高校校園供水方式的改造實(shí)踐張成立黃恒王煜曾云提要根據(jù)高校用水時(shí)間集中用水量變化較大的特點(diǎn)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(fèi)管網(wǎng)系統(tǒng)待完善的問(wèn)題。提出以利用自來(lái)水水壓供水為主水泵提升為輔水泵采用自動(dòng)控制方式的改造思路。并據(jù)此進(jìn)行了管網(wǎng)改造及利用微型可編程控制器LOGO!實(shí)現(xiàn)水泵自控取得了良好的節(jié)能節(jié)水效果。關(guān)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(wèn)題成來(lái)水后大量溢流極大地浪費(fèi)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(nèi)學(xué)生住宿區(qū)一般都較為集(4)校園管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有缺陷。對(duì)于一般建筑中造成了學(xué)生宿舍、食堂的用水十分集中且用水物如教室、實(shí)驗(yàn)室、教師住宿區(qū)等本來(lái)城市自來(lái)水量較大。而其它建筑物如教室、實(shí)驗(yàn)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(duì)較少。同時(shí)用水的時(shí)間性強(qiáng)水后反而會(huì)出現(xiàn)供水不足的現(xiàn)象。同時(shí)用水量大般在早上6:00~8:00中午11:00~2:00,下午5:00的學(xué)生宿舍屋頂水池設(shè)計(jì)偏小調(diào)節(jié)能力較差7:00晚上9:00~10:00四個(gè)時(shí)間段用水量最大,2改造思路而其它時(shí)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(lái)水供水為主水泵供水為為把城市自來(lái)水管網(wǎng)的水源取到蓄水池后用水泵輔。由于自來(lái)水采用多廠聯(lián)合供水的方式并設(shè)有抽到校園內(nèi)高位水池再由高位水池向校園管網(wǎng)供大量的多級(jí)調(diào)節(jié)水池和加壓泵站對(duì)水壓和水量的水。隨著髙校的擴(kuò)招學(xué)生人數(shù)顯著增多造成了經(jīng)調(diào)節(jié)能勹較強(qiáng)。且自來(lái)水對(duì)供電事故的應(yīng)急能力較常性的供水不足特別是學(xué)生宿舍和食堂最為明顯,強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的備用率較高特別是經(jīng)過(guò)近幾年的管影響了學(xué)生和教師的正常生活秩序,同時(shí)該供水方網(wǎng)改造供水可靠性大大提高。因此校園供水應(yīng)充式還存在如下問(wèn)題分利用自來(lái)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(nèi)的用水全部采用的大部分需要。針對(duì)用水量較大、用水集中、時(shí)間性水泵供水造成電能的極大浪費(fèi)和機(jī)電設(shè)備的大量強(qiáng)的學(xué)生宿舍和食堂在用水高峰期會(huì)出現(xiàn)供水不損耗。足的情況。應(yīng)在自來(lái)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(nèi)蓄水池、高位水池式高位水池的水位只能靠人為估計(jì)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(yuǎn)無(wú)法做到準(zhǔn)時(shí)開(kāi)機(jī)和停機(jī)。會(huì)造成量電能降低機(jī)電設(shè)備的損耗獲得良好經(jīng)濟(jì)效益供水中斷或?qū)绗F(xiàn)高位水池水位過(guò)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(fèi)。另外如果蓄水池水位過(guò)低還會(huì)(2冰泵供水采用自動(dòng)控制方式。采用自動(dòng)控造成水泵空轉(zhuǎn)導(dǎo)致電能浪費(fèi)和機(jī)電設(shè)備的加速損制方式雖然會(huì)增加一些投資費(fèi)用但這部分費(fèi)用與耗。供水濃相九備投資相比是很小的3冰資源浪費(fèi)。除水泵不能準(zhǔn)時(shí)停機(jī)而造成加上弌成熟可靠性高既減的溢流浪費(fèi)外。學(xué)生因高峰期供水中斷故經(jīng)常打少了頭叫問(wèn)了水泵供水的可靠性和開(kāi)閥門未關(guān)造成來(lái)水后的浪費(fèi)。很多學(xué)生在上課準(zhǔn)確性又可減輕工作人員的工作量降低能耗和機(jī)前或睡覺(jué)前打開(kāi)閥門用水桶或臉盆接水、貯水造電設(shè)備的損耗獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益特別是長(zhǎng)期運(yùn)66給水排水ol.29No.42003行效益更加顯著。對(duì)于自動(dòng)控制裝置的投資也將自動(dòng)控制。正常情況下利用工作泵進(jìn)行供水當(dāng)工因節(jié)水節(jié)能而很快回收。作泵出現(xiàn)故障時(shí)則利用備用泵進(jìn)行供水并由自動(dòng)3具體改造方案裝置對(duì)工作泵和備用泵進(jìn)行自動(dòng)切換使設(shè)備得到3.1對(duì)校園供水管網(wǎng)進(jìn)行適當(dāng)改造均衡利用這對(duì)延長(zhǎng)設(shè)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(guò)對(duì)該校其供水原理示意見(jiàn)圖1圖1中的虛線部分為增加園附近的自來(lái)水管網(wǎng)壓力進(jìn)行多次實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)在自內(nèi)容來(lái)水管網(wǎng)壓力最高時(shí),也不會(huì)造成高位水池溢流。因此在改造時(shí)設(shè)置一條管路直接把城市供水管網(wǎng)自動(dòng)控制裝置亭泵水位開(kāi)泵水和校園供水管網(wǎng)連接起來(lái)并在管路上安裝質(zhì)量較電接點(diǎn)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(lái)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(dāng)自來(lái)水管網(wǎng)壓力較高時(shí)如深夜)還可實(shí)現(xiàn)各屋頂水池的貯水功能。都水池城市自來(lái)對(duì)于高位水池也能完成部分貯水任務(wù)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(lái)水管網(wǎng)壓力最高時(shí)會(huì)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(chǔ)上還需在高位水池的岀水干管上4水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)增加一個(gè)止回閥只允許水從高位水池流出。并從4.1設(shè)備選擇與設(shè)計(jì)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(guò)程為簡(jiǎn)單的邏輯控制,開(kāi)關(guān)量輸控制其進(jìn)水以防止高位水池溢流。入輸出點(diǎn)數(shù)需求較少。如果采用繼電器控制方式來(lái)3.2水泵改為自動(dòng)控制方式實(shí)現(xiàn)則接線較為復(fù)雜可靠性較低洳如果采用通用在原有的水泵手動(dòng)控制系統(tǒng)中沒(méi)有2臺(tái)水泵可編程序控制器(PLC)來(lái)實(shí)現(xiàn)則輸入輸出點(diǎn)數(shù)浪1用1備,但水泵岀水干管的口徑是按一臺(tái)水泵運(yùn)費(fèi)較大成本較高洳果采用西門子微型可編程序控行設(shè)計(jì)的。故在改造時(shí)不考慮兩臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行的制器IOGO!來(lái)實(shí)現(xiàn)則既能滿足控制要求又使成情況否則需對(duì)水泵岀水干管進(jìn)行增徑改造。又由本相對(duì)較低而且具有較高的可靠性即性價(jià)比高,于水泵功率較大故原系統(tǒng)配有自耦減壓?jiǎn)?dòng)器以比較適合本系統(tǒng)減小啟停時(shí)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(shí)際情況,為實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)控微型PLC。它集編程、顯示、控制為一體具有編程制沒(méi)置一套自動(dòng)控制裝置設(shè)置3個(gè)液位開(kāi)關(guān)其方便、抗干擾強(qiáng)、體積小巧、價(jià)位較低的突出優(yōu)點(diǎn)。中2個(gè)安裝于高位水池1個(gè)安裝于蓄水池。同時(shí),它具有多種功能如與、或非、與非、或非、異或延為了加強(qiáng)水泵的故障判斷以便及時(shí)修理在水泵出時(shí)繼電器、脈沖觸發(fā)器、時(shí)鐘、RS觸發(fā)器、計(jì)時(shí)器、計(jì)水干管上設(shè)置一只電接點(diǎn)壓力表根據(jù)水泵運(yùn)行時(shí)數(shù)器、日歷觸發(fā)開(kāi)關(guān)等。并有多種型號(hào)以滿足輸入其壓力是否達(dá)到預(yù)定值來(lái)判斷水泵是否出現(xiàn)故障。輸出點(diǎn)數(shù)、電壓等級(jí)、通訊等不同功能的需要。而且當(dāng)然更可靠的判斷方法是設(shè)置示流信號(hào)器即根據(jù)軟件編程十分簡(jiǎn)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(hào)器是否動(dòng)作來(lái)進(jìn)行判和6個(gè)操作鍵對(duì)功能塊進(jìn)行連接構(gòu)成功能塊圖即斷但示流信號(hào)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(shí)間裝比較麻煩而采用電接點(diǎn)壓力表的判斷方法既方等信控制參數(shù)?？梢?jiàn),便又可靠。另外沒(méi)置報(bào)警功能并將報(bào)警信號(hào)遠(yuǎn)送LOCNMH有編程操作簡(jiǎn)單、編程值班室以便值班人員對(duì)報(bào)警情況及時(shí)掌握。這樣語(yǔ)言易學(xué)、成本較低、參數(shù)顯示和設(shè)置方便等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)水池水位、電接點(diǎn)壓力表的情況來(lái)實(shí)現(xiàn)水泵的可應(yīng)用于點(diǎn)數(shù)較少的邏輯控制場(chǎng)合特別適合用在給水排水vol29No,4200367單機(jī)或小系統(tǒng)中。1幻J2用于1水泵3AZJ用于2#水泵。報(bào)警根據(jù)水泵的控制要求及報(bào)警要求控制器具體選指示燈1HD用于”1#水泵故障”報(bào)警,2HD用于為I∝XO!230CL,它具有12路開(kāi)關(guān)量輸入“2#水泵故障報(bào)警3H用乎蓄水池水位過(guò)低”報(bào)(230VAC)8路繼電器輸出20VAC阻性10A感性警AHD用高位水池液位開(kāi)關(guān)故障"報(bào)警。1JLC3A)采用230wAC供電。如果不設(shè)置報(bào)警功能控制為水泵正常運(yùn)行接觸器2LC為減壓?jiǎn)?dòng)接觸器裝置選擇IOXO!230RC更適合它具有6路開(kāi)關(guān)量輸3JLC為星點(diǎn)接觸器。RJ為熱繼電器觸點(diǎn)RD為熔入A路繼電器輸出其輸入輸岀點(diǎn)數(shù)滿足要求。斷器KI為L(zhǎng)OGO!電源的保護(hù)空氣開(kāi)關(guān)由于自耦減壓?jiǎn)?dòng)器使用380VAC的交流接觸4.2軟件設(shè)計(jì)器而LOGO!230RCL輸出繼電器的電壓要求小于根據(jù)水泵的自動(dòng)控制改造方案及硬件配置情240ⅴ為此増?jiān)O(shè)4只質(zhì)量較好的中間繼電器用于況利用LOGO!的顯示屏和操作鍵對(duì)功能塊進(jìn)行對(duì)電壓等級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)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(shí)間繼電器由LOXO!直接完成整個(gè)減壓?jiǎn)?dòng)功能塊圖。的邏輯過(guò)程,以簡(jiǎn)化接線減少故障點(diǎn)提高運(yùn)行可靠性。液位開(kāi)關(guān)和電接點(diǎn)壓力表要選擇質(zhì)量較好的產(chǎn)品。另外增設(shè)一只空氣開(kāi)關(guān)用于對(duì)LOGO!供電的保護(hù)增設(shè)4顆紅色信號(hào)燈用于報(bào)警顯示增設(shè)1只點(diǎn)動(dòng)復(fù)位按鈕用于對(duì)水泵故障報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行復(fù)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(dāng)高位水池的水位降到開(kāi)泵水位后工作泵啟m12ILC動(dòng)如果工作泵故障則備用泵啟動(dòng)當(dāng)水位升到停(4ZJ)lLC泵水位后水泵停止工作當(dāng)蓄水池水位降到低限水位以下時(shí)報(bào)警指示燈3H點(diǎn)亮同時(shí)禁止啟動(dòng)水泵對(duì)于此前已啟動(dòng)的水泵則立即停止以防水泵圖2硬件接線原理因無(wú)水而空轉(zhuǎn)。當(dāng)高位水池的液位開(kāi)關(guān)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)圖2為硬件接線原理圖其中1SW為蓄水池低誤時(shí),即停泵水位顯示有水而開(kāi)泵水位顯示無(wú)水,限水位2SW為開(kāi)泵水位這兩個(gè)水位均采用常閉則報(bào)警指示燈4H點(diǎn)亮同時(shí)禁止啟動(dòng)水泵,對(duì)于觸點(diǎn)。3SW為停泵水位DYL為電接點(diǎn)壓力表輸出此前已啟動(dòng)的水市肌瘟止以防水泵因液位開(kāi)觸點(diǎn)HW為水泵報(bào)警復(fù)位點(diǎn)動(dòng)按鈕觸點(diǎn)這三個(gè)觸關(guān)故中國(guó)煤化15(根據(jù)試驗(yàn)確定)點(diǎn)均采用常開(kāi)觸點(diǎn)。這樣設(shè)置常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)可后CNMHGYL未閉合即水泵壓使LOGO!的輸入在大部分工作時(shí)間內(nèi)為無(wú)電壓狀力未達(dá)到預(yù)定值則說(shuō)明水泵抽水失敗判斷為水泵只有短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)帶電狀態(tài)。中間繼電器故障。此時(shí)把故障水泵退出運(yùn)行點(diǎn)亮報(bào)警指示68給水排水ol.29No.42003·施工、材料與設(shè)備塑料管在市政工程中的應(yīng)用高立新提要根據(jù)1996年的全國(guó)首次城市市政公用設(shè)施普査情況重點(diǎn)介紹了國(guó)內(nèi)市政管道和市政工程用塑料管的現(xiàn)狀并分析了市場(chǎng)前景同時(shí)對(duì)其發(fā)展提出了建議關(guān)鍵詞塑料管市政工程應(yīng)用公用設(shè)施普查隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快面對(duì)人口、資源和環(huán)般分為硬質(zhì)聚氯乙烯管(PVC-U),聚乙烯管境的巨大壓力,為確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展我國(guó)(PE)玻璃鋼夾砂氜FRP)。政府在逐年加大對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的投入市政管道目前我國(guó)市政管道品種多樣改變了以往只有混建設(shè)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(zhì)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(dāng)今投資熱點(diǎn)球墨鑄鐵管、自應(yīng)力混凝土管、鋼管、PVC-U管、PE我國(guó)市政管道現(xiàn)狀管等管徑在600~120mm·有預(yù)應(yīng)力混凝土管、市政工程用的管道根據(jù)管道材質(zhì)不同可分為鋼預(yù)應(yīng)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(fù)合管川大管徑在1200mm以上的有預(yù)應(yīng)力混凝土管、預(yù)應(yīng)力類。①鋼管鋼管一般分為無(wú)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(lái)隨著鑄鐵管鑄鐵管按材質(zhì)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(shù)、設(shè)計(jì)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(shù)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(yù)應(yīng)力混凝土氜PP)自應(yīng)力管道工程中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位混凝土氜SPP)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土氜PP)混凝1996年6月30日建設(shè)部和國(guó)家統(tǒng)計(jì)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(guó)首次城市市政公用設(shè)施普査普查范圍燈并進(jìn)行鎖定,直到修復(fù)后,由人工用復(fù)位按鈕以防液面波動(dòng)、壓力脈動(dòng)或其他原因引起的開(kāi)關(guān)抖FW進(jìn)行復(fù)位,才能再次開(kāi)啟水泵。水泵的減壓?jiǎn)?dòng)而導(dǎo)致誤操作動(dòng)邏輯過(guò)程為:OGO!的輸出Q或Q3)合后5結(jié)語(yǔ)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(guò)和2JLC閉合并啟動(dòng)軟件延時(shí)延時(shí)10(根據(jù)自耦年多的運(yùn)行實(shí)踐效果明顯在滿足供水要求的同減壓?jiǎn)?dòng)器要求設(shè)定逅,z3刀雕跳開(kāi)使3JLC時(shí)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(yùn)行最后通過(guò)Qx或α4)中間繼電器果十分顯著。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)運(yùn)行一年來(lái)水泵電耗2Ⅸ或4幻)合啟動(dòng)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(dòng)切換功能是利用LO○!230RCL的低獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益工作人員的工作量也得時(shí)鐘功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的即在周一凌晨零點(diǎn)至周四中午到了減輕。12點(diǎn)時(shí)間內(nèi)1水泵為工作泵2#水泵為備用泵,而在其它時(shí)間則反過(guò)來(lái)當(dāng)然也可用運(yùn)行時(shí)間計(jì)時(shí)H中國(guó)煤化工市學(xué)府路23號(hào)CNMHG程學(xué)院水力教研室器或日歷觸發(fā)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外,LOGO!的I1~電話(08715368763I4輸入信號(hào)均采用軟件延時(shí)方式延時(shí)時(shí)間為5sE-mail wujing 32( public km. yn.cn即要求信號(hào)要能保持5s以上才認(rèn)為該輸入存在,收稿日期2002-12-18給水排水vol,29No,4200369