Đặc thù của ngành dịch vụ nước – cả sản xuất và cung cấp nước sạch, lẫn quản lý và xử lý nước thải đều luôn có những thách thức đặc thù riêng. Từ việc làm sao bảo đảm nguồn nước sạch và an toàn cho một số lượng rất lớn người dân tiêu dùng, trên địa hình địa lý rộng. Tới việc bảo đảm đưa nguồn nước thải một cách an toàn hiệu quả tới các cơ sở và hệ thống xử lý nước.

Chúng ta hãy cùng tìm hiểu hệ thống scada trong nhà máy nước qua thực tiễn vận hành ứng dụng giải pháp phần mềm công nghiệp AVEVA (Wonderware) của Sở Nước Long Beach ở Bang Clifornia, Mỹ. Để thu được kết quả hoàn vốn đầu tư hàng năm tới 300,000 USD, và giúp vận hành và duy trì tới 765 dặm đường ống nước, dẫn dắt hơn 40 triệu gallon nước thải mỗi ngày tới các nhà máy xử lý của Bang Los Angeles.

Hệ thống scada trong nhà máy nước tại Clifornia Mỹ

LONG BEACH, California – Là một nhiệm vụ thử thách đặc biệt để cung cấp nguồn nước uống sạch tinh khiết không bị gián đoạn tới thành phố có lượng dân cư lớn thứ năm của Bang California, Sở Tài nguyên Nước Long Beach (LBWD) thực hiện thành công nhiệm vụ của mình với 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần, đáp ứng nguồn nước uống được theo quy định an toàn của cả Bang.

Tuy nhiên, giữ được nguồn cung cấp nước sạch và trong lành cho 487,000 hộ gia đình của thành phố chỉ là 1 phần trong câu chuyện. Sở nước cũng đồng thời chịu trách nhiệm đưa nguồn nước thải an toàn tới các cống trạm xử lý.

LBWD vận hành và duy trì gần 765 dặm đường ống, dẫn thải an toàn và thông suốt từ các hộ dân và các công ty doanh nghiệp qua cả thành phố với hơn 40 triệu gallon nước thải mỗi ngày đưa tới các trạm xử lý của Los Angeles nằm tại phía bắc và nam của Long Beach.

Vận hanh hiệu quả các nhà máy xử lý nước thải từ xa không hề là một việc nhỏ và đòi hỏi Sở TN Nước phải sử dụng các giải pháp công nghệ tiên tiến phức tạp để giúp duy trì liên lạc trên toàn diện rộng hệ thống trên thời gian thực. Để trao khả năng cho các nhân viên phòng điều khiển sự giám sát và điều hành hiệu quả với hơn 90 các trạm thiết bị từ xa.

Kết quả áp dụng Scada trong nhà máy nước

Sở Nước đã lựa chọn giải pháp bao quát đầy đủ từ Aveva. Aveva Historian Client, bộ công cụ Phát triển Development Studio và AVEVA Historian được sử dụng để thiết kế và phát triển các ứng dụng cho tất cả hệ thống nước.

Cấu hình hệ thống cho hệ thống nước của quận là phức hợp để thu thập thông tin từ gần 30,000 điểm dữ liệu qua các trạm RTU và các PLC tại 85 trạm thiết bị chính. Hệ thống dựa trên máy tính sử dụng hệ điều hành Microsoft® Windows® XP operating system với phần mềm *AVEVA’s InTouch (HMI), cung cấp các khả năng giám sát thời gian thực để vận hành và điều khiển các trạm và nhà máy.

LBWD đã lập trình PLC kết nới tới 40 trạm từ xa qua hệ thống nước với trung bình 1 phút 1 lần để đảm bảo vận hành hiệu quả. Dữ liệu được lưu trữ vào một phần mềm  AVEVA Historian.

Nó kết hợp sức mạnh và sự linh hoạt dữ liệu với tốc độ và nén tuyến tính với hệ thống thời gian thực, cho phép văn phòng chính của Sở nước được truy cập mô phỏng tới các inputs dữ liệu đa dạng từ các bơm, van và thiết bị trên toàn thành phố

The AVEVA Historian cung cấp cho nhân viên vận hành một bức tranh bao quát tổng thể vào các quá trình hệ thống nước của thành phố tại bất cứ thời gian yêu cầu nào, qua đó nâng cao hiệu suất tổng thể. Với khả năng nhìn thấu được này, những quá trình xử lý nước kém hiệu quả có thể được phát hiện và được điều chỉnh ngay tức khắc. Các dữ liệu thông tin là tối quan trọng đối với người vận hành, chẳng hạn như mối dò rỉ nước xuất hiện ở đâu tại đường ống, có thể được báo cáo lại cho trung tâm trong thời gian thực

Qua cảnh báo với trạm chính về lỗi rò rỉ nước, các nhà vận hành từ đó có thể tiến hành các phân tích cần thiết và các hoạt động điều khiển. Ví dụ, họ có thể xác định nếu mức rò rỉ là trầm trọng và sau đó chia sẻ các mô tả của sự cố trong logic kỹ thuật có trong phần mềm Historian Clients.

Với các thông tin chính xác từ những gì nhìn thấy được, người vận hành có thể tăng thời gian phản ứng bằng bật hoặc tắt các bơm hay điều chỉnh lại các van mà không lãng phí thời gian phải gửi nhân lực đến hiện trường để sửa lỗi.

Khả năng điều khiển thiết bị từ xa cũng rất quan trọng đối với sở nước bởi vì nó cho phép điều chỉnh áp lực nước trong những tình huống khẩn cấp. Có thể gồm cả việc bơm nước tới khu vực có cháy hỏa hoạn, hay tăng áp lực nước cung cấp lên vùng đồi cao để cải thiện nguồn nước tiêu dùng hiệu quả.

Hơn nữa, việc thu thập thông tin từ các RTU trên thời gian thực cho phép Sở dễ dàng giám sát các thiết bị trường và bảo trì hệ thống trọng yếu.

Các dữ liệu có thể được phân tích để dự đoán trước các vẫn đề trên hệ thống trước khi nó xảy ra. Ví dụ như, nhân viên có thể chủ động thay thế bơm hay van mà phân tích chỉ ra rủi ro dự đoán trước khi nó xảy ra vấn đề.

Các nhân viên vận hành và kỹ sư phòng điều khiển trong nhà máy xử lý nước của thành phố cũng sử dụng phần mềm báo cáo AVEVA Historian Client với các đồ thị phân tích xu hướng để tạo ra các báo cáo hàng ngày. Phần mềm tối ưu giá trị các dư liệu thu thập được từ AVEVA Historian.

Aveva đa dạng các giải pháp cho scada trong nhà máy nước

LBWD cũng sử dụng phần mềm Aveva InTouch HMI cho khu vực xử lý nước thải nguồn. Là một nhà máy xử lý nguồn lớn nhất nước Mỹ, các cơ cở thuộc Sở Nước được cọi là các nhà máy hiện đại bậc nhất thế giới. Hệ thống điều khiển phân phối của LBWD kết nối gần 1,500 các điểm dữ liệu từ 8 RTU khác nhau. 

Việc xử lý đưa đi nước rác thải từ các hộ gia đình và kinh doanh ở Long Beach là yếu tố tối quan trọng với chất lượng cuộc sống khi họ cũng được nhân nguồn nước cung cấp có thể uống trực tiếp được. Để điểu khiển và quản lý hiệu quả nước thải và các cống thoát ngập, Sở Nước sử dụng phần mềm In Touch HMI của Wonderware/AVEVA để hỗ trợ các giao diện vận hành của họ.

Áp dụng hệ thống scada trong nhà máy nước, hệ thống điều khiển bao gồm 2 PC và 1 Server thu thập thông tin mà qua đó thu về từ 60 trạm từ xa với trung bình mỗi phút một lần hàng ngày.

Qua vận hành liên tục giám sát các cống nước thải và thoát ngập của thành phố, các nhân viên vận hành của Sở Nước có thể xác định nếu các trạm bơm cần phải điều tuyến trên các tuyến chính khác nhau.

Là một phần của dự án, các cảnh báo hệ thống được cấu hình nhúng để đưa ra cảnh báo tới nhân viên vận hành về các khả năng ứ ngập cống thoát. Điều dẫn thông tin từ các trạm từ xa, các nhân viên vận hành của Sở Nước có thể xác định và định vị các đường ống nước chính và các sửa chữa cần thiết liền ngang bên mà không cần phải tiến hành các biện pháp tốn kém chi phí đào hố móng.

Nhà máy xử lý nước thải tại nguồn của LBWD đặc biệt xử lý hơn 7 triệu gallon nước uống được trực tiếp. Thêm vào đó, hơn 21 triệu gallon nước uống tinh khiết được cung cấp tới toàn thể cộng đồng tại Long Beach.

Với tầm nhìn hướng về tương lại, LBWD dự kiến áp dụng các giải pháp của AVEVA để hỗ trợ các chương trình mới và tạo ra các hiệu quả cao hơn nhằm đáp ứng nhu cầu tăng thêm của thành phố. Với các giải pháp công nghệ nắm trong tay, Long Beach xác định trở thành một trong những Sở nước hiệu quả và cạnh tranh hàng đầu của toàn bang California.

Liên hệ ngay cho chúng tôi để được áp dụng các giải pháp Scada cho nhà máy nước, mang đến chất lượng công việc cao nhất nhé.