DE202011051196U1

DE202011051196U1 - Monitoring system for a water cycle

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Publication number: DE202011051196U1
Application number: DE201120051196
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-01-17
Anticipated expiration: 2021-09-06

Abstract

Überwachungssystem für einen Wasserkreislauf mit einem Rechnersystem und einer Anzahl von über eine Datenübertragung mit dem Rechnersystem kommunizierenden Erfassungseinheiten zur Bestimmung von Parametern des Wasserkreislaufs, wobei mittels des Rechnersystems die Parameter zeitaufgelöst erfasst werden und in Abhängigkeit hiervon Statusmeldungen und/oder den Wasserkreislauf beeinflussende Steuerbefehle generiert werden.Monitoring system for a water cycle with a computer system and a number of acquisition units communicating with the computer system via data transmission for determining parameters of the water cycle, the parameters being recorded time-resolved by means of the computer system and status messages and / or control commands influencing the water cycle being generated as a function of this.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für einen Wasserkreislauf.The invention relates to a monitoring system for a water cycle.

Wasserkreisläufe werden in unterschiedlichen Ausbildungen in verschiedensten industriellen Applikationen eingesetzt. Ein erstes Beispiel für einen derartigen Wasserkreislauf ist ein Luftbefeuchtungssystem, beispielsweise um in Industriebetrieben wie Druckereien eine bestimmte Luftfeuchtigkeit stabil bereitzustellen, die für den Produktionsbetrieb erforderlich ist. Ein weiteres Beispiel für derartige Wasserkreisläufe sind Kühlwassersysteme. Das in derartigen Kühlwassersystemen gekühlte Wasser wird für unterschiedliche industrielle Prozesse benötigt. Beispielsweise kann in Anlagen zur Montage von Automobilen das Kühlwasser zur Kühlung von Bearbeitungsköpfen von Bearbeitungsrobotern eingesetzt werden.Water cycles are used in various forms in a wide variety of industrial applications. A first example of such a water cycle is an air humidification system, for example, to stably provide a certain humidity required in industrial operations such as printing plants for the production operation. Another example of such water circuits are cooling water systems. The water cooled in such cooling water systems is needed for different industrial processes. For example, in installations for assembling automobiles, the cooling water can be used to cool processing heads of processing robots.

Generell werden in derartigen industriellen Applikationen definierte Anforderungen an das Wasser im Wasserkreislauf gestellt. Abgesehen davon, dass das Wasser möglichst keine Verunreinigungen enthalten darf, werden je nach Applikation bestimmte Anforderungen an das Wasser betreffend Parameter wie der Härtegrad, die Leitfähigkeit, der pH-Wert gestellt, die über die gesamte Prozessdauer innerhalb vorgegebener Grenzen auf bestimmten Sollwerten gehalten werden müssen. Ist dies infolge einer Störung nicht der Fall, kann der Produktionsprozess, für den das Wasser im Wasserkreislauf benötigt wird, gegebenenfalls stillstehen, was zu erheblichen Ausfallkosten führt.Generally, in such industrial applications, defined requirements are placed on the water in the water cycle. Apart from the fact that the water must contain no impurities as possible, depending on the application certain requirements for the water concerning parameters such as the degree of hardness, the conductivity, the pH value are set, which must be kept within the specified limits within specified limits on the entire setpoint , If this is not the case as a result of a malfunction, the production process, which requires water in the water cycle, may be shut down, resulting in significant downtime costs.

Um Störungen im Wasserkreislauf zu detektieren ist es bekannt, Kontrollvorrichtungen, insbesondere Erfassungseinheiten wie Sensoren, einzusetzen, die die Qualität des Wassers im Wasserkreislauf erfassen oder Mengen von Stoffen, die dem Wasser, insbesondere für eine Wasseraufbereitung zugeführt werden, kontrollieren.In order to detect disturbances in the water cycle, it is known to use control devices, in particular detection units such as sensors, which detect the quality of the water in the water cycle or control quantities of substances which are supplied to the water, in particular for water treatment.

Ein wesentliches Problem derartiger Anlagen besteht darin, dass das Bedienpersonal die Ergebnisse die die Kontrolleinrichtungen für den Wasserkreislauf liefern, nur sporadisch, gegebenenfalls nur bei einem Störfall, erfasst. Liegt dann ein Störfall vor, gestaltet sich die Fehlersuche und die Behebung der Störung oftmals sehr schwierig und zeitaufwendig, da die Daten, die die Erfassungseinheiten liefern, nachdem die Störung aufgetreten ist, nur bedingt über die Ursache und die Entstehung der Störung Aufschluss geben. So können bei einem Störfall mehrere mit der Erfassungseinheit erfasste Parameter außerhalb der erlaubten Grenzwerte sein, jedoch kann nur eine dieser Einflussgrößen ursächlich für die Störung gewesen sein. Das Bedienpersonal kann dann anhand der von der Erfassungseinheit gelieferten Messwerte, nachdem die Störung aufgedeckt und behoben werden soll, die Ursache für die Störung nicht mehr ermitteln. Um dann die Störung zu beheben, muss typischerweise Personal des Herstellers der Anlage des Wasserkreislaufs angefordert werden, welches oftmals die Anlage komplett durchprüfen muss um die Ursache der Störung aufzudecken.An essential problem of such systems is that the operators only sporadically, possibly only in case of an accident, the results that provide the controls for the water cycle. If a fault then occurs, the troubleshooting and the elimination of the fault is often very difficult and time-consuming, since the data that provide the detection units after the fault has occurred, only limited information about the cause and the occurrence of the fault. Thus, in the case of an accident, several parameters detected by the detection unit may be outside the permitted limits, but only one of these factors could have been the cause of the disturbance. The operating personnel can then no longer determine the cause of the fault on the basis of the measured values supplied by the detection unit, after the fault has to be uncovered and rectified. In order to remedy the fault, typically personnel of the manufacturer of the system of the water cycle has to be requested, which often has to thoroughly check the system in order to detect the cause of the fault.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand die Funktionssicherheit und Verfügbarkeit von Wasserkreisläufen der eingangs genannten Art zu verbessern.The invention has for its object to improve the functional reliability and availability of water circuits of the type mentioned with the least possible effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystem für einen Wasserkreislauf mit einem Rechnersystem und einer Anzahl von über eine Datenübertragung mit dem Rechnersystem kommunizierenden Erfassungseinheiten zur Bestimmung von Parameter des Wasserkreislaufs. Mittels des Rechnersystems werden die Parameter zeitaufgelöst erfasst. In Abhängigkeit hiervon werden Statusmeldungen und/oder den Wasserkreislauf beeinflussende Steuerbefehle generiert.The invention relates to a monitoring system for a water cycle with a computer system and a number of communicating via a data transmission with the computer system detection units for determining parameters of the water cycle. By means of the computer system, the parameters are recorded time-resolved. Depending on this, status messages and / or control commands influencing the water cycle are generated.

Mit dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem wird die Funktionssicherheit und Verfügbarkeit eines Wasserkreislaufs erheblich erhöht, da durch die fortlaufende, zeitaufgelöste Erfassung aller die Qualität des Wassers im Wasserkreislauf bestimmenden Parametern Fehlfunktionen von Bestandteilen der Anlage des Wasserkreislaufs unmittelbar bei deren Entstehung erfasst werden können. Diese Erfassung erfolgt hochgenau, indem alle Parameter hinsichtlich des Einhaltens von bestimmten Grenzwerten kontrolliert werden. Da alle Parameter zeitaufgelöst erfasst werden, können insbesondere auch Wechselwirkungen einzelner Parameter erfasst und analysiert werden. Auch können langfristige Trends der zeitlichen Entwicklung von Parametern erfasst werden. Anhand dieser Daten können Ursachen für Störungen des Wasserkreislaufs frühzeitig erkannt werden.With the monitoring system according to the invention, the reliability and availability of a water cycle is considerably increased because of the continuous, time-resolved detection of all the quality of the water in the water cycle determining parameters malfunctions of components of the system of the water cycle can be detected immediately in their creation. This acquisition is highly accurate by controlling all parameters for compliance with certain limits. Since all parameters are recorded with time resolution, in particular interactions of individual parameters can also be recorded and analyzed. Also, long-term trends of temporal development of parameters can be detected. Based on these data, causes of water cycle disruptions can be detected early.

Anhand dieser zeitabhängigen Daten werden mittels des Rechnersystems Statusmeldungen generiert, die dem Bedienpersonal des Wasserkreislaufs einen detaillierten, aktuellen Überblick über den Zustand der Anlage vermitteln. Besonders vorteilhaft können als Statusmeldungen Warn- oder Störmeldungen vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft hierbei ist, dass das Rechnersystem aus der Vielzahl der mit den Erfassungseinheiten erfassten Daten Statusmeldungen generiert, die für das Bedienpersonal leicht verständlich sind und damit dem Bedienpersonal ein effizientes Mittel zur Überwachung des Wasserkreislaufs an die Hand geben. Besonders vorteilhaft können die Statusmeldungen derart abgestuft sein, dass eine erste Statusmeldung als „grün”-Zustand den fehlerfreien Zustand des Wasserkreislaufs anzeigt. Weiterhin zeigt eine zweite Statusmeldung als „gelb”-Zustand eine Instabilität des Wasserkreislaufs an, die jedoch den weiteren Betrieb des Wasserkreislaufs noch nicht gefährdet. Schließlich zeigt eine dritte Statusmeldung als „rot”-Zustand eine Instabilität des Wasserkreislaufs an, die einen weiteren Betrieb des Wasserkreislaufs als gefahrbringend einstuft. Anhand dieser Statusmeldungen kann das Bedienpersonal geeignete Maßnahmen ergreifen.On the basis of this time-dependent data status messages are generated by the computer system, which provide the operators of the water cycle a detailed, up-to-date overview of the condition of the system. Particularly advantageous may be provided as status messages warning or fault messages. It is particularly advantageous here that the computer system generates status messages from the large number of data recorded with the detection units, which are easily understandable for the operating personnel and thus provide the operating personnel with an efficient means of monitoring the Give a water cycle to the hand. Particularly advantageously, the status messages can be graduated in such a way that a first status message indicates as "green" the error-free state of the water cycle. Furthermore, a second status message as a "yellow" state indicates an instability of the water cycle, which, however, does not endanger the further operation of the water cycle. Finally, a third status message as a "red" state indicates an instability of the water cycle, which classifies further operation of the water cycle as dangerous. Based on these status messages, the operator can take appropriate measures.

Alternativ oder zusätzlich werden im Rechnersystem in Abhängigkeit der zeitaufgelöst ermittelten Parameter den Wasserkreislauf beinflussende Steuerbefehle generiert, vorzugsweise derart, dass auftretenden Störungen entgegengewirkt wird.Alternatively or additionally, control commands which influence the water cycle are generated in the computer system as a function of the parameters determined in a time-resolved manner, preferably in such a way that occurring disturbances are counteracted.

Dabei werden im Rechnersystem aus den Messwerten für die Parameter Störeinflüsse extrahiert. Da mit dem Rechnersystem alle wesentlichen Parameter zeitaufgelöst erfasst werden, können durch eine Trendanalyse der zeitlichen Entwicklung der Parameter auch beginnende Instabilitäten, die sich im Verlauf zu Störungen entwickeln können, frühzeitig erfasst werden, wobei dann mit den Steuerbefehlen den Instabilitäten entgegengewirkt wird, so dass ein Auftreten von Störungen vermieden wird.In the process, in the computer system, extraneous influences are extracted from the measured values for the parameters. Since the computer system captures all essential parameters in a time-resolved manner, a trend analysis of the temporal development of the parameters can also detect incipient instabilities, which can develop into faults in the course of time, in which case the instabilities are counteracted with the control commands, so that a Occurrence of interference is avoided.

Besonders vorteilhaft sind dem Wasserkreislauf Anlagen zugeordnet, mittels derer dem Wasser im Wasserkreislauf Stoffe zudosiert werden, wobei insbesondere die zudosierten Stoffe Mittel für eine Wasseraufbereitung bilden. Dann wird mittels des Rechnersystems die Zudosierung von Stoffen gesteuert, um Störungen im Wasserkreislauf zu vermeiden.Plants are particularly advantageous associated with the water cycle, by means of which substances are metered into the water in the water cycle, in particular, the metered substances form funds for water treatment. Then, by means of the computer system, the metered addition of substances is controlled in order to avoid disturbances in the water cycle.

Weiterhin sind dem Wasserkreislauf Anlagen zugeordnet, mittels derer Stoffe aus dem Wasser im Wasserkreislauf erfasst werden.Furthermore, the water cycle plants are assigned, by means of which substances are detected from the water in the water cycle.

Insbesondere sind Anlagen zum Ausfiltern von Partikeln aus dem Wasser des Wasserkreislaufs vorgesehen.In particular, systems for filtering particles from the water of the water cycle are provided.

Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Überwachungssystems kann prinzipiell ein verteiltes dezentrales Rechnernetzwerk verwendet werden. Besonders vorteilhaft jedoch weist das Rechnersystem eine zentrale Rechnereinheit auf, die zur Auswertung der Messdaten aller Erfassungseinheiten eingesetzt wird.In principle, a distributed decentralized computer network can be used to form the monitoring system according to the invention. However, the computer system particularly advantageously has a central computer unit which is used to evaluate the measurement data of all the acquisition units.

Diese Konfiguration des Rechnersystems ist besonders einfach und kostengünstig ausgebildet.This configuration of the computer system is particularly simple and inexpensive.

Die Erfassungseinheit und weitere Anlagenkomponenten der Wasserkreisläufe, die insbesondere mit Steuerbefehlen des Rechnersystems angesteuert werden, sind allgemein mittels einer Datenübertragung mit der Rechnereinheit verbunden. Prinzipiell ist als Datenübertragung ein Datennetzwerk vorgesehen.The detection unit and other system components of the water circuits, which are controlled in particular by control commands of the computer system, are generally connected to the computer unit by means of a data transmission. In principle, a data network is provided as data transmission.

Insbesondere kann die Kommunikation der einzelnen Netzwerkteilnehmer über das Internet erfolgen. Das so ausgebildete Netzwerk weist eine hohe Flexibilität auf, wobei insbesondere auch die Rechnereinheit weit von den Erfassungseinheiten entfernt angeordnet sein kann.In particular, the communication of the individual network participants can take place via the Internet. The network formed in this way has a high degree of flexibility, wherein, in particular, the computer unit can also be arranged far away from the detection units.

Bei Wasserkreisläufen, die als Anlagen in industriellen Betrieben installiert sind, in welchen sicherheitskritische oder geheimhaltungsbedürftige Daten vorhanden sind, die nicht aus dem Betrieb gelangen dürfen, erfüllt diese Konfiguration des Rechnersystems die Anforderungen an die Geheimhaltung der Daten nur unzureichend.For water circuits that are installed as plants in industrial plants in which safety-critical or confidential data are present that may not get out of service, this configuration of the computer system meets the requirements for privacy of the data insufficient.

In derartigen Fällen ist vorteilhaft als Datenübertragung ein Mobilfunknetz vorgesehen, wodurch die erforderliche Geheimhaltung der Daten sicher gewährleistet ist, da die Datenübertragung nicht in das interne Rechnernetzwerk des jeweiligen Betriebs eingreift.In such cases, a mobile radio network is advantageously provided as data transmission, whereby the required secrecy of the data is securely ensured, since the data transmission does not interfere with the internal computer network of each operation.

Die Rechnereinheit des erfindungsgemäßen Rechnersystems weist bevorzugt einen Datenlogger auf, mit welchem Parameter kontinuierlich erfasst werden.The computer unit of the computer system according to the invention preferably has a data logger with which parameters are continuously recorded.

Durch die so gewährleistete lückenlose Datenerfassung für die gesamte Anlage des Wasserkreislaufs kann diese vollständig kontrolliert werden. Weiter ist vorteilhaft, dass mit dem Datenlogger die komplette Historie der aufgezeichneten Parameter zur Dokumentation von Störfällen vorliegt.This ensures complete data collection for the entire system of the water cycle, which can be fully controlled. It is also advantageous that the complete history of the recorded parameters for the documentation of incidents is present with the data logger.

Das erfindungsgemäße Überwachungssystem kann zur Überwachung verschiedenster Wasserkreisläufe eingesetzt werden. Insbesondere können die Wasserkreisläufe Befeuchtungswasser zur Luftbefeuchtung in Räumen, wie zum Beispiel in Kliniken oder auch in Industriebetrieben wie Druckereien bereitstellen. Weiterhin können die Wasserkreisläufe als Kühlwassersysteme ausgebildet sein, in welchen Kühlwasser insbesondere für die Durchführung von industriellen Prozessen bereitgestellt wird.The monitoring system according to the invention can be used to monitor a wide variety of water cycles. In particular, the water cycles humidification water for humidification in rooms, such as in clinics or in industrial operations such as print shops provide. Furthermore, the water circuits can be designed as cooling water systems, in which cooling water is provided in particular for the implementation of industrial processes.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:The invention will be explained below with reference to an embodiment and a drawing. It shows:

1: Ausführungsbeispiel eines Kühlwassersystems mit einem zugeordneten Überwachungssystem. 1 Embodiment of a cooling water system with an associated monitoring system.

1 zeigt schematisch den Aufbau eines Kühlwassersystems 1 in welchem Kühlwasser zur Durchführung industrieller Prozesse bereitgestellt wird. Beispielsweise kann das Kühlwasser zur Kühlung einer Anordnung von Bearbeitungsrobotern in einer Fertigungshalle zur Fertigung von Kraftfahrzeugen verwendet werden. 1 schematically shows the structure of a cooling water system 1 in which cooling water is provided for carrying out industrial processes. For example, the cooling water may be used to cool an array of processing robots in a manufacturing facility for manufacturing automobiles.

Das Kühlwassersystem 1 umfasst einen geschlossenen Wasserkreislauf mit einem das zu kühlende Wasser führenden Leitungssystem 2.The cooling water system 1 includes a closed water circuit with a water system leading to the water to be cooled 2 ,

Dem Leitungssystem 2 kann über einen Anschluss 3 Frischwasser zugeführt werden. Über einen weiteren Anschluss 4 kann Abwasser aus dem Leitungssystem 2 ausgeführt werden. Als Erfassungseinheit zur Erfassung des zugeführten Kühlwassers ist dem Anschluss 3 für die Frischwasserzufuhr ein nicht dargestellter Zähler zugeordnet. Entsprechend ist dem Anschluss 4 für die Abwasserausleitung ein ebenfalls nicht dargestellter Zähler zugeordnet.The pipe system 2 can have a connection 3 Fresh water to be supplied. About another connection 4 can sewage from the piping system 2 be executed. As a detection unit for detecting the supplied cooling water is the connection 3 for the fresh water supply assigned to a counter, not shown. Corresponding to the connection 4 for wastewater discharge a likewise not shown counter assigned.

Das in einem Kühlturm 5 gekühlte Wasser wird den Verbrauchern, das heißt im vorliegenden Fall den zu kühlenden Bearbeitungsrobotern, zur Verfügung gestellt, wobei diese Verbraucher in 1 als ein Wärmetauscher 6 dargestellt sind, da durch die Verbraucher das Kühlwasser erwärmt wird.That in a cooling tower 5 cooled water is provided to consumers, that is to say in the present case, to the processing robots to be cooled, these consumers being provided in 1 as a heat exchanger 6 are shown, as is heated by the consumer, the cooling water.

Um das Kühlwasser für die Kühlung der Verbraucher einsetzen zu können, muss dieses Kühlwasser konstant definierten Anforderungen genügen, welche durch eine Anzahl von Parameter des Kühlwassers definiert werden. Weicht der Zustand des Kühlwassers von dem durch Sollwerte für die Parameter definierten Sollzustand ab, kann das Kühlwasser nicht mehr für die Kühlung der Verbraucher verwendet werden, das heißt die die Verbraucher umfassende Anlage würde stillstehen.In order to use the cooling water for the cooling of the consumer, this cooling water must meet constantly defined requirements, which are defined by a number of parameters of the cooling water. If the state of the cooling water deviates from the desired state defined by setpoint values for the parameters, the cooling water can no longer be used to cool the consumers, that is to say the system comprising the consumers would be stopped.

Um das Kühlwasser im Sollzustand zu halten, sind im Kühlwassersystem 1 mehrere Anlagen vorgesehen, mittels derer durch Zuführung oder Entfernung bestimmter Stoffe eine Wasseraufbereitung des Kühlwassers durchgeführt wird.In order to keep the cooling water in the target state, are in the cooling water system 1 several facilities provided by means of which by supplying or removing certain substances, a water treatment of the cooling water is performed.

Eine erste derartige Anlage bildet eine Enthärtungsanlage 7, mittels derer durch Zugabe geeigneter Stoffe das Wasser des Wasserkreislaufs enthärtet werden kann. Das zur Regeneration der Enthärtungsanlage 7 benötigte Kochsalz wird aus einem Vorratsbehälter 8 zur Verfügung gestellt. Mittels eines nicht dargestellten Sensors als erste Erfassungseinheit kann kontrolliert werden, ob für die Regeneration ausreichend Kochsalz vorhanden ist.A first such plant forms a water softening system 7 , by means of which the water of the water cycle can be softened by adding suitable substances. That for the regeneration of the water softening system 7 needed cooking salt is from a reservoir 8th made available. By means of a sensor, not shown, as the first detection unit can be checked whether sufficient salt is present for the regeneration.

Zur Wasseraufbereitung können weitere, nicht in 1 dargestellte Anlagen vorgesehen sein, um bestimmte Stoffe aus dem Kühlwasser zu entfernen.For water treatment can be more, not in 1 Plants are provided to remove certain substances from the cooling water.

Hierzu kann einerseits eine Umkehrosmoseanlage vorgesehen sein, welche im Kühlwasser gelöste Stoffe entfernt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Filtrationsanlage zum Ausfiltern von Partikeln aus dem Kühlwasser vorgesehen sein. Zur Funktionsüberwachung dieser beiden Anlagen sind diesen jeweils Drucksensoren als Erfassungseinheiten zugeordnet. Mit den Drucksensoren wird geprüft, ob ein erforderlicher Differenzdruck des Kühlwassers an der jeweiligen Anlage vorhanden ist.For this purpose, on the one hand, a reverse osmosis system can be provided, which removes substances dissolved in the cooling water. Additionally or alternatively, a filtration system for filtering particles from the cooling water may be provided. To monitor the function of these two systems, pressure sensors are assigned to them as detection units. The pressure sensors are used to check whether there is a required differential pressure of the cooling water at the respective system.

Als weitere Anlagen können Dosieranlagen vorgesehen sein, mit denen dem Kühlwasser dosiert Stoffe zugeführt werden. Als Beispiel hierfür ist in 1 eine Dosierstation 9 mit einer Pumpe 10 dargestellt, mittels derer Stoffe zu Härtestabilisierung dem Kühlwasser zugeführt werden können. Zur Funktionsüberwachung der Dosierstation 9 ist ein nicht dargestellter Sensor als Erfassungseinheit vorgesehen, mit dem die zudosierte Menge überprüft werden kann. Mit weiteren Dosieranlagen können weitere Stoffe dem Kühlwasser zugeführt werden, beispielsweise Korrosionsschutzmittel. Weiterhin zeigt 1 als weitere Dosieranlage eine Dosierstation 11 mit einer Pumpe 12 mittels derer ein Biozid dem Kühlwasser als Desinfektionsmittel zugeführt wird.Dosing systems can be provided as further systems with which substances metered into the cooling water are supplied. As an example, in 1 a dosing station 9 with a pump 10 represented, by means of which substances can be supplied to the cooling water for hardness stabilization. For function monitoring of the dosing station 9 an unillustrated sensor is provided as a detection unit, with which the metered amount can be checked. Other dosing systems can be used to supply additional substances to the cooling water, for example corrosion inhibitors. Further shows 1 as a further dosing system a dosing station 11 with a pump 12 by means of which a biocide is supplied to the cooling water as a disinfectant.

Das Kühlwassersystem 1 gemäß 1 weist weiterhin eine Absalzautomatik 13 auf, die insbesondere zur Vorgabe bestimmter Leitfähigkeitswerte des Kühlwassers dient. In der Absalzautomatik 13 sind nicht dargestellte Erfassungseinheiten zur Bestimmung der Leitfähigkeit, des pH-Werts und des Redoxpotentials des Kühlwassers vorgesehen.The cooling water system 1 according to 1 also has an automatic desalting system 13 on, which is used in particular to specify certain conductivity values of the cooling water. In the automatic desalting system 13 not shown detection units for determining the conductivity, the pH and the redox potential of the cooling water are provided.

In 1 weiter dargestellt, ist als weitere Erfassungseinheit eine vorzugsweise optisch arbeitende Messvorrichtung 14 zur Bestimmung der Trübung des Kühlwassers vorgesehen.In 1 is shown as a further detection unit is a preferably optically operating measuring device 14 intended to determine the turbidity of the cooling water.

Schließlich ist in 1 als weitere Erfassungseinheit eine Korrosionsprüfstrecke 15 vorgesehen. Diese Korrosionsprüfstrecke 15 enthält einen Prüfkörper, der aus demselben Material wie das Leitungssystem 2 besteht. An dem Prüfkörper werden stellvertretend für das Leitungssystem 2 Messungen zur Bestimmung des Korrosionsgrads des Leitungssystems 2 durchgeführt.Finally, in 1 as a further detection unit, a corrosion test section 15 intended. This corrosion test section 15 contains a test specimen made of the same material as the pipe system 2 consists. On the test specimen become representative of the line system 2 Measurements to determine the degree of corrosion of the piping system 2 carried out.

Das Kühlwassersystem 1 wird durch ein Überwachungssystem kontrolliert, welches als Hauptkomponente eine zentrale Rechnereinheit 16 aufweist. Mittels einer Datenübertragung ist die Rechnereinheit 16 mit den Anlagen des Kühlwassersystems 1 sowie den einzelnen Erfassungseinheiten verbunden, so dass zwischen diesen ein bidirektionaler Datentransfer erfolgen kann. Die Datenübertragung ist im vorliegenden Fall als Mobilfunknetz ausgebildet.The cooling water system 1 is controlled by a monitoring system which, as the main component, is a central computer unit 16 having. By means of a data transmission is the computer unit 16 with the systems of the cooling water system 1 and the individual detection units, so that a bidirectional data transfer can take place between them. The Data transmission is designed in the present case as a mobile network.

Die Rechnereinheit 16 kann vor Ort im Bereich des Kühlwassersystems 1 angeordnet sein. In diesem Fall kann der Rechnereinheit 16 ein entfernt, insbesondere beim Hersteller des Kühlwassersystems 1 angeordneter Rechner, beispielsweise ein Personalcomputer (PC), zugeordnet sein, wobei diese über die Datenübertragung verbunden sind. Mit dem PC kann dann eine Fernwartung des Kühlwassersystems 1 durchgeführt werden. Alternativ kann bereits die Rechnereinheit 16 selbst von dem Kühlwassersystem 1 räumlich getrennt angeordnet sein.The computer unit 16 Can be spot in the area of the cooling water system 1 be arranged. In this case, the computer unit 16 one, in particular at the manufacturer of the cooling water system 1 arranged computer, such as a personal computer (PC) to be assigned, which are connected via the data transmission. With the PC can then remote maintenance of the cooling water system 1 be performed. Alternatively, already the computer unit 16 even from the cooling water system 1 be arranged spatially separated.

Mit der Rechnereinheit 16 werden fortlaufend und zeitaufgelöst die Parameter des Kühlwassersystems 1, die von den Meßwerten der einzelnen Erfassungseinheiten des Kühlwassersystems 1 gebildet sind, erfasst und abgespeichert. Vorteilhaft ist hierzu in der Rechnereinheit 16 ein Datenlogger vorgesehen, mittels dessen die Parameter kontinuierlich erfasst werden.With the computer unit 16 The parameters of the cooling water system are continuously and time-resolved 1 derived from the measured values of the individual detection units of the cooling water system 1 are formed, recorded and stored. Advantageous for this purpose in the computer unit 16 a data logger is provided by means of which the parameters are continuously recorded.

In der Rechnereinheit 16 sind Sollwertverläufe für die einzelnen Parameter hinterlegt, die den fehlerfreien Betrieb des Kühlwassersystems 1 definieren. Diese Sollwertverläufe sind allgemein zeitabhängig und insbesondere von den mit den einzelnen Anlagen durchgeführten Aktionen abhängig. So ist beispielsweise das in der Erfassungseinheit der Absalzautomatik 13 erfasste Redoxpotential ein Indikator für die Wirkdauer der dem Kühlwasser zugeführten Biozide. Das Redoxpotential weist im fehlerfreien Zustand eine Zeitabhängigkeit derart auf, dass dieses bei einer Zugabe von Bioziden sprunghaft ansteigt und dann gemäß einer bestimmten zeitlichen Abklingkurve wieder abfällt.In the computer unit 16 Setpoint curves for the individual parameters are stored, which ensure fault-free operation of the cooling water system 1 define. These setpoint curves are generally time-dependent and in particular dependent on the actions performed with the individual systems. For example, in the detection unit of the automatic desalination unit 13 detected redox potential an indicator of the duration of action of the cooling water supplied biocides. In the error-free state, the redox potential has a time dependence such that it increases abruptly when biocides are added and then drops again in accordance with a specific time decay curve.

In der Rechnereinheit 16 werden in Abhängigkeit der gemessenen Parameterwerte Statusmeldungen generiert. Generell kann eine globale Statusmeldung derart generiert werden, dass als erste Statusmeldung ein „grün”-Zustand ausgegeben wird, der signalisiert, dass das Kühlwassersystem 1 fehlerfrei arbeitet. Als zweite Statusmeldung kann ein „gelb”-Zustand ausgegeben werden, der eine Instabilität des Kühlwassersystems anzeigt, die für dessen weiteren Betrieb noch nicht kritisch ist. Schließlich kann als dritte Statusmeldung ein „rot”-Zustand ausgegeben werden, der eine Instabilität signalisiert, bei welcher ein weiterer Betrieb des Kühlwassersystems 1 gefahrbringend ist.In the computer unit 16 Status messages are generated depending on the measured parameter values. In general, a global status message can be generated in such a way that a "green" status is output as the first status message, which signals that the cooling water system 1 works without errors. As a second status message, a "yellow" state can be output, which indicates instability of the cooling water system, which is not yet critical for its further operation. Finally, as a third status message, a "red" state can be output, which signals an instability, in which further operation of the cooling water system 1 is dangerous.

Zusätzlich können spezifische Störmeldungen generiert werden, die gezielt Fehlfunktionen einzelner Anlagenteile des Kühlwassersystems 1 signalisieren.In addition, specific fault messages can be generated that specifically prevent malfunctions of individual system parts of the cooling water system 1 signal.

Die Status- oder Störmeldung werden einer Bedienperson in einem Terminal, das der Rechnereinheit 16 zugeordnet ist, angezeigt. Damit kann das Bedienpersonal geeignete Gegenmaßnahmen treffen um die Störung zu beseitigen.The status or fault message is sent to an operator in a terminal, that of the computer unit 16 is assigned. This allows the operator to take appropriate countermeasures to eliminate the fault.

Vorzugsweise werden in der Rechnereinheit 16 in Abhängigkeit von dort generierten Störmeldungen oder allgemein dort registrierten Abweichungen aktueller Parameterwerte von den jeweiligen Sollwerten selbsttätig Steuerbefehle generiert, mittels derer Anlagen oder Anlagenteile des Kühlwassersystems 1 von der Rechnereinheit 16 so angesteuert werden, dass den Störungen entgegengewirkt wird. Damit wird eine automatisierte Steuerung bereitgestellt, mittels derer Stillstände des Kühlwassersystems 1 aufgrund von Störungen weitgehend vermieden werden können.Preferably, in the computer unit 16 Depending on the fault messages generated there or deviations of current parameter values registered there, automatic control commands are automatically generated by the respective setpoints, by means of which systems or system parts of the cooling water system are generated 1 from the computer unit 16 be controlled so that the interference is counteracted. Thus, an automated control is provided by means of which shutdowns of the cooling water system 1 due to disturbances can be largely avoided.

Im Folgenden werden für das Ausführungsbeispiel gemäß 1 einige wesentliche Störmeldungen und Maßnahmen zur Störbehebung erläutert.The following are for the embodiment according to 1 explains some of the major malfunction messages and corrective measures.

Für den Fall, dass ein Drucksensor als Erfassungseinheit an einer Filtrationsanlage eine Störmeldung generiert, wird ein Wechsel eines Filters notwendig, was der Bedienperson mit der Störmeldung angezeigt wird.In the event that a pressure sensor generates a fault message as a detection unit on a filtration system, a change of a filter is necessary, which is displayed to the operator with the fault message.

Bei Abweichung der Messwerte des Drucksensors an der Enthärtungsanlage 7 wird der Bedienperson eine Störung der Regeneration der Enthärtungsanlage 7 angezeigt. Es kann eine Störmeldung dann generiert werden, wenn mit einer Erfassungseinheit gemeldet wird, dass im Vorratsbehälter 8 nicht mehr ausreichend Kochsalz vorhanden ist.If the measured values of the pressure sensor on the water softening system deviate 7 the operator is a failure of the regeneration of the water softener 7 displayed. A fault message can then be generated if it is reported with a detection unit that is in the storage tank 8th not enough salt is available.

Weiterhin kann bei einer Abweichung der Messwerte eines Drucksensors in einer Umkehrosmoseanlage eine entsprechende Störmeldung generiert werden.Furthermore, in the case of a deviation of the measured values of a pressure sensor in a reverse osmosis system, a corresponding fault message can be generated.

Weiterhin kann als Erfassungseinheit eine Messvorrichtung zur Messung des Härtegrads des Kühlwassers vorgesehen sein. Diese generiert eine entsprechende Störmeldung, wenn der Härtegrad des Wassers vom Sollwert abweicht.Furthermore, a measuring device for measuring the degree of hardness of the cooling water can be provided as detection unit. This generates a corresponding fault message if the hardness of the water deviates from the nominal value.

Spezifische Störmeldungen werden ebenfalls generiert, wenn die Erfassungseinheiten zur Ermittlung der Leitfähigkeit, des pH-Werts und des Redoxpotentials Messwerte liefern, die außerhalb der Sollwertbereiche liegen.Specific fault messages are also generated when the detection units for conductivity, pH and redox potential provide readings outside of the setpoint ranges.

Weiterhin wird durch Messung der Mengen des zugeführten Frischwassers und des abgeleiteten Abwassers der aktuelle Wasserverbrauch ermittelt und als Statusmeldung ausgegeben. Weiterhin können aus den Messwerten der jeweiligen Zähler und aus zusätzlichen Temperaturmessungen weitere Parameter ermittelt werden, wie zum Beispiel die Eindickungszahl, das heißt Erhöhung des Salzgehalts bei einem Verdunsten von Kühlwasser sowie auch die verdunstete Wassermenge.Furthermore, the current water consumption is determined by measuring the amounts of fresh water supplied and the discharged waste water and output as a status message. Furthermore, further parameters can be determined from the measured values of the respective meters and from additional temperature measurements, such as, for example, the thickening factor, that is to say increase in the salt content in the event of evaporation of cooling water and also the evaporated water quantity.

Mit der Messvorrichtung 14 zur Bestimmung der Trübung des Kühlwassers können biologische Belastungen des Kühlwassers und Schmutzeinträge in das Kühlwasser bestimmt werden.With the measuring device 14 to determine the turbidity of the cooling water biological loads of the cooling water and dirt entries can be determined in the cooling water.

Schließlich können durch Niveaumessungen mit einzelnen Dosierstationen 9, 11 zugeordneten Erfassungseinheiten die Mengen von dem Kühlwasser zudosierten Stoffen bestimmt werden.Finally, by level measurements with individual dosing stations 9 . 11 assigned detection units, the amounts of the cooling water dosed substances are determined.

Bei einer automatisiert ablaufenden Steuerung durch die Rechnereinheit 16 werden in dieser bevorzugt Steuerbefehle für die Anlagen zur Wasseraufbereitung des Kühlwassers generiert, wobei die Steuerbefehle in Abhängigkeit derWith an automatically running control by the computer unit 16 are generated in this preferred control commands for the systems for water treatment of the cooling water, wherein the control commands in dependence of the

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: KühlwassersystemCooling water system
22: Leitungssystemline system
33: Anschlussconnection
44: Anschlussconnection
55: Kühlturmcooling tower
66: Wärmetauscherheat exchangers
77: EnthärtungsanlageWater softener
88th: Vorratsbehälterreservoir
99: Dosierstationdosing
1010: Pumpepump
1111: Dosierstationdosing
1212: Pumpepump
1313: Absalzautomatikdesalination
1414: Messvorrichtungmeasuring device
1515: KorrosionsprüfstreckeKorrosionsprüfstrecke
1616: Rechnereinheitcomputer unit

Claims

Monitoring system for a water cycle with a computer system and a number of communicating via a data transmission with the computer system detection units for determining parameters of the water cycle, by means of the computer system, the parameters are detected time-resolved and in response thereto status messages and / or the water cycle influencing control commands are generated.

Monitoring system according to Claim 1, characterized in that the computer system has a central computer unit ( 16 ) having.

Monitoring system according to one of claims 1 or 2, characterized in that a mobile radio network is provided as data transmission.

Monitoring system according to one of claims 1 or 2, characterized in that a data network is provided as data transmission.

Monitoring system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the computer system comprises a data logger, with which parameters are continuously detected.

Monitoring system according to one of claims 1 to 5, characterized in that detected in the computer system based on the determined parameters acting on the water cycle disturbances.

Monitoring system according to claim 6, characterized in that the control commands generated in the computer system are directed counter to the disturbing influences.

Monitoring system according to one of claims 6 or 8, characterized in that the status messages are formed as warning or fault messages that are generated in response to impinging disturbing influences.

Monitoring system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the detection units are designed as sensors whose output signals are transmitted to the computer system.

Monitoring system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the water cycle plants are assigned, by means of which substances are added to the water in the water cycle.

Monitoring system according to claim 10, characterized in that by means of the computer system, the metered addition of substances is controlled.

Monitoring system according to one of claims 10 or 12, characterized in that the metered substances form means for a water treatment.

Monitoring system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the water cycle plants are assigned, by means of which substances are detected from the water in the water cycle.

Monitoring system according to claim 13, characterized in that facilities for filtering particles from the water of the water cycle are provided.