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 苏州市二次供水系统项目技术细则


苏州市(区)二次供水系统
工 程 技 术 细 则 
(试行

前  言
      为加强我市二次供水管理,规范并提高苏州市(区)二次供水设施的建设水平,保证使用二次供水设施用户的供水水质、水压和供水安全。根据《苏州市生活饮用水二次供水管理办法》、《苏州市二次供水系统技术规范》、《二次供水项目技术规程》CJJ140-2010、《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006及相关规范标准要求,制定本技术实施细则。
      本细则主要制定内容有:1总则;2术语;3基本规定;4水质、水量、水压; 5系统设计;6设备设施;7泵房;8自动控制与保护;9.施工;10.调试与验收;11. 设施维护与安全运行管理。

1  总  则
      1.0.1  为保障苏州市供水安全、卫生和社会公众利益,提高二次供水项目的建设质量和管理水平,满足用户对水量、水质、水压的需求,制定本细则。
      1.0.2  本细则适用于苏州市(区)新建、扩建和改建的住宅生活饮用水二次供水项目的设计、施工、安装调试、验收及管理。
      1.0.3  下列标准所包含的条文,通过引用而成为本细则的条文。本细则发布时,所示版本均以此为有效,二次供水项目的建设和管理除应符合本细则的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
      1.《室外给水设计规范》GB50013
      2.《建筑给水排水设计规范》GB50015
      3.《供配电系统设计规范》GB50052
      4.《低压配电设计规范》GB50054
      5.《通用用电设备配电设计规范》GB50055
      6.《电力项目电缆设计规范》GB50217
      7.《机械设备安装项目施工及验收通用规范》GB50231
      8.《建筑给水排水及采暖项目施工质量验收规范》GB50242
      9.《压缩机、风机、泵安装项目施工及验收规范》GB50275
      10.《建筑项目施工质量验收统一标准》GB50300
      11.《建筑电气项目施工质量验收规范》GB50303
      12.《生活饮用水卫生标准》GB5749
      13.《漏电保护器安装和运行》GB13955
      14.《二次供水设施卫生规范》GB17051
      15.《钢制压力容器》GB150
      16.《声环境质量标准》GB3096
      17.《民用建筑隔声设计规范》GBJ118
      18.《电气控制设备》GB/T3797
      19.《电工电子设备防触电保护分类》GB/T12501
      20.《用电质量公用电网谐波》GB/T 14549
      21.《布线系统载流量》GB/T 16895.15
      22.《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219
      23.《泵房设计规范》GB/T50265
      24.《城市居民生活用水量标准》GB/T50331
      25.《微机控制变频调速给水设备》JG/T3009
      26.《泵的振动测量与评价方法》JB/T8097
      27.《泵的噪声测量与评价方法》 JB/T8098
      28.《民用建筑电气设计规范》 JGJ16
      29.《江苏省住宅设计标准》 DGJ32/J26

2  术  语
      2.0.1  二次供水 
      当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超过市政公共供水或自建设施供水管网能力时,通过储存、加压等设施经管道供给用户或自用的供水方式。
      2.0.2  二次供水设施 
      为二次供水设置的泵房、水箱、水泵、阀门、电控装置、消毒设备、压力水容器、供水管道等设施。
      2.0.3  叠压供水 
      利用城镇供水管网压力直接增压的二次供水方式。
      2.0.4  引入管 
      由市政供水管网引入二次供水设施的管段。

3  基本规定
      3.0.1  当住宅生活饮用水用户对水压、水量要求超过供水管网的供水能力时,必须建设二次供水设施。
      3.0.2  二次供水不得影响市政供水管网正常供水。
      3.0.3  新建二次供水设施须与主体项目同时设计、同时施工、同时投入使用。
      3.0.4  二次供水项目的设计方案须经本市公共供水企业确认后方可实施。
      3.0.5  房屋开发建设单位应按批准后的二次供水项目设计文件和审查合格的施工组织设计进行施工安装,不得擅自修改设计。
      3.0.6  二次供水项目的设计、施工应由具有相应资质的单位承担。
      3.0.7  二次供水设施应独立设置,应有建筑围护结构,并需在报规划部门审批前征询供水企业的意见。
      3.0.8  二次供水设施应具有防污染措施。
      3.0.9  二次供水设施应有运行安全保障措施。
      3.0.10  二次供水设施中的涉水产品应符合现行国家标准《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的有关规定。
      3.0.11  二次供水设备应有铭牌标识和产品质量相关资料。

4  水质、水量、水压
      4.0.1  二次供水水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的有关规定。
      4.0.2  二次供水水量应根据小区及建筑物使用性质、规模、用水范围、用水器具及设备用水量进行计算确定。用水定额及计算方法,应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015、《室外给水设计规范》GB50013、《城市居民生活用水量标准》GB/T50331的有关规定。
      4.0.3  二次供水系统的供水压力应根据最不利用水点的工作压力确定。

5  系统设计
5.1  一般规定
      5.1.1  二次供水系统的设计应与市政供水管网的供水能力和用户的用水需求相匹配。
      5.1.2  二次供水系统的设计应满足安全使用和节能、节地、节水、节材的要求,并应符合环境保护、施工安装、操作管理、维修检测等要求。
      5.1.3  不同用水性质的用户应分别独立计量,住宅供水应计量到户,一户一表,水表出户,宜采用远传水表。
      5.1.4  高层建筑给水系统分区应按照《建筑给水排水设计规范》GB50015规定设置,并考虑入户管给水压力不大于0.35Mpa。

5.2 系统设计原则
      5.2.1   安全可靠:二次供水系统设计首先应满足可靠性和安全性要求。电气、机电、自控设备应选用效率高、能耗低、性能可靠、运行稳定、环境适应性好、使用耐久的优质名牌产品。控制系统应进行模块化、标准化、简单化设计和制作,使控制系统具有可靠性高、故障率低、维护简单、故障恢复快速等特性。
      5.2.2   标准化设计:为了今后泵房的统一管理和维护以及数据采集,所有增压泵房的自动化设计时应在硬件结构、设备型号、电气元器件参数、电气接口、设备器件品牌等方面统一标准,可保证各设备之间在机械尺寸、电气特性上具有高度的互换性,提高系统的可维护性。系统还必须针对泵房设备及控制信息进行标准化,统一系统设计参数、统一控制对象及数据采集对象,统一控制App包括数据结构定义。
      5.2.3   1控1变频调速:所有的增压泵都必须配置独立的变频控制器,采用1控1变频调速控制,保证泵及泵组能在流量的大动态变化时具有足够宽的调速范围,保证泵组的工作运行处于高效区,泵组中的变频调整应考虑整体运行控制,全频同步调速控制泵组的流量增加或减少。
      5.2.4PLC控制:控制系统应采用PLC为核心进行设计,为了系统安全运行和维护快捷方便,应对增压泵房的其它外围设备和单体控制元件进行监控,PLC控制系统按主控与分区两级设计。
      5.2.5节能高效:泵房系统应充分利用市政供水管网压力。泵组内各泵并行运行、增压扩流时,不仅应考虑控制单台泵的高效运行,同时还要考虑并网后的泵组的高效运行。系统设计时应充分考虑泵、电机以及变频器等设备的运行参数相互匹配性,保证其运行均处于各自的高效区稳定运行。
      5.2.6对外通讯:增压泵组自控系统设计必须考虑提供远程自动化控制信号通讯接口,现场设备控制系统和远程监控系统之间应采用工业以太网通讯协议进行数据通讯,满足增压泵房无人值守自动运行以及远程控制、远程数据传输等各项要求。
      5.2.7数据采集:泵组控制系统应能完成泵组各项运行参数以及其它设备状态数据的采集功能,并将数据存入PLC专用数据缓冲区内提供给远程上位机系统和其它控制单元调用。
      5.2.8安全防范:为了今后增压泵房的无人值守管理,增压泵房必须考虑安防系统的设计和建设,该系统可自动记录人员进出的数据信息和图像信息,防止非法闯入,当出现人员非法闯入时可进行现场声光报警、语音传输及远程中控报警,保障增压泵房内的设备安全和水源安全。
      5.2.9泵的合理配置:一般泵房二次增压系统应根据楼层高度配置多个增压泵组,分别对应不同扬程需要的供水区域,每个泵组除了设置稳压罐外还应考虑低流量供水时泵的配置。
      5.2.10市政管网压力保护:泵组增压系统在运行过程中应考虑避免泵组抽水增压时对市政管网的过量抽取,水泵运行时应考虑使用水箱作为增压系统的缓冲水源,保证二次增压时不会造成对市政直接供水用户供水的影响。
      5.2.11远程监测和视频监控:泵组控制系统应考虑满足远程监控的设计需要,可通过相应的通讯接口及通讯协议和远程监控系统进行数据通讯,可以实时远程视频监控现场设备的运行情况、压力变化情况、故障报警情况、历史数据记录等,同时满足远程控制的功能要求。
      5.2.12智能化控制:控制系统应具有控制水泵自动变频运行,水泵定时自动轮换,无水自动停机和报警,来水自动开机等功能,并应具有完善的保护功能,满足增压泵房的运行全自动化智能控制的要求,正常运行过程中无需人员现场操作。
      5.2.13水质监测与保护:泵房应配置在线水质浊度、余氯监测仪,对水箱内的水质进行在线监测。泵房运行过程中为了保证水箱内水质,应实现储水定时更换,水箱中水的停留时间不得超过12h。

5.3  系统工艺
      5.3.1  二次供水增压泵房系统采用变频管网叠压供水方式。
      5.3.2  供水系统运行原理
      1. 当市政管网压力高于最低允许压力时,通过叠加市政管网压力向用户供水。
      2. 当市政管网压力低于允许压力或市政管网停水时,市政管网进水阀门关闭,单独由水箱向用户供水,当水箱水位达到最低点时水泵停止运转。
      3. 当水箱水停留时间达到系统设定值时,系统由叠压供水切换到水箱供水。当水箱液位下降至下限时,由市政管网向水箱补水并切换至叠压供水模式。

      5.3.3  变频管网叠压供水系统组成要求
变频管网叠压供水系统包括不锈钢水箱、水泵机组、水量调节装置、双水源切换装置、智能变频控制柜、消毒设备、成套阀门及管件附件等。

5.4  流量与压力
      5.4.1  二次供水系统设计用水量计算应包括管网漏失水量和未预见水量,管网漏失水量和未预见水量之和应按最高日用水量的8%~12%计算。
      5.4.2  二次供水系统的设计流量和管道水力计算应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
      5.4.3  变频管网叠压供水系统的设计压力应考虑市政供水管网可利用水压。

5.5  管道布置
      5.5.1  小区二次供水管网宜布置成环状,环状管网应设置阀门分段。
      5.5.2  二次供水泵房引入管宜从居住小区给水管网或条件许可的市政供水管网单独引入。
      5.5.3  室外二次供水管道的布置不得污染生活用水,当达不到要求时,应采取相应的保护措施,并应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB50013的规定。
      5.5.4  小区和室内二次供水管道的布置应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
      5.5.5  二次供水的室内生活给水管道宜布置成枝状管网,单向供水。
      5.5.6  二次供水管道的伸缩补偿装置应按现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015实行。

6  设备设施
6.1 总体要求
      6.1.1  二次供水设备、设施的选型必须质量合格,并有齐全的生产许可、质量合格证明文件及质量保证文件,具备有资质的产品质量认证机构出具的检测合格报告书。水箱、压力水容器、电控柜、水泵、管道与附件、消毒设备等应设有规范标牌,并标明下列内容:生产厂家、注册商标、生产日期、出厂编号。水箱、压力水容器应标明有效容积和材质。管道、阀门还应标明口径、材质。

6.2  水箱 
      6.2.1  水箱应选用食品级不锈钢材料,焊接材料应与水箱材质相匹配,焊缝应进行抗氧化处理。
      6.2.2  水箱宜独立设置,且结构合理、内壁光洁、内拉筋无毛刺、不渗漏。
      6.2.3  水箱距污染源、污染物的距离应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
      6.2.4  水箱应设置在维护方便、通风良好、不结冰的房间内。室外设置的水箱及管道应有防冻、隔热措施。
      6.2.5  当水箱容积大于50m3时,宜分为容积基本相等的两格或以上,并能独立工作。
      6.2.6  水箱高度不宜超过3m。当水箱高度大于1.5m时,水箱内外应设置爬梯。
      6.2.7  建筑物内水箱侧壁与墙面间距不宜小于0.7m,安装有管道的侧面,净距不宜小于1.0m;水箱与室内建筑凸出部分间距不宜小于0.5m;水箱顶部与楼板间距不宜小于0.8m;水箱底部应架空,距地面不宜小于0.5m,并应具有排水条件。

      6.2.8  水箱应设进水管、出水管、溢流管、泄水管、通气管、人孔,并应符合下列规定:
      1. 进水管的设置应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。
      2. 出水管管底应高于水箱内底,高差不小于0.1m。
      3. 进、出水管的布置不得产生水流短路,必要时应设导流装置。
      4. 进、出水管上必须安装阀门,水箱宜设置水位监控和溢流报警装置。
      5. 溢流管管径应大于进水管管径,宜采用水平喇叭口溢水,溢流管出口末端应设置耐腐蚀材料防护网,与排水系统不得直接连接并应有不小于0.2m的空气间隙。
      6. 泄水管应设在水箱底部,管径不应小于DN50。水箱底部宜有坡度,并坡向泄水管或集水坑。泄水管与排水系统不得直接连接并应有不小于0.2m的空气间隙。
      7. 通气管管径不应小于DN25,通气管口应采取防护措施。
      8. 水箱人孔必须加盖、带锁、封闭严密,人孔高出水箱外顶不应小于0.1m。圆型人孔直径不应小于0.7m,方型人孔每边长不应小于0.6m。

6.3  压力水容器 
      6.3.1  压力水容器应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB150及有关标准的规定。
      6.3.2  压力水容器宜选用不锈钢材料,焊接材料应与压力水容器材质相匹配,焊缝应进行抗氧化处理。
      6.3.3  二次供水宜采用隔膜式气压给水设备。
      6.3.4  气压罐的有效容积应与水泵允许启停次数相匹配。

6.4  水 泵 
      6.4.1  居住建筑二次供水设施选用的水泵,噪声应符合行业标准《泵的噪声测量与评价方法》JB/T8098-1999中的B级要求;振动应符合行业标准《泵的振动测量与评价方法》JB/T8097-1999中的B级要求。

      6.4.2  二次供水设施中的水泵选择应符合下列规定:
      1. 低噪声、节能、维修方便;
      2. 采用变频调速控制时,水泵额定转速时的工作点应位于水泵高效区的末端;
      3. 用水量变化较大的用户,宜采用多台水泵组合供水;
      4. 应设置备用水泵,备用泵的供水能力不应小于最大一台运行水泵的供水能力。
      6.4.3  水泵机组应采取减振措施。
      6.4.4  每台水泵的出水管上,应装设压力表、止回阀和阀门,必要时应设置水锤消除装置。
      6.4.5  每台水泵宜设置单独的吸水管。
      6.4.6  水泵吸水口处变径宜采用偏心管件,水泵出水口处变径应采用同心管件。
      6.4.7  水泵应采用自灌式吸水,当因条件所限不能自灌吸水时应采取可靠的引水措施。
      6.4.8  水泵电机应采用F级绝缘或以上,IP55防护设计;选型时应考虑水泵连续使用15年以上,电机连续使用10年;电机与水泵成套机组的效率不小于80%。

6.5  电气控制柜
      6.5.1  电气控制柜的尺寸应符合GB/T3047.1《高度进制为20mm的面板、架和柜的基本尺寸系列》的规定。
      6.5.2  电气控制柜的防护等级应符合GB 4208-1993《外壳防护等级》的规定,且应不低于IP30。
      6.5.3  电气控制柜内主要电气元器件,必须选用具有CCC认证的产品,如断路器、接触器、继电器、接线端子、指示灯、按钮、转换开关等,应性能可靠,运行稳定,环境适应性高,使用耐久。

6.6  管道与附件 
      6.6.1  二次供水给水管道及附件应采用耐腐蚀、寿命长、水头损失小、安装方便、便于维护、卫生环保的材质,并应符合相应的压力等级。
      1. 严禁使用国家明令淘汰的产品。
      2. 二次供水管道不宜使用塑料管和热熔管。

      6.6.2  管道、附件及连接方式应根据不同管材,按相应技术要求确定。
      6.6.3  二次供水管道应有标识,标识宜为蓝色。
      6.6.4  严禁二次供水管道与非饮用水管道连接。
      6.6.5  根据当地的气候条件,明敷的二次供水管道应采取隔热或防冻措施,室外明设的非金属管道应防止曝晒和紫外线的侵害。
      6.6.6  应根据管径、承受压力及安装环境等条件,采用水力条件好、启闭灵活、耐腐蚀、寿命长的阀门。
      6.6.7  阀门应设置在易操作和方便检修的位置。
      6.6.8  室外阀门宜设置在阀门井内或采用阀门套筒。
 
      6.6.9  二次供水管道的下列部位应设置阀门:
      1. 环状管段分段处;
      2. 从干管上接出的支管起始端;
      3. 水表前、后处;
      4. 自动排气阀、泄压阀、压力表等附件前端,减压阀与倒流防止器前、后端。 
      6.6.10  当二次供水管道的压力高于配水点允许的最高使用压力时,应设置减压装置。

      6.6.11  二次供水管道的下列部位应设置自动排气装置:
      1. 间歇式使用的给水管网的末端和最高点;
      2. 管网有明显起伏管段的峰点;
      3. 采用补气式气压给水设备供水的配水管网最高点;
      4. 减压阀出口端管道上升坡度的最高点和设有减压阀的供水系统立管顶端。

      6.6.12  浮球阀的浮球、连接杆应采用耐腐蚀材质。
      6.6.13  倒流防止器的设置应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定,宜选用低阻力倒流防止器。

      6.6.14  供水管道的过滤器滤网应采用耐腐蚀材料,滤网目数应为20目~40目,下列部位应设置供水管道过滤器:
      1. 自动水位控制阀等阀件前;
      2. 供水设备的进水管处。

      6.6.15  水量调节装置应可满足下列要求:
      1. 根据市政管网压力变化,结合自控系统调节市政管网进水量及水箱补给水量;
      2. 满足最高点管路设计压力,与泵的最大输出流量匹配。

      6.6.16  阀门压力试验标准采用《通用阀门压力试验》(GB/T13927-92),阀体需进行1.5倍额定高压力的强度测试,无变形,阀门密封进行1.1倍额定高压力的双向密封测试,双向止水,无渗漏。

      6.6.17  阀门电动装置应符合《普通型阀门电动装置技术条件》(JB/T8528-1997)要求。电动装置应成套配备启动器,有开度显示行程开关(阀全开、阀全关),过力矩行程开关(开过力矩、关过力矩),并提供进线端子。其防护等级为IP67,电动机绝缘等级为F级,工作电压380v,50Hz;二次控制电路为220v,50Hz。

6.7  消毒设备 
      6.7.1  二次供水设施的水箱宜设置消毒设备。
      6.7.2  消毒设备可选择紫外线消毒器、臭氧发生器消毒接口,其设计、安装和使用应符合国家现行有关标准的规定。
      6.7.3  当用臭氧消毒接口时,臭氧发生器应设置尾气消除装置。
      6.7.4  紫外线消毒器应具备对紫外线照射强度的在线检测,并宜有自动清洗功能。

6.8  监测仪表
      6.8.1  二次供水设施的相应位置应设置在线监测仪表。
      6.8.2  在线监测仪表包括电磁流量仪、压力传感器、电接点压力表、液位仪、浊度仪、余氯仪等。
      6.8.3  电磁流量仪应为分体式,二次仪表需安装在仪表保护箱内,且满足如下要求:
      1. 必须具有计量器具型式批准证书、制造计量器具许可证。
      2. 输出全部电隔离。1路4~20mA DC模拟电流输出、1路频率/有源和无源脉冲输出、1路继电器输出。
      3. 传感器和变送器可以成套实现在线标定,并且转换器可完全互换,用户无需再次校准即可保证精度;转换器通过读取集成芯片的存储器单元的参数可实现无需再次用户标定和设定参数。
      6.8.4  压力传感器形式应为传感器变送器一体化,带现场显示窗。

7  泵  房
      7.0.1  室外设置的泵房应符合现行国家标准《泵房设计规范》GB/T50265的有关规定。
      7.0.2  居住建筑的泵房应符合下列规定:
      1. 不应毗邻起居室或卧室。宜设置在居住建筑之外或居住建筑的地下二层,当居住建筑首层为公建时,可设置在地下一层。
      2. 泵房应独立设置,泵房出入口应从公共通道直接进入。
      3. 泵房应有可贸易结算的独立用电计量装置。
      4. 泵房应安装防火防盗门,其尺寸应满足搬运最大设备的需要,窗户及通风孔应设防护格栅式网罩。
      7.0.3  泵房环境噪声应符合现行国家标准《声环境质量标准》GB3096和《民用建筑隔声设计规范》GBJ118的要求。
      7.0.4  泵房应采取减振防噪措施,并应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定。可采取的减振防噪措施:
      1. 应选用低噪声水泵机组;
      2. 吸水管和出水管上应设置减振装置;
      3. 水泵机组的基础应设置减振装置;
      4. 管道支吊架和管道穿墙、楼板处应采取防止固体传声措施;
      5. 泵房的墙壁、天花板应采取隔音、吸音处理。
      7.0.5  泵房内电控系统宜与水泵机组、水箱、管道等输配水设备隔离设置,并应采取防水、防潮和消防措施。
      7.0.6   泵房的内墙、地面应选用符合环保要求、易清洁的材料铺砌或涂覆。
      7.0.7   泵房应设置排水设施,泵房内地面应有不小于0.01的坡度坡向排水设施。
      7.0.8   泵房应设置通风装置,保证房间内通风良好。
      7.0.9  水泵基础高出地面的距离不应小于0.1m。
      7.0.10  水泵机组的布置应符合现行国家标准《建筑给水排水设计规范》GB50015的规定,当电机额定功率小于11kW或水泵吸水口直径小于65mm时,多台水泵可设在同一基础上;基础周围应有宽度大于0.8m的通道;不留通道的机组的突出部分与墙壁间的净距或相邻两台机组突出部分的净距应大于0.4m。
      7.0.11  泵房大门应预留机械锁加锁位置,保证长时间停电情况下,通过机械锁具对泵房实施安全保护。
      7.0.12  泵房内应有设备维修的场地,宜有设备备件储存的空间。
      7.0.13  泵房配电设计应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB 50054的规定。用电设备运行中产生的谐波应符合现行国家标准GB/T 14549《用电质量公用电网谐波》的规定。
      7.0.14  配电线缆的选择应符合现行国家标准《电力项目电缆设计规范》GB 50217和GB/T 16895.15《布线系统载流量》的规定。
      7.0.15  泵房除总进线电度表外,机泵设备应单独设电度表(或其配电柜上有电度统计功能),电能数据上传至监控系统,在监控系统中对机泵效率、供水能耗等指标进行统计,掌握泵房运行效率。

8  自动控制与保护
8.1  一般规定
      8.1.1  泵房应设置安防系统,包括门禁系统、视频监控系统、语音对话单元。
      1. 安防系统设备应单独安装在一个机柜内,其报警信号应接入PLC系统,通过PLC将报警信号传送给远程中控平台服务器的同时可通过PLC控制硬盘录像机进行报警录像。
      2. PLC系统及安防主机系统必须具有UPS电源在线提供断电后的电源供给,保证系统的通讯和数据传输,UPS在线维持供电时间大于1小时。断电后应及时通过PLC向中控平台发出断电报警。
      3. 安防系统中所有报警设备均应具备声光报警功能。
      4. 泵房内应设置红外报警与开门报警设备,实现门开合状态的实时监视。
      5. 门禁信号和图像信号应传输至远程中控平台,使门禁信号、视频图像均可在门禁远程监控App的电子地图上以及远程图像监控计算机上予以报警和显示。
      6. 视频监控系统图像应以现场保存为主,可远程同步存储、监看、回放视频监控系统。当泵房内触发相应报警时,摄像系统可自动调用预置位摄像机对现场情况进行联动报警录像。视频监控系统应能提供不低于D1画质的信号,摄像点附近应安装应急照明灯
      7. 语音对话单元应由扩音器及麦克风组成,其音频信号通过嵌入式硬盘录像机传送,为现场和远程中控平台建立实时通话环境。

      8.1.2  自控设计中应考虑系统整体的模块化、标准化、智能化,以实现系统运行的安全可靠以及节能高效运行。系统中涉及的设备均应选用工业级产品。

      8.1.3  控制设备应符合下列规定:
      1. 应按现行国家标准《通用用电设备配电设计规范》GB50055的有关规定实行;
      2. 应有现场控制和远程控制两种模式,通过现场控制柜上的选择开关或者远程开关进行切换。两种控制模式均应能实现手动和自动控制两种形式。优先级从高到底分别为:现场手动控制、远程手动控制、现场自动控制、远程程控控制。
      3. 应具有必要的参数、状态和信号显示功能;
      4. 备用泵可设定为故障自投和轮换互投。
      8.1.4  二次供水设备宜有人机对话功能,界面应汉化、图标明显、显示清晰、便于操作。应可输入、修改、显示相应的系统运行参数和设备运行状态,具备分级密码保护以及重要参数二次确认功能。
      8.1.5  二次供水设施宜采用两级PLC控制体系,子PLC负责特定范围内系统的自动运行,主PLC负责各子PLC间协调以及与主控平台的通讯;主PLC故障情况下,子PLC系统应能按照设定程序独立运行。主PLC应配有人机界面触摸屏。
      8.1.6  变频调速装置应具有以下功能:瞬时失电保护、控制信号设定、调整和调试、联锁信号的输入和输出、故障信息的显示和储存、自诊断以及业主要求的其它功能。
      8.1.7  变频调速控制时,设备应能自动进行小流量运行控制,为了防止水泵低效运行,宜设置气压罐、小流量泵等小流量运行控制,以达到节能的目的。
      8.1.8  变频调速供水电控柜(箱)应符合现行行业标准《微机控制变频调速给水设备》JG/T3009的规定。宜采用PT100热电阻或其它温度检测传感器进行温控,可对柜内温度进行检测,根据柜内温度控制排热风扇的启动/关闭。
      8.1.9 变频器功率因素应达到0.95以上,效率达到95%以上;过载能力不低于:120%,1min;150%,5S;200%,3S。
      8.1.10  二次供水设备应有水压、液位、电压、频率等实时检测仪表。
      8.1.11  叠压供水设备应能进行压力、流量控制。
      8.1.12  检测仪表的量程应为工作点测量值的1.5倍~2倍。
      8.1.13  二次供水控制设备应通过公共光纤网络或宽带网络组成二次供水VPN网络进行数据通信,提供标准的通讯协议和接口(以工业以太网TCP/IP通讯协议为主),并设置备用通道应急传输主要数据。
      8.1.14  每一泵房可视为泵房远程监控系统中的一个节点,该节点的输入/出网络带宽不应低于2 MB。
      8.1.15  在自控设计中应考虑泵房无人值守运行为主要运行模式。

8.2泵房控制系统技术要求
      8.2.1 总体构架:二次供水系统自控部分整体构架应按照下图来进行设计与建设。系统主要两部分组成,一是各增压泵房现场自动化控制系统及现场安防系统,二是远程中控平台。系统两部分主要通过专用VPN网络进行连接,以无线应急通道作为补充,实现各增压泵房的无人值守自动运行以及远程调度监管。现场系统控制设计还应充分考虑在PLC故障的情况下,可不依赖PLC实现控制设备的开/停等操作,维持系统的运行。


图 二次供水自控系统整体构架图

      8.2.2 系统设备控制要求:
      1. 泵的控制应保证泵出口流量的一致性,可实现正常运行的轮换、故障轮换、泵的增加投入、泵的减少投入、泵的调速控制等各种控制模式。
      2. 变频器控制应具备不依赖于PLC而独立和多泵自动运行的能力,应能对泵的转矩进行检测或控制,可通过DTC直接转矩控制和检测获知泵的运行状态,保证泵组内的每台泵的出口流量的保持一致,根据流量大小自动进行泵的出口压力补偿控制,保证供水管网的平稳供水及流量调节需要。
      3. 水箱控制:水箱控制应能实现液位控制、换水比控制(换水水量计量、换水比计算)、出口压力安全控制等功能。
      8.2.3  信号传输方式:PLC应具有以太网通讯、MODBUS等多种通讯协议接口。PLC控制柜(PLC)和各变频控制柜(变频器)之间采用MODBUS通讯协议进行进行数据交换和信号传输。变频器之间通过DDCS接口以光纤为介质相互连接互相传送数据,并相互协调变频器之间的同步运行。PLC控制柜(PLC)和中控远程监控系统采用工业以太网通讯协议通过VPN网络完成数据流、报警信号、图像信号的传输。

      8.2.4  控制柜功能分工
      1. PLC控制柜:PLC控制柜用于增压泵房所有外部设备的控制,同时负责采集泵房供水系统各运行设备的运行状态信号和实时运行数据,并将采集的各种信号及数据组态显示在触摸屏上。如各电动阀门开启/关闭状态及开启度值显示、压力传感器(市政总管输入压力和水泵出口总管压力)、电磁流量计流量、水箱液位(压力)、等模拟信号数据及压力表、液位开关、安防报警信号、门禁等无源开关量信号采集和显示。PLC控制柜还须提供电动阀门、电磁流量计、传感器等外部控制设备和仪器/仪表的供电电源。同时负责将采集的各类信号和数据通过VPN网络传输给远程中控平台并可接受远程中控平台的管理。
      2. 变频控制柜的功能:变频柜的核心是各台泵(组)的变频器,变频器和PLC之间采用MODBUS通讯协议进行数据交换。变频器之间(每个供水区域)通过DDCS接口采用光缆彼此连接,相互交换数据。变频器可接受PLC管理,还可通过变频器自身嵌入的控制模块将接入的泵组管网出口的反馈压力以及流量等参数构成PID闭环控制回路,使其既可独立运行又可由泵组内设置的主变频器协调同泵组内其它变频器进行运行。保证增压泵组内的变频器将不依赖于PLC控制而可稳定运行,确保小区供水需要。
      3. 安防系统控制柜功能:安防系统中嵌入式硬盘录像机、门禁系统报警主机、扩音器等设备安装在一个标准机柜中,该机柜一方面为摄像机、门禁设备、扩音系统等设备提供电源,同时负责将摄像机采集的实时图像信号和门禁信号记录到硬盘录像机及门禁主机中,并通过其RJ45接口以工业以太网通讯协议将数据传输给远程上位机监控系统。

      8.2.5 远程控制界面应可实现如下功能:
      1. 控制操作:能够对被控设备进行控制(如启动或停止泵、电机和变频器等),对现场控制设备的参数进行设定和修改,具有良好的人机界面,可方便地进行图形间的切换和各种功能的调用。设立不同的安全操作等级,针对不同的操编辑,设置相应的密码等级,记录操作人员及其操作信息;
      2. 显示功能:实时显示系统重要的运行参数值和设备的运行状态,有效地监测参数的变化过程;
      3. 报警功能:当某一参数异常或设备故障时,可根据不同的报警类别,发出声光报警、屏幕报警或语言报警,同时显示相应的提示信息。
      4. 资产管理:通过登记各泵房主要设备的资产信息以及使用维护情况,结合库存备用设备的管理,实现资产的有效使用与管理。
      5.  根据需求具备多种报表统计、查询、分析功能。

8.3  保  护
      8.3.1  泵房控制系统的电源接入端和重要仪表的电源输入端应设计安装防雷防浪涌保护器,还应对网络通讯口加装信号防雷器,保护PLC柜、变频控制柜、安防系统及网络的安全运行。为了保证电气系统的用电安全,系统必须严格按国家有关标准,做好各部分接地。
      8.3.2  控制设备应有过载、短路、过压、缺相、欠压、过热和缺水等故障报警及自动保护功能,可进行现场声光报警并将各种报警信号传送给中控平台显示。对可恢复的故障应能自动或手动消除,恢复正常运行。
      8.3.3  变频器应设置下列保护:过电流、过电压、欠电压、过热、缺相、短路、超频保护、失速保护、接地、防雷、功率器件故障、瞬时停电保护、浪涌吸取保护等。
      8.3.4  电动机应装设短路、接地故障、过载、断相和低电压保护。所有保护都应符合《通用用电设备配电设计规范》GB 50055的规定。
      1. 短路保护应采用电流速断保护;
      2. 接地故障,当单相接地电流大于5A时,应设单相接地保护;
      3. 过载保护器的动作特性应与电动机过载特性配合
      8.3.5  设备的电控柜(箱) 应符合现行国家标准《电气控制设备》GB/T3797的有关规定。
      8.3.6  电源应满足设备的安全运行,宜采用双电源或双回路供电方式。
      8.3.7  泵房采用TN系统供电时,配电线路必须采用TN-S系统接地形式。接地装置宜采用共用接地装置。接地电阻不应大于1Ω。控制设备的金属外壳和金属支架、金属管道等均应做等电位联结。就近连接到等电位联结端子板上或接地干线上。
      8.3.8  水箱应有液位控制装置,有高低水位报警与低水位停泵输出信号,当遇超高液位和超低液位时,应自动报警,在低水位报警与低水位停泵水位同时出现时系统停止运行。
      8.3.9  泵房集水坑应设置液位仪,有高水位报警信号输出,当遇超高液位同时总管压力、流量发生突变时,应自动报警并关闭进水总阀,系统停止运行。

9  施  工
9.1  一般规定
      9.1.1  施工单位应按批准的二次供水项目设计文件和审查合格的施工组织设计进行施工安装,不得擅自修改项目设计。
      9.1.2  施工力量、施工场地及施工机具,应具备安全施工条件。

9.2  设备安装
      9.2.1  设备的安装应按工艺要求进行,压力、液位、电压、频率等监控仪表的安装位置和方向应正确,精度等级应符合国家现行有关标准的规定,不得少装、漏装。
      9.2.2  材料和设备在安装前应核对、复验,并做好卫生清洁及防护工作。阀门安装前应进行强度和严密性试验。
      9.2.3  设备基础尺寸、强度和地脚螺栓孔位置应符合设计和产品要求。
      9.2.4  设备安装位置应满足安全运行、清洁消毒、维护检修要求。
      9.2.5  水泵安装应符合现行国家标准《压缩机、风机、泵安装项目施工及验收规范》GB50275的有关规定。
      9.2.6  电控柜(箱)的安装应符合现行国家标准《建筑电气项目施工质量验收规范》GB50303的有关规定。

9.3  管道敷设
      9.3.1  管道敷设应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖项目施工质量验收规范》GB50242及有关标准的规定。
      9.3.2  二次供水的建筑物引入管与污水排出管的管外壁水平净距不宜小于1.0m,引入管应有不小于0.003的坡度,坡向室外管网或阀门井、水表井;引入管的拐弯处宜设支墩;当穿越承重墙或基础时,应预留洞口或钢套管;穿越地下室外墙处应预埋防水套管。
      9.3.3  二次供水室外管道与建筑物外墙平行敷设的净距不宜小于1.0m,且不得影响建筑物基础;供水管与污水管的最小水平净距应为0.8m,交叉时供水管应在污水管上方,且接口不应重叠,最小垂直净距应为0.1m,达不到要求的应采取保护措施。
      9.3.4  埋地金属管应做防腐处理。
      9.3.5  埋地钢塑复合管不宜采用沟槽式连接方式。
      9.3.6  管道安装时管道内和接口处应清洁无污物,安装过程中应严防施工碎屑落入管中,施工中断和结束后应对敞口部位采取临时封堵措施。
      9.3.7  钢塑复合管套丝时应采取水溶性润滑油,螺纹连接时,宜采取聚四氟乙烯生料带等材料,不得使用对水质产生污染的材料。

10  调试与验收
10.1  调  试
      10.1.1  设施完工后应按原设计要求进行系统的通电、通水调试。
      10.1.2  管道安装完成后应分别对立管、连接管及室外管段进行水压试验。系统中不同材质的管道应分别试压。水压试验必须符合设计要求,不得用气压试验代替水压试验。
      10.1.3  暗装管道必须在隐蔽前试压及验收。热熔连接管道水压试验应在连接完成24h后进行。
      10.1.4  金属管、复合管及塑料管管道系统的试验压力应符合现行国家标准《建筑给水排水及采暖项目施工质量验收规范》GB50242的规定。各种材质的管道系统试验压力应为管道工作压力的1.5倍,且不得小于0.60MPa。
      10.1.5  对不能参与试压的设备、仪表、阀门及附件应拆除或采取隔离措施。
      10.1.6  贮水容器应做满水试验。
      10.1.7  消毒设备应按照产品说明书进行单体调试。
      10.1.8  系统调试前应将阀门置于相应的通、断位置,并将电控装置逐级通电,工作电压应符合要求。
      10.1.9  水泵应进行点动及连续运转试验,当泵后压力达到设定值时,对压力、流量、液位等自动控制环节应进行人工扰动试验,且均应达到设计要求。
      10.1.10  系统调试模拟运转不应少于30min。
      10.1.11  调试后必须对供水设备、管道进行冲洗和消毒。
      10.1.12  冲洗前对系统内易损部件应进行保护或临时拆除,冲洗流速不应小于1.5m/s。消毒时,应根据二次供水设施类型和材质选择相应的消毒剂,可采用20mg/L~30mg/L的游离氯消毒液浸泡24h。
      10.1.13  冲洗、消毒后,系统出水水质应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的规定。

      10.2  验  收
      10.2.1  二次供水项目安装及调试完成后应按下列规定组织竣工验收:
      1. 项目质量验收应按现行国家标准《建筑给水排水及采暖项目施工质量验收规范》GB50242和《建筑项目施工质量验收统一标准》GB50300实行;
      2. 设备安装验收应按现行国家标准《机械设备安装项目施工及验收通用规范》GB50231实行;
      3. 电气安装验收应按现行国家标准《建筑电气项目施工质量验收规范》GB50303实行。

      10.2.2  竣工验收时应提供下列文件资料:
      1. 施工图、设计变更文件、竣工图;
      2. 隐蔽项目验收资料;
      3. 项目所包括设备、材料的合格证、质保卡、说明书等相关资料;
      4. 涉水产品的卫生许可;
      5. 系统试压、冲洗、消毒、调试检查记录;
      6. 水质检测报告;
      7. 环境噪声监测报告;
      8. 自控主要设备清单(PLC、变频器、流量计等);
      9. PLC源程序及接口信号表;
      8. 项目质量评定表。

      10.2.3  竣工验收时应检查下列项目:
      1. 电源的可靠性;
      2. 水泵机组运行状况和扬程、流量等参数;
      3. 供水管网水压达到设定值时,系统的可靠性;
      4. 管道、管件、设备的材质与设计要求的一致性;
      5. 设备显示仪表的准确度;
      6. 设备控制与数据传输的功能;
      7. 设备接地、防雷等保护功能;
      8. 水箱的材质与设置;
      9. 供水设备的排水、通风、保温等环境状况。

      10.2.4  竣工验收时应重点检查下列项目:
      1. 防回流污染设施的安全性;
      2. 供水设备的减振措施及环境噪声的控制;
      3. 消毒设备的安全运行。

      10.2.5  验收合格后应将有关设计、施工及验收的文件立卷归档。

11  设施维护与安全运行管理
11.1  一般规定
      11.1.1  二次供水设施的运行、维护与管理应有专门的机构和人员。
      11.1.2  管理机构应制定二次供水的管理制度和应急预案。
      11.1.3  运行管理人员应具备相应的专业技能,熟悉二次供水设施、设备的技术性能和运行要求,并应持有健康证明。
      11.1.4  管理机构应制定设备运行的操作规程,包括操作要求、操作程序、故障处理、安全生产和日常保养维护要求等。
      11.1.5  管理机构应建立健全各项报表制度,包括设备运行、水质、维修、服务和收费的月报、年报。
      11.1.6  采用叠压供水的用户变更用水性质时,应经供水企业同意。
      11.1.7  管理机构应建立健全室外管道与设备、设施的运行、维修维护档案管理制度。

11.2  设施维护
      11.2.1  管理机构应建立日常保养、定期维护和大修理的分级维护检修制度,运行管理人员应按规定对设施进行定期维修保养。
      11.2.2  运行管理人员必须严格按照操作规程进行操作,对设备的运行情况及相关仪表、阀门应按制度规定进行经常性检查,并做好运行和维修记录。记录内容包括:交接班记录、设备运行记录、设备维护保养记录、管网维护维修记录;应有故障或事故处理记录。
      11.2.3  运行管理人员不得随意更改已设定的运行控制参数。
      11.2.4  二次供水设施出现故障应及时抢修,尽快恢复供水。
      11.2.5  泵房内应整洁,严禁存放易燃、易爆、易腐蚀及可能造成环境污染的物品。泵房应保持清洁、通风,确保设备运行环境处于符合规定的湿度和温度范围。

11.3  安全运行管理
      11.3.1  管理机构应采取安全防范措施,加强对泵房、水池(箱)等二次供水设施重要部位的安全管理。
      11.3.2  运行管理人员应定期巡检设施运行及室外埋地管网,严禁在泵房、水池(箱)周围堆放杂物,不得在管线上压、埋、围、占,及时制止和消除影响供水安全的因素。
      11.3.3  运行管理人员应定期检查泵房内的排水设施、水池(箱)的液位控制系统、消毒设施、各类仪表、阀门井等,以保证阀门井盖不缺失、阀门不漏水;自动排气阀、倒流防止器运行正常。
      11.3.4  运行管理人员应定期分析供水情况,经常进行二次供水设备安全检查,及时排除影响供水安全的各种故障隐患。

      11.3.5  运行管理人员应定期检查并及时维护室内管道,保持室内管道无漏水和渗水。及时调整并记录减压阀工作情况,包括水压、流量以及管道的承压情况。

      11.3.6  水池(箱)的清洗消毒应符合下列规定:
      1. 水池(箱)必须定期清洗消毒,每半年不得少于一次;
      2. 应根据水池(箱)的材质选择相应的消毒剂。不得采用单纯依靠投放消毒剂的清洗消毒方式;
      3. 水池(箱)清洗消毒后应对水质进行检测,检测结果应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的有关规定;
      4. 水池(箱)清洗消毒后的水质检测项目至少应包括:色度、浊度、嗅味、肉眼可见物、pH值、大肠杆菌、细菌总数、余氯。

      11.3.7  水质检测项目至少应包括:色度、浊度、嗅味、肉眼可见物、pH值、大肠杆菌、细菌总数、余氯,水质检测取水点宜设在水池(箱)出水口,水质检测记录应存档备案。


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