老舊小區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、水質污染風險高、治安隱患多。同時，社會經濟迅猛發展，人民生活質量不斷提高，居民對供水質量和供水系統可靠性也提出了更高的要求。從城市未來發展的角度考慮，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

老舊小區泵房因無人管理，大多在負一層、負二層。泵房臟、亂、潮濕，環境差，甚至有些經常被水淹，電氣施工不規范。上述這些問題不僅污染水源，還有很大的用電安全隱患。所以電氣改造內容相對簡單，就是考慮泵房的不利環境，在設計階段考慮安全、節能、環保、衛生。施工時應規范施工，避免電氣用電危險。

1.《民用建筑電氣設計標準》GB 51348-2019規定，住宅小區的給水泵房、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現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，滿足相應規范要求。

2.現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速功能。造成用戶水壓不穩，電能損耗巨大。因此建議在改造時配置變頻器。變頻器具有調速功能，且自帶功率因素補償，大大降低了電能損耗，節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設備設施進行接地，與原有接地網牢固焊接，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，有必要統籌考慮。落實相關標準、技術、衛生和安全防范等。二次供水是智慧水務中重要的一個環節，而自控系統對于監測設備運行情況至關重要，可顯著降低泵站運行費用、減少二次供水設施的養護維修費用，達到節水節能、降低綜合能耗的目的。

1.現場很多二次供水設備采用廠家自主研發的控制器。各個廠家采用的標準不一樣，控制器質量參差不齊，擴展性能差，功能單一。為日后接入總調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一標準的要求。PLC機柜內應配置交換機、UPS電源等。

2.二次供水的自控系統能夠時刻檢測出水管壓力。根據檢測壓力和設定壓力的差異，通過PID調節變頻器頻率，保證用戶端恒壓供水。根據總調度指揮中心的需要，還應采集進水管流量、壓力，據此判斷是否有漏損。除此之外，還需測水箱液位、出水管水質等數據。

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監測，可以看到水質的濁度、PH、余氯等，水質監測需要檢測的項目可根據當地安全衛生部門實時調整。水質監測設備應選擇符合國家標準、水司認可的產品。

4.泵房還應具有視頻監控系統，設置紅外智能高速球形攝像機，提供實時的視頻監控圖像。工作人員可在辦公室監控設備的運行狀態，并及時處理緊急事件，實現真正的“無人值守”。監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標準。

5.除視頻監控外，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度室，將二次供水安全提升到和國家反恐戰略同高度。

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，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的干擾，使自控系統平穩運行。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，環境封閉，下去之后手機無信號，無法發送短信和上網，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。在配置自控系統時應預留以太網通訊接口，方便日后調度指揮中心和各小區泵房的通訊，實時采集生產數據，為用戶提供更好的體驗。

三、結語

綜上所述，二次供水設備改造雖然簡單，但二次供水環境區別很大，現場情況復雜，當地要求、標準不一樣。設計人員應根據實際情況合理完善電氣自控內容，不局限于文中所述方案。設計人員應細讀國家政策，根據各專業、業主要求，充分考慮各方面內容，助力智慧城市，解決好城鎮供水“最后一公里”的水質安全問題。