给排水监控系统Word格式文档下载.docx

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该系统的监控是通过DDC对系统中的各种水位、水泵工作状态和官网压力进行实时监测，按照一定要求控制是水泵的运行方式、台数和相应阀门的动作，以达到需求量和供水量之间的平衡、污水的及时排放，实现水泵高效、低耗的最优化控制，达到经济运行的目的。

并对给排水系统的设备进行集中管理，保证系统可靠运行。

关键词：

智能建筑；

给排系统；

排水系统；

变频调器；

DDC

Buildingautomationmonitoringsystermofwatersupplyanddrainage

ABSTRACT

Intelligentbuildingiscomputerandinformationprocessingsuchasthecombinationoftechnologyandarchitecture.Integratedintelligentbuildingconsistsofthreebasicelements,namelytheofficeautomationsystem（OAS）,constructionequipmentautomationsystem（BAS）andthecommunicationnetworksystem（CNS）,alsocalledthethreeelements3asystem.Buildingequipmentautomationsystemtoassurethesafetyofelectricalandmechanicalequipmentandmanagementautomation,thebuildingparameterssuchastemperature,oxygencontentandilluminancevaluemeasurement,andinaccordancewiththerequirementsfortheusertoquicklyimplementregulationandintegratedmanagement,toprovideuserswithShuYiindoorenvironmentandreliablesecurity.

Watersupplyanddrainagesystemisapartoftheconstructionequipmentautomationmanagementsystem,forthesafeandreliableoperation,andachieveoptimaloperationcontrolpump.MonitoringofthesystemisthroughtheDDConallkindsofwaterlevelinthesystem,waterpumpworkingstatusreal-timemonitoring,andthepressureonthewebsiteisinaccordancewiththerequirementsforacertaincontrolpumpoperationmode,theNumbersandthepressureonthewebsiteisinaccordancewiththerequirementsforacertaincontrolpumpoperationmode,theNumbersandthecorrespondingvalveaction,inordertoachievethebalanceofwatersupplyanddemand,sewagedischargeintime,realizetheoptimizationcontrolofwaterpumpefficiency,lowconsumption,achievethegoalofeconomicoperation.Andequipmentforcentralizedmanagementofwatersupplyanddrainagesystem,guaranteethesystemreliableoperation.

Keywords：

ntelligentbuilding;

Totheexhaustsystem;

Drainagesystem;

Variablefrequencymodulator;

DDC

1绪论..............................................................4

1.1智能建筑的概念..............................................4

1.3智能建筑给排水系统产生背景..................................4

1.4智能建筑给排水在我国的发展概况...............................5

1.5智能建筑给排水概述..........................................6

2给排水方案设计.....................................................6

2.1方案概况.....................................................6

2.2给排水系统设计要求...........................................7

2.3给排水系统设计方法.........................................7

2.4给排水系统功能................................................8

3给水系统............................................................8

3.1给排系统分类和组成.............................................9

3.4热水给水系统自动控制............................................9

4排水系统..............................................................13

4.1排水系统分类及组成..............................................13

5系统硬件简介........................................................14

5.1DDC..............................................................14

5.2传感器..........................................................15

结论...................................................................16

致谢...................................................................17

参考文献.................................................................18

1绪论

1.1智能建筑的概念

“智能建筑”一词，诞生于20世纪80年代初，它是信息时代的必然产物。

美国智能建筑学会定义“智能建筑”是将结构、系统、服务及运营相互联系全面综合，并达到最佳组合，所获得的高效率、高功能与高舒适的大楼。

从发展的角度来看，应强调智能大厦是多学科、多技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息及其建筑物的优化组合，获得投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。

1.1智能建筑给排水系统产生背景

随着计算机技术、信息通信技术等电子信息技术的不断发展、进步，建筑物中设备的自动化程度越来越高。

同时，随着城市建筑步伐的加快，越来越多的高层建筑为城市增添了现代气息。

智能建筑技术正是在这样的背景得到快速发展的，本设计在讨论智能建筑的基础上，对一栋九层小区住宅，楼高30m的建筑的给排水控制系统进行研究。

针对该高层商住楼用水，结合智能建筑的特点，对该建筑的给水系统、排水系统，进行了初步探讨。

给排水系统的监控是通过计算机对系统中的各种水位、水泵工作状态和官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，以达到需求和供水量之间的平衡、污水的及时排放，实现水泵高效、低耗的最优化控制，达到经济运行的目的：

当需水量减少时，电动机转速降低，水泵出口流量减少，否则电动机转速调高。

排水系统中污水处理池、污（废）水集水井的液位由高低液位显示及越限报警来提醒。

水泵过载报警监视水泵的运行状态，当水泵出现时载时停机并发出报警信号。

在设计中，主要内容包括给水系统，排水系统设计。

其中给水系统采用恒压变频供水方式，水源是城市供水管网。

1.3智能建筑给排水在我国的发展概况

我国建筑给排水自1949年建国以来，经历了三个发展阶段：

1.房屋卫生技术设备阶段即初创阶段，自1949年至1964《室内给水排水和热水供应设计规范》开始试行时为止。

其主要标志是我国开始设置给排水专业，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。

2.室内给排水阶段即反思阶段，自1964年至1986年《建。

筑给排水设计规范》被审批通过时为止。

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总结和反思，进而形成和确定有我国特色的建筑给排水技术体系。

3.建筑给排水阶段即发展阶段，自1986年至今。

1986年以来，随着建筑业的发展，建筑给排水专业迅速发展，已成为给排水中不可缺少而独具特色的组成部分。

在发展阶段，专业队伍上已具备了一定经验、借鉴了国外的新技术，专业技术有了明显的突破和发展，其中消防给水工程技术委员和中国土木学会给排水学会建筑给排水委员会。

近年来，学术活动踊跃，并加强了国际间的技术交流。

1.4智能建筑给水排水概述

建筑给水种类可概括分为生产、生活和消防等三类，建筑给水工程就是为确保这三类给水的实现而采取的技术方法，即把室外给水工程提供的水量、水压按照建筑物的需要分配到用水地点，从而为生活和生产提供一定程度的安全和便利的用水条件。

建筑排水工程的任务是把生活和生产过程中所生产的污水、废水按照室内排放系统体制和建筑物内部是否要求再生回用的，有组织、分系统的排放，确定其排放方式，处理方法和综合利用。

智能建筑中的给排水则是运用现代的计算机技术、现代通信技术和现代控制技术，使用直接数字控制技术对给排水系统中的各个参数进行汇总、分析、计算，并输出相应的电压、电流信号控制各阀门和水泵的动作，来实现给排水的合理、高效、安全控制。

2给排水方案设计

2.1方案概况

该建筑为某市一9层的小区住宅楼，建筑面积约为2700平方，建筑高度为30米。

一层层高4.2米，二至九层层高位3.5米。

建筑自来水管网作为给水水源。

建筑物前面道路有一条市政给水可供接管，给水管管径DN200，常年水压不低于350Kpa，最低月平均气温7度。

本地区有集中污水处理厂，城市污水处理率85%，城市排水体制为雨水、污水分流制。

市内生活污水需经化粪池处理后排入城市污水管道。

本建筑右后方有一条市政污水管和一条市政雨水管预留的检查井可供接管。

2.2给排水系统设计要求

是任何建筑必不可少的重要组成部分。

一般建筑物的给排水系统包括生活给水系统、生活排水系给排水系统的监控和管理由现场控制和集控中心DDC实现，其最终目的是实现给排水的合理调度，也就是说，无论用户用水量怎样变化，实现水泵的最佳运行。

给排水的监控系统需随时监视大楼给排水系统，并自动储水及排水；

当系统出现异常情况或需要维护时，及时发出信号，通知物管人员处理。

给排水系统监控主要包括水泵的自动启停控制、水泵的故障报警、水泵的运行状态监测、水箱水位监测等，通过设计来满足自动控制要求，即根据水箱的高低水位信号来控制水泵的启停，并且进行溢水和估水预警。

当水泵出现故障时，立即发出报警信号，同时备用泵自动投入运行。

当发生火灾时，根据火灾信号的性质立即启动消防水。

２.３给排水系统设计方法

本设计是是采用直接数字控制器（DDC）作为监控的控制中心，对水泵，传感器，报警器进行监控。

如图（4.3）ＤＤＣ控制器通过模拟量输入通道（AI）和数字量输入通道（DI）采集计算机的实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号（A/D转换），然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号（D/A转换），并通过模拟量输出通道（AO）和数字量输出通道（DO）直接控制水泵，传感器，报警器的运行。

　　　　　　　　　　　　　给排水的结构图（4.3）

２.4给排水系统设计功能

3给水系统

3.1给水系统的分类及组成

给水系统：

通过管道及辅助设备，按照建筑物和用户的生产、生活和消防需要，有组织地输送到用水点的网络称为给水系统。

给水系统中现代建筑中常见的生活给水的方式有以下三种：

高位水箱给水方式、水泵直接给水方式、气压给水方式。

而本次论文重点是研究生活给水中高位水箱给水方式以及高位水箱给水热水系统，，其它就不一一研究了。

3.2生活给水控制要求

1）水泵节能控制

用液位传感器检测水箱水位，由控制器控制水泵的运行，从而达到稳定供水水量的目的。

2）系统应急控制

在多台水泵组成的系统中，多台水泵互为备用。

当一台水泵损坏时，备用水泵能投入使用，以保证系统正常运行。

3）水泵累计运行时间控制

为了延长水泵的使用寿命，通常要求水泵的累计运行时间尽可能相同，每次启动系统时，应优先启动累计运行时间最少的水泵，故控制系统应具有自动记录设备运行时间的功能。

4）设备的远程控制

控制中心能实现对现场设备的远程开/关控制

3.3高位水箱给水方式

在本小区楼顶装有较大的高位供水水箱，可供本层所有用户的生活用水。

用水泵将低位水箱送到高位水箱，再通过高位水箱向给水管网供水，将水输送到用户，提供用户生活所用。

1.工作原理：

高位水箱有4个水位信号，分别是溢流水位（0L）、停泵水位（HL）、启泵水位（ML）、底限水位（LL）如图4.1所示，这些水位信号通过DI通道送入现场DDC，DDC通过一路DO通道接到配电箱上控制水泵的起停。

系统开始运行后，控制系统对高中低位水位进行监测，当高位水箱液位降到下限水位时，该信号由现场DDC判断后，通过DO通道自动启动水泵运行；

当高位水箱水位达到停泵水位时，该水位信号又被DDC判断后发出停止生活水泵信号。

水泵的运行状态和过载信号分别取自水泵控制接触器的辅助触点，作为两路开关量输入信号，各种引入DDC不同的DI通道，用于监视水泵的起停状态和过载状态，当水泵故障时，发出报警，备用泵自动投入。

高位水箱还设有溢流水位和底限水位，当高位水箱达到溢流报警水位时，说明水泵在水箱的水位到达上限时没有停止，此时溢流信号发出报警信号到达最低报警水位时，说明水泵在水箱到达底限水位时没有启动，此时最低报警信号发出报警信号送到控制中心报警，提示值班人员采取措施。

出水干管上设置水流开关，水流信号通过AI信号送入DDC，以监视给水系统的运行状态。

当现有水泵故障时，将自动投入备用泵。

根据以上控制方法，编制该控制系统的控制流程图。

高位水箱给水系统图

3.4热水系统给水方式

对于一个设备健全的小区来说，热水全天候的提供是一个很必要的小区管理的环节。

特别在冬天北方，小区的热水供应是很必要的。

如何能够让小区的热水给水系统能全天候的自动控制提供给楼层用户呢？

那我们来研究研究热水给水系统自动控制，就明白了。

热水给水系统由热交换器、补水箱、热水泵等组成。

生活热水与空调热水的分别：

生活热水：

开式系统；

空调热水：

闭式系统。

（一）热水给水系统的监测与控制

1.节能控制

根据生活热水出水口温度和压力检测，以调节蒸汽电动阀的开度和热水泵的运行台数，达到节能目的。

2.设备累计运行时间控制

通常要求设备累计运行时间尽可能相同，每次启动系统时，应优先启动累计运行时间最少的设备，故控制系统应具有自动记录设备运行时间的功能。

3.设备的开/关控制

控制系统能够根据预先制定的时间表，实现设备的按时启停控制。

控制系统应具有对设备进行远程控制的功能。

4.连锁控制

►启动顺序：

启动热水泵→开启一次侧蒸汽阀门。

►停止顺序：

关闭一次侧蒸汽阀门→停止热水泵。

热水给水系统控制原理：

DDC控制器将生活热水出水检测值与设定值进行比较，根据温度偏差由控制器按照设定的调节规律，输出控制信号，调节蒸汽电动阀的开度，使生活热水出口温度接近并保持在设定值。

当介质为蒸汽时，电动控制阀门一般应采用直线阀调节阀。

当系统内有多少台热交换器并联使用时，应在每台热交换器二次热水进口处加电动蝶阀，把不使用的热水交换器水路切断。

在多台热交换器与热水泵的生活热水给水系统中，多台设备互为备用，当一台设备损坏时，备用设备自动投入使用，以确保生活热水给水系统正常工作。

为了延长各设备的使用寿命，通常要求热交换器与水泵累计运行时间数尽可能相同。

因此，每次启动系统时，都应优先启动累运行小时数少的设备，控制系统应有自动记录设备运行时间的功能。

监控系统能够在控制中心实现对现场设备的远程开/关控制。

通过生活热水管的流量计和给水温度，监控系统自动计算生活热水的消耗量，为能源消耗，用水量费用的结算和管理提供数据。

当补水箱水位降低到启动水位时，自动启动补水泵向补水箱补水；

当水箱水位达到停泵水位时自动停泵结束补水。

如果补水故障不能不水，使补水箱水位达到低限报警水位，或者补水泵不能及时停机，使水位到达溢流水位，则监控系统报警，提醒值班工作人员人及时处理。

生活热水给水系统能够按照预设的运行时间表自动定时启停；

控制系统能够对设备远程的开/关控制，在控制中心能实现对现场设备的控制。

（二）热水给水系统的运行参数及状态监测原理图所示：

4排水系统

4.1排水系统分类及组成

排水系统由液位计，现场控制器及水泵电机设备组成，其系统组成示意图如图2—2所示。

建筑内部排水系统是将建筑内部人们日常生活用过的水收集起来，及时排到室外。

按系统接纳的污废水类型不同，建筑内部排水系统可分为三类：

生活污水系统、生活废水系统、雨水排水系统。

建筑内部排水系统的组成应满足以下三个基本要求：

首先，系统能快速畅通地将废水排到室外；

其次，排水管道系统气压稳定，有害有毒气体不进入室内，保持室内环境卫生；

第三，管线布置合理，简短顺直，工程造价低。

为满足上述要求，建筑内部排水系统的基本组成部分有：

卫生器具和生产设备的受水器、排水管道、清通设备和通气管道。

在有些排水系统中，根据需要还设有污废水的提升设备和局部处理构筑物。

5系统硬件简介

5.1DDC

直接数字控制器（ＤＤＣ），它的系统组成通常包括中央控制设备（集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等）、现场ＤＤＣ控制器、执行器、调解阀等元器件。

DDC是整个系统的核心部分，其采用数字控制功能进行参数的采集、传输到控制各个环节来控制相应的负载。

同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能，可有多个不同对象的控制的控制环路。

近几年来，它代替了传统控制组件，如温度开关、接收控制器或其它电子机械组件等，成为各种建筑环境控制的通用模式。

ＤＤＣ系统是利用微信号处理器来做执行各种逻辑控制功能，它主要采用电子驱动，但也可用传感器连接气动机构。

ＤＤＣ系统的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。

ＤＤＣ控制器是整个中央控制系统的核心。

是系统实现控制功能的关键部件。

它的工作过程是控制器通过模拟量通道（AI）和开关量输入通道（DI）采集实时数据，并将模拟信号

由于它的控制软件都是由生产厂家直接写在微处理芯片上，不需要也不可能由其他人员进行修改。

虽然各个厂家的基础软件基础上是没有多少差别，但是设置自检软件和保证ＤＤＣ控制器的正常运行检测其运行故障

现多个常规仪表控制器的功能以及多个不同对象的控制的控制环路，近几年，她代替了传统控制组件，如温度开关、接收控制器或其他电子机械组件等，成为各种建筑环境控制的通用模式。

本次系统设计中，采用了广州睿慧新电子有限公司的NES/iCON800ＤＤＣ控制器。

它有简单操作、降低费用、提高舒适、控制方便灵活等特点。

技术指标：

>

工作电压：

DC15V

工作电流：

小于等于mA

网络形式：

LON总线

技术参数：

４个输入点

内置　　：

人体感知器、温度传感器、风机等

5.2传感器

传感器（英文名称：

transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

温度传感器

温度传感器包括：

室温管温传感器、排气温度传感器、模块温度传感器等。

温度传感器的种类很多，现在经常使用的有热电阻：

PT100、PT1000、Cu50、Cu100；

热电偶：

B、E、J、K、S等。

温度传感器不但种类繁多，而且组合形式多样，应根据不同的场所选用合适的产品。