کاربرد تله متری و اسکادا در شبکه آبرسانی – بخش چهارم: تجهیزات مخابراتی در سیستم تله متری

در این مقاله میخواهیم درباره تجهیزات مخابراتی در سیستم تله متری صحبت کنیم و برخی از آنها را شرح دهیم سپس برخی از ابزار دقیق هایی که در شبکه آبرسانی مانند مخازن و ایستگاه پمپاژها مورد استفاده قرار می‌گیرند را بیان کردیم.

تجهیزات مخابراتی در سیستم تله متری

در یک شبکه آبرسانی، با در نظر گرفتن محل استقرار و پراکندگی ایستگاه ها، باید امکان برقراری ارتباط رادیویی مناسب بین ایستگاه ها در یک سیستم تله متری بررسی گردد.

• دکل مهاری و خودایستا به جهت نصب آنتن ایستگاه ­ها
• تجهیزات رادیویی نقاط محلی (چاه ­ها، ایستگاه ­های پمپاژ و مخزن ها)
• تجهیزات رادیویی مراکز محلی
• تجهیزات رادیویی به جهت ارتباط مراکز محلی با مرکز اصلی
• تجهیزات حفاظتی
• توپولوژی سیستم مخابراتی
• سیستم ارت (به انگلیسی: Grounding یا Earthing)

حال به شرح به کار گیری برخی از این تجهیزات پرداخته می شود:

 انواع دکل های مخابراتی در تله متری شبکه آبرسانی

از انواع دکل های مخابراتی، می توان از دکلی نصب شده در انشعابات و دارای مهارهایی با طولی به مضرب 3 متر استفاده کرد که شکل این سازه ها به طور معمول به صورت منشور با مقطعی مثلثی می باشد. نوع ساق ها لوله ای و جنس مهارها از فولاد گالوانیزه است.

دکل های مهاری باید به تمامی قطعات ضروری هم چون میله برق گیر، چراغ خطر، الکترود و سیم های سیستم زمین مجهز باشند. جنس خود دکل ها باید از فولاد چکش خور ساخته شده و بدون هرگونه خراشیدگی، ترک و یا هر نقص دیگری باشند. این دکل ها باید به طور کامل و به روش گرم، گالوانیزه عمقی شده باشند. هم چنین هر دکل باید به سیستم زمین با حداکثر مقاومت 5 وات مجهز شود. جنس سیستم زمین باید از میله های مسی با مغز فولادی به طول 1.5 متر، قطر 25 میلی متر و سیم لختی از جنس مس و به سطح مقطع 25 میلی متر مربع تشکیل شده باشد. برق گیر نیز باید به سیستم زمین دکل متصل گردد.

مودم های رادیویی سیستم تله متری

قطعات و تجهیزات مورد نیاز برای ارتباط رادیویی (مخابراتی) سیستم تله متری در ایستگاه های گوناگون به شرح زیر تعیین می شود:

• ویژگی Remote Diagnostic
• حالت Full Duplex / Half Duplex
• پشتیبانی پروتکل های MODBUS
• مکانیزم جلوگیری از تصادم در شبکه رادیویی (به دلیل بالا بودن تعداد ایستگاه ها و پیچیدگی در شبکه رادیویی)

بیشتر بخوانید: کاربرد تله متری و اسکادا در شبکه آبرسانی – بخش اول: اصول و مبانی

 ارتباط مراکز محلی کنترل با مرکز کنترل اصلی

به منظور ارتباط سیستم­ های کنترل مراکز محلی با مرکز کنترل اصلی، از دو سیستم مجزا از یکدیگر استفاده می­ گردد، که شامل لینک رادیویی و لینک MPLS می باشد. MPLS نوعی تکنیک جهت ارسال و دریافت داده های ارتباطی به وسیله خطوط شبکه است که جهت بهینه سازی در سرعت و پهنای باند به کار گرفته می شود. در بخش زیر به بررسی اجمالی دو روش متداول آن پرداخته می شود:

• ارتباط مراکز کنترل محلی و اصلی بر اساس لینک رادیویی

جهت ارتباط مراکز با یکدیگر از تجهیزات Net stream 5×36D و Net stream 5×100D می توان استفاده نمود. انتخاب این تجهیزات به فواصل نقاط از یکدیگر بستگی دارد. لینک رادیویی Net stream 5×36D جهت فواصل تا 10 کیلومتری کارایی دارد و لینک رادیویی Net stream 5×100D نیز برای فواصل تا 120 کیلومتری مناسب است.

• ارتباط مراکز کنترل محلی و اصلی بر اساس بستر شرکت مخابرات

“سرویس شبکه سازی خصوصی مجازی به صورت VPN-MPLS” با استفاده از چنین سرویسی می­ توان با طراحی مناسب، شبکه ای گسترده و به صورت اختصاصی بر روی بسترهای مخابراتی موجود، ایجاد کرد. با این کار امکان بهره مندی از قابلیت هایی هم چون امنیت بالای تبادل اطلاعات و تضمین پهنای باند وجود خواهد داشت. این سرویس با به کار گرفتن بسترها و خطوط مخابراتی و با استفاده از روش Multi-Protocol Lable Switching، مسیرهای مشترکین را به صورت اختصاصی از یکدیگر جدا و متمایز کرده و در این میان، امنیت اطلاعات و سرعت مبادله آن ها را نیز فراهم می­ کند. از جمله مشتریان این سرویس می توان به بانک­ ها، ادارات، موسسات و شرکت­ هایی با تعداد شعبه های فراوان، اشاره کرد.

 تجهیزات سخت افزاری اتاق کنترل و ایستگاه ها در شبکه آبرسانی

به طور معمول اتاق کنترل مرکزی و ایستگاه ها دارای تجهیزات زیر می باشند:

1. یو. پی. اس. تک فاز، 230 ولت
2. مانیتور،21 اینچ
3. LCD، در 70 یا 50 اینچ
4. سیستم HMI
5. پرینتر رنگی A₄
6. پرینتر سیاه و سفید A₄
7. HUB
8. رادیو مودم
9. (SCADA)سیستم اسکادا

مشخصات فنی کابل مخابراتی در سیستم تله متری

کابل های مخابراتی را می توان جزئی از تجهیزات مخابراتی در سیستم تله متری شبکه آبرسانی به حساب آورد در اینجا برخی از مشخصات فنی آن ها را توضیح می دهیم:

• جنس ماده رسانا در این کابل ها، مس است و دی – الکتریک داخلی آن از نوع پلی اتیلن با دانستیه بالا ساخته شده است.
• مقاومت نامی این کابل ها 50 Wمی باشد.
• حداکثر میزان تضعیف بسته بنا بر نیاز بخش های گوناگون، باید برابر با یکی از مقادیر 8 dB/100m یا 2 dB/100m باشد.
• پوشش یا غلاف کابل ها از نوع PVC سیاه می باشد.
• جنس رسانای داخلی کابل های مخابراتی نیز باید از جنس مس تنش گیری شده افشان و مطابق با استانداردIEC-28 باشد.

تجهیزات ابزاردقیق در شبکه آبرسانی (مخازن، چاه، ایستگاه پمپاژ)

افزایش اتوماسیون در صنایع، موجب پیشرفت چشمگیر فناوری شده است. با گذشت زمان، روند کار دستگاه ها بسیار پیچیده شده و هنگام کار با چنین دستگاه هایی، اندازه گیری دقیق می تواند فرایندی بسیار دشوار باشد. زیرا اپراتورهای دستگاه های پیچیده، باید در یک لحظه از ده ها عامل هم چون دما، فشار، سطح مایعات، موقعیت و جریان آگاه باشند؛ که ممکن است برای پیگیری مهم باشد. به همین دلیل است که با بالا رفتن تعداد فرآیندهای موجود در ماشین آلات مدرن، ابزار دقیق برای اطمینان از عملکرد صحیح همه تجهیزات، وارد عمل شده و در صنایع، بسیار مورد اهمیت واقع شد. ابزار دقیق این اطمینان را حاصل می کند که تمام فرایندهای سیستم به طور مداوم و بسیار دقیق کنترل می شوند.

انواع گوناگونی از ابزاردقیق در ایستگاه های شبکه آبرسانی (مخازن، چاه ها و ایستگاه های پمپاژ)، جهت جمع آوری اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرد. مشخصات فنی هر یک از این ابزارآلات دقیق، در برگه ­های مشخصات فنی آن ها قید شده و درست در بخش انتهایی لیست این تجهیزات، بیان شده است. از جمله می توان به دستگاه های زیر اشاره کرد:

• اندازه گیر الکترومغناطیسی جریان آب در خروجی چاه ­ها (فلومتر الکترومغناطیسی)
• اندازه گیر فشار خروجی پمپ ها از نوع خازنی – سرامیکی (فشارسنج خازنی)
• اندازه گیر سطح مایعات چاه ها از نوع هیدرو استاتیک (فشارسنج ستون مایع)
• اندازه گیر سطح مایعات مخازن از نوع التراسونیک (سطح سنج التراسونیک)
• لول سوئیچ شناور از نوع گلابی شکل (ارتفاع سنج ناپیوسته)
• اندازگیر الکترومغناطیسی جریان برای ورودی و خروجی مخازن (فلومتر الکترومغناطیسی)
• اندازه گیر کدورت و کلر باقی مانده در کلیه مخازن
• آنالایزر کلر در چاه ­های با تزریق کلر
• اندازه گیر نیترات برای چاه­ های در معرض آلودگی
• اندازه گیر کدورت برای چاه­ های با احتمال بالا رفتن کدورت
• سوئیچ های تعیین وضعیت شیر کنترلی 

 ابزاردقیق ها به تفکیک هر چاه

به صورت معمول، بهتر است برای هر چاه یک اندازه گیر سطح از نوع هیدرواستاتیکی به منظور اندازه گیری میزان آب موجود در چاه قرار داده شود. در خروجی هر چاه، یک عدد فلومتر الکترومغناطیسی جهت اندازه گیری فلوی (جریان) خروجی و یک عدد اندازه گیر فشار از نوع خازنی – سرامیکی جهت اندازه گیری فشار خروجی چاه، نصب می گردد. هم چنین بهتر است بر روی درب اتاقک هر چاه، یک عدد سنسور دود و یک عدد سنسور حرکت به منظور حفظ نکات ایمنی، قرار داده شود. یک عدد سوئیچ سطح از نوع گلابی نیز به منظور محافظت تجهیزات موجود در اتاقک در برابر آب گرفتگی، قرار داده می شود.

 ابزاردقیق ها به تفکیک هر مخزن و ایستگاه پمپاژ

در هر مخزن، یک اندازه گیر سطح از نوع آلتراسونیک به منظور اندازه گیری میزان آب موجود در مخزن قرار داده می شود. در قسمت خروجی و ورودی هر مخزن (ایستگاه پمپاژ) یک عدد فلومتر الکترومغناطیسی جهت اندازه گیری فلوی خروجی و ورودی مخزن (ایستگاه پمپاژ) نصب می گردد. هم چنین در قسمت خروجی مخزن و یا ایستگاه پمپاژ، یک عدد اندازه گیر فشار از نوع خازنی – سرامیکی، به جهت اندازه گیری فشار خروجی مخزن (ایستگاه پمپاژ) نصب می گردد.

سخن پایانی

در این مقاله در خصوص تجهیرات مخابراتی در سیستم تله متری صحبت کردیم و با برخی از مهمترین تجهیزات مخابراتی آشنا شدیم سپس برخی از تجهیزات سخت افزاری که در اتاق کنترل مرکزی و یا ایستگاه ها در یک شبکه آبرسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد را توضیح دادیم و در انتها نیز به معرفی سنسورها و ابزار دقیق ها که در واقع بخشی از سیستم تله متری در شبکه آبرسانی مانند مخازن، چاه‌ها و ایستگاه پپاژ هستند را معرفی کردیم. در صورت طراحی و اجرای سیستم های تله متری و اسکادا یا طراحی و اجرای تله متری آب و فاضلاب با شرکت نیکسا، مجری پروژه های برق، کنترل و ابزار دقیق تماس بگیرید.