1、樓宇自動(dòng)化排水系統(tǒng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)單位：*有限公司樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì) 給排水系統(tǒng)一、方案設(shè)計(jì)（品牌：KITOZER,廣州萊安）綜合型智能建筑由三大基本要素構(gòu)成，即辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS），建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）和通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CAS），這三大要素也稱之為3A系統(tǒng)。建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)保證機(jī)電設(shè)備和安全管理的自動(dòng)化，對(duì)樓宇溫度、濕度、含氧量與照明度等參數(shù)值進(jìn)行測(cè)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(dòng)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。1、 建筑給水排水概述建筑給水的種類可概括分為生產(chǎn)、

2、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(shí)間內(nèi)都能夠滿足建筑物內(nèi)部需要時(shí)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)

3、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(shí)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(gè)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。二、 初步設(shè)計(jì)階段1）給水系統(tǒng)的監(jiān)控采用恒壓（無水箱）供水，即應(yīng)用變頻裝置改變水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)用水量變化。供水系統(tǒng)由水泵和低處蓄水池（地下室）及管網(wǎng)構(gòu)成。（2）采用高位水箱、低位水地給水系統(tǒng)，即在屋頂設(shè)高位水箱，在低處（地下室）設(shè)一低位水池，中間設(shè)置水泵。（1）恒壓（無水箱）供水最初的恒壓供水系統(tǒng)

4、采用繼電接觸器控制電路，通過人工起動(dòng)或停止水泵和調(diào)節(jié)泵出口閥開度來實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該系統(tǒng)線路復(fù)雜，操作麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度大，維護(hù)困難，自動(dòng)化程度低。后來增加了微機(jī)加PLC監(jiān)控系統(tǒng)，提高了自動(dòng)化程度。但由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，水流量靠調(diào)節(jié)泵出口閥開度來實(shí)現(xiàn)，浪費(fèi)大量能源。采用變頻調(diào)速可通過變頻改變驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變泵出口流量。由于流量與轉(zhuǎn)速成正比，而電動(dòng)機(jī)的消耗功能與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此，當(dāng)需要水量降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，泵出口流量減少，電動(dòng)機(jī)的消耗功率大幅度下降，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。為此出現(xiàn)了節(jié)能型的由PLC和變頻器組成的變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)。水泵啟/停自動(dòng)監(jiān)控：恒壓供水系統(tǒng)由壓力傳感

5、器，可編程序控制器（PLC）、變頻器、供水泵組等組成，其原理框圖如圖所示。圖 恒壓供水控制原理圖原理如下： 系統(tǒng)采用壓力負(fù)反饋控制方式。壓力傳感器將供水管道中的水壓變換成電信號(hào)，經(jīng)放大器放大后與繪定壓力比較，其差值進(jìn)行FuzzyPID運(yùn)算后，去控制變頻器的輸出頻率，再由PLC控制并聯(lián)的若干臺(tái)水泵在工頻電網(wǎng)與變頻器間進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)。自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警在低位蓄水池處可設(shè)一液位傳感器或壓力傳感器來檢測(cè)水池液面位置。當(dāng)水池水位下降至下限（停泵水位）時(shí)，傳感器向DDC送出信號(hào)，DDC給水泵機(jī)組輸送信號(hào)，使水泵自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)水位低于所設(shè)的低位報(bào)警水位時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，但此時(shí)水地通常仍有水(這部分水供消火栓用

6、水) 。當(dāng)水位低于所設(shè)消火栓停泵水位時(shí)，消火栓水泵受DDC控制自動(dòng)停止運(yùn)行。這種壓力傳感器可以通過壓力連續(xù)檢測(cè)水池液位，并把信號(hào)送入DDC中，而停泵和報(bào)警液位的設(shè)定是可改變的。自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警（2）高位水箱供水高位水箱供水如圖2所示，通常的供水系統(tǒng)從原水地取水，通過水泵把水注入高區(qū)水箱及中區(qū)水箱，再?gòu)母呶凰浼爸袇^(qū)水箱靠其自然壓力將水送到各用水點(diǎn)。高位水箱供水監(jiān)控原理圖 水泵啟/停自動(dòng)監(jiān)控各水箱及蓄水池內(nèi)可設(shè)液位傳感器，當(dāng)測(cè)得水箱水位低于下限水位時(shí)，液位傳感器把信號(hào)送入DDC中，然后DDC輸出信號(hào)，自動(dòng)啟動(dòng)水泵；當(dāng)水箱水位高于上限水位時(shí)，則自動(dòng)停止水泵。水泵位一備一用，當(dāng)一臺(tái)水泵出現(xiàn)故障，信號(hào)送

7、入DDC中，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，且另一臺(tái)水泵接收DDC指令，自動(dòng)投入運(yùn)行，并自動(dòng)顯示啟/停狀態(tài)，累計(jì)水泵運(yùn)行時(shí)間及用電量。(2)自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警高、中區(qū)水箱水位還設(shè)有上上限及下下限，即溢流水位及低報(bào)警水位。當(dāng)水箱水位到達(dá)上上限水位時(shí)，說明水泵在水箱水位到達(dá)上限時(shí)沒有停止，此時(shí)上上限水位開關(guān)發(fā)出溢流水位報(bào)警信號(hào)送到DDC報(bào)警；當(dāng)水箱水位到達(dá)低報(bào)警水位時(shí)，說明水泵在水箱水位到達(dá)下限時(shí)沒有開啟，此時(shí)下下限水位開關(guān)發(fā)出低位報(bào)警信號(hào)送到DDC報(bào)警；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，蓄水池水位低于消火栓泵停泵水位，則信號(hào)送入DDC，DDC輸出信號(hào)自動(dòng)控制消火栓泵停止運(yùn)行。2）排水系統(tǒng)的監(jiān)控生活排水系統(tǒng)分集水坑排水和污水池排水排水系統(tǒng)

8、監(jiān)控原理與給水系統(tǒng)監(jiān)控原理相似；排水系統(tǒng)構(gòu)成:集水坑（污水池）、排水泵（污水泵）、液位傳感器等構(gòu)成。監(jiān)控原理圖如圖3所示。排水泵起停監(jiān)控 如圖3所示，排水泵為一用一備，集水坑有三種液位，液位由液位傳感器把信息傳遞給直接數(shù)字控制器DDC，實(shí)現(xiàn)排水自動(dòng)控制。當(dāng)集水坑中水位超過啟泵水位，液位傳感器把信號(hào)送給DDC，DDC再把啟泵信號(hào)送給工作泵，工作泵啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)排水功能。當(dāng)集水坑中水位低于停泵水位時(shí)，液位傳感器把信號(hào)送給DDC，DDC把信號(hào)送至工作泵，工作泵立即自動(dòng)停止運(yùn)行，排水過程結(jié)束。(3)當(dāng)集水坑中液位超過報(bào)警水位時(shí)，液位傳感器把信息送至DDC，DDC再把信號(hào)送給備用泵，備用泵則立即自動(dòng)啟動(dòng)。檢

9、測(cè)與報(bào)警 當(dāng)集水坑中液位超過報(bào)警水位，液位傳感器把信號(hào)送給DDC，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，當(dāng)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，信號(hào)送給DDC，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。水泵運(yùn)行時(shí)間、用電量自動(dòng)累計(jì)。三、 施工設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)說明 給排水系統(tǒng)主要是主動(dòng)泵和備用泵。BAS監(jiān)視水泵的工作狀態(tài)，檢測(cè)水池的液位。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，液位異常時(shí)，BAS馬上發(fā)出聲光報(bào)警，記錄備案，并自動(dòng)顯示故障的情況和區(qū)域，提示工作人員進(jìn)行解決。A. 基本監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下：a) 測(cè)各主動(dòng)泵和備用泵的運(yùn)行狀態(tài),故障狀態(tài)。b) 水箱溢流水位報(bào)警B. 具體實(shí)現(xiàn)方法a) 用DDC Excel5000控制模塊對(duì)給排水設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。b) 傳感器的安裝：在各主動(dòng)泵和備用泵安裝高低水位開關(guān)

10、，DDC控制模塊通過采集水位開關(guān)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)水池水位的檢測(cè)。DDC控制模塊通過采集水泵控制箱的手自動(dòng)開關(guān)、水泵運(yùn)行狀態(tài)觸點(diǎn)、故障觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的監(jiān)測(cè)。所有信號(hào)經(jīng)DDC控制模塊發(fā)送給管理計(jì)算機(jī)，均可在中央控制室監(jiān)測(cè)到。c) 當(dāng)水池水位上升到高水位時(shí)，停止主動(dòng)泵和備用泵進(jìn)行；當(dāng)水池水位下降到低水位，啟動(dòng)主動(dòng)泵和備用泵。2）監(jiān)控表名 稱自動(dòng)啟動(dòng)故障輸入輸出水位<=60水位<=20主動(dòng)泵啟停備用泵啟停水位80水位10DI1111111DO12表1 給排水系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)表3）設(shè)備控制原理圖4）中央監(jiān)控室平面圖。5）主要設(shè)備安裝調(diào)試給水系統(tǒng) 的主要設(shè)備有：生活給水泵、氣壓裝置和消防給水泵等。給水系統(tǒng)

11、監(jiān)控功能有下列三種：(1) 地下儲(chǔ)水池水位、樓層水池、地面水池水位的檢測(cè)及當(dāng)高/低水平超限時(shí)的報(bào)警。(2) 對(duì)于生活給水泵，根據(jù)水池(箱)的高/低水位控制水泵的啟/停，檢測(cè)生活給水泵的工作狀態(tài)和故障現(xiàn)象。當(dāng)使用水泵出現(xiàn)故障時(shí)，備用水泵會(huì)自動(dòng)投入工作。(3) 氣壓裝置壓力的檢測(cè)與控制。典型生活恒壓供水系統(tǒng)監(jiān)控原理如圖2.9所示。圖中液位開關(guān)用于檢測(cè)生活供水池的水位高度。當(dāng)水位低于低限值時(shí)，系統(tǒng)控制相應(yīng)的進(jìn)水管使其開通；當(dāng)水位高于高限值時(shí)則令進(jìn)水管關(guān)閉。三個(gè)補(bǔ)水泵可互為冗余備份，也可同時(shí)工作，一般視壓力反饋點(diǎn)所檢測(cè)的供水水壓而定。如水壓偏高則只令一臺(tái)工作，而水壓過低則可令兩臺(tái)或三臺(tái)同時(shí)工作。 圖 1.9排水系統(tǒng) 的主要設(shè)備有：排水水泵等。其監(jiān)控功能主要包括：(1) 集水井和廢水集水井水位檢測(cè)及超限報(bào)警。 (2) 根據(jù)污水集水井與廢水集水井的水位，控制排水泵的啟