建筑設(shè)備自動化-第七章

1、第七章第七章建筑給排水的監(jiān)控建筑給排水的監(jiān)控l建筑給排水監(jiān)控的目的 實現(xiàn)對建筑內(nèi)部用水安全可靠的供應(yīng)和污水及時的排放； 實現(xiàn)給排水系統(tǒng)科學(xué)有效的管理和水電資源的節(jié)約。l建筑給排水系統(tǒng)的組成 水泵、水箱、水池、管道、閥門等。給排水監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能：l通過計算機對系統(tǒng)中的各種水位、水泵工作狀態(tài)和管網(wǎng)壓力進行實時監(jiān)測，按照一定要求控制水泵的運行方式、臺數(shù)和相應(yīng)閥門的動作，以達到需水量和供水量之間的平衡、污水的及時排放，實現(xiàn)水泵高效、低耗的最優(yōu)控制，達到經(jīng)濟運行的目的。給排水系統(tǒng)的主要物理量：l 液位信號控制液位、報警液位、指示液位l 壓力信號反映系統(tǒng)的運行狀態(tài)l 壓差信號反映設(shè)備的運行狀態(tài)l 流量

2、信號l 溫度信號l 運行狀態(tài)信號第一節(jié) 給水系統(tǒng)的監(jiān)控一.主要監(jiān)控內(nèi)容：l水箱液位的顯示及報警l水泵運行狀態(tài)的顯示及過載報警l水壓狀態(tài)的顯示l水流量的顯示l水泵的起?？刂苐水泵運行時間的累計計算二.重力高位水箱給水系統(tǒng)的監(jiān)控l盡量利用城市給水管網(wǎng)的水壓直接供水（只能達到1518m的建筑高度），但大多數(shù)智能建筑需要采用加壓供水的方式。l如果采用同一個供水壓力對整個建筑的各樓層進行供水，在滿足了高層用水的前提下，低層水壓會過高。l結(jié)合建筑層數(shù)對建筑物合理的進行縱向分區(qū)，低區(qū)充分利用室外管網(wǎng)水壓供水，中高區(qū)采用蓄水池、水泵、水箱聯(lián)合供水。直接給水方式直接給水方式配水龍頭立管閥門水平干管水表泄水管進戶

3、管設(shè)水箱的給水方式設(shè)水箱的給水方式水表閥門水箱配水龍頭設(shè)水泵的給水方式設(shè)水泵的給水方式泄水閥圖3-5 設(shè)水泵的給水方式引入管水表閥門止回閥貯水池水泵設(shè)水池、水泵和水箱的給水方式設(shè)水池、水泵和水箱的給水方式水 箱水 壓 線城 市 管 網(wǎng) 的貯 水 池生 活 水 泵分區(qū)并聯(lián)（并列）給水方式:各分區(qū)獨立設(shè)置水箱和水泵，各區(qū)水泵集中設(shè)置在底層或地下室水泵房內(nèi)。分區(qū)串聯(lián)給水方式:各分區(qū)獨立設(shè)置水箱和水泵，各區(qū)水泵分散設(shè)置在技術(shù)層中，低層的水箱兼作上一區(qū)的水池。整個樓層的用水量全部由設(shè)置在低層的水泵提升到屋頂總水箱后，再分送至各分區(qū)水箱，分區(qū)水箱起減壓作用（釋放靜水壓力）。整個樓層的用水量全部由設(shè)置在低層

4、的水泵提升到屋頂總水箱后，再分送至各分區(qū)，各分區(qū)設(shè)減壓閥起減壓作用。1.水泵的起?？刂苐高、中區(qū)水箱分別設(shè)4個水位信號，系統(tǒng)實時監(jiān)測水位，達到某一水位時進行相應(yīng)的起?？刂撇缶?。l某一水泵過載停止時，系統(tǒng)自動啟用備用泵。2.水泵運行時間的累計計算及用電量的統(tǒng)計l累計運行時間定時維修同時確定某泵為運行泵還是備用泵。1.氣壓給水l利用密閉儲罐內(nèi)空氣的可壓縮性，作用相當(dāng)于高位水箱。l差別在于高位水箱的控制信號是上下限水位，氣壓水箱的控制信號是上下限壓力。氣壓供水有成套的產(chǎn)品，BAS可以與之通信。三.壓力式恒壓給水系統(tǒng)的監(jiān)控 這種給水方式適用于室外管網(wǎng)水壓經(jīng)常不足，不宜設(shè)置高位水箱或水塔的建筑(如隱蔽

5、的國防工程、地震區(qū)建筑、建筑藝術(shù)要求較高的建筑等)，但對于壓力要求穩(wěn)定的用戶不適宜。水泵氣壓水罐工作原理：l當(dāng)罐內(nèi)壓力較小時（如P1），水泵起動給水。一部分供給用戶，另一部分進入氣壓罐。l罐內(nèi)水位上升，空氣被壓縮，壓力增大。l當(dāng)罐內(nèi)壓力達到較大值（如P2）時，水泵停止，由氣壓罐向用戶供水。l罐內(nèi)水量減少，空氣膨脹，壓力降低。l當(dāng)壓力降至P1時，水泵再次起動，如此反復(fù)進行供水。特點：l是一種新型的供水方式。l取消了水箱，采用調(diào)速技術(shù)，既能實現(xiàn)恒壓供水又能進行節(jié)能控制。變頻調(diào)速：l變壓變頻調(diào)速（VVVF），通過改變送入電動機的電源頻率來改變電機轉(zhuǎn)速，由變頻器實現(xiàn)。l變頻器一端接入三相工頻電源（50

6、Hz），另一端產(chǎn)生可變的三相變頻電源，接在三相異步電動機上。2.變頻調(diào)速恒壓供水構(gòu)成： 壓力傳感器、PLC控制器、變頻器、水泵機組、閥門等。典型的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)l采用壓力負反饋閉環(huán)控制方式。工作原理： 在水泵出水口干管上設(shè)壓力傳感器，實時采集管網(wǎng)壓力信號，由AI通道送給PLC控制器作為反饋信號與給定壓力值進行比較； 其差值由PLC控制器經(jīng)一定的控制算法輸出控制信號改變變頻器的輸出頻率，從而改變水泵電機的轉(zhuǎn)速，使水泵出口壓力維持在所設(shè)定的數(shù)值上，達到恒壓供水的目的。 水泵電動機的供電系統(tǒng)由工頻電網(wǎng)和變頻器提供的變頻電源組成，由現(xiàn)場控制器和電控柜實現(xiàn)對水泵的控制。多臺水泵組成的變頻調(diào)速恒壓供

7、水系統(tǒng) 正常運行中，只有一臺泵工作在變頻調(diào)速狀態(tài)，其它泵處于工頻運行或停止?fàn)顟B(tài)。l系統(tǒng)投入運行時，由變頻器驅(qū)動A泵首先起動，其轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，管網(wǎng)水壓逐漸升高。l當(dāng)需水量增加時，管網(wǎng)壓力減小，通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)，變頻器輸出頻率增加，水泵驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)速增加，水泵出口流量亦增加。當(dāng)變頻器的輸出頻率增至工頻50Hz，水壓仍達不到設(shè)定值時，現(xiàn)場控制器或可編程序控制器發(fā)出切換指令，水泵A切換至工頻電網(wǎng)運行。同時又使水泵B接入變頻電源軟起動運行，依次類推，直到管道水壓達到設(shè)定值為止。l若所有水泵全部投入，并且都在工頻下運行，管道壓力仍不能達到設(shè)定值時，則DDC控制器發(fā)出報警信號。l當(dāng)需水量減少時，供水管道水

8、壓升高，通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)，變頻器輸出頻率減低，水泵的驅(qū)動電動機的轉(zhuǎn)速降低，水泵出口流量減少。當(dāng)變頻器輸出頻率減至起動頻率時，水壓仍高于設(shè)定值，可編程序控制器發(fā)出指令，將水泵A由工頻電網(wǎng)切除，水泵B仍由工頻電網(wǎng)供電，水泵c仍由變頻器供電，對水壓進行調(diào)節(jié)，維持供水壓力的穩(wěn)定。依次類推，直至水壓降至設(shè)定值為止。l若需水量又增加時，DDC仍按原(ABCA)順序控制水泵的起動運行。四.消防加壓給水系統(tǒng)的監(jiān)控 BAS只監(jiān)測，監(jiān)控過程由FAS完成。 帶有氣壓水罐的穩(wěn)壓泵的起動和停止由設(shè)在氣壓水罐上的壓力傳感器根據(jù)壓力值進行控制。其運行控制方式可采用如下形式：l在氣壓水罐上設(shè)置4個壓力傳感器限值，分別是一個上限值

9、和三個下限值(下限值1下限值2下限值3)。l當(dāng)氣壓水罐上壓力顯示值降到下限值1時，自動起動一臺常用穩(wěn)壓泵向系統(tǒng)供水，直至氣壓水罐上壓力顯示值升至上限壓力值時自動停泵。l如果常用穩(wěn)壓泵起動后，氣壓水罐壓力顯示值繼續(xù)下降，當(dāng)降到下限值2時，則自動起動備用穩(wěn)壓泵；l如果兩臺穩(wěn)壓泵均起動后，氣壓水罐壓力顯示值仍然向下降，當(dāng)降到下限值3時，則應(yīng)自動直接起動加壓消防水泵，并同時向消防控制室報警。第二節(jié) 排水系統(tǒng)的監(jiān)控一.排水系統(tǒng)的監(jiān)測： 1.污水處理池、污(廢)水集水井的高低液位顯示及越限報警。 2.水泵運行狀態(tài)顯示。 3.水泵過載報警。二.排水系統(tǒng)的控制：根據(jù)污(廢)水集水井的水位控制排水泵的起停： 當(dāng)集水井的水位達到上限時，起動相應(yīng)的水泵；當(dāng)水位達到高限時，起動相應(yīng)的備用泵，直到水位降至低限時停泵。三