城镇供水厂自动化系统运行与维护

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供水企业自动化、 供水企业自动化、信息化体系基本结构
依据“ 规划” 依据“2010规划”共分为九大系统： 规划 共分为九大系统： 给 水 企 业 计 算 机 网 络 系 统 （ Intranet 和 Internet）
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给水计算机辅助调度系统（SCADA） 给水计算机辅助调度系统 净水厂集散型控制系统（DCS） 净水厂集散型控制系统 供水管网信息管理系统（GIS） 供水管网信息管理系统
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即使是懂得计算机技术的运转人员， 未 即使是懂得计算机技术的运转人员 ， 经批准， 也禁止修改应用软件或进行与运行 经批准 ， 无关的操作，如随意使用移动存储介质等。 无关的操作，如随意使用移动存储介质等。
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曾发生过卸载应用软件造成系统瘫痪的 案例。 案例。 21
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关于UPS不间断电源 关于UPS不间断电源 UPS不间断电源是保障水厂自控系统安 不间断电源是保障水厂自控系统安 全运行的重要设备。 全运行的重要设备。
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《 城市给水计算机辅助调度系统应用指
日发布） 南》（2002年8月8日发布）； 年 月 日发布 城市给水行业信息化、 《 城市给水行业信息化 、 自动化各子系 统应用指南（系列） 统应用指南（系列）》，2006年住建部立项 年住建部立项 科研课题，编制中，预计年内发布； 科研课题，编制中，预计年内发布；
式中：Tu 正常运行时间累计值 式中：Tu——正常运行时间累计值 Td——故障停用时间累计值（不含 故障停用时间累计值（ 故障停用时间累计值 正常停用时间） 正常停用时间） 计算使用率的条件：运行6个月以上及其 计算使用率的条件：运行 个月以上及其 维护记录
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系统平均恢复时间MTTR 系统平均恢复时间
要求系统集成商承诺良好的售后服务， 要求系统集成商承诺良好的售后服务 ， 尽量 缩短供应维修备件的时间。 缩短供应维修备件的时间 。 也要求使用者提 高管理水平，库存适当数量的维修备件。 高管理水平，库存适当数量的维修备件。
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水厂管理、维护和操作人员各负其责， 水厂管理 、 维护和操作人员各负其责 ，
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Ap=MTBF/（MTBF+MTTR）×100%[1] 式中： 式中：MTBF —— 平均无故障间隔时间 MTTR——平均恢复时间 平均恢复时间
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对于一个已正常使用的系统，其使用率 对于一个已正常使用的系统，其使用率A 用下式计算： 用下式计算：
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A = Tu/（Tu + Td）×100%
[2]
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MTTR ＝ MTBF／99.8％ － MTBF
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水厂自动化运维考核指标
平均无故障时间
MTBF（h）
使用率
（％）
平均恢复时间
MTTR（h）
8,760（1年） 年 17,520（2年） 年 50,000 （5年） 年
≥99.8 ≥99.8 ≥99.8
17 35 100
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建议： 建议：
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为了保证使用率达到≥99.8％的指标，应 的指标， 为了保证使用率达到 的指标
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MTTR反映的是系统的可维护性 反映的是系统的可维护性
可维护性是在给定的使用条件下， 可维护性是在给定的使用条件下 ， 当发 生故障后， 生故障后 ， 系统恢复其全部功能及正常工作 状态的能力。 衡量， 状态的能力 。 用 MTTR衡量 ， 包括管理时间 、 衡量 包括管理时间、 运输时间及修复时间。 运输时间及修复时间。 当确定了系统可用率和MTBF后，用式[1] 后 用式 当确定了系统可用率和 计算MTTR： 计算
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应建立应急预案
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（3）档案资料管理 ） 和水厂其它设备管理一样， 和水厂其它设备管理一样 ， 需对自控系 统和生产运行记录等资料建立妥善的保管 制度。 制度。 1）自控系统档案资料至少应包括 ）自控系统档案资料至少应包括 ● 系统设计方案 ● 系统操作说明书 ● 系统测试报告 ● 系统和应用软件 ● 系统开发平台及使用手册指令集 ● 系统竣工图纸和资料
密切配合，精诚协作， 密切配合 ， 精诚协作 ， 是水厂自动化系统平 高效运行的保障。 稳、高效运行的保障。
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规程8.2.6条中 ， 对操作员站明确规定 条中， 规程 条中 严禁非专业人员修改或测试各种应用软件” “ 严禁非专业人员修改或测试各种应用软件 ” 这里的“ 专业人员” 这里的 “ 专业人员 ” 指水厂专职自控系 统维护检修人员或经批准的系统商技术人员。 统维护检修人员或经批准的系统商技术人员 。
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2）自控系统生产运行资料至少应包括 ）自控系统生产运行资料至少应包括
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日常维护、检修记录 日常维护、 年度清扫、 年度清扫、点检记录 故障事件及处理记录 系统软件升级、 系统软件升级、应用软件修改记录 硬件系统更新
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（4）数据的管理与应用 ）
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建立生产数据保管的规章制度； 建立生产数据保管的规章制度； 确保实时数据的完整并达到相应的精度； 确保实时数据的完整并达到相应的精度； 确保指定期限内历史数据的完整； 确保指定期限内历史数据的完整；
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常维护工作和一般故障的及时排除， 常维护工作和一般故障的及时排除，以保证系统的 正常运行。 正常运行。 维护人员应掌握自动化（ 计算机） 维护人员应掌握自动化 （ 计算机 ） 专业知识 和给排水专业及电气自动化专业的一般知识， 和给排水专业及电气自动化专业的一般知识，能熟
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练使用计算机技术，熟悉所用系统的结构、性能， 练使用计算机技术，熟悉所用系统的结构、性能， 具备系统的维护、检修能力。 具备系统的维护、检修能力。
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防止水厂交流供电系统突发故障掉电， 防止水厂交流供电系统突发故障掉电 ， 保证自控系统能够完成故障事件记录， 保证自控系统能够完成故障事件记录 ， 并为 安全退出运行保留足够的时间。 安全退出运行保留足够的时间。
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除做好日常维护外，应重点做好对UPS 除做好日常维护外，应重点做好对 电池组的维护和更换。 电池组的维护和更换 。 建议逐步使用超级电 容替代普通铅酸电池。 容替代普通铅酸电池。 22
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为什么规定了两个MTBF指标 指标 为什么规定了两个 本标准中规定 ： 系统的 MTBF＞8,760h （1年），设备的 年 ，设备的MTBF＞50,000h （5.7年） 年
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水厂自动化系统由控制设备、 通讯、 水厂自动化系统由控制设备 、 通讯 、 操 作站、 服务器、 在线仪表、 作站 、 服务器 、 在线仪表 、 执行机构等设备 构成， 其中任何一个设备， 甚至端子虚接， 构成 ， 其中任何一个设备 ， 甚至端子虚接 ， 均会影响系统的MTBF指标，故通常按系统中 指标， 均会影响系统的 指标 保障率最低设备确定系统MTBF指标。 指标。 保障率最低设备确定系统 指标
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一般规定、控制室、现场监控站、 一般规定、控制室、现场监控站、不间断 电源及蓄电池、 在线仪器仪表、 电源及蓄电池 、 在线仪器仪表 、 执行器和驱 动器、防雷与防电磁涌流、视频系统。 动器、防雷与防电磁涌流、视频系统。
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城市供水行业2010年技术进步发展规 《城市供水行业 年技术进步发展规
划及2020年远景目标 》 ； （ 2005年 规划” 布，简称“2010规划”） 规划
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系统MTBF需要依靠精细维护管理达标 需要依靠精细维护管理达标 系统
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供水厂自动化系统的可用性 系统可用性是一个概率值，指在任何指定 系统可用性是一个概率值， 时间段内系统完成其规定功能的能力。 时间段内系统完成其规定功能的能力。
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可用性以使用率A表示， 可用性以使用率 表示，在预测一个系统 表示 的可用性时（设计阶段） 可按下式计算： 的可用性时（设计阶段），可按下式计算：
可靠性用设备的平均无故障间隔时间 （ MTBF--Time Between Failure） 来描述 ， ） 来描述， 以小时为单位。由制造厂商提供产品的 MTBF的设计值。 的设计值。 的设计值 ● 目前绝大部自动化控制系统硬件的 MTBF均可水厂的使用要求 ， 如 PLC（可编 均可水厂的使用要求， 均可水厂的使用要求 可编 程 控 制 器 ） 的 MTBF 可 达 到 10 万 小 时 （ 约 11.5年）。 年
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（2）自控系统设备的维护制度 ）
根据所配置的自动化系统、 根据所配置的自动化系统 、 在线监测仪表及其它电子 设备，如变频调速设备、 综保”设备等， 设备，如变频调速设备、“综保”设备等，制订出各自相应 的日常维护、检修制度，并按制度进行维护和检修。 的日常维护、检修制度，并按制度进行维护和检修。
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2010规划 规划
利用自动化技术和信息技术， 利用自动化技术和信息技术，可靠地实现对 生产过程的监控和维护， 生产过程的监控和维护，逐步向净水处理和配 送过程的模拟和优化的方向过渡，力争实现各 送过程的模拟和优化的方向过渡， 自控系统和信息系统的全面整合，为行业“ 自控系统和信息系统的全面整合，为行业“提 高水质，保障供水，优化成本，改善服务”的 高水质， 保障供水，优化成本，改善服务” 中心任务提供有效的技术手段，创造最好的经 中心任务提供有效的技术手段， 济和社会效益。 济和社会效益。
中华人民共和国行业标准 城镇供水厂运行、 城镇供水厂运行、维护及安全技术规程 城镇供水厂自动化系统 运行与维护
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自动化系统的运行与维护
自动化控制技术在水厂的普遍应用， 自动化控制技术在水厂的普遍应用 ， 新 修订的“规程”中增加了第8章 修订的“规程”中增加了第 章“自动化系统 的运行与维护” 共分为8节 的运行与维护” ，共分为 节、49条 : 条
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自来水客户服务系统 查表和营业收费系统
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给水管理信息系统（MIS）,含水质信息 含水质信息 给水管理信息系统 管理系统（LIMS） 管理系统