建筑給排水工程設備的智能化應用研究

我國建筑給排水工程設計和應用樓宇設備控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對給排水系統(tǒng)中管網壓力、水位液位的檢測，實時控制和調整相關設備運行狀態(tài)，具有綜合管理功能。智能化系統(tǒng)與設備之間的連接，基于程序邏輯，實現(xiàn)對設備綜合調試，建立數據庫，確保給排水工程項目建設應用效果，為建筑小區(qū)提供優(yōu)質的服務。1建筑給排水工程設備智能化應用意義將智能化設備應用到建筑給排水工程中，既可以減少人力在給排水工程中的投入，也可以有效提高工程的運行效率，實現(xiàn)一體化管控、閉環(huán)管理的目標，具體應用意義表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）給排水工程應用智能化設備，可以實現(xiàn)設備運行參數的提取和管網壓力的控制，并實時獲取給排水管道內的管網壓力，水池水箱液位等，實現(xiàn)對消防水泵、生活水泵控制柜狀態(tài)的實時監(jiān)測。當給排水系統(tǒng)運行出現(xiàn)超閾值、參數變化較大的情況時，相關人員可快速了解給排水工程設備的風險因素，快速解決相關問題，為建筑給排水運行效率提供保障。（2）設備智能化應用對于給排水過程中的能源管理有著積極的作用，可以采集用戶用水信息、用電信息等，計量用戶的能源使用情況，為費用計量提供遠程抄表、智能費用管理、自動繳費等服務，切實提高給排水業(yè)務服務效率，減少人工成本在服務中的投入和使用。（3）給排水工程設備智能化可以實現(xiàn)水資源的科學利用，進一步緩解占地壓力，實現(xiàn)水資源的回收、使用。利用傳感器設備采集建筑區(qū)域內灌溉水、生活用水的相關數據信息，使用綜合控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對供水設備的科學控制，并結合實際需求，調整作業(yè)模式，在小區(qū)灌溉、濕度控制上具有明顯的優(yōu)勢。（4）給排水工程設備智能化可實現(xiàn)給排水管道的智能化檢測，可應用管道機器人解決給排水管道的堵塞情況，采用可視化的方法獲取管道運行信息。如果建筑給排水管道內出現(xiàn)裂縫、破損、老化等問題，也可以利用智能機器人的圖像采集功能，評估檢測故障因素，為管道維護、整修等工作提供指導。2建筑給排水工程設備智能化具體應用2.1樓宇設備智能控制系統(tǒng)應用2.1.1BA系統(tǒng)應用BA系統(tǒng)又被稱為樓宇設備自動系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以與建筑內的給排水設備相連接，以微機控制中心，分布式結構，實現(xiàn)對相關設備運行數據的監(jiān)控、控制。該系統(tǒng)在建筑中應用于區(qū)域分站連接，將末端設備作為建筑內機電設備集中監(jiān)控的核心，實現(xiàn)建筑給排水一體化控制目標。將該系統(tǒng)與建筑給排水設備連接，可實時獲取給排水設備、飲水設備、污水設備運行工況數據的采集，測量相關設備運行的數據，根據單片機的邏輯控制功能，實現(xiàn)對設備的調試。例如，將其應用到建筑給排水系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)生活水箱、水池、水泵等設備的控制，根據用戶的需求及時間邏輯，啟動或者停止水泵，并根據水箱、水池內的水位，實現(xiàn)對排污泵狀態(tài)的控制。該系統(tǒng)在給排水工程設備監(jiān)控中的應用，具備相應的報警功能，如當生活水箱中的水位超過預警值后，會將預警代碼發(fā)送至相關人員的終端設備中，預警相關人員補充水箱內的水位。水泵如果出現(xiàn)故障問題，則系統(tǒng)會采集相關的數據信息，將故障報警信息傳輸至維修部門，及時派遣工單負責相關設備的維修和維護，并在上位機設備中反饋狀態(tài)。該系統(tǒng)建立中央監(jiān)控顯示裝置，具備可視化功能，將給排水系統(tǒng)中各設備的數據信息以圖表、數據等方式呈現(xiàn)在中央顯示裝置中，實時反饋水箱、水池、水泵的狀態(tài)。因此，BA系統(tǒng)具備給排水設施設備管理功能。2.1.2消防水系統(tǒng)控制智能消防用水監(jiān)管系統(tǒng)可以確?；馂陌l(fā)生時給水狀態(tài)良好。在消防系統(tǒng)管理中，可以實現(xiàn)對水泵狀態(tài)的監(jiān)測，反饋控制柜的狀態(tài)，同時可以監(jiān)測管網壓力，并對消防水池、水箱內的液位信息進行統(tǒng)計，計量管道的末端壓力。系統(tǒng)連接消防主機，可以實時反饋主機的運行狀態(tài)。一旦建筑內出現(xiàn)火災，系統(tǒng)會根據需求保障消防用水中水資源供給的充足性，根據水壓調整水源的供給壓力。消防供水不足是導致火災撲救失利的主要原因。消防控制系統(tǒng)將物聯(lián)網技術、大數據技術、智能技術等應用到設備監(jiān)控與管理中，通過在消防水系統(tǒng)終端設備上加裝傳感器裝置，實時檢測管網系統(tǒng)的水位變化和水壓變化，并將數據上傳至云平臺中。智慧消防系統(tǒng)會自動化管理和訪問數據信息，如消防系統(tǒng)的水位、水壓出現(xiàn)異常時，會經由控制中心發(fā)出預警，定位安全隱患的位置。在消防用水過程中，也可以快速定位水源，將水源信息告知救援人員，在最短時間內制定救援計劃，提高救援效率。消防水系統(tǒng)連接智能化設備具備四項功能，具體功能應用如下。（1）水位及水壓探測功能。系統(tǒng)可以采集消防栓、自動噴淋滅火系統(tǒng)末端、消防水池等消防用水的水位參數和水壓參數，根據采集的數據判斷該區(qū)域的用水是否可以維持消防系統(tǒng)的正常運轉。（2）水位計水壓異常報警功能。系統(tǒng)具備超低水位報警功能、水壓過壓報警功能、水壓低壓報警功能。根據標準的預設預制，探測結果超出數值或者低于限值，則系統(tǒng)會異常報警，以便相關人員及時反應。（3）系統(tǒng)具備數據匯總、數據分析、數據統(tǒng)計等功能，將數據上傳至一體化云平臺中，消防部門可以根據需求獲取數據信息。系統(tǒng)提供日志查詢、報表生成功能，對各設備進行系統(tǒng)化統(tǒng)計分析。（4）系統(tǒng)具備分區(qū)消防管理功能。按照建筑結構將系統(tǒng)連接區(qū)域及覆蓋區(qū)域進行統(tǒng)一，采用分區(qū)管理模式，提取各區(qū)內管網的壓力參數，準確識別和分析相關問題，提高了消防用水管理的便捷性。2.1.3生活水系統(tǒng)控制生活水系統(tǒng)與消防水系統(tǒng)具備同樣的功能，同樣具備水泵狀態(tài)檢測、水管壓力檢測、水箱液位數據采集功能。但由于生活用水與消防用水之間的水泵具有獨立性，且生活用水包括供暖水、廚間水、洗浴用水、飲用水，排水管道會匯集大量的污染污物，包括廚余垃圾、洗浴污水等。智能生活水控制系統(tǒng)可以根據建筑內住戶的實際需求，調節(jié)生活水泵的啟閉狀態(tài)，同時可以根據用水高峰時間，自動控制并調節(jié)管網壓力。建筑在使用市政供水和水箱供水的同時，會根據用水量參數需求，自動調度給水設施，當水箱液位較低時，可在用水峰谷期補充水箱水。例如，在應用智能程序可以實現(xiàn)蓄水池進出水的自動化管理，傳統(tǒng)用進水控制方式應用浮球閥結構調整水位狀態(tài)，水池滿載狀態(tài)下浮球閥會關閉，如果浮球閥出現(xiàn)磨損，則會導致水池內的進出水功能受到影響。應用智能化設備可以實現(xiàn)水池出水、進水的程序化控制，調整水池用量，應用智能水泵控制設施，變頻調節(jié)供水工作參數，使得供水設備長期處于恒壓狀態(tài)下，可以有效解決生活用水一次消耗量較大的問題，切實滿足建筑住戶的用水需求，同時達到節(jié)能需求。2.2能源消耗管理設備應用2.2.1遠程抄表遠程抄表系統(tǒng)可以實時進行水表數據的遠程抄收，應用星型、縱線型、無線型三重網絡結構，完成抄表的任務。根據水表的編號及對應的區(qū)域，連接數據采集裝置、無線收發(fā)電臺。用戶在中控室內可以直接遠程控制抄表功能，正確讀取水表上顯示數值，經由通信裝置將采集的數據回傳到系統(tǒng)中。遠程抄表系統(tǒng)同樣具備實時監(jiān)控功能，可以實現(xiàn)對給排水系統(tǒng)運行過程中能源消耗量的監(jiān)測與反饋。遠程抄表系統(tǒng)可以獨立運行，也可與其他系統(tǒng)連接同步運行。目前，比較常用的系統(tǒng)是具備遠程抄表功能的能源管理系統(tǒng)，可對建筑內各類儀器、儀表數據進行采集，前端應用傳感器裝置采集數據信息，數據傳輸應用通信網絡精準傳輸信息，應用層配置中控裝置可視化展示相關數據信息。采集裝置采用485接口連接方式，支持對智能水表的數據采集，并通過總線將其上傳至系統(tǒng)中進行處理，并在數據庫中長期保存，用戶可隨時提取編號數據。同時，能源管理系統(tǒng)具備計費功能，該功能是通過對冷量表的數據采集和計量，實現(xiàn)能源消耗計費功能。該系統(tǒng)在日常物業(yè)運維過程中，有效地解決了水表設備分布廣、分散的問題，為抄表統(tǒng)計工作帶來了便利。同時也有利于總部、區(qū)域對轄內所有項目的能耗管控。2.2.2自動化收費因現(xiàn)多數城市均實現(xiàn)一戶一表，由供水部門抄表收費，智能水表多用于公寓項目，同用戶戶號相掛鉤，可通過智能水表設備的安裝和應用，提供自動化收費管理。建立能源消耗管理系統(tǒng)的同時，可利用系統(tǒng)的計費功能、遠程抄表功能，實時獲取用戶的用水量情況。在后臺系統(tǒng)內部設置自動收費管理軟件，用戶在下載軟件后，綁定微信、支付寶等付費賬號和平臺，執(zhí)行自動收費功能。用戶可在軟件平臺內設置水量閾值，填寫自動繳費金額，在用水量達到閾值后，會告知用戶水費不足，預警用戶及時繳納水費。在預設的時間內如果用戶沒有操作軟件關閉自動收費功能，會自動繳納用戶預設的金額費用，實現(xiàn)了自動化收費的目標。應用智能水表設備、智能控制系統(tǒng)，將軟件配置與硬件配置相結合，可以有效解決水表出戶、物業(yè)墊付水費的難題，實現(xiàn)能源監(jiān)測、維護、管理、繳費一體化的服務方式。2.3噴灌云端智能系統(tǒng)應用小區(qū)內的綠化灌溉用水也是給排水工程中的重要組成部分。我國在智慧建筑、智慧城市的打造過程中，積極倡導智能灌溉技術的應用。噴灌云端智能系統(tǒng)與給排水設備相結合，通過水泵控制、流量控制的方式，為小區(qū)綠化灌溉、養(yǎng)護等作業(yè)的開展提供便利，且在灌溉用水過程中不需要人工操作系統(tǒng)。噴灌云端智能系統(tǒng)建設應用將5G通信技術、物聯(lián)網技術，NB-IOT技術應用到數據采集之中，連接云氣象平臺，計量土地蒸發(fā)量、降雨量，前端布設傳感器裝置獲取土壤墑情信息，利用大數據的智能分析技術，實現(xiàn)對灌溉量、灌溉時間的調節(jié)和控制。建筑區(qū)域不同綠植的灌溉時間、灌溉周期等也有所不同，利用智能灌溉數據庫，預設不同植株灌溉邏輯，實現(xiàn)灌溉數據的程序化管理。中央控制系統(tǒng)可以利用通信裝置發(fā)布指令信息，既確保了灌溉過程中的節(jié)能效果，也確保了灌溉的精準性。該系統(tǒng)具備廣覆蓋特點，同時可以連接多個設備，能源消耗量較低，可為小區(qū)內建筑周邊綠化澆水的自動化控制，使得綠化品質有所提升，減少了綠化養(yǎng)護所需的成本。2.4排水管道智能檢測設備應用給排水管道建設應用過程中容易出現(xiàn)老化、堵塞、破損等問題。丁琪琪開展給排水管道檢測是相關部門需要進行的工作，新一代數字高清管道檢測機器人可用于排水管道檢測中。該設備采用無線、有線連接方式，可利用終端設備、電腦設備等控制。再進入建筑給排水管道中后，可利用機器人的成像功能，現(xiàn)場拍攝圖像并傳輸到用戶界面中。用戶可利用系統(tǒng)的成像檢查功能，評估給排水管道的實際情況，并根據評估結果自動生成檢測評估報告。給排水檢測工程設備的智能化應用，為管道養(yǎng)護、修復、管理提供了重要的依據。且該技術應用具有以下特點。（1）高清晰成像。成像像素質量可以達到200萬以上，且成像畫面可根據需求自動切換。（2）遠距離控制。在管道內可實現(xiàn)單次300m的管道檢測，具備云數據交互功能。（3）驅動力強。機器人使用六輪獨立驅動，支持360°轉彎，障礙物跨越能力強，具備自動保護電路，行進穩(wěn)定，具有強大的抗傾斜和爬坡能力。（4）拓展性強。支持多種語言、符號的錄入，支持圖形疊加備注功能。（5）實時性強。隨時隨地獲取相關數據，并在現(xiàn)場研判評估報告，擁有豐富報告模板。系統(tǒng)配套使用評估軟件，將pipvideo軟件預裝至主控制器內，并將PipeSee軟件安裝到系統(tǒng)中。系統(tǒng)可與GIS系統(tǒng)數據掛接，具備評估、回放判讀、報告輸出、分類歸檔等功能。因此，將該設備應用到給排水管道中具有明顯的優(yōu)勢，檢測結果準確、檢測過程方便，可在不損壞管道