摘要：介紹了XX供水工程中供水計(jì)量及控制系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計(jì)、實(shí)施方案以及對(duì)主要設(shè)備的要求，闡述了文丘里管流量計(jì)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展。 關(guān)鍵詞：XX供水工程；流量計(jì)量；文丘里流量計(jì)；控制系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò) XX供水工程是XX供水公司興建的xx以及沿線的各個(gè)市等城鎮(zhèn)提供XX飲用源水和農(nóng)田灌溉用水的跨流域大型調(diào)水工程（工程全長(zhǎng)83km，年供水量約18×108m3）。工程始建于1964年，后經(jīng)三期擴(kuò)建逐步形成6級(jí)供水泵站。它利用XX天然河道輸水，調(diào)水流入XX水庫(kù)，由于近年來(lái)用水量的不斷增加和大量污水直接或間接進(jìn)入輸水管道，使水質(zhì)受到不同程度的污染。從2000年起開(kāi)始改造輸水管道，形成了一個(gè)供水面積約300km3供水系統(tǒng)，并利用最新技術(shù)建造了一個(gè)覆蓋面廣、功能強(qiáng)大的計(jì)量、控制自動(dòng)化與監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了清污分流，保證源水不受二次污染。 1、 對(duì)主要設(shè)備的要求 XX供水改造工程沿線的36個(gè)分水點(diǎn)根據(jù)當(dāng)?shù)赜盟康那闆r分別采用DN100-1 400的鋼管供水，鋼管的前端設(shè)有蝶閥，并配套有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。流量計(jì)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(jì)系統(tǒng)，流量?jī)x和PLC之間采用Profibus通信相連。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控由PLC負(fù)責(zé)完成。根據(jù)計(jì)量站點(diǎn)無(wú)人值守和自動(dòng)控制的需要，對(duì)站內(nèi)采用的設(shè)備提出以下要求： ① 蝶閥及執(zhí)行器。首先是在數(shù)據(jù)采集方面，必須有開(kāi)度批示以及表征設(shè)備狀態(tài)的信號(hào)，蝶閥執(zhí)行器的就地控制單元必須支持標(biāo)準(zhǔn)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(jì)量?jī)x表及系統(tǒng)。首先它必須具有計(jì)量并顯示總流量的功能，且應(yīng)得到國(guó)家相關(guān)部門(mén)或授權(quán)部門(mén)的計(jì)量認(rèn)證；其次，由于累積數(shù)通常較大，故流量?jī)x累積值的輸出必須采用數(shù)據(jù)通信方式，最好支持標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)總線通信協(xié)議；第三，流量?jī)x應(yīng)具有斷電保護(hù)與數(shù)據(jù)記憶功能。 ③ 數(shù)據(jù)采集和控制裝置。如果采用標(biāo)準(zhǔn)的總線通信協(xié)議，可使PLC更加簡(jiǎn)單可靠；但如果選用了不支持標(biāo)準(zhǔn)的總線（特別是流量?jī)x），則應(yīng)改用工控機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)該步。本系統(tǒng)采用的是前者。 ④ 電源。對(duì)供給計(jì)量用的電源必須是帶后備式的不間斷電源。 2、 流量?jī)x表的選擇 東深供水的計(jì)量由于流量計(jì)必須安裝于地面以下6-8m處，且不允許拆下復(fù)校，因而采用了大口徑古典文丘里差壓流量計(jì)，已應(yīng)用10-20年的前三期工程證明了其計(jì)量的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確、可靠的，圖1是東深供水文丘里差壓流量計(jì)的原理圖 當(dāng)水流過(guò)文丘里管時(shí)，文丘里管將產(chǎn)生與流量相對(duì)應(yīng)的差壓信號(hào)，并將此差壓信號(hào)輸出到3351智能差壓變送器。NPLJ型智能流量顯示儀以計(jì)算機(jī)通訊的方式（HART）接收差壓變送器輸出的差壓信號(hào)，并以編程方式計(jì)算和顯示供水管線的流量、總量、溫度、時(shí)間等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)由我國(guó)流量?jī)x表研發(fā)和生產(chǎn)基地開(kāi)封儀表廠提供，具有以下特點(diǎn)： ① 文丘里管全部經(jīng)過(guò)國(guó)家法定計(jì)量部門(mén)授權(quán)的計(jì)量站實(shí)流標(biāo)定（在流量測(cè)量的的全范圍內(nèi)均布10個(gè)檢定點(diǎn)，每點(diǎn)檢點(diǎn)6次），經(jīng)修正后系統(tǒng)誤差≤0.5%。 ② 差壓變送器采用美國(guó)NP3051系列產(chǎn)品，測(cè)量準(zhǔn)確度高。 ③ 差壓數(shù)據(jù)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(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換而引起的誤差。 ④ 系統(tǒng)具有溫壓補(bǔ)償功能?？蓪?duì)流量進(jìn)行溫度在線補(bǔ)償及定值補(bǔ)償。 ⑤ NPLJ型智能流量顯示儀具有五段修正流出系數(shù)功能。根據(jù)文丘里管實(shí)際流量標(biāo)定結(jié)果，設(shè)定不同流量時(shí)的流出系數(shù)，再根據(jù)實(shí)際流量大小的不同自動(dòng)從存儲(chǔ)器中查到對(duì)應(yīng)的流出系數(shù)，以此值按GB/T2624規(guī)定的迭代方法進(jìn)行實(shí)時(shí)流量計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)大量水設(shè)備的流量范圍和提高準(zhǔn)確度的目標(biāo)。一般文丘里管計(jì)量的范圍度為3：1，本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)修正計(jì)算后，裝置計(jì)量范圍度可達(dá)15：1以上。 ⑥ NPLJ型顯示儀可同時(shí)顯示瞬時(shí)流量和累積流量，八位累積流量顯示，可滿足長(zhǎng)時(shí)間大流量計(jì)量的要求。 ⑦ NPLJ型顯示儀支持MODBUS通訊，可以方便地和PLC、計(jì)算機(jī)連接以實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的上傳。 ⑧ NPLJ型顯示儀具有掉電保護(hù)與記憶功能。 3、 網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu) 東深改造工程由于其本身的重要性和泵站間相互關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提出較高的要求。東深供水的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)組成，一個(gè)是專(zhuān)門(mén)用于泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控的100M雙星型以太網(wǎng)，主要負(fù)責(zé)各泵站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控；另一個(gè)是光纖復(fù)用傳輸系統(tǒng)OTN環(huán)網(wǎng)，作為圖像監(jiān)視系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)和分水點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等的主用網(wǎng)。同時(shí)還提供了通道以作為泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的備用網(wǎng)。 圖2是東深改造工程綜合通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。沿線36個(gè)分水點(diǎn)全部分接于三個(gè)OTN子環(huán)上，實(shí)現(xiàn)分水點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)及圖像系統(tǒng)與調(diào)度中心的聯(lián)網(wǎng)。 4、 結(jié)束語(yǔ) 該流量分布式計(jì)量及控制系統(tǒng)的主要設(shè)備在XX輸水計(jì)量站已成功運(yùn)行了近一年，與香港方面的流量計(jì)量數(shù)據(jù)相比，系統(tǒng)總誤差在±2%以?xún)?nèi)。在XX供水改造工程（四期）中，上述設(shè)備、系統(tǒng)技術(shù)還會(huì)得到應(yīng)用，并將得到進(jìn)一步完善和發(fā)展。