4.楼宇自动化-给排水自动化原理
楼宇自动化系统实训报告
一、实训背景随着科技的飞速发展，智能建筑已成为现代城市建设的重要组成部分。
楼宇自动化系统（BAS）作为智能建筑的核心技术之一，能够实现建筑物内各种设备的自动化监控与控制，提高建筑物的运行效率、降低能耗、提升居住或办公的舒适度。
为了使同学们更好地了解楼宇自动化系统的原理和应用，提高实际操作能力，本次实训课程围绕楼宇自动化系统展开。
二、实训目的1. 了解楼宇自动化系统的基本概念、组成及工作原理；2. 掌握楼宇自动化系统的安装、调试及维护方法；3. 提高同学们在智能建筑领域的实际操作能力；4. 培养同学们的团队合作精神和创新意识。
三、实训内容1. 楼宇自动化系统概述楼宇自动化系统（BAS）是一种综合性的自动化控制系统，主要由传感器、控制器、执行器、通信网络等组成。
其主要功能是对建筑物内的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备进行监控和控制。
2. 楼宇自动化系统组成（1）传感器：用于采集建筑物内各种参数，如温度、湿度、光照、烟雾等。
（2）控制器：根据传感器采集的数据，对建筑物内的设备进行控制。
（3）执行器：根据控制器的指令，对建筑物内的设备进行操作。
（4）通信网络：负责将传感器、控制器、执行器等设备连接起来，实现信息传输。
3. 楼宇自动化系统应用（1）电力系统：实现电力设备的远程监控和控制，提高电力系统的安全性和可靠性。
（2）照明系统：根据环境光线自动调节照明设备，实现节能减排。
（3）空调系统：根据室内温度、湿度等参数，自动调节空调设备的运行状态。
（4）给排水系统：实现水资源的合理分配和利用，降低水资源浪费。
（5）防灾系统：实现火灾、燃气泄漏等灾害的早期报警和自动处理。
（6）安全防范系统：实现门禁、监控、报警等安全防范措施。
4. 楼宇自动化系统实训（1）实训设备：楼宇自动化系统实训装置、传感器、控制器、执行器等。
（2）实训步骤：① 安装传感器：将传感器安装在建筑物内相应位置，如墙壁、天花板、地板等。
楼宇自动化系统(Building Automation System)
楼宇自动化系统(BAS)对整个建筑的所有公用机电设备，包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运成本。
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。
楼宇机电设备监控系统，作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分，担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。
补充:摘要：智能建筑的概念和楼宇自动化系统简介，并列举了当今几大楼宇自控生产厂商的自控系统功能简介和实际运用。
一关于智能建筑智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。
第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德（Hartford）市建成。
我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。
智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。
当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术（即Computer计算机技术、Control控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）。
将4C技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。
4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。
智能建筑应当是：“通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
智能建筑物能够帮助大厦的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。
智能楼宇给排水系统控制设计
智能楼宇给排水系统控制设计1. 引言1.1 背景介绍随着科技的发展，现代建筑物采用的给排水系统已经越来越复杂和智能化。
通过应用先进的传感器和控制技术，可以实现对给排水系统的实时监测和远程控制，提高系统的稳定性和安全性。
针对智能楼宇系统中给排水系统的控制设计具有重要的研究意义和实际应用价值。
本文将对智能楼宇系统中给排水系统控制设计进行深入探讨，旨在为建筑工程领域的研究和实践提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是探讨智能楼宇给排水系统控制设计中的关键问题，以实现对建筑环境的智能化管理和提高能源利用效率。
通过分析当前智能楼宇系统的发展现状和趋势，本研究旨在探讨如何在给排水系统中应用先进的控制技术，提高系统的自动化水平和智能化程度，以提升建筑物的舒适性、安全性和节能性。
具体而言，本研究的目的包括以下几个方面：1. 分析智能楼宇系统在给排水系统控制方面的应用现状，了解当前存在的问题和挑战；2. 研究给排水系统控制设计的原理和技术，探讨如何实现系统的智能监测和优化控制；3. 探讨传感器在给排水系统中的应用，分析不同类型传感器的性能和适用场景；4. 研究不同的控制策略设计，包括基于数据模型、模糊控制、PID控制等，以提高系统的稳定性和效率；5. 基于实例分析，验证智能楼宇给排水系统控制设计的有效性和可行性，为实际应用提供参考和借鉴。
通过以上研究，旨在为智能楼宇系统的发展和应用提供理论支持和实践指导，促进建筑环境的智能化管理和可持续发展。
2. 正文2.1 智能楼宇系统概述智能楼宇系统是一种集成了物联网技术、传感器技术和智能控制技术的先进建筑系统。
它通过实时监测和控制建筑内部各种设备和系统的运行状态，实现对建筑能耗、安全、舒适度等方面的智能化管理。
智能楼宇系统通常包括建筑自动化系统、智能照明系统、智能安防系统、智能消防系统等。
给排水系统控制设计是智能楼宇系统中至关重要的一环。
给排水系统是建筑中不可缺少的设施，它们负责将用水排放到污水管道中或者向建筑供水。
智能楼宇给排水系统控制设计
智能楼宇给排水系统控制设计
随着科技的不断发展，智能楼宇给排水系统控制设计已经成为现代建筑中的重要一环。
智能楼宇给排水系统控制设计旨在提高楼宇的能效、节约水资源，并提供便捷的管理和维
护手段。
智能楼宇给排水系统控制设计的主要目标是实现给水和排水系统的自动化控制。
通过
传感器和智能控制器的配合，楼宇给排水系统可以根据实时的水质、水压、温度等参数进
行自动调整和优化。
这种自动化控制可以提高楼宇的能效，避免资源的浪费和环境的污
染。
智能楼宇给排水系统控制设计的核心是智能控制器。
智能控制器是通过与传感器和执
行器连接，实现智能化控制的关键设备。
智能控制器可以收集传感器的数据，并根据预设
的规则进行相应的响应。
在检测到水压过低时，智能控制器可以自动启动水泵，并根据实
际需求进行调整，保持系统的稳定运行。
智能楼宇给排水系统控制设计的另一个重要部分是远程监控和管理系统。
远程监控和
管理系统可以通过互联网连接到智能控制器，实现对给排水系统的实时监控和远程管理。
通过远程监控和管理系统，楼宇管理员可以随时随地监测系统运行状态，检测异常情况，
并进行相应的调整和维护。
这种远程管理的方式大大提高了管理的效率和便捷性。
智能楼宇给排水系统控制设计还可以结合人工智能技术，实现更加智能化的控制。
通
过对大量数据的分析和学习，人工智能系统可以自动化判断系统的工作状态，并进行相应
的调整和优化。
通过对历史数据的分析，人工智能系统可以预测楼宇的水需求，并自动调
整给水系统的运行模式，以达到最佳的节能效果。
给排水自动化原理
§4.1 生活给水系统的自动控制
一、给水系统自动控制
（三）气压给水方式 1. 概念 气压给水方式是利用气压罐代替高位水箱的给水系统。 气压给水方式是利用气压罐代替高位水箱的给水系统。 2. 工作流程
水泵 水流开关 气压罐 终端用户 给水管网 压力传感器
城市供水管网
水池
控制柜
气 囊
气压给水工作流程示意图
第4章 给排水自动化原理
§4.1 生活给水系统的自动控制
一、给水系统自动控制
（二）水泵直接给水方式
水泵直接给水系统监控原理图
第4章 给排水自动化原理
§4.1 生活给水系统的自动控制
一、给水系统自动控制
（二）水泵直接给水方式 4. 设备、系统运行状态与参数监控点/位及常用传感器 设备、系统运行状态与参数监控点/
生活消防水池
生活用水 消防用水 生活消防共用水箱出水管设置示意图
第4章 给排水自动化原理
§4.1 生活给水系统的自动控制
一、给水系统自动控制
（一）高位水箱给水方式 2. 工作原理
生活水泵 水流开关 高位水箱 OL：溢流水位 ： HL：停泵水位 ： 城市供水管网 ML：启泵水位 ： LL：低限水位 ： 低位水箱 OL HL ML LL 高位水箱给水工作原理示意图 给水管网
控制柜
终端用户
第4章 给排水自动化原理
§4.1 生活给水系统的自动控制
一、给水系统自动控制
（一）高位水箱给水方式 3. 控制原理与要求 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， 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。 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。 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。 水泵损坏时，备用水泵能投入使用，以保证系统正常运行。
智能楼宇给排水系统控制设计
智能楼宇给排水系统控制设计【摘要】智能楼宇给排水系统控制设计是智能建筑领域的重要组成部分，具有重要的意义和价值。
本文介绍了智能楼宇给排水系统控制设计的原理、关键技术、实施方法、应用领域和未来发展方向。
通过对该设计的深入探讨，揭示了其在提高楼宇水利设施管理效率、减少能源消耗、提升舒适度等方面的优势和意义。
未来，随着智能技术的不断发展，智能楼宇给排水系统控制设计有望实现更智能化、高效化。
这对于推动智能建筑产业的发展，实现可持续发展具有积极的前景展望。
【关键词】智能楼宇、给排水系统、控制设计、原理、关键技术、实施方法、应用领域、未来发展、优势、意义、前景展望1. 引言1.1 智能楼宇给排水系统控制设计的重要性智能楼宇给排水系统控制设计的重要性在日常生活和建筑管理中起着至关重要的作用。
随着城市化进程的不断发展和人口的增加，楼宇建筑数量不断增加，给排水系统承载的压力也越来越大。
传统的给排水系统在排水过程中存在着许多问题，如排水不畅、漏水、水质污染等，这些问题对建筑物的维护和使用造成了极大的影响。
智能楼宇给排水系统控制设计的重要性首先体现在其可以提高排水系统的运行效率和稳定性。
通过智能化系统的监测和控制，可以及时发现并处理排水管道中的问题，避免了水质污染和漏水等情况的发生，保障了建筑物的正常使用。
智能化系统还能够实现能源节约和资源有效利用。
通过智能控制技术，可以根据实际需要调节水泵的运行状态，降低能耗，提高资源利用率。
智能楼宇给排水系统控制设计还可以提升建筑管理的智能化水平。
通过监测数据的采集和分析，管理员可以实时了解系统运行状态，及时采取措施解决问题，提高管理效率和服务质量。
智能楼宇给排水系统控制设计的重要性在于提高排水系统运行效率和稳定性、节约能源资源、提升管理水平，为建筑运行和管理带来诸多好处。
随着科技的不断发展，相信智能楼宇给排水系统控制设计将在未来得到更加广泛的应用和推广。
1.2 智能楼宇给排水系统控制设计的发展背景随着科技的不断进步和社会的不断发展，智能楼宇给排水系统控制设计逐渐成为建筑领域的一个重要方向。
建筑行业给排水系统的自动化与智能化应用
建筑行业给排水系统的自动化与智能化应用摘要随着智能科技的快速发展，建筑行业的给排水系统也逐渐实现了自动化与智能化。
本文将从自动化系统与智能化技术的介绍、应用案例以及未来发展展望等方面，对建筑行业给排水系统的自动化与智能化应用进行探讨。
1. 引言随着人们对建筑品质要求的不断提高，传统的给排水系统已经难以满足建筑行业的需求。
为了提高系统的效率和性能，自动化与智能化技术在建筑行业的给排水系统中得到了广泛应用。
本文将对自动化与智能化技术在建筑行业给排水系统中的应用进行深入探讨。
2. 自动化系统的应用自动化系统在建筑行业给排水系统中的应用，主要体现在以下几个方面：2.1 自动控制自动控制系统是建筑行业给排水系统中最常见的自动化应用。
通过传感器的监测和控制器的指令，系统可以自动调节水流量、温度、压力等参数，以达到最佳的运行状态。
这不仅提高了系统的效率，还能够减少人为操作的错误。
2.2 远程监控远程监控系统通过网络连接，可以实现对建筑行业给排水系统的远程监控和控制。
工程师可以根据实际需求，在任何时间和地点监测系统的运行状态，及时发现问题并进行处理。
这种远程监控系统极大地提升了管理效率和灵活性。
2.3 数据采集与分析自动化系统可以实现对给排水系统的数据采集和分析，通过分析系统的运行数据，可以发现问题并进行优化。
同时，通过数据分析还可以预测系统的运行情况，提前进行维护和处理，有效预防系统故障的发生。
3. 智能化技术的应用智能化技术在建筑行业给排水系统中的应用，主要体现在以下几个方面：3.1 人工智能人工智能技术在建筑行业给排水系统中的应用越来越广泛。
通过机器学习和数据分析，系统可以自动学习和优化，提高系统的效率和性能。
例如，智能化系统可以根据用户的习惯自动调节水温、水压等参数。
3.2 物联网技术物联网技术可以实现对建筑行业给排水系统中各个设备的互联互通。
通过传感器和网络连接，系统可以实现设备之间的信息交互和远程控制。
楼宇自动化专业介绍
楼宇自动化专业介绍楼宇自动化是一门涵盖建筑、电子、计算机和通信等多个学科的综合性专业。
其主要目标是通过应用先进的技术手段，实现楼宇设备和系统的智能化、自动化和集成化，提高楼宇的舒适性、安全性和能源效率，为人们提供更加智能、便捷、环保的生活和工作环境。
楼宇自动化专业的学习内容主要包括以下几个方面：1. 建筑工程基础知识：学习建筑物的结构、建筑材料、建筑施工等基础知识，了解楼宇的基本构造和特点。
2. 电气工程技术：学习电气系统的设计、安装和维护等技术，掌握电气设备的选型、布线和接线等技能。
3. 机械工程技术：学习楼宇设备的选择、安装和调试等技术，了解暖通空调系统、给排水系统等相关知识。
4. 自动控制技术：学习自动化控制系统的原理、设计和调试等技术，掌握传感器、执行器、控制器等设备的使用方法。
5. 计算机网络技术：学习计算机网络的原理、配置和管理等技术，了解楼宇自动化系统的网络通信和数据传输方式。
6. 智能建筑技术：学习智能建筑的概念、技术和应用，了解楼宇自动化系统与智能家居、智能办公等领域的关联。
在楼宇自动化专业的学习过程中，学生将通过理论学习和实践训练相结合的方式，掌握相关的基础知识和实际操作技能。
学生将学习如何进行楼宇设备和系统的设计、安装、调试和维护，如何利用先进的技术手段实现楼宇的智能化管理和控制。
毕业后，楼宇自动化专业的毕业生可以在建筑设计院、楼宇设备供应商、建筑施工企业、物业管理公司等单位就业。
他们可以从事楼宇自动化系统的设计、安装、调试和维护工作，也可以从事楼宇能源管理和环境监测等相关工作。
随着智能建筑的发展，楼宇自动化专业的就业前景广阔，毕业生的就业率较高。
此外，楼宇自动化专业还提供了继续深造的机会。
毕业生可以选择攻读硕士或博士学位，深入研究楼宇自动化领域的前沿技术和应用，为行业的发展做出更大的贡献。
总之，楼宇自动化专业是一个充满挑战和机遇的领域。
通过学习这门专业，学生将掌握先进的技术和方法，为建筑物的智能化和可持续发展做出贡献，为人们提供更加舒适和高效的生活和工作环境。
楼宇自控系统原理及介绍
研发中心
中央空调原理
研发中心
主机
主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成， 其工作循环过程如下：
首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液 体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的 冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝 器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的 突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化， 同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化 后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。
楼宇自控系统
七、BAS系统的设计 BAS系统的设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的
整体功能需求和物业管理方式控制水平，根据建筑物内不 同区域的要求和被控系统的各个特点，选择技术先进、成 熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的 盲目性。
楼宇自控系统
1、楼宇自动化系统设计依据
– JGJ/T16-92“民用建筑电气设计规范” – GBJ116-88“火灾自动报警系统设计规范” – GB4718-84“火灾报警设备专业名词术语” – GBJ19-87“采暖通风与空调调节设计规范” – GBJ115-87“工业电视系统工程设计规范” – GBJ93-86“工业自动化仪表工程施工及验收规范”
楼宇自控系统
2、LonTalk协议LonWorks技术所使用的通 信协议。LonTalk协议遵循由国际标准化 组织（ISO）定义的开放系统互连（OSI） 参考模型所定义的全部七层服务。它适 用于任何一种传输媒介。
楼宇自控系统
3、LonMark与BACnet BACnet是个综合性的规范，它准许纵多的实施方案，并
建筑物自动控制系统04_给排水自动化原理
生活热水系统将热源设备提供的蒸汽或高 温热水，通过热交换器转换为满足温度要 求的生活热水输送到热水用户。在楼层高、 用户分布比较广的热水系统中，往往有多 个热交换站，向分布在不同区域的用户就 近提供热水，这样可以节约远距离输送热 水所需的动力。当热水用量小、用户集中 时，可由一个热交换站向所有用户提供热 水，以减少设备投资。图4．6为生活热水 给水系统监控原理图。
气压给水方式还有另一种工作原理，它是 用气压水箱代替气压罐。气压水箱中没有
气囊，而是通过空气压缩机向气压水箱充 气，使气压水箱中的水压达到给水系统所 需的压力，以满足给水管网给水压力的要 求。
பைடு நூலகம்
4.1.2 热水给水系统自动控制
热水给水系统由热交换器、补水箱、热水 泵等组成。生活热水的热交换系统与空调 热交换系统的区别在于空调热交换系统二 次侧是闭式系统，而生活热水的热交换系 统二次侧是开式系统。
在高层建筑中，水泵直接给水系统如果采 用一种给水压力向整个建筑(或建筑群)直接 给水，同样存在低层的生活给水压力太大、 给水效果比较差的问题。因此，如果在高 层建筑(群)采用水泵直接给水系统，则常采 用分区配置不同扬程的水泵向不同分区直 接给水的方式；或者是采用同一扬程水泵， 进行减压后向不同分区给水的方式。其给 水原理图如图4．4所示。
在由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，以保证系统正常工作。为了延
长各水泵的使用寿命，通常要求水泵累计 运行时问数尽可能均衡。因此，每次启动 水泵时，应优先启动累计运行时间数最少
的水泵，控制系统应有自动记录设备运行 时间的功能。控制中心能实现对现场设备 的远程控制，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。
霍尼韦尔楼宇自控系统介绍-控制原理图说明
配电参数
水压力/流量
风管静压
变频反馈
风量
模 拟 输 出 (AO) 水 阀 蒸汽阀门 风阀 变频调速
数 字 输 入 (DI) 自/手动转换 运行状态 故障报警 滤网 阻塞报警 水流/ 水位开关 防冻开关 阀门 状态反馈
数 字 输 出 (DO)
风机开关 水泵启停 蝶阀控制 加热丝开关
5
风阀开关
声光报警
Honeywell Confidential
新风机组
Honeywell Confidential
9
空调机组
Honeywell Confidential
10
空调机组
BAS监控主要功能表
监控内容 控制方法 夏季自动调节冷水阀开度，保证送风温度为设定值 冬季自动调节热水阀开度，保证送风温度为设定值 过渡季节根据新风的温湿度计算焓值，自动调节混风比 自动控制加湿阀开闭，保证回风湿度为设定值 空气过滤器两端压差过大时报警，提示清扫 根据事先安排的工作及节假日作息时间表，定时启停机组、 自动统计机组工作时间，提示定时维修 连锁：风机停止后，新风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭 保护：风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并连锁停机 防冻保护：当温度过低时，开启热水阀，关闭风门，停风机
3.设备定时启停控制
4.参数监测及报警
说明：本图尽供参考，未考虑一次侧温度、压力、流量参数，根据具体应用取舍。
Honeywell Confidential
24
热交换器
热交换器 循环泵启停 循环泵运行状态 循环泵故障报警 循环泵手自动状态 二次侧出水温度 蝶阀开度控制 合计 2 2 2 2 6 2 XL50 2 2 2 VF20T AI AO DI DO 2 现场设备 选择DDC
给排水自动化原理
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第4章 给排
3.气压给水方式
气压水罐的作用相当于高位水箱，其位置可根据需 要设置在高处或低处。在给水系统中设置气压给水 设备，利用该设备的气压水罐内气体的可压缩性， 升压供水。
适用于室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑 内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设 置高位水箱的情况。
•
第4章 给排
建筑内部管网直接在外网压力的作用下工作。 当室外给水管网的水量、水压一天内任何时间都能
满足室内管网的水量、水压要求时，采用依靠外网 的直接给水方式。 优点：系统最简单，能充分利用外网压力； 缺点：室内没有贮备水量，外网一旦停水，内部立 即断水。
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第4章 给排
2.单设水箱的给水方式
在室外管网中的水压足够时（一般在夜间），可直 接向室内管网和室内高位水箱送水，水箱贮备水量 ；
当室外管网的水压不足时（一般在白天），短时间 不能满足建筑物上层用水要求时，由水箱供水。
适用于室外管网水压周期性变化大，短时间不能保 证建筑物上层用水要求的情况。
•
第4章 给排
二、依靠水泵升压给水方式 1.设水泵的给水方式
建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供水； 建筑内用水不均匀时，宜采用一台或多台水泵变速 运行供水，以提高水泵的工作效率。
•
第4章 给排
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第4章 给排
4.2 建筑给水系统自动控制
现代建筑中常见的生活给水系统有以下几种方式
高位水箱给水方式 水泵直接给水方式 气压罐压力给水方式 无负压供水方式
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第4章 给排
4.2 建筑给水系统自动控制
给水监控系统主要是对给水系统的工作状态和参数进行 监测与控制，保证系统的运行参数能够满足建筑的供水要求 和供水系统的安全。
给排水自动化原理
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2020/12/12
给排水自动化原理
第4章 给排水自动化原理
4.1 给水排水系统的分类和基本给水方式 4.2 建筑给水系统自动控制 4.3 变频调速恒压供水系统 4.4 变频器在小流量恒压供水系统中的应用
本章小结 本章作业
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第4章 给排水自动化 原理
给排水自动化原理
n 缺点:设备层（技术层）要求高；每区都有水泵、水箱，不 便管理；水泵噪音大；水箱要考虑防漏水；下层水箱容积大， 结构负荷大；造价高；工作不可靠；上区用水受下区限制
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第4章 给排水自动化 原理
给排水自动化原理
竖向分区给水的基本形式 （２)并联分区
n 分区设置水箱和水泵，水箱设置在各区的顶部，水泵则集中 设置在底层或地下室。
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第4章 给排水自动化 原理
给排水自动化原理
4.2.2 气压给水系统监控
n 在给水系统中设置气压给水设备，利用该设备的气 压水罐内气体的可压缩性，升压供水。其作用相当 于高位水箱，其位置可根据需要设置在高处或低处。
n 适于室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内 给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置 高位水箱时采用。
n 利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。 n 利用水箱减压：水泵将水直接送入最上层的水箱，各区分别
设置水箱，由上区的水箱向下区的水箱供水。 n 利用减压阀减压：在上下区之间设置减压阀，起减压的作用。
向下区供水时，先通过干管上的减压阀减压，然后进入下一 区的管网，依次向下区供水。 n 优点：供水可靠，设备与管材少、投资省、设备布置集中、 省去水箱占用面积。缺点：下区水压损失大，能量消耗多。
楼宇自动化概论 BAS——给排水
建筑给水方式
直接给水方式 当室外给水管网的水量、 当室外给水管网的水量、水 压一天内任何时间都能满足室内 管网的水量、水压要求时， 管网的水量、水压要求时，应充 分利用外网压力， 分利用外网压力，采用直接给水 方式， 方式，建筑内部管网直接在外网 压力的作用下工作。 压力的作用下工作。 直接给水方式的特点是： 直接给水方式的特点是：系 统最简单，能充分利用外网压力。 统最简单，能充分利用外网压力。 但室内没有贮备水量， 但室内没有贮备水量，外网一旦 停水，内部立即的给水方式 当室外管网的水压周期性变化大， 当室外管网的水压周期性变化大，一天内大部分时 室外管网水压、水量能满足室内用水要求， 间，室外管网水压、水量能满足室内用水要求，只有在 用水高峰时，由于用水量过大，外网水压下降， 用水高峰时，由于用水量过大，外网水压下降，短时间 不能保证建筑物上层用水要求时， 不能保证建筑物上层用水要求时，可采用单设水箱的给 水方式。 水方式。 在室外管网中的水压足够时(一般在夜间) 在室外管网中的水压足够时(一般在夜间)，可以直 接向室内管网和室内高位水箱送水，水箱贮备水量； 接向室内管网和室内高位水箱送水，水箱贮备水量；当 室外管网的水压不足时(一般在白天) 室外管网的水压不足时(一般在白天)，短时间不能满足 建筑物上层用水要求时，由水箱供水。 建筑物上层用水要求时，由水箱供水。由于高位水箱容 积不宜过大， 积不宜过大，单设水箱的给水方式不适用于日用水量较 大的建筑。 大的建筑。
建筑给水方式
设水泵的给水方式 当一天内室外给水管网的水压大部分时间满足不了建 筑内部给水管网所需的水压， 筑内部给水管网所需的水压，而且建筑物内部用水量较大 又较均匀时，可采用单设水泵增压的供水方式。 又较均匀时，可采用单设水泵增压的供水方式。 工业企业、生产车间常采用这种方式， 工业企业、生产车间常采用这种方式，根据生产用水 的水量和水压，选用合适的水泵加压供水。 的水量和水压，选用合适的水泵加压供水。对于一些民用 建筑，住宅、高层建筑等用水量比较大， 建筑，住宅、高层建筑等用水量比较大，用水不均匀性又 比较突出韵建筑， 比较突出韵建筑，或对建筑立面以及建筑外观要求比较高 的建筑，不便在上部设置水箱，可采用水泵供水方式。 的建筑，不便在上部设置水箱，可采用水泵供水方式。
基于PLC控制的楼宇自动化给排水系统设计方案
2
304SGR64-160S-4KW
2
SINOMEASURE SIN-P260
1
ASMIK SUP-P200
1
春华（125-100-400B）
1
Байду номын сангаас
水流指示器
HFS-15 伊莱科
1
定制控制柜
1
总线连接器
2
总线电缆
150
备注
3A 10A 11KW 4KW
47KW柴油机水 泵机组
配置启动，急 停，报警三色 柱灯，simtic
• 一、基本生活给排水系统设计 • 二、消防给排水系统设计
基本生活给排水系统设计
• 在建筑物地下室设一生活用水水箱，该水箱使用两台 7.5~11KW的水泵为2F以上楼层供水，以保持供水管道压 力在正常标准内（0.45Mpa~0.6Mpa）。水源取自市政用 水，在水箱上设置两个水位：1.低水位（报警水位），设 一浮球传感器，当水位在报警水位时两台水泵均不启动， 控制PLC向主PLC发送二级报警信号（生活用水少）。
软件总体流程图
从站与主站间采用EM277模块通 讯。
重要硬件选型
器件 CPU224 CN
CPU315-2DP/PN
EM277 DP模块
低功率继电器 大功率继电器 生活稳压水泵 消防稳压水泵
液位传感器 水压传感器 消防供水水泵
硬件选型表
型号
个数
2
1
2
30
30
304SGR100-125S-11KW
• 在生活供水主管道上设置水压力传感器，通过控制PLC使 用PID控制两台水泵分别启停以保持水压在正常标准内， 两台水泵设置为单台间序启动，每台累计工作时间为10h 后切换另一台继续工作。若遇单台故障则应切换到另一台 水泵工作，且发送二级报警信号（单台水泵故障）。若双 台故障则发送一级报警信号（双台水泵故障）。
楼宇自动化第2节给排水系统监控原理
• 这种压力传感器可以通过压力连续检测水池液位， 并把信号送入DDC中，而停泵和报警液位的设定是 可改变的。
一 给水系统的监控
自动监测及报警
一 给水系统的监控
• 2．高位水箱供水
• 高位水箱供水如图4－14所示，通常 的供水系统从原水地取水，通过水泵 把水注入高区水箱及中区水箱，再从 高位水箱及中区水箱靠其自然压力将 水送到各用水点。
二 排水系统的监控
图4－15 排水系统监控原理图
二 排水系统的监控
• 2．检测与报警
当集水坑中液位超过报警水位，液位 传感器把信号送给DDC，系统自动报 警，当水泵出现故障时，信号送给 DDC，系统自动报警。水泵运行时间、 用电量自动累计。
高位报警 低位报警
12
The End
Thank You !
• 为此出现了节能型的由PLC和变频器组成的变 频调速恒压供水系统。
一 给水系统的监控
(1)水泵启/停自动监控 • 恒压供水系统由压力传感器，可编程序控制器
（PLC）、变频器、供水泵组等组成，其原理框图 如图4－13所示。 • 原理如下： 系统采用压力负反馈控制方式。压力传感器将供水 管道中的水压变换成电信号，经放大器放大后与绘 定压力比较，其差值进行Fuzzy－PID运算后，去控 制变频器的输出频率，再由PLC控制并联的若干台 水泵在工频电网与变频器间进行切换，实现压力调 节。
入DDC中，系统自动报警，且另一台水泵接收 DDC指令，自动投入运行，并自动显示启/停状 态，累计水泵运行时间及用电量。
一 给水系统的监控
• (2)自动监测及报警
• 高、中区水箱水位还设有上上限及下下限，即溢流
建筑行业给排水系统中的智能化与自动化
建筑行业给排水系统中的智能化与自动化引言在建筑行业中，给排水系统起着至关重要的作用。
传统的给排水系统通常需要人工操作和监控，但随着技术的进步，智能化与自动化在这一领域的应用已经逐渐成为趋势。
本文将探讨建筑行业中给排水系统智能化与自动化的发展和优势。
智能化与自动化技术的应用智能传感器技术智能传感器技术在建筑行业给排水系统中的应用不断增加。
传感器可以实时监测水位、水质、流速等参数，并将数据传输给中控系统。
通过智能传感器技术，我们可以实现实时监测和报警，提高给排水系统的安全性和效率。
自动控制系统自动控制系统是建筑行业给排水系统智能化的关键部分。
通过使用自动控制系统，我们可以实现对给排水设备的远程监控和控制。
例如，可以通过自动控制系统调整泵站的水泵启停和水位控制，从而实现节能和自动化操作。
数据分析与优化通过对给排水系统的数据进行分析，我们可以优化系统的运行效率和节能效果。
通过数据分析，我们可以识别出系统中的瓶颈和问题，并采取相应的措施进行优化。
此外，数据分析还可以为系统的维护提供指导，通过预测性维护来减少故障和停机时间。
智能化与自动化技术的优势提高系统的安全性智能化与自动化技术可以实时监测给排水系统的运行状态，及时发现问题并采取相应的措施。
例如，当监测到水位异常升高时，系统可以自动报警并停止水泵运行，以避免水泵过载和设备损坏。
这大大提高了系统的安全性和可靠性。
提高系统的效率智能化与自动化技术可以自动调整设备的运行参数，以保证系统的高效运行。
通过使用智能传感器和自动控制系统，可以实时监测和控制水位、流量等参数，从而实现优化的水泵启停和流量调节。
这不仅节约了能源，还提高了系统的运行效率。
降低运行成本智能化与自动化技术可以降低给排水系统的运行成本。
通过自动控制系统，可以减少人工干预和管理费用。
此外，通过数据分析和优化，可以降低设备的故障率和维护费用，同时延长设备的使用寿命。
发展趋势与展望随着科技的不断发展，建筑行业中给排水系统智能化与自动化的应用将会越来越广泛。
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§3 室内排水管网的布置和敷设 排水管道的布置原则
(1)排水管道不得布置在食堂、饮食业的主副食操作烹调 的上方，受条件限制不能避免时，应采取防护措施。 (2)排水管道不得布置在遇水引起燃烧、爆炸或会损坏原 料、产品和设备的上面。 (3)架空管道不得敷设在生产工艺或卫生有特殊要求的生 产厂房内，以及食品和贵重商品仓库、通风机室和变配电 间内。 (4)排水管道外表如有可能结露，应根据建筑物性质和使 用要求，采取防结露措施。 (5)排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、烟道和风道，当 受条件限制必须穿过时，应采取相应的的技术措施。
污水排放条件 •污水温度不应高于40℃； •要求污水基本上呈中性（pH值为6－9）； •污水中不应含有大量的固体杂质； •污水中不允许含有大量汽油或油脂等易燃液体； •污水中不能含有毒物； •对伤寒、痢疾等病原体，必须严格消毒灭除； •排入水体的污水应符合《工业企业设计卫生标准》 的要求；利用污水灌溉时，应符合有关要求。
排水体制的选择 (1)建筑物内排水体制的选择，应根据污水性质、污染 程度、污水量，并结合室外排水体制等因素确定。 (2)生活污水如采用化粪池局部处理时，粪便污水应与 洗浴废水分开排放。 (3)含油污水应经隔油池处理后排放：因此，含油污水 应与其他污、废水分开排放。 (4)中水系统中，需要回用的生活废水应与其他污废水 分开排放。 (5)含有放射性元素、腐蚀性物质、有毒或有害物质的 污水以及需要回收利用的污水均应单独排放。
思考题：
生活给水系统有几种给水方式？以及由这 几种方式构成的系统的监控原理。
室内排水
§1 §2 §3 §4 §5 室内排水系统的分类和污水排放条件 室内排水系统的组成 室内排水管网的布置和敷设 室内排水管道的计算 屋面雨水排除
§1 室内排水系统的分类和污水排放条件 排水体制 (1)室外的排水体制分为分流制和合流制。分流 制是指将生活污水和雨水分别由污水管和雨水管 排放；合流制是指生活污水和雨水由同一管路系 统排放。
(2)室内排水体制也可分为分流制和合流制。分 流制是指各类污、废水由各自独立的管道系统排 放；合流制是指将部分性质相近或全部污、废水 合用同一管道系统排放。
系统分类
(1)粪便污水排水系统：用以排除马桶以及性质相似的污 水的排水系统。 (2)生活废水排水系统：用以排除淋浴器、浴盆、洗脸盆、 洗涤盆、化验盆等卫生器具接纳的生活废水的排水系统。 (3)生活污水排水系统：用以排除粪便污水、生活废水的 排水系统。 (4)工业废水排水系统：用以排除生产污水和生产废水的 排水系统。 (5)雨水排水系统：排除屋面雨雪水曲排水系统。 (6)中水道排水系统：在淡水资源严重缺乏地区，将生活 废水中的沐浴等废水经处理后用来冲洗厕所、浇洒道路和 绿化用排水系统。
4.1
给水系统的自动控制
1、高位水箱给水方式（重力供水） 2、水泵直接给水方式 3、气压给水方式
气压装置供水系统
4.2
排水系统的自动控制
排水监控系统的监控对象：集水井和排水泵
监控功能： 1、集水井水位监测及超限报警 2、排水泵的起停 3、排水泵运行状态的检测及发生故障时报警。
(6)生活污水立管不得穿越卧室、病房等对卫生、安静要求较 高的房间，楼板下明设，如建筑或工艺 有特殊要求时，可在管槽、管道井、管沟或吊顶内暗设，但 应便于安装和检修。
(8)排水埋地管道，不得布置在可能受重物压坏处，不得穿越 生产设备基础。特殊情况下，应与有关专业协商处理。
(9)排水管穿越承重墙或基础处，应预留孔洞，且管顶上部净 空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于0.15m。
(10)排水管道穿过地下室外墙处或地下构筑物的墙壁处，应 采取防水措施。
(11)卫生间的下层不得布置变配电间、生活水池、水泵房、 厨房及备餐室。 (12)多层建筑的底层排水管宜单独直接接室外排水检查井。 (13)建筑物地面以上排水一般应采用重力流方式，排水管 坡度宜按标准坡度，但不应小于最小坡度。 (14)排水立管上每隔层设检查口(底层和顶层必须设置)， 污水横支管管端应设清扫口，清扫口与墙的垂直距离不得 小于0.15m，设堵头时不得小于0.4m。
§2 室内排水系统的组成
建筑排水系统的主要组成部分是： 卫生器具和地漏的污水泄水口、生产设备受水器，卫 生器具存水弯，排水管道系统：包括卫生器具支管、横支 管、排水立管和通往室外的排出管，管道的检查、清通装 置(检查口、清扫口等)，通气管系统。 以上是一般建筑排水系统所共有的部分。有的还要设 置提升和局部处理设施。大面积屋面需设置雨水排除系统。
第四章 给排水自动化原理
楼宇给排水系统特点
人数多，对生活卫生及保安防火措施要求严格。 高度大，造成给水管道内的静压力较大。 发生火灾几率大，十层以上需设置独立的消防供 水系统。 设备复杂，要求不渗不漏，考虑抗震、防噪声。
恒压供水系统：
居住性建筑供水压力：300－－350kpa 住宅、旅馆、医院 公共建筑：350－－400kpa 办公楼 最大静水压力小于600kpa 大用水户至在低区