摘要：介紹了XX供水工程中供水計量及控制系統(tǒng)的構成和設計、實施方案以及對主要設備的要求，闡述了文丘里管流量計系統(tǒng)和計算機遠程監(jiān)控網絡的技術應用與發(fā)展。 關鍵詞：XX供水工程；流量計量；文丘里流量計；控制系統(tǒng)；網絡 XX供水工程是XX供水公司興建的xx以及沿線的各個市等城鎮(zhèn)提供XX飲用源水和農田灌溉用水的跨流域大型調水工程（工程全長83km，年供水量約18×108m3）。工程始建于1964年，后經三期擴建逐步形成6級供水泵站。它利用XX天然河道輸水，調水流入XX水庫，由于近年來用水量的不斷增加和大量污水直接或間接進入輸水管道，使水質受到不同程度的污染。從2000年起開始改造輸水管道，形成了一個供水面積約300km3供水系統(tǒng)，并利用最新技術建造了一個覆蓋面廣、功能強大的計量、控制自動化與監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了清污分流，保證源水不受二次污染。 1、 對主要設備的要求 XX供水改造工程沿線的36個分水點根據當地用水量的情況分別采用DN100-1 400的鋼管供水，鋼管的前端設有蝶閥，并配套有電動執(zhí)行機構。流量計量采用古典文丘里管配以3351型差壓變送器和NPLJ型智能流量顯示儀組成的差壓流量計系統(tǒng)，流量儀和PLC之間采用Profibus通信相連。數據采集和監(jiān)控由PLC負責完成。根據計量站點無人值守和自動控制的需要，對站內采用的設備提出以下要求： ① 蝶閥及執(zhí)行器。首先是在數據采集方面，必須有開度批示以及表征設備狀態(tài)的信號，蝶閥執(zhí)行器的就地控制單元必須支持標準工業(yè)總線通信協(xié)議。其次是在控制方面，蝶閥和執(zhí)行器必須配合可靠以滿足遙控操作的需求。 ② 流量計量儀表及系統(tǒng)。首先它必須具有計量并顯示總流量的功能，且應得到國家相關部門或授權部門的計量認證；其次，由于累積數通常較大，故流量儀累積值的輸出必須采用數據通信方式，最好支持標準工業(yè)總線通信協(xié)議；第三，流量儀應具有斷電保護與數據記憶功能。 ③ 數據采集和控制裝置。如果采用標準的總線通信協(xié)議，可使PLC更加簡單可靠；但如果選用了不支持標準的總線（特別是流量儀），則應改用工控機來實現(xiàn)該步。本系統(tǒng)采用的是前者。 ④ 電源。對供給計量用的電源必須是帶后備式的不間斷電源。 2、 流量儀表的選擇 東深供水的計量由于流量計必須安裝于地面以下6-8m處，且不允許拆下復校，因而采用了大口徑古典文丘里差壓流量計，已應用10-20年的前三期工程證明了其計量的數據是準確、可靠的，圖1是東深供水文丘里差壓流量計的原理圖 當水流過文丘里管時，文丘里管將產生與流量相對應的差壓信號，并將此差壓信號輸出到3351智能差壓變送器。NPLJ型智能流量顯示儀以計算機通訊的方式（HART）接收差壓變送器輸出的差壓信號，并以編程方式計算和顯示供水管線的流量、總量、溫度、時間等數據。該系統(tǒng)由我國流量儀表研發(fā)和生產基地開封儀表廠提供，具有以下特點： ① 文丘里管全部經過國家法定計量部門授權的計量站實流標定（在流量測量的的全范圍內均布10個檢定點，每點檢點6次），經修正后系統(tǒng)誤差≤0.5%。 ② 差壓變送器采用美國NP3051系列產品，測量準確度高。 ③ 差壓數據的傳輸采用總線方式。差壓變送器和流量顯示儀采用4-20mA或HART通信方式，這樣做消除了由于數模及模數轉換而引起的誤差。 ④ 系統(tǒng)具有溫壓補償功能?？蓪α髁窟M行溫度在線補償及定值補償。 ⑤ NPLJ型智能流量顯示儀具有五段修正流出系數功能。根據文丘里管實際流量標定結果，設定不同流量時的流出系數，再根據實際流量大小的不同自動從存儲器中查到對應的流出系數，以此值按GB/T2624規(guī)定的迭代方法進行實時流量計算，實現(xiàn)了擴大量水設備的流量范圍和提高準確度的目標。一般文丘里管計量的范圍度為3：1，本系統(tǒng)經過系統(tǒng)修正計算后，裝置計量范圍度可達15：1以上。 ⑥ NPLJ型顯示儀可同時顯示瞬時流量和累積流量，八位累積流量顯示，可滿足長時間大流量計量的要求。 ⑦ NPLJ型顯示儀支持MODBUS通訊，可以方便地和PLC、計算機連接以實現(xiàn)計量數據的上傳。 ⑧ NPLJ型顯示儀具有掉電保護與記憶功能。 3、 網絡的建構 東深改造工程由于其本身的重要性和泵站間相互關聯(lián)性強，對網絡系統(tǒng)提出較高的要求。東深供水的網絡系統(tǒng)由兩個相對獨立的網絡組成，一個是專門用于泵站計算機監(jiān)控的100M雙星型以太網，主要負責各泵站的計算機監(jiān)控；另一個是光纖復用傳輸系統(tǒng)OTN環(huán)網，作為圖像監(jiān)視系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、會議電視系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)和分水點監(jiān)控系統(tǒng)等的主用網。同時還提供了通道以作為泵站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的備用網。 圖2是東深改造工程綜合通信系統(tǒng)網絡結構圖。沿線36個分水點全部分接于三個OTN子環(huán)上，實現(xiàn)分水點監(jiān)控系統(tǒng)、語音系統(tǒng)及圖像系統(tǒng)與調度中心的聯(lián)網。 4、 結束語 該流量分布式計量及控制系統(tǒng)的主要設備在XX輸水計量站已成功運行了近一年，與香港方面的流量計量數據相比，系統(tǒng)總誤差在±2%以內。在XX供水改造工程（四期）中，上述設備、系統(tǒng)技術還會得到應用，并將得到進一步完善和發(fā)展。