恒壓供水的開題報告

1、青島濱海學(xué)院畢業(yè)論文開題報告題目：高層建筑恒壓變頻供水系統(tǒng)電氣設(shè)計方案英文題目：DesignofVariable-frequencyConstant-pressureWaterSupplySystemforTallBuildings院部：機電工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化姓名：李嵩學(xué)號：101指導(dǎo)教師：熊光煜2010年12月8日一、選題依據(jù)1、課題來源隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市建設(shè)發(fā)展十分迅速，同時也對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求。城市供水系統(tǒng)的建設(shè)是其中的一個重要方面，供水的可靠性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性直接影響到用戶的正常工作和生活。隨著人們對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性要求的不斷提高，利用先進的

2、自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計出高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)供水廠復(fù)雜環(huán)境的恒壓供水系統(tǒng)成為必然趨勢。2、選題依據(jù)和背景情況近年來我國中小城市發(fā)展迅速，集中用水量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計，從1990年到1998年，我國人均日生活用水量（包括城市公共設(shè)施等非生產(chǎn)用水）由175.7升增加到241.1升，增長了，與此同時我國城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。在用水量高峰期時供水量普遍不足，造成城市公用管網(wǎng)水壓浮動較大。由于每天不同時段用水對供水壓力的要求變化較大，僅僅靠供水廠值班人員依據(jù)經(jīng)驗進行人工手動調(diào)節(jié)很難及時有效的達到目的。這種情況造成用水高峰期時供水壓力不足，用水低峰期時供水壓力過高，不僅十分

3、浪費能源而且存在事故隱患（例如壓力過高容易造成爆管事故）。供水廠希望通過對原有系統(tǒng)的技術(shù)改造，提高生產(chǎn)過程的自動化水平。并在此基礎(chǔ)之上配備相應(yīng)的系統(tǒng)管理軟件，改變傳統(tǒng)的落后管理方式，使管理工作規(guī)范化，提高水廠的業(yè)務(wù)管理水平。由于水廠原有的供水控制系統(tǒng)是一個完全依靠值班人員手動控制的系統(tǒng)，所以對該系統(tǒng)技術(shù)改造的要求是在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)進行，設(shè)計一套取水和供水的自動控制系統(tǒng)，克服由于采用單純手動控制系統(tǒng)進行控制帶來的控制不方便、控制系統(tǒng)對供水管網(wǎng)中壓力和水位變化反應(yīng)遲鈍的問題，降低能源消耗和資源浪費，提高設(shè)備的可維護性和運行的可靠性，以達到降低自來水的生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)管理水平的目的。3、課題研究目

4、的研究本課題主要目的是設(shè)計出高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)供水廠復(fù)雜環(huán)境的恒壓供水系統(tǒng)。以滿足城市居民和工廠的用水需求。4、學(xué)術(shù)價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值此次設(shè)計出的恒壓供水系統(tǒng)不僅可以滿足本實例的需要，而且通過適當(dāng)?shù)男薷?，可以滿足絕大多數(shù)民用小區(qū)的用水需求，甚至是工廠的需求。二、文獻綜述1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水對人民生活與工業(yè)生產(chǎn)的影響日益加強，人民對供水的質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求不斷提高。把先進的自動化技術(shù)、控制技術(shù)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用到供水領(lǐng)域，成為對供水系統(tǒng)的新要求。變頻恒壓供水系統(tǒng)集變頻技術(shù)、電氣技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)于一體。采用該系統(tǒng)進行供水可以提高供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，方

5、便地實現(xiàn)供水系統(tǒng)的集中管理與監(jiān)控洞時系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性，這在能量日益緊缺的今天尤為重要，所以研究設(shè)計該系統(tǒng)，對于提高企業(yè)效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的現(xiàn)實意義。2、發(fā)展動態(tài)變頻恒壓供水是在變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展之后逐漸發(fā)展起來的。在早期，由于國外生產(chǎn)的變頻器的功能主要限定在頻率控制、升降速控制、正反轉(zhuǎn)控制、起制動控制、變壓變頻比控制及各種保護功能。應(yīng)用在變頻恒壓供水系統(tǒng)中，變頻器僅作為執(zhí)行機構(gòu)，為了滿足供水量大小需求不同時，保證管網(wǎng)壓力恒定，需在變頻器外部提供壓力控制器和壓力傳感器，對壓力進行閉環(huán)控制。從查閱的資料的情況來看，國外的恒壓供水工程在設(shè)計時都采用一臺變頻器只帶一臺水

6、泵機組的方式，幾乎沒有用一臺變頻器拖動多臺水泵機組運行的情況，因而投資成本高。即1968年，丹麥的丹佛斯公司發(fā)明并首家生產(chǎn)變頻器（丹佛斯是傳動產(chǎn)品全球五大核心供應(yīng)商之一）后，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和變頻恒壓供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及自動化程度高等方面的優(yōu)點以及顯著的節(jié)能效果被大家發(fā)現(xiàn)和認可后，國外許多生產(chǎn)變頻器的廠家開始重視并推出具有恒壓供水功能的變頻器，像瑞典、瑞士的ABB集團推出了HVAC變頻技術(shù)，法國的施耐德公司就推出了恒壓供水基板，備有“變頻泵固定方式”，“變頻泵循壞方式”兩種模式。它將PID調(diào)節(jié)器和PLC可編程控制器等硬件集成在變頻器控制基板上，通過設(shè)置指令代碼實現(xiàn)PLC和PID等電控

7、系統(tǒng)的功能，只要搭載配套的恒壓供水單元，便可直接控制多個內(nèi)置的電磁接觸器工作，可構(gòu)成最多七臺電機（泵）的供水系統(tǒng)。這類設(shè)備雖然說是微化了電路結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備成本，但其輸出接口的擴展功能缺乏靈活性，系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性不高，與別的監(jiān)控系統(tǒng)（如8人系統(tǒng)）和組態(tài)軟件難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且限制了帶負載的容量，因此在實際使用時其范圍將會受到限制。3、查閱的主要文獻1中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)：泵站設(shè)計規(guī)范S，GB/T50265-97.2建設(shè)部：城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)S，GB/T515-43.3王廷才.變頻器原理與應(yīng)用（第2版）M.北京：機械工業(yè)出版社，175.4張燕賓等.實用變頻調(diào)速技術(shù)M.北京：機械工業(yè)

8、出版社，62.5VLT7011系列恒壓供水專用變頻器用戶手冊P.6電工手冊S，GB/T176-26.7常用電氣圖形符號國家標(biāo)準(zhǔn)M.GB/T4728-1966-2000.8給水排水設(shè)計手冊S，GB/T543-14.9胡躍冰.水泵電機變頻調(diào)速的節(jié)能與計算節(jié)能技術(shù)J，2003,:48.10楊凌云.PID調(diào)節(jié)器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用J.微機算計信息，1996,12：4951.11蔣藝，楊俊生.變頻調(diào)速器在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用J.山東冶金.1999,21（5）：4950.12金傳偉，毛宗源.變頻調(diào)速技術(shù)在水泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用J.電子技術(shù)應(yīng)用，2000，:3839.13寧耀斌，明正峰.變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)的原

9、理與實現(xiàn)J.西安理工大學(xué)學(xué)報,2001,17(3):305308.14鄧巍.PLC及變頻器在多臺泵自動恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用J.新疆石油學(xué)院學(xué)報，2001,13(2):6769.15邱文淵，童國道.國內(nèi)外變頻器技術(shù)的現(xiàn)狀及我國發(fā)展策略初探J.電子與自動化，1995,24(5):35.16崔玉川，傅濤.我國城市給水發(fā)展現(xiàn)狀與特點J.中國給水排水.1999,12：5254.SunMing.StudyofFuzzyofControlM.ComputerApplication,2004,4.MousaviH,RamamwrthyA.S.AdvancesinwaterResourcesM.Chinawat

10、erandwastewater,2000.三、研究內(nèi)容1、學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路；主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題（或技術(shù)）隨著變頻技術(shù)的發(fā)展和人們對生活飲用水品質(zhì)要求的不斷提高，變頻恒壓供水系統(tǒng)以其環(huán)保、節(jié)能和高品質(zhì)的供水質(zhì)量等特點，廣泛應(yīng)用于多層住宅小區(qū)及高層建筑的生活、消防供水中。變頻恒壓供水的調(diào)速系統(tǒng)可以實現(xiàn)水泵電機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當(dāng)今最先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中如何充分利用專用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計變頻恒壓供水設(shè)備、降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。變頻恒壓供水方式與過去的水塔或高位水

11、箱以及氣壓供水方式相比，不論是設(shè)備的投資，運行的經(jīng)濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動化程度等方面都具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。目前變頻恒壓供水系統(tǒng)正向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種系列化的方向發(fā)展。追求高度智能化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中成片開發(fā)、智能樓宇、網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。本設(shè)計課題來源于教師，通過老師的講解對高層建筑恒壓變頻供水系統(tǒng)電氣設(shè)計有了初步的了解。再經(jīng)過查閱相關(guān)文獻，對高層建筑恒壓變頻供水系統(tǒng)原理、發(fā)展現(xiàn)狀熟悉后，開始自己的設(shè)計。高層建筑恒壓變頻供水系統(tǒng)電氣設(shè)計包括三部分的內(nèi)容。一是：根據(jù)小區(qū)的特點、樓層、高度、住戶、

12、環(huán)境而選擇水泵、變頻器及外圍設(shè)備。二是：確定電氣主回路；畫出系統(tǒng)電氣主回路圖，寫出說明。三是：確定控制回路的設(shè)計和參數(shù)；保護定值計算；設(shè)計出供水泵站電氣主回路和控制回路方案。在設(shè)計過程中，應(yīng)首先解決的關(guān)鍵性問題是了解各個地區(qū)的用水量的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和變頻供水系統(tǒng)的設(shè)備中的各個參數(shù)及使用方法。確定所應(yīng)設(shè)計的內(nèi)容，總結(jié)出設(shè)計的方案。依照方案依次進行設(shè)計。2、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實施方案及可行性分析經(jīng)過老師的講解以及翻閱相關(guān)的文獻之后，發(fā)現(xiàn)共有四種供水方式：恒速泵直接供水系統(tǒng)。（2）恒速泵+高位水箱的供水方式。（3）恒速泵+氣壓罐供水方式。變頻調(diào)速供水方式。經(jīng)過自己的仔細分析，我確定出自己的設(shè)計方案，決定采用變頻調(diào)速供水方式并將對一個建筑小區(qū)進行恒壓供水的設(shè)計。既要保證理論上可行，同時還應(yīng)具有實際可行性。整個畢業(yè)設(shè)計的實施方案是先了解各個地區(qū)的用水量的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和變頻供水系統(tǒng)的設(shè)備中的各個參數(shù)及使用方法，然后通過小區(qū)的實際情況計算出符合小區(qū)的恒壓變頻供水系統(tǒng)。最后開始著手畢業(yè)論文的撰寫，并交