颜辉
[摘 要]经过对现有仪表进行冷库模拟实验，对在-5℃和-10℃温度下包裹不同厚度保温棉的控制箱及管线保温效果进行统计，发现在-5℃时包裹25mm厚保温棉时保温效果可达到理想要求，在-10℃时包裹40mm厚保温棉保温效果可达到理想要求。
[关键词]仪表 保温
中图分类号：TQ875 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0372-01
一、管网监测仪表智能加热保温装置研究背景
极端寒潮对公司管网仪表影响
在2016年1月的世纪寒潮影响下，苏州1月23～24日出现连续两天-9℃，在严寒天气期间供水SCADA系统报警显多处压力监测点压力低于0.05Mpa，明显低于正常压力区间0.15MPa～0.35MPa。水务公司维修人员紧急赶赴现场进行压力表现场测试，测试结果均为0.25Mpa左右，属正常压力范围，但现场发现在线监测仪表被冰冻，无法正常传输数据。彻查所有流量计和管网压力点发现：
①40台管网流量计未见受冻而异常；
②70个管网压力点中，有55个因控制井位于地面下而未受寒冻影响，另外15个高于地面的仪表控制箱受冻，造成此部分压力点受损或故障，不能显示数据。
此次部分压力点在线监测仪受损，无法有效反馈管网运行情况，直接影响公司紧急调度速度。
二、管网监测仪表基本介绍
1.系统概述
自来水管网SCADA监测系统是一套以在线监测设备为核心，运用现代传感器技术，对自来水管网水质、压力和流量等监测信息进行实时快速收集、存贮、处理、查询、报表、预警的综合性监测管理系统。24小时监控所辖区域水压、水质的实时变化以及通过流量的异常变化判断有无爆管情况发生。
2.系统组成
系统由在线自动分析仪、网络传输及监测管理系统三部分组成。在线自动分析仪对监测点位水质的余氯、浊度进行监测；RTU通讯模块负责将监测到的数据通过移动GPRS方式传输给监测管理系统，监测管理系统对数据进行收集、存储、查询、统计、预警，调度中心值班人员可以在调度中心远程监测全区供水管网的压力及流量情况。调度指挥水厂启停供水设备，保障供水压力平衡、流量稳定；及时发现和预测爆管事故的发生。
三、管网监测仪表智能加热保温装置研究思路
根据对管网70个压力点进行彻查，发现55个安装与地面下的均未受寒冻影响，另外15个高于地面的均受到不同的程度的损坏或故障，导致不能显示数据而无法有效反馈管网运行情况。因此根据以上数据进行分情况研究，采取适当的方法增强管网监测仪表耐低温性能。
（1）地埋式在线监测仪
根据寒潮的经验，可发现地埋式在线监测仪耐低温性能远远优于地面式在线监测仪，但为保证万无一失，在寒潮来临之前在管线及控制箱内关键元器件适当包裹保温材料。
（2）地面式在线监测仪
①将地面式在线监测仪改造为地埋式
现有30个地面在线监测仪控制箱，在条件合适时进行改造，改造为地埋式在线监测仪。但此方案对环境工况要求高且改造难度大，实施可能性较小；
②对地面式在线监测仪进行保温改造
无法改造为地埋式的地面式在线监测仪，通过仪表控制箱自动加热，实现预防低温寒潮灾害。
拟分两步进行研究并实施改造：首先对现有仪表进行冷库模拟实验，得出仪表低温运行状态和最低环境温度要求数据；再在地面仪表控制箱外壳及内部管道包裹保温材料，最后在控制箱内加装温度控制开关及暖风加热器，当环境温度将为设定温度时，自动开启暖风加热器，保证控制箱内温度不会受外界温度影响，使管网在线设备运行正常、数据稳定可靠的目的。
四、确定管网监测仪表智能加热保温装置方案
1.确定控制箱外壳及内部管线包裹保温棉厚度
經过对现有仪表进行冷库模拟实验，对在-5℃和-10℃温度下包裹不同厚度保温棉的控制箱及管线保温效果进行统计，发现在-5℃时包裹25mm厚保温棉时保温效果可达到理想要求，在-10℃时包裹40mm厚保温棉保温效果可达到理想要求。（如下图箭头标识处）（见图1）
2.确定控制箱内智能加热保温装置方案
①暖风加热器
暖风加热器选用HGL046系列紧凑型暖风机系列，该系列优点有：紧凑型设计、夹子固定、使用寿命长、免维护、温度安全保护，紧凑型暖风防止形成凝结，集成高性能轴流风机强迫空气流通，因此保证了机箱内温度达到理想值。
②温度控制开关
通过温度控制开关使得到达设定温度时暖风加热器自动开启，KTO011：温控器（常闭）用于调控加热器，KTS011：温控器（常开）用于调控风机或开关信号装置，可采购常开常闭一体化设计（加热散热两用型温控器）。
将暖风加热器与温度控制开关按照如下示意图进行接线，最终达到对控制箱进行智能加热保温的目的（见图2）
③最终效果图（见图3）
结论：在地面仪表控制箱外壳及内部管道包裹保温材料，在控制箱内加装温度控制开关及暖风加热器，当环境温度将为低于零下五度时，自动开启暖风加热器，保证控制箱内温度不会受外界温度影响，使管网在线设备运行正常、数据稳定可靠的目的。
