12.1 给排水设备监控

建筑设备第12章建筑设备自动化系统12.1给排水设备监控12.2通风空调系统监控12.3电气设备监控12.4电梯系统监控12.1.1给水系统的监控1.建筑给水系统的形式根据建筑物给水要求、高度和分区压力等情况，进行合理分区，然后布置给水系统。高层建筑给水系统的形式主要有两种，即高位水箱给水系统和恒压给水系统。（1）高位水箱给水系统这种系统的特点是供水系统从原水池取水，通过水泵将水提升到高位水箱，再从高位水箱靠重力向给水管网配水。控制系统对高位水箱水位进行监测，当水箱中水位达到高水位时，水泵停止向水箱供水；当水箱中的水被用到低水位时，12.1给排水设备监控

水泵再次启动向高位水箱供水。同时，系统监测给水泵的工作状态和故障，当工作泵出现故障时，备用泵自动投入运行。高位水箱给水系统用水是由水箱直接供应，供水压力比较稳定，且有水箱储水，供水较为安全。（2）恒压给水系统高位水箱给水系统的优点是预储一定水量，供水直接可靠，尤其对消防系统是必要的。但水箱质量很大，增加建筑物的负荷，占用建筑物面积且存在水源受二次污染的危险。因此有必要研究无水箱的水泵直接供水系统。早期的水泵直接供水系统，由于水泵的转速不能调节，水压随用水量的变化而急剧变化。当12.1给排水设备监控

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。后来这种系统被采用自动控制的多台并联运行水泵所替代，这种系统能根据用水量的变化，开停不同水泵来满足用水的要求，以利节能。随着计算机控制技术的迅速发展，变频调速装置得到了越来越广泛的应用。实现水泵恒压供水，理想的方式是采用计算机控制的水泵变频调速供水。变频调速供水方式由于减少了水箱储水环节，避免了水质的二次污染。泵组及控制设备集中设在泵房，占地面积小、安装快、投资省。采用闭环式供水控制方式，根据管网压力信号调节水泵转速，实现变量供水。该方式水压稳定、全自动运行、可无人值守，可靠性高。变频调速供水方式中，水泵的转速随着管网压力12.1给排水设备监控

的变化而变化。由于轴功率与转速的三次方成正比，因此与恒速泵运行方式相比，明显节省电能。另外，变频调速为无级调速，水泵的启动为软启动，减小了启动时对水泵及电网的冲击，且多台泵组采用“先投入，先退出”的运行方式，确保每台泵的运行时间相同，能够有效延长泵组的使用寿命。变频调速闭环供水方式可以确保管网压力恒定，避免了水箱供水方式中可能产生的溢流或超压供水，减小了水能的损耗。变频调速恒压供水既节能，又节约建筑面积，且供水水质好，具有明显的优点。但变频调速装置价格昂贵，而且必须有可靠的电源，否则停电即停水，给人们生活带来不便。12.1给排水设备监控

2.给水监控系统目前高层建筑中的生活给水大多是采用高位（屋顶）水箱、生活给水泵和低位（或地下）蓄水池等构成的供水系统。（1）给水系统监控功能1）水泵运行状态显示；2）水流状态显示；3）水泵启停控制；4）水泵过载报警；5）水箱高低液位显示及报警。生活给水系统监控原理如图12-1所示。12.1给排水设备监控

12.1给排水设备监控

（2）给水系统监控功能描述1）给水泵启/停控制。给水泵启停由水箱和低位蓄水池水位自动控制。高位水箱设有4个水位信号(LT1~LT4)，即溢流水位.最低报警水位、下限水位和上限水位；低位蓄水池也设有4个水位信号(LT5~LT8)，即溢流水位、下限水位、最低报警水位和消防泵停泵水位，如图12.1。屋顶高位水箱液位计的4路水位信号通过DI通道送入现场DDC，DDC通过1路DO通道控制水泵的启停：当高位水箱液位降低到下限水位时，DDC发出启泵信号使给水泵运行，将水由低位水池提升到高位水箱；当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时，DDC发出信号停止给水泵运行。将给水泵主电路上交流接触器的辅助触点12.1给排水设备监控

作为开关量输入信号，接到DDC的DI输入通道上监测水泵运行状态；水泵主电路上热继电器的辅助触点信号（1路DI信号），提供电机水泵过载停机报警信号。当工作泵发生故障时，备用泵自动投入运行。2）检测及报警。当高位水箱液位达到溢流水位，以及低位蓄水池液位低至最低报警水位时，系统发出报警信号。蓄水池的最低报警水位并不意味着蓄水池无水。为了保障消防用水，蓄水池必须留有一定的消防用水量。发生火灾时，消防泵启动，如果蓄水池液面达到消防泵停泵水位，系统将报警。出水干管上设水流开关FS，水流信号通过DI通道送入现场DDC，以监视供水系统的运行状况。12.1给排水设备监控

3）设备运行时间累计用电量累计。累计运行时间为定时维修提供依据，并根据每台泵的运行时间，自动确定作为运行泵或是备用泵。如采用变频调速恒压供水系统，则水泵由变频恒压控制装置控制其运转。其控制过程是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，通过1路AI通道送入现场DDC，通过与设定水压值比较，按PID算法得出偏差量，控制电源频率变化，调节水泵的转速，从而达到恒压变量供水的目的。当系统用水量增加时，水压下降，DDC使变频器的输出频率提高，水泵的转速提高，供水量增大，维持系统水压基本不变；当系统用水量减少时，过程相反，控制系统使水泵减速，仍维持系统水压。系统中设低水位控制器，其作用是当水池水位降至最低水位时（或消12.1给排水设备监控

防水位时），系统自动停机。如有多台水泵，均采用同一台变频调速器由可编程控制器实现多台泵的循环软启动。12.1给排水设备监控

12.1.2排水系统的监控高层建筑物一般都建有地下室，有的深入地面下2~3层或更深些，地下室的污水通常不能以重力排除，在此情况下，污水集中收集于集水坑（池），然后用排水泵将污水提升至室外排水管中。1.排水监控系统的监控功能（1）水泵运行及状态显示；（2）水泵启停控制；（3）集水坑高低液位显示及报警；（4）水泵过载报警；12.1给排水设备监控

建筑物排水监控系统如图12-2所示，潜水泵为一用一备。2.排水监控系统的监控功能描述（1）启停控制集水坑设液位计监测液面位置，水位信号通过DI通道送入现场DDC，当水位达到高水位时，DDC启动排水泵运行，直到水位降至低水位时停止排水泵运行。将水泵主电路上交流接触器的辅助触点作为开关量输入信号，接到DDC的DI输入通道上监测的水泵运行状态；水泵主电路上热继电器的辅助触点信号通过1路DI通道，提供电机水泵过载停机报警信号。12.1给排水设备监控