تنظیم یک چارچوب مرحله‌ای جهت توسعه‌ی سامانه تله‌متری و کنترل‌پذیری ایستگاه‌های پمپاژ آب با تأکید بر تاب‌آوری تأمین انرژی: مطالعه موردی آبفای زنجان
کد مقاله : 1361-IWWA
نویسندگان
حمیدرضا بهمنی *
گروه مهندسی برق، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران.
چکیده مقاله
این پژوهش بر پایه مطالعات میدانی و فعالیت‌های انجام‌شده در واحد بهره‌برداری شرکت آب و فاضلاب استان زنجان، با هدف فراهم‌سازی زمینه گذار از روش‌های سنتی به سامانه‌های هوشمند در تأسیسات آبرسانی انجام شده است. در این رویکرد، عملکرد مجموعه «چاه–پمپاژ–مخزن» با در نظر گرفتن هم‌زمان فرآیند هیدرولیکی، تأمین برق و سامانه کنترل بررسی شده است. روش پژوهش شامل ممیزی میدانی تأسیسات، مدل‌سازی دینامیکی، شبیه‌سازی کنترل و آزمون سخت‌افزاری بوده است. در گام نخست، با توجه به الزامات پدافند غیرعامل، زیرساخت تأمین برق اضطراری شامل تعیین ظرفیت دیزل‌ژنراتورها و کلیدهای انتقال خودکار (ATS) بررسی و تثبیت شد. سپس مدل دینامیکی سیستم استخراج و کنترل‌کننده PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی و شبیه‌سازی شد. نتایج شبیه‌سازی، زمان نشست حدود ۳۰ ثانیه و محدوده مناسب عملکرد درایو فرکانس متغیر (VFD) در بازه ۳۰ تا ۸۵ درصد فرکانس نامی را نشان داد. در ادامه، منطق کنترل بر روی PLC زیمنس S7-1200 و HMI مدل KTP700 پیاده‌سازی و آزمایش شد. نتایج آزمون‌ها نشان داد که به دلیل رفتار غیرخطی سیستم هیدرولیکی در محدوده‌های مرزی مخزن، کنترل دقیق به بازخورد برخط دبی و فشار نیاز دارد. در نهایت، یک نقشه راه عملیاتی هفت‌مرحله‌ای از تأمین انرژی اضطراری تا توسعه سامانه‌ی تله‌متری ارائه شد که مراحل شبیه‌سازی، آزمون سخت‌افزاری و زمینه اجرای صنعتی را از یکدیگر تفکیک می‌کند.
کلیدواژه ها
تاب‌آوری شبکه آبرسانی، ایستگاه پمپاژ آب،کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر، درایو فرکانس متغیر ، سیستم تله‌متری ، SCADA.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر