水利工程論文-智能建筑中給排水實(shí)時控制系統(tǒng)的設(shè)計摘要：根據(jù)智能建筑中給排水系統(tǒng)的要求,結(jié)合實(shí)際情況,設(shè)計了水泵自動運(yùn)行控制的模擬系統(tǒng),并可實(shí)現(xiàn)兩地控制和給排水系統(tǒng)運(yùn)行情況的模擬。關(guān)鍵詞：智能建筑給排水系統(tǒng)實(shí)時控制模擬智能建筑是計算機(jī)和信息處理等高技術(shù)與建筑藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合。綜合型智能建筑由三大基本要素構(gòu)成，即辦公自動化系統(tǒng)（OAS），建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS）和通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CNS），這三大要素也稱之為3A系統(tǒng)。建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)保證機(jī)電設(shè)備和安全管理的自動化，對樓宇溫度、濕度、含氧量與照明度等參數(shù)值進(jìn)行測量，并按照使用者要求迅速實(shí)施調(diào)節(jié)和綜合管理，為用戶提供舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境和可靠的安全保障。給排水系統(tǒng)屬建筑設(shè)備管理自動化系統(tǒng)的一部分，要求其運(yùn)行安全可靠，實(shí)現(xiàn)水泵最佳運(yùn)行控制。一、建筑給水排水概述建筑給水的種類可概括分為生產(chǎn)、生活和消防等三類，建筑給水工程就是為確保這三類給水的實(shí)現(xiàn)而采取的技術(shù)措施，即把室外給水工程提供的水量、水壓按照建筑物的需要分配到用水地點(diǎn)，從而為生活和生產(chǎn)提供一定程度的安全和便利的用水條件。建筑排水工程的任務(wù)是把生活和生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污水、廢水按照室外排水系統(tǒng)體制和建筑物內(nèi)部是否要求再生回用的，有組織、分系統(tǒng)的排放，確定其排放方式、處理方法和綜合利用。建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)基本的給水方式有以下幾種：（1）直接給水方式。適用于廢水管網(wǎng)的水量、水壓在一天的任何時間內(nèi)都能夠滿足建筑物內(nèi)部需要時采用（2）水泵和水箱聯(lián)合給水方式。適用于室外給水管網(wǎng)中壓力低于或周期性低于建筑物內(nèi)部給水管網(wǎng)所需壓力，且建筑物內(nèi)部用水又很不均勻；（3）水泵給水方式。適用于室外給水管網(wǎng)中壓力在一天中大部分時間滿足不了室內(nèi)需要，且建筑物內(nèi)部用水量又大又很不均勻；（4）分區(qū)供水的給水方式；適用層數(shù)較多的建筑物，為了充分有效地利用室外管網(wǎng)的水壓。將建筑物分成上下兩個供水區(qū)，下區(qū)直接在城市管網(wǎng)壓力下工作，上區(qū)則由水泵水箱聯(lián)合供水。因此，建筑給水排水的工程設(shè)計，應(yīng)由其專業(yè)人員根據(jù)專業(yè)知識進(jìn)行設(shè)計。二、給排水實(shí)時控制系統(tǒng)的設(shè)計2.1系統(tǒng)的組成根據(jù)現(xiàn)場條件及有關(guān)設(shè)計要求，各臺泵的型號和主要參數(shù)如下：生活泵型號：DFG40-50A/2，功率3kw，最大揚(yáng)程44m；消防泵型號：DFG40-32A/2，功率1.5kw，最大揚(yáng)程28m；回水泵型號：DFG40-32A/2，功率0.75kw，最大揚(yáng)程16m；給水模擬系統(tǒng)組成示意如圖1所示。圖1給排水系統(tǒng)組成示意圖給水泵包括生活和消防泵。設(shè)置生活泵一臺，采用變頻控制，可實(shí)現(xiàn)不間斷恒壓供水。為了使水重復(fù)利用，配置一臺回水泵?；厮糜靡耘懦郏ǖ臀凰洌┑男钏M工程排水系統(tǒng)?？紤]消防聯(lián)動，設(shè)置消防泵一臺，選用無擴(kuò)展PCC（帶通信接口）為單元控制器，采用兩地手/自動混合控制及監(jiān)控及直接操控方式，滿足智能建筑對建筑給排水的基本控制要求的實(shí)現(xiàn)。2.2系統(tǒng)控制要求給排水系統(tǒng)的監(jiān)控和管理由現(xiàn)場控制和集控中心來實(shí)現(xiàn)，其最終目的是實(shí)現(xiàn)給排水的合理調(diào)度，也就是說，無論用戶用水量怎樣變化，水泵都能及時改變其運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)水泵的最佳運(yùn)行。給排水的監(jiān)控系統(tǒng)需隨時監(jiān)視大樓給排水系統(tǒng)，并自動儲水及排水；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或需要維護(hù)時，及時發(fā)出信號，通知管理人員處理。給排水系統(tǒng)監(jiān)控主要包括水泵的自動啟?？刂啤⑺玫墓收蠄缶?、水泵的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、水箱水位監(jiān)測等，通過程序設(shè)計來滿足自動控制要求，即根據(jù)水箱的高低水位信號來控制水泵的啟/停，并且進(jìn)行溢水和枯水預(yù)警。當(dāng)水泵出現(xiàn)故障時，立即發(fā)出報警信號，同時備用泵自動投入運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)火災(zāi)信號的性質(zhì)立即啟動消防泵。本系統(tǒng)的控制要求如下：（1）高位水箱與低位水箱中均設(shè)液位計，將水位信號送至B&RPCC2003控制器，實(shí)現(xiàn)自動控制；（2）回水泵應(yīng)同時接受這兩個水箱的制約。當(dāng)?shù)臀凰涮幱诘退粫r，為了避免水泵的空轉(zhuǎn)，無論高水位水箱如何，回水泵都不能啟動；（3）應(yīng)設(shè)有3臺電動機(jī)運(yùn)行指示器及自動鼓掌顯示、液位顯示。3抬電機(jī)均有過載保護(hù)，短路保護(hù)，對于變頻器啟動時，應(yīng)先是接觸器通電，然后變頻器通電；停止時，變頻器先停止運(yùn)行，然后接觸器斷電。（4）設(shè)手動/自動方式轉(zhuǎn)換，手動時，可優(yōu)操縱者分別啟動每臺水泵；自動時，制定啟動運(yùn)行后，由B&R控制器根據(jù)高/低位水箱的液位計信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算判斷后，對3臺水泵運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動控制；手動十，3臺水泵可同時運(yùn)行，而自動時，生活泵和消防泵不能同時運(yùn)行；（5）對生活泵要能實(shí)現(xiàn)恒壓供水。手動控制時，變頻器解除；（6）實(shí)現(xiàn)集中控制臺、實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)場水泵三地控制；（7）當(dāng)消防信號引入后，自動啟動消防泵；自動失效時，可手動強(qiáng)迫啟動。2.3系統(tǒng)設(shè)計（1）主電路設(shè)計由于功率最大的電動機(jī)僅為3kw，故采用直接啟動方式；各電機(jī)均設(shè)有過載保護(hù)FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3。各臺水泵均設(shè)有短路保護(hù)裝置。（2）PC選擇及I/O分配根據(jù)上述控制要求可統(tǒng)計出現(xiàn)輸入信號10個，輸出信號5個，故可選用R&BPCC2003輸入模塊為DI435和混合模塊CM211，它可實(shí)現(xiàn)16點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出，因此在本系統(tǒng)使用