给排水系统及控制.ppt

智能建筑的给排水系统智能建筑的给排水系统 1我国建筑给排水自我国建筑给排水自1949年建国以来，年建国以来，经历了三个发展阶段：经历了三个发展阶段：n一、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段。一、房屋卫生技术设备阶段即初创阶段。自自19491949年至年至19641964年室内给水排水和热年室内给水排水和热水供应设计规范开始试行时为止；水供应设计规范开始试行时为止；n二、室内给排水阶段即反思阶段。自二、室内给排水阶段即反思阶段。自19641964年至年至19861986年建筑给水排水设计规年建筑给水排水设计规范被审批通过时为止；范被审批通过时为止；n三、建筑给排水阶段即发展阶段。自三、建筑给排水阶段即发展阶段。自19861986年至今年至今。21、房屋卫生技术设备阶段（初创阶段）、房屋卫生技术设备阶段（初创阶段）自自1949年至年至1964室内给水排水和室内给水排水和热水供应设计规范开始试行时为止。热水供应设计规范开始试行时为止。其主要标志是我国开始设置给水排水其主要标志是我国开始设置给水排水专业，房屋卫生技术设备被确定为一门专业，房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程，第一代通过专业培养独立的专业课程，第一代通过专业培养的建筑给排水专业技术人员走上工作岗的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位，开始形成自己的专业队伍。位，开始形成自己的专业队伍。32、室内给排水阶段（反思阶段）、室内给排水阶段（反思阶段）n自自1964年至年至1986年建筑给水排水设年建筑给水排水设计规范被审批通过时为止。计规范被审批通过时为止。n其主要标志是通过工程实践，对以往机其主要标志是通过工程实践，对以往机械搬用国外经验并造成失误进行了认真械搬用国外经验并造成失误进行了认真总结和反思，进而形成和确立有我国特总结和反思，进而形成和确立有我国特色的建筑给排水技术体系。色的建筑给排水技术体系。43、建筑给排水阶段（发展阶段）、建筑给排水阶段（发展阶段）n自自1986年至今年至今1986年以来，建筑给排水专业年以来，建筑给排水专业迅速发展，已成为建筑中不可缺少而又独具特色迅速发展，已成为建筑中不可缺少而又独具特色的组成部分。的组成部分。n在发展阶段，专业队伍上已具备积累了一定经验，在发展阶段，专业队伍上已具备积累了一定经验，经过专业培训的设计、施工、安装、管理人员，经过专业培训的设计、施工、安装、管理人员，技术上积累了以前的实践经验，借鉴了国外的新技术上积累了以前的实践经验，借鉴了国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展。技术，专业技术有了明显的突破和发展。n组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会会。5现代建筑物中的给排水系统包括现代建筑物中的给排水系统包括n生活给水系统生活给水系统n生活排水系统生活排水系统n消防系统消防系统6建筑内部给水系统的分类与组成建筑内部给水系统的分类与组成 n建筑内部给水系统：建筑内部给水系统：通过通过引入管引入管，将，将室外室外给水管网或建筑小区给水管网的水输送到给水管网或建筑小区给水管网的水输送到建筑建筑内部内部的各种卫生器具、生产机组和消的各种卫生器具、生产机组和消防设备等各用水点，并能满足用户对水质、防设备等各用水点，并能满足用户对水质、水量和水压要求的给水系统。水量和水压要求的给水系统。7建筑内部给水系统组成建筑内部给水系统组成 1.引入管，也称进户管：引入管，也称进户管：n连连接接建建筑筑内内部部给给水水系系统统与与城城市市给给水水管管网网或或小小区区给水管网给水管网的联络管段。的联络管段。2.水表节点：水表节点：n引引入入管管上上装装设设的的水水表表及及其其前前后后设设置置的的阀阀门门、泄泄水装置的总称。水装置的总称。3.管道系统：管道系统：n水平干管、立管、支管等组成的供水管网系统。水平干管、立管、支管等组成的供水管网系统。84.用水设备：用水设备：n各种用水器具、用水设备、消防设备等。各种用水器具、用水设备、消防设备等。5.给水管道附件：给水管道附件：n设置在管路上的各种阀门。设置在管路上的各种阀门。6.增压和贮水设备：增压和贮水设备：n水泵、气压装置；水箱、水池等。水泵、气压装置；水箱、水池等。建筑内部给水系统组成建筑内部给水系统组成91-阀门井；阀门井；2-引引入管；入管；3-闸阀；闸阀；4-水表；水表；5-水泵；水泵；6-止回阀；止回阀；7-干干管；管；8-支管；支管；9-浴盆；浴盆；10-立管；立管；11-水龙头；水龙头；12-淋浴器；淋浴器；13-洗洗脸盆；脸盆；14-大便大便器；器；15-洗涤盆；洗涤盆；16-水箱；水箱；17-进进水管；水管；18-出水出水管；管；19-消火栓；消火栓；A-进入贮水池；进入贮水池；B-来自贮水池来自贮水池图图1生活给水系生活给水系统统10关于建筑给水装置关于建筑给水装置n1、增压设施、增压设施n2、储水装置、储水装置111、增压设施、增压设施n在我国城市供水中，某些城市的供水能力不足，在我国城市供水中，某些城市的供水能力不足，城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑发展城市水厂发展速度滞后于住宅和公共建筑发展速度，加之管道的老化、承压能力下降，不少速度，加之管道的老化、承压能力下降，不少城市不但高层建筑需升压供水，一般多层建筑城市不但高层建筑需升压供水，一般多层建筑也不能满足上层水压的要求，使我国两次加压也不能满足上层水压的要求，使我国两次加压设备广泛使用。设备广泛使用。n增压设施已成为建筑给水中比重最大、发展最增压设施已成为建筑给水中比重最大、发展最快的一种装置。快的一种装置。n我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备。变频调速给水设备。122、储水装置、储水装置n设于屋顶的调节贮水水箱是常用的储水装置。设于屋顶的调节贮水水箱是常用的储水装置。但由于其存在二次污染严重等缺点，现在水箱但由于其存在二次污染严重等缺点，现在水箱从材料和加工上己有很大改进，向多元化发展。从材料和加工上己有很大改进，向多元化发展。n新式水箱从材质上说有镀锌、搪瓷、复合钢板、新式水箱从材质上说有镀锌、搪瓷、复合钢板、涂塑、玻璃钢和不锈钢的水箱。其和水接触的涂塑、玻璃钢和不锈钢的水箱。其和水接触的内表面不易锈蚀，对水质无污染。内表面不易锈蚀，对水质无污染。n水箱外形变化，用呼吸阀替代浮球阀解决了因水箱外形变化，用呼吸阀替代浮球阀解决了因停球阀关闭不严造成的漏水问题。停球阀关闭不严造成的漏水问题。13建筑内部给水系统给水方式建筑内部给水系统给水方式 1.直接给水方式直接给水方式给水系统直接在室外管网压力下工作。给水系统直接在室外管网压力下工作。（1）简单给水方式）简单给水方式室室外外管管网网水水压压任任何何时时候候都都满满足足建建筑筑内内部部用水要求。用水要求。（2）单设水箱的给水方式）单设水箱的给水方式室外管网大部分时间能满足用水要求，室外管网大部分时间能满足用水要求，仅高峰时期不能满足。仅高峰时期不能满足。14图图2简单的给水方简单的给水方式式15图3 单设水箱的给水方式162.2.设贮水池、水泵和水箱的给水方式设贮水池、水泵和水箱的给水方式 当当建建筑筑内内部部给给水水系系统统用用水水量量大大，室室外外给给水水管管网网水水质质和和水水量量能能满满足足要要求求，而而水水压压不不满满足足要要求求时时采采用用；或或者者室室内内消消防防设设备备要要求求储储备备一一定定容容积积的的水水量量时时采采用。用。n室外管网贮水池水泵水室外管网贮水池水泵水箱出水管供水。箱出水管供水。17图4 设有水池、水泵和水箱的给水方式183.3.分区给水方式分区给水方式 建建筑筑物物层层数数较较多多或或高高度度较较大大时时，若若室室外外管管网网的的水水压压只只能能满满足足较较低低楼楼层层的的用用水水要要求求，而而不不能能满满足足较较高高楼楼层层用用水水要要求求时时采采用。用。下区下区直接供水；直接供水；上区上区贮水池、水泵、水箱联合供水贮水池、水泵、水箱联合供水方式。方式。两区之间设连通管和闸阀。两区之间设连通管和闸阀。19图5 分区给水方式204.4.气压给水方式气压给水方式 利利用用密密闭闭压压力力罐罐内内的的压压缩缩空空气气，将将罐罐中中的水送到用水点的一种增压供水方式。的水送到用水点的一种增压供水方式。n密闭压力罐是一种增压装置，相当于屋密闭压力罐是一种增压装置，相当于屋顶水箱或水塔，可以调节和贮存水量并顶水箱或水塔，可以调节和贮存水量并保持所需水压。保持所需水压。211-水泵；水泵；2-止回阀；止回阀；3-气压水罐；气压水罐；4-压力信号器；压力信号器；5-液位信号器；液位信号器；6-控制器；控制器；7-补气装置；补气装置；8-排气阀；排气阀；9-安全阀；安全阀；10-阀门阀门图图6气压给水方式气压给水方式222324252627285.5.变频调速恒压给水方式变频调速恒压给水方式 n系统由贮水池、变频器、控制器、调速系统由贮水池、变频器、控制器、调速泵等组成。泵等组成。n用电机变频调速，通过恒压控制器接收用电机变频调速，通过恒压控制器接收给水系统内压力信号，经分析运算后，给水系统内压力信号，经分析运算后，输出信号控制水泵转速，达到恒压变流输出信号控制水泵转速，达到恒压变流量的目的。量的目的。29图7 变频调速恒压给水方式30生活给水设备的两种基本型式：生活给水设备的两种基本型式：非匹配式非匹配式匹配式匹配式 31非匹配式供水设备的特点：非匹配式供水设备的特点：需配置蓄水设备需配置蓄水设备(如水塔、高位水箱等如水塔、高位水箱等)，以便，以便将多余的水或全部的水暂时蓄存起来。当蓄存的水，将多余的水或全部的水暂时蓄存起来。当蓄存的水，达到高水位时，水泵停止运转，这时，由蓄水器向达到高水位时，水泵停止运转，这时，由蓄水器向用水系统供水。当蓄水器中的水被用到低水位时，用水系统供水。当蓄水器中的水被用到低水位时，水泵再次起动向蓄水设备供水。水泵再次起动向蓄水设备供水。水泵的供水量水泵的供水量 系统的用水量系统的用水量32非匹配式供水方式非匹配式供水方式 高位水箱供水高位水箱供水n并列供水方式并列供水方式n减压水箱供水方式减压水箱供水方式n减压阀供水方式减压阀供水方式高位水箱供水方式有：高位水箱供水方式有：3334高位水箱供水原理说明：高位水箱供水原理说明：n供供水水系系统统将将城城市市管管网网的的供供水水先先送送入入地地下下蓄蓄水水池池，通通过过水水泵泵把把水水注注入入高高位位水水箱箱，再再通通过过管管网网的的高高位位水水箱箱靠靠其其自自然然压压力力（重重力力）将水送至各用水点。将水送至各用水点。n为为保保证证供供水水的的连连续续性性，高高位位水水箱箱中中必必须须一一定定数数量量的的水水，同同时时在在供供水水过过程程中中还还要要防防止止高高位位水水箱箱水水满满溢溢出出，因因此此要要将将水水位位控控制制在在一个特定的范围内。一个特定的范围内。35高位水箱供水的自动控制环节高位水箱供水的自动控制环节要完成以下任务：要完成以下任务：n（1）当当高高位位水水箱箱的的水水位位低低于于下下限限水水位位时时，启启动动水水泵泵向向水水箱箱储储水水。当当水水位位达达到到或或超超过过上上限限水水位位时时，水水泵停机。泵停机。高高位位水水箱箱给给水水泵泵的的启启停停通通过过水水箱箱内内的的上上下下限限水水位位传感器传感器来获得启停信号。来获得启停信号。n（2）对给水泵的常规监控的内容有：）对给水泵的常规监控的内容有：水泵的工作模式水泵的工作模式、运行状态运行状态、故障报警故障报警等。等。n（3）地下蓄水池水位监控：）地下蓄水池水位监控：主要监控主要监控高水位报警高水位报警，防溢出。，防溢出。36水泵的供水量随着用水量的变化而变化，没有多水泵的供水量随着用水量的变化而变化，没有多余的水量。余的水量。匹配式供水设备的特点是匹配式供水设备的特点是不设置高位水箱等蓄水设备不设置高位水箱等蓄水设备。371 1、早期的水泵直供式给水系统、早期的水泵直供式给水系统 就是一种原始的匹配式供水设备，但由于水泵的就是一种原始的匹配式供水设备，但由于水泵的速度不能调节，水压随用水量的变化而急剧变化。速度不能调节，水压随用水量的变化而急剧变化。当用水量很小时，水压很高，供水效率很低，既当用水量很小时，水压很高，供水效率很低，既不节能，又使系统的水压不稳定。不节能，又使系统的水压不稳定。为了解决节能为了解决节能的问题目前出现了的问题目前出现了恒压变频供水系统恒压变频供水系统。382 2、恒压变频供水系统、恒压变频供水系统 以供水主管上的压力或管网某结点的压以供水主管上的压力或管网某结点的压力作为目标值，由智能控制器经过高级力作为目标值，由智能控制器经过高级计算来控制变频器的频率增减及水泵的计算来控制变频器的频率增减及水泵的投入或退出数量，从而实现闭环控制。投入或退出数量，从而实现闭环控制。39恒压变频供水系统恒压变频供水系统n对对于于智智能能型型建建筑筑的的恒恒压压供供水水系系统统，大大多多采采用用了了变变频频调调速速环环节节来来降降低低供供水水的的电电能能消消耗耗并并提提高高系系统统的的自自动动化化程度。程度。40恒压变频供水系统恒压变频供水系统n最初的恒压供水系统依靠最初的恒压供水系统依靠接触继电器接触继电器控制电路，控制电路，由由人工操作和利用调节泵出口阀的开启度人工操作和利用调节泵出口阀的开启度来实现来实现恒压供水，再往后，使用了微机及恒压供水，再往后，使用了微机及PLC的控制系的控制系统。统。n最初的系统中使用的是最初的系统中使用的是不调速电机拖动水泵不调速电机拖动水泵运行，运行，水流量还是由控制调节给水泵水流量还是由控制调节给水泵出口阀开启度出口阀开启度来控来控制。制。n对拖动电机实施变频调速可大幅度节能，于是节对拖动电机实施变频调速可大幅度节能，于是节能型的能型的由由PLCPLC和变频器组成的变频调速恒压和变频器组成的变频调速恒压供水系统供水系统较大范围地进入了应用。较大范围地进入了应用。41由由压压力力传传感感器器、变变频频器器、给给水水泵泵群群组组和和可可编程控制器构成的恒压供水系统：编程控制器构成的恒压供水系统：原理框图原理框图42闭环的压力负反馈控制方式闭环的压力负反馈控制方式n压压力力传传感感器器将将供供水水管管网网中中的的水水压压转转换换成成电电信信号号，经经放放大大后后，形形成成一一个个反反馈馈电电压压信信号号，与与系系统统的的给给定定输输入入电电压压信信号号进进行行比比较较，二二者者的的差差值值送送给给FuzzyPID环环节节进进行行运运算算，再再去去控控制制变变频频器器的的输输出出频频率率，由由PLC控控制制并并联联的的若若干干台台水水泵泵在在工工频频电电源源和和变变频频电电源源之之间间切切换换运运行行，实实现现供供水水管管网压力的自动调节。网压力的自动调节。4344其他其他n还还有有气气压压水水箱箱供供水水的的系系统统，此此类类系系统统的的整体性能要差一些。整体性能要差一些。45高位水箱供水高位水箱供水与与恒压供水恒压供水方式的特性比较方式的特性比较1、高高位位水水箱箱供供水水是是一一种种传传统统的的有有效效供供水水方方式式，对对于于大大、中中、小小建建筑筑均均能能有有效效的的提提供供供供水水，但但水水箱箱内内的的储储水水水水质容易受到二次污染。质容易受到二次污染。46高位水箱供水高位水箱供水与与恒压供水恒压供水方式的特性比较方式的特性比较2、变变频频调调速速恒恒压压供供水水方方式式节节能能效效果果好好，自自动动化化程程度度高高、效效率率高高，但但要要求求水水泵泵群群组组长长时时间间不不停停运运行行，即即使使在在夜夜间用水量很少时也要消耗动力。间用水量很少时也要消耗动力。47高位水箱供水高位水箱供水与与恒压供水恒压供水方式的特性比较方式的特性比较n3、由变频器、由变频器、PLC等环节构成的等环节构成的恒压供水系统整体设备投资较大。恒压供水系统整体设备投资较大。48高位水箱供水高位水箱供水与与恒压供水恒压供水方式的特性比较方式的特性比较n采用哪种方式为楼宇供水，应该做采用哪种方式为楼宇供水，应该做准确的技术经济分析比较之后再行准确的技术经济分析比较之后再行决定。决定。49恒压供水系统恒压供水系统通常采取以下四种方案通常采取以下四种方案 变频主泵变频主泵+工频辅泵；工频辅泵；变频主泵变频主泵+工频辅泵工频辅泵+气压罐气压罐；变频主泵变频主泵+气压罐；气压罐；变频主泵变频主泵+变频辅泵。变频辅泵。50建筑内部给水系统的监控建筑内部给水系统的监控n高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控 n水泵给水系统监控水泵给水系统监控 51高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控n高位水箱运行监控高位水箱运行监控 n系统与设备运行状态及参量监控系统与设备运行状态及参量监控 521 1、高位水箱运行监控、高位水箱运行监控高位水箱中设置了：高位水箱中设置了：n溢流水位溢流水位n停泵水位停泵水位n启泵水位启泵水位n低限报警水位低限报警水位四个液位开关。四个液位开关。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控531 1、高位水箱运行监控、高位水箱运行监控n当高位水箱中的储水水位在不同位置时，相应当高位水箱中的储水水位在不同位置时，相应的液位开关送出信号给的液位开关送出信号给DDCDDC。n如水箱储水水位高于启泵水位但达到停泵水位如水箱储水水位高于启泵水位但达到停泵水位时，时，DDCDDC接收到相关信号，经过处理后，再由接收到相关信号，经过处理后，再由DDCDDC给出控制信号控制配电箱内水泵的控制线给出控制信号控制配电箱内水泵的控制线路主触点，使生活水泵停机。路主触点，使生活水泵停机。n当高位水箱储水水位达到溢流报警水位时，控当高位水箱储水水位达到溢流报警水位时，控制器发出报警，提示值班人员干预处理。制器发出报警，提示值班人员干预处理。n工作泵和备用泵的工作切换也由工作泵和备用泵的工作切换也由DDCDDC控制环节控制环节自动完成。自动完成。在工作泵故障时，将备用泵投入运在工作泵故障时，将备用泵投入运行，并将工作泵从工作线路中切离出来。行，并将工作泵从工作线路中切离出来。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控541 1、高位水箱运行监控、高位水箱运行监控n一一般般的的，高高位位水水箱箱有有多多台台泵泵构构成成工工作作泵泵组组，一一台台泵泵故故障障，其其他他备备用用泵泵根根据据需需要要投投入入运运行行。除除此此之之外外，系系统统还还对对泵泵组组中中各各台台泵泵的的当当前前运运行行累累计计时时间间自自动动存存储储记记录录，在在整整个个高高位位水水箱箱工工作作运运行行过过程程中中，对对泵泵组组中中各各个个水水泵泵进进行行均均衡衡运运行行控控制制。启启动动时时，首首先先启启动动当当前前运运行行累累计时间最少的水泵。计时间最少的水泵。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控552 2、系统与设备运行状态及参量监控、系统与设备运行状态及参量监控 从从水水泵泵控控制制配配电电箱箱（柜柜）接接触触器器辅辅助助触触点点处处采采集集给水泵启停状态给水泵启停状态信号；信号；n 从从给给水水泵泵控控制制配配电电箱箱（柜柜）热热继继电电器器触触点点处处采采集集给水泵故障报警给水泵故障报警信号；信号；n 从从给给水水泵泵控控制制配配电电箱箱（柜柜）转转换换开开关关处处，采采集集给水泵平均自动转换状态给水泵平均自动转换状态的当前信息；的当前信息；n 从从水水流流开开关关状状态态输输出出点点采采集集给给水水泵泵工工作作状状态态的的信号；信号；n 从从液液位位开开关关采采集集高高位位水水箱箱储储水水的的水水位位数数据据，并并因此来进行水泵的启因此来进行水泵的启/停控制。停控制。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控562 2、系统与设备运行状态及参量监控、系统与设备运行状态及参量监控n通通过过DDC的的数数字字输输出出口口，控控制制给给水水泵泵配配电电箱箱（柜柜）的的控控制制线线路路的的投投入入或切离。或切离。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控572 2、系统与设备运行状态及参量监控、系统与设备运行状态及参量监控n水箱给水系统水箱给水系统由由水箱蓄水池水箱蓄水池和和水泵水泵组成。组成。n控控制制系系统统现现场场设设备备为为DDCDDC、液液位位传传感感器器组组成成。水水箱箱设设置置三三个个监监控控水水位位：溢溢流流液液位位、启启泵泵液液位位、和和停停泵泵液液位位。当当液液位位低低于于溢溢流流液液位位时时，由由控控制制器器给给出出水水泵泵的的启启动动信信号号。当当水水位位高高于于停停泵泵液液位位时时，控控制制器器给给出出停停止止信信号号。当当液液位位高高于于溢溢流流液液位位时时，控控制制系系统统发发出警报。出警报。n水水池池的的三三个个监监控控水水位位与与水水箱箱基基本本相相同同，控控制制过过程基本相同。程基本相同。n水水泵泵控控制制和和监监测测内内容容有有：运运行行状状态态、故故障障状状态态监控；手监控；手/自动状态反馈及启停控制。自动状态反馈及启停控制。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控58水泵给水系统监控水泵给水系统监控n系统工作系统工作n运行参量监控运行参量监控591、系统工作、系统工作n系系统统中中使使用用水水管管式式压压力力传传感感器器检检测测管管网网压压力力，DDCDDC根根据据该该测测量量值值与与给给定定值值比比较较后后产产生生的的偏偏差差控控制制变变频频器器输输出出频频率率，控控制制水水泵泵转转速速，使使管管网网供供水水压压力力维维持持在在一一个个合理控制范围。合理控制范围。水泵给水系统监控水泵给水系统监控601、系统工作、系统工作n当当供供水水管管网网供供水水量量增增加加或或供供水水不不足足时时，管管网网压压力力减减小小，DDCDDC控控制制变变频频器器输输出出频频率率增增加加，水水泵泵转转速速增增加加和和供供水水量量增增加加；用用户户用用水水量量减减小小，管管网网压压力力增增加加，DDCDDC控控制制变变频频器器输输出出频频率率变变小小，水水泵泵转转速速下下降降，供供水水量量减减少少，实实现现节节能能运运行行控控制。制。n系系统统工工作作时时，调调速速水水泵泵首首先先工工作作，当当调调速速工工作作已已不不能能满满足足供供水水要要求求时时，启启动动不不调调速速泵泵工工作作，通通过过合合理理配配置置调调速速泵泵和和不不调调速速泵泵的的台台数数和和功功率率，达到较好的节能效果。达到较好的节能效果。水泵给水系统监控水泵给水系统监控611、系统工作、系统工作n系系统统中中有有多多台台水水泵泵协协同同工工作作，各各为为备备用用时时，系系统统可可以以进进行行故故障障泵泵的的自自动动切切离离和和备备用用泵泵的的启启动动投投入入，还还可可进行均衡运行和远程的启停控制。进行均衡运行和远程的启停控制。水泵给水系统监控水泵给水系统监控622、运行参量监控、运行参量监控水泵给水系统监控水泵给水系统监控n使使用用安安装装在在供供水水干干管管上上的的管管式式液液压压传传感感器器采采集集供供水压力水压力。n从从不不调调速速水水泵泵配配电电柜柜（箱箱）接接触触器器辅辅助助触触点点处处采采集集水泵的启停状态水泵的启停状态信息。信息。n从从不不调调速速水水泵泵配配电电柜柜（箱箱）的的热热继继器器触触点点处处采采集集水泵发生故障水泵发生故障的信息。的信息。n从从不不调调速速水水泵泵的的配配电电柜柜（箱箱）转转换换开开关关处处采采集集手手/自动转换状态自动转换状态信息。信息。从从DDCDDC数字输出口输出到不调速水泵配电柜（箱）数字输出口输出到不调速水泵配电柜（箱）接触器控制回路，接触器控制回路，控制水泵的启停控制水泵的启停。632、运行参量监控、运行参量监控n 从从调调速速水水泵泵配配电电柜柜（箱箱）接接触触器器的的辅辅助助触触点点采采集集调速水泵启停状态调速水泵启停状态信息。信息。n 从从DDCDDC数数字字输输出出口口输输出出到到调调速速水水泵泵配配电电柜柜（箱箱）接触器控制回路接触器控制回路对调速水泵进行启停控制对调速水泵进行启停控制。n 从从DDCDDC模模拟拟输输出出口口输输出出到到调调速速水水泵泵驱驱动动电电机机变变频器控制口频器控制口对调速水泵进行转速控制对调速水泵进行转速控制。n 从水流开关状态输出点采集从水流开关状态输出点采集水流开关状态水流开关状态信息。信息。水泵给水系统监控水泵给水系统监控642、运行参量监控、运行参量监控n由由于于在在高高层层建建筑筑中中，水水泵泵直直接接给给水水系系统统采采用用单单一一给给水水压压力力供供水水，则则建建筑筑低低层层的的给给水水压压力力就就很很大大，导导致致供供水水效效果果变变差差。可可采采取取分分区区配配置置不不同同扬扬程程的的水水泵泵向向不不同同分分区区供供水水的的方方式式或或使使用用同同一一扬扬程程的的水水泵泵但但进进行行减减压压后向不同的分区供水的方法。后向不同的分区供水的方法。水泵给水系统监控水泵给水系统监控65建筑排水系统建筑排水系统n包括：包括：n中水中水和和污水污水两个部分。两个部分。66建筑排水系统建筑排水系统n中中水水指指生生活活废废水水及及普普通通下下水水，如如洗洗手手盆盆的的下下水水和和其其他他下下水水。中中水水和和污污水水各各走走自自己己的的排排水水管管道道，二二者者是是分分开开的的，这这样样污污水水的的难难闻闻气气味味不不会会进进入入到到中中水水系系统统，即即中中水水系系统统是是不不会会被被污污水水系系统统污污染的。染的。n污水污水通过污水管道排入通过污水管道排入城市污水管网城市污水管网。n中中水水的的回回收收利利用用潜潜力力较较大大，如如中中水水的的二二次次利利用用，如景观工程用水等。如景观工程用水等。67排水系统的自动控制排水系统的自动控制n在在现现代代建建筑筑的的排排水水系系统统中中，靠靠污污水水的的重重力力沿沿排排水水管管道道排排入入污污水水井井进进入入城城市市排排水水管管网网，这这是是地地面面上上部部分分（建建筑筑物物）的的污污水水排排水水方方式式。而而建建筑筑的的地地面面下下部部分分污污水水排排放放，则则首首先先要要将将污污水水集集中中于于污污水水池池，再再用用排排污污水水泵泵将其排放到地面上的排水系统。将其排放到地面上的排水系统。68排水系统的自动控制排水系统的自动控制n在在污污水水集集水水池池中中设设置置液液位位开开关关，监监测测以以下下不不同同的的水水位位：停停泵泵的的水水位位、启启泵泵水水位位和和溢流报警水位溢流报警水位、低限报警水位低限报警水位等。等。nDDCDDC根根据据液液位位开开关关采采集集到到不不同同的的状状态态信信号号来来控制排水泵的启停控制排水泵的启停。n当当集集水水池池水水位位达达到到启启泵泵水水位位时时，DDCDDC自自动动控制污水泵启动，排放集水池内污水。控制污水泵启动，排放集水池内污水。69排水系统的自动控制排水系统的自动控制n当当集集水水池池内内水水位位下下降降到到停停泵泵水水位位时时，DDCDDC自自动控制动控制污水泵停止运行污水泵停止运行。n当集水池水位达到当集水池水位达到溢流水位溢流水位，系统报警系统报警。n当当集集水水池池水水位位已已经经达达到到至至启启泵泵水水位位或或水水位位已已经经低低于于停停水水泵泵位位而而水水泵泵仍仍然然处处于于开开启启运运行状态行状态时，时，系统发出警报系统发出警报。70排水系统的自动控制排水系统的自动控制n排排水水系系统统中中有有多多台台排排污污泵泵时时，多多台台泵泵互互为为备备用用，若若一一台台泵泵发发生生故故障障，监监控控系系统统自自动动将将其其从从主主线线路中切离，并随后路中切离，并随后启动备用泵投入运行启动备用泵投入运行。n控控制制系系统统保保存存有有系系统统中中设设备备的的运运行行时时间间自自动动记记录录，可可根根据据这这些些自自动动记记录录对对设设备备进进行行均均衡衡运运行行控制控制（这些设备主要是水泵）。（这些设备主要是水泵）。n控制系统还可对现场设备进行控制系统还可对现场设备进行远程开关控制远程开关控制。71排水系统运行状态及运行参量监控排水系统运行状态及运行参量监控n通过水流开关输出点对通过水流开关输出点对水流状态水流状态进行监控；进行监控；n通通过过对对排排水水配配电电箱箱接接触触器器辅辅助助触触点点的的开开/闭闭信信号号采采集，对集，对排水泵启停状态排水泵启停状态进行监控；进行监控；n取取自自安安装装在在集集水水坑坑的的液液位位开开关关给给出出的的信信号号对对集集水水坑坑水位水位进行监测；进行监测；n通通过过对对排排水水泵泵配配电电箱箱热热继继电电器器触触点点开开启启/闭闭合合状状态态的信号采集，可对的信号采集，可对排水泵故障排水泵故障发出报警；发出报警；n自自DDCDDC的的DODO口口输输出出到到排排水水泵泵配配电电箱箱接接触触器器控控制制回回路路，对对排水泵进行启停控制排水泵进行启停控制。72水网管路设计为：水网管路设计为：在排水池中利用两个排在排水池中利用两个排水泵将供出的水排回供水箱，形成一个给水泵将供出的水排回供水箱，形成一个给排水系统，并利用变频器、可编程控制器排水系统，并利用变频器、可编程控制器进行恒压供水控制。进行恒压供水控制。实验系统实验系统建筑物内的给排水系统建筑物内的给排水系统方案方案变频主泵变频主泵+工频辅泵工频辅泵73水路管网水路管网74双泵恒压供水系统的主电路双泵恒压供水系统的主电路75变频调速控制原理与思路变频调速控制原理与思路 本实验系统主要通过变频器所具有的本实验系统主要通过变频器所具有的PID控制，并通过可编程控制器，水压传控制，并通过可编程控制器，水压传感器，组成单闭环感器，组成单闭环PID调节系统，使水压调节系统，使水压稳定于恒定状态。变频泵在整个实验过程稳定于恒定状态。变频泵在整个实验过程持续运行。持续运行。76供供水水系系统统控控制制部部分分接接线线图图 77当系统用水量增大时，变频泵频率升高，当当系统用水量增大时，变频泵频率升高，当频率高于工频频率高于工频50HZ时，变频器发出高频信时，变频器发出高频信号给号给PLC，PLC延时延时2min，给出信号使工频给出信号使工频泵运转。当用水量慢慢减小，频率低于变频泵运转。当用水量慢慢减小，频率低于变频器下限频率，变频器发出低频信号给器下限频率，变频器发出低频信号给PLC，PLC延时延时3min，给出信号关断工频泵的运转。给出信号关断工频泵的运转。变频柜采用控制模块化变频柜采用控制模块化78供水装置控制流程供水装置控制流程 7980