楼宇给排水

第四章楼宇设备自动化系统第一节空调系统的监控第二节冷热源系统的监控第三节供配电系统的监控第四节给排水系统的监控第五节照明系统的监控第六节电梯系统的监控给水排水监控系统是智能大厦中的一个重要系统，它的主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数，以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率、低能耗的最优化控制。BAS给排水监控对象主要是水池、水箱的水位和各类水泵的工作状态。例如：水泵的启/停状态，水泵的故障报警以及水箱高低水位的报警等等。这些信号可以用文字及图形显示、记录和打印。一、给排水系统的组成给排水系统生活供水系统中水系统污水系统饮用水系统给水系统冷却水系统自动喷淋系统热水系统中水处理水系统污水处理水系统一、给排水系统的组成原水池H高位水箱L1#水泵2#水泵启/停状态故障DODIDILIHHLL生活给水系统控制原理图一、给排水系统的组成Fuzzy－PIDVR-eVf变频器供水泵组供水网放大器压力传感器压力PLC报警恒压供水系统原理框图一、给排水系统的组成污水池1#水泵2#水泵启/停状态故障DODIDIHL污水沟HH排水系统控制原理图二、给排水系统的设计方案DIDOAIAO智能节点至管理中心操作站回水溢流TSV补水送至冷冻机M阀门执行器T温感器V阀门S水质检测器SW水位报警器SWMT电源供水冷却水循环系统工作原理图二、给排水系统的设计方案T1，T2管道插入式温度传感器M1，M2阀门执行器V1，V2二通调节阀DIDOAIAO智能节点V1电源热交换器V2电源热交换器T1T2分水器集水器热水泵冷凝水M1M2至管理中心操作站蒸汽或高温水热交换系统工作原理图二、给排水系统的设计方案给排水智能节点监控明细表三、给排水系统的监控一、给水系统的监控二、排水系统的监控一给水系统的监控生活给水系统通常分两种形式：（1）采用恒压（无水箱）供水，即应用变频装置改变水泵电机转速，以适应用水量变化。供水系统由水泵和低处蓄水池（地下室）及管网构成。（2）采用高位水箱、低位水地给水系统，即在屋顶设高位水箱，在低处（地下室）设一低位水池，中间设置水泵。一给水系统的监控1．恒压（无水箱）供水随着智能楼宇的迅速发展，各种恒压供水系统的应用越来越多。最初的恒压供水系统采用继电接触器控制电路，通过人工起动或停止水泵和调节泵出口阀开度来实现恒压供水。该系统线路复杂，操作麻烦，劳动强度大，维护困难，自动化程度低。后来增加了微机加PLC监控系统，提高了自动化程度。但由于驱动电动机是恒速运转，水流量靠调节泵出口阀开度来实现，浪费大量能源。一给水系统的监控采用变频调速可通过变频改变驱动电动机的转速来改变泵出口流量。由于流量与转速成正比，而电动机的消耗功能与转速的三次方成正比，因此，当需要水量降低时，电动机转速降低，泵出口流量减少，电动机的消耗功率大幅度下降，从而达到节约能源的目的。为此出现了节能型的由PLC和变频器组成的变频调速恒压供水系统。一给水系统的监控(1)水泵启/停自动监控恒压供水系统由压力传感器，可编程序控制器（PLC）、变频器、供水泵组等组成，其原理框图如图4－13所示。原理如下：系统采用压力负反馈控制方式。压力传感器将供水管道中的水压变换成电信号，经放大器放大后与绘定压力比较，其差值进行Fuzzy－PID运算后，去控制变频器的输出频率，再由PLC控制并联的若干台水泵在工频电网与变频器间进行切换，实现压力调节。一给水系统的监控图4－13恒压供水控制原理图一给水系统的监控(2)自动监测及报警在低位蓄水池处可设一液位传感器或压力传感器来检测水池液面位置。当水池水位下降至下限（停泵水位）时，传感器向DDC送出信号，DDC给水泵机组输送信号，使水泵自动停机。当水位低于所设的低位报警水位时，系统报警，但此时水地通常仍有水(这部分水供消火栓用水)。当水位低于所设消火栓停泵水位时，消火栓水泵受DDC控制自动停止运行。这种压力传感器可以通过压力连续检测水池液位，并把信号送入DDC中，而停泵和报警液位的设定是可改变的。一给水系统的监控自动监测及报警一给水系统的监控2．高位水箱供水高位水箱供水如图4－14所示，通常的供水系统从原水地取水，通过水泵把水注入高区水箱及中区水箱，再从高位水箱及中区水箱靠其自然压力将水送到各用水点。一给水系统的监控图4-14高位水箱供水监控原理图一给水系统的监控(1)水泵启/停自动监控各水箱及蓄水池内可设液位传感器，当测得水箱水位低于下限水位时，液位传感器把信号送入DDC中，然后DDC输出信号，自动启动水泵；当水箱水位高于上限水位时，则自动停止水泵。水泵位一备一用，当一台水泵出现故障，信号送入DDC中，系统自动报警，且另一台水泵接收DDC指令，自动投入运行，并自动显示启/停状态，累计水泵运行时间及用电量。一给水系统的监控一给水系统的监控(2)自动监测及报警高、中区水箱水位还设有上上限及下下限，即溢流水位及低报警水位。当水箱水位到达上上限水位时，说明水泵在水箱水位到达上限时没有停止，此时上上限水位开关发出溢流水位报警信号送到DDC报警；当水箱水位到达低报警水位时，说明水泵在水箱水位到达下限时没有开启，此时下下限水位开关发出低位报警信号送到DDC报警；当发生火灾时，蓄水池水位低于消火栓泵停泵水位，则信号送入DDC，DDC输出信号自动控制消火栓泵停止运行。一给水系统的监控生活给水监控系统原理管线图二排水系统的监控生活排水系统分集水坑排水和污水池排水现以集水坑排水为例介绍排水系统监控原理；排水系统监控原理与给水系统监控原理相似；排水系统构成:集水坑（污水池）、排水泵（污水泵）、液位传感器等构成。监控原理图如图4－15所示。二排水系统的监控图4－15排水系统监控原理图二排水系统的监控1．排水泵起／停监控如图4－15所示，排水泵为一用一备，集水坑有三种液位，液位由液位传感器把信息传递给直接数字控制器DDC，实现排水自动控制。(1)当集水坑中水位超过启泵水位，液位传感器把信号送给DDC，DDC再把启泵信号送给工作泵，工作泵启动，实现排水功能。(2)当集水坑中水位低于停泵水位时，液位传感器把信号送给DDC，DDC把信号送至工作泵，工作泵立即自动停止运行，排水过程结束。(3)当集水坑中液位超过报警水位时，液位传感器把信息送至DDC，DDC再把信号送给备用泵，备用泵则立即自动启动。二排水系统的监控图4－15排水系统监控原理图二排水系统的监控2．检测与报警当集水坑中液位超过报警水位，液位传感器把信号送给DDC，系统自动报警，当水泵出现故障时，信号送给DDC，系统自动报警。水泵运行时间、用电量自动累计。二排水系统的监控-排水监控系统原理管线图四、热水系统监控热水系统的主要设备有：自动燃油/燃气热水器、热水箱、热水循环水泵(回水泵)等。热水系统监控功能有如下五个方面：(1)热水循环泵按时间程序启动/停止。(2)热水循环泵状态检测及故障报警(当发生故障时，相应备用泵自动投入运行)。(3)热水器与热水循环连锁控制，当循环泵启动后，热水器(炉)才能加热，控制热水温度。(4)热水供水温度和回水温度的检测。(5)对于热水部分，当热水箱水位降至低限时，连锁开启热水器冷水进口阀，以补充系统水源；当热水水位达到高限时，连锁关闭冷水进水阀。