Projektowanie Nadzory

1 Projektowanie Nadzory mgr inż. Kazimierz Kościelny NIP 827-116-65-50 ul. Wakacyjna 9, 98-200 SIERADZ, tel. 608317728, e-mail: kazimierzkoscielny@wp.pl Rodzaj opracowania PROJEKT MONITORINGU I NADZORU STACJI UZDATNIANIA WODY W GRABÓWCE Nazwa, adres opracowania: UJĘCIE NR 2 WÓD PODZIEMNYCH WRAZ Z PRZYŁĄCZEM DO SIECI WODY SUROWEJ Grabówka gm. Burzenin, dz. nr 274/6 obręb 8 Grabówka Inwestor: Gmina Burzenin ul. Sieradzka 1 98-260 BURZENIN Właściciel: Zawartość projektu : mgr inż. Kazimierz Kościelny nr upr. proj. 107/78/81/87 ŁOD/WM/7651/06 1. Opis techniczny 2. Rysunki rozwiązań projektowych Data Sieradz, marzec 2014 r

2 Projektowanie Wykonawstwo Serwis mgr inż. Tomasz Małkus PHU ARGOS Sp. z o.o. (rok zał. 1991) KRS 0000196083 ; REGON 470564610 ; NIP 728-000-85-59 ul. Brzechwy 7A, 93-219 Łódź, tel. 42 6724537, 601816125, e-mail: tmalkus@wp.pl Rodzaj opracowania PROJEKT MONITORINGU I NADZORU STACJI UZDATNIANIA WODY W GRABÓWCE Nazwa, adres opracowania: UJĘCIE NR 2 WÓD PODZIEMNYCH WRAZ Z PRZYŁĄCZEM DO SIECI WODY SUROWEJ Grabówka gm. Burzenin, dz. nr 274/6 obręb 8 Grabówka Inwestor: Gmina Burzenin ul. Sieradzka 1 98-260 BURZENIN Autor opracowania: mgr inż. Tomasz Małkus Projektant : mgr inż. Zbigniew Neuberg upr. proj. nr 652/87 Data Łódź, marzec 2014 r

3 ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA I. OPIS TECHNICZNY 1. Stan aktualny 2. Stan projektowany 3. Opis rozwiązań projektowanych 3.1 Zasilanie w energię elektryczną urządzeń monitorujących 3.2 Monitorowanie ilości pobranej wody i jej poziomu w studniach 3.3 Wyświetlanie stanu pracy pomp głębinowych i sieciowych 3.4 Sygnalizacja otwarcia studni i wejścia do budynku stacji 3.5 Monitorowanie braku zasilania z powodu zakłóceń w przesyłaniu energii elektrycznej oraz powiadamianie o zasilaniu z alternatywnych źródeł energii i utracie internetu. 4. Zestawienie materiałów II. RYSUNKI ROZWIĄZAŃ PROJEKTOWANYCH 1. Szafa z urządzeniami do monitorowania 2. Monitorowanie ilości pobranej wody i jej poziomu w studniach 3. Wejścia cyfrowe sterownika PLC ( 1 12 ) 4. Wejścia cyfrowe sterownika PLC (13 24 ) 5. Schemat zasilania urządzeń do monitorowania 6. Monitorowanie braku zasilania sieciowego i internetu

4 1. Stan aktualny Obecnie na Stacji Uzdatniania Wody w Grabówce nie działa żaden system monitoringu ani jakiekolwiek powiadamianie o stanie urządzeń elektrycznych pracy pomp sieciowych, głębinowych i urządzeń z nimi współpracujących. Z uwagi na nieprzewidywalność zakłóceń lub awarii urządzeń w/w istniejący stan stwarza zagrożenia dla środowiska i naraża na straty materialne. Wobec tego zachodzi potrzeba sprawowania nadzoru nad pracą urządzeń wyposażenia stacji i zapewnienia prawidłowego dostarczania wody odbiorcom podłączonym do istniejącej sieci wodociągowej. 2. Stan projektowany Aby zapewnić nadzór nad pracą urządzeń elektrycznych wyposażenia SUW w Grabówce niezbędne jest przesyłanie do dyspozytorni następujących danych : 1. Monitorowanie pomiaru ilości pobranej wody surowej dla każdej z dwóch pomp głębinowych poprzez odczyt danych z przepływomierzy i obróbkę sygnałów cyfrowych z możliwością ustalania stanów alarmowych i sum kontrolnych w określonym przedziale czasowym dla ilości pobranej wody. 2. Monitorowanie pracy każdej z pomp głębinowych, a w szczególności wskazywanie suchobiegu, wyłączenia na skutek przeciążenia lub nieprawidlowych parametrów linii zasilającej pompy (np. brak fazy), awarii mechanicznej itp. 3. Monitorowanie poziomu lustra wody dla każdej ze studni wykorzystując odczyt danych z zamontowanych sond hydrostatycznych wpółpracujące z układem zabezpieczającym przed suchobiegiem. 4. Monitorowanie pracy każdej z pomp sieciowych, a w szczególności ich włączenie i wyłączenie, awarię przeciążenia lub braku prawidłowych parametrów linii zasilających pompy w/w 5. Monitorowanie otwierania pokryw studni pomp głębinowych i wejścia do budynku stacji. 6. Monitorowanie braku zasilania sieciowego i przełączenia układu monitorującego na zasilanie rezerwowe wraz z montażem odpowiednich układów UPS - w stacji w/w oraz układu UPS w jednostce nadzorującej w Urzędzie Gminy w Burzeninie. 7. Powiadamianie SMS-em o braku zasilania sieciowego oraz utracie połączenia z Internetem. 3. Opis rozwiązań projektowanych 3.1 Zasilanie w energię elektryczną urządzeń monitorujących. Zasilanie urządzeń monitorujących oraz urządzeń pomiarowych zostało uwzględnione w Projekcie Budowlanym w tomie Instalacje elektryczne i sterownicze z zaznaczeniem tras i rodzajów kabli energetycznych i przewodów sygnalizacyjnych i przedstawiono w w/w dokumentacji jako rys. nr 1 ( Projekt zagospodarowania terenu)

5 Szafka z urządz. do monitoringu zostanie zasilona z rozdzielni gł. TG i zamontowana w sąsiedztwie rozdzielni w/w. Przedstawiono ją na rysunku nr 1. 3.2 Monitorowanie ilości pobranej wody i jej poziomu w studniach Przy ujęciu wody ze studni nr 1 oraz studni nr 2 zostaną zamontowane przepływomierze typu FM 300 uwzględnione w Projekcie Budowlanym Ujęcie nr 2 wód podziemnych wraz z przyłączem do sieci wody surowej str. 17 Sygnały z głowic przepływomierzy w/w zostaną wprowadzone do przetworników MP 310 a z nich dalej transmisją RS 485 przesłane do sterownika PLC i przekształcone na formaty potrzebne do wizualizacji w przeglądarce internetowej z ustalonego przez operatora komputera w Urzędzie Gminy. Liczniki wody MP 310 posiadają możliwość ustalania poziomów pobranej wody surowej w ustalonym okresie czasu i po przekroczeniu tych nastaw wyświetlane są alarmy na wyświetlaczu. Również te dane będą przesyłane do sterownika PLC i będą dostępne w na komputerze Urzędu Gminy. Projekt uwzględnia również montaż w studni nr 1 i studni nr 2 sond hydrostatycznych typu PRS00/1bar/50, które zostaną wykorzystane w dwojaki sposób: jako zabezpieczenie przed suchobiegiem w układzie sterowania pompami glębinowymi jako urządzenia umożliwiające odczyt poziomu wody w studniach nr 1 i nr 2 Sygnały analogowe z sond w/w przekazywane będą do przetworników IP 310 na wyświetlaczu których będzie można odczytywać aktualną wysokość lustra wody w studniach. Następnie informacje z przetworników w/w transmisją RS 485 będą przesłane do sterownika PLC i umieszczane na serwerze sterownika PLC celem wysyłania ich do operatora. Istnieje również możliwość aby w przetwornikach IP 310 nastawić wartości po przekroczeniu których będą sygnalizowane stany alarmowe. Również i te dane mogą być umieszczane na serwerze sterownika PLC i przekazywane do odbiorcy. Szczegółowe rozwiązania techniczne przedstawiono na rysunku nr 2 3.3 Wyświetlanie stanu pracy pomp głębinowych i sieciowych Monitorowanie pracy pomp głębinowych zostanie zrealizowane przez wykorzystanie sygnałów cyfrowych pobieranych z urządzeń sterowniczych pomp i przesyłanych do sterownika PLC. W projekcie uwzględnia się zobrazowanie kolorami i opisem następujących stanów pracy pomp włączenie praca wyłączenie postój zatrzymanie pompy awaria suchobieg zatrzymanie pompy awaria brak fazy

6 zatrzymanie pompy awaria uszkodzenie mechaniczne W przypadku pomp sieciowych monitorowane będą następujące stany pracy pomp : włączenie - praca wyłączenie postój zatrzymanie pompy awaria ( brak fazy lub uszkodzenie mechaniczne ) W przyszłości mogą być monitorowane jeszcze inne parametry pracy pomp w zależności od potrzeb operatora. Schemat instalacji monitorującej pracę pomp głębinowych i sieciowych przedstawiono na rys. nr 3 i nr 4. 3.4 Sygnalizacja otwarcia studni i wejścia do budynku stacji Z uwagi na przepisy prawne zabraniające dostępu osobom nieupoważnionym do zasobów wody pitnej zachodzi potrzeba monitorowania otwarcia pokryw studni nr 1 i nr 2. Do tego celu zostaną wykorzystane sygnały cyfrowe z zamontowanych w pokrywach i drzwiach wejściowych stacji czujek kontaktronowych. Ich sygnały zostaną przesłane do sterownika PLC a następnie udostępnione operatorowi. Schemat ideowy powyższego rozwiązania przedstawiono na rysunku nr 4a. 3.5 Monitorowanie braku zasilania z powodu zakłóceń w przesyłaniu energii elektrycznej oraz powiadamianie o zasilaniu z alternatywnych źródeł energii i utracie internetu. Występujące w sieci zakłócenia w przesyłaniu energii elektrycznej mogą spowodować okresową przerwę w pracy urządzeń elektrycznych wyposażenia stacji uzdatniania wody. W związku z tym zachodzi potrzeba aby o tym niekorzystnym stanie powiadomić organ nadzorujący. Projekt zakłada zastosowanie zasilaczy buforowych typu PSBOC wyposażonych w akumulatory żelowe do zasilania urządzeń monitorujących w stacji uzdatniania, natomiast po stronie odbioru przesyłanych informacji UPS podtrzymujący zasilanie serwera i ustalonych przez operatora komputerów. Schemat zasilania urządzeń monitorujących przedstawiono na rys. nr 5 Zakłócenia zasilania z sieci energetycznej, wejście do budynku stacji u. w. osób nie upoważnionych oraz utrata internetu są zdarzeniami o znaczeniu strategicznym w związku z tym projekt uwzględnia przesłanie tych zdarzeń natychmiast po ich wystąpieniu za pomocą GSM w postaci wiadomości tekstowych na dowolnie wybrane przez operatora telefony komórkowe. Sposób rozwiązania awarii związanej z brakiem zasilania i utratą internetu przedstawiono na rys. nr 6

7 ZESTAWIENIE MATERIAŁÓW 1. Szafa rozdzielcza szt. 1 Typ CS 811440 2. Sterownik PLC NXP 100 kpl 4 we 8 wy LAN GSM 3. Oprogramowanie do PLC kpl 1 4. Moduł GSM szt. 1 Satel 5. Router z ADSL szt. 1 TP-Link 6. Przetwornik do głow. FM 300 szt. 2 MP 310 7. Przetwornik do sond hydrost. szt. 2 IP 310 8. Zasilacz buforowy 24 V szt. 1 PSBOC Pulsar 9. Zasilacz buforowy 12 V szt. 1 PSBOC Pulsar 10. Przetwornica DC 12 V/5V szt. 1 11. Akumulatory żelowe 17 Ah szt. 3 12. Przekaźniki elektromagn. szt. 32 R3N Relpol 13. Gniazdo przekaźnika w/w szt. 32 GZT 3 Relpol 14. Bezpiecznik nadprądowy szt. 15 S301 Legrand 15. Złączka ZUG szt. 240 16. Trzymaki do w/w szt. 36 17. Przewód Lgy 1x1mm2 mb 280 18. Przewód Lgy 1x1,5 mm2 mb 170 19. Przewód Lgy 1x2,5 mm2 mb 100 20. Lampki sygnalizacyjne szt. 17 21. Wyłącznik tablicowy 0-1 szt. 1 22. UPS do urządz. stacji 400 W szt. 1 23. UPS do serwera i komp. 5 kva szt. 1 APC SMART 24. Szyna DIN 35 mm dł. 1m szt. 4 25. Listwa grzebieniowa dł. 2 m szt. 4 26. Kabel sterowniczy 15 x 1 mm2 mb 30

8 RYSUNKI PROJEKTOWE

F5 F6 F9 F1 Z1 Z2 SZAFA STEROWNICZA AWARIA INTERNETU POMPA G ÊBINOWA P1 Za Wy ZASILANIE ZASILANIE AWARYJNE POMPA G ÊBINOWA P2 TYP CS 811440 1440x800x400 PLC XOZ LISTWA GSM PRACA AWARIA SUCHOBIEG PRACA AWARIA SUCHOBIEG P1 P2 P17 P18 PRZEKA NIKI LICZNIK WODY MP-300 LICZNIK WODY MP-300 POZIOM LUSTRA WODY POZIOM LUSTRA WODY LISTWA X12 MP-300 MP-300 P19 P20 PRZEKA NIKI P35 P36 POMPY SIECIOWE P1 PRACA AWARIA ZASILACZ 12V ZASILACZ 24V P2 P3 AKUMULATORY BUFORA ZASILANIA P4 P YTA MONTA OWA P YTA CZO OWA

SZAFA POMIAROWA MIERNIK_PRZEPLYWU_P1 OUT -24V MP-310 23 PRZEPLYWOMIERZ_ELEKTROMAGNET IN_20MA COMM IN3 IN6 RS 485 O1 L+ L- IP-310 DO WEJ. PLC I-- I+ PE80 OUT -24V MIERNIK_POZIOMU_LUSTRA_P1 IP-310 23 SONDA_HYDRO_1BAR I-- I+ SH -1 POMPA P1 IN_20MA COMM OUT -24V IN3 IN6 MP-310 RS 485 O1 L+ L- MIERNIK_PRZEPLYWU_P2 DO WEJ. PLC 23 DO PRZEK. K11 IN_20MA COMM IN3 IN6 RS 485 O1 L+ L- DO WEJ. PLC PRZEPLYWOMIERZ_ELEKTROMAG IP-310 I-- I+ PE80 OUT -24V IN_20MA COMM MIERNIK_POZIOMU_LUSTRA_P2 IN3 IP-310 IN6 L+ L- 23 RS 485 O1 DO PRZEK. K12 DO WEJ. PLC SONDA_HYDRO_1BA I-- I+ SH-1 POMPA P2 INWESTOR: JEDNOSTKA PROJEKTOWA: URZAD GMINY w BURZENINIE ul. SIERADZKA 1 98-260 BURZENIN PHU "ARGOS" Sp. z o.o. 93-219 Lodz ul. Brzechwy 7A NAZWA I ADRES OBIEKTU : Ujecie Nr 2 wod podziemnych wraz z przylaczem do sieci wody surowej Grabowka, gm. Burzenin obreb 8 Grabowka nr dzialki 274 Upr.proj.: PROJEKTANT: ELEKTRYCZNA mgr inz. Zbigniew Neuberg Upr. KRESLIL: mgr inz. Tomasz Malkus STADIUM: PROJEKT BUDOWLANY DATA: 652/87 b/d marzec 2014r. TYTUL RYS. Monitorowanie ilosci pobranej wody i jej poziomu w studniach Nr Rys. RYS.Nr 2 BRANZA: ELEKTRYCZNA

REZERWA ST_P1 SLA K7 ST_P2 SLA K9 POKRYWA P1 POKRYWA_P2 DRZWI STACJI PANEL_P1 IP-310_P2 +5V PANEL_P2 12 11 AWARIA ZASILANIA K1 K1 /1.1A K2 K2 /1.1A K3 K3 K4 K5 K6 K8 IP-310_P1 K10 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 KONTAKTRON_W1 12 11 KONTAKTRON_W2 12 11 KONTAKTRON_S1 12 11 TERMIK_P2 CZF PRACA P1 PRACA P2 SUCHOBIEG P1 SUCHOBIEG P2 AWARIA_P1 AWARIA_P2 S5 S1 POKR_ZBIORN.1 12 11 POKR.ZBORN.2 TERMIK_P1 K11 K12 /1.4A K12 K11 STEROWNIK PLC INWESTOR: URZAD GMINY w BURZENINIE ul. SIERADZKA 1 98-260 BURZENIN JEDNOSTKA PROJEKTOWA: NAZWA I ADRES OBIEKTU : PHU "ARGOS" Sp. z o.o. 93-219 Lodz ul. Brzechwy 7A Ujecie Nr 2 wod podziemnych wraz z przylaczem do sieci wody surowej Grabowka, gm. Burzenin obreb 8 Grabowka nr dzialki 274 PROJEKTANT: ELEKTRYCZNA mgr inz. Zbigniew Neuberg Upr. KRESLIL: mgr inz. Tomasz Malkus Upr.proj.: 652/87 b/d STADIUM: PROJEKT BUDOWLANY DATA: marzec 2014r. TYTUL RYS. Nr Rys. BRANZA: ELEKTRYCZNA DI-IN1 DI-IN2 DI-IN3 DI-IN4 DI-IN5 DI-IN6 DI-IN7 DI-IN8 DI-IN9 DI-IN10 DI-IN11 DI-IN12 Wejscia cyfrowe sterownika PLC (1-12) RYS. Nr 3

1 REZERWA 1 4 1 KONTR.FAZ ST. P1 CZF_SLA_P1 CZF KONTR.FAZ ST. P2 CZF_SLA_P2 CZF PS1 POMPA PS1 SLA PS1 AW-PS1 TERMIK PS1 PS2 POMPA PS2 SLA PS2 AW-PS2 TERMIK PS2 PS3 POMPA PS3 SLA PS3 AW-PS3 TERMIK_PS3 PS4 POMPA PS4 SLA PS4 AW-PS4 TERMIK PS4 K13 K14 K15 K16 K17 K18 K19 K20 K21 K22 K23 K24 +5V /1.1A K13 K14 /1.1A /1.1A K15 K16 K17 K18 K19 K20 K21 K22 K23 K24 DI-IN13 DI-IN14 DI-IN15 DI-IN16 DI-IN17 DI-IN18 DI-IN19 DI-IN20 DI-IN21 DI-IN22 DI-IN23 DI-IN24 STEROWNIK PLC INWESTOR: URZAD GMINY w BURZENINIE ul. SIERADZKA 1 98-260 BURZENIN JEDNOSTKA PROJEKTOWA: PHU "ARGOS" Sp. z o.o. 93-219 Lodz ul. Brzechwy 7A NAZWA I ADRES OBIEKTU : Ujecie Nr 2 wod podziemnych wraz z przylaczem do sieci wody surowej Grabowka, gm. Burzenin obreb 8 Grabowka nr dzialki 274 Upr.proj.: PROJEKTANT: ELEKTRYCZNA mgr inz. Zbigniew Neuberg Upr. KRESLIL: mgr inz. Tomasz Malkus STADIUM: PROJEKT BUDOWLANY DATA: 652/87 b/d marzec 2014r. TYTUL RYS. Wejscia cyfrowe sterownika PLC (13-24) Nr Rys. RYS. Nr 4 BRANZA: ELEKTRYCZNA

23 F C6 23 L1 2 1 F2 BR1 L1 BR-1 +12V PE PE PSBOC_BUF F12 C2 F13 C2 F14 C2 PSBOC_BUF DC/DC C6 2 1 F15 BARIERA_PRZEPIECIOWA PE N1 F4 F5 F6 F7 F8 B1 + - B2 + - 12V/17Ah 12V/17Ah ZASILANIE WEJSC CYFROWYCH 2 1 F1 2 1 1A F9 + +1 +2 +3 +4 1A F10 1A F11 +5 +6 +7 1.1 1.2 AWARIA ZASILACZA 24V 1.1 1.2 AWARIA ZASILACZA 12V 1.1 1.2 X1 X2 X3 REZERWA 23 2 2 2 1 1 1 BAT+ BAT- FLB FPS FAC +8 +9 +10 U$1 23 PE FPS + - P$11 P$10 P$9 P$5 P$4 P$3 P$8 P$7 P$6 PE 23 FLB FAC P$11 P$10 P$9 BAT+ BAT- FLB FPS FAC - + U$2 P$5 FPS P$4 P$3 P$8 FAC - B3 12V/17Ah FLB + P$7 P$6 ZASILANIE WEJSC CYFROWYCH - 5V ZASILACZ BUFOROWY DC PSBOC N L F3 +11 =24V/5V +12 +13 L N PSBOC ZASILACZ BUFOROWY DC INWESTOR: URZAD GMINY w BURZENINIE ul. SIERADZKA 1 98-260 BURZENIN JEDNOSTKA PROJEKTOWA: NAZWA I ADRES OBIEKTU : PHU "ARGOS" Sp. z o.o. 93-219 Lodz ul. Brzechwy 7A Ujecie Nr 2 wod podziemnych wraz z przylaczem do sieci wody surowej Grabowka, gm. Burzenin obreb 8 Grabowka nr dzialki 274 PROJEKTANT: ELEKTRYCZNA mgr inz. Zbigniew Neuberg Upr. KRESLIL: mgr inz. Tomasz Malkus Upr.proj.: 652/87 b/d STADIUM: PROJEKT BUDOWLANY DATA: marzec 2014r. TYTUL RYS. Nr Rys. BRANZA: ELEKTRYCZNA DO ROZDZIELNI G?ÓWNEJ ZASILANIE STEROWNIKA PLC ZASILANIE WEJSC ANALOGOWYCH ZASILANIE PRZEKAZNIKÓW REZERWA 24V 2XMP300 P1 2XMP300 P2 ZASILANIE GSM ZASILANIE MODEMU REZERWA 12V ZASILANIE DI PLC +5V Schemat zasilania urzadzen do monitorowania RYS. Nr 5

IN5 K25 /1.1B K25 REZERWA K26 /1.1B K26 K27 /1.1B K27 +12V K28 /1.2B K28 OTWARCIE DRZWI STACJI +12V /1.2B +12V K29 K29 AWARIA ZASILANIA 24V K30 /1.2B K30 AWARIA ZASILANIA 12V BRAK SIECI INTERNET AWARIA ZASILANIA +12V +12V +12V P$4 2 P$3 1 - + IN4 IN3 IN2 IN1 GSM-2 tamper O1 O2 O3 O4 POWIADOMIENIE_GSM OUT1-OC OUT2-OC OUT3-OC OUT4-OC OUT5-OC OUT6-OC OUT_7 OUT_8 STEROWNIK PLC OUT7 OUT8 INWESTOR: URZAD GMINY w BURZENINIE ul. SIERADZKA 1 98-260 BURZENIN JEDNOSTKA PROJEKTOWA: PHU "ARGOS" Sp. z o.o. 93-219 Lodz ul. Brzechwy 7A NAZWA I ADRES OBIEKTU : Ujecie Nr 2 wod podziemnych wraz z przylaczem do sieci wody surowej Grabowka, gm. Burzenin obreb 8 Grabowka nr dzialki 274 Upr.proj.: PROJEKTANT: ELEKTRYCZNA mgr inz. Zbigniew Neuberg Upr. KRESLIL: mgr inz. Tomasz Malkus STADIUM: PROJEKT BUDOWLANY DATA: 652/87 b/d marzec 2014r. TYTUL RYS. Monitorowanie braku zasilania sieciowego i internetu Nr Rys. RYS. Nr 6 BRANZA: ELEKTRYCZNA