建筑设备自动化第七章建筑给排水监控.ppt

第七章 建筑给排水的监控 建筑给排水监控的目的 实现对建筑内部用水安全可靠的供应和污水及时的排放； 实现给排水系统科学有效的管理和水电资源的节约。 给排水监控系统的主要功能： 通过计算机对系统中的各种水位、水泵工作状态和管网压力进行实时监测，按照一定要求控制水泵的运行方式、台数和相应阀门的动作，以达到需水量和供水量之间的平衡、污水的及时排放，实现水泵高效、低耗的最优控制，达到经济运行的目的。 给排水系统的主要物理量： 液位信号 控制液位、报警液位、指示液位 压力信号 反映系统的运行状态 压差信号 反映设备的运行状态 流量信号 温度信号 运行状态信号 第一节 给水系统的监控 一.主要监控内容： 水箱液位的显示及报警 水泵运行状态的显示及过载报警 水压状态的显示 水流量的显示 水泵的起停控制 水泵运行时间的累计计算 二.重力高位水箱给水系统的监控 尽量利用城市给水管网的水压直接供水（只能达到15～18m的建筑高度），但大多数智能建筑需要采用加压供水的方式。 如果采用同一个供水压力对整个建筑的各楼层进行供水，在满足了高层用水的前提下，低层水压会过高。 结合建筑层数对建筑物合理的进行纵向分区，低区充分利用室外管网水压供水，中高区采用蓄水池、水泵、水箱联合供水。 1.水泵的起停控制 高、中区水箱分别设4个水位信号，系统实时监测水位，达到某一水位时进行相应的起停控制并报警。 某一水泵过载停止时，系统自动启用备用泵。 2.水泵运行时间的累计计算及用电量的统计 累计运行时间定时维修同时确定某泵为运行泵还是备用泵。 三.压力式恒压给水系统的监控 1.气压给水 利用密闭储罐内空气的可压缩性，作用相当于高位水箱。 差别在于高位水箱的控制信号是上下限水位，气压水箱的控制信号是上下限压力。 气压供水有成套的产品，BAS可以与之通信。 工作原理： 当罐内压力较小时（如P1），水泵起动给水。一部分供给用户，另一部分进入气压罐。 罐内水位上升，空气被压缩，压力增大。 当罐内压力达到较大值（如P2）时，水泵停止，由气压罐向用户供水。 罐内水量减少，空气膨胀，压力降低。 当压力降至P1时，水泵再次起动，如此反复进行供水。 2.变频调速恒压供水 特点： 是一种新型的供水方式。 取消了水箱，采用调速技术，既能实现恒压供水又能进行节能控制。 变频调速： 变压变频调速（VVVF），通过改变送入电动机的电源频率来改变电机转速，由变频器实现。 变频器一端接入三相工频电源（50Hz），另一端产生可变的三相变频电源，接在三相异步电动机上。 典型的变频调速恒压供水系统 构成： 压力传感器、PLC控制器、变频器、水泵机组、阀门等。 采用压力负反馈闭环控制方式。 工作原理： 在水泵出水口干管上设压力传感器，实时采集管网压力信号，由AI通道送给PLC控制器作为反馈信号与给定压力值进行比较； 其差值由PLC控制器经一定的控制算法输出控制信号改变变频器的输出频率，从而改变水泵电机的转速，使水泵出口压力维持在所设定的数值上，达到恒压供水的目的。 多台水泵组成的变频调速恒压供水系统 水泵电动机的供电系统由工频电网和变频器提供的变频电源组成，由现场控制器和电控柜实现对水泵的控制。 正常运行中，只有一台泵工作在变频调速状态，其它泵处于工频运行或停止状态。 系统投入运行时，由变频器驱动A泵首先起动，其转速由零逐渐增加，管网水压逐渐升高。 当需水量增加时，管网压力减小，通过系统调节，变频器输出频率增加，水泵驱动电动机的转速增加，水泵出口流量亦增加。当变频器的输出频率增至工频50Hz，水压仍达不到设定值时，现场控制器或可编程序控制器发出切换指令，水泵A切换至工频电网运行。同时又使水泵B接入变频电源软起动运行，依次类推，直到管道水压达到设定值为止。 若所有水泵全部投入，并且都在工频下运行，管道压力仍不能达到设定值时，则DDC控制器发出报警信号。 当需水量减少时，供水管道水压升高，通过系统调节，变频器输出频率减低，水泵的驱动电动机的转速降低，水泵出口流量减少。当变频器输出频率减至起动频率时，水压仍高于设定值，可编程序控制器发出指令，将水泵A由工频电网切除，水泵B仍由工频电网供电，水泵c仍由变频器供电，对水压进行调节，维持供水压力的稳定。依次类推，直至水压降至设定值为止。 若需水量又增加时，DDC仍按原(A－B－C－A)顺序控制水泵的起动运行。 四.消防加压给水系统的监控 BAS只监测，监控过程由FAS完成。 带有气压水罐的稳压泵的起动和停止由设在气压水罐上的压力传感器根据压力值进行控制。其运行控制方式可采用如下形式： 在气压水罐上设置4个压力传感器限值，分别是一个上限值和三个下限值(下限值1下限值2下限