摘要：介紹了XX供水工程中供水計量及控制系統的構成和設計、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和計算機遠程監控網絡的技術應用與發展。 關鍵詞：XX供水工程；流量計量；文丘里流量計；控制系統；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，并利用最新技術建造了一個覆蓋面廣、功能強大的計量、控制自動化與監控系統，實現了清污分流，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，流量儀和PLC之間采用Profibus通信相連。數據采集和監控由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的信號，蝶閥執行器的就地控制單元必須支持標準工業總線通信協議。其次是在控制方面，蝶閥和執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。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，最好支持標準工業總線通信協議；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該步。本系統采用的是前者。 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。該系統由我國流量儀表研發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 系統具有溫壓補償功能。可對流量進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規定的迭代方法進行實時流量計算，實現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，本系統經過系統修正計算后，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性強，對網絡系統提出較高的要求。東深供水的網絡系統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控的100M雙星型以太網，主要負責各泵站的計算機監控；另一個是光纖復用傳輸系統OTN環網，作為圖像監視系統、語音系統、會議電視系統、MIS系統和分水點監控系統等的主用網。同時還提供了通道以作為泵站計算機監控系統的備用網。 圖2是東深改造工程綜合通信系統網絡結構圖。沿線36個分水點全部分接于三個OTN子環上，實現分水點監控系統、語音系統及圖像系統與調度中心的聯網。 4、 結束語 該流量分布式計量及控制系統的主要設備在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，系統總誤差在±2%以內。在XX供水改造工程（四期）中，上述設備、系統技術還會得到應用，并將得到進一步完善和發展。