王永戰(zhàn)

(濟(jì)源市自來水公司，河南 濟(jì)源454650)

近年來，隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模急劇擴(kuò)大，多層建筑和高層建筑越來越多，越來越高。 這對保障城市基礎(chǔ)功能之一的城市供水提出新的需求，傳統(tǒng)的水池或水箱加泵站的二次供水模式由于受到能耗大、水質(zhì)二次污染的因素制約，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會追求高品質(zhì)生活的要求。 隨著供水技術(shù)的發(fā)展，特別是智能化控制技術(shù)與傳統(tǒng)供水技術(shù)的有機(jī)融合，使得二次供水技術(shù)向著環(huán)保、衛(wèi)生、節(jié)能的方向發(fā)展，這就是新型的無負(fù)壓二次供水系統(tǒng)。

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的微處理器控制技術(shù)，通過傳感器與智能保護(hù)器的智能化控制， 能根據(jù)用戶所需要的壓力和流量智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行，實現(xiàn)高效節(jié)能供水和智能化保護(hù)作用。 整個系統(tǒng)全自動運(yùn)行，不需要專人值守，并可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)與控制設(shè)備的工作狀態(tài)。

1 系統(tǒng)介紹

二次供水智能控制系統(tǒng)主要由以下幾部分組成： 智能控制柜（PLC）、壓力變送器、防負(fù)壓模塊、多重保護(hù)器、水泵機(jī)組及穩(wěn)流罐、其他附屬配件等組成。整個二次供水系統(tǒng)工作原理為：首先，根據(jù)設(shè)計部門確定的用戶實際需要的壓力和流量， 在智能控制裝置進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的水進(jìn)入穩(wěn)流罐時，控制系統(tǒng)的防負(fù)壓模塊和壓力變送器同時開始工作， 防負(fù)壓模塊通過智能控制穩(wěn)流罐內(nèi)機(jī)械浮球閥，使罐內(nèi)不出現(xiàn)負(fù)壓，不對其他用戶用水造成影響；同時，壓力變送器檢測當(dāng)前市政自來水管網(wǎng)的壓力值， 并將數(shù)據(jù)傳送至智能控制裝置，利用PID 運(yùn)算， 比較實際檢測的壓力值與用戶設(shè)定的壓力值的大小，并根據(jù)比較結(jié)果，智能控制水泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)：當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的壓力大于或等于用戶設(shè)定的壓力值時，控制水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，市政自來水從旁通管直接對用戶供水；當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的壓力小于用戶設(shè)定的壓力值時，差多少，補(bǔ)多少，智能控制裝置把信號傳送給變頻器，水泵運(yùn)行，并根據(jù)用戶需要水量的多少自動調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速，保持對用戶正常用水；當(dāng)市政自來水管網(wǎng)突發(fā)停水事故時，壓力變送器把信號傳送給智能控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)把信號反饋給變頻器，水泵停止運(yùn)行，保護(hù)水泵機(jī)組。 系統(tǒng)工作原理如圖1 所示。

以某小區(qū)配置的無負(fù)壓（疊壓）二次供水系統(tǒng)為案例進(jìn)行介紹：該小區(qū)共有12 幢11 層高的住宅樓，樓層高33 米，二次供水系統(tǒng)由上海某泵業(yè)集團(tuán)提供，給水加壓設(shè)備采用SNWG49-65-3 型（流量49m3/h,揚(yáng)程65m，3 臺水泵），智能控制系統(tǒng)采用SNK-WBP-2-7.5 型。根據(jù)圖紙設(shè)計，該小區(qū)設(shè)計供水壓力為0.5MPa，首先，在智能控制柜設(shè)置用戶參數(shù)為0.5MPa。正常時段，市政自來水管網(wǎng)壓力為0.23MPa，智能控制系統(tǒng)控制水泵機(jī)組在市政自來水管網(wǎng)原有壓力上再增壓0.27MPa，滿足用戶使用。 由于市政自來水壓力是實時動態(tài)變化的，壓力變送器連續(xù)采集壓力信號，傳給智能控制系統(tǒng)，傳送的壓力信號與設(shè)定的壓力值經(jīng)控制系統(tǒng)PID 運(yùn)算，向變頻器傳送運(yùn)轉(zhuǎn)變頻指令，控制水泵機(jī)組以變頻方式運(yùn)行，保持恒壓供水，時刻滿足用戶使用。

圖1 系統(tǒng)工作原理圖

2 結(jié)束語

在城市二次供水統(tǒng)中引入智能化控制系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的二次供水方式所帶來的弊端，而且起到環(huán)保節(jié)能的效果。 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2008 年12 月12 日分別批準(zhǔn)發(fā)布了《箱式無負(fù)壓供水設(shè)備》（CJ/T302-2008）和《穩(wěn)壓補(bǔ)償式無負(fù)壓供水設(shè)備》（CJ/T303-2008 兩個）城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，于2009 年6 月1 日起實施。 在兩個標(biāo)準(zhǔn)中，都提出了無負(fù)壓供水設(shè)備應(yīng)具有以下智能功能：（1）水泵的變頻和輪換運(yùn)行功能；（2）無負(fù)壓功能；（3）根據(jù)用戶不同時段的需要智能調(diào)節(jié)流量和壓力的功能；（4）設(shè)備運(yùn)行中的智能保護(hù)功能；（5）遠(yuǎn)程監(jiān)測和監(jiān)控功能。由此可見，智能化控制系統(tǒng)是無負(fù)壓二次供水設(shè)備的神經(jīng)中樞，它直接影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及整個設(shè)備的所有功能能否實現(xiàn)。