第一篇：給排水工程儀表與控制講稿要點(diǎn)

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講

稿貴大

學(xué)

課程名稱：給排水工程儀表與控制 教材名稱：給水排水工程儀表與控制（“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材）適用專業(yè)：給水排水工程 授課教師：陸天友

第一章：自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)

一、自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念與構(gòu)成

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念

所謂自動(dòng)控制，就是利用機(jī)械的、電氣的、力學(xué)的等裝置代替人工控制器官的作用，在不用人工直接參與的情況下，可以自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的控制過程。

2、自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成

從上面簡(jiǎn)單的實(shí)例中，可以總結(jié)出一般自動(dòng)控制系統(tǒng)是由控制對(duì)象、測(cè)量變達(dá)器、控制器、執(zhí)行裝置幾部分組成的。

3、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類

1）、反饋控制系統(tǒng)

反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)系統(tǒng)被控量與給定值的偏差進(jìn)行工作的，最后達(dá)到消除或減小偏差的目的，偏差值是控制的依據(jù)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)由被控量的反饋構(gòu)成一個(gè)閉合回路，所以又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，這是過程控制系統(tǒng)中最基本的一種。另外，反饋信號(hào)也可能有多個(gè)，從而可以構(gòu)成一個(gè)以上的閉合回路，稱為多回路反饋控制系統(tǒng)。

2）、前饋控制系統(tǒng)

前饋控制是直接根據(jù)擾動(dòng)進(jìn)行工作的，擾動(dòng)是控制的依據(jù)，由于它沒有被控且的反饋，所以不構(gòu)成閉合回路，故也稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

3）、復(fù)合控制系統(tǒng)(前饋—反饋控制系統(tǒng))前饋開環(huán)控制的主要優(yōu)點(diǎn)是能針對(duì)主要的擾動(dòng)迅速及時(shí)地改變控制量，克服擾動(dòng)對(duì)初控員的影響。所以，在反饋控制系統(tǒng)中加入對(duì)于主要擾動(dòng)的前饋控制，構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)可以提高控制質(zhì)量。

4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

以計(jì)算機(jī)為核心構(gòu)成的數(shù)字式控制系統(tǒng)，是控制技術(shù)的最新成就，已在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。其基本構(gòu)成如下圖。廣義來講，以微處理器為核心的各種智能化控制裝置都可以歸結(jié)到這一類控制系統(tǒng)中來，包括由工業(yè)計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)、由單板機(jī)或單片機(jī)組成的系統(tǒng)、由可編程序控制器組成的系統(tǒng)、由智能化專用調(diào)節(jié)器組成的系統(tǒng)以及由上述各類裝置混合組成的系統(tǒng)等。雖然這些裝置的配置、功能不同，但其基本的組成部分是相似的，都是通過數(shù)字運(yùn)算完成各種功能的。

第二章：給排水自動(dòng)化儀表與設(shè)備

第一節(jié)、典型水質(zhì)檢測(cè)儀表

給水排水工程自動(dòng)化常用儀表與設(shè)備，可以分為以下幾大類：

1、過程參數(shù)檢測(cè)儀表。它包括各種水質(zhì)(或特性)參數(shù)在線檢測(cè)儀表，如濁油度、PH值、電導(dǎo)率、溶解氧等的在線測(cè)量裝置，以及流動(dòng)電流檢測(cè)儀、透光率脈動(dòng)檢測(cè)儀等給水排水系統(tǒng)工作參數(shù)的在線檢測(cè)儀表，如壓力、液位、流量等儀表。

2、過程控制儀表。以微電腦為核心的各種控制器，如微機(jī)控制系統(tǒng)、可編積序控制器、微電腦專用調(diào)節(jié)器等；常規(guī)的調(diào)節(jié)控制儀表，如各種電動(dòng)、氣動(dòng)單元組合儀表等。

3、調(diào)節(jié)控制的執(zhí)行設(shè)備。包括各種水泵、電磁閥、調(diào)節(jié)閥以及變頻調(diào)速器等。

4、其它機(jī)電設(shè)備。如交流接觸器、繼電器、記錄儀等。

1、濁度測(cè)定原理

目前各種類型的濁度儀，全都是利用光電光度法原理制成的。懸濁液體是光學(xué)不均勻性很顯著的分散物質(zhì)。當(dāng)光線通過這種液體時(shí)，會(huì)在光學(xué)分界面上產(chǎn)生反射、折射、漫反射、漫折射等非常復(fù)雜的現(xiàn)象。由于這些光學(xué)現(xiàn)象，當(dāng)射入試樣水的光束強(qiáng)度固定時(shí)，透過水樣后的光束強(qiáng)度或散射光的強(qiáng)度將與懸濁物的成分、濃度等形成函數(shù)關(guān)系。根據(jù)比爾---朗白定律和雷萊方程式可提出如下的函數(shù)式：

以上兩個(gè)方程式清楚地表示了透射光和散射光強(qiáng)度與濁度的關(guān)系。通過光電效應(yīng)又可將光束強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電流的大小，用以反映濁度。這就是當(dāng)前各類濁度儀的基本工作原理。

2、PH測(cè)定原理

pH的測(cè)量常用電極電位法，該方法是基于兩個(gè)電極上所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。用電極電位法測(cè)量溶液pH值，可以獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果。

電極電位法的原理是用兩個(gè)電極插在被測(cè)量溶液中，其中1個(gè)電極為指示電極(如玻璃電極)，它的輸出電位隨被測(cè)溶液中的氫離子活度變化而變化；另一個(gè)電極為參比電極〔如氯化銀電極)，其電位是固定不變的,上述兩個(gè)電極在溶液中構(gòu)成了一個(gè)原電池。

該電池所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E的大小與溶液的PH值有關(guān)。

3、溶解氧檢測(cè)儀表原理

溶解氧是一項(xiàng)重要的水質(zhì)參數(shù)。在活性污泥法污水處理工藝中，溶解氧測(cè)定還是保證處理工藝正常進(jìn)行的主要過程控制參數(shù)。溶解氧的在線測(cè)量可以采用電極測(cè)量法。電極可分為兩種類型，即電位型電極和電流型電極。電位型電極是利用一種特定離子的活性產(chǎn)生電位。這些電極的實(shí)例是玻璃PH電極及大多數(shù)離子選擇電極。測(cè)旦的是指示電極與一個(gè)惰性參考電極之間的電位差，而參考電極的電位必須是恒定的。

所有電位型電極都服從Nernst定律，因此電極與測(cè)量?jī)x器在大多數(shù)情況下是通用的電位測(cè)量的必要條件實(shí)際上是電極電壓的無電流測(cè)定。在測(cè)量中，基本上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。溶解氧測(cè)量?jī)x表包括氧電極和溶氧放大器兩部分。氧電極輸出電流信號(hào)放迭至溶氧放大器(或溶氧交迭器)，由后者把電極電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為一定的溶氧單位顯示出來。除顯示功能外．溶氧放大器還應(yīng)具有以下功能：

a、零點(diǎn)(殘余電流)補(bǔ)償； b、靈敏度(斜率)校正； c、溫度補(bǔ)償；

4、余氯在線檢測(cè)儀表原理

余氯是保證水質(zhì)衛(wèi)生指標(biāo)的重要參數(shù)，也是加飄消毒工藝的基本控制參數(shù)。余氯在線分析是進(jìn)行投氯控制的前提。余氯一般也是采用電極法進(jìn)行測(cè)量。在兩個(gè)電極之間施加電壓，利用電極之間電解產(chǎn)生的氧化還原反應(yīng)測(cè)量氯的濃度。余氯分析儀的規(guī)格基本上是按測(cè)量范圍劃分，一般有0---5ppm、0---10ppm、0---20ppm等。

微量余氯分析儀具有的三電極測(cè)量傳感器和微處理器分析機(jī)構(gòu)，可以使監(jiān)控余氯精度達(dá)十億分之一(1/10×108)。

微量余氯分析儀可以連續(xù)測(cè)定自由余氯、總余氯，在連續(xù)余氯反饋控制中精度達(dá)10ppm，為工作人員提供了可靠的分析依據(jù)，從而提高水處理加氯系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制水平。

5、電導(dǎo)檢測(cè)儀表原理

由于電解質(zhì)在水溶液中以帶電離子的形式存在，因此溶液具有導(dǎo)電的性質(zhì)，其導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱稱為電導(dǎo)度，簡(jiǎn)稱為電導(dǎo)。測(cè)定水和溶液的電導(dǎo)，可以了解水被雜質(zhì)污染的程度和溶液中所合鹽分或其它離子的量。電導(dǎo)串是水質(zhì)監(jiān)側(cè)的常規(guī)項(xiàng)目之一。

溶液中電解質(zhì)的電導(dǎo)為電阻的倒數(shù)，即： S=1/R

第二節(jié)、在線檢測(cè)儀表及執(zhí)行設(shè)備

1、液位檢測(cè)儀表原理

液位檢測(cè)儀表有浮力式、靜壓式、電容式、超聲波式等多種。

超聲波液位計(jì)是基于晶體的壓電效應(yīng)，用壓電晶體作探頭(即換能器)發(fā)射出聲波，聲波遇到兩相界面被反射回來，又被探頭所接收，根據(jù)聲波往返所需要的時(shí)間而測(cè)出液位的高度；作為換能器的探頭又可分為發(fā)射型、接收型和發(fā)射---接收型3種。

激光式液位計(jì)是一種很有發(fā)展前途的液位計(jì)，因?yàn)榧す夤饽芗?，?qiáng)度高，而且不易受外來光線干擾．甚至在1500度左右的高溫下也能正常上作。另外，激光光束擴(kuò)散很小，在定點(diǎn)控制液位時(shí)，具有較高的精度。

液位檢測(cè)儀表的選用： 1）、檢測(cè)精度：

對(duì)用于計(jì)量相經(jīng)濟(jì)核算的，應(yīng)選用精度等級(jí)較高的液位檢測(cè)儀表，如超聲波液位計(jì)誤差為±2mm，對(duì)于一般檢測(cè)精度，可以選用其它液位計(jì)。

2）、工作條件：

對(duì)于測(cè)量高溫、高壓、低溫、高粘度、腐蝕性、泥漿等特殊介質(zhì)，或在用其它方法難以檢測(cè)的各種惡劣條件下的特殊場(chǎng)合．可以選用電容式液位計(jì)等。對(duì)于一般情況?？蛇x用其它液位計(jì)。

2、壓力儀表測(cè)定原理

在工業(yè)上檢測(cè)壓力的常用方法有：以流體靜力學(xué)理論為基礎(chǔ)的濃柱測(cè)壓法：根據(jù)彈性元件受力變形原理的彈性交形測(cè)壓法；將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成各種電量的電側(cè)法，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡碼的重量的活塞法等。應(yīng)變片式壓力計(jì)：把壓力轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或電勢(shì)等電量，從而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測(cè)量的壓力計(jì)叫做電氣式壓力計(jì)。這種壓力計(jì)反應(yīng)較快，測(cè)量范圍較廣，在生產(chǎn)過程中可以實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制和報(bào)警，適用于測(cè)量壓力變化快、脈動(dòng)壓力、高真空和超高壓的場(chǎng)合。

應(yīng)變片式壓力計(jì)是利用電阻應(yīng)變片將鉸測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，再通過橋式電路獲得毫伏級(jí)的電量輸出，然后由二次儀表顯示或記錄。(1)儀表量程的選用

對(duì)于測(cè)量穩(wěn)定壓力，儀表量程上限選大于或等于1．5倍常用壓力； 對(duì)于測(cè)量交變壓力，儀表量程上限選大于或等于2倍常用壓力； 對(duì)于測(cè)量穩(wěn)定壓力，儀表常用壓力選1／3---1／2量程上限； 對(duì)于測(cè)量交變壓力，儀表常用壓力選不大于1／2量程上限。(2)儀表精度的選用

對(duì)于工業(yè)用儀表，其精度選1.5級(jí)或2.5級(jí)。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室或校驗(yàn)用儀表，其精度選0.4級(jí)及0.25級(jí)以上。(3)根據(jù)測(cè)量介質(zhì)性質(zhì)及使用條件選用

對(duì)于測(cè)量腐蝕性介質(zhì)，可選用防腐型壓力計(jì)或加防腐隔離裝置。

3、流量測(cè)定原理 3.1電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，是一種用來測(cè)量管道中導(dǎo)電性液體體積流量的儀表，可測(cè)各種腐蝕性的酸、堿、鹽溶液，可測(cè)含各種懸浮固體微粒的液體，在給水排水系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。

電磁流量計(jì)由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。變送器被安裝在被測(cè)介質(zhì)的管道中．將被測(cè)介質(zhì)的流星變換成瞬時(shí)的電信號(hào)；而轉(zhuǎn)換器將瞬時(shí)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-10mA或4-20mA的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)，供儀表指示、記錄或調(diào)節(jié)用。

3.2超聲波流量計(jì)

測(cè)量原理主要的有傳播速度差法和多普勒法。超聲波流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是在管道外測(cè)流量，實(shí)現(xiàn)無妨礙測(cè)量，只要能傳播超聲波的流體皆可用此法來測(cè)量。而且不管被測(cè)對(duì)象多大，也可用此法進(jìn)行測(cè)量，特別是超聲波法可以從厚的金屬管道外測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)的液體的流量．具有不用對(duì)原有管道進(jìn)行任何加工就實(shí)施流量測(cè)量的特征，這是其它法所不具備的。

3.3差壓流量計(jì)

是目前工業(yè)上使用歷史最久和應(yīng)用最廣泛的一種流量計(jì)。從流體力學(xué)可知，流體在管道中流動(dòng)時(shí)，具有動(dòng)能和位能、并在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換。

差壓式流量計(jì)是以伯努利方程和連續(xù)性方程為理論根據(jù)、通過測(cè)量流體流動(dòng)過程中產(chǎn)生的差壓來測(cè)量流量的。差壓流量計(jì)主要由節(jié)流裝置(如孔板)和差壓計(jì)等兩部分組成，流體通過節(jié)流裝置(孔板)時(shí)，在節(jié)流裝置的上、下游之間產(chǎn)生壓差，從而由差壓計(jì)測(cè)出差壓，流量愈大，差壓也愈大，流量和差壓之間存在一定關(guān)系，這就是差壓流量計(jì)的工作原理。

3.4節(jié)流流量計(jì) 節(jié)流流量計(jì)是利用節(jié)流裝置前后的壓差與平均流速或流量的關(guān)系，根據(jù)壓差測(cè)量恒計(jì)算出流量的。節(jié)流流量計(jì)的理論依據(jù)是流體流動(dòng)的連續(xù)性方程和伯努利方程。節(jié)流裝置的種類很多，其中使用最多的是同心孔板、流量噴嘴和文丘里管等。節(jié)流流量計(jì)是使用非常廣泛的流量計(jì)。

1.1 概述第三章：水泵及管道系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)

第一節(jié)：水泵的調(diào)速控制

合理地調(diào)節(jié)水泵、管道系統(tǒng)工況，保證用戶的用水要求，并最大限度地節(jié)約能耗、降低費(fèi)用，是十分重要而有意義的工作。

給水排水工程中的水泵與管道系統(tǒng)主要包括：

(1)城市供水系統(tǒng)---包括輸配水管網(wǎng)及二泵站、加壓泵站；

(2)城市雨水、污水排水系統(tǒng)---包括排水管網(wǎng)及雨水泵站、污水泵站；(3)小區(qū)、建筑的給水系統(tǒng)---包括小區(qū)、建筑給水管網(wǎng)及加壓設(shè)施；(4)小區(qū)、建筑的排水系統(tǒng)——包括排水管網(wǎng)及小區(qū)排水泵站、建筑室內(nèi)污水提升泵等。

由于水泵(或水泵站)都是同管道系統(tǒng)聯(lián)系在一起的，因此事實(shí)上，對(duì)這些系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制都可歸結(jié)為對(duì)水泵工況的調(diào)節(jié)上。可以將控制系統(tǒng)分為如下兩大類。

(1)對(duì)水泵的開停雙位控制：按照液位(或壓力值)、流量等參數(shù)的要求，改變每臺(tái)水泵的開、停狀態(tài)或改變水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)。

(2)對(duì)水泵工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)控制：按照液位(或壓力)、流量等參數(shù)的要求，改變水泵的工作點(diǎn)，這種改變可以通過調(diào)節(jié)管路系統(tǒng)中閥門的開啟度實(shí)現(xiàn)或通過改變水泵轉(zhuǎn)速的方式實(shí)現(xiàn)。

1.2 水泵的調(diào)速控制

給水排水工程中應(yīng)用的水泵多為離心泵。在前面內(nèi)容中已提及離心泵的調(diào)節(jié)方法有兩類：一類是通過調(diào)節(jié)水泵出口管路上的閥門來改變管路特性，實(shí)現(xiàn)水泵工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)；另一類是改變水泵的轉(zhuǎn)速，從而改變水泵的特性曲線，實(shí)現(xiàn)水泵工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)。前者節(jié)能效益較低，部分多余能量消耗在了閥門上；后者是一種高效節(jié)能的調(diào)節(jié)方式。因此調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速是改變水泵工況的較好方法。

1）水泵調(diào)節(jié)的類型

視用途目的不同，水泵調(diào)速的控制參數(shù)也有所不同。主要有如下3種典型情況：恒壓調(diào)速、恒流調(diào)速、其他調(diào)節(jié)方法；

2）水泵的調(diào)速方法 水泵的調(diào)速方法有多種，主要分為兩類：第一類是電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，通過附加裝置改變水泵的轉(zhuǎn)速，如液力輻合器調(diào)速、電磁耦合器調(diào)速、變速箱調(diào)速等，都屬于這種類型；第二類是直接改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如可控硅串級(jí)調(diào)速、變頻調(diào)速等。后者是在水泵站應(yīng)用較多的調(diào)速形式。

3）串級(jí)調(diào)速：

通常把轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)通過三相橋式整流變?yōu)橹绷麟?，用直流電?dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)反電勢(shì)的方法，稱為機(jī)組串級(jí)調(diào)速。根據(jù)電能反饋的方式，串級(jí)調(diào)速又可分為下列3種形式；1)機(jī)械反饋機(jī)組串級(jí)調(diào)速：2)電氣反饋機(jī)組串級(jí)調(diào)速：3)可控硅串級(jí)調(diào)速。

4）變頻調(diào)速：

該技術(shù)是80年代水泵調(diào)運(yùn)新技術(shù)。它通過改變水泵工作電源頻率的方式改變水泵的轉(zhuǎn)速：

由上式可見，如果均勻地改變電機(jī)定子供電頻率f，則可平滑地改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為了保持調(diào)速時(shí)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩不變，需維持電機(jī)的磁通量恒定。因此，要求定子供電電壓應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，所以變頻設(shè)備兼有調(diào)頻和調(diào)壓兩種功能。變頻調(diào)速是通過變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)的，它可以將輸入的固定頻率的電源(在我國(guó)為50Hz)轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的電源輸出，供給水泵電機(jī)等需要調(diào)頻的設(shè)備作工作電源。變頻調(diào)速具有很高的調(diào)節(jié)精度。

變頻調(diào)速技術(shù)的一個(gè)重要特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)水泵的“軟啟動(dòng)”，水泵從低頻電源開始運(yùn)轉(zhuǎn)．即由低速下逐漸升速，直至達(dá)到預(yù)定工況，而不是按照常規(guī)一啟動(dòng)就迅速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，軟啟動(dòng)的工作方式對(duì)電網(wǎng)的干擾小，無沖擊電流，也適臺(tái)于在幾臺(tái)水泵之間進(jìn)行頻繁的切換操作：這種啟動(dòng)方式在恒壓供水等情況下有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

現(xiàn)在變頻調(diào)速技術(shù)已在給水誹水工程中獲得許多應(yīng)用，包括調(diào)節(jié)水廠投藥泵的轉(zhuǎn)速、實(shí)現(xiàn)投藥量的高精度調(diào)節(jié)；在建筑或小區(qū)給水系統(tǒng)中用于恒壓給水控制；在大型的給水泵站，變頻調(diào)節(jié)供水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)城市供水的恒壓或恒流調(diào)節(jié)等也有應(yīng)用。

5）水泵調(diào)速運(yùn)行的方式

以變頻調(diào)速為例，通常以微電腦為控制中心，構(gòu)成水泵的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，最典型的控制系統(tǒng)形式是反饋控制系統(tǒng)，控制中心根據(jù)控制點(diǎn)輸入的信號(hào)(如水壓)與給定值比較，調(diào)節(jié)變頻器的輸出，改變水泵工作電源的頻率，使水泵轉(zhuǎn)速相應(yīng)改變。一般為減少控制設(shè)備臺(tái)數(shù)、降低投資，常采用變速與定速水泵配合工作的方式。即一個(gè)泵站內(nèi)只有一至兩臺(tái)水泵變速運(yùn)行，其余水泵為定速運(yùn)行，變速泵與定速泵組合一起工作，通過對(duì)變速泵的調(diào)節(jié)，得到要求的各種工況。

第二節(jié) 恒壓給水系統(tǒng)控制技術(shù)

1、概述

恒壓給水系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。前面介紹的城市管網(wǎng)供水系統(tǒng)、建筑小區(qū)給水系統(tǒng)等，都屬于這種情況。按控制精度的高低，恒壓給水控制技術(shù)包括如下兩大類。

(1)雙位控制系統(tǒng)。按水位(水壓)的高低兩個(gè)界限值控制給水泵的開停。當(dāng)高低水位相差不大、水壓被動(dòng)較小時(shí)，可近似看作恒壓給水系統(tǒng)，如前述的高位水箱給水系統(tǒng)以及氣壓給水系統(tǒng)。這種控制方式精度低，水壓被動(dòng)較大，是較為傳統(tǒng)的給水技術(shù)。

(2)定值控制給水系統(tǒng)。按某一壓力(水位)控制點(diǎn)的水壓(或水位)目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)節(jié)控制?？梢圆捎米冾l調(diào)速等技術(shù)，改變水泵特性，對(duì)水泵工況連續(xù)調(diào)節(jié)，將水壓控制在很小的波動(dòng)范圍內(nèi)，這是當(dāng)前先進(jìn)的給水技術(shù)。

按壓力控制點(diǎn)的設(shè)置位置，還可以將恒壓給水控制系統(tǒng)分為泵出口處恒壓控制與用戶最不利點(diǎn)處恒壓控制兩類。

2、變頻調(diào)速恒壓給水技術(shù)

在給水系統(tǒng)中，用戶用水量的變化反映在水壓上，表現(xiàn)為管網(wǎng)水壓的波動(dòng)。因此，調(diào)節(jié)水泵工況，保證用戶用水水壓的穩(wěn)定，就可以保證用戶用水。變頻調(diào)速恒壓給水系統(tǒng)可以通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)上述調(diào)節(jié)。它由電機(jī)泵組、壓力傳感器、控制器、變頻器以及自動(dòng)切換裝置等組成，以水壓為控制參數(shù)。水泵啟動(dòng)后，壓力傳感器向控制器提供控制點(diǎn)的壓力值H。當(dāng)H低于控制器設(shè)定的壓力值H0(H0按用戶的水壓要求設(shè)定)時(shí)，應(yīng)該提高水泵轉(zhuǎn)速，控制器向變頻調(diào)速器發(fā)送提高電源頻率的指令；

當(dāng)H高于H0時(shí)，則應(yīng)該降低水泵轉(zhuǎn)速，控制器向變頻器發(fā)送降低頻率的控制信號(hào)。當(dāng)某臺(tái)水泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的上限時(shí)．自動(dòng)啟動(dòng)新的水泵投入運(yùn)行，反之，則自動(dòng)減少運(yùn)行水泵的臺(tái)數(shù)。通過調(diào)節(jié)水泵工作電源頻率的方式，改變水泵的轉(zhuǎn)速，從而改變了水泵的工況，構(gòu)成閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速及工作水泵臺(tái)數(shù)，實(shí)現(xiàn)恒壓變量供水。

通過前面的分析，可以總結(jié)出變頻調(diào)速恒壓給水技術(shù)有如下特點(diǎn)：(1)高效節(jié)能。設(shè)備能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)瞬時(shí)水壓，據(jù)此調(diào)節(jié)供水量，節(jié)約供水能耗。設(shè)備電機(jī)在交流變頻調(diào)速器的控制下軟啟動(dòng)，無大啟動(dòng)電流(電機(jī)的啟動(dòng)電流不超過額定流量的110％)，機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理。

(2)用水壓力恒定。無論系統(tǒng)用水量有任何變化，均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力恒定，大大提高了供水品質(zhì)。

3、恒壓給水系統(tǒng)壓力控制點(diǎn)的位置

恒壓給水系統(tǒng)是以滿足用戶用水水壓恒定為目標(biāo)進(jìn)行工作的。但在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，按壓力控制點(diǎn)位置的不同，又可以分為兩大類：一類是將控制點(diǎn)設(shè)在最不利點(diǎn)處，直接按易不利點(diǎn)水壓進(jìn)行工況調(diào)節(jié)；另一類是將控制點(diǎn)設(shè)于水泵出口，按該點(diǎn)的水壓進(jìn)行工況調(diào)節(jié)，間接地保證最不利點(diǎn)的水壓穩(wěn)定。這兩類系統(tǒng)具有不同的控制特性與控制品質(zhì)。

現(xiàn)今恒壓給水系統(tǒng)多采用后一種方式，在后一類中，又可按壓力設(shè)定值的不同分為恒壓控制和變壓控制。

4、氣壓給水系統(tǒng)的控制問題

氣壓給水系統(tǒng)由水泵、氣壓罐、壓力檢測(cè)與控制裝置等組成。一般氣壓給水系統(tǒng)的壓力控制點(diǎn)即為氣壓罐內(nèi)的水位檢測(cè)裝置，它的位置選擇會(huì)影響到系統(tǒng)的工作特性。將氣壓罐同水泵一起安置在供水處(如建筑物地下室)還是將氣壓罐單獨(dú)裝在靠近最不利點(diǎn)（如供水末端)，在壓力控制及節(jié)能方面的特性就同前述的變速調(diào)節(jié)系統(tǒng)，越靠近用戶最不利點(diǎn)處用戶水壓越穩(wěn)定，越有利于節(jié)能。

第三節(jié) 泵站組合運(yùn)行系統(tǒng)

1、控制系統(tǒng)的組成

在污水提升泵站中，使用微機(jī)控制變速與定速水泵組合運(yùn)行，可以保持近水位穩(wěn)定，降低能耗。提高自動(dòng)化程度。此節(jié)通過一個(gè)工程實(shí)例說明這一問題。由于進(jìn)水量的變化很大，過去使用多臺(tái)定速泵的形式，不能有效地控制進(jìn)水位在警戒線以內(nèi)、有時(shí)導(dǎo)致上游低洼地區(qū)跑冒污水，為了改善這種狀況。選擇了水泵變速運(yùn)行并且使用微機(jī)控制的方案，控制框圖見教材圖3.16---污水泵站控制系統(tǒng)圖

1)一次儀表計(jì)量的水位、水量、溫度、電流、電壓等數(shù)據(jù)及各種故障信號(hào)均通過轉(zhuǎn)換器換成電壓模擬唁號(hào)，經(jīng)濾波器送入微機(jī)的A／D電路。

2）微機(jī)輸出的開停水泵信號(hào)。經(jīng)過通用接口連接器、寄存器及繼電器驅(qū)動(dòng)后，控制定速水泵啟動(dòng)柜和變速水泵調(diào)速柜的開停。同時(shí)轉(zhuǎn)速的控制由微機(jī)發(fā)出數(shù)字量調(diào)速信號(hào)，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成電壓模擬信號(hào)，送至調(diào)速柜執(zhí)行。

3)水泵發(fā)生故障時(shí)，微機(jī)要自動(dòng)切除故障泵，啟動(dòng)備用泵，并通過報(bào)警電路發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

4)泵站的機(jī)電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量電磁輻射，在電網(wǎng)上造成干擾。為了保證微機(jī)的正常工作，除機(jī)房?jī)?nèi)墻要做金屬屏蔽網(wǎng)，交流電源側(cè)加穩(wěn)壓器、濾波器外，還要在輸出開關(guān)電路采用兩級(jí)繼電器進(jìn)行隔離，使干擾無法串入機(jī)內(nèi)。

2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在擬定運(yùn)行方案時(shí)，目先要確定運(yùn)行控制的參數(shù)。根據(jù)當(dāng)前污水計(jì)量?jī)x表的水平和泵站的工藝條件、以水位作為控制運(yùn)行的直接參數(shù)，以進(jìn)水位換算的來水量和出進(jìn)水位相減的靜揚(yáng)程作為間接參數(shù)較為可靠，并使用污水流量計(jì)進(jìn)行核對(duì)。

變速運(yùn)行可以實(shí)行水量控制、效率控制等各種方案。根據(jù)泵站的實(shí)際需要，選擇了“水量平衡與效率優(yōu)選”的控制方案，即在保持泵站進(jìn)出水量基本平衡的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)選，使水泵在較高效率點(diǎn)工作。具體步驟是： 1)由進(jìn)水位確定進(jìn)水總流量值Q總； 2)由進(jìn)出水位之差確定靜揚(yáng)程H靜；

3)調(diào)數(shù)據(jù)表查出在該靜揚(yáng)程下額定轉(zhuǎn)速時(shí)的流量值為Q定； 4)變速泵所需的流量Q變＝Q總-Q定；

5)根據(jù)每分鐘檢測(cè)水位漲落的多少確定轉(zhuǎn)速的優(yōu)選范圍；

6)在優(yōu)選范同內(nèi)找出最高效率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速來抨制變速泵的運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)在無人管理的條件下、由微機(jī)自動(dòng)控制泵站的運(yùn)行，還必須在主程序中滿足正常管理工作的各種需要，并且對(duì)泵站可能出現(xiàn)的故障作出正確的判斷和處理。

在控制程序中納入下列因素：

1)能夠自動(dòng)打印報(bào)表，記錄水位變化、電機(jī)工作情況。

2)在微機(jī)與水泵啟動(dòng)柜之間設(shè)置了轉(zhuǎn)換開關(guān)，一旦微機(jī)系統(tǒng)發(fā)生故障就可脫機(jī)手動(dòng)運(yùn)行，避免出現(xiàn)因?yàn)槲C(jī)故障而影響整個(gè)排水系統(tǒng)運(yùn)行的問題，保證全系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。

3)實(shí)現(xiàn)了水泵之間的自動(dòng)換車，使之運(yùn)行時(shí)間均一。

4)在運(yùn)行的水泵發(fā)生故障時(shí)，微機(jī)會(huì)自動(dòng)切除故障泵，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

3、運(yùn)行效益分析

3.1 運(yùn)行效果表明：穩(wěn)定泵站水位方面的功能比定速水束優(yōu)越得多，從而消除了存在多年的運(yùn)轉(zhuǎn)失調(diào)現(xiàn)象．不再發(fā)生因加泵而使下游井跑水、減泵而使上游工廠排水困難的問題；

3.2 運(yùn)行記錄說明：經(jīng)過優(yōu)選決定的水泵轉(zhuǎn)速能使水泵效率維持在79％---81％之間，基本實(shí)現(xiàn)了高效率運(yùn)行，根據(jù)測(cè)算。目前的變速運(yùn)行同以往定速運(yùn)行相比，可以節(jié)約能耗10％。

3.3在變速運(yùn)行中不再需要考慮集水池調(diào)蓄容積和機(jī)組容量的大小搭配，所以變速泵站可以將集水池容積減少到最低程度，從而減少泵站的占地、工程量、施工難度和工程造價(jià)。

3.4使用微機(jī)控制泵站運(yùn)行，可以達(dá)到準(zhǔn)確、嚴(yán)密、安全、可靠?？梢杂稍瓉淼摹爸蛋喽◢彙备臑椤把不貦z測(cè)”的辦法，管理人員減少1/3左右，另外也避免了機(jī)泵組設(shè)備的開停頻繁，降低了設(shè)備的維修率，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)由于泵站可以做到低水位運(yùn)行，可以使上游重力式管道維持自清流速以減少管道疏通掏挖的工作量。

第四章：給水處理系統(tǒng)控制技術(shù)

第一節(jié)、混凝投藥單元的控制技術(shù)

1、典型的混凝控制技術(shù)簡(jiǎn)介 1.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)法

這是最簡(jiǎn)單原始的人工方法，又稱“eyeball”，在我國(guó)相當(dāng)多的水廠，尤其是中小水廠仍廣泛采用。操作者通過觀察原水濁度的變化、反應(yīng)后礬花生成情況、沉淀后水的濁度高低來憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)投藥量。操作人員的責(zé)任心與經(jīng)驗(yàn)是制約混凝效果的重要因素。1.2 燒杯試驗(yàn)法

燒杯試驗(yàn)法利用一臺(tái)可變速的4—6聯(lián)攪拌機(jī)，同時(shí)向4—6個(gè)燒杯中的檢測(cè)水樣加不同量的混凝劑，并進(jìn)行攪并，模擬生產(chǎn)中的混合與反應(yīng)過程，然后靜止沉淀以模擬實(shí)際，我國(guó)的許多水廠也把燒杯試驗(yàn)結(jié)果作為確 定投藥量的重要參考依據(jù)，應(yīng)用廣泛。1.3 流動(dòng)電流法

該法以反映膠體荷電特性的另一參數(shù)---流動(dòng)電流為因子，控制投藥。這種方法以膠體電荷為參數(shù)，抓住了影響混凝的本質(zhì)特性；同時(shí)，該方法是一種在線連續(xù)檢測(cè)法，易于實(shí)現(xiàn)投藥量的連續(xù)自動(dòng)控制，因而成為各種膠體電荷控制法，以至現(xiàn)行各種投藥控制方法中很有發(fā)展前途的方法。

2、流動(dòng)電流與混凝工藝的相關(guān)性

1）流動(dòng)電流與動(dòng)電位的相關(guān)性。

流動(dòng)電流與動(dòng)電位良好相關(guān)性，以流動(dòng)電流代替動(dòng)電位來描述膠體的脫穩(wěn)程度是完全可能的在

2）流動(dòng)電流與混凝劑投量的相關(guān)性。

向水中加入不同量的硫酸鋁，測(cè)定水的流動(dòng)電流。在硫酸鋁投量較少時(shí)，流動(dòng)電流賂有上升，變化不大；隨著投藥量進(jìn)一步增大，流動(dòng)電流值迅速上升；隨后流動(dòng)電流的增大趨勢(shì)逐漸變緩。

3）流動(dòng)電流與混凝效果的相關(guān)性。

流動(dòng)電流與濁度的這種相關(guān)性是普遍存在的，用范圍廣泛的、包括國(guó)內(nèi)國(guó)外、南方北方、江河水庫等多種原水及處理工藝進(jìn)行試驗(yàn)，都可以觀察到上述現(xiàn)象，說明流動(dòng)電流是對(duì)混凝起決定性影響的主要因素。

3、流動(dòng)電流混凝控制工藝系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)

在流動(dòng)電流與混凝工藝相關(guān)性的基礎(chǔ)上，可以建立流動(dòng)電流很凝投藥控制系統(tǒng)工藝流程，該系統(tǒng)主要由檢測(cè)、控制、執(zhí)行三大部分組成，流動(dòng)電流檢測(cè)器對(duì)加藥后水中膠體電荷進(jìn)行檢測(cè)，并經(jīng)信號(hào)處理后將該流動(dòng)電流信號(hào)送至控制器；

控制器對(duì)該檢測(cè)值與事先設(shè)定的設(shè)定值進(jìn)行比較，并按一定控制策略對(duì)投藥量輸出進(jìn)行調(diào)整，該藥量的調(diào)整通過變頻調(diào)運(yùn)設(shè)備對(duì)投藥泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。

1)單因子控制：除流動(dòng)電流參數(shù)外，不再要求測(cè)定任何其它參數(shù)。2)小滯后系統(tǒng)：可以適應(yīng)水質(zhì)及水量等的突然變化。

3)中間參數(shù)控制：設(shè)定值是通過相關(guān)關(guān)系間接反映了濁度要求。4 透光脈動(dòng)聚凝檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

透光脈動(dòng)值能一定程度地反映加藥混凝后水中顆粒雜質(zhì)的絮凝情況．，可以作為控制參數(shù)構(gòu)成反饋控制系統(tǒng)。對(duì)于一般濁度水，由于絮凝體形成的反應(yīng)過程進(jìn)行緩慢，滯后時(shí)間長(zhǎng)，反饋控制混凝劑投加量效果不太理想。高濁度水的絮凝過程進(jìn)行迅速，一般只需數(shù)秒或數(shù)十秒時(shí)間即可完成，因此可檢測(cè)其絮凝情況并根據(jù)絮凝過程控制投藥量，從而成為新的高濁度水絮凝控制方法，4.1 高濁度水絮凝過程與透光脈動(dòng)值的相關(guān)性

1）絮凝劑投加量和遠(yuǎn)光脈動(dòng)值的關(guān)系 2）渾液面沉速與透光脈動(dòng)值的關(guān)系 3）出水余濁和透光脈動(dòng)值的關(guān)系 4）高濁度水透光脈動(dòng)投藥控制系統(tǒng) 4.2 高濁度水透光脈動(dòng)投藥控制系統(tǒng)

絮凝檢測(cè)儀的檢測(cè)值可以反映高濁度水渾液面沉速的大小，通過對(duì)檢測(cè)值的控制即可實(shí)現(xiàn)混液面沉速的控制，這樣就有一個(gè)方便的確定投藥量的方法，不需要檢測(cè)原水含砂量、粒徑組成、流量及原水的其它性質(zhì)，只要檢測(cè)加藥絮凝反應(yīng)后的透光脈動(dòng)值一個(gè)參數(shù)，即可控制投藥，保證高濁度水處理運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠。

由于高濁度水的絮凝過程非常短，因此采用以檢測(cè)值為控制對(duì)象的反饋控制系統(tǒng)，對(duì)擾動(dòng)的響應(yīng)速度快，滯后很短，接近于同步控制。

工作過程如下：反饋控制系統(tǒng)通過絮凝檢測(cè)儀在線連續(xù)檢測(cè)已進(jìn)行絮凝反應(yīng)的高濁度水的值，并將信號(hào)傳到控制中心；控制器接收信號(hào)，并與給定的設(shè)定值進(jìn)行比較、判斷，若檢測(cè)值R符合系統(tǒng)要求，其偏差在允許的范圍內(nèi)，說明投藥量正常；反之．若檢測(cè)值A(chǔ)不在允許的范圍內(nèi)，控制器通過一定的算法指揮變頻器改變投藥泵電機(jī)的電源頻率、進(jìn)而改變投藥泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)投藥量調(diào)整，修正偏差，直到檢測(cè)值R符合要求。

第二節(jié)、濾池控制技術(shù)

1、濾池控制的基本內(nèi)容與基本方式

濾他的自動(dòng)控制基本上包括過濾、反沖洗兩個(gè)方面，其中以反沖洗為主。由于各種濾池的構(gòu)造、原理不同，控制內(nèi)容與方法也有差別。在采用的技術(shù)方面，主要有水力控制與機(jī)電控制兩類。在本節(jié)中主要通過——些實(shí)例介紹機(jī)電控制技術(shù)，特別是微電腦智能化控制技術(shù)的應(yīng)用情況。

濾池的反沖洗控制可以有不同的方式?？刂品桨敢鉀Q如何判斷反沖洗開始和反沖洗結(jié)束。

反沖洗開始有下列方式判斷：

(1)濾后水濁度監(jiān)控。連續(xù)檢測(cè)濾池出水的濁度，當(dāng)濾后水濁度達(dá)到設(shè)定值時(shí)開始反沖洗；

(2)濾池水頭損失監(jiān)控。連續(xù)檢測(cè)濾池的水頭損失，當(dāng)水頭損失達(dá)到設(shè)定值時(shí)開始反沖洗；

(3)定時(shí)控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定濾池工作周期，當(dāng)達(dá)到周期規(guī)定的時(shí)間后開始反沖洗。

反沖洗結(jié)束有下列方式判斷；

(1)反沖洗水濁度監(jiān)控。連續(xù)檢測(cè)濾池反沖洗水的濁度，當(dāng)該濁度降到設(shè)定值時(shí)結(jié)束反沖洗，使濾池投入過濾工況；

(2)定時(shí)控制。按經(jīng)驗(yàn)設(shè)定濾池反沖洗歷時(shí)，當(dāng)達(dá)到規(guī)定的反沖洗時(shí)間后結(jié)束反沖洗使濾池投入過濾工況。

上述濾池反沖洗的開始與結(jié)束的控制方式可以交叉組合應(yīng)用，也可以將幾種方式共同應(yīng)用，當(dāng)其中的條件之一達(dá)到時(shí)，即應(yīng)當(dāng)開始或結(jié)束反沖洗。另外，控制系統(tǒng)還應(yīng)具有隨時(shí)人工指令強(qiáng)制反沖洗的功能。

反沖洗進(jìn)行的方式有采用各濾池連續(xù)順序進(jìn)行的，也有采用各濾池分別按各自的條件控制、獨(dú)立進(jìn)行反沖洗的。

一般在生產(chǎn)上不允許多座濾池同時(shí)反沖洗，在控制系統(tǒng)上應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施。

2、虹吸濾池的運(yùn)行控制實(shí)例

以可編程序控制器為核心、以U型氣水切換閥為執(zhí)行元件，進(jìn)行虹吸濾池運(yùn)行的自動(dòng)控制。

根據(jù)不同的工藝條件，可以按下列3種方式控制虹吸濾池的運(yùn)行。1)自動(dòng)控制方式：根據(jù)各格濾池水位(濾池水頭損失)上升到達(dá)反沖洗水位 的先后順序進(jìn)行操作，依次控制濾池的反沖洗。

2)定時(shí)控制方式：以每格濾池的過濾時(shí)間為依據(jù)進(jìn)行反沖洗控制，每當(dāng)濾池 工作達(dá)16---24h(可調(diào))時(shí)進(jìn)行一次反沖洗；

3)手動(dòng)控制方式：由值班人員根據(jù)具體生產(chǎn)情況，手動(dòng)選定某格或某幾格濾 池反沖洗，反沖洗過程由控制裝置指令自動(dòng)完成。

下面著重介紹自動(dòng)控制運(yùn)行方式。

在每格濾池都裝有浮球液位檢測(cè)裝置以檢測(cè)濾池運(yùn)行工況，過濾周期后期。當(dāng)濾池水位上升到反沖洗水位時(shí)，液位檢測(cè)裝置發(fā)出反沖洗信號(hào)，控制裝置控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成此格濾池反沖洗過程。

即：1)破壞小虹吸；2)形成大虹吸；3)反沖洗計(jì)時(shí)，4)破壞大虹吸，5)形成小虹吸；6)反沖洗完畢(濾池恢復(fù)正常過濾)，當(dāng)有兩格或兩格以上濾池到達(dá)反沖洗水位時(shí)，控制裝置根據(jù)各池水位到達(dá)的先后次序按先到先沖的原則，依次對(duì)此部分濾池進(jìn)行反沖洗。為保證沖洗強(qiáng)度，反沖洗時(shí)間從大虹吸形成后開始計(jì)時(shí)，保證每次只沖洗一格。

自動(dòng)控制流程見圖

第三節(jié)、氯氣自動(dòng)投加與控制技術(shù)

1、氯氣投加系統(tǒng)與設(shè)備

氯氣的投加方式主要可分為兩種形式：即正壓投加和真空投加。傳統(tǒng)的加氯方式多采用正壓投加。采用正壓投加時(shí)，由于所有的投加管線都處于正壓狀態(tài)，一旦發(fā)生故障或者管線破裂，容易出現(xiàn)氯氣泄漏事故，安全可

靠性低、設(shè)備維護(hù)量大。同時(shí)，氯氣投加主要依靠經(jīng)驗(yàn)，精度不高，難以保證水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和余氯合格率。而真空投加，由于所有的投加管線都處于真空狀態(tài)。即使管道出現(xiàn)破裂，也不會(huì)出現(xiàn)泄氯現(xiàn)象．具有很好的安全可靠性。

根據(jù)真空投加的原理．真空加氯機(jī)加氯系統(tǒng)由氣液分離器、真空調(diào)節(jié)器、加氯機(jī)、取樣泵、余氯分析儀、水射器、漏氯檢測(cè)儀等組成。

2、氯氣投加的自動(dòng)控制

對(duì)于氯氣的自動(dòng)投加控制，按控制系統(tǒng)的形式劃分，可以有以下幾種： 1)流量比例前饋控制：即控制投加量與水流量成一定比例； 2)余氯反饋控制：按照投加以后水中的余氯進(jìn)行反饋控制；

3)復(fù)合環(huán)控制：即按照水流量和余氯進(jìn)行的復(fù)合控制，或雙重余氯串級(jí)控制等，(4)其它控制方式：加以pH值和氧化還原電勢(shì)為參數(shù)進(jìn)行控制等。

根據(jù)具體情況，對(duì)于前加氯和后加氯，宜采用不同的控制方式。

前加氯系統(tǒng)主要目的是殺死水中的微生物或氧化有機(jī)物，對(duì)投加量準(zhǔn)確性要求不高，以采用原水流量進(jìn)行比例投加為好。

投加量控下式確定：

式中：Y------前加氯的投加量； K------單位原水投氯量；

Q------與投加點(diǎn)對(duì)應(yīng)的原水進(jìn)水量；

后加氯系統(tǒng)主要目的是對(duì)水進(jìn)行消毒，并使管網(wǎng)水中保持一定的余氯量。這是保證出廠水滿足衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)要求的把關(guān)環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格控制。由于要求水中的余氯量位比較恒定，而濾后水的需氯量是個(gè)變值。采用流量比例控制很難達(dá)到要 求。因此，可采用投氯后水余氯簡(jiǎn)單反饋控制、復(fù)合環(huán)控制等方式。

前饋反饋復(fù)合環(huán)控制就是按前饋流量比例和余氯反饋進(jìn)行復(fù)合調(diào)節(jié)。前饋比例調(diào)節(jié)可以迅速地調(diào)整由于處理水量變化產(chǎn)生的氯需求變化；反饋調(diào)節(jié)可以對(duì)余氯偏差進(jìn)行更精確的修正，調(diào)節(jié)特性較簡(jiǎn)單反饋控制有所改善(見上圖)。但是這種調(diào)節(jié)方式仍不能解決水質(zhì)迅速變化所產(chǎn)生的問題。

3、應(yīng)用中的一些問題

1.投加點(diǎn)和取樣點(diǎn)的選擇相當(dāng)重要?？梢愿鶕?jù)工藝要求選擇確定氯氣投加點(diǎn)，而選擇取樣點(diǎn)時(shí)必須保證氯溶液與待處理水能充分混合，又不產(chǎn)生過長(zhǎng)的滯后時(shí)間，以便控制器能及時(shí)地對(duì)加氯工藝進(jìn)行控制。為保證充分混合，可以采用機(jī)械攪拌、彎頭混合、噴撒擴(kuò)散器等方式。一般說來，對(duì)于飲用水系統(tǒng)，取樣點(diǎn)與加氯注入點(diǎn)之間的距離應(yīng)十倍于管道的直徑。

余氯檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，為了加氯及控制系統(tǒng)的正常工作．必須保證余氯檢測(cè)的精確可靠性，這就需要采用質(zhì)量良好的余氯檢測(cè)設(shè)備，并配備有一定專業(yè)技能的專門人才，定期監(jiān)測(cè)和維護(hù)加氯與控制設(shè)備。

由于氯氣危害性很大，因此設(shè)計(jì)加氯及控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性能必須引起足夠的重視：

實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明。采用自動(dòng)加氯，能隨時(shí)根據(jù)水量和水質(zhì)的變化對(duì)加氯量進(jìn)行調(diào)節(jié)，出廠水余氯合格率可達(dá)到99.9％以上，比傳統(tǒng)方式有明顯提高，并且使液氯的耗量有所降低。

第四節(jié)、供水企業(yè)SCADA系統(tǒng)

1、水廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的組成與形式

隨著計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了集中式控制形式．出中心控制室的一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算，然后發(fā)出控制信號(hào)，直接控制被控對(duì)象。

一臺(tái)計(jì)算機(jī)體往往同時(shí)控制多個(gè)回路、即多個(gè)水處理工藝環(huán)節(jié)。在這種控制系統(tǒng)中，集中檢測(cè)、控制運(yùn)算工作量大，要求計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大，有很高的可靠性。

進(jìn)入70年代以來，以微處理器為核心的各種控制設(shè)備發(fā)展迅速，使得控制系統(tǒng)的形式也發(fā)生了相應(yīng)的變化、結(jié)構(gòu)組成種類很多。當(dāng)前水廠采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，從自控的角度可以劃分為SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、IPC+PLC系統(tǒng)、總線式工業(yè)控制機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等。(1)SCADA系統(tǒng)

由一個(gè)主控站和若干個(gè)遠(yuǎn)程終端站組成。該系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)通訊功能鉸強(qiáng)。通訊方式可以采用無線、微波、同軸電線、光纜、雙絞線等，監(jiān)測(cè)的點(diǎn)數(shù)多，控制功能強(qiáng)，該系統(tǒng)側(cè)重于監(jiān)測(cè)和少量的控制．一般適用于被測(cè)點(diǎn)的地域分布較廣的場(chǎng)合，如無線管網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)等。該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是：

1)組網(wǎng)范圍大，通訊方式靈活?？梢詫?shí)現(xiàn)一個(gè)城市或地區(qū)那樣的較大的地理分布的監(jiān)測(cè)和控制。

2)系統(tǒng)分為主控機(jī)和遠(yuǎn)程終端機(jī)兩部分，終端機(jī)處理能力較小。3)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性較低，對(duì)大規(guī)模和復(fù)雜的控制實(shí)現(xiàn)較為困難。

(2)DCS系統(tǒng)

DCS稱為集散型控制系統(tǒng)。是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)終端機(jī)聯(lián)接組成。通過網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)控制站、監(jiān)測(cè)站俐操作管理站、控制管理站及工程師站聯(lián)接 起來，共同完成分散控制和集中操作、管理的綜合控制系統(tǒng)。DCS側(cè)重于連續(xù)性生產(chǎn)過程的控制。該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是： 1)采用分級(jí)分布式控制。系統(tǒng)按不同功能組成分級(jí)分布子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)執(zhí)行自己的控制程序，處理現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出信息，減少了對(duì)系統(tǒng)的信息傳輸量，使系統(tǒng)應(yīng)用程序較為簡(jiǎn)單。

2、水廠SCADA系統(tǒng)的功能

(1)水質(zhì)優(yōu)化。通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，提高給水水質(zhì)的安全可靠性、并降低水處理系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。例如可以根據(jù)濾池出水濁度及原水水質(zhì)情況，控制系統(tǒng)自功調(diào)節(jié)沉淀池出水濁度目標(biāo)，在保證出廠水水質(zhì)合格的前提下，實(shí)現(xiàn)水處理系統(tǒng)運(yùn)行的總費(fèi)用最低(藥劑費(fèi)用、排泥水費(fèi)、濾池反沖洗水費(fèi)之和)。(2)能耗優(yōu)化。水廠是耗能大戶。通過自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，可以最大限度地節(jié)約能耗，例如通過對(duì)取水泵站和送水泵站水泵電機(jī)的調(diào)速控制，使之按恒定流量或恒定壓力方式運(yùn)轉(zhuǎn)避免能量浪費(fèi)，即實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化。

(3)單體構(gòu)筑物運(yùn)行優(yōu)化?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)總體運(yùn)行條件要求(原水水質(zhì)、產(chǎn)水量等，各控制單元對(duì)各個(gè)水處理構(gòu)筑物的運(yùn)行工況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，通過改變投藥量、排泥工況、反 沖洗周期及沖洗時(shí)間等實(shí)現(xiàn)各構(gòu)筑物在最優(yōu)工況下運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)上述要求，典型的水廠自控系統(tǒng)功能介紹如下： 1)中央控制室的軟硬件配置與功能

中央控制室的硬件配置采用如下方案：

a)三臺(tái)電腦：一臺(tái)用于控制，一臺(tái)用于監(jiān)視報(bào)管和報(bào)表輸出，另一臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)模擬屏，用于控制和監(jiān)視的兩臺(tái)電腦可以互為備用，大大提高系統(tǒng)的可靠性。b)三臺(tái)打印機(jī)：一臺(tái)打報(bào)表，一臺(tái)作報(bào)警輸出，一臺(tái)作屏幕監(jiān)視的硬拷貝。c)配置大模擬顯示屏或高清晰度投影機(jī)，用以顯示工藝流程及水質(zhì)參數(shù)、過程參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等。

軟件配置：自控系統(tǒng)軟件分為各分控站PLC應(yīng)用程序和中控室上位機(jī)主控軟件，主控軟件具有方便靈活的系統(tǒng)組態(tài)功能，良好的人機(jī)界面，完善的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)、控制和信息處理功能，系統(tǒng)有良好的可擴(kuò)充件，方便與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等。2)取水泵房控制。包括水位監(jiān)測(cè)，電源、水量、水質(zhì)等方面的參數(shù)監(jiān)測(cè)．水泵電機(jī)的開停、調(diào)速控制．閥門的開關(guān)、調(diào)節(jié)控制等。

3）投藥控制。包括絮凝劑、消毒劑、助凝劑等的投加按制與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)；

4)反應(yīng)池、沉淀池的自動(dòng)排泥控制，回收水池的水泵及液位控制等。5)濾池控制。包括過濾和反沖洗的自動(dòng)控制。

6)送水泵房控制。對(duì)水泵機(jī)組、閥門的啟停、水泵的轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制。

第五章：污水處理廠的檢測(cè)儀表與ICA技術(shù)

第一節(jié)、污水處理廠常用檢測(cè)方法與儀表

1、概述

與給水處理廠相比，污水處理廠的處理方法、工藝流程、污水和污泥的指標(biāo)等都有很大不同，其檢測(cè)項(xiàng)目與方法也有很多特殊性。本節(jié)主要介紹一些活性污泥法污水處理廠中員常用的檢測(cè)方法及其儀表設(shè)備。

2、污泥濃度的檢測(cè)方法與儀表

由于污水處理過程中污泥產(chǎn)量大、成分復(fù)雜，污泥處理與處置是污水處理系統(tǒng)中重要的組成部分，所以污泥的檢測(cè)也占有重要的地位。

污泥濃度的檢測(cè)方式有光學(xué)式、超聲波式和放射線式等，一般對(duì)低濃度污泥的檢測(cè)多采用光學(xué)式、對(duì)高濁度則多采用超聲波式。2.1 MLSS濃度的檢測(cè)

MLSS濃度—般在1500-4000mg／l之間，屬于低濃度污泥，常采用光學(xué)式檢測(cè)計(jì)。光學(xué)式檢測(cè)儀又分為透射光式、散射光式和透光散射光式3種。在使用MLSS檢測(cè)儀時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

1)為了避免由于檢視窗口的污染引起的檢測(cè)誤差，應(yīng)當(dāng)定期清洗。2)為了避免由于來自上方直射日光等強(qiáng)光的射入引起的誤差，檢測(cè)儀的傳感器部分常常放置在水面以下30-50cm處：

3)由于MLSS檢測(cè)儀是根據(jù)光學(xué)原理測(cè)定濃度，當(dāng)被檢測(cè)的混合液顏色變化影響透光率變化時(shí)，宜使用受其影響較小的透光散射光式檢測(cè)儀。

4)在對(duì)MLSS檢測(cè)儀進(jìn)行較正時(shí)，將MLSS的分析值和檢測(cè)儀的測(cè)定值進(jìn)行比較，并作成表示相關(guān)關(guān)系的曲線圖，用來校正檢測(cè)儀。

2.2 污泥濃度檢測(cè)儀

污泥濃度較高時(shí)常采用超聲波式濃度檢測(cè)儀：將—對(duì)超聲波發(fā)射器與 接收器相對(duì)安裝在測(cè)定管兩側(cè)，超聲波在傳播時(shí)被污泥中的固形物吸收和分散而發(fā)生衰減，其衰減量與污泥濃度成正比，通過測(cè)定超聲波的衰減量來檢測(cè)污泥濃度。試樣中的氣泡也會(huì)引起檢測(cè)誤差。它的優(yōu)點(diǎn)是受污染的影響較小，缺點(diǎn)是間歇式檢測(cè)。使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)如下：

1)試樣中的氣泡將異常地增大超聲波的衰減量而引起檢測(cè)誤差； 2)當(dāng)有加壓消泡裝置時(shí)，應(yīng)定期檢查加壓機(jī)構(gòu)和空氣壓縮機(jī)；

3)當(dāng)由于季節(jié)變化而引起污泥顆粒形狀的變化，應(yīng)用正常的污泥檢測(cè)結(jié)果來校正。

3、污泥界面的檢測(cè)方法與儀表

為了進(jìn)行必要的污泥管理必須設(shè)置污泥界面計(jì)，它也是利用光學(xué)和超聲波的原理來檢測(cè)，在設(shè)置和檢測(cè)時(shí)，還應(yīng)注意藻類與氣泡的影響，以及污泥界面的凹凸不平等引起的誤差；分位光學(xué)式和超聲波式。

4、有機(jī)物的檢測(cè)方法與儀表(1)COD自動(dòng)檢測(cè)儀

是將指定的檢測(cè)的步驟自動(dòng)化了的儀器，每隔1-2h間歇自動(dòng)檢測(cè)，根據(jù)氧化分解的條件有酸性法檢測(cè)儀和堿性法檢測(cè)儀。通過更換試劑、也有酸性法和堿性法兩種方法交替使用的儀表：酸性法適用于水樣中含微量氯離子或不含氯離子的檢測(cè)，而堿性法受氯離子影響不大，所以用于含有大量氯離子水樣的檢測(cè)。(2)TOD自動(dòng)檢測(cè)儀

TOD的檢測(cè)原理是將水樣和含有一定量氧的載流氣體一起，送人高溫加熱后的催化劑填充燃燒管中，使水樣中的有機(jī)物氧化分解，然后測(cè)定消耗的氧量。

(3)UV計(jì) 利用溶解件有機(jī)物吸收紫外線范圍波長(zhǎng)的光的特性，將水樣連續(xù)送進(jìn)測(cè)定瓶，用紫外線照射，然后根據(jù)其吸光度來檢測(cè)其污染程度，在各種有機(jī)物中，有的不吸收紫外線最大波長(zhǎng)光，也有完全不吸收紫外線光的有機(jī)物。但是，二級(jí)處理水的UV與COD往往有很好的相關(guān)關(guān)系。

(3)TOC計(jì) 有兩種方式，一是首先利用低溫加熱催化劑檢測(cè)無機(jī)碳，然后把無機(jī)碳的值從總碳中減去的檢測(cè)方式，稱雙通道方式；二是預(yù)先將水樣用鹽酸調(diào)至酸性．然后用氮?dú)獯得撍畼又械臒o機(jī)碳后，再送入高溫催化劑填充管進(jìn)行檢測(cè)的方式，稱為單通道方式。

第二節(jié)、污水處理系統(tǒng)ICA技術(shù) ICA技術(shù)簡(jiǎn)介

儀表、控制和自動(dòng)化(ICA)技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的重要性越來越明顯，在未來10～20年內(nèi)其投資將占整個(gè)污水處理系統(tǒng)投資的20％ ～50％。

ICA技術(shù)可為污水處理廠的運(yùn)行帶來以下主要優(yōu)勢(shì)： ①降低系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行； ②保證出水水質(zhì)穩(wěn)定并滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)；

③增加污水廠的處理能力，在現(xiàn)有污水廠反應(yīng)器容積下充分提高系統(tǒng)的脫氮率，無需改建或擴(kuò)建污水處理廠。ICA技術(shù)的限制性因素和發(fā)展動(dòng)力

目前ICA技術(shù)并沒有在污水廠獲得廣泛應(yīng)用，其主要原因有：

① 不完善的教育-培訓(xùn)-知識(shí)體系； ②風(fēng)險(xiǎn)投資者或組織機(jī)構(gòu)之間缺乏合作； ③缺乏應(yīng)用ICA技術(shù)所能帶來的經(jīng)濟(jì)效益的認(rèn)識(shí)； ④檢測(cè)工具不可靠、不穩(wěn)定；

⑤污水處理廠設(shè)計(jì)存在限制性因素，排水收集系統(tǒng)不完善； ⑥ICA技術(shù)缺乏透明度以及軟件和儀器行業(yè)不規(guī)范。ICA技術(shù)的發(fā)展動(dòng)力如下：

①逐漸嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)； ②污泥減量的需求； ③經(jīng)濟(jì)動(dòng)力；

④降低運(yùn)行能耗和增加產(chǎn)出的需求； ⑤污水處理廠的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜； ⑥污水再生回用等觀點(diǎn)的出現(xiàn)；

⑦新型、便宜、操作簡(jiǎn)單技術(shù)的出現(xiàn)(如計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。ICA技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀 目前，我國(guó)污水處理廠的自控系統(tǒng)一般設(shè)置手動(dòng)與自動(dòng)兩套系統(tǒng)。由于小型污水處理廠(如啤酒廠、飲料廠、味精廠等)資金不足、技術(shù)力量薄弱及生產(chǎn)的季節(jié)性等原因，所采用的檢測(cè)儀表大部分是國(guó)產(chǎn)的離線儀表，監(jiān)測(cè)手段為取樣后測(cè)定各水質(zhì)指標(biāo)，然后根據(jù)測(cè)定結(jié)果調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。由于這些儀表的準(zhǔn)確性差且非連續(xù)性監(jiān)測(cè)，故設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整滯后，常常導(dǎo)致出水水質(zhì)不穩(wěn)定。

一些大型污水處理廠為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，或借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)自行開發(fā)，或利用政府投資和國(guó)外的優(yōu)惠低息貸款成套引進(jìn)德國(guó)、丹麥、澳大利亞等國(guó)的污水處理工藝、設(shè)備、監(jiān)測(cè)儀器儀表、自控系統(tǒng)及相應(yīng)的軟件。由于設(shè)備配套性好、技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，系統(tǒng)能夠連續(xù)、穩(wěn)定地運(yùn)行，并能保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

但上述運(yùn)行未考慮系統(tǒng)的控制優(yōu)化，僅僅保證了系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行這一最基本要求，對(duì)出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)是基于足夠大的反應(yīng)器或較高的曝氣量，這就造成國(guó)內(nèi)污水處理廠運(yùn)行和管理費(fèi)用約是國(guó)外的2倍，而運(yùn)行管理人員數(shù)又是其若干倍，且大部分已建污水處理廠仍處于人工操作狀態(tài)，至今未考慮其過程控制和運(yùn)行的優(yōu)化。污水處理系統(tǒng)ICA技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

未來1O年污水處理面臨的主要問題是新建或升級(jí)現(xiàn)有污水廠以實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的深度處理，因此對(duì)營(yíng)養(yǎng)物去除效果的控制是ICA技術(shù)一個(gè)重要內(nèi)容。調(diào)查發(fā)現(xiàn)對(duì)更便宜和更穩(wěn)定的在線傳感器需求較大，尤其是營(yíng)養(yǎng)物測(cè)定裝置。對(duì)儀器的冗余、傳感器綜合數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求也很大。除常用類型的傳感器，還需要一些新型技術(shù)如軟件傳感器、綜合芯片傳感器、在線成像分析、石英結(jié)晶體微平衡傳感器、激光和超聲波傳感器、滴定傳感器、熒光DNA傳感器、抗體探針及其他類型的生物傳感器，這些傳感器不是間接地從DO濃度、COD濃度和營(yíng)養(yǎng)物的測(cè)定信息來估計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，而是通過獲得微生物內(nèi)部更多的信息來表征系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

在控制和自動(dòng)化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)高級(jí)控制工具(模型預(yù)測(cè)控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多變量統(tǒng)計(jì)分析、在線模擬)的穩(wěn)定高效也是ICA技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，基于軟件的監(jiān)測(cè)和探測(cè)技術(shù)也是其未來發(fā)展的重要領(lǐng)域。污水處理系統(tǒng)的過程控制發(fā)展很快，國(guó)外專家普遍認(rèn)為監(jiān)控、污水廠處理系統(tǒng)的綜合性控制將是ICA技術(shù)在2010年的主要應(yīng)用方向。

同時(shí)還需有較好的本地控制(單元過程控制)，避免局部最優(yōu)化。對(duì)于先進(jìn)的ICA技術(shù)，最重要的是運(yùn)行操作人員理解創(chuàng)新性的控制策略并在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。

此外ICA技術(shù)的發(fā)展還需結(jié)合遙測(cè)技術(shù)、高速數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使大量小型污水處理廠安裝遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)后，不再需要運(yùn)行人員，通過遙測(cè)就可實(shí)現(xiàn)污水廠的控制。由于不同的控制策略及其性能一般。

第六章：污水處理廠的監(jiān)視與自動(dòng)控制

第一節(jié)、污水泵站的自動(dòng)控制及設(shè)備

1、污水泵站的檢查與維護(hù)

由于控制電路只要在起動(dòng)、停止和增減負(fù)荷時(shí)就動(dòng)作，很容易發(fā)現(xiàn)其故障。而保護(hù)電路只有在發(fā)生故障時(shí)才動(dòng)作，不易發(fā)現(xiàn)其存在的隱患。因此，有必要認(rèn)真檢查保護(hù)電路。

高壓與低壓動(dòng)力電路，控制電路和儀表電路的絕緣電阻的測(cè)定應(yīng)分別進(jìn)行。

2、啟動(dòng)

啟動(dòng)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

(1)在起動(dòng)泵時(shí)，既要確認(rèn)泵本身也要通過操作盤的指示燈等否處于啟動(dòng)狀態(tài)，然后打開操作開關(guān)。

(2)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，記錄電流、功率、轉(zhuǎn)數(shù)、壓水管閘閥的開啟度、運(yùn)轉(zhuǎn)啟動(dòng)時(shí)間等必要事項(xiàng)。·

(3)由于有關(guān)連動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障，泵在啟動(dòng)過程中停止時(shí)，假如又正在下雨啟動(dòng)泵。而且又沒有足夠的時(shí)間來修復(fù)的情況，將控制方式改為單個(gè)手動(dòng)控制啟動(dòng)，3、停泵

停泵時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。1)應(yīng)當(dāng)檢查是否按規(guī)定順序停泵。

2)停泵后，檢查有關(guān)連動(dòng)機(jī)構(gòu)是否處于能夠啟動(dòng)的狀態(tài)。

3)對(duì)于吸入式起動(dòng)的污水泵，由于滿水水位計(jì)的濾網(wǎng)經(jīng)常被懸浮物堵塞，因而應(yīng)該到泵的運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)檢查是否有堵塞現(xiàn)象，具體地說，污水泵的自動(dòng)控制是根據(jù)污水泵站集水池的水位計(jì)給出的測(cè)定值，保持某一范圍的水位，根據(jù)流量計(jì)維持設(shè)定的流量，來自動(dòng)進(jìn)行污水泵的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)和壓水管閘閥開啟度的調(diào)節(jié)、停泵等一系列操作。

由于季節(jié)變化或服務(wù)面積的增減引起流入污水量變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)將運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)定值調(diào)到最優(yōu)。此外，為了使污水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間平均化、還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行開啟的優(yōu)先順序和運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)組的選擇。

當(dāng)進(jìn)行自動(dòng)化記錄時(shí)，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查起動(dòng)和停泵等是否按照設(shè)定值動(dòng)作。

4、污水泵站的遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制

遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制是指通過有線或無線通訊，由設(shè)在遠(yuǎn)處的監(jiān)視控制盤發(fā)出對(duì)被控制對(duì)象的狀態(tài)監(jiān)視和控制所必要的操作指令和動(dòng)作監(jiān)視。

在這種控制方式中，遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制設(shè)備具有監(jiān)視、控制和檢測(cè)等三種功能，因此又稱遙感遙測(cè)遙控設(shè)備。

遠(yuǎn)距離監(jiān)視設(shè)備又分為具有監(jiān)視和檢測(cè)兩種功能和只具有監(jiān)視一種功能的設(shè)備，一般前者稱遙感遙測(cè)設(shè)備，后者稱遙感設(shè)備。

此外，遠(yuǎn)距離監(jiān)視控制方式中，又分為操作人員分別進(jìn)行監(jiān)視、判斷和操作的方式，和在具備自動(dòng)控制與自動(dòng)操作設(shè)備基礎(chǔ)上操作人員僅作出判斷給出設(shè)定值的指令的方式，以及具有上述兩種功能的方式等不同的控制方式。

除以上功能以外，根據(jù)管理方法不同，有的還能給出記錄機(jī)器的運(yùn)行、停止和檢測(cè)值等每日和每月的報(bào)表，另外，由于信號(hào)及其傳送方法的不同，控制場(chǎng)所與被控場(chǎng)所的連絡(luò)方式也有很多種類型。

水泵機(jī)組的控制策略

國(guó)內(nèi)排水泵站水泵機(jī)組的控制，多數(shù)都根據(jù)集水池水位控制水泵投運(yùn)的臺(tái)數(shù)，水位高時(shí)多開泵，水位低時(shí)少開泵。顯然僅僅根據(jù)水池水位來控制水泵是不科學(xué)的，這是因?yàn)樯鲜隹刂撇呗灾豢紤]了集水池的水位高低，并沒考慮其水位變比速率。

因此，不僅要根據(jù)水位，還應(yīng)考慮水位的變化率，根據(jù)集水池的進(jìn)水流量Q優(yōu)化設(shè)定投運(yùn)水泵的臺(tái)數(shù)，使水泵的排水量追隨進(jìn)水量的變化，力求維持兩者基本平衡。這樣，將水位控制在—個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，并且避免了水泵的頻繁啟停。

第二節(jié)、生物除磷脫氮系統(tǒng)的控制及優(yōu)化

1、生物除氮系統(tǒng)控制及優(yōu)化 1.1 曝氣量和DO濃度的控制

曝氣量控制的目標(biāo)是在滿足硝化水平的情況下，盡可能降低曝氣量，在硝化滿足時(shí)，COD的去除一般很容易滿足，由于缺氧狀態(tài)下也可吸磷，所以磷的去除也易于滿足，降低曝氣量不但提高硝酸氮的去除率，而且可以降低曝氣能耗。

1.2 內(nèi)循環(huán)回流量的控制

內(nèi)回流量的控制主要是維持缺氧區(qū)末端硝酸氮濃度處于較低的設(shè)定值（1-3mg/l），可以通過PID控制器實(shí)現(xiàn)控制策略，應(yīng)用硝酸氮測(cè)定儀來測(cè)定缺氧區(qū)末端硝態(tài)氮濃度，也可以測(cè)定回流液中的硝態(tài)氮濃度建立前饋－反饋控制器。

1.3 外加碳源投加量的控制

外加碳源投加控制的策略一般是維持缺氧區(qū)末端的硝酸氮濃度處于一個(gè)較低但非零的值來實(shí)現(xiàn)。另外在內(nèi)循環(huán)回流量恒定時(shí)，需確定一個(gè)使平均出水硝酸氮濃度滿足要求的內(nèi)循環(huán)量，為了最優(yōu)控制反硝化過程，提高進(jìn)水COD的利用效率，需要綜合控制內(nèi)循環(huán)回流量和外加碳源投加量。1.4 SRT和污泥排放量的控制

不管是否需要進(jìn)行污泥的穩(wěn)定化處理，SRT應(yīng)盡可能低，并保證完全硝化。眾所周知，SRT的控制響應(yīng)較慢，但對(duì)于如何有效控制污泥排放莫衷一是。對(duì)于給定的污水處理廠，合適的控制策略與污水處理廠的特定設(shè)計(jì)、運(yùn)行負(fù)荷有關(guān)，需要注意的是：SRT是一個(gè)平均值，是系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷的表征，并不能通過簡(jiǎn)單的污泥排放來實(shí)現(xiàn)。

1.5 回流污泥量的控制

以回流污泥量作為主要控制目標(biāo)控制反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度是危險(xiǎn)的，尤其當(dāng)二沉池的實(shí)際固體容量不確定時(shí)更加危險(xiǎn)。進(jìn)水負(fù)荷的隨機(jī)變化性將導(dǎo)致二沉池水力負(fù)荷以及二沉池泥水界面的巨大波動(dòng)，當(dāng)二沉池污泥層高度接近出水堰時(shí)，可能導(dǎo)致污泥大量流失從而嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。

以二沉池的污泥層高度作為控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)污泥回流量的控制是一個(gè)相對(duì)合理的控制策略。

2、生物除磷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

合理的生物除磷工藝設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)污水處理廠運(yùn)行優(yōu)化的關(guān)鍵，是獲得較好出水的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)可分為一下幾個(gè)步驟： 2.1 準(zhǔn)確估計(jì)進(jìn)水特性

一般情況下，每去除1mg磷酸鹽需要20mgCOD，為了準(zhǔn)確估計(jì)生物除磷的能力，應(yīng)首先確定進(jìn)水中易于生物降解BOD的含量，如果無法獲得該信息，生物除磷模型確定生物除磷能力所需的一些條件以及計(jì)算厭氧池容積都會(huì)受到限制。

2.2 估算生物除磷能力

在選定厭氧池容積的條件下，計(jì)算聚磷菌所占比例以及出水正磷酸鹽濃度，厭氧池體積的選擇應(yīng)以厭氧停留時(shí)間確定，即根據(jù)聚磷菌的數(shù)量以及VFA的存在量、吸收量來計(jì)算厭氧停留時(shí)間。

生物除磷能力應(yīng)重復(fù)估算，當(dāng)計(jì)算的出水正磷酸鹽濃度無法滿足排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以采取一定的措施。

2.3 確定厭氧池的結(jié)構(gòu)

1）采用推流結(jié)構(gòu)可通過厭氧區(qū)分格或加大長(zhǎng)寬比來實(shí)現(xiàn)厭氧池的推流特性。2）厭氧池前可以添加一個(gè)體積很小的厭氧選擇器，以避免污泥膨脹； 3）通過選擇關(guān)閉攪拌器的個(gè)數(shù)，來延長(zhǎng)厭氧區(qū)水力停留時(shí)間。

2.4 促進(jìn)缺氧吸磷

當(dāng)污水中COD(SA)：P比值較低時(shí)，工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)缺氧區(qū)吸磷的能力，由于反硝化和吸磷同時(shí)實(shí)現(xiàn)，所以相對(duì)于好氧吸磷可以節(jié)省有限的碳源，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，在厭氧池后必須存在一個(gè)缺氧段，現(xiàn)在許多生物除磷污水廠的實(shí)際結(jié)構(gòu)采用這種方法。如今在反硝化除磷技術(shù)的典型工藝有兩種：雙污泥系統(tǒng)和BCFS生物化學(xué)除磷工藝。

2.5 應(yīng)用實(shí)時(shí)控制策略

生物脫氮控制應(yīng)加強(qiáng)曝氣和內(nèi)循環(huán)硝化液回流量的控制，利用硝酸鹽、氨氮和ORP在線儀來優(yōu)化氮的去除。

另外也要保證脫氮過程的穩(wěn)定性，當(dāng)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，不可避免的導(dǎo)致回流污泥中硝酸氮濃度的增加。除了控制生物除磷過程，對(duì)輔助化學(xué)除磷藥劑的投加也應(yīng)進(jìn)行充分的控制。

在進(jìn)水濃度變化時(shí)，應(yīng)避免過量曝氣或化學(xué)藥劑投加不足，其控制可以根據(jù)污水流量或出水正磷酸鹽濃度來確定。

第三節(jié)、污水處理廠的控制及應(yīng)用

1、污水預(yù)處理設(shè)施

這種控制一般根據(jù)監(jiān)測(cè)進(jìn)水渠水位來進(jìn)行，當(dāng)然，對(duì)于分流制排水管網(wǎng)且沉砂池?cái)?shù)很少的小規(guī)模污水處理廠，有時(shí)也不控制沉砂池的運(yùn)行數(shù)目。此外．為了防止污水量的突然增大或水泵的故障而引起泵房進(jìn)水，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)水閘門的緊急關(guān)閉。

粗隔柵一般用手動(dòng)控制，機(jī)械式除渣機(jī)也常在現(xiàn)場(chǎng)單獨(dú)控制。細(xì)隔柵一般用自動(dòng)定時(shí)器進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)控制，最近也有根據(jù)監(jiān)測(cè)隔柵前后水位差進(jìn)行自動(dòng)除渣控制的。傳送帶等附屬設(shè)備也常與除渣機(jī)連動(dòng)運(yùn)行。

2、初沉池

刮泥機(jī)的運(yùn)行方式取決于沉淀池的形狀和刮泥機(jī)的種類。由于在圓形沉淀池的刮泥周期長(zhǎng)，因而刮泥機(jī)連續(xù)運(yùn)行。而長(zhǎng)方形沉淀池的鏈帶式刮泥機(jī)的刮泥能力很大、沒有必要連續(xù)運(yùn)行，可用定時(shí)器進(jìn)行間歇運(yùn)行的自動(dòng)控制。

除沫設(shè)備常用管式集沫裝置，目前又開始采用浮動(dòng)式泵來除沫。一般都采用定時(shí)間歇自動(dòng)控制。

排泥泵的常用控制方法包括，只靠定時(shí)器來控制其開閉，或者聯(lián)用定時(shí)器與流量計(jì)進(jìn)行控制，用定時(shí)器來決定泵的啟動(dòng)，用流量計(jì)來控制停泵，每日排放定量的污泥。按這種方法運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意若排泥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)則排除的污泥濃度將降低，若間歇時(shí)間太長(zhǎng)則可能引起堵塞等故障，因此，應(yīng)合理地選擇間歇自動(dòng)控制的停泵與運(yùn)行時(shí)間。

3、曝氣池

在向曝氣池供氣的控制中，曝氣池控制和鼓風(fēng)機(jī)控制是密切相關(guān)的?？刂乒娘L(fēng)機(jī)時(shí)可分為定供氣量控制、與流入污水量成比例控制、DO控制等。在實(shí)施這些控制時(shí)，通過曝氣池不同部件的空氣量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)行供氣量分配的控制。反之，通過控制曝氣池來實(shí)現(xiàn)上述控制時(shí)，則必須控制鼓風(fēng)機(jī)供氣管道出口壓力一定。普通活性污泥法與階段曝氣法等的回流污泥量一般占進(jìn)水流量的30％左右為宜．但是為了提高處理效率，保證處理效果，往往根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷變化來調(diào)節(jié)回流污泥量。常用的回流污泥調(diào)節(jié)方法有定回流污泥量控制、與進(jìn)水量成比例控制、定MLSS濃度控制、定F/M控制。

4、污泥脫水預(yù)處理設(shè)施 4.1 藥品溶解控制

熟石灰溶解的控制是，將貯存在筒倉或加料斗上的熟石灰用傳送帶送到溶解他，形成溶解濃度為15％---20％的乳狀物，溶解方式分為間歇式或連續(xù)式。4.2 投藥量控制

一般按污泥量與藥品成一定比率控制投藥量，用污泥流量計(jì)和濃度計(jì) 檢測(cè)的污泥流量和污泥濃度來計(jì)算固形物(干污泥)質(zhì)量，據(jù)此按一定比率控制投藥量。

5、污泥脫水機(jī)

脫水機(jī)的種類有真空濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、帶式壓濾機(jī)等，它們各自的控制方法也有所不同。不同種類的脫水機(jī)其脫水效率也有差異，也不能指望通過自動(dòng)控制來大幅度提高效率。可是，為了使這些復(fù)雜的脫水裝置穩(wěn)定運(yùn)行，尤其在多臺(tái)脫水機(jī)同時(shí)工作時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾砜商岣咂淇煽啃?，因此，脫水機(jī)的自動(dòng)控制一直受到高度重視。

以前多采用繼電器和計(jì)時(shí)器進(jìn)行自動(dòng)控制，近年來，更多地采用容易修改順序的專用順序器和微機(jī)來控制。5.1真空濾機(jī)的控制

為了使真空濾機(jī)保持具有額定的過濾能力，應(yīng)當(dāng)控制污泥轉(zhuǎn)筒中保持一定的污泥量，一般通過檢測(cè)轉(zhuǎn)筒中的污泥量和調(diào)節(jié)進(jìn)泥管上的閘閥進(jìn)行控制。在運(yùn)行中真空過濾機(jī)容易出問題的是濾布變形，遇到這樣問題時(shí)．可用壓氣缸來修復(fù)。如果用這種方法也難于修復(fù)時(shí)，安全開關(guān)將動(dòng)作，脫水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)將自動(dòng)停止。作為附屬設(shè)備的真空泵隨真空濾機(jī)一起連動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，有人正在研究通過檢測(cè)濾餅的含水率和厚度，對(duì)真空濾機(jī)轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行反饋控制。5.2壓濾機(jī)的控制

壓濾機(jī)的脫水程序是過濾(壓入污泥)---壓濾---干燥(吹入空氣)---卸開板框(排出濾餅)---沖洗濾布---合上板框等工序反復(fù)進(jìn)行的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，基本上是順序計(jì)時(shí)器控制，因此，壓濾機(jī)需要控制的因素是過濾和壓濾時(shí)間。當(dāng)污泥壓入板框的壓力超過設(shè)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉停止送泥與過濾。可以根據(jù)濾餅的含水率或過濾速度的檢測(cè)結(jié)果，適當(dāng)?shù)匦拚龎簽V時(shí)間的設(shè)定值。此外，還有為了使污泥濾餅含水濾保持一定的合適值，通過檢測(cè)壓濾機(jī)分離出的濾液量，來控制過濾和壓濾時(shí)間的控制方法。

第二篇：給排水工程監(jiān)理控制要點(diǎn)

給排水工程監(jiān)理控制要點(diǎn)

1.給排水監(jiān)理的主要工作

在給排水施工中，監(jiān)理的質(zhì)量控制工作主要包括：負(fù)責(zé)編制本專業(yè)的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則；在總監(jiān)理工程師授權(quán)范圍內(nèi)對(duì)本專業(yè)施工的質(zhì)量、進(jìn)度、投資實(shí)施監(jiān)理；審查安裝單位報(bào)送有關(guān)設(shè)備的安裝和調(diào)試計(jì)劃及其它施工方案、申請(qǐng)及工程變更，并向總監(jiān)提出報(bào)告；審查安裝單位申報(bào)的工程完成情況統(tǒng)計(jì)報(bào)表及支付申請(qǐng)報(bào)告，向總監(jiān)理工程師提出處理意見；負(fù)責(zé)本專業(yè)的隱蔽工程驗(yàn)收及分項(xiàng)工程驗(yàn)收；負(fù)責(zé)編寫分管專業(yè)的有關(guān)索賠及工程項(xiàng)目、單價(jià)等變更調(diào)查報(bào)告，并向總監(jiān)理工程師提出處理意見；詳細(xì)填寫分管的監(jiān)理日志，審閱監(jiān)理員填寫的值班記錄，指導(dǎo)監(jiān)理員工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理本專業(yè)在施工過程中所出現(xiàn)的施工技術(shù)問題；定期向總監(jiān)理工程師匯報(bào)本專業(yè)監(jiān)理工作實(shí)施情況，對(duì)重大問題及時(shí)向總監(jiān)理工程師匯報(bào)和請(qǐng)示；負(fù)責(zé)本專業(yè)監(jiān)理資料的收集、匯總及整理，參與編寫監(jiān)理月報(bào)；核查進(jìn)場(chǎng)材料、設(shè)備、構(gòu)配件的原始憑證、檢測(cè)報(bào)告等質(zhì)量證明文件及其質(zhì)量情況，根據(jù)實(shí)際情況認(rèn)為有必要時(shí)對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料、設(shè)備、構(gòu)配件進(jìn)行平行檢驗(yàn)，合格時(shí)予以簽認(rèn)；負(fù)責(zé)本專業(yè)的工程計(jì)量工作，審核工程計(jì)量的數(shù)據(jù)和原始憑證。

2.施工前的監(jiān)理工作

2.1設(shè)計(jì)圖紙的交底和相應(yīng)變更

對(duì)設(shè)計(jì)文件的充分了解是監(jiān)理工程師對(duì)工程質(zhì)量控制所必做的準(zhǔn)備工作之一。作為監(jiān)理工程師,需要熟悉施工圖,清楚給排水管道室外和室內(nèi)的連接處,墻壁、樓板的位置標(biāo)高和安裝方案。

2.2詳細(xì)審核施工組織的設(shè)計(jì)

在給排水的監(jiān)理工作中應(yīng)以監(jiān)理工程師為核心體系,確定監(jiān)管項(xiàng)目所需的技術(shù)措施和組織措施,在工程施工過程中按監(jiān)理細(xì)則實(shí)施工程項(xiàng)目的監(jiān)理。在工程開工之前必須將總承包商和各分包商的工程承包范圍劃分清楚,并把各個(gè)施工單位的質(zhì)量責(zé)任明確下來。

2.3對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料的檢驗(yàn)要求

原材料的的質(zhì)量高低是保證給排水工程順利完成的基礎(chǔ)。所以,在進(jìn)行給排水工程的施工時(shí),監(jiān)理工程師要加強(qiáng)對(duì)材料的監(jiān)管。根據(jù)監(jiān)理規(guī)范的要求,不管是業(yè)主供應(yīng)材料還是由施工單位采購材料,監(jiān)理對(duì)其質(zhì)量都要嚴(yán)加控制,在材料進(jìn)場(chǎng)之前要提前報(bào)驗(yàn),不合格的產(chǎn)品不允許進(jìn)場(chǎng)。

2.4施工前的監(jiān)理準(zhǔn)備

(1)仔細(xì)審閱,熟悉圖紙,掌握質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范,技術(shù)規(guī)程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

(2)認(rèn)真審核施工單位的“給水排水施工組織設(shè)計(jì)或施工方案”；

(3)協(xié)助業(yè)主進(jìn)行設(shè)備材料的訂貨工作,按設(shè)計(jì)、施工單位要求提出供貨時(shí)間、數(shù)量、質(zhì)量要求；

(4)與其他專業(yè)的圖紙進(jìn)行校對(duì),防止施工中出現(xiàn)不應(yīng)有的延誤或返工；

(5)對(duì)施工單位的施工機(jī)械、檢測(cè)儀器、計(jì)量器具應(yīng)做好檢查工作,應(yīng)有相應(yīng)計(jì)量部門、質(zhì)檢部門的檢測(cè)合格證等；

(6)督促施工單位準(zhǔn)備好與本工程有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程、圖集；

(7)收集相關(guān)資料,與有關(guān)人員進(jìn)行交流,為監(jiān)理工作的順利實(shí)施做好準(zhǔn)備。

3.施工中的監(jiān)理工作

3.1 工程(包括土建基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu))施工階段

主體結(jié)構(gòu)的施工階段,當(dāng)排出管和引入管穿越建筑物時(shí),監(jiān)理工程師應(yīng)跟蹤檢查施工單位是否按照要求預(yù)留了孔洞,設(shè)置了套管。

3.2 主體裝修施工階段

在主體裝修施工階段,管道經(jīng)過建筑物的結(jié)構(gòu)伸縮縫、抗震縫及沉降縫時(shí)要求設(shè)置補(bǔ)償裝置，安裝PVC排水管時(shí)須按要求設(shè)置伸縮節(jié),且伸縮節(jié)間距不得大于4m。

3.3 建筑給排水工程驗(yàn)收階段

管道工程質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括:管道的平面位置、標(biāo)高、坡向、管徑、管材是否符合設(shè)計(jì)要求，管道、支架、衛(wèi)生器具位置是否正確,安裝是否牢固。

3.4 室外工程監(jiān)理

室外施工前,應(yīng)根據(jù)施工的需要進(jìn)行巡視,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地貌、地形、建筑設(shè)施、各種管線及設(shè)施的情況,還有施工環(huán)境有充分了解。

3.5 室內(nèi)安裝監(jiān)理

在室內(nèi)現(xiàn)在給水支管大多在墻和板內(nèi)進(jìn)行暗裝,不管采用開槽或是鋼筋籠內(nèi)的暗裝,均對(duì)以后管道腐蝕及漏水后的檢修帶來極大的困難。所以,管道的耐腐蝕性尤為重要。

3.6 施工中的監(jiān)理

(1)檢查、復(fù)測(cè)相關(guān)設(shè)備基礎(chǔ)、預(yù)埋件、預(yù)留孔(洞),做到準(zhǔn)確無誤；

(2)檢查施工技術(shù)和工藝流程是否符合設(shè)計(jì)規(guī)程的要求；

(3)閥門安裝前,應(yīng)做強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)；

(4)檢查管道上使用的壓制彎頭、彎頭的外徑與管道的外徑是否相同,檢查管道的連接是否符合規(guī)范的要求；

(5)地下室或地下構(gòu)筑物外墻有管道穿過的,應(yīng)采取防水措施;對(duì)有嚴(yán)格防水要求的建筑物,必須采用柔性防水套管；

(6)管道的接頭或焊接不得設(shè)置在墻內(nèi)或樓板內(nèi),暫時(shí)不接的管口要用堵頭堵好；

(7)檢查給水、排水管道的坡向、坡度是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；

(8)檢查管道支架、吊架、管卡是否符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求；

(9)各種承壓管道系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)做水壓試驗(yàn),非承壓管道系統(tǒng)和設(shè)備應(yīng)做灌水試驗(yàn)及通球試驗(yàn)；

(10)協(xié)助業(yè)主把好設(shè)備配件材料購置關(guān),核對(duì)設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格,審核供貨商的信譽(yù)、供貨能力、供貨期限等；

(11)工序交接過程的檢查,要求施工單位對(duì)已完工序,通過自檢、專檢后,填寫檢查批質(zhì)量驗(yàn)收單,報(bào)監(jiān)理檢查合格,簽證后方可進(jìn)行下道工序；

(12)重要的工序要做好跟蹤旁站工作,做好及時(shí)控制與預(yù)控相結(jié)合；

(13)做好工程量計(jì)量核實(shí)工作,對(duì)不合格的工程不予計(jì)量；

(14)對(duì)隱蔽工程,隱蔽前應(yīng)做好相應(yīng)的各項(xiàng)試驗(yàn),經(jīng)各項(xiàng)檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行隱蔽,并形成文字記錄；

(15)發(fā)生工程質(zhì)量事故時(shí),應(yīng)及時(shí)通過甲方發(fā)出停工指令,分析事故原因,制訂整改措施,通過批準(zhǔn)后,貫徹執(zhí)行整改措施,并重新進(jìn)行試驗(yàn)、檢查、驗(yàn)收；

(16)要求施工單位嚴(yán)格執(zhí)行“主控項(xiàng)目”和“一般項(xiàng)目”的規(guī)定,資料填寫要簡(jiǎn)明、清晰、真實(shí)。

3.7 調(diào)試、分部工程驗(yàn)收工程的監(jiān)理

(1)檢查管道的沖洗、吹掃、試壓、嚴(yán)密性試驗(yàn)、防腐、保溫、支吊架等工作,檢查給水的水質(zhì)化驗(yàn)及污水處理的情況,對(duì)檢查工作做好相應(yīng)記錄；

(2)分部工程驗(yàn)收前,重點(diǎn)檢查設(shè)備單位試車及系統(tǒng)調(diào)試,是否達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求,其使用性能、安全參數(shù)、總體外觀等是否符合要求；

(3)審核竣工圖紙及其他各類資料是否齊全、真實(shí)、有效；

(4)整理歸檔文件資料；

(5)編寫專業(yè)監(jiān)理總結(jié)。

4.施工監(jiān)理中應(yīng)注意的問題

4.1 分項(xiàng)工程施工前做好協(xié)調(diào)工作

給排水施工由于工程投資較少，加之承包商不重視，經(jīng)常不配備專業(yè)人員；或由于工程分包情況，彼此缺少溝通。在土建主體施工階段，需要預(yù)埋、預(yù)留時(shí)，人員卻沒有到崗。這就需要在工程監(jiān)理例會(huì)上即時(shí)提出，展示出對(duì)工程質(zhì)量的預(yù)控職能，做好施工工序的有效銜接。

4.2 在土建基礎(chǔ)和主體結(jié)構(gòu)施工階段

在主體結(jié)構(gòu)施工階段，這時(shí)的主要工作就是預(yù)埋套管和預(yù)留孔洞。要重點(diǎn)檢查預(yù)埋和預(yù)留有無遺漏，位置是否正確，固定是否牢靠。很多工程由于各方面的原因，漏留或位置不正確。在裝修階段，大量開孔，或勉強(qiáng)安裝，嚴(yán)重影響防水性能和美觀。

(1)在排水系統(tǒng)的排出管及給水系統(tǒng)引入管穿越建筑物基礎(chǔ)處、地下室或地下構(gòu)筑物外墻處，應(yīng)跟蹤檢查是否按設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求預(yù)留了孔洞和設(shè)置了合格的套管，并要求管道安裝完成后其上部?jī)艨詹坏眯∮诮ㄖ锏某两盗?，一般不宜小?50mm。

(2)安裝在一般樓板處的套管，其頂部高出裝飾地20mm即可，而安裝在衛(wèi)生間及廚房?jī)?nèi)的套管其頂部應(yīng)高出裝飾地面50mm，套管底部應(yīng)與樓板底面平安裝在墻壁內(nèi)的套管，其兩端應(yīng)與飾面平。

4.3 在裝修階段裝修階段是給排水施工的高峰時(shí)期，施工時(shí)應(yīng)注意以下問題:

(1)管道經(jīng)過建筑物的結(jié)構(gòu)伸縮縫、抗震縫及沉降縫時(shí)要求設(shè)置補(bǔ)償裝置；安裝排水塑料立管時(shí)必須按設(shè)計(jì)、圖紙要求的位置設(shè)置伸縮節(jié)，如無設(shè)計(jì)要求，伸縮節(jié)間距不得大于4m。排水立管上應(yīng)按規(guī)定設(shè)檢查口，檢查中心距地面一般為1100mm，并應(yīng)高于該層衛(wèi)生器具上邊緣150mm。穿墻套管與管道之間縫隙宜用阻燃密實(shí)材料填實(shí)，且端面光滑。注意檢查是否有管道的接口設(shè)置在套管內(nèi)。排水管道的各合流處應(yīng)采用斜三通或順?biāo)?。要求生活污、廢水排水管安裝時(shí)不得穿越臥室、門廳等房間。雨水斗與基層接觸處要留寬20mm、深50mm的凹槽，嵌填密封材料；同時(shí)要求在水落口周圍直徑500mm范圍內(nèi)做成不小于5%的坡度。廁所、盥洗室、衛(wèi)生間、未封閉的陽臺(tái)以及建筑物的管道技術(shù)層內(nèi)應(yīng)設(shè)置地漏，并應(yīng)要求施工單位將其安裝在地面的最低處，無存水彎的地漏應(yīng)帶水封且水封深度不能小于50mm。當(dāng)清掃口設(shè)置在樓板或地坪上時(shí)應(yīng)與地面平，污水管起點(diǎn)的清掃口與污水橫管相垂直的墻面的距離，不得小于150mm。

(2)閥門安裝前需進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)在每批種抽查10%，且不少于一個(gè)，主干管上的閥門起切斷作用的閉路閥門，需逐個(gè)進(jìn)行強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。閥門強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.5倍，閥門嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為公稱壓力的1.1倍。

(3)給水系統(tǒng)需進(jìn)行試壓。設(shè)計(jì)無說明的按1.5倍工作壓力，且不低于0.6Mpa。

(4)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)安裝完成后，取屋頂層（或水箱間內(nèi)）試驗(yàn)消火栓和首層取兩處消火栓做試射。

(5)隱蔽或埋地排水管道在隱蔽前需做灌水試驗(yàn)，排水系統(tǒng)需做通球試驗(yàn)。

5、成品保護(hù)

5.1 室內(nèi)排水管道堵塞是建筑安裝工程施工中常見的一種質(zhì)量通病，是管道安裝與土建施工配合難以解決的老問題，做好成品保護(hù)，可以有效減少堵塞現(xiàn)象。

(1)在土建進(jìn)行水磨石地面施工時(shí)，應(yīng)積極配合土建確定臨時(shí)排水措施，避免排水管道作其排水通道。

(2)土建在砌筑小便槽時(shí)，污水管口應(yīng)用木塞堵住，防止土建在抹水泥砂漿或裝修瓷磚面層時(shí)，砂漿及垃圾掉入污水管中，在通球試驗(yàn)前，再拆除其保護(hù)措施。

(3)雨水管道升到屋頂后，在屋面其他工序未完成施工前，需做好封堵工作，防止在打掃屋面時(shí)，將建筑垃圾、水泥砂漿等落入雨水斗中，堵塞管道。

5.2 消防箱的保護(hù)是成品保護(hù)的又一個(gè)老大難問題。消防系統(tǒng)安裝后，應(yīng)教育施工人員，不可拿使用消火栓當(dāng)施工水源。

6.結(jié)束語

給排水工程作為建筑工程的配套工程,不容忽視,其施工質(zhì)量的好壞相當(dāng)程度地影響到工程使用功能的發(fā)揮。一旦在使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題,維修是小事,嚴(yán)重的將會(huì)給用戶帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)利益損失。要想做好給排水工程的施工監(jiān)理工作,就必須有預(yù)見性的從施工前準(zhǔn)備、施工過程到所形成的產(chǎn)品的各個(gè)時(shí)期,做好質(zhì)量控制工作,嚴(yán)抓質(zhì)量控制的要點(diǎn)。因此,必須對(duì)建筑給排水工程的監(jiān)理進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí)與研究。

第三篇：給排水工程識(shí)圖與預(yù)算

《工程估價(jià)Ⅲ（給排水工程概預(yù)算）》

教

學(xué)

大

綱

課程編號(hào)： 263159 開課單位：城市建設(shè)學(xué)院 課程類別： 專業(yè)任選 適應(yīng)專業(yè)： 工 程 管 理 總學(xué)時(shí)數(shù)： 64 學(xué) 分： 3.0 選用教材：給水排水工程概預(yù)算 出版單位及時(shí)間：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2002.6

一、教學(xué)目的、任務(wù)：本課程通過介紹識(shí)讀的基本知識(shí)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，以及對(duì)建設(shè)工程概預(yù)算、定額，建設(shè)工程費(fèi)用內(nèi)容，設(shè)計(jì)概算、施工圖預(yù)算和施工預(yù)算的編制方法，工程結(jié)算、給水排水項(xiàng)目的生產(chǎn)成本和工程招標(biāo)與投標(biāo)的基本知識(shí)等內(nèi)容的教學(xué)，使學(xué)生掌握一定的給排水識(shí)圖與預(yù)算知識(shí)。

二、教學(xué)改革設(shè)想：結(jié)合本課程實(shí)踐性強(qiáng)的具體特點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，向?qū)W生提供圖紙及預(yù)算和計(jì)算書作詳細(xì)講解或讓學(xué)生對(duì)提供的工程實(shí)例的做預(yù)算工作，作為平時(shí)成績(jī)，以提高學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力，獲得科學(xué)的合理的、有實(shí)踐性的教學(xué)成果。

三、成績(jī)考核方法：平時(shí)成績(jī)占20%，期末考試占80%

四、講授大綱及課時(shí)分配：

第一章 建設(shè)工程概預(yù)算概述(4學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到建設(shè)工程概預(yù)算的意義，項(xiàng)目的劃分辦法及概預(yù)算文件的組成。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：編制概預(yù)算文件。第一節(jié) 建設(shè)工程概預(yù)算的意義 第二節(jié) 建設(shè)工程項(xiàng)目的劃分 第三節(jié) 建設(shè)工程概預(yù)算文件的組成

第二章 定額(6學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：通過對(duì)本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解什么是定額，掌握定額的作用及分類。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 對(duì)定額實(shí)質(zhì)的理解。第一節(jié) 勞動(dòng)定額 第二節(jié) 施工定額 第三節(jié) 預(yù)算定額

第四節(jié) 概算定額和概算指標(biāo)

第三章 建設(shè)工程費(fèi)用內(nèi)容(6學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求： 掌握建設(shè)工程費(fèi)用組成內(nèi)容。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 根據(jù)實(shí)質(zhì)工程的具體情況區(qū)分建筑安裝工程費(fèi)、工程建設(shè)其他費(fèi)用等。

第一節(jié) 建設(shè)項(xiàng)目總資金 第二節(jié) 建筑安裝工程費(fèi) 第三節(jié) 工程建設(shè)其他費(fèi)用內(nèi)容

第四章 設(shè)計(jì)概算和投資估算(18學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：什么是設(shè)計(jì)概算及投資估算，各種概算書的編制。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：總概算書的編制。第一節(jié) 單位工程概算書的編制 第二節(jié) 單項(xiàng)工程綜合概算書的編制 第三節(jié) 總概算書的編制 第四節(jié) 建設(shè)項(xiàng)目投資估算

第五章 施工圖預(yù)算的編制和審查(16學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：根據(jù)施工圖的作用，通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握施工圖預(yù)算的編制方法，了解施工圖預(yù)算的審查步驟。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：對(duì)定額實(shí)質(zhì)內(nèi)容的理解。第一節(jié) 概述

第二節(jié) 施工圖預(yù)算的編制方法 第三節(jié) 施工圖預(yù)算編制示例 第四節(jié) 施工圖預(yù)算的審查

第六章 施工預(yù)算的編制(8學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握施工預(yù)算的編制步驟和方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：“兩算”對(duì)比。第一節(jié) 概述

第二節(jié) 施工預(yù)算的編制步驟和方法 第三節(jié) “兩算”對(duì)比

第七章 工程結(jié)算和生產(chǎn)成本(3學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：工程價(jià)款的結(jié)算方法和給排水項(xiàng)目的成本核算方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：實(shí)際給排水項(xiàng)目的成本核算。第一節(jié) 工程價(jià)款結(jié)算的分類和作用 第二節(jié) 給水排水項(xiàng)目產(chǎn)品的生產(chǎn)成本

第八章 工程招標(biāo)與投標(biāo)(3學(xué)時(shí))教學(xué)目的與要求：通過本章的學(xué)習(xí)，了解工程招投標(biāo)的概念，掌握招投標(biāo)文件的編制程序。

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：招投標(biāo)文件的具體編制方法。第一節(jié) 工程招標(biāo)與投標(biāo)的概念 第二節(jié) 招標(biāo)文件的編制 第三節(jié) 投標(biāo)文件的編制 附錄1 工程量計(jì)算規(guī)則

附錄1.1 安裝工程工程量計(jì)算規(guī)則（部分）附錄1.2 市政工程工程量計(jì)算規(guī)則（部分）附錄2 常用建筑材料單位重量 附錄3 常用管材長(zhǎng)度重量換算

附：教學(xué)參考書目

1、《建筑給排水施工圖識(shí)讀》 機(jī)械工業(yè)出版社出版

2、《給水排水工程預(yù)算與施工組織管理》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社出版

第四篇：給排水工程簡(jiǎn)介

給排水工程簡(jiǎn)介

給排水工程是用于水供給、廢水排放和水質(zhì)改善的工程。分為給水工程和排水工程。古代的給排水工程只是為城市輸送用水和排泄城市內(nèi)的降水和污水。近代的給排水工程是為控制城市內(nèi)傷寒、霍亂、痢疾等傳染病的流行和適應(yīng)工業(yè)與城市的發(fā)展而發(fā)展?，F(xiàn)代的給排水工程已成為控制水媒傳染病流行和環(huán)境水污染的基本設(shè)施，是發(fā)展城市及工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，市政工程的主要組成部分。

給排水工程主要是：用水文學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)的原理解決取水和排水的有關(guān)問題；用水力學(xué)的原理解決水的輸送；用物理、化學(xué)和微生物學(xué)的原理進(jìn)行水質(zhì)的處理和檢驗(yàn)。19世紀(jì)后期，基于對(duì)城市公共衛(wèi)生重要性的認(rèn)識(shí)，在美國(guó)形成了衛(wèi)生工程學(xué)科，給排水工程是其主要組成部分。20世紀(jì)60年代在美國(guó)、80年代在中國(guó)形成環(huán)境工程學(xué)科，又從水環(huán)境的高度把給排水工程原有內(nèi)容的大部分包括在內(nèi)，使給排水工程和環(huán)境工程、水資源工程以及環(huán)境科學(xué)互相交叉，共同發(fā)展。電子計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程應(yīng)用于給排水工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理，使給水質(zhì)量與廢水處理進(jìn)入一個(gè)新階段。

給水工程 為居民和廠、礦、運(yùn)輸企業(yè)供應(yīng)生活、生產(chǎn)用水的工程。由給水水源、取水構(gòu)筑物、輸水道、給水處理廠和給水管網(wǎng)組成，具有取集和輸送原水、改善水質(zhì)的作用。①給水水源。有地表水、地下水和再用水。地表水主要指江河、湖泊、水庫和海洋的水，水量充沛，是城市和工廠用水的主要水源，但水質(zhì)易受環(huán)境污染；地下水水質(zhì)潔凈，水溫穩(wěn)定，是良好的飲用水水源；再用水是工業(yè)用水的重復(fù)使用或循環(huán)使用，先進(jìn)國(guó)家的工業(yè)用水中約60％～80％是再用水。② 取水構(gòu)筑物。有地表水取水構(gòu)筑物和地下水取水構(gòu)筑物之分。前者是從江河、湖泊、水庫、海洋等地表水取水的設(shè)備，一般包括取水頭部、進(jìn)水管、集水井和水泵房；后者是從地下含水層取集表層滲透水、潛水、承壓水和泉水等地下水的構(gòu)筑物，有管井、大口井、輻射井、滲渠、泉室等類型，其提水設(shè)備為深井泵或深井潛水泵。③輸水道。從遠(yuǎn)距離水源輸水到用水地點(diǎn)的整個(gè)輸水系統(tǒng)，包括管道、明渠、暗渠和橋梁、隧道等。④給水處理廠。將原水進(jìn)行處理以達(dá)到用水水質(zhì)要求的工廠，有時(shí)稱自來水廠或水廠，由泵房、化學(xué)劑投加設(shè)備、水處理構(gòu)筑物、儲(chǔ)存成品水的清水池及化驗(yàn)室等建筑物組成。⑤給水管網(wǎng)。向用戶輸水和配水的管道系統(tǒng)，由管道、配件和附屬設(shè)施組成。管道常用鑄鐵管、鋼管和預(yù)應(yīng)力混凝土管。配件有閘閥、排氣閥和排水閥等。附屬設(shè)備有調(diào)節(jié)構(gòu)筑物（水塔、水池）和給水泵站。

排水工程 排除人類生活污水和生產(chǎn)中的各種廢水、多余的地面水的工程。由排水管系（或溝道）、廢水處理廠和最終處理設(shè)施組成。通常還包括抽升設(shè)施（如排水泵站）。① 排水管系。收集和輸送廢水（污水）的管網(wǎng)，有合流管系和分流管系。合流管系只有一個(gè)排水系統(tǒng)，雨水和污水用同一管道排輸。分流管系有兩個(gè)排水系統(tǒng)：雨水系統(tǒng)收集雨水和冷卻水等污染程度很低、不經(jīng)過處理直接排入水體的工業(yè)廢水，其管道稱雨水管道；污水系統(tǒng)收集生活污水及需要處理后才能排入水體的工業(yè)廢水，其管道稱污水管道。②廢水處理廠。包括沉淀池、沉沙池、曝氣池、生物濾池、澄清池等設(shè)施及泵站、化驗(yàn)室、污泥脫水機(jī)房、修理工廠等建筑，廢水處理的一般目標(biāo)是去除懸浮物和改善耗氧性，有時(shí)還進(jìn)行消毒和進(jìn)一步處理。③最終處理設(shè)施。視不同的排水對(duì)象設(shè)有水泵或其他提水機(jī)械，將經(jīng)過處理廠處理滿足規(guī)定的排放要求的廢水，排入水體或排放在土地上，保護(hù)我們居住的生態(tài)環(huán)境。

第五篇：給排水工程報(bào)告

簡(jiǎn)介：盡管我國(guó)在建筑給排水CAD 開發(fā)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,但也存在諸多的問題。如:軟件開發(fā)全面規(guī)劃問題;成圖軟件問題;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與專業(yè)計(jì)算功能問題;軟件價(jià)格等問題。文章對(duì)此提出了今后的發(fā)展對(duì)策。

關(guān)鍵字：建筑給排水 CAD 開發(fā) 現(xiàn)狀 問題 發(fā)展對(duì)策

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是近年來計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)已不斷滲透到建筑給排水設(shè)計(jì)領(lǐng)域,使我國(guó)在建筑給排水方面有了較快的發(fā)展。但是,在使用中尚存在一些特有的問題,本文對(duì)此略談己見。

1建筑給排水CAD 技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀世紀(jì)80 年代中期國(guó)內(nèi)開展了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(CADPCAM)工作。當(dāng)初計(jì)算機(jī)硬件都采用工作站,由于它投資大,CAD 的應(yīng)用沒能得到很好的普及,專業(yè)軟件也不可能得到很好的開發(fā)。90 年代以來,微機(jī)的發(fā)展十分迅速,處理能力不斷加強(qiáng),價(jià)格不斷降低,使CAD 的普及應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),因而提供了一種功能強(qiáng)大的繪圖和設(shè)計(jì)環(huán)境。同時(shí),設(shè)計(jì)內(nèi)容上也逐漸增加,從只能做常規(guī)室內(nèi)給排水設(shè)計(jì)發(fā)展到能進(jìn)行室內(nèi)、外給排水,熱水供應(yīng)、消防、雨水、泵站到集繪圖和計(jì)算為一體的軟件包。

建筑給排水CAD 的發(fā)展是隨著建筑CAD 的發(fā)展而進(jìn)行的,其專業(yè)軟件開發(fā)起步較晚。1990 年初建筑給排水僅局限于利用CAD 來繪制原理圖,由于缺少完整的圖庫,只有在施工圖設(shè)計(jì)中推廣運(yùn)用,才能真正做到提高設(shè)計(jì)進(jìn)步和出圖率。由于建筑給排水專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件水平要求較高,在施工圖中所繪制的透視圖并不是僅通過視點(diǎn)的轉(zhuǎn)換能得到的,它有別于原始的真三維圖形。從1994 年始,我國(guó)正式出現(xiàn)了商業(yè)性的給排水專用軟件包,為建筑給排水計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用提供了條件,從而開始了一個(gè)新時(shí)代。設(shè)計(jì)人員可以直接利用建筑工程提供的資料圖繪制給排水平面圖,然后生成所需的透視圖,達(dá)到減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高設(shè)計(jì)效率的目的,使他們有更多的時(shí)間用于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

CAD 專業(yè)軟件包的開發(fā)和設(shè)計(jì)單位微機(jī)的大量配置,使各用戶根據(jù)自身的特點(diǎn)建立一定量的圖庫和模塊,正如60 年代中期專業(yè)設(shè)計(jì)院刻制大量的圖形和文字圖章一樣。計(jì)算機(jī)也加強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)化,改進(jìn)了設(shè)計(jì)質(zhì)量,還廣泛應(yīng)用于圖形的修改,減少了重復(fù)工作量,使設(shè)計(jì)人員擺脫了機(jī)械記憶和大量、單調(diào)的查資料工作。例如設(shè)計(jì)人員可隨時(shí)從計(jì)算機(jī)中查到有關(guān)規(guī)范內(nèi)容、資料數(shù)據(jù)和習(xí)慣做法等,做出決策,替代了很多繁瑣的工作。

2開發(fā)和應(yīng)用中存在的問題

除了軟件開發(fā)起步晚、資金少起點(diǎn)低、技術(shù)差、及軟件漢化水平低等普遍存在的問題之外,我國(guó)的建筑給排水CAD 還存在一些特有的問題。

2.1 軟件開發(fā)全面規(guī)劃問題

目前我國(guó)建筑給排水軟件開發(fā)的單位、人員很多,但是力量分散,各自為政,互不通氣。缺乏全面規(guī)劃,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各種軟件互不兼容、互相排斥,軟件開發(fā)水平比世界先進(jìn)水平差之甚大。有些軟件只是在低水平上的重復(fù),缺乏特色,有的甚至存在不應(yīng)有的錯(cuò)誤。這種一哄而上的做法不但令軟件用戶即工程設(shè)計(jì)人員無所適從,也給軟件的進(jìn)一步開發(fā)設(shè)置了障礙。這個(gè)問題要解決,除了優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)法則之外,還需要行業(yè)管理部門的有效管理。

2.2 成圖軟件

我國(guó)現(xiàn)有的建筑給排水CAD 軟件大都是在美國(guó)Autodesk公司的CAD 軟件AutoCAD 基礎(chǔ)上開發(fā)的。盡管AutoCAD 是世界上迄今為止最優(yōu)秀的通用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件之一。但也有一些不足:一是軟件兼容性不好,即AutoCAD 生成的圖形文件不能被很多軟件所調(diào)用,AutoCAD 也難以接受其它軟件所產(chǎn)生的圖形;二是雖然帶有Autolisp 作為二次開發(fā)工具,但這種以表作為處理對(duì)象的程序設(shè)計(jì)語言運(yùn)行速度慢,而且不易掌握,給設(shè)計(jì)人員結(jié)合自身情況對(duì)軟件進(jìn)行二次開發(fā)造成困難(這兩個(gè)問題在1210 版本中有所改善,增加了輸出輸入圖形

文件的格式,并可運(yùn)用C 語言程序等)。另一個(gè)問題是版權(quán)問題,盡管我國(guó)也出現(xiàn)了不用AutoCAD 支持,自行開發(fā)全套建筑類各專業(yè)成圖軟件,在軟件集成化方面有了相當(dāng)大的進(jìn)展,但要在功能上全面趕上AutoCAD、特別是在圖形編輯與修改方面達(dá)到較高的水平,還有相當(dāng)多的工作要做。在這種情況下,為了整個(gè)軟件的先進(jìn)性,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),我們還需使用國(guó)外的成圖軟件。

2.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與專業(yè)計(jì)算功能問題

通過應(yīng)用實(shí)踐,現(xiàn)國(guó)內(nèi)大多數(shù)軟件還不具備較好的計(jì)算功能,而計(jì)算的增加勢(shì)必提高繪圖的精度,對(duì)用戶的要求更嚴(yán)格,這也給程序設(shè)計(jì)提出了更高的要求。為此建筑給排水CAD 軟件應(yīng)采用自身建立的數(shù)據(jù)庫,它是專業(yè)計(jì)算的基礎(chǔ),很多軟件與提供的條件圖不匹配就是沒有依賴本專業(yè)的屬性。給排水軟件包可利用AutoCAD 中的lisp 將有關(guān)元素列表,以建立相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫,不需再存放數(shù)據(jù)文件,使繪圖與計(jì)算一體化,這樣就更有利于使用。

2.4 價(jià)格問題

目前,建筑給排水軟件的市場(chǎng)價(jià)格在7 000～15 000 元。考慮到軟件的開發(fā)成本和開發(fā)水平、技術(shù)含量及帶來的效益,這個(gè)價(jià)格還是偏高的。軟件價(jià)格普遍偏高制約了它的普及,這也與分散經(jīng)營(yíng)、形不成規(guī)模效益的現(xiàn)行體制有關(guān)。軟件價(jià)格過高造成用戶減少,與此同時(shí)軟件開發(fā)商的收益減少,于是形成價(jià)格進(jìn)一步提高的惡性循環(huán)。沒有高普及度的CAD 軟件應(yīng)用群體,也就無法產(chǎn)生高水平的軟件。價(jià)格還與性能有關(guān),由于種種原因,性能較優(yōu)的軟件往往不能相應(yīng)地賣出優(yōu)價(jià),結(jié)果是低劣軟件充斥市場(chǎng)。

3建筑給排水CAD 的進(jìn)一步開發(fā)

3.1 專業(yè)功能方面

傳統(tǒng)專業(yè)功能:增強(qiáng)和完善計(jì)算功能,包括各種水量、流量計(jì)算,給排水管線水力計(jì)算,水箱水池計(jì)算等。圖塊圖庫也應(yīng)在原來的基礎(chǔ)上增加數(shù)量、提高質(zhì)量、完善功能、方便使用。新增專業(yè)功能:建筑給排水CAD 軟件在專業(yè)功能開發(fā)方面還有很多工作可做,如自動(dòng)設(shè)計(jì)給排水管道避開、繞過或穿過梁柱等障礙物;自動(dòng)根據(jù)規(guī)范檢查管道管徑、坡度、埋深、間距;消防系統(tǒng)的消火栓與噴淋噴頭自動(dòng)布置和噴灑強(qiáng)度的自動(dòng)確定;自動(dòng)選擇布置化糞池、檢查井,并自動(dòng)連接管線;自動(dòng)選擇泵,并作出基本無需改動(dòng)的泵房設(shè)計(jì)圖;自動(dòng)為管道系統(tǒng)添加必要的部件、配件(如清掃口、泄水閥等)。自動(dòng)對(duì)部分或全部給排水設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,使建筑給排水CAD 在智能化方面上一個(gè)新臺(tái)階。

3.2 用戶界面方面

用戶界面是軟件的“臉面”,直接反映軟件開發(fā)的水平,按照最新的判別標(biāo)準(zhǔn),軟件必須要有相應(yīng)的便于用戶操作的界面。因此,給排水軟件用戶界面的發(fā)展方向是形成直觀、形象、美觀、貼近AutoCAD 與WINDOWS 風(fēng)格,并應(yīng)該適應(yīng)軟件潮流的友好、實(shí)用的用戶界面,以及方便的鼠標(biāo)(數(shù)字化儀)操作和隨心所欲的聯(lián)機(jī)幫助。

3.3 系統(tǒng)軟件

開發(fā)專業(yè)軟件應(yīng)當(dāng)充分利用軟件技術(shù)發(fā)展的最新成果,使專業(yè)軟件的水平上一個(gè)臺(tái)階。這主要包括3 個(gè)方面:系統(tǒng)軟件、圖形支持軟件和漢字系統(tǒng)。對(duì)于應(yīng)用軟件來說,只能選擇而不能創(chuàng)造系統(tǒng)。在選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源,除了采用新版本的DOS 操作系統(tǒng)外,還應(yīng)注重開發(fā)WINDOWS 應(yīng)用軟件。隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展,在未來幾年當(dāng)中不能在WINDOWS 中運(yùn)行的軟件將逐步退出市場(chǎng),而至今尚未開發(fā)出一種在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行的軟件,即“建筑給排水FOR WINDOWS”,這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起軟件開發(fā)者的高度重視。對(duì)于日漸走紅的OS/2 操作系統(tǒng),也應(yīng)有所關(guān)注。在支持軟件方面,除了考慮與Auto2CAD10.0、11.0、12.0 等各版本的兼容性之外,還應(yīng)考慮最新的13.0 版本的新功能。此外還應(yīng)注重跟上漢字系統(tǒng)和漢化軟件的發(fā)展;漢字字體的增加使圖面漢字質(zhì)量有了保障,漢字輸入方式的改善還可提高成圖速度,增強(qiáng)軟件功能。

3.4 硬件資源開發(fā)

硬件性能的提高和價(jià)格下降,為軟件開發(fā)提供了更廣闊的活動(dòng)空間。建筑給排水CAD 也應(yīng)注意硬件資源的開發(fā)利用,包括利用新一代的高檔微機(jī)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,雙屏幕和大尺寸、高分辨率顯示器,大容量的內(nèi)存和硬盤,各類輸入設(shè)備如CDROM、掃描儀和輸出設(shè)備如噴墨、激光繪圖儀、打印機(jī)等,以適應(yīng)硬件的發(fā)展,這也是軟件發(fā)展的一個(gè)方向。

4今后建筑給排水CAD 技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 軟件向系列化發(fā)展,專業(yè)性強(qiáng)

軟件之間相互兼容性好,可相互轉(zhuǎn)換或直接使用,在專業(yè)的內(nèi)容上更加全面,除了透視圖的生成外還可生成剖面圖、管道的縱斷面等,形成真正的三維空間,全面地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成。此外,整個(gè)建筑給排水CAD 軟件將由多個(gè)子程序多部分組成,也可以相對(duì)獨(dú)立的部分出現(xiàn),功能齊全,形成系列化。

4.2 完善計(jì)算,實(shí)現(xiàn)圖形與數(shù)據(jù)的完整統(tǒng)一

開發(fā)出環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算以及多種系統(tǒng)的分析計(jì)算,可以做到圖形完成后自動(dòng)完成計(jì)算。對(duì)于復(fù)雜的給排水系統(tǒng),可智能化地判別系統(tǒng)形式,迅速地進(jìn)行水力計(jì)算,并提供選擇的設(shè)備,從而摒棄繁瑣的數(shù)據(jù)手冊(cè)。此外,還具備完善的圖形庫和數(shù)據(jù)信息庫,可備查詢、調(diào)用。

4.3 向優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展,形成專家系統(tǒng)

擴(kuò)充利用專家系統(tǒng),咨詢、確定選擇系統(tǒng)和設(shè)計(jì)原則,及時(shí)產(chǎn)生合理的設(shè)計(jì)方案。由于計(jì)算速度的加快和存貯容量的增加,采用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論(如數(shù)學(xué)規(guī)劃方法或準(zhǔn)則法)迅速尋求滿足規(guī)范和其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求,而且應(yīng)是工程費(fèi)或換算運(yùn)營(yíng)費(fèi)之和最小的設(shè)計(jì)。在施工圖設(shè)計(jì)中,可提出管道的最佳走向和設(shè)備的最佳布置等,進(jìn)行自動(dòng)分析。

4.4 建筑設(shè)備軟件間的相互協(xié)調(diào)

目前常困擾著建筑設(shè)備工種之間的相互管道碰撞問題,它通過自動(dòng)檢測(cè)給排水管道與暖通風(fēng)管、電氣橋架、結(jié)構(gòu)梁之間的交叉,做好工種間的配合。此外,還能為土建工程自動(dòng)預(yù)留孔洞圖。

4.5 加強(qiáng)微機(jī)聯(lián)網(wǎng),讓軟件資源共享

把所有的微電腦組成局部網(wǎng)絡(luò),最后掛到整個(gè)高速的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,它可使每臺(tái)計(jì)算機(jī)在任何環(huán)境里與任何1 臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行“交談”,做到資源共享,這樣還有利于檢索查詢和避免軟盤之間病毒的感染。

4.6 針對(duì)專業(yè)特點(diǎn),運(yùn)用多屏顯示

這一點(diǎn)有別于目前同步或多屏幕顯示,而是根據(jù)建筑給排水有透視圖的特殊要求,將平面圖與透視圖或剖面圖分別在多個(gè)屏幕中同步顯示,以充分利用屏幕,直觀地進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)。總之,計(jì)算機(jī)的發(fā)展將帶動(dòng)建筑給排水CAD ,進(jìn)一步提高工作效率,以使工程設(shè)計(jì)做到在滿足現(xiàn)行規(guī)范的前提下,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、施工條件和工程的特點(diǎn)等,把給排水設(shè)計(jì)得更加合理,充分滿足實(shí)際要求,達(dá)到安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用的目的。