老舊小區(qū)二次供水設備電氣自控改造方案要點

邢科 中國市政工程西北設計研究院有限公司

由于目前二次供水設備的建設和管理多元化，監(jiān)管職責不明晰，運行維護責任不到位。造成二次供水設備有很多問題，如跑冒滴漏嚴重、水質(zhì)污染風險高、治安隱患多。同時，社會經(jīng)濟迅猛發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷提高，居民對供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性也提出了更高的要求。從城市未來發(fā)展的角度考慮，二次供水作為智慧水務、智慧城市的一部分，有必要統(tǒng)籌安排。本文將就二次供水改造的電氣自控問題進行分析，簡要介紹電氣自控設計中需要特別注意的幾個問題。

一、二次供水的電氣改造

老舊小區(qū)泵房因無人管理，大多在負一層、負二層。泵房臟、亂、潮濕，環(huán)境差，甚至有些經(jīng)常被水淹，電氣施工不規(guī)范。上述這些問題不僅污染水源，還有很大的用電安全隱患。所以電氣改造內(nèi)容相對簡單，就是考慮泵房的不利環(huán)境，在設計階段考慮安全、節(jié)能、環(huán)保、衛(wèi)生。施工時應規(guī)范施工，避免電氣用電危險。

1.《民用建筑電氣設計標準》GB 51348-2019規(guī)定，住宅小區(qū)的給水泵房、供暖鍋爐房及換熱站的用電負荷不應低于二級。在設計時，應充分考慮老舊小區(qū)現(xiàn)有的負荷等級是否滿足要求。在為單、多層建筑新建二次供水泵房前，應落實電源引入情況和距離，滿足相應規(guī)范要求。

2.現(xiàn)場有些配電柜無基礎落地安裝，電力電纜隨處布置。因此在改造的過程中，應規(guī)范布置設備。建議提高配電柜、控制柜的防護等級，且有不小于200mm的設備基礎。作者建議電纜采用熱鍍鋅橋架的敷設方式，方便日后維修管理。除此之外。照明燈具應選擇防水防潮型，在滿足照度的情況下控制功率密度，降低能耗。

3.目前很多老舊小區(qū)二次供水的水泵采用直接啟動的方式，全頻運行并無變頻調(diào)速功能。造成用戶水壓不穩(wěn)，電能損耗巨大。因此建議在改造時配置變頻器。變頻器具有調(diào)速功能，且自帶功率因素補償，大大降低了電能損耗，節(jié)省電費降低了運行成本。

4.對二次供水設備與消防設備同處一室的泵房進行改造時，不要對消防設備區(qū)域進行修改，不要更改原消防的用途。在改造完成后對二次供水改造相關(guān)設備設施進行接地，與原有接地網(wǎng)牢固焊接，實測接地電阻不大于1Ω。

二、二次供水的自控改造

隨著智慧水務的推進，在二次供水的改造過程中，有必要統(tǒng)籌考慮。落實相關(guān)標準、技術(shù)、衛(wèi)生和安全防范等。二次供水是智慧水務中重要的一個環(huán)節(jié)，而自控系統(tǒng)對于監(jiān)測設備運行情況至關(guān)重要，可顯著降低泵站運行費用、減少二次供水設施的養(yǎng)護維修費用，達到節(jié)水節(jié)能、降低綜合能耗的目的。

1.現(xiàn)場很多二次供水設備采用廠家自主研發(fā)的控制器。各個廠家采用的標準不一樣，控制器質(zhì)量參差不齊，擴展性能差，功能單一。為日后接入總調(diào)度指揮中心帶來很大難度，不利于智慧水務的建設。PLC具有可靠性高，抗干擾能力強，配套齊全，功能完善，適用性強等優(yōu)點。因此作者建議均采用PLC控制器，提前布局，這也符合國家提出的統(tǒng)一標準的要求。PLC機柜內(nèi)應配置交換機、UPS電源等。

2.二次供水的自控系統(tǒng)能夠時刻檢測出水管壓力。根據(jù)檢測壓力和設定壓力的差異，通過PID調(diào)節(jié)變頻器頻率，保證用戶端恒壓供水。根據(jù)總調(diào)度指揮中心的需要，還應采集進水管流量、壓力，據(jù)此判斷是否有漏損。除此之外，還需測水箱液位、出水管水質(zhì)等數(shù)據(jù)。

3.二次供水設備大多采用罐式無負壓和箱式變頻兩種方式。設置水箱的供水設備或因清理水箱不及時、不干凈污染水源，影響居民身體健康，與人民的美好意愿相違背。因此作者建議在箱式供水設備出水管設置水質(zhì)監(jiān)測，可以看到水質(zhì)的濁度、PH、余氯等，水質(zhì)監(jiān)測需要檢測的項目可根據(jù)當?shù)匕踩l(wèi)生部門實時調(diào)整。水質(zhì)監(jiān)測設備應選擇符合國家標準、水司認可的產(chǎn)品。

4.泵房還應具有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設置紅外智能高速球形攝像機，提供實時的視頻監(jiān)控圖像。工作人員可在辦公室監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，并及時處理緊急事件，實現(xiàn)真正的“無人值守”。監(jiān)控主機選用工控式硬盤錄像機，設計錄像保存時間為一個月。各地安防部門要求不一樣，應合理設置硬盤大小，確保存儲時間符合相關(guān)標準。

5.除視頻監(jiān)控外，入口處還可設紅外對射，裝設報警主機。對闖入者、蓄意破壞供水設備者通過報警主機傳達至總調(diào)度室，將二次供水安全提升到和國家反恐戰(zhàn)略同高度。

6.注意電氣干擾問題，若必須將電氣元器件和PLC放置到一個柜子內(nèi)，應用隔板將其分開；采用電氣元器件在上，PLC在下等方式，減少電氣元器件對自控系統(tǒng)的干擾，使自控系統(tǒng)平穩(wěn)運行。在同一橋架敷設時，應將動力電纜和控制電纜用隔板隔開。

7.因泵房在地下室，環(huán)境封閉，下去之后手機無信號，無法發(fā)送短信和上網(wǎng)，且視頻傳輸需要的流量多。因此作者不建議采用無線通信方式，宜采用光纖的通信方式，在改造時應預留管道。在配置自控系統(tǒng)時應預留以太網(wǎng)通訊接口，方便日后調(diào)度指揮中心和各小區(qū)泵房的通訊，實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為用戶提供更好的體驗。

三、結(jié)語

綜上所述，二次供水設備改造雖然簡單，但二次供水環(huán)境區(qū)別很大，現(xiàn)場情況復雜，當?shù)匾蟆藴什灰粯?。設計人員應根據(jù)實際情況合理完善電氣自控內(nèi)容，不局限于文中所述方案。設計人員應細讀國家政策，根據(jù)各專業(yè)、業(yè)主要求，充分考慮各方面內(nèi)容，助力智慧城市，解決好城鎮(zhèn)供水“最后一公里”的水質(zhì)安全問題。