加拿大北落基山区为其所有供水及污水处理操作升级SCADA系统

2013年07月04日

　　位于加拿大不列颠哥伦比亚省东北部的北落基山区是一个得天独厚的拥有大量丰富自然资源、文化遗产和文化属性的地区。

　　在过去四十年里，该地区经历了发展的繁荣期和萧条期，因为大量资源和开发活动的增长和减少。现在，该地区已有一些令人瞩目的发展计划，如霍恩河(Horn River)页岩气的开发，它是连接北落基山区、纳尔逊堡(Fort Nelson)和第一民族(First Nation)族群与石油、天然气工业和省政府机构的纽带。

　　水处理系统的配置

　　为支持这一合作关系，北落基山区通过含泵房网络和其他设施的供水和污水处理设施生产处理后的水，以供油田和气田及森林与采矿活动运行操作所用，并服务约5000个居民。他们有一个大型给水站，供那些无城市用水的区域使用，或用卡车将水运至油田/气田，供压裂等操作使用。

　　“纳尔逊堡拥有一个全自动的大型给水站，平均每天可提供400立方米(14125.9立方英尺)的处理后的水供住宅和工业所用。该给水站可完全集成至这些城市的数据采集与监视控制系统(SCADA)中，便于监测累计流量、热跟踪和锅炉系统报警，以及所分配的水的余氯水平趋势等，”北落基山区电气和自动化专家MichaelFerguson说道。

　　据Ferguson介绍，该市最近将其原有的西门子公司的传统产品FactoryLink换为PcVue以用于SCADA系统。他还提到，纳尔逊堡的SCADA系统包含22个用于各种泵和电梯站的摩托罗拉ACE RTU远程终端单元，并通过频率为900 MHz的IP无线电通信网进行通信。

　　“我们还有两个主要的冗余配置的摩托罗拉IP网关(Ace3600平台)。这些IP网关是现场RTU网络与管理服务器(同样是冗余配置的)之间的插入链接。我们的服务器位于市政污水处理厂中。”

　　在增值经销商(VAR)CTH Systems公司的帮助下，他们选择了硬件独立的PcVue SCADA软件包，它能与CTH Systems公司先进的多协议测量和通信软件IM-SCADATM进行无缝集成。“CTH Systems公司提供的关键部件(IM -SCADA驱动软件)能快速转换为PcVue，”Ferguson说。

　　CTH Systems公司使用PcVue的SCADA应用程序构建工具——Smart Generator(智能生成器)将北落基山区的应用程序连接至一个更安全可靠的SCADA架构中。PcVue和CTH的IM-SCADA软件位于这些服务器及历史数据库上。

　　纳尔逊堡的设施：第一个也是唯一一个资源区

　　纳尔逊堡的设施刚好也是不列颠哥伦比亚省第一个也是唯一一个为工业、当地居民和企业提供服务的“资源区”。

　　其面积占整个省的10%以上，并重点负责霍恩河页岩气的开发。Ferguson负责管理电气系统、过程控制、自动化和这些城市的供水和污水处理基础设施的通信部分。

　　目前纳尔逊堡的SCADA系统管理着约8000个标签。随着处理污水排放的新的紫外线消毒站等投资项目的展开，该市还将不断增加SCADA系统。

　　纳尔逊堡的水处理工艺始于从阿拉斯加公路桥渡下游的Muskwa河抽取原水。这些城市原水水库的蓄水包括多个关键过程。最初抽取Muskwa河的原水需采用PID控制的多级泵来克服巨大的水头压力并控制易变的流速。

　　“水处理的过程对我们而言并非一个静态过程。浊度、色度、有机物等过程变量会受到天气等因素的影响。例如，我们曾经历过泥石流，这对我们从该处河流中泵取原水造成影响。”Ferguson说道。

　　预防性维护报告和趋势生成服务

　　CTH公司可提供工程技术支持，使市政府以.CSV文件格式导出数据并生成名为“FlowWorks”的报告和趋势生成服务。FlowWorks决定了时间加权平均等各种算法的输入数据，这使得市政府的非操作人员也能查看趋势并生成报告。此外，CTH公司还可提供实时和历史趋势作为IM-SCADA驱动器的固有特征。该功能可为做出最好的优化操作决策提供所需的数据。

　　当Ferguson进一步开发纳尔逊堡供水和污水处理SCADA系统的潜力时，他计划将PcVue与其它管理应用集成起来，如他们的工作指令系统。

　　“我们责任重大的管理目标和预防性维护的理念是将SCADA系统、掌上电脑、工作指令应用软件等系统‘捆绑’在一起。”Ferguson说道。

　　目前Ferguson正致力于在泵的运行时间和显示易损密封件等压力变化的基础上建立自动生成的工作指令。此外，他还希望能通过移动终端设备查看报警、压力和水平等系统数据，如现在已能在iPhone中使用最新版的IM-SCADA驱动程序。

　　目前每个站都配有一个配有弹出窗口的模拟PcVue，这样，如需更多有关泵房或某个临界值的详细信息时，操作者只需点击图标、打开弹出窗口就能获取所需信息。

　　PcVue将帮助纳尔逊堡减少不必要的维修及意外的设备更换。通过调整报警和报告功能可在早期发现问题。使用全自动SCADA系统是该发展中城市在预防供水和污水处理服务停机过程中不可或缺的一部分。