高校校園供水方式的改造實踐張成立黃恒王煜曾云提要根據(jù)高校用水時間集中用水量變化較大的特點分析了某校園原供水系統(tǒng)存在成本高可靠性低水資源浪費管網(wǎng)系統(tǒng)待完善的問題。提出以利用自來水水壓供水為主水泵提升為輔水泵采用自動控制方式的改造思路。并據(jù)此進行了管網(wǎng)改造及利用微型可編程控制器LOGO!實現(xiàn)水泵自控取得了良好的節(jié)能節(jié)水效果。關鍵詞高校供水改造節(jié)能節(jié)水可編程控制器1校園供水存在的問題成來水后大量溢流極大地浪費了水資源增大了供高校校園的供水和一般城市供水相比較為特水成本。殊。主要是由于校園內學生住宿區(qū)一般都較為集(4)校園管網(wǎng)系統(tǒng)設計有缺陷。對于一般建筑中造成了學生宿舍、食堂的用水十分集中且用水物如教室、實驗室、教師住宿區(qū)等本來城市自來水量較大。而其它建筑物如教室、實驗室、教師住宿區(qū)的正常供水即可滿足其用水量要求但采用水泵供等的用水量則相對較少。同時用水的時間性強水后反而會出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。同時用水量大般在早上6:00~8:00中午11:00~2:00,下午5:00的學生宿舍屋頂水池設計偏小調節(jié)能力較差7:00晚上9:00~10:00四個時間段用水量最大,2改造思路而其它時間則用水量一般。某高校的某區(qū)供水方式(1)校園供水以自來水供水為主水泵供水為為把城市自來水管網(wǎng)的水源取到蓄水池后用水泵輔。由于自來水采用多廠聯(lián)合供水的方式并設有抽到校園內高位水池再由高位水池向校園管網(wǎng)供大量的多級調節(jié)水池和加壓泵站對水壓和水量的水。隨著髙校的擴招學生人數(shù)顯著增多造成了經(jīng)調節(jié)能勹較強。且自來水對供電事故的應急能力較常性的供水不足特別是學生宿舍和食堂最為明顯,強機電設備的備用率較高特別是經(jīng)過近幾年的管影響了學生和教師的正常生活秩序,同時該供水方網(wǎng)改造供水可靠性大大提高。因此校園供水應充式還存在如下問題分利用自來水管網(wǎng)所提供的水壓滿足校園供水中(1腆烘水成本高。由于校園內的用水全部采用的大部分需要。針對用水量較大、用水集中、時間性水泵供水造成電能的極大浪費和機電設備的大量強的學生宿舍和食堂在用水高峰期會出現(xiàn)供水不損耗。足的情況。應在自來水正常供水的情況下采用水2)供水可靠性低。由于水泵采用人工操作方泵供水作為輔助措施發(fā)揮校園內蓄水池、高位水池式高位水池的水位只能靠人為估計而且高位水池和屋頂水池的貯水作用。這種供水方式既節(jié)約了大離水泵房較遠無法做到準時開機和停機。會造成量電能降低機電設備的損耗獲得良好經(jīng)濟效益供水中斷或岀現(xiàn)高位水池水位過高而溢流電能和又提高了供水的可靠性滿足校園的特殊供水需要。水資源造成浪費。另外如果蓄水池水位過低還會(2冰泵供水采用自動控制方式。采用自動控造成水泵空轉導致電能浪費和機電設備的加速損制方式雖然會增加一些投資費用但這部分費用與耗。供水濃相九備投資相比是很小的3冰資源浪費。除水泵不能準時停機而造成加上弌成熟可靠性高既減的溢流浪費外。學生因高峰期供水中斷故經(jīng)常打少了頭叫問了水泵供水的可靠性和開閥門未關造成來水后的浪費。很多學生在上課準確性又可減輕工作人員的工作量降低能耗和機前或睡覺前打開閥門用水桶或臉盆接水、貯水造電設備的損耗獲得良好的經(jīng)濟效益特別是長期運66給水排水ol.29No.42003行效益更加顯著。對于自動控制裝置的投資也將自動控制。正常情況下利用工作泵進行供水當工因節(jié)水節(jié)能而很快回收。作泵出現(xiàn)故障時則利用備用泵進行供水并由自動3具體改造方案裝置對工作泵和備用泵進行自動切換使設備得到3.1對校園供水管網(wǎng)進行適當改造均衡利用這對延長設備使用壽命是很有好處的。該校園的高位水池地理位置較高通過對該校其供水原理示意見圖1圖1中的虛線部分為增加園附近的自來水管網(wǎng)壓力進行多次實測發(fā)現(xiàn)在自內容來水管網(wǎng)壓力最高時,也不會造成高位水池溢流。因此在改造時設置一條管路直接把城市供水管網(wǎng)自動控制裝置亭泵水位開泵水和校園供水管網(wǎng)連接起來并在管路上安裝質量較電接點壓力表高位水池好的倒流防止器只允許水流從城市管網(wǎng)流向校園止回閥校園供水干管管網(wǎng)利用自來水自身的壓力向校園管網(wǎng)供水滿足2”水泵校園供水的大部分需要。而且當自來水管網(wǎng)壓力較高時如深夜)還可實現(xiàn)各屋頂水池的貯水功能。都水池城市自來對于高位水池也能完成部分貯水任務從而減少水泵的供水量,節(jié)約能耗降低供水成本。如果在自來水管網(wǎng)壓力最高時會造成高位水池溢流則在上述圖1供水原理管路改造的基礎上還需在高位水池的岀水干管上4水泵自動控制系統(tǒng)增加一個止回閥只允許水從高位水池流出。并從4.1設備選擇與設計城市管網(wǎng)上另引一路水管到高位水池且用浮球閥水泵的控制過程為簡單的邏輯控制,開關量輸控制其進水以防止高位水池溢流。入輸出點數(shù)需求較少。如果采用繼電器控制方式來3.2水泵改為自動控制方式實現(xiàn)則接線較為復雜可靠性較低洳如果采用通用在原有的水泵手動控制系統(tǒng)中沒有2臺水泵可編程序控制器(PLC)來實現(xiàn)則輸入輸出點數(shù)浪1用1備,但水泵岀水干管的口徑是按一臺水泵運費較大成本較高洳果采用西門子微型可編程序控行設計的。故在改造時不考慮兩臺水泵同時運行的制器IOGO!來實現(xiàn)則既能滿足控制要求又使成情況否則需對水泵岀水干管進行增徑改造。又由本相對較低而且具有較高的可靠性即性價比高,于水泵功率較大故原系統(tǒng)配有自耦減壓啟動器以比較適合本系統(tǒng)減小啟停時的沖擊。LOGO!是西門子通用邏輯控制模塊是一種根據(jù)原系統(tǒng)的實際情況,為實現(xiàn)水泵的自動控微型PLC。它集編程、顯示、控制為一體具有編程制沒置一套自動控制裝置設置3個液位開關其方便、抗干擾強、體積小巧、價位較低的突出優(yōu)點。中2個安裝于高位水池1個安裝于蓄水池。同時,它具有多種功能如與、或非、與非、或非、異或延為了加強水泵的故障判斷以便及時修理在水泵出時繼電器、脈沖觸發(fā)器、時鐘、RS觸發(fā)器、計時器、計水干管上設置一只電接點壓力表根據(jù)水泵運行時數(shù)器、日歷觸發(fā)開關等。并有多種型號以滿足輸入其壓力是否達到預定值來判斷水泵是否出現(xiàn)故障。輸出點數(shù)、電壓等級、通訊等不同功能的需要。而且當然更可靠的判斷方法是設置示流信號器即根據(jù)軟件編程十分簡便,可利用操作面板的LCD顯示屏水泵出水管路上的示流信號器是否動作來進行判和6個操作鍵對功能塊進行連接構成功能塊圖即斷但示流信號器只能用于較小口徑的管路上且安可。行后槍、輸出狀態(tài)星期時間裝比較麻煩而采用電接點壓力表的判斷方法既方等信控制參數(shù)?？梢?便又可靠。另外沒置報警功能并將報警信號遠送LOCNMH有編程操作簡單、編程值班室以便值班人員對報警情況及時掌握。這樣語言易學、成本較低、參數(shù)顯示和設置方便等優(yōu)點,根據(jù)水池水位、電接點壓力表的情況來實現(xiàn)水泵的可應用于點數(shù)較少的邏輯控制場合特別適合用在給水排水vol29No,4200367單機或小系統(tǒng)中。1幻J2用于1水泵3AZJ用于2#水泵。報警根據(jù)水泵的控制要求及報警要求控制器具體選指示燈1HD用于”1#水泵故障”報警,2HD用于為I∝XO!230CL,它具有12路開關量輸入“2#水泵故障報警3H用乎蓄水池水位過低”報(230VAC)8路繼電器輸出20VAC阻性10A感性警AHD用高位水池液位開關故障"報警。1JLC3A)采用230wAC供電。如果不設置報警功能控制為水泵正常運行接觸器2LC為減壓啟動接觸器裝置選擇IOXO!230RC更適合它具有6路開關量輸3JLC為星點接觸器。RJ為熱繼電器觸點RD為熔入A路繼電器輸出其輸入輸岀點數(shù)滿足要求。斷器KI為LOGO!電源的保護空氣開關由于自耦減壓啟動器使用380VAC的交流接觸4.2軟件設計器而LOGO!230RCL輸出繼電器的電壓要求小于根據(jù)水泵的自動控制改造方案及硬件配置情240ⅴ為此増設4只質量較好的中間繼電器用于況利用LOGO!的顯示屏和操作鍵對功能塊進行對電壓等級進行轉換并取消原系統(tǒng)的中間繼電器連接就可完成軟件編程得到圖3所示的邏輯控制和時間繼電器由LOXO!直接完成整個減壓啟動功能塊圖。的邏輯過程,以簡化接線減少故障點提高運行可靠性。液位開關和電接點壓力表要選擇質量較好的產(chǎn)品。另外增設一只空氣開關用于對LOGO!供電的保護增設4顆紅色信號燈用于報警顯示增設1只點動復位按鈕用于對水泵故障報警狀態(tài)進行復位LOGO1 23ORCLQ1 MQ2 43M 4 Q5 M Q6 M Q7 M Q8四:門江∞c圖3邏輯控制功能塊示意當高位水池的水位降到開泵水位后工作泵啟m12ILC動如果工作泵故障則備用泵啟動當水位升到停(4ZJ)lLC泵水位后水泵停止工作當蓄水池水位降到低限水位以下時報警指示燈3H點亮同時禁止啟動水泵對于此前已啟動的水泵則立即停止以防水泵圖2硬件接線原理因無水而空轉。當高位水池的液位開關出現(xiàn)邏輯錯圖2為硬件接線原理圖其中1SW為蓄水池低誤時,即停泵水位顯示有水而開泵水位顯示無水,限水位2SW為開泵水位這兩個水位均采用常閉則報警指示燈4H點亮同時禁止啟動水泵,對于觸點。3SW為停泵水位DYL為電接點壓力表輸出此前已啟動的水市肌瘟止以防水泵因液位開觸點HW為水泵報警復位點動按鈕觸點這三個觸關故中國煤化15(根據(jù)試驗確定)點均采用常開觸點。這樣設置常開和常閉觸點可后CNMHGYL未閉合即水泵壓使LOGO!的輸入在大部分工作時間內為無電壓狀力未達到預定值則說明水泵抽水失敗判斷為水泵只有短時間內會出現(xiàn)帶電狀態(tài)。中間繼電器故障。此時把故障水泵退出運行點亮報警指示68給水排水ol.29No.42003·施工、材料與設備塑料管在市政工程中的應用高立新提要根據(jù)1996年的全國首次城市市政公用設施普査情況重點介紹了國內市政管道和市政工程用塑料管的現(xiàn)狀并分析了市場前景同時對其發(fā)展提出了建議關鍵詞塑料管市政工程應用公用設施普查隨著我國城市化進程加快面對人口、資源和環(huán)般分為硬質聚氯乙烯管(PVC-U),聚乙烯管境的巨大壓力,為確保國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展我國(PE)玻璃鋼夾砂氜FRP)。政府在逐年加大對城市基礎設施的投入市政管道目前我國市政管道品種多樣改變了以往只有混建設不斷加快管材品種和規(guī)格不斷豐富產(chǎn)量不斷凝土管、灰口鑄鐵管和鋼管等少數(shù)幾種管道的局面增加質量不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展更快成為如城市供水管濆管徑小于60m的有灰口鑄鐵管、當今投資熱點球墨鑄鐵管、自應力混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE我國市政管道現(xiàn)狀管等管徑在600~120mm·有預應力混凝土管、市政工程用的管道根據(jù)管道材質不同可分為鋼預應力鋼筒混凝土管、球墨鑄鐵管、鋼管、FRP管等管、鑄鐵管、混凝土管、塑料氜包括鋼塑復合管川大管徑在1200mm以上的有預應力混凝土管、預應力類。①鋼管鋼管一般分為無縫鋼管和焊接鋼管鋼筒混凝土管、FRP管和鋼管等。近十幾年來隨著鑄鐵管鑄鐵管按材質可分為灰口鑄鐵氜亦稱普通塑料管的原料合成生產(chǎn)、管材管件制造技術、設計理鑄鐵管和延性鑄鐵氜亦稱球墨鑄鐵管)③混凝土論和施工技術等方面的發(fā)展和完善使塑料管在市政管混凝土管一般分為預應力混凝土氜PP)自應力管道工程中占據(jù)了相當重要的地位混凝土氜SPP)預應力鋼筒混凝土氜PP)混凝1996年6月30日建設部和國家統(tǒng)計局共同土氜α和鋼筋混凝土氜R()⑨塑料管塑料管組織了全國首次城市市政公用設施普査普查范圍燈并進行鎖定,直到修復后,由人工用復位按鈕以防液面波動、壓力脈動或其他原因引起的開關抖FW進行復位,才能再次開啟水泵。水泵的減壓啟動而導致誤操作動邏輯過程為:OGO!的輸出Q或Q3)合后5結語中間繼電器1孤或3以)閉合使交流接觸器3JLC在完成以上管路及水泵操作方式改造后經(jīng)過和2JLC閉合并啟動軟件延時延時10(根據(jù)自耦年多的運行實踐效果明顯在滿足供水要求的同減壓啟動器要求設定逅,z3刀雕跳開使3JLC時供水可靠性得到了很大提高而且節(jié)能、節(jié)水效2JLC退出運行最后通過Qx或α4)中間繼電器果十分顯著。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)運行一年來水泵電耗2Ⅸ或4幻)合啟動交流接觸器1JLC。工作泵和降低了56%供水量減少了23%。供水成本大大降備用泵的自動切換功能是利用LO○!230RCL的低獲得了良好的經(jīng)濟效益工作人員的工作量也得時鐘功能來實現(xiàn)的即在周一凌晨零點至周四中午到了減輕。12點時間內1水泵為工作泵2#水泵為備用泵,而在其它時間則反過來當然也可用運行時間計時H中國煤化工市學府路23號CNMHG程學院水力教研室器或日歷觸發(fā)開關來實現(xiàn)。另外,LOGO!的I1~電話(08715368763I4輸入信號均采用軟件延時方式延時時間為5sE-mail wujing 32( public km. yn.cn即要求信號要能保持5s以上才認為該輸入存在,收稿日期2002-12-18給水排水vol,29No,4200369