Sistemi di approvvigionamento idrico secondari, spesso descritti a livello internazionale come costruzione di sistemi di pressurizzazione dell'acqua o sistemi di pompe di pressurizzazione, sono ampiamente utilizzati in comunità residenziali, edifici commerciali, ospedali, scuole, parchi industriali e altre strutture in cui la sola pressione dell'acqua comunale non è in grado di soddisfare la domanda edilizia.
Una tipica sala pompe può già contenere pompe booster, azionamenti a frequenza variabile, PLC, armadi di controllo, serbatoi di stoccaggio, valvole e funzioni di protezione di base. La sfida spesso non è l'assenza di apparecchiature di controllo, ma il fatto che importanti condizioni operative sono ancora distribuite su diversi strumenti e sono difficili da monitorare continuamente da un unico sistema.
Per molti progetti, un aggiornamento pratico e intelligente non significa quindi sostituire il PLC, il VFD o gli interblocchi di sicurezza esistenti.
Un approccio più realistico è:
Mantieni il sistema di controllo esistente, aggiungi i dati di rilevamento mancanti e collega tali dati all'architettura di monitoraggio esistente.
Per lo strato di rilevamento, tre parametri forniscono una base pratica:
Pressione — per le condizioni operative della pompa e della tubazione
Livello del serbatoio — per lo stato di stoccaggio dell'acqua
Temperature & humidity — per l'ambiente della sala pompe
Winsen supporta queste tre attività di monitoraggio con:
WPCK07 Trasmettitore di pressione
Trasmettitore di livello del liquido WPCK81
WPCW05 Temperature & Humidity Transmitter
Che cos'è una sala pompe per l'approvvigionamento idrico secondario?
Un sistema di approvvigionamento idrico secondario viene generalmente utilizzato quando la pressione dell'acqua comunale in ingresso non è in grado di mantenere direttamente la pressione o il flusso richiesto dalla rete idrica dell'edificio.
Un sistema semplificato può essere rappresentato come:
Approvvigionamento idrico municipale → Serbatoio di stoccaggio/serbatoio → Pompe booster → Costruzione di rete idrica
La sala pompe funge da centro operativo di questo processo.
A seconda del progetto, può contenere serbatoi dell'acqua, pompe booster, tubazioni, valvole, strumenti di pressione, azionamenti a frequenza variabile, PLC, armadi elettrici e altre apparecchiature di monitoraggio o sicurezza.
Per un sistema di monitoraggio intelligente, l'obiettivo non è semplicemente sapere se una pompa è accesa o spenta.
Gli operatori devono inoltre comprendere:
- se la pressione idraulica sta cambiando in modo anomalo;
- se nel serbatoio di stoccaggio rimane acqua sufficiente;
- se l'ambiente della sala pompe sta cambiando;
- e se questi dati possono essere raccolti, registrati e utilizzati dal sistema di gestione esistente.
Cosa deve essere monitorato in una sala pompe per l'approvvigionamento idrico secondario?
Per un sistema di monitoraggio dell'approvvigionamento idrico secondario di base, pressure, tank level and pump room temperature & humidity are three complementary parameters.
Descrivono parti diverse dello stesso ambiente operativo.
| Parametro di monitoraggio | Cosa mostra | Prodotto Winsen |
|---|---|---|
| Pressione dell'acqua | Condizioni idrauliche della pompa e della tubazione | WPCK07 |
| Livello del serbatoio | Condizioni di conservazione dell'acqua | WPCK81 |
| Temperature & humidity | Condizioni ambientali della sala pompe | WPCW05 |
A seconda della portata del progetto, una sala pompe completa e intelligente può anche integrare qualità dell’acqua, rilevamento delle perdite, controllo degli accessi, CCTV, stato delle apparecchiature e dati energetici.
Questi sistemi aggiuntivi possono rimanere indipendenti o essere integrati tramite PLC, gateway o piattaforma di livello superiore del cliente.
Il ruolo di Winsen in questa soluzione è principalmente quello strato di rilevamento del campo.
Monitoraggio della pressione: comprensione delle condizioni della pompa e della tubazione
La pressione è uno dei parametri idraulici più importanti in un sistema di alimentazione idrica di pressurizzazione.
La misurazione continua della pressione aiuta gli operatori a capire se la pompa e il sistema di tubazioni funzionano entro l'intervallo previsto e fornisce dati per l'analisi delle tendenze, gli allarmi e le decisioni di manutenzione.
I punti di misurazione tipici includono ingresso della pompa, uscita della pompa e tubazione di alimentazione principale.
Pressione di ingresso della pompa
La pressione di ingresso della pompa riflette la condizione idraulica prima della pompa booster.
Se combinato con lo stato di funzionamento della pompa e altre informazioni sul sistema, fornisce dati utili per valutare le condizioni di fornitura idrica a monte.
Pressione di uscita della pompa
Il lato di uscita mostra la pressione dopo il boost.
Il monitoraggio di questo punto può aiutare il sistema a osservare:
- variazioni di pressione durante il funzionamento della pompa;
- cambiamenti durante la regolazione della frequenza variabile;
- fluttuazioni di pressione durante la commutazione della pompa;
- e le tendenze generali della pressione di fornitura.
Pressione della conduttura di alimentazione principale
La tubazione principale rappresenta la pressione erogata verso il sistema di distribuzione dell'edificio.
La misurazione continua a questo punto aiuta il sistema di monitoraggio a osservare le tendenze della pressione e a identificare cambiamenti anomali che richiedono ulteriori indagini.
WPCK07 per il monitoraggio della pressione di alimentazione dell'acqua
IL WinsenWPCK07 è un trasmettitore di pressione compatto in silicio diffuso adatto al monitoraggio della pressione di apparecchiature e tubazioni.
Il suo circuito interno converte il segnale di rilevamento in uscite elettriche standard che possono essere collegate a PLC, strumenti di controllo e altri sistemi di acquisizione dati.
WPCK07 fornisce più configurazioni di output, incluse 4–20 mA, diverse uscite di tensione, I²C e RS485, consentendo di selezionare la configurazione del trasmettitore in base al controller e all'architettura di comunicazione del progetto. Il prodotto utilizza una struttura sigillata in acciaio inossidabile ed è progettato per applicazioni di misurazione della pressione industriale, compreso il monitoraggio della pressione delle tubazioni.
Nelle sale pompe per l'approvvigionamento idrico secondario, le applicazioni tipiche includono:
- pressione di ingresso della pompa;
- pressione di uscita della pompa;
- pressione della tubazione di alimentazione principale;
- e altri importanti punti di misurazione idraulica definiti dal progettista del sistema.
Il punto importante è che WPCK07 non deve sostituire il sistema di controllo della pompa esistente.
Fornisce dati di pressione all'architettura di controllo o monitoraggio esistente.
Per una sala pompe esistente, ciò rende possibile aggiungere punti di misurazione della pressione continuando a utilizzare il PLC, il VFD e la logica di controllo originali.
Monitoraggio del livello del serbatoio: la pressione non può sostituire la misurazione del livello
La pressione della tubazione e il livello del serbatoio dell'acqua rispondono a due domande diverse.
La pressione chiede: Come funziona il circuito dell'acqua pressurizzata?
Il livello chiede: quanta acqua è disponibile nel serbatoio di accumulo?
Una pompa può mantenere temporaneamente la normale pressione di uscita anche mentre il livello dell'acqua nel serbatoio di stoccaggio diminuisce.
Per questo motivo, la pressione della tubazione non deve essere utilizzata come sostituto della misurazione diretta del livello del serbatoio.
Il monitoraggio continuo del livello può fornire dati per:
- monitoraggio delle riserve idriche;
- identificazione di basso livello;
- identificazione di alto livello;
- osservazione dello stato di rifornimento;
- e registrazioni storiche delle operazioni.
Ciò diventa particolarmente utile quando le sale pompe stanno passando dall'ispezione manuale periodica al monitoraggio continuo.
WPCK81 per il monitoraggio del livello del serbatoio di stoccaggio
IL Winsen WPCK81 è un trasmettitore di livello per liquidi sommergibile basato sul rilevamento della pressione piezoresistivo.
La sonda misura la pressione statica del liquido associata alla profondità dell'acqua e la converte in un segnale corrispondente al livello del liquido.
Supporta WPCK81 Uscite 4–20 mA e RS485, offre protezione IP68 ed è progettato per applicazioni quali serbatoi di liquidi, piscine d'acqua e altri scenari di misurazione statica del livello di liquidi.
In un sistema di approvvigionamento idrico secondario, il prodotto può essere installato in:
- serbatoi d'acqua di stoccaggio;
- serbatoi;
- o altre strutture di stoccaggio dell'acqua che richiedono una misurazione continua del livello.
Per la selezione del progetto, parametri quali profondità del serbatoio, metodo di installazione, lunghezza del cavo, uscita del segnale richiesta e mezzo effettivo devono essere confermati in base alla progettazione del sistema.
Perché monitorare la temperatura e l'umidità in una sala pompe?
Una sala pompe non è solo un ambiente idraulico.
Contiene inoltre apparecchiature elettriche ed elettroniche quali:
- PLC;
- azionamenti a frequenza variabile;
- armadi di controllo;
- apparecchiature di comunicazione;
- esposizioni locali;
- alimentatori;
- e strumenti da campo.
I dati di temperatura e umidità forniscono quindi informazioni utili sul ambiente operativo attorno all'apparecchiatura.
Non sostituiscono il rilevamento dedicato delle allagamenti, la protezione elettrica o la diagnostica delle apparecchiature.
Forniscono invece un ulteriore livello di dati ambientali che può aiutare gli operatori a comprendere come le condizioni della sala pompe cambiano nel tempo.
Ad esempio, le tendenze dell'umidità a lungo termine possono essere riviste insieme agli allarmi delle apparecchiature o ai registri di manutenzione durante l'analisi delle condizioni ambientali.
WPCW05 per il monitoraggio della temperatura e dell'umidità della sala pompe
IL WinsenWPCW05 utilizza il rilevamento della temperatura e dell'umidità MEMS e fornisce un'uscita RS485 per applicazioni di rete e monitoraggio.
Il trasmettitore incorpora anche un display locale ed è progettato per il monitoraggio della temperatura e dell'umidità nell'automazione degli edifici, HVAC, ambienti industriali, data center e altri spazi controllati.
In una sala pompe di alimentazione idrica secondaria, WPCW05 può fornire:
- dati sulla temperatura della sala pompe;
- dati sull'umidità relativa;
- registrazioni delle tendenze ambientali;
- e una sorgente dati RS485 per il PLC o il gateway di monitoraggio.
La posizione di installazione dovrebbe rappresentare l'ambiente generale della sala pompe piuttosto che un punto estremo locale.
Ad esempio, il trasmettitore dovrebbe normalmente essere posizionato lontano da spruzzi d'acqua diretti, forti flussi d'aria locali e fonti di calore concentrate che potrebbero influenzare la rappresentatività della misurazione.
Posizioni consigliate dei sensori in una sala pompe di alimentazione idrica secondaria
È possibile costruire un sistema di monitoraggio pratico basandosi sul layout idraulico reale anziché installare lo stesso numero di sensori in ogni progetto.
| Posizione dell'applicazione | Parametro di monitoraggio | Prodotto consigliato |
|---|---|---|
| Ingresso pompa booster | Pressione | WPCK07 |
| Uscita della pompa booster | Pressione | WPCK07 |
| Conduttura di rifornimento principale | Pressione | WPCK07 |
| Serbatoio di stoccaggio/serbatoio | Livello del liquido | WPCK81 |
| Ubicazione rappresentativa della sala pompe | Temperature & humidity | WPCW05 |
Per i sistemi più grandi è possibile aggiungere ulteriori punti di pressione o ambientali in base al numero di pompe, diramazioni delle tubazioni, serbatoi di stoccaggio e ai requisiti di monitoraggio.
Mantieni il controllo esistente, aggiungi i dati di rilevamento di cui hai bisogno
Questa è una delle lezioni più pratiche che si possono trarre dai progetti di sale pompe esistenti il monitoraggio intelligente non richiede automaticamente la ricostruzione dell'intero sistema di controllo.
Molte sale pompe dispongono già di una base di controllo locale affidabile.
Il PLC può continuare a gestire la logica di avvio/arresto della pompa.
Il VFD può continuare a controllare la velocità della pompa.
Gli interblocchi di sicurezza esistenti possono continuare a svolgere le loro funzioni di protezione originali.
Il livello di rilevamento può quindi integrare questa architettura aggiungendo i dati necessari per il monitoraggio continuo.
Un tipico percorso dati può essere:
WPCK07 Pressure + WPCK81 Level + WPCW05 Temperature & Humidity → PLC / Gateway → Existing Monitoring Platform
A seconda del progetto, questi dati possono essere trasmessi a:
- un PLC esistente;
- un gateway perimetrale;
- un'interfaccia utente;
- SCADA;
- un sistema di gestione dell'edificio;
- una piattaforma intelligente di gestione dell’acqua;
- o il sistema di monitoraggio del cliente.
Questa architettura separa due importanti responsabilità.
Il controllo in tempo reale rimane con il sistema di controllo esistente.
I dati di monitoraggio vengono ampliati attraverso ulteriori rilevamenti e integrazione dei dati.
Ciò rende l’approccio particolarmente adatto per gli aggiornamenti delle sale pompe esistenti.
Ammodernamento della sala pompe esistente rispetto alla nuova sala pompe
I progetti di approvvigionamento idrico secondario generalmente rientrano in diverse situazioni e la strategia di monitoraggio dovrebbe riflettere le condizioni effettive del progetto.
Ammodernamento della sala pompe esistente
Il primo passo dovrebbe essere quello di identificare ciò che già funziona.
Un tipico sito esistente potrebbe già avere:
- Controllo PLC;
- VFD;
- protezione della pompa;
- strumenti di pressione locale;
- armadi di controllo;
- e un HMI locale.
Se questi sistemi continuano a soddisfare le funzioni di controllo richieste, non è necessario sostituirli semplicemente perché viene aggiunto il monitoraggio remoto.
L'aggiornamento può concentrarsi sui punti dati mancanti.
Per esempio:
PLC esistente + misurazione pressione aggiuntiva WPCK07 + livello serbatoio WPCK81 + monitoraggio ambientale WPCW05
Questo approccio aiuta a ridurre le modifiche non necessarie e semplifica l'integrazione con il sistema installato.
Nuova sala pompe
Un nuovo progetto consente di progettare insieme l'architettura di rilevamento e di controllo.
Durante la fase di progettazione è possibile definire le posizioni della pressione, la misurazione del livello del serbatoio, i punti di monitoraggio ambientale, i segnali di uscita, il cablaggio e le interfacce di comunicazione.
Ciò può facilitare la futura messa in servizio e la standardizzazione.
Progetti con più sale pompe
Quando una sala pompe rappresentativa è stata configurata e convalidata con successo, la stessa logica del punto di misurazione, le stesse definizioni di interfaccia e il processo di messa in servizio possono essere utilizzati come riferimento per siti simili.
Ciò è particolarmente utile per gruppi immobiliari, progetti comunali o operatori di fornitura idrica che gestiscono più sale pompe.
Dal monitoraggio ad un ciclo chiuso operativo
La raccolta dei dati dei sensori è solo il primo passo.
Un utile sistema di monitoraggio della sala pompe dovrebbe consentire al team operativo di trasformare i dati in azioni e registrazioni.
Un tipico flusso di lavoro operativo può includere:
Monitoraggio continuo → Valutazione regole → Allarme → Ordine di lavoro/Gestione → Verifica → Registro storico
I sensori sul campo forniscono le misurazioni sottostanti.
Il PLC, il gateway o la piattaforma del cliente determina il modo in cui vengono utilizzate queste misurazioni.
Ad esempio, un progetto può definire:
- soglie di pressione;
- soglie di livello del serbatoio;
- limiti ambientali;
- priorità dell'allarme;
- regole di notifica;
- flussi di lavoro di manutenzione;
- e memorizzazione dei trend storici.
I sensori Winsen forniscono il dati di misurazione sul campo, mentre la logica operativa e di controllo finale rimane parte dell’architettura del sistema del cliente.
In che modo il monitoraggio multiparametro fornisce più contesto
Il valore della combinazione di pressione, livello e rilevamento ambientale non sta semplicemente nel fatto che il sistema ha più numeri.
I tre parametri forniscono informazioni diverse.
Livello del serbatoio in calo + Pressione della tubazione stabile
Il sistema di aumento pressione potrebbe ancora mantenere la pressione di alimentazione dell'acqua mentre l'acqua immagazzinata disponibile sta diminuendo.
Il livello del serbatoio fornisce quindi informazioni che la pressione non può fornire.
Pressione anomala + livello normale del serbatoio
Se la riserva d'acqua rimane normale ma la pressione cambia in modo significativo, gli operatori possono indagare ulteriormente sulla pompa, sulla valvola, sul tubo o sulle condizioni del controllo.
Umidità elevata + parametri idraulici normali
Il sistema idrico potrebbe ancora funzionare normalmente anche se le condizioni ambientali della sala pompe sono cambiate.
Tali informazioni possono essere utili per l'ispezione e la gestione della sala attrezzature.
L'obiettivo non è quindi quello di diagnosticare ogni guasto automaticamente tramite tre sensori.
Si tratta di dare agli operatori un visualizzazione più completa dello stato della sala pompe.
Selezione del sensore per progetti di approvvigionamento idrico secondario
Prima di scegliere una configurazione, gli sviluppatori di sistema dovrebbero definire diverse condizioni di progetto.
WPCK07 Selezione della pressione
Confermare:
- pressione operativa normale;
- intervallo di misurazione richiesto;
- riferimento di pressione;
- collegamento del tubo;
- collegamento elettrico;
- segnale di uscita richiesto;
- Interfaccia PLC o gateway;
- e compatibilità media.
WPCK07 offre un'ampia selezione di intervalli di pressione, configurazioni di filettatura e uscite elettriche, che consentono di configurare il trasmettitore per diverse architetture di apparecchiature.
WPCK81 Selezione del livello
Confermare:
- profondità del serbatoio di stoccaggio;
- campo di misura richiesto;
- lunghezza del cavo;
- posizione di installazione;
- richiesta interfaccia 4–20 mA o RS485;
- e condizioni medie.
WPCW05 Monitoraggio ambientale
Confermare:
- luogo di installazione rappresentativo;
- architettura di comunicazione richiesta;
- Alimentazione elettrica;
- ambiente di installazione;
- e se è necessaria la configurazione del display locale.
Strato di rilevamento Winsen per sale pompe di approvvigionamento idrico secondario
La soluzione principale può essere riassunta semplicemente:
| Prodotto Winsen | Funzione principale | Applicazione tipica |
|---|---|---|
| WPCK07 | Misurazione della pressione | Ingresso, uscita e tubazione di alimentazione principale della pompa |
| WPCK81 | Misura del livello di liquidi | Serbatoio di stoccaggio/serbatoio |
| WPCW05 | Temperature & humidity | Ambiente della sala pompe |
Questi sensori possono formare un pratico strato sensibile che ricopre:
Pressione idraulica + Stoccaggio dell'acqua + Ambiente dell'attrezzatura
Per gli OEM, i produttori di sistemi di pompaggio, i fornitori di attrezzature per l'approvvigionamento idrico e gli integratori di sistemi, questo strato di rilevamento può essere adattato sia a nuovi progetti che a aggiornamenti di sale pompe esistenti.
Domande frequenti
Cosa dovrebbe essere monitorato in una sala pompe di approvvigionamento idrico secondario?
Pressure, storage tank level and pump room temperature & humidity are three useful core parameters. More comprehensive projects may also integrate water quality, leakage, access control, video, pump status and energy data.
Dove dovrebbero essere installati i sensori di pressione in un sistema di pompe booster?
Le posizioni tipiche di misurazione della pressione includono l'ingresso della pompa, l'uscita della pompa e la tubazione di alimentazione principale. Ulteriori punti possono essere aggiunti in base al progetto idraulico.
Quale sensore di pressione Winsen viene utilizzato in questa soluzione?
Questa soluzione utilizza WPCK07 Trasmettitore di pressione diffusa al silicio, non la versione con display digitale WPCK07DY.
Il WPCK07 può connettersi a un PLC?
SÌ. WPCK07 fornisce molteplici configurazioni di uscita, tra cui 4–20 mA, diverse uscite di tensione, I²C e RS485, a seconda della configurazione selezionata.
Come viene monitorato il livello del serbatoio dell'acqua?
Nel serbatoio di stoccaggio è possibile installare un trasmettitore di livello immergibile come il WPCK81. Misura il livello del liquido dalla pressione idrostatica e supporta l'uscita 4–20 mA o RS485.
La pressione della tubazione può sostituire il monitoraggio del livello del serbatoio?
No. La pressione della tubazione rappresenta le condizioni idrauliche nel circuito pressurizzato, mentre il livello del serbatoio rappresenta lo stoccaggio dell'acqua disponibile. Entrambe le misurazioni forniscono informazioni diverse.
Perché monitorare la temperatura e l'umidità della sala pompe?
La temperatura e l'umidità forniscono informazioni sull'ambiente operativo attorno a pompe, armadi di controllo, PLC, VFD e apparecchiature di comunicazione. Aggiungono il contesto ambientale ai dati idraulici e delle apparecchiature.
Una sala pompe esistente necessita di un nuovo PLC per aggiungere questi sensori?
Non necessariamente. Se il PLC e il sistema di controllo esistenti rimangono idonei al controllo in tempo reale, i nuovi punti di rilevamento possono essere integrati con l'architettura esistente in base alle interfacce disponibili.
Realizza un monitoraggio intelligente attorno alla sala pompe esistente
Per molti progetti di approvvigionamento idrico secondario, il percorso più pratico verso un funzionamento più intelligente non è sostituire tutto.
Si tratta innanzitutto di identificare ciò che sta già funzionando, determinare quali condizioni operative non sono continuamente visibili e quindi aggiungere i punti di rilevamento richiesti.
WPCK07 fornisce dati di pressione da pompe e condutture.
WPCK81 fornisce dati continui sul livello di stoccaggio dell'acqua.
WPCW05 fornisce dati sulla temperatura e sull'umidità della sala pompe.
Insieme, creano una base di rilevamento in grado di connettersi al PLC, al gateway o alla piattaforma di monitoraggio esistente del cliente, preservando l'architettura di controllo in tempo reale originale.
Per i produttori di apparecchiature per l'approvvigionamento idrico secondario, gli sviluppatori di sistemi di pompe booster e gli integratori idrici intelligenti, Winsen può supportare la selezione dei sensori in base all'intervallo di pressione del progetto, alla profondità del serbatoio, alle condizioni di installazione, all'interfaccia di comunicazione e all'architettura del sistema.
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WPCW05 Temperature & Humidity Transmitter
- Temperatura: -20~60°C; Umidità: 5%~95%RH (senza condensa)
