12.1 給排水設(shè)備監(jiān)控

建筑設(shè)備第12章建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)12.1給排水設(shè)備監(jiān)控12.2通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控12.3電氣設(shè)備監(jiān)控12.4電梯系統(tǒng)監(jiān)控12.1.1給水系統(tǒng)的監(jiān)控1.建筑給水系統(tǒng)的形式根據(jù)建筑物給水要求、高度和分區(qū)壓力等情況，進(jìn)行合理分區(qū)，然后布置給水系統(tǒng)。高層建筑給水系統(tǒng)的形式主要有兩種，即高位水箱給水系統(tǒng)和恒壓給水系統(tǒng)。（1）高位水箱給水系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是供水系統(tǒng)從原水池取水，通過水泵將水提升到高位水箱，再從高位水箱靠重力向給水管網(wǎng)配水?？刂葡到y(tǒng)對高位水箱水位進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)水箱中水位達(dá)到高水位時，水泵停止向水箱供水；當(dāng)水箱中的水被用到低水位時，12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

水泵再次啟動向高位水箱供水。同時，系統(tǒng)監(jiān)測給水泵的工作狀態(tài)和故障，當(dāng)工作泵出現(xiàn)故障時，備用泵自動投入運(yùn)行。高位水箱給水系統(tǒng)用水是由水箱直接供應(yīng)，供水壓力比較穩(wěn)定，且有水箱儲水，供水較為安全。（2）恒壓給水系統(tǒng)高位水箱給水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是預(yù)儲一定水量，供水直接可靠，尤其對消防系統(tǒng)是必要的。但水箱質(zhì)量很大，增加建筑物的負(fù)荷，占用建筑物面積且存在水源受二次污染的危險(xiǎn)。因此有必要研究無水箱的水泵直接供水系統(tǒng)。早期的水泵直接供水系統(tǒng)，由于水泵的轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，水壓隨用水量的變化而急劇變化。當(dāng)12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

用水量很小時，水壓很高，供水效率很低，既不節(jié)能，又使系統(tǒng)的水壓不穩(wěn)定。后來這種系統(tǒng)被采用自動控制的多臺并聯(lián)運(yùn)行水泵所替代，這種系統(tǒng)能根據(jù)用水量的變化，開停不同水泵來滿足用水的要求，以利節(jié)能。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，變頻調(diào)速裝置得到了越來越廣泛的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)水泵恒壓供水，理想的方式是采用計(jì)算機(jī)控制的水泵變頻調(diào)速供水。變頻調(diào)速供水方式由于減少了水箱儲水環(huán)節(jié)，避免了水質(zhì)的二次污染。泵組及控制設(shè)備集中設(shè)在泵房，占地面積小、安裝快、投資省。采用閉環(huán)式供水控制方式，根據(jù)管網(wǎng)壓力信號調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變量供水。該方式水壓穩(wěn)定、全自動運(yùn)行、可無人值守，可靠性高。變頻調(diào)速供水方式中，水泵的轉(zhuǎn)速隨著管網(wǎng)壓力12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

的變化而變化。由于軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因此與恒速泵運(yùn)行方式相比，明顯節(jié)省電能。另外，變頻調(diào)速為無級調(diào)速，水泵的啟動為軟啟動，減小了啟動時對水泵及電網(wǎng)的沖擊，且多臺泵組采用“先投入，先退出”的運(yùn)行方式，確保每臺泵的運(yùn)行時間相同，能夠有效延長泵組的使用壽命。變頻調(diào)速閉環(huán)供水方式可以確保管網(wǎng)壓力恒定，避免了水箱供水方式中可能產(chǎn)生的溢流或超壓供水，減小了水能的損耗。變頻調(diào)速恒壓供水既節(jié)能，又節(jié)約建筑面積，且供水水質(zhì)好，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但變頻調(diào)速裝置價格昂貴，而且必須有可靠的電源，否則停電即停水，給人們生活帶來不便。12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

2.給水監(jiān)控系統(tǒng)目前高層建筑中的生活給水大多是采用高位（屋頂）水箱、生活給水泵和低位（或地下）蓄水池等構(gòu)成的供水系統(tǒng)。（1）給水系統(tǒng)監(jiān)控功能1）水泵運(yùn)行狀態(tài)顯示；2）水流狀態(tài)顯示；3）水泵啟停控制；4）水泵過載報(bào)警；5）水箱高低液位顯示及報(bào)警。生活給水系統(tǒng)監(jiān)控原理如圖12-1所示。12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

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（2）給水系統(tǒng)監(jiān)控功能描述1）給水泵啟/?？刂啤＝o水泵啟停由水箱和低位蓄水池水位自動控制。高位水箱設(shè)有4個水位信號(LT1~LT4)，即溢流水位.最低報(bào)警水位、下限水位和上限水位；低位蓄水池也設(shè)有4個水位信號(LT5~LT8)，即溢流水位、下限水位、最低報(bào)警水位和消防泵停泵水位，如圖12.1。屋頂高位水箱液位計(jì)的4路水位信號通過DI通道送入現(xiàn)場DDC，DDC通過1路DO通道控制水泵的啟停：當(dāng)高位水箱液位降低到下限水位時，DDC發(fā)出啟泵信號使給水泵運(yùn)行，將水由低位水池提升到高位水箱；當(dāng)高位水箱液位升高至上限水位或蓄水池液位低到下限水位時，DDC發(fā)出信號停止給水泵運(yùn)行。將給水泵主電路上交流接觸器的輔助觸點(diǎn)12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

作為開關(guān)量輸入信號，接到DDC的DI輸入通道上監(jiān)測水泵運(yùn)行狀態(tài)；水泵主電路上熱繼電器的輔助觸點(diǎn)信號（1路DI信號），提供電機(jī)水泵過載停機(jī)報(bào)警信號。當(dāng)工作泵發(fā)生故障時，備用泵自動投入運(yùn)行。2）檢測及報(bào)警。當(dāng)高位水箱液位達(dá)到溢流水位，以及低位蓄水池液位低至最低報(bào)警水位時，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號。蓄水池的最低報(bào)警水位并不意味著蓄水池?zé)o水。為了保障消防用水，蓄水池必須留有一定的消防用水量。發(fā)生火災(zāi)時，消防泵啟動，如果蓄水池液面達(dá)到消防泵停泵水位，系統(tǒng)將報(bào)警。出水干管上設(shè)水流開關(guān)FS，水流信號通過DI通道送入現(xiàn)場DDC，以監(jiān)視供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

3）設(shè)備運(yùn)行時間累計(jì)用電量累計(jì)。累計(jì)運(yùn)行時間為定時維修提供依據(jù)，并根據(jù)每臺泵的運(yùn)行時間，自動確定作為運(yùn)行泵或是備用泵。如采用變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)，則水泵由變頻恒壓控制裝置控制其運(yùn)轉(zhuǎn)。其控制過程是在水泵出水口干管上設(shè)壓力傳感器，實(shí)時采集管網(wǎng)壓力信號，通過1路AI通道送入現(xiàn)場DDC，通過與設(shè)定水壓值比較，按PID算法得出偏差量，控制電源頻率變化，調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到恒壓變量供水的目的。當(dāng)系統(tǒng)用水量增加時，水壓下降，DDC使變頻器的輸出頻率提高，水泵的轉(zhuǎn)速提高，供水量增大，維持系統(tǒng)水壓基本不變；當(dāng)系統(tǒng)用水量減少時，過程相反，控制系統(tǒng)使水泵減速，仍維持系統(tǒng)水壓。系統(tǒng)中設(shè)低水位控制器，其作用是當(dāng)水池水位降至最低水位時（或消12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

防水位時），系統(tǒng)自動停機(jī)。如有多臺水泵，均采用同一臺變頻調(diào)速器由可編程控制器實(shí)現(xiàn)多臺泵的循環(huán)軟啟動。12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

12.1.2排水系統(tǒng)的監(jiān)控高層建筑物一般都建有地下室，有的深入地面下2~3層或更深些，地下室的污水通常不能以重力排除，在此情況下，污水集中收集于集水坑（池），然后用排水泵將污水提升至室外排水管中。1.排水監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控功能（1）水泵運(yùn)行及狀態(tài)顯示；（2）水泵啟?？刂疲唬?）集水坑高低液位顯示及報(bào)警；（4）水泵過載報(bào)警；12.1給排水設(shè)備監(jiān)控

建筑物排水監(jiān)控系統(tǒng)如圖12-2所示，潛水泵為一用一備。2.排水監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控功能描述（1）啟?？刂萍釉O(shè)液位計(jì)監(jiān)測液面位置，水位信號通過DI通道送入現(xiàn)場DDC，當(dāng)水位達(dá)到高水位時，DDC啟動排水泵運(yùn)行，直到水位降至低水位時停止排水泵運(yùn)行。將水泵主電路上交流接觸器的輔助觸點(diǎn)作為開關(guān)量輸入信號，接到DDC的DI輸入通道上監(jiān)測的水泵運(yùn)行狀態(tài)；水泵主電路上熱繼電器的輔助觸點(diǎn)信號通過1路DI通道，提供電機(jī)水泵過載停機(jī)報(bào)警信號。12.1給排水設(shè)備監(jiān)控