Детальная информация

Данная работа посвящена разработке системы автоматизации технологических процессов автономной модульной станции водоподготовки воды из артезианских скважин производительностью до 50 м³/ч. Объект исследования – автономная модульная станция водоподготовки, предмет исследования – система автоматизации процессов фильтрации, обезжелезивания и ультрафиолетового обеззараживания воды. Цель работы – разработка системы автоматизации, обеспечивающей повышение качества очищенной воды, снижение эксплуатационных затрат и повышение надёжности водоснабжения потребителей. В работе применены методы системного анализа, теории автоматического управления, математического моделирования и проектирования АСУ ТП в соответствии с требованиями государственных стандартов. Результаты работы: разработана функциональная схема автоматизации и приняты проектные решения по комплексной автоматизации станции, включая интеграцию контуров контроля качества воды с управлением технологическим оборудованием; предложен алгоритм автоматической промывки фильтров с адаптацией к фактическому состоянию загрузки; разработан алгоритм управления УФ-обеззараживанием с автоматическим резервированием. Практическая значимость заключается в создании типовых проектных решений, применимых при проектировании аналогичных объектов; ожидаемый эффект от внедрения – обеспечение стабильного качества очищенной воды, снижение эксплуатационных затрат на 15–20% и повышение надёжности водоснабжения. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение, облачные сервисы, базы данных и прочие: офисные приложения Microsoft Word и Microsoft Excel для подготовки пояснительной записки и расчётных материалов; язык описания графов DOT (Graphviz) для построения структурных и функциональных схем.

This thesis is devoted to the development of an automation system for the technological processes of an autonomous modular water treatment station that treats water from artesian wells with a capacity of up to 50 m³/h. The object of the study is an autonomous modular water treatment station; the subject of the study is the automation system for filtration, iron removal (deironing), and ultraviolet disinfection processes. The aim of the work is to develop an automation system that improves the quality of treated water, reduces operating costs, and increases the reliability of water supply to consumers. The study applies methods of systems analysis, automatic control theory, mathematical modeling, and process control system (PCS) design in accordance with the requirements of state standards. Results: a functional automation diagram was developed and engineering design solutions for comprehensive automation of the station were adopted, including the integration of water quality monitoring loops with control of process equipment; an algorithm for automatic filter backwashing adapted to the actual condition of the filter media was proposed; and a UV disinfection control algorithm with automatic redundancy was developed. The practical significance lies in creating standard design solutions applicable to similar facilities; the expected implementation effect is stable treated-water quality, a 15 – 20% reduction in operating costs, and improved reliability of water supply. To achieve these results, the following information technologies were used, including software, cloud services, databases, and others: Microsoft Word and Microsoft Excel for preparing the explanatory note and calculation materials; and the DOT graph description language (Graphviz) for building structural and functional diagrams.