【正文】 力、空氣壓差的設(shè)備。壓電式加速度傳感器在飛機(jī)、汽車(chē)、船舶、橋梁和建筑的振動(dòng)和沖擊測(cè)量中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是航空和宇航領(lǐng)域中更有它的特殊地位。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測(cè)量動(dòng)態(tài)的應(yīng)力。電磁閥有很多種，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用，最常用的是單向閥、 安全閥 、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。電纜式液位報(bào)警不需要浮球和干簧管，外部無(wú)機(jī)械動(dòng)作，耐污耐用，不怕漂浮物影響，任意角度安裝，豎向安裝有一定的防波浪功能，這種方式較實(shí)用，耐污，壽命長(zhǎng)，安全。因?yàn)樽罂诤陀铱诓辉谝粭l水平線(xiàn)上。但應(yīng)用最為廣泛的是壓阻式壓力變送器，它具有極低山東職業(yè)學(xué)院 9 的價(jià)格和較高的精度以及較好的線(xiàn)性特性。 （ 2）適用場(chǎng)合： 該儀表適用于石油、化工、電力、輕工及醫(yī)藥等行業(yè)污水處理及各類(lèi)常壓和承壓容器內(nèi)介質(zhì)液位的測(cè)量，尤其對(duì)于地下貯槽、貯罐的液位測(cè)量最為理想。旋啟式止回閥有一介鉸鏈機(jī)構(gòu)，還有一個(gè)像門(mén)一樣的閥瓣自由地靠在傾斜的閥座表面上。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過(guò)系統(tǒng)壓的市網(wǎng)自來(lái)水 水流開(kāi)關(guān) 液位計(jì) m 電磁閥 生活用水 壓力變送器 三通閥 水泵 止回閥 蓄水池 變頻調(diào)速器 壓差開(kāi)關(guān) 山東職業(yè)學(xué)院 8 輔助系統(tǒng)提供補(bǔ)給的管路上。 給水系統(tǒng)的組成 給水模擬系統(tǒng)組成示意如下圖 所示： 意圖 由蓄水池、液位計(jì)、電磁閥、水泵、電機(jī)、止回閥、三通閥、壓力變送器、變頻調(diào)速器、壓差開(kāi)關(guān)等組成。建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)保證機(jī)電設(shè)備和安全管理的自動(dòng)化，對(duì)樓宇溫度、濕度、含氧量與照明度等參數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，并按照使用者要求迅速實(shí)施調(diào)節(jié)和綜合管理，為用戶(hù)提供舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境和可靠的安全保障。即既要有足夠的水量，又要有良好的水質(zhì)和穩(wěn)定適宜的水壓。目前已逐步被變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備所取代。由于公共自來(lái)水網(wǎng)水壓不足等原 因，往往會(huì)使得用戶(hù)端水壓過(guò)低達(dá)不到要求。每戶(hù)設(shè)分戶(hù)水表，共用水表箱設(shè)在走廊內(nèi)。 3層：其中 4 戶(hù)是兩室一廳，一個(gè)廚房，一個(gè)衛(wèi)生間和一個(gè)陽(yáng)臺(tái)；其中 6 戶(hù)為三室一廳，一個(gè)廚房，兩個(gè)衛(wèi)生間和一個(gè)陽(yáng)臺(tái)； 1 戶(hù)為一室一廳，一個(gè)廚房和一個(gè)衛(wèi)生間。 山東職業(yè)學(xué)院 5 第 2 章設(shè)計(jì)方案 工程概況 假設(shè)該智能建筑共有 27 層，地上 26 層，地下 1 層。 PLC 具有監(jiān)控功能。在實(shí)現(xiàn)不同的控制任務(wù)時(shí)， PLC 具有良好的通用性。 靈活通用 在完成一個(gè)控制任務(wù)時(shí)， PLC 具有很高的靈活性。 隨著器件水平的提高， PLC的可靠性還在繼續(xù)提高．尤其是近來(lái)開(kāi)發(fā)出的多機(jī)冗余系統(tǒng)和表決系統(tǒng)則更進(jìn)一步增加了PLC 的可靠性。編程語(yǔ)言除了梯形圖和語(yǔ)句表語(yǔ)言之外，還增加了高級(jí) 語(yǔ)言。 CPU 開(kāi)始采用 32 位微處理器，數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理能力大大提高，增加了運(yùn)算控制， PID 控制。有的系統(tǒng)供水管網(wǎng)比較大，所控制的水泵臺(tái)數(shù)也比較多，則可采取總線(xiàn)控制方式，在系統(tǒng)內(nèi)形成局域網(wǎng)，以提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。 而異步電動(dòng)機(jī)的軸上輸出的轉(zhuǎn)速為 n=n0(1s)= 60f1/p (1s) 式中 s—異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 ， s= (n0n)/n0 變頻器的應(yīng)用 這里主要介紹變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用。變頻調(diào)速器（ frequency changer / frequency converter）是一種用來(lái)改變交流電頻率的電氣設(shè)備。隨著通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等在我國(guó)的迅速發(fā)展，智能建筑在各方面也有很大的提高。無(wú)論從硬件、軟件到集成技術(shù)都有顯著的進(jìn)步，加上上個(gè)世紀(jì) 90 年代初，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)在世間迅速普及和應(yīng)用，人們對(duì)建筑功能的要求愈來(lái)愈高，同時(shí)高新科技能為人們提供更安全、更高效、更舒適、更便捷的環(huán)境。美國(guó)智能建筑學(xué)會(huì)定義“智能建筑”是將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)及運(yùn)營(yíng)相互聯(lián)系全面綜合，并達(dá)到最佳組合，所獲得的高效率、高功能與高舒適性的大樓。 在本設(shè)計(jì)中，主要內(nèi)容包括給水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。給排水系統(tǒng)的監(jiān)控是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)中的各種水位、水泵工作狀態(tài)和管網(wǎng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，按照一定要求控制水泵的運(yùn)行方式、臺(tái)數(shù)和相應(yīng)閥門(mén)的動(dòng)作，以達(dá)到需水量和供水量之間的平衡、污水的及時(shí)排放，實(shí)現(xiàn)水泵高效、低耗的最優(yōu)化控制，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的；并對(duì)給排水系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行集中管理，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。 針對(duì)該高層商住樓用水，結(jié)合智能建筑的特點(diǎn)，對(duì)該建筑的給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)，進(jìn)行了初步探討。 27 參考文獻(xiàn) 16 第四章 排水系統(tǒng) 6 第三章 給水系統(tǒng) 28 結(jié)束語(yǔ) 29 山東職業(yè)學(xué)院 III 摘要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息通信技術(shù)等電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展、進(jìn)步，建筑物中設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。給排水系統(tǒng)主要由水泵、水池、電機(jī)及閥門(mén)等組成。 當(dāng)需水量減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，水泵出 口流量減少，否則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)高。其中給水系統(tǒng)中采用恒壓變頻供水方式，水源是城市供水管網(wǎng)。從發(fā)展的角度來(lái)看，應(yīng)強(qiáng)調(diào)智能大廈是多學(xué)科、多技術(shù)系統(tǒng)集成的特點(diǎn)，即智能建筑是指利用系統(tǒng)集成的方法，將智能計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)與建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)信息資源的管理和對(duì)使用者的信息服務(wù)及其與建筑物的優(yōu)化組合，獲得投資合理、適合信息社會(huì)需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的建筑物。一個(gè)蓬蓬勃勃的建筑智能化的普及高潮業(yè)已在全球形成。據(jù)有關(guān)資料顯示，目前智能建筑的投資約占總投資的 5﹪ 8﹪，有的可達(dá)到 10﹪ .智能建筑的真正意義在于滿(mǎn)足用戶(hù)需要。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。恒壓供水是指不管用戶(hù)端用水量大小，總保持管網(wǎng)中水壓基本恒定，這樣既可滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)水的需求，又不使電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)而造成電能浪費(fèi)。 變頻調(diào)速技術(shù) 變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)重要發(fā)展方向，隨著電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，變頻交流調(diào)速已逐漸取代了過(guò)去的滑差調(diào)速 ,變極調(diào)速，直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的許多領(lǐng)域。聯(lián)網(wǎng)能力加強(qiáng) PLC向標(biāo)準(zhǔn)化，系列化發(fā)展。同計(jì)算機(jī)的發(fā)展類(lèi)似，目前 PLC 正朝著小型、簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉的方向發(fā)展。 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng) PLC 具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可應(yīng)用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。首先， PLC 產(chǎn)品已經(jīng)系列化，結(jié)構(gòu)形式多種多樣，在機(jī)型上有很大的選擇余地。 使用方便、維護(hù)簡(jiǎn)單 PLC 控制的輸入模塊、輸出模塊、特殊功能模塊都具有即插即卸功能，連接十分容易。 利用編程器或監(jiān)視器可以對(duì) PLC 的運(yùn)行狀態(tài)、內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視或修改。建筑總高度為 81 米。除上 述戶(hù)型外還有個(gè)門(mén)廳和值班室。室外常年可保證的市政水壓為 400kPa。一般來(lái)說(shuō)解決辦法有，增加供水泵站的壓力或采用末端增壓技術(shù)。變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備采用國(guó)際上成熟的變頻調(diào)速技術(shù)，具有水壓穩(wěn)定、維護(hù)方便、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。故選用變頻調(diào)速恒壓供水。 給排水系統(tǒng)屬建筑設(shè)備管 理自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，要求其運(yùn)行安全可靠，實(shí)現(xiàn)水泵最佳運(yùn)行控制。下面對(duì)其中一些器件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 （ 3）工作原理分析 ：這種類(lèi)型的閥門(mén)的作用是只允許介質(zhì)向一個(gè)方向流 動(dòng)，而且阻止方向流動(dòng)。 （ 4）選用標(biāo)準(zhǔn) :為了防止介質(zhì)逆流，在設(shè)備、裝置和管道上都應(yīng)安裝止回閥；止回閥一般適用于清凈介質(zhì)，不宜用于含有固體顆粒和粘度較大的介質(zhì)。 （ 3） 技術(shù)參數(shù) 測(cè)量范圍： 0～ 3500mm 供電電壓： 12～ 36V DC 輸出信號(hào)：兩線(xiàn)制 4～ 疊加數(shù)字信號(hào)， 由用戶(hù)選擇開(kāi)方或 線(xiàn)性輸出。正負(fù)遷移：零點(diǎn)經(jīng)過(guò)正遷移或負(fù)遷移后，量程、測(cè)量范圍的上限值和下限值的絕對(duì)值，均不能超過(guò)測(cè)量范圍上限的 100%。當(dāng)高價(jià)緊急解列時(shí)，閥門(mén)關(guān)閉，給水走旁路。 電磁閥 電磁 閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整 介質(zhì) 的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。 壓力變送器 一般意義上的壓力變送器主要由測(cè)壓 元件 傳感器（也稱(chēng)作壓力傳感器）、 測(cè)量電路 和山東職業(yè)學(xué)院 10 過(guò)程連接件三部分組成。 壓電傳感器主要應(yīng)用在加速度、壓力和力等的測(cè)量中。 (2)溫度范圍：工作溫度范圍：－ 20～ +88℃ ，（ LT 型為：－ 25～ +70℃ ） 。在樓宇自控系統(tǒng)中，主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，以及監(jiān)測(cè)過(guò)濾器的阻塞情況 最大壓力： 300mbar 壓差范圍 : 2mbar— 10mbar 輸出：無(wú)源觸點(diǎn) 信號(hào)線(xiàn)： RVV2*（無(wú)極性） 型號(hào)： GSTP33A 控制系統(tǒng)的組成 變頻恒壓供水系統(tǒng)原理如圖 所示，它主要是由 PLC、變頻器、 PID 調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、液位傳感器、動(dòng)力控制線(xiàn)路以及 水泵等組成。 水泵的選用 通過(guò)對(duì)該樓用水量的計(jì)算來(lái)選擇合適的水泵。 d，時(shí) 變化系數(shù) Kh=，用水時(shí)間 T=24h。 最高日用水量 Qd=m* qd=759*300／ 1000=最高日最高時(shí)用水量 Qh=Kh* Qd／ T=*／ 24=考慮管網(wǎng)漏失水量和未預(yù)見(jiàn)水量之和按最高日用水量的 10%計(jì)； Kh=。 H1=－ (－ )== H2— 水泵吸水管和出水管至水箱進(jìn)水口的總水頭損失，其中給水管 網(wǎng)局部水頭損失為沿程水頭損失的 30%，故 H2=*(+)=*= H h— 水箱進(jìn)水口的流出水頭，取為 20kPa ∴水泵的揚(yáng)程為： Hb=H1+H2+Hh=++20= kPa=78m H2O 水泵的出水量為 m3/h 。吸水管距底座高H1=225 mm, 壓水管出口距底座高 H2=400mm。給水系統(tǒng)監(jiān)控主要包括水泵的自動(dòng)啟?？刂?、水泵的故障報(bào)警、水泵的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、水箱水位監(jiān)測(cè)等，通過(guò)程 序設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足自動(dòng)控制要求，即根據(jù)水 池 的高低水位信號(hào)來(lái)控制水泵的啟 /停，并且進(jìn)行溢水和枯水預(yù)警。變頻調(diào)速器根據(jù)實(shí)際水壓的變化 ,不斷地調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速 ,通過(guò)調(diào)節(jié)流量達(dá)到恒定水壓的目的。系統(tǒng)采用壓力閉環(huán)控制 ,自動(dòng) 修正被控變量出現(xiàn)偏離的能力，可以修正元件參數(shù)變化以及外界擾動(dòng)引起的誤差，控制精度高。調(diào)節(jié)原理圖如下圖 所示 : 壓力 設(shè)定值 壓力傳感器 變頻器 調(diào)速器 PID 供水泵 供水 管 網(wǎng) 偏差 —