DE102009010716A1 - Speicherkaskade und Sicherheitssystem - Google Patents

Speicherkaskade und Sicherheitssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102009010716A1
DE102009010716A1 DE102009010716A DE102009010716A DE102009010716A1 DE 102009010716 A1 DE102009010716 A1 DE 102009010716A1 DE 102009010716 A DE102009010716 A DE 102009010716A DE 102009010716 A DE102009010716 A DE 102009010716A DE 102009010716 A1 DE102009010716 A1 DE 102009010716A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flap
control
pressure
plc
flaps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009010716A
Other languages
English (en)
Inventor
Lothar Liebau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebau Lothar Dipl-Ing
Original Assignee
Liebau Lothar Dipl-Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liebau Lothar Dipl-Ing filed Critical Liebau Lothar Dipl-Ing
Priority to DE102009010716A priority Critical patent/DE102009010716A1/de
Publication of DE102009010716A1 publication Critical patent/DE102009010716A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/105Accessories, e.g. flow regulators or cleaning devices
    • E03F5/107Active flow control devices, i.e. moving during flow regulation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00Sewerage structures
    • E03F5/10Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/102Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins using already existing parts of the sewer system for runoff-regulation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/30Flood prevention; Flood or storm water management, e.g. using flood barriers

Abstract

Vorrichtung für einen sicheren Betrieb einer Klappe, die innerhalb eines Abwasserkanals befestigbar ist, und um eine Achse drehbar gelagert ist, und deren Stellung durch Mittel einstellbar ist, um den Wasserstand im Kanal zu steuern, umfassend eine erste Sicherungseinheit, umfassend einen ersten Sensor, der Rückschlüsse auf den Wasserstand, der vor der geschlossenen Klappe anliegt, zulässt, und beim Überschreiten eines Schwellwertes, ein Ventil öffnet, das zum Öffnen der Klappe führt, weiterhin umfassend, eine zweite Sicherungseinheit, umfassend einen Schwimmer, der mechanisch ein Ventil öffnet, das zum Öffnen der Klappe führt, wenn der Schwimmer aufgrund der Höhe des Wasserstands über einen Schwellwert angehoben wird.

Description

  • 1. Grundlagen
  • Die Speicherkaskade besteht aus 6 beweglichen Drosselklappen die von einer gemeinsamen Betriebsstation aus gesteuert werden (s. Übersichtsschema des Klappensystemes).
  • Bei Regenereignissen werden die Klappen geschlossen und aktivieren im Abwasserkanal entsprechend ihrer jeweiligen Höhen je Kaskadenstufe ein Stauvolumen. In jeder Drossellappe gibt es eine Durchlassöffnung durch die eine Wassermenge auch bei geschlossener Drosselklappe zur unterhalb liegenden Kaskadenstufe weiterfließt. Mit steigendem Wasserspiegel steigt auch die von jeder Staustufe weitergegebene Wassermenge, so dass sich alle Staustufen füllen. Am Ende des Regenereignisses nach selbständiger Entleerung der Staustufen werden alle Klappen wieder geöffnet. Die Stauhöhe jeder Staustufe wird mit je einem Ultraschallsensor ermittelt. Die Ultraschallsensoren werden jeweils einen Schacht oberhalb des Klappenstandortes angeordnet. Weiterhin befindet sich im RÜB ein Ultraschallsensor, der dort den Wasserspiegel überwacht und die Aktivierung des Systems bei Abflussereignissen veranlasst.
  • Überschreitet das Regenereignis bei geschlossenen Klappen eine Abflussleistung, die die vorgegebene maximale Stauhöhe einer Staustufe (Oberkante Klappe) zur Folge hat, werden sofort alle Klappen geöffnet um eine hydraulische Überlastung des Abwasserkanales zu vermeiden.
  • Mit den Klappen 4 und 6 kann auch bei Trockenwetter der jeweils oberhalb liegende Kanalabschnitt bis etwa in Höhe der Klappendrehachse eingestaut werden. Die Abdichtung der Hauptklappe macht eine an der Kanalwand befestigte Dichtung möglich. Die Durchlassöffnung verschließt bei diesen beiden Klappen eine weitere kleine Klappe, die auf der jeweiligen Hauptklappe aufgebaut ist und mit dieser schwenkt.
  • Durch schnelles Öffnen der Hauptklappe wird ein Spülschwall erzeugt und der unterhalb liegende Kanalabschnitt gespült. Nach der Spülung bleiben die Hauptklappen/Drosselklappen geöffnet. Bei geöffneten Drosselklappen sind die Durchlassklappen geschlossen, damit sich ein möglichst geringer Strömungswiderstand der Konstruktion ergibt. Bzgl. des Aufbaus der Klappen wird auf die Anmeldung DE 299 18 162.6 ; 299 03 265.5 ; 20 2004 015 982.1 ; 20 2005 007 934.0 ; 20 2005 003 700.1 ; 20 2005 004 577.2 ; EP 06100997.3 ; 100 10 836.9–25 ; 100 66 290.0–25 ; 01105574.6 ; EP 05109453.0 ; 10 2005 048 998.2 , verwiesen, die Teil dieser Anmeldung sind.
  • 2. Betriebsstation
  • Die Betriebsstation besteht aus einer schalldämmenden Kapsel (Winkelstahlrahmen mit angehängten Einzelelementen aus Stahlblech verzinkt (1,5 mm dick, Pulverbeschichtung 70 my, entdröhnt). Die Konstruktion aus verzinkten Abkantprofilen ist mit dem Fundament verschraubt. Die Innenflächen bestehen aus schallabsobierender, biolöslicher Mineralwolle mit Innenabdeckung aus Lochblech als mechanischem Schutz. Die Wände sind ca. 80 mm dick und können den Schalldruckpegel um ca. 20 dB (A) mindern. Alle Seitenwände einschließlich Rückwand sind abnehmbar, so dass bei Wartungs- und Reparaturarbeiten ein guter Zugang speziell zum Kompressor und zu den Leerrohren gegeben ist.
  • In der Betriebsstation ist ein schallgedämmter, leistungsfähiger Industriekompressor mit einem Geräuschpegel von etwa 61 db (A) aufgestellt. Damit wird sichergestellt, dass auch bei Wartungs- und Servicearbeiten der laufende Kompressor keine unzumutbare Lärmbelästigung verursacht. Bei geschlossener Betriebsstation wird ein Geräuschpegel von unter 50 db (A) erreicht. Die Betriebsstation ist mit einer thermostatisch gesteuerten Lüftung ausgestattet, die die vom Kompressor erzeugte Wärme aus dem Innenraum abführt.
  • Luftreinigung und Trocknung gewährleisten die Frostsicherheit. Durch den Öl-Wassertrenner kann das Kondensat nach seiner Reinigung wieder in den Abwasserkanal geleitet werden, womit kein Entsorgungsproblem für ölverschmutztes Kondensat entsteht. Das abgetrennte Öl wird in einem separaten Behälter gesammelt.
  • Die Betriebsstation steht auf einem etwa 30 cm hohen Fundament. Im Fundament mündet ein Leerrohr aus PVC DN 250, in dem alle Luftsteuerleitungen und Datenkabel zum Abwasserkanal geführt werden. Das Leerrohr bindet etwa 10 m oberhalb Klappe 4 mittels Kernbohrung in der Nähe des Kanalscheitels in den Abwasserkanal ein. Im fundamentseitigen Mündungsbereich des Leerrohres befindet sich eine gas- und wasserdichte Gummipressdichtung durch die alle Steuerleitungen und Kabel geführt werden.
  • Die Betriebsstation verfügt über einen Telefonanschluss mit 2 analogen TAB-Dosen und einen eigenen Stromanschluss. Die Zähleranschlusssäule des Stromanschlusses ist außen in der Nähe einer Seitenwand der Betriebsstation angeordnet.
  • Beide Anschlusskabel sind erdverlegt und verlaufen im Fundamentbereich über separate Leerrohre bis zu deren Mündung an der Fundamentoberkante zum Innenraum der Betriebsstation.
  • 3. Klappen
  • Beschreibung der Klappen
  • Die 6 Drosselelemente (Bezeichnung 1 bis 6) sind als Drosselklappe mit waagerechter Drehachse und Durchflussöffnung ausgeführt. Sie bestehen aus einem Gitterrohrrahmen und sind beidseitig mit Edelstahlblech beplankt, so dass die Oberfläche nahezu vollkommen glatt ist und keine nennenswerte Verzopfungen auftreten können. Die Drosselklappen sind schwenkbar an Konsolen aufgehängt, die an der Kanalwand mittels Kontaktplatten und Edelstahlverbundankern M 12 × 160/Bohrlochtiefe 120 mm befestigt werden.
  • Statisch unbelastete Bauteile werden mit Fixankern WFA M10 Bohrlochtiefe 70 mm bzw. Spaxschrauben und Kunststoffdübeln befestigt. Alle Befestigungsmaterialien sind aus nicht rostendem Stahl A4.
  • Die Endlagen „geschlossen” bzw. „geöffnet” jeder Drosselklappe werden mittels pneumatischer Kontakte (Lageschalter) überwacht. Bei allen Klappen beträgt die Öffnungszeit etwa 1 Sekunde d. h. von der Endlage „geschlossen” bis zu einem Öffnungswinkel von etwa 80° vergeht beim Auffahren etwa 1 Sekunde ab Verlassen der Endlage. Die Endlagen werden auf den letzten 10° des jeweiligen Klappenweges pneumatisch gedämpft, so dass keine schlagende Belastung auftritt.
  • Die Schließgeschwindigkeit jeder Klappe kann stufenlos eingestellt werden. Dazu befindet sich an der Abblaseleitung des sekundären Hauptsteuerventiles ein Drosselrückschlagventil.
  • Die Drosselung der Öffnungsgeschwindigkeit ist technisch natürlich möglich. Im vorliegenden Projekt macht dies jedoch mit Sicht auf die bei den Klappen 4 und 6 gewünschte Schwallspülung und den bei allen Klappen erforderlichen möglichst schnellen Abbau der Stauvolumen bei Starkregen keinen Sinn.
  • Jede Drosselklappe ist für Funktionstests mit einer Vor-Ort-Steuerstelle im Kanal zum Öffnen und Schließen der Haupt- sowie der Durchlassklappen ausgestattet. Da zur Sicherheit des Betriebspersonales das unbeabsichtigte Fahren der Hauptklappen vor allem bei Arbeiten im Kanal unbedingt vermieden werden sollte wird in der Betriebsstation zusätzlich zur Stellung des Betriebsartwahlschalters am Schaltschrank auf „Hand-Steuerung” die jeweilige Steuerleitung mittels Absperrhahn dauerhaft geöffnet. Damit kann sich bei ungewollten Fahrbefehlen aus der Betriebsstation kein Luftdruck in den Steuerleitungen aufbauen und ungewollte Klappenbewegungen unterbleiben.
  • Gegengewicht
  • Durch ein in die Klappenkonstruktion integriertes Gegengewicht öffnen sich die Klappen eigenständig auch bei Ausfall der Antriebsenergie sowie bei Bruch des Antriebes wobei die Öffnungsbewegung vom Wasserdruck initiiert wird.
  • Dichtbleche, Durchlassöffnung und Überfallkante
  • An der Außenkante der Hauptklappen befinden sich verstellbare Dichtbleche über die das Spaltmaß zur Kanalwand einstellbar ist.
  • Die Durchlassöffnung kann mittels einer verstellbaren Blende in ihrer Größe justiert werden. Die Summe aus Spaltmaß und freier Blendenöffnung entspricht bei allen Hauptklappen der vorgegebenen Größe der Blendenöffnung also z. B. DN 300.
  • Die Höhe der Oberkante jedes Drosselelementes ist stufenlos einstellbar (Verstellbereich 10 cm), sodass auch später eine Nachjustierung der Überfallkantenhöhe innerhalb des Einstellbereiches möglich ist.
  • Bei den Klappen mit Spülfunktion (4 und 6) ist auf die Kanalwand ein Dichtelement aufgeschraubt, so dass die Klappen beim Zufahren im Bereich unterhalb der Drehachsen den Durchfluss sehr stark reduzieren und auch bei Trockenwetter ein Aufstau erzeugt werden kann. Die Durchlassöffnungen können über je eine kleine Klappe mit separatem, mitschwenkendem pneumatischen Antrieb (ohne Endlagenüberwachung) verschlossen werden. Über Vor-Ort-Steuerstellen im Kanal ist das Öffnen und Schließen der Durchlassklappen während des Aufenthaltes im Kanal möglich.
  • pneumatischer Antrieb der Klappen
  • Der pneumatische Klappenantrieb jeder Hauptklappe ist im Kanalscheitel angeordnet. Er besteht aus dem Antriebsträger, Schwinge und einem Pneumatikzylinder mit einstellbaren separaten Endlagendämpfungen. Durch die Endlagendämpfungen werden die Klappenbewegungen in den Endlagen weich gebremst und auch bei Ausfall der Luftversorgung sowie beim schnellen Öffnen der Klappen durch den Wasserdruck, schlagende Belastungen vermieden.
  • Der Pneumatikzylinder schiebt die Schwinge beim Zufahren der Klappe in eine Position, dass sie mit der Schubstange einen Winkel von etwa 175° bildet. In dieser Position hat die Klappe ihre Endlage „geschlossen” erreicht.
  • Die Endlagen werden von pneumatischen Schließkontakten an die Betriebsstation signalisiert. Das pneumatische Signal wird dort in ein elektrisches Signal umgewandelt und an die SPS weitergeleitet.
  • Steuerkopf
  • Beim Zufahren jeder Hauptklappe wird ein Notöffnungsschwimmer vom Kanalscheitel in den Kanalquerschnitt geschwenkt. Am Schwimmergestänge befindet sich der Steuerkopf mit den sekundären Steuerventilen der jeweiligen Klappe. Dies sind zwei mechanisch betätigte pneumatische Kontakte (3-Wegeventile) für den Schwimmer, weiterhin folgende pneumatisch betätigte Sekundärventile: das sekundäre Hauptsteuerventil jeder Klappe, bei den Klappen 3 und 6 das sekundäre Impulsventil und bei den Klappen 4 und 6 das sekundäre Ventil der Durchlassöffnungsklappe.
  • 4. elektropneumatische Steuerung der Anlage
  • elektro-pneumatische Grundfunktionen
  • In der Betriebsstation sind alle pneumatischen Steuerventile elektrisch angesteuert und auf einer gemeinsamen Schalttafel angeordnet. Diese befindet sich außerhalb des Schaltschrankes. Die Stecker der elektrisch angesteuerten Ventile sind mit Leuchtdiodenanzeige versehen, damit das Betriebspersonal die elektrische Ansteuerung bei Störungssuche schnell prüfen kann.
  • Jede Klappe hat je ein primäres Haupt- und ein primäres Zusatzsteuerventil. Beide Ventile sind in Reihe geschaltet.
  • Das primäre Hauptsteuerventil wird direkt und ausschließlich über die Schaltkontakte der Auswerteeinheiten der Ultraschallsensoren gesteuert und stellt den Steuerluftdruck für das primäre Zusatzsteuerventil zur Verfügung. Es ist stromführend geöffnet solange der Wasserstand unter dem Sensoralarmniveau 2 liegt.
  • Das primäre Zusatzsteuerventil wird ausschließlich von der SPS angesteuert. Bei geöffneter Klappe ist das jeweilige primäre Zusatzsteuerventil stromlos geschlossen und die pneumatische Steuerleitung deshalb drucklos.
  • Schließen und Öffnen einer Klappe
  • Wenn eine Klappe zugefahren werden soll muss das primäre Hauptsteuerventil stromführend offen sein.
  • Das primäre Zusatzsteuerventil wird dann über die SPS elektrisch angesteuert und gibt Druckluft über die pneumatische Steuerleitung der Klappe an das im Steuerkopf der Klappe befindliche pneumatisch betätigte sekundäre Hauptsteuerventil weiter. Dieses schaltet, gibt Druckluft aus dem örtlichen Druckluftspeicher an den Pneumatikzylinder des Klappenantriebes frei und die Klappe fährt zu.
  • Überschreitet der Wasserstand das softwareseitig in der SPS eingerichtete Niveau (Oberkante Klappe) fällt das Steuersignal zum primäre Zusatzsteuerventil ab und die pneumatische Steuerleitung wird drucklos. Dadurch öffnet das sekundäre Hauptsteuerventil die Klappe.
  • Der Steuerdruck jeder Klappe wird nach den primären Steuerventilen mittels Manometer angezeigt. Somit kann der Druckauf- und Abbau in der Steuerleitung beim Schaltvorgang verfolgt werden.
  • Die Steuerluftdruck-Schaltpunkte des sekundären Hauptsteuerventiles liegen bei etwa 2,3 und 0,9 bar. Der Steuerluftdruck wird mit 3,2 bar gewählt. Damit ist eine sichere Ansteuerung gewährleistet und die Druckabbauzeit vom Schließen eines primären Steuerventiles bis zum Abfallen des Steuerdruckes auf den Rückschaltdruck von 0,9 bar minimiert, wodurch das sekundäre Hauptsteuerventil rückschaltet und die Klappe wieder öffnet. Druckauf- und Abbbau in der Steuerleitung sind von der Leitungslänge abhängig und dauern bis zu etwa 60 Sekunden.
  • Falls die elektronische Steuerung der SPS versagt, wird die Klappe rein hardwareseitig geöffnet – direkt über die Auswerteeeinheiten der Ultraschallsensoren bei Überschreitung des Sensor-Alarmniveaul (5 cm über Klappenoberkante).
  • Dann schaltet der Schaltkontakt 1 in der Auswerteeinheit des Ultraschallsensors das primäre Hauptsteuerventil stromlos, dies schließt eigenständig durch Federkraft und gibt keine Steuerluft an das primäre Zusatzsteuerventil weiter womit die Steuerleitung auch dann drucklos wird, wenn die SPS bei Fehlfunktion das primäre Zusatzsteuerventil weiterhin ansteuert und Steuerdruck erzeugen „will”.
  • Somit wird Steuerdruck zum Ansteuern der sekundären Hauptsteuerventile nur dann erzeugt wenn beide primäre Steuerstromkreise in Funktion und ohne Störung sind. Es ist also sichergestellt, dass auch bei Leitungsbruch, Stromausfall oder sonstigem Druckabfall im Steuerkreis die Klappen immer eigenständig ohne aktives Steuersignal öffnen.
  • Impulsöffnung
  • Da Regenereignisse speziell im innerstädtischen Raum zu extrem schwallartigen Abläufen im Kanalnetz führen können ist es wichtig, dass die davon gefährdeten Klappen bei Erreichen des gewünschten Maximalwasserspiegels (Stauziel) schnell öffnen.
  • Bei den Klappen 3 und 6 kann, da sie einen großen direkten Zufluß vom Kanalnetz erfahren, bei stoßartigen Ablaufereignissen und einer plötzlichen Ablaufwelle vom Kanalnetz bei nahezu voll eingestauter Staustufe der gewünschte maximale Wasserspiegel sehr schnell erreicht bzw. überschritten werden. Wegen der Leitungslängen von 200 m bzw. 420 m dauert der Druckabbau in der Steuerleitung bis zum Rückschalten des sekundären Hauptsteuerventils etwa 30 bzw. 60 Sekunden. Um eine hydraulische Überlastung des oberhalb liegenden, eingestauten Abwasserkanales in diesem Zeitraum zu vermeiden würde bei nicht rechtzeitiger Klappenöffnung dann der Notschwimmer mit Selbsthaltung die Klappe öffnen. Dies gilt es möglichst zu vermeiden. Deshalb verfügen obige Klappen über eine zusätzliche aktive Schnellöffnungsfunktion, genannt Impulsöffnung.
  • Bei Sensor-Alarmniveau 1 (5 cm über Klappenoberkante) betätigt das entsprechende Schaltrelais der Auswerteeinheit neben dem primären Hauptventil auch das primäre Impulsventil, welches über einen pneumatischen Hochdruck-Impuls und separate Steuerleitung das im Steuerkopf befindliche sekundäre Impulsventil ansteuert, welches eine Verbindung von der Schließleitung des Zylinder nach außen öffnet. Dabei wird die Schließleitung des Zylinders schnell abgeblasen, wonach die Klappe über Wasserdruck und Gegengewicht öffnet. Diese Impulsöffnung arbeitet also auch bei einem Schaden am sekundären Hauptsteuerventil und sichert eine schnelle Klappenöffnung ohne Ansprechen des Notschwimmers. Mit dieser Impulsöffnung sollte es möglich sein, trotz der speziell bei der Klappe 6 großen Entfernung von der Betriebsstation, diese innerhalb etwa 15 Sekunden ohne Ansprechen des Notschwimmers zu öffnen.
  • Da die Ultraschallsensoren eine Haltung oberhalb der Klappen angeordnet werden ist auch bei den Klappen 3 und 6 eine ausreichende Reaktionszeit für die Impulsöffnung zu erwarten um die Klappe zu öffnen bevor sie eine Stoßwelle überflutet.
  • Durchlassöffnungen der Spülklappen
  • Die Durchlassöffnungen der Spülklappen können über separaten pneumatischen Antrieb geschlossen/geöffnet werden. Zum Öffnen sind die entsprechenden Ventile in der Betriebsstation zu betätigen, die einen pneumatischen Steuerimpuls an die korrespondierenden sekundären Ventile der Durchlassöffnungs-Steuerung geben. Diese betätigen dann den Pneumatikzylinder mit dem die Klappe der Durchlassöffnungen bewegt werden. In Ruhelage, Steuerleitung drucklos, sind die Klappen geschlossen.
  • Die Klappenbetätigung ist auch über die Vor-Ort-Steuerung im Kanal möglich. Die Klappen besitzen keine Endlagenüberwachung, die Stellgeschwindigkeiten der Zylinder sind werksseitig fest eingestellt.
  • Notöffnungsschwimmer
  • Beim Zufahren jeder Hauptklappe wird ein Notöffnungsschwimmer vom Kanalscheitel in den Kanalquerschnitt geschwenkt. Bei Überschreiten des am Schwimmer eingestellbaren Steuerwasserspiegels sprechen über ein justierbares Gestänge 2 pneumatische Kontakte nacheinander an.
  • Die Funktionen der Schwimmer dienen der Vermeidung einer hydraulischen Überlastung des Abwasserkanales und der Sicherheit der Anlage. Die über die Schwimmer erzeugten pneumatischen Steuersignale und die daraus resultierenden Klappenbewegungen sind deshalb auch dann aktiv, wenn die Hauptsteuerventile oder deren Ansteuerung nicht korrekt arbeiten, also auch beim Versagen aller sonstigen elektrischen, elektronischen und pneumatischen Steuerfunktionen.
  • Die Schwimmer sollten im ungestörten Anlagenbetrieb also nicht ansprechen. Wird ein Schwimmer aktiv, so kann dies evtl. eine Folge außergewöhnlicher hydraulischer Belastung des Kanales sein, wahrscheinlicher sind jedoch Funktionsstörungen an der Anlagensteuerung selbst. Insofern sind die Schwimmerfunktionen also in erster Linie als Notbetrieb beim Versagen aller sonstigen Sicherungen zu sehen.
  • Der Kontakt 1 spricht bei einem Wasserspiegel von etwa 10 cm über Klappenoberkante an und lässt die Schließseite des Zylinders langsam abblasen. Beim Abblasen drückt der Wasserdruck die Klappe ein wenig auf und der Wasserspiegel fällt langsam. Es sinkt der Schwimmer wieder nach unten und der Kontakt schließt wieder. Dabei erhält die Schließseite des Zylinders wieder Druck wodurch der Öffnungsvorgang weiter verlangsamt oder ganz gestoppt wird. Dieses Wechselspiel kann sich mehrmals wiederholen. Durch langsames Öffnen der Klappe soll sich das Staustufenvolumen langsam abbauen und es soll vor allem das schwallartige Überfluten der unterhalb liegenden Staustufe und daraus evtl. folgende kettenförmige Ansprechen der unterhalb liegenden Staustufenschwimmer vermieden werden.
  • Der pneumatische Antrieb der Klappen ist so ausgelegt, dass eine Klappe, wurde sie bei hohem Wasserspiegel geöffnet, nicht wieder komplett zufährt, da die Druckkraft des Zylinders dafür nicht ausreicht, also die Klappe dann immer eine gewisse Restöffnung aufweist und die Staustufe mehr Wasser abführen kann als allein durch die Durchlassöffnung fließt. Erst bei einer Wasserführung unter etwa 60 cm (beim Nachlassen der Abflussleistung des Regenereignisses) könnte die Klappe wieder die Geschlossen-Endlage erreichen und die Kaskadenstufe erneut vollständig aufstauen. Damit werden beim Ansprechen des Schwimmers gleitende Übergänge erreicht und ein schwallartiges Ablaufendes Wassers vermieden.
  • Falls die über die langsame Klappenbewegung entstehende Öffnung der Klappe nicht ausreicht und der Wasserspiegel weiter steigt, wird im weiteren Weg des Schwimmers dann die mechanische Selbsthaltung aktiviert. Hierbei fällt eine Klinke durch Eigengewicht nach unten, verhindert das Rücksenken des Schwimmers bei Wasserspiegelabfall und Rückschalten des ersten Steuerkontaktes. Dadurch kann auf der Schließseite des Zylinders nicht wieder Druck aufgebaut werden und die Klappe öffnet sich über Wasserdruck und Gegengewicht langsam bis zur Endlage „offen” wobei das Staustufenvolumen vollständig, aber langsam, abgebaut. Die Entriegelung der Selbsthaltung kann nur per Hand vor Ort vorgenommen werden.
  • Reicht der vom Kontakt 1 veranlasste Öffnungsgrad der Klappe noch immer nicht aus wird bei weiterer Schwimmerbewegung zusätzlich der pneumatische Kontakt 2 aktiviert, der Hauptluft zur Kolbenstangenseite des Hauptzylinders leitet und so die Klappe aktiv schnell öffnet, womit der Wasserspiegel sehr schnell absinkt. Sobald der Wasserspiegel unter den Auslösepunkt des Kontaktes 2 fällt schaltet der Kontakt 2 zurück und es ist nur noch die langsame Klappenöffnung über den Kontakt 1 aktiv. Damit soll auch beim Ansprechen des Schwimmerkontaktes 2 möglichst ein schwallartiges Ablaufen des Wassers vermieden werden.
  • Das Notschwimmerniveau ist identisch mit dem in der Auswerteeinheit der Ultraschallsensoren eingerichteten Sensor-Alarmniveau 2. Hier wird hardwareseitig ein elektrischer Steuerimpuls generiert, der zu der Störung führt „Schwimmerniveau erreicht bei „nicht-offener” Klappe”.
  • 5. Sicherungen gegen hydraulische Überlastungen des Abwasserkanales
  • Die LIWATECH-Anlage verfügt über mehrere unabhängige, teils zusätzlich nochmals redundante, Sicherheitsvorkehrungen die gewährleisten, dass die hydraulische Überlastungen des Abwasserkanales durch geschlossene Klappen unter allen Umständen, auch bei Leitungsbruch, Kabelbruch, Ausfall der Antriebsenergie, Ausfall der Stromversorgung, Schaden an einem pneumatischen Steuerungsventil, Störungen an der elektrischen Steuerung einschl. SPS in jedem Falle vermieden wird. Insgesamt gibt es 3 unabhängige Steuerungsebenen (elektronisch, elektrisch und mechanisch/hydraulisch) die das Überschreiten des maximal zulässigen Wasserspiegels jeder Speicherkaskade verhindern.
  • Einige der Sicherungen sprechen nur bei schwerwiegenden Störungen an der Anlage an und sind deshalb mit Selbsthaltung versehen. Diese zwingen das Betriebspersonal die Anlage zu kontrollieren und die Störung vor Wiederinbetriebnahme der Anlage ordnungsgemäß zu beseitigen.
  • Im Detail gibt es folgende wesentliche Sicherheitsfunktionen:
  • 5.1 Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung mittels SPS
  • Die sich beim Regenereignis einstellende Stauhöhe wird oberhalb jeder Klappe mit einem Ultraschallsensor erfaßt und an die jeweilige in der Betriebsstation befindliche Auswerteeinheit gemeldet. Diese erzeugt ein 4 bis 20 mA-Signal welches die SPS auswertet. Die Steuersoftware in der SPS veranlasst entsprechende Steuerbefehle und das Öffnen der Klappen über die primären Zusatzsteuerventile. Die Alarmniveaus 1 und 2 sind weiterhin softwareseitig eingerichtet und veranlassen entspr. Störmeldungen über die Leittechnik des Auftraggebers.
  • 5.2 Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung direkt über die Schaltkontakte der Auswerteeinheiten
  • Diese arbeiten unabhängig von der SPS und sind fest verdrahtet. Die Alarmniveaus 1 und 2 sind hier zusätzlich zu Pos. 5.1 auch hardwareseitig in jeder Auswerteeinheit eingerichtet. Dadurch ergibt sich eine von der SPS unabhängige elektrische Ansteuerung der primären Hauptsteuerventile. Entspr. Störmeldungen werden über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • 5.3 redundante, unabhängige primäre Steuerkreise
  • Bei einem Schaden an einer der primären elektrischen Steuerlinien (SPS-Steuerung bzw. hardwareseitige Ventilansteuerung) kann kein Steuerdruck aufgebaut werden, da die primären Steuerventile in Reihe geschaltet sind und bei Fehlfunktion einer Steuerlinie kein pneumatisches Schließsignal für das jeweilige rein pneumatisch gesteuerte sekundäre Hauptsteuerventil erzeugt werden kann.
  • 5.4 elektrische Leitungsbruchsicherheit
  • Die elektrischen Ansteuerungen sind so gewählt, dass bei Stromausfall bzw. Leitungsbruch das elektrische Schließsignal der Primärventile abfällt und sich diese Ventile in Ruhelage stellen (schließen), die pneumatische Steuerleitung drucklos machen und die Klappe geöffnet wird.
  • Da dies über die Lagekontakte erkannt und an die Betriebsstation gemeldet wird ist eine Störmeldung über die Leittechnik des Auftraggebers die Folge.
  • 5.5 pneumatische Bruchsicherung der Steuerleitungen
  • Die pneumatisch betätigten sekundären Hauptsteuerventile geben den Luftdruck an die Zylinder nur bei anstehendem Steuerluftdruck frei. Fällt der Druck in der Steuerleitung unter den Schaltdruck schaltet das Ventil über Federkraft zurück und es wird die Klappe pneumatisch aktiv geöffnet.
  • Da dies über die Lagekontakte erkannt und an die Betriebsstation gemeldet wird ist eine Störmeldung über die Leittechnik des Auftraggebers die Folge.
  • 5.6 Notschwimmer mit interner Redundanz
  • Die Notschwimmer verfügen über jeweils zwei mechanisch und pneumatisch unabhängige pneumatische Schaltkontakte mit entspr. Steuerfunktionen, so dass auch hier nochmals Redundanz besteht.
  • Beide Funktionen sind zudem von der elektropneumatischen Steuerung und dem Funktionieren der sekundären Hauptsteuerventile unabhängig. Zusätzlich verfügt Kontakt 1 über eine mechanische Selbsthaltung, so dass die Klappe dauerhaft offen bleibt wenn die Selbsthaltung ausgelöst wurde.
  • 5.7 Lageüberwachung der Klappen
  • Die Endlagen der Klappen werden über pneumatische Kontakte überwacht. Geht von der SPS ein Betätigungssignal an das primäre Zusatzsteuerventil und der Druckschalter des entsprechenden Lageschalters meldet nicht innerhalb einer bestimmten Zeit die angestrebte Endlage an die SPS wird die „Störung Lagekontakt” gemeldet. Danach wird die Klappe geöffnet und das Programm abgebrochen wobei alle Klappen der Kaskade öffnen. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • 5.8 mechanisch-/hydraulische Selbstöffnung
  • Die Klappen sind so ausgelegt, dass sie der Wasserdruck öffnet. Das Wasser übt auf die obere Klappenfläche immer eine geringere Kraft als auf die untere aus, da die obere von einem geringeren Druck beaufschlagt wird. Zudem hat der obere Klappenteil eine kleinere Fläche als der untere. Das Öffnungsmoment ist also immer größer als das Schließmoment. Die Klappe wird sich also immer in Richtung Sohlströmung „aufdrehen”.
  • Jede Klappe ist mit einem Gegengewicht ausgestattet, dass die Klappe selbsttätig öffnet. Der mechanisch-/hydraulische Öffnungsvorgang wird vom Wasserdruck initiiert und vom Gegengewicht unterstützt.
  • 5.9 Schnell-Impulsöffnung bei stoßwellengefährdeten Klappen
  • Diese Klappen verfügen über eine zusätzliche aktive Schnellöffnungsfunktion, genannt Impulsöffnung. Sie wird bei Überschreiten des Betriebswasserspiegels um etwa 5 cm aktiv. Mit dieser Impulsöffnung ist es möglich, trotz der speziell bei der Klappe 6 großen Entfernung von der Betriebsstation, diese innerhalb weniger Sekunden aktiv anzusteuern und zu öffnen.
  • Eine entspr. Meldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • 5.10 Selbstüberwachung der Wasserspiegelmessungen
  • Jede Ultraschallmessung überwacht sich selbst, d. h. die Kommunikation zwischen Ultraschallsensor im Abwasserkanal und Auswerteeinheit in der Betriebsstation wird ständig überprüft. Bei Ausfall wird in der Auswerteeinheit der Maximalwasserspiegel angezeigt, wodurch über die SPS die Klappe öffnet.
  • Weiterhin wird von der Auswerteeinheit per internem Relais an die SPS ein elektrisches Signal gegeben, dort als Störung bewertet und gemeldet. Gleichzeitig wird bei „Sensoralarm 3” über Relaiskontakt eine elektrische hardwareseitige Selbsthaltung auslöst und die Klappe über diese Funktion gegeöffnet gehalten.
  • Bei „Niveaualarm 3 Relaiskontakt” werden die Automatikprogramme abgebrochen.
  • Die Klappenöffnung bei Störung der Kommunikation zwischen Sensor und Auswerteeinheit erfolgt also zusätzlich unabhängig von der SPS auch rein hardwareseitig. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • 5.11 Luftdrucküberwachung durch zwei unabhängige Druckschalter mit abgestuften Druckebenen
  • Sinkt der Druck unter den Grenzwert des analogen Drucksensors (etwa 8,5 bar) werden alle Klappen über das Steuerprogramm der SPS durch Rückstellung der primären Zusatzsteuerventile geöffnet und eine Störmeldung erzeugt. Diese wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • Fällt der Druck weiter unter den Schwellwert des Hauptdruckschalters (etwa 6 bar) öffnen die primären Hauptsteuerventile über die hardwareseitige Schaltung wie bei der „Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung direkt über die Schaltkontakte der Auswerteeinheiten” und schalten die pneumatische Steuerleitung auch dann drucklos, wenn die SPS versagt. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • 5.12 pneumatische Bruchsicherung der Hauptluftleitung
  • Die Hauptluftleitung versorgt die sekundären Speicher mit Druckluft zum Fahren der Klappen. Bei einem Leitungsbruch fällt der Druck im Hauptluftsystem ab und es werden die Klappen von Wasserdruck und Gegengewicht langsam aufgedrückt. Bei absinkendem Luftdruck können die Klappen nicht mehr geschlossen gehalten werden und öffnen durch den Wasserdruck.
  • 5.13 Störung „Schwimmerniveau erreicht bei „nicht-offener” Klappe”
  • Der Alarm wird in den Auswerteeinheiten der Ultraschallsensoren bei Wasserspiegelniveau 2 (Sensoralarm 2) initiiert wenn das Schwimmerniveau 2 überschritten wird und von der SPS das Schließsignal an das jeweilige primäre Zusatzsteuerventil noch ansteht. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet.
  • Zusätzlich wird eine Selbsthaltung durch die Hardware aktiviert. Die Selbsthaltung kann durch Druckschalter auf der Schaltschranktür rückgesetzt werden.
  • 5.14 Leckageüberwachung der Anlage
  • Über die Laufzeiten des Kompressors wird eine Leckageüberwachung der Anlage durchgeführt.
  • Dazu wird bei Inbetriebnahme der Anlage die Kompressorlaufzeit zum Befüllen des Luftsystems ermittelt. Dies schließ die Vollfüllung der Speicher, Leitungen und Zylinder bis Betriebsdruck ein. Wird nun im Normalbetrieb diese ununterbrochene Laufzeit des Kompressors um eine bestimmte Zeit überschritten kann nur eine Leckage die Ursache dafür sein und es wird über die Leittechnik des Auftraggebers die Störmeldung „Kompressorlaufzeit” gesendet.
  • Weiterhin wird die Kompressorlaufzeit zum Ausgleich der Mikroleckagen ohne Fahrbefehl der Klappen innerhalb 30 Minuten bestimmt.
  • Von der SPS wird die Kompressorlaufzeit innerhalb jeweils 30 Minuten laufend kumulativ ermittelt. Liegt diese um eine bestimmte Zeit über der ermittelten Leckage-Ausgleichszeit wird ebenfalls die Störmeldung „Kompressorlaufzeit” ausgelöst.
  • 5.15 Verhalten bei Stromausfall (SPS-gesteuert)
  • Bei jedem Stromausfall wird über die Leittechnik des Auftraggebers die Störmeldung „Stromausfall” gesendet.
  • Fällt die Stromversorgung für 5 Minuten dauerhaft oder in 10 Minuten für kumulativ 5 Minuten aus werden über die SPS die Klappen, beginnend mit Klappe 1, im Abstand von 3 Minuten geöffnet. Die USV wird so ausgelegt, dass nach Öffnung der Klappe 6 noch mindestens 10 Minuten Kapazität zur Verfügung stehen in denen die Mess- und Leittechnik voll funktionsfähig bleibt um den Volumenabbau in der Kaskade erfassen zu können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 29918162 [0005]
    • - DE 29903265 [0005]
    • - DE 202004015982 [0005]
    • - DE 202005007934 [0005]
    • - DE 202005003700 [0005]
    • - DE 202005004577 [0005]
    • - EP 06100997 [0005]
    • - EP 100108369-25 [0005]
    • - EP 100662900-25 [0005]
    • - EP 01105574 [0005]
    • - EP 05109453 [0005]
    • - EP 102005048998 [0005]

Claims (4)

  1. Vorrichtung für einen sicheren Betrieb einer Klappe, die innerhalb eines Abwasserkanals befestigbar ist, und um eine Achse drehbar gelagert ist, und deren Stellung durch Mittel einstellbar ist, um den Wasserstand im Kanal zu steuern, umfassend eine erste Sicherungseinheit, umfassend einen ersten Sensor, der Rückschlüsse auf den Wasserstand, der vor der geschlossenen Klappe anliegt, zulässt, und beim Überschreiten eines Schwellwertes, ein Ventil öffnet, das zum Öffnen der Klappe führt, weiterhin umfassend, eine zweite Sicherungseinheit, umfassend einen Schwimmer, der mechanisch ein Ventil öffnet, das zum Öffnen der Klappe führt, wenn der Schwimmer aufgrund der Höhe des Wasserstands über einen Schwellwert angehoben wird.
  2. Die Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zusätzlich eine dirtte Sicherungseinheit vorhanden ist, die Mithilfe des Wasserstandssensors eine SPS überprüft, um beim Überschreiten eines Schwellwertes, ein Ventil zu öffnen, das zum Öffnen der Klappe führt, so dass eine dritte Baugruppe zum Öffnen der Klappe gegeben ist, wobei die erste Sicherungseinheit festverdrahtet ist.
  3. Die Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellung der Klappe durch pneumatische Ventile und Druckzylinder gesteuert wird, und die erste Sicherungseinheit durch einen Druckluftimpuls ein pneumatische Ventil zum Abblasen eines Druckzylinders zwingt.
  4. Die Vorrichtung einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine oder mehrere der folgenden Sicherheitseinrichtungen eingesetzt wird: a) Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung mittels SPS Die sich beim Regenereignis einstellende Stauhöhe wird oberhalb jeder Klappe mit einem Ultraschallsensor erfaßt und an die jeweilige in der Betriebsstation befindliche Auswerteeinheit gemeldet. Diese erzeugt ein 4 bis 20 mA-Signal welches die SPS auswertet. Die Steuersoftware in der SPS veranlasst entsprechende Steuerbefehle und das Öffnen der Klappen über die primären Zusatzsteuerventile. Die Alarmniveaus 1 und 2 sind weiterhin softwareseitig eingerichtet und veranlassen entspr. Störmeldungen über die Leittechnik des Auftraggebers. b) Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung direkt über die Schaltkontakte der Auswerteeinheiten Diese arbeiten unabhängig von der SPS und sind fest verdrahtet. Die Alarmniveaus 1 und 2 sind hier zusätzlich zu Pos. 5.1 auch hardwareseitig in jeder Auswerteeinheit eingerichtet. Dadurch ergibt sich eine von der SPS unabhängige elektrische Ansteuerung der primären Hauptsteuerventile. Entspr. Störmeldungen werden über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. c) redundante, unabhängige primäre Steuerkreise Bei einem Schaden an einer der primären elektrischen Steuerlinien (SPS-Steuerung bzw. hardwareseitige Ventilansteuerung) kann kein Steuerdruck aufgebaut werden, da die primären Steuerventile in Reihe geschaltet sind und bei Fehlfunktion einer Steuerlinie kein pneumatisches Schließsignal für das jeweilige rein pneumatisch gesteuerte sekundäre Hauptsteuerventil erzeugt werden kann. d) elektrische Leitungsbruchsicherheit Die elektrischen Ansteuerungen sind so gewählt, dass bei Stromausfall bzw. Leitungsbruch das elektrische Schließsignal der Primärventile abfällt und sich diese Ventile in Ruhelage stellen (schließen), die pneumatische Steuerleitung drucklos machen und die Klappe geöffnet wird. Da dies über die Lagekontakte erkannt und an die Betriebsstation gemeldet wird ist eine Störmeldung über die Leittechnik des Auftraggebers die Folge. e) pneumatische Bruchsicherung der Steuerleitungen Die pneumatisch betätigten sekundären Hauptsteuerventile geben den Luftdruck an die Zylinder nur bei anstehendem Steuerluftdruck frei. Fällt der Druck in der Steuerleitung unter den Schaltdruck schaltet das Ventil über Federkraft zurück und es wird die Klappe pneumatisch aktiv geöffnet. Da dies über die Lagekontakte erkannt und an die Betriebsstation gemeldet wird ist eine Störmeldung über die Leittechnik des Auftraggebers die Folge. f) Notschwimmer mit interner Redundanz Die Notschwimmer verfügen über jeweils zwei mechanisch und pneumatisch unabhängige pneumatische Schaltkontakte mit entspr. Steuerfunktionen, so dass auch hier nochmals Redundanz besteht. Beide Funktionen sind zudem von der elektropneumatischen Steuerung und dem Funktionieren der sekundären Hauptsteuerventile unabhängig. Zusätzlich verfügt Kontakt 1 über eine mechanische Selbsthaltung, so dass die Klappe dauerhaft offen bleibt wenn die Selbsthaltung ausgelöst wurde. g) Lageüberwachung der Klappen Die Endlagen der Klappen werden über pneumatische Kontakte überwacht. Geht von der SPS ein Betätigungssignal an das primäre Zusatzsteuerventil und der Druckschalter des entsprechenden Lageschalters meldet nicht innerhalb einer bestimmten Zeit die angestrebte Endlage an die SPS wird die „Störung Lagekontakt” gemeldet. Danach wird die Klappe geöffnet und das Programm abgebrochen wobei alle Klappen der Kaskade öffnen. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. h) mechanisch-/hydraulische Selbstöffnung Die Klappen sind so ausgelegt, dass sie der Wasserdruck öffnet. Das Wasser übt auf die obere Klappenfläche immer eine geringere Kraft als auf die untere aus, da die obere von einem geringeren Druck beaufschlagt wird. Zudem hat der obere Klappenteil eine kleinere Fläche als der untere. Das Öffnungsmoment ist also immer größer als das Schließmoment. Die Klappe wird sich also immer in Richtung Sohlströmung „aufdrehen”. Jede Klappe ist mit einem Gegengewicht ausgestattet, dass die Klappe selbsttätig öffnet. Der mechanisch-/hydraulische Öffnungsvorgang wird vom Wasserdruck initiiert und vom Gegengewicht unterstützt. i) Schnell-Impulsöffnung bei stoßwellengefährdeten Klappen Diese Klappen verfügen über eine zusätzliche aktive Schnellöffnungsfunktion, genannt Impulsöffnung. Sie wird bei Überschreiten des Betriebswasserspiegels um etwa 5 cm aktiv. Mit dieser Impulsöffnung ist es möglich, trotz der speziell bei der Klappe 6 großen Entfernung von der Betriebsstation, diese innerhalb weniger Sekunden aktiv anzusteuern und zu öffnen. Eine entspr. Meldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. j) Selbstüberwachung der Wasserspiegelmessungen Jede Ultraschallmessung überwacht sich selbst, d. h. die Kommunikation zwischen Ultraschallsensor im Abwasserkanal und Auswerteeinheit in der Betriebsstation wird ständig überprüft. Bei Ausfall wird in der Auswerteeinheit der Maximalwasserspiegel angezeigt, wodurch über die SPS die Klappe öffnet. Weiterhin wird von der Auswerteeinheit per internem Relais an die SPS ein elektrisches Signal gegeben, dort als Störung bewertet und gemeldet. Gleichzeitig wird bei „Sensoralarm 3” über Relaiskontakt eine elektrische hardwareseitige Selbsthaltung auslöst und die Klappe über diese Funktion gegeöffnet gehalten. Bei „Niveaualarm 3 Relaiskontakt” werden die Automatikprogramme abgebrochen. Die Klappenöffnung bei Störung der Kommunikation zwischen Sensor und Auswerteeinheit erfolgt also zusätzlich unabhängig von der SPS auch rein hardwareseitig. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. k) Luftdrucküberwachung durch zwei unabhängige Druckschalter mit abgestuften Druckebenen Sinkt der Druck unter den Grenzwert des analogen Drucksensors (etwa 8,5 bar) werden alle Klappen über das Steuerprogramm der SPS durch Rückstellung der primären Zusatzsteuerventile geöffnet und eine Störmeldung erzeugt. Diese wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. Fällt der Druck weiter unter den Schwellwert des Hauptdruckschalters (etwa 6 bar) öffnen die primären Hauptsteuerventile über die hardwareseitige Schaltung wie bei der „Wasserspiegelüberwachung durch Ultraschallsensoren und Auswertung direkt über die Schaltkontakte der Auswerteeinheiten” und schalten die pneumatische Steuerleitung auch dann drucklos, wenn die SPS versagt. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. l) pneumatische Bruchsicherung der Hauptluftleitung Die Hauptluftleitung versorgt die sekundären Speicher mit Druckluft zum Fahren der Klappen. Bei einem Leitungsbruch fällt der Druck im Hauptluftsystem ab und es werden die Klappen von Wasserdruck und Gegengewicht langsam aufgedrückt. Bei absinkendem Luftdruck können die Klappen nicht mehr geschlossen gehalten werden und öffnen durch den Wasserdruck. m) Störung „Schwimmerniveau erreicht bei „nicht-offener” Klappe” Der Alarm wird in den Auswerteeinheiten der Ultraschallsensoren bei Wasserspiegelniveau 2 (Sensoralarm 2) initiiert wenn das Schwimmerniveau 2 überschritten wird und von der SPS das Schließsignal an das jeweilige primäre Zusatzsteuerventil noch ansteht. Eine entspr. Störmeldung wird über die Leittechnik des Auftraggebers gesendet. Zusätzlich wird eine Selbsthaltung durch die Hardware aktiviert. Die Selbsthaltung kann durch Druckschalter auf der Schaltschranktür rückgesetzt werden. n) Leckageüberwachung der Anlage Über die Laufzeiten des Kompressors wird eine Leckageüberwachung der Anlage durchgeführt. Dazu wird bei Inbetriebnahme der Anlage die Kompressorlaufzeit zum Befüllen des Luftsystems ermittelt. Dies schließ die Vollfüllung der Speicher, Leitungen und Zylinder bis Betriebsdruck ein. Wird nun im Normalbetrieb diese ununterbrochene Laufzeit des Kompressors um eine bestimmte Zeit überschritten kann nur eine Leckage die Ursache dafür sein und es wird über die Leittechnik des Auftraggebers die Störmeldung „Kompressorlaufzeit” gesendet. Weiterhin wird die Kompressorlaufzeit zum Ausgleich der Mikroleckagen ohne Fahrbefehl der Klappen innerhalb 30 Minuten bestimmt. Von der SPS wird die Kompressorlaufzeit innerhalb jeweils 30 Minuten laufend kumulativ ermittelt. Liegt diese um eine bestimmte Zeit über der ermittelten Leckage-Ausgleichszeit wird ebenfalls die Störmeldung „Kompressorlaufzeit” ausgelöst. o) Verhalten bei Stromausfall (SPS-gesteuert) Bei jedem Stromausfall wird über die Leittechnik des Auftraggebers die Störmeldung „Stromausfall” gesendet. Fällt die Stromversorgung für 5 Minuten dauerhaft oder in 10 Minuten für kumulativ 5 Minuten aus werden über die SPS die Klappen, beginnend mit Klappe 1, im Abstand von 3 Minuten geöffnet. Die USV wird so ausgelegt, dass nach Öffnung der Klappe 6 noch mindestens 10 Minuten Kapazität zur Verfügung stehen in denen die Mess- und Leittechnik voll funktionsfähig bleibt um den Volumenabbau in der Kaskade erfassen zu können.
DE102009010716A 2008-02-28 2009-02-27 Speicherkaskade und Sicherheitssystem Withdrawn DE102009010716A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009010716A DE102009010716A1 (de) 2008-02-28 2009-02-27 Speicherkaskade und Sicherheitssystem

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008011574.6 2008-02-28
DE102008011574 2008-02-28
DE102009010716A DE102009010716A1 (de) 2008-02-28 2009-02-27 Speicherkaskade und Sicherheitssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009010716A1 true DE102009010716A1 (de) 2010-02-18

Family

ID=41528274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009010716A Withdrawn DE102009010716A1 (de) 2008-02-28 2009-02-27 Speicherkaskade und Sicherheitssystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009010716A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108399729A (zh) * 2018-04-25 2018-08-14 成都众柴科技有限公司 护镜门实时安全监测系统及方法
CN109340434A (zh) * 2018-09-08 2019-02-15 深圳市能源环保有限公司 一种发电厂湿式出渣机补水阀两阀控制装置
CN113323937A (zh) * 2021-06-23 2021-08-31 宁波佳尔灵气动机械有限公司 一种阀岛

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29903265U1 (de) 1999-02-24 1999-06-10 Liebau Lothar Reinigungssystem für Kanalstauräume mittels Spülklappe
DE29918162U1 (de) 1999-10-14 2000-11-30 Liebau Lothar Räumgerät für einen über einen abschließbaren Schacht zugänglichen Entlastungskanal
EP1105574A1 (de) 1998-07-14 2001-06-13 M & J Fibretech A/S Faserbündelabschneider
DE202004015982U1 (de) 2004-10-14 2004-12-16 Liebau, Lothar, Dipl.-Ing. Drosseleinrichtung für Abwasserkanäle
DE202005004577U1 (de) 2005-03-04 2005-06-02 Liebau, Lothar, Dipl.-Ing. Kanalbewirtschaftungsklappensystem
DE202005007934U1 (de) 2005-05-17 2005-08-04 Liebau, Lothar Bermenspüler
DE102005048998A1 (de) 2004-10-14 2006-04-27 Lothar Liebau Verfahren zur Regelung und Vorrichtungen zur Regelung des Flusses in einem Abwasserkanal

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1105574A1 (de) 1998-07-14 2001-06-13 M & J Fibretech A/S Faserbündelabschneider
DE29903265U1 (de) 1999-02-24 1999-06-10 Liebau Lothar Reinigungssystem für Kanalstauräume mittels Spülklappe
DE29918162U1 (de) 1999-10-14 2000-11-30 Liebau Lothar Räumgerät für einen über einen abschließbaren Schacht zugänglichen Entlastungskanal
DE202004015982U1 (de) 2004-10-14 2004-12-16 Liebau, Lothar, Dipl.-Ing. Drosseleinrichtung für Abwasserkanäle
DE102005048998A1 (de) 2004-10-14 2006-04-27 Lothar Liebau Verfahren zur Regelung und Vorrichtungen zur Regelung des Flusses in einem Abwasserkanal
DE202005004577U1 (de) 2005-03-04 2005-06-02 Liebau, Lothar, Dipl.-Ing. Kanalbewirtschaftungsklappensystem
DE202005007934U1 (de) 2005-05-17 2005-08-04 Liebau, Lothar Bermenspüler

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108399729A (zh) * 2018-04-25 2018-08-14 成都众柴科技有限公司 护镜门实时安全监测系统及方法
CN109340434A (zh) * 2018-09-08 2019-02-15 深圳市能源环保有限公司 一种发电厂湿式出渣机补水阀两阀控制装置
CN109340434B (zh) * 2018-09-08 2023-05-30 深圳能源环保股份有限公司 一种发电厂湿式出渣机补水阀两阀控制装置
CN113323937A (zh) * 2021-06-23 2021-08-31 宁波佳尔灵气动机械有限公司 一种阀岛
CN113323937B (zh) * 2021-06-23 2024-02-20 宁波佳尔灵气动机械有限公司 一种阀岛

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102018201299B4 (de) Dampfturbinenventil-Antriebsvorrichtung
EP0496021B1 (de) Zuschaltventil und hydraulisches Sicherheits- und Kraftölsystem, in welchem das Zuschaltventil verwendet wird
EP3262327A1 (de) Ventil zum schalten von fluiden, loeschanlage und verfahren
DE102007049588B4 (de) Elektrisch gesteuerter Schnellentlüfter für ein Trockenrohrnetz mit Sprinklern
DE102009052571A1 (de) Abgasschalldämpfersystem mit intergrierter automatischer Kondensatabscheidung für wasserführende Abgasanlagen
DE102009010716A1 (de) Speicherkaskade und Sicherheitssystem
DE102004042891B3 (de) Sicherheitsschaltung für medienbetriebene Verbraucher und Verfahren zum Betrieb derselben
DE102008023290A1 (de) Kondensatabfluss für Druckluftsystem
EP2678482A1 (de) Abwasseranlage, ventil und verfahren zur grauwasserdrainage für ein verkehrsflugzeug
EP1866487A2 (de) Absperrvorrichtung mit einem, einen magnetverschluss aufweisenden sperrelement für einen abwasserkontrollschacht
EP2305530A1 (de) Verfahren zum Schutz des Frischwassersystems eines Fahrzeugs vor Frost
DE102007041766A1 (de) Leckageüberwachung von Anlagen mit mindestens zwei Medienkreisläufen, insbesondere Wärmeübertragern
DE102006043607A1 (de) Verfahren zur Diagnose der Funktion einer Niveauregelanlage eines Kraftfahrzeugs
DE202014003274U1 (de) Wasserbefüllvorrichtung für Sanitäreinrichtungen in Fahrzeugen
EP3205807B1 (de) Hochwasserschutzvorrichtung für deckensektionaltore
EP3721025B1 (de) Gebäudeumhüllungselement mit einer vorrichtung zum ableiten einer flüssigkeit
DE202012006401U1 (de) Kanalspüler zur Reinigung eines Ablaufkanals für Regen- oder Mischwasser in einem Spülschacht
DE102005048998A1 (de) Verfahren zur Regelung und Vorrichtungen zur Regelung des Flusses in einem Abwasserkanal
DE3718812A1 (de) Verfahren zum betaetigen des schliessmechanismuses einer schwimmergesteuerten absperrklappe einer spuelkammer zum spuelen eines fluessigkeitsspeicherraumes sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP2078793A1 (de) Rückstauverschluss
DE102007034581B4 (de) Luftleitungsanschluss
AT508190B1 (de) Anordnung zum messen einer flüssigkeitsentnahme aus einer flüssigkeits-hauptleitung
DE102005042357A1 (de) Deformationselement
DE3506152C2 (de)
CH644172A5 (en) Automatically controllable shut-off device for a water-consumption system in which the water is not withdrawn on a continuous basis

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee