1、1智能建筑的给排水系统智能建筑的给排水系统 2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
2、段即发展阶段。自19861986年至今年至今。31、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。42、室内给排水阶段（反思阶段）、室内
3、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。53、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迅速发展，已成为建筑中不可缺少而又独
4、具特色的组成部分。色的组成部分。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、管理验，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，借鉴了人员，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国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展。展。n组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委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员会和中国土木学会给排水学会建筑给水排水委员会委员会。6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
5、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7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。8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连接连接建筑内部给水系统建筑内部给水系
6、统与与城市给水管网或小区城市给水管网或小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引入管上装设的水表及其前后设置的阀门、泄引入管上装设的水表及其前后设置的阀门、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。94.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
7、池等。建筑内部给水系统组成建筑内部给水系统组成1012243BA16563798101311199151413161817 1-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-进入贮水进入贮水池；池；B-来自贮来自贮水池水池图图1 生活给水系生活给水系统统11关于建筑给水装置关于建
8、筑给水装置n1、增压设施、增压设施n2、储水装置、储水装置121、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
9、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。132、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，
10、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。14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）简单给水方式室外管网水压任何时候都满足建筑内部室外管网水压任何时候都满足建筑内部用水要求。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
11、能满足。15水 平 干 管泄 水 管水 表引 入 管阀 门配 水 龙 头立 管图图2 简单的给水方简单的给水方式式16泄水管水表止回阀阀门泄水管水表配水龙头配水龙头水箱阀门水箱图3 单设水箱的给水方式172.2.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 当建筑内部给水系统用水量大，室外当建筑内部给水系统用水量大，室外给水管网水质和水量能满足要求，而给水管网水质和水量能满足要求，而水压不满足要求时采用；或者室内消水压不满足要求时采用；或者室内消防设备要求储备一定容积的水量时采防设备要求储备一定容积的水量时采用。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
12、管供水。18水 表水 泵旁 通 管泄 水 管水 平 干 管水 池阀 门配 水 龙 头屋 顶 水 箱图4 设有水池、水泵和水箱的给水方式193.3.分区给水方式分区给水方式 建筑物层数较多或高度较大时，若室外建筑物层数较多或高度较大时，若室外管网的水压只能满足较低楼层的用水要管网的水压只能满足较低楼层的用水要求，而不能满足较高楼层用水要求时采求，而不能满足较高楼层用水要求时采用。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。20止 回 阀减 压 阀浮 球 阀泄 水 管贮 水 池水 表阀 门室
13、 外 给 水 管 网 水 压 线配 水 龙 头水 箱图5 分区给水方式214.4.气压给水方式气压给水方式 利用密闭压力罐内的压缩空气，将罐中利用密闭压力罐内的压缩空气，将罐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。22水池6913210立管4785配水龙头1-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
14、；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232425262728295.5.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。30控制箱变速泵贮水池恒速泵恒速泵调节器调节箱图7 变频调速恒压给水方式31生活给水设备的两种基本型式：生活
15、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 32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33非匹配式供水方式非匹配式供水方式 高
16、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：3435高位水箱供水原理说明：高位水箱供水原理说明：n供水系统将城市管网的供水先送入地下蓄供水系统将城市管网的供水先送入地下蓄水池，通过水泵把水注入高位水箱，再通水池，通过水泵把水注入高位水箱，再通过管网的高位水箱靠其自然压力（重力）过管网的高位水箱靠其自然压力（重力）将水送至各用水点。将水送至各用水点。n为保证供水的连续性，高位水箱中必须一为保证供水的连续性，高位水箱中必须一定数量的水，同时在供水过程中还要防止定数量的水，同时在供水过程中还要
17、防止高位水箱水满溢出，因此要将水位控制在高位水箱水满溢出，因此要将水位控制在一个特定的范围内。一个特定的范围内。36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）当高位水箱的水位低于下限水位时，启动水）当高位水箱的水位低于下限水位时，启动水泵向水箱储水。当水位达到或超过上限水位时，泵向水箱储水。当水位达到或超过上限水位时，水泵停机。水泵停机。高位水箱给水泵的启停高位水箱给水泵的启停通过水箱内的通过水箱内的上下限水位上下限水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
18、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。37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。381 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。
19、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。392 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。40恒压变频供水系统恒压变频供水系统n对于智能
20、型建筑的恒压供水系统，对于智能型建筑的恒压供水系统，大多采用了变频调速环节来降低供大多采用了变频调速环节来降低供水的电能消耗并提高系统的自动化水的电能消耗并提高系统的自动化程度。程度。41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来实现恒压供水，再往后，使用了微机及现恒压供水，再往后，使用了微机及PLC的控制的控制系统。系统。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运行，水流量还是由控制调节给水泵行，水流
21、量还是由控制调节给水泵出口阀开启出口阀开启度度来控制。来控制。n对拖动电机实施变频调速可大幅度节能，于是对拖动电机实施变频调速可大幅度节能，于是节能型的节能型的由由PLCPLC和变频器组成的变频调速恒和变频器组成的变频调速恒压供水系统压供水系统较大范围地进入了应用。较大范围地进入了应用。42由压力传感器、变频器、给水泵群组和可由压力传感器、变频器、给水泵群组和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43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压力传感器将供水管网中的水压转换成电信号，压力传感器将供水管网中的水压转换成电信号，经放大后，形成一个反馈
22、电压信号，与系统的经放大后，形成一个反馈电压信号，与系统的给定输入电压信号进行比较，二者的差值送给给定输入电压信号进行比较，二者的差值送给FuzzyPID环节进行运算，再去控制变频器的环节进行运算，再去控制变频器的输出频率，由输出频率，由PLC控制并联的若干台水泵在工控制并联的若干台水泵在工频电源和变频电源之间切换运行，实现供水管频电源和变频电源之间切换运行，实现供水管网压力的自动调节。网压力的自动调节。4445其他其他n还有气压水箱供水的系统，此类系统的还有气压水箱供水的系统，此类系统的整体性能要差一些。整体性能要差一些。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
23、特性比较 1、高位水箱供水是一种传统的有效、高位水箱供水是一种传统的有效供水方式，对于大、中、小建筑均能供水方式，对于大、中、小建筑均能有效的提供供水，但水箱内的储水水有效的提供供水，但水箱内的储水水质容易受到二次污染。质容易受到二次污染。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 2、变频调速恒压供水方式节能效果、变频调速恒压供水方式节能效果好，自动化程度高、效率高，但要求好，自动化程度高、效率高，但要求水泵群组长时间不停运行，即使在夜水泵群组长时间不停运行，即使在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。48高位水箱供水高位水箱供水与与恒压
24、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。49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。50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。51
25、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 52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 531 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541 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
26、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DDCDD
27、C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551 1、高位水箱运行监控、高位水箱运行监控n一般的，高位水箱有多台泵构成工作泵组，一般的，高位水箱有多台泵构成工作泵组，一台泵故障，其他备用泵根据需要投入运一台泵故障，其他备用泵根据需要投入运行。除此之外，系统还对泵组中各台泵的行。除此之外，系统还对泵组中各台泵的当前运行累计时间自动存储记录，在整个当前运行累计时间自动存储记录，在整个高位水箱工作运行过程中，对泵组中各个高位水箱工作运
28、行过程中，对泵组中各个水泵进行均衡运行控制。启动时，首先启水泵进行均衡运行控制。启动时，首先启动当前运行累计时间最少的水泵。动当前运行累计时间最少的水泵。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 从水泵控制配电箱（柜）接触器辅助触点处采从水泵控制配电箱（柜）接触器辅助触点处采集集给水泵启停状态给水泵启停状态信号；信号；n 从给水泵控制配电箱（柜）热继电器触点处采从给水泵控制配电箱（柜）热继电器触点处采集集给水泵故障报警给水泵故障报警信号；信号；n 从给水泵控制配电箱（柜）转换开关处，采集从给水泵控制配电箱（柜）转换开关处，采
29、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 从水流开关状态输出点采集从水流开关状态输出点采集给水泵工作状态给水泵工作状态的的信号；信号；n 从液位开关采集从液位开关采集高位水箱储水的水位高位水箱储水的水位数据，并数据，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通过通过DDC的数字输出口，控制给水的数字输出口，控制给水泵配电箱（柜）的控制线路的投入泵配电箱（柜）的控制线路的投入或切离。或切离。高位水箱供水系统监控高位水箱供水系统监控582 2
30、、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控制系统现场设备控制系统现场设备为为DDCDDC、液位传感器液位传感器组成。组成。水箱设置三个监控水位：水箱设置三个监控水位：溢流液位溢流液位、启泵液位启泵液位、和和停泵液位停泵液位。当液位低于溢流液位时，由控制器给当液位低于溢流液位时，由控制器给出水泵的启动信号。当水位高于停泵液位时，控制器出水泵的启动信号。当水位高于停泵液位时，控制器给出停止信号。当液位高于溢流液位时，控制系统发给出停止信号。当液位高于溢流液位时，控制系统发出警报。出警报。n水池的三个监控
31、水位与水箱基本相同，控制过水池的三个监控水位与水箱基本相同，控制过程基本相同。程基本相同。n水泵控制和监测内容有：运行状态、故障状态水泵控制和监测内容有：运行状态、故障状态监控；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59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601、系统工作、系统工作n系统中使用水管式压力传感器检测管网系统中使用水管式压力传感器检测管网压力，压力，DDCDDC根据该测量值与给定值比较后根据该测量值与给定值比较后产生的偏差控制变频器输出频率，控制产生的偏差控制变频器输出频率，控制
32、水泵转速，使管网供水压力维持在一个水泵转速，使管网供水压力维持在一个合理控制范围。合理控制范围。水泵给水系统监控水泵给水系统监控611、系统工作、系统工作n当供水管网供水量增加或供水不足时，管网压当供水管网供水量增加或供水不足时，管网压力减小，力减小，DDCDDC控制变频器输出频率增加，水泵控制变频器输出频率增加，水泵转速增加和供水量增加；用户用水量减小，管转速增加和供水量增加；用户用水量减小，管网压力增加，网压力增加，DDCDDC控制变频器输出频率变小，控制变频器输出频率变小，水泵转速下降，供水量减少，实现节能运行控水泵转速下降，供水量减少，实现节能运行控制。制。n系统工作时，调速水泵首先工
33、作，当调速工作系统工作时，调速水泵首先工作，当调速工作已不能满足供水要求时，启动不调速泵工作，已不能满足供水要求时，启动不调速泵工作，通过合理配置调速泵和不调速泵的台数和功率，通过合理配置调速泵和不调速泵的台数和功率，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621、系统工作、系统工作n系统中有多台水泵协同工作，各为系统中有多台水泵协同工作，各为备用时，系统可以进行故障泵的自备用时，系统可以进行故障泵的自动切离和备用泵的启动投入，还可动切离和备用泵的启动投入，还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632、运
34、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使用安装在供水干管上的管式液压传感器采集使用安装在供水干管上的管式液压传感器采集供供水压力水压力。n从不调速水泵配电柜（箱）接触器辅助触点处采从不调速水泵配电柜（箱）接触器辅助触点处采集集水泵的启停状态水泵的启停状态信息。信息。n从不调速水泵配电柜（箱）的热继器触点处采集从不调速水泵配电柜（箱）的热继器触点处采集水泵发生故障水泵发生故障的信息。的信息。n从不调速水泵的配电柜（箱）转换开关处采集从不调速水泵的配电柜（箱）转换开关处采集手手/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
35、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。642、运行参量监控、运行参量监控n 从调速水泵配电柜（箱）接触器的辅助触点从调速水泵配电柜（箱）接触器的辅助触点采集采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数字输出口输出到调速水泵配电柜（箱）数字输出口输出到调速水泵配电柜（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模拟输出口输出到调速水泵驱动电机变模拟输出口输出到调速水泵驱动电机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
36、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信息。息。水泵给水系统监控水泵给水系统监控652、运行参量监控、运行参量监控n由于在高层建筑中，水泵直接给水系统采由于在高层建筑中，水泵直接给水系统采用单一给水压力供水，则建筑低层的给水用单一给水压力供水，则建筑低层的给水压力就很大，导致供水效果变差。可采取压力就很大，导致供水效果变差。可采取分区配置不同扬程的水泵向不同分区供水分区配置不同扬程的水泵向不同分区供水的方式或使用同一扬程的水泵但进行减压的方式或使用同一扬程的水泵但进行减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66建筑排水系统建筑排水
37、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。67建筑排水系统建筑排水系统 n中水中水指生活废水及普通下水，如洗手盆的下水指生活废水及普通下水，如洗手盆的下水和其他下水。和其他下水。中水中水和和污水污水各走自己的排水管道，各走自己的排水管道，二者是分开的，这样污水的难闻气味不会进入二者是分开的，这样污水的难闻气味不会进入到到中水系统中水系统，即中水系统是不会被污水系统污，即中水系统是不会被污水系统污染的。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中水中水的回收利用潜力较大，如中水的二次利用，的回收利用潜力较大，如中水的二次利用，如景观工程用水等。
38、如景观工程用水等。68排水系统的自动控制排水系统的自动控制n在现代建筑的排水系统中，靠污水的重力在现代建筑的排水系统中，靠污水的重力沿排水管道排入污水井进入城市排水管网，沿排水管道排入污水井进入城市排水管网，这是地面上部分（建筑物）的污水排水方这是地面上部分（建筑物）的污水排水方式。而建筑的地面下部分污水排放，则首式。而建筑的地面下部分污水排放，则首先要将污水集中于污水池，再用排污水泵先要将污水集中于污水池，再用排污水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。69排水系统的自动控制排水系统的自动控制n在污水集水池中设置在污水集水池中设置液位开关液位开关，监测以，监测以下不同的水
39、位：下不同的水位：停泵的水位停泵的水位、启泵水位启泵水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根据液位开关采集到不同的状态信号根据液位开关采集到不同的状态信号来来控制排水泵的启停控制排水泵的启停。n当集水池水位达到启泵水位时，当集水池水位达到启泵水位时，DDCDDC自动自动控制污水泵启动，排放集水池内污水。控制污水泵启动，排放集水池内污水。70排水系统的自动控制排水系统的自动控制n当集水池内水位当集水池内水位下降到停泵水位时下降到停泵水位时，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
40、警系统报警。n当集水池水位已经达到至当集水池水位已经达到至启泵水位或水位启泵水位或水位已经低于停水泵位而水泵仍然处于开启运已经低于停水泵位而水泵仍然处于开启运行状态行状态时，时，系统发出警报系统发出警报。71排水系统的自动控制排水系统的自动控制n排水系统中有多台排污泵时，多台泵互为备用，排水系统中有多台排污泵时，多台泵互为备用，若一台泵发生故障，监控系统自动将其从主线若一台泵发生故障，监控系统自动将其从主线路中切离，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控制系统保存有系统中设备的运行时间自动记控制系统保存有系统中设备的运行时间自动记录，可根据这些自动记录对设备进行录，可
41、根据这些自动记录对设备进行均衡运行均衡运行控制控制（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。72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通过对排水配电箱接触器辅助触点的开通过对排水配电箱接触器辅助触点的开/闭信号采闭信号采集，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取自安装在集水坑的液位开关给出的信号对取自安装在集水坑的液位开关给出的信号对集水坑集水坑水位水位进行监测；进行监测；n通过对排水泵
42、配电箱热继电器触点开启通过对排水泵配电箱热继电器触点开启/闭合状态闭合状态的信号采集，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口输出到排水泵配电箱接触器控制回路，口输出到排水泵配电箱接触器控制回路，对对排水泵进行启停控制排水泵进行启停控制。73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
43、统方案方案变频主泵变频主泵+工频辅泵工频辅泵74压力罐供水箱市政排水箱MMMM1#2#3#4#5#6#8#9#10#11#7#供水管路上水箱液位器液位器水压传感器水压传感器压力表1#2#3#水压传感器水路管网水路管网75双泵恒压供水系统的主电路双泵恒压供水系统的主电路NL3L2L1QL2QL1QLTSRVVVFWVU2KH1KH2M1MW2V2U2W1V1U12KM22KM11KM21KM176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，
44、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。77供供水水系系统统控控制制部部分分接接线线图图 78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79供水装置控制流程供水装置控制流程 开 始变 频 泵运 转1#继 电 器 发 出 指 令工 频 泵 运 转2#继 电 器 发 出 指 令工 频 泵 停 止f 5 0f 2 0NNYY80
