6楼宇基本设备-4给排水系统

楼宇设备自动控制技术－楼宇基本设备及其控制特性2楼宇基本设备及其控制特性供配电监控系统照明监控系统空调与冷热源监控系统给排水监控系统电梯监控系统防雷与接地系统3给排水监控系统给水排水监控系统是智能大厦中的一个重要系统，它的主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数，以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率、低能耗的最优化控制。智能楼宇给排水系统设计注意问题：给排水的可靠性要高；给水管道、热水管道及消防给水要进行竖向分区；高层建筑应设独立的消防供水系统；搞好供水管线的综合布置，还要考虑防震和抗噪声问题。4给水系统的主要设备有：地下储水池、楼层水箱、地面水箱、生活给水泵、气压装置和消防给水泵等。大厦给水系统监控功能有如下三种：地下储水池水位、楼层水池、地面水池水位的监测及当高/低水平超限时的报警。对于生活给水泵，根据水池(箱)的高/低水位控制水泵的启/停，监测生活给水泵的工作状态和故障现象。当使用水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作。气压装置压力的监测与控制。给排水监控系统－给水系统5重力给水系统以水泵将水提升到最高水箱处，以重力向给水管网供水。天面水池水位检测，液位的高低限报警；水泵的起停控制、状态监测、手自动状态监测等；水泵的故障报警。给排水监控系统－给水系统6压力给水系统重力供水系统存在着水箱重量大，增加建筑负荷，占用楼层面积，产生噪声振动，对地震区的供水不利等缺点，为此可考虑压力供水系统。不在楼层中或层顶上设置水箱，仅在地下室或某些空余之处设置水泵机组、气压水箱等设备，采用压力给水来满足建筑物供水需要。压力给水可用并联的气压水箱给水系统，也可采用无水箱的几台水泵并联给水系统。给排水监控系统－给水系统7并联气压供水系统以气压水箱代替高位水箱，可以集中在地下室水泵房内，避免楼房设置水箱的缺点。给排水监控系统－给水系统8水泵直接给水系统采用自动控制的多台水泵并联运行，根据用水量的变化，开停不同水泵来满足用水的要求，也可节省电能。水泵直接供水，最简便方法可采用调速水泵供水统，即根据水泵的出水量与转速成正比关系的特性，调整水泵的转速而满足用水量的变化，同时可节省动力。水泵调速有以下方法:采用水泵电动机可调速的联轴器；采用调速电动机。给排水监控系统－给水系统9给排水监控系统－给水系统调速水泵给水系统10排水系统的主要设备有：排水水泵、污水集水井、废水集水井等。其监控功能如下所述：污水集水井和废水集水井水位监测及超限报警；根据污水集水井与废水集水井的水位，控制排水泵的启/停。当水位达到高限时，联锁启动相应的水泵；当水位达到超高限时，联锁启动备用泵，直到水位降至低限时连锁停泵；排水泵运行状态的检测以及发生故障时报警。给排水监控系统－排水系统11给排水监控系统－排水系统智能楼宇排水监控系统通常由水位开关、直接数字控制器组成12热水系统的主要设备有：自动燃油/燃气热水器、热水箱、热水循环水泵(回水泵)等。热水系统监控功能有如下五个方面：热水循环泵按时间程序启动/停止。热水循环泵状态监测及故障报警(当发生故障时，相应备用泵自动投入运行)。热水器与热水循环联锁控制，当循环泵启动后，热水器(炉)才能加热，控制热水温度。热水供水温度和回水温度的监测。对于热水部分，当热水箱水位降至低限时，连锁开启热水器冷水进口阀，以补充系统水源；当热水水位达到高限时，连锁关闭冷水进水阀。给排水监控系统－热水系统13提高泵的运行效率－水泵节能及降低运行费用的关键合理选择水泵－提高泵站效率的关键水泵的性能特性：由泵的流量，扬程，功率和效率来表示泵的转速一定时，泵的扬程在流量小的区域内随流量的增加而增加，但超过一定的区域后，会随流量的增加急剧下降；泵的效率变化呈马蹄形，先随流量增加而增加，到达最高点后又下降；泵转速改变时，泵的扬程随转速增减而增减。泵的通用性能曲线给排水监控系统－水泵的节能运行14泵的工况点流体在管路中流动，其管路阻力与流量的平方成正比。表示流量与阻力关系的曲线称为此管路的特性曲线。泵是装置在管路上工作的。按同一比例将泵在给定的转速下的性能曲线H-Q与管路装置特性曲线在同一坐标图上，两曲线的交点即为泵在此管路中的工况点。可以通过改变管路特性曲线、改变泵的性能曲线的方法，调节工况点，使泵运行在最佳工况区域。给排水监控系统－水泵的节能运行15改变泵转速水泵运行工况的调节通过改变管路特性来调节－通过泵出水管路闸阀开度改变管路特性改变泵的转速泵的调速与管路上的闸阀同时调节通过改变管路特性来调节给排水监控系统－水泵的节能运行16电梯的主要组成部分：曳引部分引导部分轿厢和厅门对重装置补偿装置电气设备及控制设备电梯的自动化程度体现在两个方面：拖动系统的组成形式操纵的自动化程度电梯监控系统17常见的电梯拖动系统有以下三种：双速拖动方式以交流双速电动机作为动力装置，控制系统按时间原则控制电动机的高/低速绕组连接，使电梯在运行的各阶段速度作相应的变化。缺点：电梯的运行速度是有级变化的，舒适感较差，不适于高层建筑中使用。调压调速拖动方式由单速电动机驱动，用晶闸管控制送往电动机上的电源电压。电机的速度可按要求的规律连续变化，乘坐舒适感好，拖动系统的结构简单。缺点：由于晶闸管调压的结果，主电路三相电压波形严重畸变，不仅影响供电质量，还造成电机严重发热，故不适用于高速电梯。调压调频拖动方式利用微机控制技术和脉冲调制技术，通过改变曳引电动机电源的频率及电压使电梯的速度按需变化。由于采用了先进的调速技术和控制装置，因而具有高效、节能、舒适感好、控制系统体积小、动态品质及抗干扰性能优越等一系列优点。这种电梯拖动系统是现代化高层建筑中电梯拖动的理想形式。电梯监控系统－电梯拖动系统18电梯操纵自动化是指电梯对来自轿厢、厅站、井道、机房等外部控制信号进行自动分析、判断及处理的能力，是其使用性能的重要标志。常见的操纵形式有按扭控制、信号控制、集选控制和群控等。按钮控制电梯是一种简单的自动控制电梯，具有自动平层功能，常见有轿外按钮控制、轿内按钮控制两种控制方式。信号控制这是一种自动控制程度较高的有司机电梯。除具有自动平层、自动开门功能外，还具有轿厢命令登记、层站召唤登记、自动停层、顺向截停和自动换向等功能。集选控制“集选”的含义是将各楼层厅外的上、下召唤及轿厢指令、井道信息等外部信号综合在一起进行集中处理，从而使电梯自动地选择运行方向和目的层站，并自动地完成启动、运行、减速、平层、开/关门、顺向截停，自动换向反向应答，自动应召服务及显示、保护等一系列功能。一般高层建筑中的乘客电梯多为操纵自动化程度较高的集选控制电梯。群控用微机控制和统一调度多台集中并列的电梯。多台电梯共用大厅外的召唤按钮，按规定程序集中调度和控制（最大最小功能，优先调度、区域优先、特别楼层的集中控制、满载报告、已启动电梯优先、长时等候召唤、独立运行、分散备用、消防群控、等等）。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。对于智能大厦电梯，通常选用群控方式。电梯监控系统－电梯操纵形式19例如集选控制的调压调频电梯由于自动化程度要求高，一般都采用计算机为核心的控制系统。该系统电气控制柜弱电部分通常为起运动和操纵控制作用的微型计算机系统或可编程序控制器(PLC)，强电部分则主要包括整流、逆变半导体及接触器等执行电器。柜内的计算机系统带有通信接口，可以与分布在电梯各处的智能化装置(如各层呼梯装置和轿厢操纵盘等)进行数据通信，组成分布式电梯控制系统，也可以与上位监控管理计算机联网，构成电梯监控网络。电梯监控系统20电梯的监控功能有如下五个方面：电梯升降控制器作为BAS的一个分站，它控制和扫描电梯升降层的信号，并将其传送到中央控制站；对各部电梯的运行状态进行监测；故障检测与报警，包括厅门、厢门的故障检测与报警；轿厢上下限超限故障报警以及钢绳轮超速故障报警等；各部电梯的开/停控制，电梯群控，例如当任一层用户按叫电梯时，最接近用户的同方向电梯，将率先到达用户层，以缩短用户的等待时间；自动检测电梯运行的繁忙程度以及控制电梯组的开启/停止的台数，以便节省能源；当发生火警时，由电梯升降控制器控制所有的电梯，包括将直升客梯和直升货梯降至底层，并切断电梯的供电电源。电梯监控系统－电梯的监控功能21根据上述功能，必须以计算机为核心，组成一个智能化的监控系统才能完成所要求的监控任务。同时，作为智能建筑BAS的子系统，须与中央管理计算机或大楼管理计算机系统(BMS)以及消防控制系统进行通信，以便与BAS构成有机整体。整个系统由主控制器、电梯控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台和串行通信网络组成。主控制器以32位微机为核心，可靠性较高，它与设在各电梯机房的控制屏进行串行通信，对各电梯进行监控。主控器采用高清晰度的大屏幕彩色显示器，监视、操作都很方便。主控制器与上位计算机(或BMS系统)及安全系统具有串行通信功能，以便与BAS形成整体。系统具有较强的显示功能，除了正常情况下显示各电梯的运行状态之外，当发生灾祸或故障时，用专用画面代替正常显示图面，并且当必须管制运行或发生异常时，能把操作顺序和必要的措施显示在画面上，因此可迅速地处理灾祸和故障，提高对电梯的监控能力。电梯监控系统－监控系统的构成22电梯的运行状态可由管理人员用光笔或鼠标器直接在CRT上进行干预，以便根据需要随时启、停任何一台电梯。电梯的运行及故障情况定时由打印机进行记录，并向上位管理计算机(或BMS)送出。当发生火灾等异常情况时，消防监控系统及时向电梯监控系统发出报警及控制信息，电梯监控系统主控制器再向相应的电梯DDC装置发出相应的控制信号，使它们进入预定的工作状态。另外，有些电梯设有门禁系统的智能卡读卡器，根据有效卡授权持卡人前往相应的楼层。无有效卡者，电梯不予开门，这便有效地控制了楼层人员的活动空间。这种门禁系统一般用于保密级要求较高的单位。电梯监控系统－监控系统的构成23防雷与接地系统雷电危害雷电波入侵智能建筑的形式直击雷感应雷：由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成雷击感应雷入侵电子设备及计算机系统主要有以下三条途径：雷电的地电位反击电压通过接地体入侵。由交流供电电源线路入侵。由通信信号线路入侵。24TN-C系统三相四线系统，属保护接零。中性线N与保护接地PE合二为一，通称PEN线。对接地故障灵敏度高，线路经济简单。只适合用于三相负荷较平衡的场所。TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。TN-S系统三相四线加PE线的接地系统。中性线N与保护接地线PE除了在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的，而PE线不带电。通常建筑物内设有独立变配电所时，进线采用该系统。TN-S系统完全具备安全和可靠的基准电位，可以用作智能建筑物的接地系统。TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点处。一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所。进户之前采用TN-C系统，进户处做重复接地，进户后变成TN-S系统。可以作为智能型建筑物的一种接地系统。防雷与接地系统－常见的通用接地系统25TT系统常称为三相四线系统，属保护接地。常用于建筑物供电来自公共电网的地方。中性线N与保护接地线PE无一点电气连接，正常运行时，不管三相负荷是否平衡，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。正常运行时能获得人和物的安全性，取得合格的基准接地电位。目前因为公共电网的电源质量不高，难以满足智能化设备的要求，所以TT系统很少被智能化大楼采用。IT系统三相三线式接地系统，变压器中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N，只有线电压(380V)，无相电压(220V)，保护接地线PE各自独立接地。优点：当一相接地时不会使外壳带有较大的故障电流，系统可