为水/废水设施提供持续的SI支持

系统集成洞察

• 水和废水设施的日常运营面临许多挑战，系统集成商正在帮助解决这些挑战，许多挑战随着新法规和复杂的处理流程而增加。
• 系统集成商(si)可以通过提供一个中立的观点来帮助这些设施，了解他们需要什么和不需要什么，并对机器的物理健康状况进行评估。
• si还可以对将机器连接在一起的硬件和软件进行审计，并为他们提供选项，以防止像Oldsmar这样的潜在网络攻击，Oldsmar在2021年发现了水和废水行业的网络安全漏洞。

---

市政当局在如何运行供水和污水处理系统方面面临着诸多挑战。这些挑战包括新的监管标准、复杂的处理过程、环境稀缺性和人口驱动的系统需求增长。其他需要解决的复杂问题还包括需要整合智能仪表和最终控制元件等技术的不断进步，以及取代退休的操作人员和控制技术人员的斗争。这些方面加剧了水和废水设施在校准、维护和故障排除设备方面本就复杂的要求(图1)。

然而，这些挑战可以由系统集成商(si)来解决，他们可以提供合同预防性维护、校准和故障排除服务。si通过补充市政当局的工作人员能力，同时填补工作人员数量和/或专业知识方面的空白，有助于减轻保持生产系统在线的负担。

SI支撑系统

多年来，市政当局的人员配备水平和技能组合——尤其是简单的系统设计——足以处理大多数问题。基本操作使用压力、液位、流量和其他过程仪表来控制泵、阀门和其他自动化设备。今天的系统和技术越来越数字化，越来越复杂，以提供更好的性能，但设计、部署和操作的复杂性往往更高(图2)。

市政当局从雇佣和保留多学科的员工中受益。技术人员必须了解智能仪器仪表、网络、无线电遥测、监控和数据采集(SCADA)应用程序开发、人机界面(HMI)配置、可编程逻辑控制器(PLC)编程和电气控制组件设置。这是最基本的电气，机械和安全技能，一直都是必需的。寻找和留住这些员工变得更加困难，因为现有的劳动力正在“老龄化”，而新员工往往更喜欢远程工作。

许多si为他们所涉及的特定系统和设备提供启动后服务。在问题出现后，响应通常是根据具体情况进行的，需要故障排除和修复，超出了现场技术人员所能处理的水平。这项工作经常被立即调用，并按时间和材料(T&M)费率收费。

认识到这种方法的缺陷，一些较大的SI公司开发了基于预防性和扩展维护解决方案的合同解决方案——通常以年度、两年或多年合同的形式。这种方法使SI工作人员能够在控制面板、电机控制中心(mcc)、变频驱动器(vfd)和其他自动化设备上工作，以监控系统健康状况，识别潜在的问题和故障点，并在导致停机之前主动缓解问题。

控件、自动化服务契约选项

完整的服务合同，其中包括si调查控制和电气面板的条款，可以通过减少停机而节省大量费用。例如，这些调查经常发现故障的不间断电源(ups)，发现死的PLC备用电池，并发现损坏的冷却风扇和温控器设备需要更换，以保护设备免受夏季高温的影响(图3)。

这些问题并不总是以运营商提前注意到的方式预示着情况。然而，在发生电源故障或热浪时，操作员肯定会意识到这种情况，这可能会导致系统设备和设备停机，延迟重新启动时间，以及程序和内存丢失。

通过聘请来自市政当局以外的精通系统集成商定期检查控制面板，设施可以显著减少内部操作人员在关注日常问题时可能没有注意到的潜在故障点。

除了控制面板，一些客户还选择让SI支持团队检查电气设备。mcc是工业级电气硬件，但操作员经常忽视它们，他们认为如果设备在运行，那么一切都是好的。一个准备好的SI可以通过电压和安培检查检查运行的mcc，并且在某些情况下使用电能质量分析仪来识别可能的公用事业电力问题(图4)。

热成像仪是另一个有用的诊断设备，市政当局可能没有手头。热成像仪用于在运行时对电气组件和终端(mcc、vfd、软启动器、接触器和变压器)进行红外扫描，以识别松动连接或故障组件。一个简单的回炉活动可以防止由于松动连接而导致的时间损失故障事件。

红外扫描发现电气连接松动

例如，SI在市政当局执行红外扫描，作为其预防性维护计划的一部分，他们发现断路器上的连接器松动，为VFD供电。虽然VFD仍在运行，似乎工作正常，但扫描显示断路器负载侧的三个导体之一比其他两个导体热100°F。

工作人员能够安全断电，锁定/标记(LOTO)驱动器，并正确修复连接。这样就解决了温度问题，避免了后续可能出现的操作和安全问题。

系统集成商过程仪表支持

只有一些si配备了电气支持服务，但更多si可以提供仪器校准和验证支持(图5)。许多场地拥有数百或数千台不同年份、品牌和型号的现场仪器。这些通常需要每年注意确认和记录与plc和SCADA的正确操作、通信、缩放和交互。

虽然仪器通常在启动和调试期间拨号，但随着时间的推移，工艺和环境条件会发生变化，仪器漂移会导致错误。如果更换了流量计，但配置了不正确的刻度，SCADA系统可能会少报总工艺流量。

协助仪器校准

许多终端用户将被正在进行的仪器校准工作所淹没，这是SI可以提供验证服务的地方。这通常包括连接到每个4-20mA信号环路(或使用HART或基金会现场总线通信器)，并通过其缩放范围模拟仪器。这需要经过专门培训的人员、测试设备和校准标准。

训练有素的专家可以使用基本的测量方法，如流量、液位、压力和温度，以及先进的分析技术。虽然水和废水处理工作人员经常被要求在进行分析校准时获得认证，但一些监管机构也建议或要求第三方验证。在这些检查过程中，SI可以帮助发现操作人员可能遗漏的问题，例如分析仪油管退化、试剂过期和设备过时。

自动化硬件和软件维护服务

一般只关注预防性维护服务的合同支持服务，特别是针对mcc、仪器和控制面板等基于硬件的设备。这是一个重要的起点，但通过围绕技术电气、仪器仪表和控制服务构建这些服务，SI可以提供更全面的选择，并帮助市政当局处理访问SI完整知识库的整个系统。

例如，支持SCADA维护的扩展服务合同可以帮助识别终端用户计算机硬件和软件的潜在问题。虽然用户可能认为他们的系统运行良好，但合格的SI除了检查软件版本和安全漏洞外，还可以仔细检查硬件的健康状况。这些积极的工作可以发现即将发生的硬件故障和潜在的软件问题，在灾难性故障之前为客户提供可能的解决方案。相比之下，反应性响应可能会涉及昂贵、耗时和紧张的替换故障元件和恢复系统软件和设置。

SCADA维护任务

SCADA维护服务还有其他好处。通常，地区职员会提出他们多年来在SCADA系统中注意到的小问题，而SI通常可以在正常的合同工作中解决其中一些问题(图6)。

也许显示器上的标签的最大值夹得太低，低于流量计的实际工艺值。或者需要将其他操作员的电话号码添加到警报调出名册中。这些小问题通常不需要为解决它们的工作提供完整的报价，但它们可以在预防性维护服务访问的范围内得到解决。

SI访问还可以作为操作员和其他终端用户的操作培训课程。这包括向图中添加新趋势、过滤历史告警和许多其他导航和操作细节的特别课程。虽然SCADA操作说明在启动过程中和文件中(如操作和维护手册)都有涉及，但合同规定的定期、每两年、甚至每季度的服务访问是更新操作人员知识、帮助新用户和帮助市政工作人员最大限度地利用其系统的绝佳机会。

持续SI帮助保持自动化运行

市政当局面临的挑战在数量和复杂性上继续增长。人员配备良好的SI公司拥有适当的多学科人员和广泛的知识基础，为最终用户客户提供持续的支持(图7)。

一些si正在利用这些能力来超越传统的设计、开发和部署模型。他们通过延长合同维护、服务和支持协议来建立客户关系。这有助于市政最终用户保持关键的供水和废水系统在线并以最佳性能运行。

马特·波伊尔扩展维护和系统服务(EMASS)主管在哪里特易购(Tesco)控制。由Chris Vavra编辑，web内容经理，CFE媒体和技术，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:系统集成，污水处理设施

在线

参见//www.globalelove.com/system-integration/

考虑一下这个

有什么方法系统集成商能否帮助您保持设备的运行?

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。