排水自动控制

排水自动控制（精选12篇）

排水自动控制 篇1

1 概述

山岭隧道地下水流是处于地下水流系统之中,隧道所处的水力单元不同,隧道位置的渗流场也有所不同。在一些山岭隧道的修建中,隧道的埋置深度大,隧道穿越富水区,水头高,如何在不影响生态环境的条件下,安全、可靠地进行隧道设计、施工和运营,关键在于如何确定衬砌上水压力的大小。目前,在隧道衬砌水荷载的计算中,铁路、交通部门还没有制定统一的规范,大多还是参照水工隧洞设计规范和经验方法。

隧规中规定:隧道防排水应遵循“防、排、截、堵结合,因地制宜”的原则,采取切实可靠的设计、施工措施,达到防水可靠、排水畅通、经济合理的目的,这就是“控制排水”原则。所谓“控制排水”,即是在富水地区修筑隧道时采取“以堵为主,限量排放”的方法,也称为“大堵小排”,“大堵”是控制流量,“小排”是减小隧道衬砌压力的主要手段。其核心是根据实际情况,按“以堵为主,防排结合”,排放流量可根据施工的要求、水文地质情况等加以控制。

2 围岩的预注浆堵水

注浆技术在铁路隧道建设中都已广泛应用。注浆的基本原理是将用胶结材料配制的浆液通过一定的压力,注入到岩层沿裂隙流动扩散,由于浆液的充塞作用,在裂隙内成为具有一定强度和低透水性的结石体,堵塞裂隙,截断水流[1]。

富水的断层破碎带和岩溶发育区开挖后,若不采取措施,其涌水量是巨大的,历来开挖的隧道涌水地带也绝大部分集中在这些地区,如中梁山隧道、大瑶山隧道、南岭华隧道、华蓥山隧道以及子关、大巴山隧道等都是处于这种情况[2]。由于对这些地方没能采取有效的防护措施,才造成了地表塌陷、河流断流、泉水枯竭等一系列的环境问题。为使这些地区岩体不透水或少透水,改善岩体的承载力,真正做到保证防止水土流失,达到“以堵为主”、“控制排水”的目的,就必须在开挖之前进行预注浆,把水挡在注浆加固圈外,否则,围岩一旦开挖,地下水静压转为流速,再注浆止水则变得很困难。应尽量把地下水围截封堵在岩(土)层中,不要将地下水放到衬砌层来处理解决,围岩防水要比衬砌防水手续简便、费用低、效果好、一劳永逸,并不需要将隧道断面扩大。西欧学者认为,注浆是第一道防卫措施,多数注浆应在开挖隧道施工前进行。所以,应进行开挖前的预注浆,在具有隔水边界的区段内,选择适宜位置布置钻孔,揭露受注地层的裂隙,并注入浆液,构成具有一定宽度和隔水效能的人工地下帷幕,切断过水通道,达到解除水害之目的。

总之,对山岭隧道穿越大的地层扰动带,包括破碎的、无凝聚性的、有高压水的岩层等,采用预先加固注浆的方法来解决,是行之有效的,国内外均有成功的经验。

3 注浆堵水情况下的外水荷载

3.1 外水荷载的两个概念

文献[3]认为,外水压力是和水工有压隧洞中内水压力相对而言的,而铁路、公路隧道一般不存在内水压力,其衬砌水荷载与外水压力指的是同一概念,作用对象均为衬砌。对于富水的断层破碎带和岩溶发育区,在隧道衬砌外的围岩中进行预注浆堵水,形成注浆堵水圈,减少流向衬砌背后的总渗流量,再在隧道衬砌背后设置排水设施排除剩余的水量来降低外水压力,从而达到“控制排水”的目的。文献[5]把这种衬砌结构形式称为“有注浆堵水圈的隧道衬砌结构”。

对于这种衬砌结构形式,外水压力就有了新的概念:1)注浆堵水圈外的水压力;2)衬砌外侧的水压力。在隧道以“控制排水”为原则进行堵水设计和施工时,工作人员往往最为关心的是衬砌背后的外水压力大小,因为它直接决定着衬砌的设计,而忽视了注浆圈的外水压力。衬砌是一个广义的概念,当在断层破碎带和岩溶发育区,实行全断面帷幕预注浆堵水技术进行施工时,注浆使隧道周边围岩形成一个固结带,人为地形成一个新的衬砌结构,由它承担着绝大部分的外水荷载和山岩压力,对于富水区的深埋隧道,外水压力有时是非常巨大的,那么加固圈的外水压力也就必须考虑。

3.2 注浆圈的外水荷载

对于外水压力的计算,常用的方法是折减系数法。影响外水压力的因素主要有4点:1)堵水圈的渗透系数;2)原始围岩的渗透系数;3)堵水圈的厚度;4)原始外水头高度(水面到隧道中心的距离)。关于衬砌的折减系数的取值标准,在水工隧洞的水压力计算中积累了一定的经验。

3.3 衬砌的外水荷载

采用预注浆堵水开挖技术把水挡在注浆加固圈外,达到了堵水的目的,防止了地下水的流失,起到环境保护的作用。然而实际施工过程中,由于天然岩体状态的复杂性,再加上施工技术等诸多原因,隧道围岩往往不能做到全面堵水,即使在注浆密实的情况下,也只是相对减小了围岩注浆圈的渗透系数,在内外侧水头差的作用下,一部分水穿过注浆圈,渗透进隧道里。采用新奥法施工时,常用初期支护+防水板+二次衬砌的结构形式,当注浆圈有一定的渗透性时,由于初期支护只是一个过渡阶段,在这里所受水荷载不予考虑。对于二次衬砌,外侧由于设置了全幅防水板,衬砌和围岩是分离的,当衬砌全封堵即没有设置排水通道时,将有水压力作用在二次衬砌上,再根据静水压力的传递规律——静水压力的传递与途径的曲折程度无关,衬砌水压力不会因围岩的渗透系数减小而降低,此时的注浆加固圈就没有起到分担外水压力的作用,即全部的外水压力都作用在衬砌上,此为最不利情况。所以必须设置一定的排水设施,使这些水能及时地排走,这样才不会对隧道的衬砌结构产生附加水压力。然而,由于种种原因,当衬砌外侧的排水通道被堵住或者排水不畅时,将会有水压力作用在衬砌上,对衬砌的受力造成十分不利的影响。对于有注浆圈的全封堵衬砌,若注浆圈不能做到完全堵水,则注浆圈并不能分担作用在衬砌上的水压力。所以衬砌背后一定要精心设置地下水排导系统,使水不在衬砌背后聚集,最大程度地减少水对衬砌的作用,这也是注浆堵水的精髓所在。在实际施工和运营过程中,由于种种原因造成了衬砌背后的排水不畅或排水通道被堵住,比如施工完后衬砌背后为了充填空隙而进行的注浆作业等,衬砌背后的水压就会逐渐增大,累积水压增大到一定程度,就极有可能造成衬砌的破坏。

4 结语

通过对新的排水原则的理解,指出了要在隧道开挖前进行预注浆堵水,从而达到控制排水的目的,提出了在围岩注浆情况下隧道的两种外水荷载的概念。通过分析表明,在现有的技术条件下,单纯的围岩注浆,虽然可以达到堵水的目的,但并不能保证衬砌结构的安全,还必须采取“小排”的方式,排除衬砌背后多余的水,以消除衬砌背后的外水压力。

摘要：通过对山岭隧道新排水原则的理解,指出了要在隧道开挖前进行预注浆堵水,并阐述了在围岩注浆情况下隧道的两种外水荷载的概念,从而达到控制排水原则的目的。

关键词：山岭隧道,排水设计,荷载,围岩

参考文献

[1]崔玖江.水下隧道注浆堵水[M].北京:人民铁道出版社,1978.

[2]铁道部第一勘测设计院,西南交通大学,铁道部第十八工程局,等.隧道岩体突水、涌水预测预报的研究[R].秦岭特长隧道修建技术,1998.

[3]董国贤.水下公路隧道[M].北京:人民交通出版社,1984.

[4]韩继勇,李明.拱隧道防排水研究[J].山西建筑,2007,33(3):98-99.

[5]苏会锋.山岭隧道“控制排水”原则下的围岩注浆[J].公路,2006,10(10):123-124.

排水自动控制 篇2

工程施工中，土建及初入安装工程的技术人员，因为对水电规范研究不多，造成很多施工中水电安装工程死症，今天就来罗列一下在水电安装工程中的禁忌，以供土建人参考学习。

1、施工主材料、设备无鉴定或合格证明工程质量不合格，存在事故隐患，不能按期交付使用，必须返工修理；造成工期拖延，人工和物资投入增加。解决措施严格按照国家标准执行出厂检测。

2、阀门安装前无必要的质量检验系统运行中阀门开关不灵活，关闭不严及出现漏水(汽)的现象，造成返工修理，甚至影响正常供水(汽)。解决措施阀门安装前，应做耐压强度和严密性试验。试验以批量抽查10％，且不少于一个。对于安装在主干管上起切断作用的闭路阀门，应逐个作强度和严密性试验。符合《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)规定。

3、阀门规格、型号不符合设计要求影响阀门正常开闭及调节阻力、压力等功能。甚至造成系统运行中，阀门损坏被迫修理。解决措施熟悉各类阀门应用范围，按设计要求选择阀门规格和型号。阀门的公称压力要满足系统试验压力的要求。按施工规范要求：给水支管管径小于或等于50mm应采用截止阀；当管径大于50mm应采用闸阀。热水采暖干、立控制阀应采用闸阀，消防水泵吸水管不应采用蝶阀。

4、阀门安装方法错误截止阀或止回阀水(汽)流向与标志相反，阀杆朝下安装，水平安装的止回阀垂直安装，明杆闸阀或蝶阀手柄没有开、闭空间，暗装阀门的阀杆不朝向检查门。上述问题导致阀门失灵，开关检修困难，阀杆朝下往往造成漏水。解决措施严格按阀门安装说明书进行安装，明杆闸阀留足阀杆伸长开启高度，蝶阀充分考虑手柄转动空间，各种阀门杆不能低于水平位置，更不能向下。暗装阀门不但要设置满足阀门开闭需要的检查门，同时阀杆应朝向检查门。

5、蝶阀法兰盘用普通阀门法兰盘蝶阀法兰盘与普通阀门法兰盘尺寸大小不一，有的法兰内径小，而蝶阀的阀瓣大，造成打不开或硬性打开而使阀门损坏。解决措施按照蝶阀法兰实际尺寸加工法兰盘。

6、无预留孔洞和预埋件及标记问题暖卫工程施工中，剔凿建筑结构，甚至切断受力钢筋，影响建筑物安全性能。解决措施认真熟悉暖卫工程施工图纸，根据管道及支吊架安装的需要，主动认真配合建筑结构施工预留孔洞和预埋件，具体参照设计要求和施工规范规定。

7、管路标高不在一个中心线上管子错口不在一中心线直接影响焊接质量及观感质量。对口不留间隙，厚壁管不铲坡口，焊缝的宽度、高度不符合要求时焊接达不到强度的要求。解决措施焊接管道对口后，管子不能错口，要在一个中心线上，对口应留间隙，厚壁管要铲坡口，另外焊缝的宽度、高度应按照规范要求焊接。

8、管道支墩间距和位置不当管道直接埋设在，甚至采用干码砖形式。管道由于支承不稳固，在回填土夯实过程中遭受损坏，造成返工修理。解决措施管道不得埋设在冻土和没有处理的松土上，支墩间距要符合施工规范要求，支垫要牢靠，特别是管道接口处，不应承受剪切力。砖支墩要用水泥沙浆砌筑，保证完整、牢固。

9、膨胀螺栓质量及安装问题管道支架松动，管道发生变形，甚至脱落。解决措施膨胀螺栓必须选择合格的产品，必要时应抽样进行试验检查，安装膨胀螺栓的孔径不应大于膨胀螺栓外径2mm，膨胀螺栓应用于混凝土结构上。

10、法兰盘及衬垫强度不够热力管道使用的橡胶垫，冷水管道使用的石棉垫，以及采用双层垫或斜面垫，法兰衬垫突入管内。法兰盘连接处不严密，甚至损坏，出现渗漏现象。法兰衬垫突入管内，会增加水流阻力。解决措施管道用法兰盘及衬垫必须满足管道设计工作压力的要求。采暖和热水供应管道的法兰衬垫，宜采用橡胶石棉垫；给排水管道的法兰衬垫，宜采用橡胶垫。法兰的衬垫不得突入管内，其外圆到法兰螺栓孔为宜。法兰中间不得放置斜面垫或几个衬垫，连接法兰的螺栓直径比法兰盘孔径宜小于2mm，螺栓杆突出螺母长度宜为螺母厚度的1／2。

11、管道系统水压强度和严密性试验管道系统运行后发生渗漏现象，影响正常使用。解决措施管道系统依据设计要求和施工规范规定进行试验时，除在规定时间内记录压力值或水位变化，特别要仔细检查是否存在渗漏问题。

12、污水、冷凝水管不做闭水试验造成漏水，并造成用户损失。解决措施闭水试验工作应严格按规范检查验收。地下埋设、吊顶内、管子间等暗装污水、雨水、冷凝水管等要达到确保不渗不漏。

13、管道冲洗要求不达标水质达不到管道系统运行要求，往往还会造成管道截面减少或堵塞。解决措施用系统内最大设汁流量或不应小于3m／s的水流速度进行冲洗。应以排出口水色、透明度与入口水的水色、透明度目测一致为合格。

排水自动控制 篇3

关键词：给排水工程 给排水施工 施工质量控制

中图分类号：TU82 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0083-01

伴随着城市建设的加快，建筑工程的数量不断增多，为了保证建筑工程日常用水的正常供给，就需要充分重视给排水工程的实施。在进行给排水工程前需要进行充足的施工准备，在施工工程中按照施工规范进行施工，保证施工工艺符合要求，提升给排水工程的施工质量。避免由于给排水工程质量的问题而埋下安全隐患。

1 建筑张给排水工程施工中的问题

1.1 给排水工程施工中的安全问题

在建筑给排水工程施工安全管理中存在下列几个问题：（1）在给排水工程施工期间，相关监督管理单位鲜于进入施工现场进行监督检查，导致有很多违规施工操作的情况；（2）各施工单位安全管理部门无法正常进行工作。在施工前没有正常开展安全教育，在施工过程中各项施工安全措施没有落实到位；（3）给排水工程施工中没有着重关注火灾防护工作，施工顺序混乱，在使用电动工具的时候没有严格检查工具的安全性，因此可能会出现电火花，导致火灾的出现；（4）总承包单位在规划埋设的时候没有进行统一的水管网使用规划。管线没有埋设在冰冻线以下，因此在施工的时候施工用水主管网无法确定设置的消防栓数量，无法得到安全保障[1]。

1.2 建筑给排水施工中的质量问题

建筑给排水施工中的质量问题主要表现在以下几个方面：（1）施工过程中施工工艺没有达到规范。例如水管连接处出现漏水，施工设计安装尺寸不够精确，导致无法安装或者安装使用之后噪音过大；施工质量没有达到标准而出现的返工，例如施工材料在使用的时候没有安装相关规定进行验收，以致于在使用过程中水管裂开，阀门无法关闭严实；施工设计考虑不够全面，在使用过程中出现阀门数量不足、泵房内排水工作没有完善等；在建筑给排水设计时吗，没有对管道、设备设计等进行精确的计算，导致在安装过程中无法正常安装。部分管道施工没有安装施工注意事项进行，导致施工质量不符合标准。部分施工单位为了降低经济投入，擅自压低造价，使用劣质施工材料。（2）施工工序不规范。给排水施工过程有着其内在规律性，在施工过程中没有安装使用顺序进行，就会直接影响到施工治疗。例如在安装管道的时候，如果施工前后顺序颠倒，则会导致管道无法进入设定的预计位置[2]。

2 给排水工程安全与质量管理策略

2.1 严格按照施工设计图纸进行

严格审查施工单位所提供的施工设计方案以及施工工艺，辅助施工单位完善质量保证体系。在施工前对施工图纸进行审核，核实对电器、土建施工等是否会冲突。管道安装要严格符合给排水施工标准，所使用的材质标准要统一规定，施工过程要严格到位。例如在排污、雨水管道上应该设置排水检查装置，中心距离要符合相关规范与要求。在进行管道实验时管道压力以及介质的选择都应该安装施工设计图纸与施工设计规范进行，不得在施工过程中随意变动。排水管、雨水管等管道需要进行灌水与通球实验，保证管道通水顺利。

2.2 审核给排水施工材料

施工材料在进入施工现场时要审核质量检测报告，其中包括配件、设备等应有的生产日期、产品质量检验报道、质量合格证明等。如施工材料没有相关的质量证明则严禁进入施工现场。管道附件的选择与安全要注意施工材料，自动喷洒与水幕消防装置喷头的位置、间距等必须要符合施工要求[3]。

2.3 其他注意事项

隐蔽管道、给水、消防系统的水压测试结果应该与施工要求规范向统一，并且需要办理规范的交接验收手续，以避免安全隐患。管道与管道支座在施工过程中严格禁止铺设在没有经过处理的松动泥土上，避免由于地势高低不平而导致设备安装过程中出现高低不一，进而出现断裂、破损等情况。给水系统在竣工交收前要进行吹洗，进而保证管道投入使用的时候能够清洁、安全。自动喷洒与水幕等消防装置应该在管道系统完成后进行试压，避免由于堵塞而导致的无法使用[4]。

2.4 强化给排水施工监理

在施工过程中监理人员要进行全程的监督控制管理，监督承包商能够按照施工规范与施工顺序施工。监理人员要向所有参与施工的人员强调质量要求，提高施工人员的请提醒。密切注意施工人员在施工前的各项准备是否到位，并关注影响施工质量的各种因素，监督在施工过程中出现的任何可能会降低施工质量的问题[5]。

2.5 完善责任落实工作

在施工过程中要保证施工中的每一项问题都能够第一时间发现，并且及时解决。施工单位应该在施工小组中安排专业技术人员进行监督管理，监督施工人员是否严格按照施工规范与施工标准施工。每天需要完成施工日记，严格记录每天施工过程中出现的问题与相应解决措施，以便日后查阅。

3 结语

给排水施工安全与工程质量工作过程中要严格保证施工材料、施工顺序、施工人员等重要因素能够准确到位，以保证给排水工程能够正常顺利进行。在给排水施工过程中强化施工安全与质量控制管理，改善施工水平，保证施工质量。以期能够做到安全节能生产、节约能源消耗，提高经济效益，最大程度地保证工程的质量与安全。这样能够有效改善由于给排水施工质量而导致的水资源浪费问题，满足社会与经济发展实际需求，给我国能源资源配置起到一定的积极作用。有效保障安全用水、节能用水。

参考文献

[1]崔香玉.市政给排水施工中常见质量问题与控制措施探讨[J].黑龙江科技信息， 2014（24）：195.

[2]邓才.建筑工程质量形成阶段的施工质量控制措施研究[J].科技信息，2011（29）：770，776.

[3]张捷.市政给排水施工中长距离顶管施工技术研究[J].科技创新与生产力， 2014（9）：14-15，17.

[4]杨立军.建筑工程外墙保温施工质量问题分析及工程质量控制措施研究[J].硅谷，2008（23）：98.

煤矿自动排水系统控制方案 篇4

当前国内大多矿井的排水系统多采用继电器控制方式, 用员工进行监测 (如人工监测水仓水位、淤泥厚度、管道、阀门及配电设备状况等) , 这种检测的方式效率低, 工人劳动强度增大, 并且由于井下环境恶劣, 故障率较高。所以靠人工检测的方法已不适应煤炭发展的需要, 因此研究自动化排水系统具有重要的实用价值, 实现矿井自动化排水成为现在一个很紧要的课题。自动排水的关键问题在于煤矿中主要做到减少启、停泵的次数、相应延长设备的使用时间、节能降耗、降低吨煤成本、增强产品市场竞争力, 减少操作和维护员工的劳动强度和提高现有控制系统的自动化程度。增强系统的可靠性、安全性确保矿井的安全生产。

二、系统方案的整体要求

对于涌水量大的矿井, 矿用排水泵属要害设备, 为确保排水泵工作可靠、运行安全, 对集中排水的控制要求是:

一是水泵自动控制系统应能自动检测水仓水位能, 能根据水仓中水位的高低, 自动按水仓中不同水位开停水泵。根据水位不断变化, 自动进行管路、母线是否应该起动的逻辑判断, 自动选择起动的水泵, 实现水泵自动起动和停止。

二是为了避免频繁的起停泵, 泵每次的运行时间不能少于20分钟。并且水泵能够保证连续性工作。即当一台水泵发生故障, 相应另一台水泵能迅速启动。如果当水仓中水位运行到警戒水位时, 能及时启动多台泵一起投入工作。

三是水泵的启动方式能实现软起动, 如果多台水泵同时起动时, 能实现延时顺序起动。

四是每台水泵的起动要按照合理的起动程序, 按照起动信号发出 (据水位、限电等信号综合) 选择起动的水泵, 起动射流泵注水, 接收真空表的信号, 电动阀门预打开, 起动水泵 (同时接通时间继电器) , 接收压力表信号 (同时接收电动机电流信号) 电动阀门全打开, 起动结束。时间继电器用于, 起动时间过长, 则视为故障, 进入停泵程序;还用于实现延时顺序起动和每次的运转时间控制。

五是每台水泵的停止也要遵循合理的停止程序, 依据停止信号发出, 起动电动阀门电动机, 开始关闭阀门, 接收允许停止水泵电动机的电流信号, 相应停泵阀门断电, 停泵结束。

六是如果水仓水位正常时, 每台水泵能自动轮换着工作, 用以保证各台水泵都能够得到正常的维修。

七是能实现“躲峰填谷”, 即在每天的8:00～11:00和18:00～23:00停泵, 躲开用电高峰期, 节能降耗。

八是躲峰之后先起动4台水泵, 然后根据水量减少, 逐渐减少运行水泵台数, 到下次躲峰时间到来时, 必须能使水仓水位达到最低 (350 mm) 。

三、排水系统设计思路

(一) 控制元件选择。曾经有人探讨设计过使用继电器——接触器控制系统的设计方案, 但是得到的结论是:在井下泵房中, 若指定2台水泵为工作泵并指定某趟管路为工作管路的情况下, 由控制系统自动完成管路和母线是否允许占用的逻辑判断、完成起停水泵的控制程序, 将需要成百甚至上千个中间继电器和时间继电器。这是一个庞大的控制系统, 耗电量大、设备投资大, 这些继电器所需的空间就需要开拓新的硐室, 将大大提高工程造价和施工工期, 而且这成百上千个中间继电器和时间继电器如果有一个出现故障那将影响到整个系统不能正常运行, 那么这些继电器的维修量和故障检查的难度更是不可想象的, 所以是不能实现的。

在充分掌握以往人工控制方法的基础上进行设计, 决定使用可编程控制器PLC来控制井下自动排水系统, PLC是即计算机技术、自动化控制技术和通信技术的结合, 系统简单, 成本下降, 使用和维修方便, 故障也容易处理, 系统的安全性得到提高, 使系统的反应加快, 减少了损耗。可以为煤矿节能降耗, 提高矿山的安全生产能力。主要功能和特点如下:

(1) PLC控制程序采用模块化结构, 系统可按程序模块分段调试, 分段运行。

(2) 系统根据水位可自动实现水泵的轮换工作, 延长了水泵的使用寿命。

(3) PLC通过电极式水位检测装置自动检测水位信号, 从而判断矿井的涌水量, 自动投入和退出水泵运行的数量, 合理地调度水泵运行。

(二) 系统设计思路。从系统设计的角度出发, 本系统应具有自动方式和人工方式等两种控制方式。其中自动方式由液位传感器连续检测水仓水位, 根据水仓的水位变化, 自动开、停水泵及其阀门。正常情况下, 按双位逻辑控制和“轮班工作制”各台水泵能自动轮换工作;水位变化过大时, 自动投入相应数量的水泵运行, 此方式下可实现无人值守;人工方式是操作工人根据水仓显示水位, 人工手动开、停水泵和确定开泵台数, 电机及其阀门的开、停由PLC自动执行, 另外在系统检修时, 维修工人可操作任一水泵电机、自动闸阀、电磁阀的开关, 解除相互闭锁关系。

首先启泵程序。首先由PLC对水位监测单元、保护单元、管路逻辑单元和母线逻辑单元发送过来的限电信号、水位信号、管路和母线允许占用信号等进行综合, 如果满足启泵条件, 则起动第一台水泵的射流泵进行抽真空, 真空度达到时可由真空表所带的电触点向PLC发出“真空度达到”的电信号;然后起动该水泵的出水阀门电动机, 进行阀门预打开;当阀门预打开到合适位置时位置传感器发出相应信号起动主电机, 水泵电机起动电流的变化趋势是先有一个较大的冲击电流 (电机转速上升过程) , 然后回落 (电机相当于空载起动) , 再逐渐上升到额定值 (水泵出水口建压过程) , 如图1所示。

当电机电流接近额定电流且水泵出水口的压力达到工作压力信号时 (认为水泵工作正常) 电流检测装置和带电触点的压力表将分别发出信号, 再次起动阀门电机直至阀门全打开, 水泵起动结束。在水泵起动期间, 电流检测装置在冲击电流作用下也将有“电流接近额定值”的信号输出, 为避免提前起动阀门电机, 应在程序中设置适当的延时, 延时时间可在调试中根据水泵的实际起动情况确定。水泵起动失败的判断可用时间原则, 如对抽真空、阀门预打开、电流回落、电流上升、水口的压力和阀门全打开等都可根据实际设置相应的时间, 哪个环节没有在设定时间内完成其动作就说明哪个环节存在问题, 系统还可据此显示故障类型。

其次停泵程序。PLC根据停泵水位信号、限电信号或故障信号要求, 先发出起动水泵出水阀门电机的指令, 实施阀门关闭动作, 当电机电流降到一定数值时电流检测装置发出信号切断主电机电路, 电动机断电自由停车, 当水泵转速为零的使阀门完全关闭, 停泵结束。在这一过程中, 切断主电机所需的电流整定值必须符合现场实际, 整定值偏大时电动机将提前停转, 排水管中的强大水压会对水泵产生反冲击, 整定值偏小时阀门将提前关闭, 造成停泵前出水口压力的突然升高, 对电机产生不应有的伤害。为了实现其工作的要求, 对于设计包括管路逻辑判断、母线允许的逻辑判断、自动起泵、报警电路的程序设计, 以保证其功能完善。

四、总结

本文介绍了当前煤矿排水的状况, 具体的设计要求, 相应的设计思路, 相应的各类信号的接收, 起停泵的顺序。

参考文献

[1]赵世春.如何实现矿井排水系统的节能[J].应用技术, 2006, 7:71～73

[2]周凤鸣.我国煤矿自动化的现状与发展.[D].山东省威海:第六届全国采矿学术会议论文集, 1999:723～725

给排水工程监理控制要点 篇5

1.给排水监理的主要工作

在给排水施工中，监理的质量控制工作主要包括：负责编制本专业的监理实施细则；在总监理工程师授权范围内对本专业施工的质量、进度、投资实施监理；审查安装单位报送有关设备的安装和调试计划及其它施工方案、申请及工程变更，并向总监提出报告；审查安装单位申报的工程完成情况统计报表及支付申请报告，向总监理工程师提出处理意见；负责本专业的隐蔽工程验收及分项工程验收；负责编写分管专业的有关索赔及工程项目、单价等变更调查报告，并向总监理工程师提出处理意见；详细填写分管的监理日志，审阅监理员填写的值班记录，指导监理员工作，及时发现并处理本专业在施工过程中所出现的施工技术问题；定期向总监理工程师汇报本专业监理工作实施情况，对重大问题及时向总监理工程师汇报和请示；负责本专业监理资料的收集、汇总及整理，参与编写监理月报；核查进场材料、设备、构配件的原始凭证、检测报告等质量证明文件及其质量情况，根据实际情况认为有必要时对进场材料、设备、构配件进行平行检验，合格时予以签认；负责本专业的工程计量工作，审核工程计量的数据和原始凭证。

2.施工前的监理工作

2.1设计图纸的交底和相应变更

对设计文件的充分了解是监理工程师对工程质量控制所必做的准备工作之一。作为监理工程师,需要熟悉施工图,清楚给排水管道室外和室内的连接处,墙壁、楼板的位置标高和安装方案。

2.2详细审核施工组织的设计

在给排水的监理工作中应以监理工程师为核心体系,确定监管项目所需的技术措施和组织措施,在工程施工过程中按监理细则实施工程项目的监理。在工程开工之前必须将总承包商和各分包商的工程承包范围划分清楚,并把各个施工单位的质量责任明确下来。

2.3对进场材料的检验要求

原材料的的质量高低是保证给排水工程顺利完成的基础。所以,在进行给排水工程的施工时,监理工程师要加强对材料的监管。根据监理规范的要求,不管是业主供应材料还是由施工单位采购材料,监理对其质量都要严加控制,在材料进场之前要提前报验,不合格的产品不允许进场。

2.4施工前的监理准备

(1)仔细审阅,熟悉图纸,掌握质量验收规范,技术规程及相关标准；

(2)认真审核施工单位的“给水排水施工组织设计或施工方案”；

(3)协助业主进行设备材料的订货工作,按设计、施工单位要求提出供货时间、数量、质量要求；

(4)与其他专业的图纸进行校对,防止施工中出现不应有的延误或返工；

(5)对施工单位的施工机械、检测仪器、计量器具应做好检查工作,应有相应计量部门、质检部门的检测合格证等；

(6)督促施工单位准备好与本工程有关的规范、标准、技术规程、图集；

(7)收集相关资料,与有关人员进行交流,为监理工作的顺利实施做好准备。

3.施工中的监理工作

3.1 工程(包括土建基础、主体结构)施工阶段

主体结构的施工阶段,当排出管和引入管穿越建筑物时,监理工程师应跟踪检查施工单位是否按照要求预留了孔洞,设置了套管。

3.2 主体装修施工阶段

在主体装修施工阶段,管道经过建筑物的结构伸缩缝、抗震缝及沉降缝时要求设置补偿装置，安装PVC排水管时须按要求设置伸缩节,且伸缩节间距不得大于4m。

3.3 建筑给排水工程验收阶段

管道工程质量检查的主要内容包括:管道的平面位置、标高、坡向、管径、管材是否符合设计要求，管道、支架、卫生器具位置是否正确,安装是否牢固。

3.4 室外工程监理

室外施工前,应根据施工的需要进行巡视,对现场地貌、地形、建筑设施、各种管线及设施的情况,还有施工环境有充分了解。

3.5 室内安装监理

在室内现在给水支管大多在墙和板内进行暗装,不管采用开槽或是钢筋笼内的暗装,均对以后管道腐蚀及漏水后的检修带来极大的困难。所以,管道的耐腐蚀性尤为重要。

3.6 施工中的监理

(1)检查、复测相关设备基础、预埋件、预留孔(洞),做到准确无误；

(2)检查施工技术和工艺流程是否符合设计规程的要求；

(3)阀门安装前,应做强度和严密性试验；

(4)检查管道上使用的压制弯头、弯头的外径与管道的外径是否相同,检查管道的连接是否符合规范的要求；

(5)地下室或地下构筑物外墙有管道穿过的,应采取防水措施;对有严格防水要求的建筑物,必须采用柔性防水套管；

(6)管道的接头或焊接不得设置在墙内或楼板内,暂时不接的管口要用堵头堵好；

(7)检查给水、排水管道的坡向、坡度是否符合设计及规范要求；

(8)检查管道支架、吊架、管卡是否符合设计或规范要求；

(9)各种承压管道系统和设备应做水压试验,非承压管道系统和设备应做灌水试验及通球试验；

(10)协助业主把好设备配件材料购置关,核对设备型号、材料规格,审核供货商的信誉、供货能力、供货期限等；

(11)工序交接过程的检查,要求施工单位对已完工序,通过自检、专检后,填写检查批质量验收单,报监理检查合格,签证后方可进行下道工序；

(12)重要的工序要做好跟踪旁站工作,做好及时控制与预控相结合；

(13)做好工程量计量核实工作,对不合格的工程不予计量；

(14)对隐蔽工程,隐蔽前应做好相应的各项试验,经各项检验合格后,方可进行隐蔽,并形成文字记录；

(15)发生工程质量事故时,应及时通过甲方发出停工指令,分析事故原因,制订整改措施,通过批准后,贯彻执行整改措施,并重新进行试验、检查、验收；

(16)要求施工单位严格执行“主控项目”和“一般项目”的规定,资料填写要简明、清晰、真实。

3.7 调试、分部工程验收工程的监理

(1)检查管道的冲洗、吹扫、试压、严密性试验、防腐、保温、支吊架等工作,检查给水的水质化验及污水处理的情况,对检查工作做好相应记录；

(2)分部工程验收前,重点检查设备单位试车及系统调试,是否达到设计或规范要求,其使用性能、安全参数、总体外观等是否符合要求；

(3)审核竣工图纸及其他各类资料是否齐全、真实、有效；

(4)整理归档文件资料；

(5)编写专业监理总结。

4.施工监理中应注意的问题

4.1 分项工程施工前做好协调工作

给排水施工由于工程投资较少，加之承包商不重视，经常不配备专业人员；或由于工程分包情况，彼此缺少沟通。在土建主体施工阶段，需要预埋、预留时，人员却没有到岗。这就需要在工程监理例会上即时提出，展示出对工程质量的预控职能，做好施工工序的有效衔接。

4.2 在土建基础和主体结构施工阶段

在主体结构施工阶段，这时的主要工作就是预埋套管和预留孔洞。要重点检查预埋和预留有无遗漏，位置是否正确，固定是否牢靠。很多工程由于各方面的原因，漏留或位置不正确。在装修阶段，大量开孔，或勉强安装，严重影响防水性能和美观。

(1)在排水系统的排出管及给水系统引入管穿越建筑物基础处、地下室或地下构筑物外墙处，应跟踪检查是否按设计及施工规范要求预留了孔洞和设置了合格的套管，并要求管道安装完成后其上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小于150mm。

(2)安装在一般楼板处的套管，其顶部高出装饰地20mm即可，而安装在卫生间及厨房内的套管其顶部应高出装饰地面50mm，套管底部应与楼板底面平安装在墙壁内的套管，其两端应与饰面平。

4.3 在装修阶段装修阶段是给排水施工的高峰时期，施工时应注意以下问题:

(1)管道经过建筑物的结构伸缩缝、抗震缝及沉降缝时要求设置补偿装置；安装排水塑料立管时必须按设计、图纸要求的位置设置伸缩节，如无设计要求，伸缩节间距不得大于4m。排水立管上应按规定设检查口，检查中心距地面一般为1100mm，并应高于该层卫生器具上边缘150mm。穿墙套管与管道之间缝隙宜用阻燃密实材料填实，且端面光滑。注意检查是否有管道的接口设置在套管内。排水管道的各合流处应采用斜三通或顺水三通。要求生活污、废水排水管安装时不得穿越卧室、门厅等房间。雨水斗与基层接触处要留宽20mm、深50mm的凹槽，嵌填密封材料；同时要求在水落口周围直径500mm范围内做成不小于5%的坡度。厕所、盥洗室、卫生间、未封闭的阳台以及建筑物的管道技术层内应设置地漏，并应要求施工单位将其安装在地面的最低处，无存水弯的地漏应带水封且水封深度不能小于50mm。当清扫口设置在楼板或地坪上时应与地面平，污水管起点的清扫口与污水横管相垂直的墙面的距离，不得小于150mm。

(2)阀门安装前需进行强度和严密性试验。试验应在每批种抽查10%，且不少于一个，主干管上的阀门起切断作用的闭路阀门，需逐个进行强度和严密性试验。阀门强度试验压力为公称压力的1.5倍，阀门严密性试验压力为公称压力的1.1倍。

(3)给水系统需进行试压。设计无说明的按1.5倍工作压力，且不低于0.6Mpa。

(4)室内消火栓系统安装完成后，取屋顶层（或水箱间内）试验消火栓和首层取两处消火栓做试射。

(5)隐蔽或埋地排水管道在隐蔽前需做灌水试验，排水系统需做通球试验。

5、成品保护

5.1 室内排水管道堵塞是建筑安装工程施工中常见的一种质量通病，是管道安装与土建施工配合难以解决的老问题，做好成品保护，可以有效减少堵塞现象。

(1)在土建进行水磨石地面施工时，应积极配合土建确定临时排水措施，避免排水管道作其排水通道。

(2)土建在砌筑小便槽时，污水管口应用木塞堵住，防止土建在抹水泥砂浆或装修瓷砖面层时，砂浆及垃圾掉入污水管中，在通球试验前，再拆除其保护措施。

(3)雨水管道升到屋顶后，在屋面其他工序未完成施工前，需做好封堵工作，防止在打扫屋面时，将建筑垃圾、水泥砂浆等落入雨水斗中，堵塞管道。

5.2 消防箱的保护是成品保护的又一个老大难问题。消防系统安装后，应教育施工人员，不可拿使用消火栓当施工水源。

6.结束语

给排水项目工程质量控制 篇6

摘要：随着给排水工程体系的广泛应用，其工程的质量安全也对人们的日常工作生活有了较大的影响；同时，给排水工程施工质量控制贯穿于整个工程之中，是一项全面而细致的工作，任何一个环节的疏漏都会影响到整个工程的质量。因此需要对给排水工程施工过程进行全过程的控制和管理，以便于预防质量事故的发生。本文从给排水项目工程质量控制的角度出发，就给排水工程项目质量控制进行了分析和研究。

关键词：给排水工程；项目工程；质量管理；施工安全

当前给排水项目施工中主要存在着管材质量不符要求、施工程序不规范、室内外供给水管大小不匹配、排水管道的堵塞、管道布局不合理等质量问题。这些问题直接导致了给排水工程存在着安全隐患，影响到了给排水工程的工程质量。因此，必须高度重视给排水工程施工质量的监理工作，在工程施工的各个环节严把质量关，将监理工作的实质落到实处，以确保工程质量的如期实现。

一、设计阶段的质量管理

1.1 选择符合要求的设计院

根据给排水工程投资规模、质量要求、工期时长等各方面要求的不同，选择具有相应资质、工艺程度较为成熟的知名设计单位。筛选过程可能有多个设计院合要求，则通过公开招标的形式，选择最优的单位进行合作。

1.2 开展设计管理工作

设 计 是 工 程 项 目 完 成 的 前 提，为 工 程项目的实施奠定了基础，其管理工作的开展不可或缺。设计管理工作的开展分为两个方面：

一方面是对初期设计文件的审核。设计文件完成后，企业组织给排水工程各阶段实施人员进行检查，设计方对提出的问题进行修改，以确保设计文件的可实施性。此后，由业主方送检至相关审核机构并取得建设行政部门颁发的建筑工程施工图设计审查合格书。另一方面是将设计工作贯穿于整个施工过程。注重设计人员与其他给排水专业人员之间的协调工作，驻派设计人员至施工现场，以求更加快速、准确的解决实际施工过程中所遇到的问题，确保工程质量。

二、给排水工程施工准备阶段的质量控制重点

2.1认真审核设计图纸。在施工之前的相关技术准备工程执行期间，审核给排水的图纸是一项至关重要的环节，务必要保证设计图纸能够和现场施工的相关条件相对应，进而保证施工顺利进行和工程质量，避免建设资金的浪费。

2.2对材料、成品的控制。为保证工程质量，在施工的执行过程中，对于给排设备、材料的采购要进行严格的控制，以确保材料本身的质量和安全性符合要求，同时还要尽可能的降低各方面成本。在對材料和设备加以管理期间，还需要对砂浆、水泥、塑料管材等方面的性能指标加以检验，确保材料与设计标准要求相符合，尤其是要保证合格证、测试报告的真实性。

2.3提升参与人员的专业素质。施工人员作为给排水管道工程中的施工主体，其个人的思想、技术能力、综合素质都会对工程质量水平造成影响。因此，在正式进行给排水管道施工前，首先应建立一套健全的质量保证体系；其次，所有参与工程的施工管理人员、技术人员，都需要进行培训，以保证管理者应变能力、掌控能力及沟通能力和工程监理人员协调能力、职业道德的强化，保证施工技术人员的施工技术提升。

三、实际施工阶段的质量控制

3.1 对预留孔洞和套管的要求

为了防止外墙渗漏，在管道穿梁建筑物地下室的外墙时只预留孔洞是不行的，还需要预埋套管。如果管道需要穿过两个相邻建筑物的外墙时，为了防止建筑物之间沉降不均匀，需要安装柔性套管。对后期的管道安装和整体建筑工程的质量，预留孔洞和预埋套管阶段的工作有着非常重要的意义。在排水系统的排出管及给水系统引入管穿越建筑物基础处、地下室或地下构筑物外墙处，监理工程师应跟踪检查是否按设计及施工规范要求预留了孔洞和设置了合格的套管，并要求管道安装完成后其上部净空不得小于建筑物的沉降量，一般不宜小150mm。

3.2干管和立管的制作和安装阶段

在建筑结构封顶后，需要进行给排水干管和立管的施工。这一阶段要严格控制镀锌钢管的套丝质量，管道连接接口要严密；吊垂线必须在立管安装前进行，从而能够使得管道的垂直度得到保证；要具有牢固的管道安装，安装支吊架一定要符合规范要求；伸缩节需要在塑料管道中安装，按规范在排水立管上设置检查口；隐蔽验收需要在管道井内的隐蔽管道隐蔽前进行；在中断立管安装施工时，需要掩盖好上端管口，以防杂物进入。

3.3.支管和附件的制作和安装阶段

给水支管安装有两种安装方式，分别为暗装和明装。暗装是指在砖墙或地面上进行管沟开凿，等到管道安装验收完毕后才可用砂浆进行掩盖。暗装是能够满足美观的要求，但是它会影响到建筑的质量并且管道检修较为困难，因此，这种方式很少在建筑建设中采用。明装是指给水支管是沿墙面铺设的，需要把管卡安装在墙面上。

而排水支管也分为两种，分别是暗装和明装。在进行暗装时，洗手间与卧室、客厅的各地坪标高之间需要由一定的差距，在排水支管铺设安装之后再用石子对其进行填塞，之后对地面进行粉刷。在下层洗手间吊顶内安装的是明装的排水支管，此时还需要安装吊架。暗装方式既实现了美观，又对日后上下层居民之间的纠纷这种隐患也得到了防止。另外，排水管道的管道损坏率比较小。因此，要牢固的安装管道，要按照规范安装支吊架；支管送到用（排）水点的位置、标高应严格符合设际要求；必须严格按照设计要求来设计排水支管顺水流方向的坡度；在安装阀门时要关闭阀门，在安装单向阀门时，一定要注意阀门进出口方向和水流方向相一致。

3.4.管道吹洗和试验阶段

在管道安装结束后与管道使用前这一期间，要对管道系统的严密性进行认真的实验检查，还应该吹洗给水系统的管道，从而能够使得卫生要求达标。试验内容包括：给水管道的压力试验、排水管道的灌水试验、排水管道的通球试验。在试验过程中，如果发现问题要及时地找出原因，整改后重新进行试验，直到试验合格。

3.5.设备和卫生器具的安装阶段

在管道吹洗和试验合格后才可进行安装设备和卫生器具这些工作，因为如果先安装了这些设备和卫生器具，那么在进行其他的作业时很有可能对这些设备和卫生器具造成毁坏，因此，为了防止这种事情发生，这个阶段一般都在施工过程的最后进行。另外，设备和卫生器具还要进行防盗工作，其比较贵重。在进行设备和卫生器具安装时一定要按照规定进行。

四、工程验收阶段的质量控制

4.1 地漏水封的查验

GBJ 15-88建筑给水排水设计规范（1997年版）第3.2.8A条规定“地漏的顶面标高应低于地面5mm ～ 10mm，地漏水封深度不得小于50mm。”此条规定目的就是防止水封被破坏后污水管道内的有害气体窜入室内污染室内环境卫生。但是在给排水设计说明中很少有人提及，建设及施工单位为了降低造价，使用市场上价格低廉的地漏，这种地漏水封一般不大于3cm，满足不了水封深度要求。

4.2 排水塑料管道的查验

卫生器具布置时要尽量考虑使排水立管远离卧室和客厅，管材考虑新型降噪产品。芯层发泡U-PVC管道和U-PVC螺旋管则能明显降低噪声，市场上新出现的一种超级静音排水管则加入了特殊吸声材料，噪声低于排水铸铁管。各种管材（110mm）噪声水平比较：U-PVC管58dB；鑄铁管46.5dB；超级静音排水管45dB（测试地点位于距离管道1m处，排水量为2.7L/s，环境噪声42dB）。

4.3 排水支管的查验

卫生间应设计成下沉式，下沉350mm ～ 400mm，将排水横管布置在本层内，防水层设在管道下方，发生堵塞及漏水均在本层解决。为了减少下沉空间，可以选用后排水坐便器及多通道地漏，卫生间吊顶后的高度能保证在2.40m左右。

五、结束语

目前我国由于给排水造成的给水、排水问题令人困惑，造成水资源得不到合理的利用，水问题已经受到了越来越多人的关注，解决资源浪费的问题，符合社会和经济发展的需要，有利于水资源的优化配置，所以给排水施工过程中，加强给水、排水管道工程的施工管理，提高施工技术水平，确保工程质量，做到安全生产，节能减耗，提高经济效益，保证安全与质量是至关重要的，这样可以减少由于出现水障而影响安全用水、排水，可以提高我国生态环境的综合治理水平，保障我国经济可持续发展。

参考文献：

[1] 王林峰.建筑给排水施工中的问题及解决方法[J].现代经济信息，2009，（22）.

[2] 曾勇升.论高层建筑给排水的设计与施工[J].广东建材，2010，（02）.

[3] 李莛.给排水设计中应注意的一些问题[J].黑龙江科技信息，2009，（36）.

[4] 朱国忠.城市住宅小区室内给排水设计与施工的要点[J].装备制造技术，2008，（08）.

矿井自动排水优化控制策略的研究 篇7

1 排水系统数学模型的建立

根据实际水仓容积、涌水量和安全规范要求, 设定水仓的4个水位线H峰、H平、H谷、H停, 分别表示用电峰段排水参考水位线、用电平段排水参考水位线、用电低谷排水参考水位线和停泵参考水位线 (图1) 。

设水泵房有n台水泵并联工作, 第i台水泵在t时刻的运行时间为si (t) ;则泵房水泵的运行时间向量为:

S (t) ={s1 (t) , s2 (t) , …, sn (t) }

水泵的排水能力向量为:

Χ={Q1, Q2, …, Qn}

水泵的单位时间耗电向量为:

Θ={θ1, θ2, …, θn}

将每个排水周期等分为N段 (0～N-1) , 每段内机组运行情况不变。设第t段水仓水位为H (t) ( H停≤H (t) ≤H峰) , t为离散时间变量。则水仓的水位方程为:

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式中, V为当前水仓的水量;K为水仓的水平截面积;Q (t) 为0～t时刻的平均涌水流量;Qn为第n台水泵的流量。

所以, 系统的状态方程可描述为:

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约束条件: H停≤H (t) ≤H峰

1 d内电价P (t) 是随时间变化的阶跃函数, 则:

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式中, t峰, t平, t谷分别为用电的高峰、平段和低谷时段;A, B, C分别为对应时段的单位电价, 且C

水泵房最优化控制可描述为:根据避峰填谷的用电原则, 合理选择排水周期;并在排水周期内, 结合效率优先和均匀磨损的原则, 选择水泵最优运行时间向量S*={S* (0) , S* (1) , …, S* (N-1) }, 从而使一个周期内的电费支出最低。即费用函数:

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;i=1, 2, …, n) 的值最小。

2 排水控制策略

(1) 最优排水。

谷时排水, 峰、平时段蓄水。进入谷时后结合水仓水位进行开泵时刻选择, 每隔15 min测算一次, 测算出合适的开泵时间, 按照效率优先、均匀磨损的原则, 启动相应水泵进行排水, 在谷时结束前将水排干。

设t1时刻开始启动排干水仓涌水需时为T, 则:

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式中, T为排水时间;V为水仓水量;Q (t) 为涌水流量;Δt为距谷时结束时间M的时间差;Qn为第n台水泵的流量。

设定当 (M-t1) -T≤0.5 h时, 即剩余时间与所需时间之差≤0.5 h时, 启动水泵进行排水。

将式 (4) 代入上式, 即可求解合适的启动时间。其中, Qn由涌水流量和水仓容积进行判断, 设置水泵最多同时并联运行的台数。

为提高系统排水效率, 系统在全自动控制时自动选择效率最高的水泵, 水泵运行过程中实时测算水泵的运行效率:

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式中, η为水泵效率;F为水泵出水口压力;Q为水泵流量;P为电机功率。

每次运行过程中, 系统存入该台水泵的当次运行效率, 保证比较值实时更新, 从而做到整个系统的高效运行。

(2) 平时段排水。

即在用电的平时段, 当水位上升到H平时排水, 由当前的水仓水量、涌水流量和时间值确定水泵控制策略, 并根据更新的水仓水量以及涌水流量修正控制策略。若下一时段为用电高峰, 将水排至H谷水位线则停止水泵;若为用电低谷, 则根据当前涌水量, 开启相应流量的水泵, 保持水位不上升即可;当用电低谷到来时, 重复最优排水的控制策略, 谷时结束前将水排干。

(3) 高峰排水。

即在用电的高峰, 当水位上升到最高排水参考水位H峰时, 则强行排水。由当前的水仓水量、涌水流量及距离用电平段的时间值确定水泵控制策略, 并根据更新的水仓水量以及涌水流量修正控制策略, 到用电平时段将水排至X平水位线, 并重复进行平时段排水。

3 实例验证

某矿假设供电电价见表1。

该水泵房共有5台离心泵, 所采用的工作方式是:2台水泵工作、2台备用、1台检修。当工作人员观察水位达到一定高度时, 同时启动2台水泵进行排水。当水位下降到一定程度时, 同时关闭水泵。每年电费为430.50万元。按照上述控制策略对水泵房进行自动化改造后, 每年电费可减少到270.45万元。

在实际排水过程中, 电价函数是预先可知的, 水位和涌水量的增长规律受多种因素的影响不可能是规则变化, 但可以通过相应传感器监测其变化情况, 并利用可编程控制器进行逻辑分析后得到。根据反馈的水位和涌水量的变化信号进一步预测, 计算出预计需要的电费总额, 从而得出费用最低的水泵运行方案。

4 结语

利用PLC编程控制系统来控制矿山的生产排水系统, 可最大限度地避开峰值时间, 利用谷值时间尽可能增大排水量, 并根据各台水泵的排水效率和累积工作时间, 启动最优的水泵及台数, 从而实现成本最低和运行最优。该运行策略为我国各类矿山的生产排水系统实现自动化和最优化控制技术改造, 提供了合理的思路和理论参考。

摘要：构建了矿井水仓水量、矿井涌水量、水泵运行效率与电价等相关参数间的数学模型;探讨了矿井自动排水时水泵运行的优化控制策略。对矿井泵房运行管理和基于PLC控制的泵房自动化运行设计具有参考价值。

关键词：自动排水,优化控制,数学模型

参考文献

[1]李瑞.现代控制理论在自动排水系统中的应用[J].煤矿机电, 2006 (1) :19~20.

[2]宋杰.煤矿井下排水泵站的监控系统设计[J].煤矿机械, 2006 (5) :844~846.

[3]张涛.基于S7-300 PLC的煤矿井下排水自动控制系统[J].采矿技术, 2007 (2) :74~75.

排水自动控制 篇8

地层涌水、降水和从江河中的渗透、水砂充填以及井下供水是矿下积水的主要来源, 如果井下排水系统安全性能低, 将会影响井下开采以及工作人员的安全。而井下排水系统就是以上经各种途径涌进矿井的积水安全及时并且合理地排至地表, 从而保证进行矿井的安全生产以及生命安全。下面笔者探讨了自动控制系统在煤矿井下排水的应用。

1 自动排水系统的构建及工作原理

1.1 排水系统整体架构

在监测方面, 采用超声波液位传感器与投入式液位传感器两种液位传感器共同获取水位信息, 这样能保证采样信息的准确性;通过负压传感器、压力传感器分别监测水泵入口处真空度以及出口处压力值, 以判断水泵达到启动条件以及是否工作正常, 通过温度传感器监测水泵和电机温度, 若温度超过设定值进行故障报警, 通过电机电流判断水泵流量。

本系统采用自动、半自动和手动相结合的控制方式。在自动模式下, ARM根据获取的传感器的液位负压值等信号与在系统中设定的值进行比较, 如果达到要求就输出信号控制射流泵和闸阀的启闭, 根据当时的水位偏差以及偏差变化率控制水泵的工作状态, 与此同时, 通过监测水泵或者电机是否异常工作来决定进行故障报警或者退出运行。

1.2 自动排水系统的工作原理

1.2.1 水泵的启动

通过采集的液位信号获取液位的高度, 嵌入式控制系统得到液位信号根据控制策略, 决定是否开启水泵来控制水位。当水位超过预警戒线时, 嵌入式控制首先输出的I/O信号, 接通控制射流泵电磁阀线圈, 从而开启射流泵为水泵注水。射流泵在运行的过程中能够使水泵入口处的真空度升高, 通过大气压的作用水仓中积水将被注满离心泵吸水管道以及泵腔中。这样, 在水泵入口处的真空度达到标准时, 嵌入式控制系统采集真空度达标的信号, 启动水泵, 这时水泵的出口处的压力会慢慢增加, 最后会达到某一数值而不再增加。

1.2.2 水泵的运行

嵌入式控制系统采集到压力传感器监测到的水泵出口处的压力值后, 与在系统中设定的正常情况下的压力值进行对比, 到达要求时, 开启控制该水泵的闸阀, 使得此水泵机组可以进行排水, 这时还需要关闭射流泵。在水泵运行过程中, 必须对水泵的运行状态进行监控, 监测信息主要包括水泵入口真空度值、出口压力值、电动机电流、温度以及流量计测得的管路流量等, 嵌入式控制系统通过这些反馈回来的信号以及信号的变化判断水泵运行是否正常, 若监测到异常就进入停泵阶段。

1.2.3 水泵的停止分为两种情况

当水位下降到警戒线以下时, 首先需关闭电动闸阀, 随着电动闸阀的关闭水泵出口处压力值不断上升, 直到上升电动闸阀开启前的压力值的时候就可以关闭水泵, 这属于正常情况下停止水泵;当排水系统意外掉电, 这个时候就容易产生“坐泵”的危险。在人工操作的情况下, 由于突然停电而造成的水锤会破坏逆止阀对水泵造成损坏, 为了避免水锤的破坏, 需要在水泵逐渐减速时快速的关闭闸阀, 这样由水锤带来的冲击力在闸阀和逆止阀的共同作用下被削弱, 减轻了“坐泵”的危险。

2 自动控制系统在煤矿井下排水的应用

2.1 控制方式环节

系统控制方式可分为自动、半自动和手动检修三种方式.自动时, 不需要人员参与, 由PLC检测水位、压力、流量及有关信号, 自动完成各泵组运行;半自动方式由人工检测水位、压力等信号, 并选择开哪台水泵和开几台水泵, 但水泵的启动和工作仍由PLC自动完成;手动检修方式为故障检修和手动试车时使用, 维修工人可操作任一水泵电机、电动闸阀、电磁阀的开关, 解除相互闭锁关系。当PLC故障时, 全部设备均为手动运行, 由操作人员控制相应按钮完成;当某台水泵及其附属设备发生故障时, 该泵组将自动退出运行, 不影响其它泵组正常运行。泵阀故障或检修时, 该台泵阀由自动工作状态中切除, 故障排除或检修完成后, 手动试车, 确认无故障后, 即可参与整个自动轮换工作, PLC柜上设有该泵的禁止启动按钮, 设备检修时, 可防止其他人员误操作, 以保证系统安全可靠。系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行, 设置有转换开关。

2.2 水位自动监控和“避峰就谷”环节

水位自动监控环节的任务是根据水仓水位的高低自动准确发出开、停水泵命令, 及时把水排出.“避峰就谷”环节的设计是为了使排水系统节能, 尽量减少耗电费用。所谓“避峰就谷”是指调度水泵在用电的“谷段”和“平段”时间段工作, 尽量避免在“峰段”启动。用电的“峰段”、“平段”、的时间段以不同的电费价格收取费用, 在该环节中要确定开启几台水泵。

2.3 水泵和排水管路轮换工作环节

“谷段”是由供电部门统一划定的, 并按不同“峰段”最高、“平段”次之、“谷段”最低。为了防止因备用泵或备用管路长期不用而使电机受潮或有其他故障而未被发现, 当紧急情况需要投入而不能投入以至影响矿井安全, 本控制系统按“轮换工作制”来设计, 以达到有故障早发现、早处理, 以免影响矿井安全生产的目的。本自动控制系统根据水泵和管路的使用次数和使用时间综合分析, 自动按一定顺序轮换开启水泵和使用管路。当某台泵或其所属阀门故障或检修时以及某趟管路漏水时, 系统发出替报, 同时该泵或该趟管路退出轮换, 其余各泵及管路仍按轮换工作制运行.在该环节中要确定开启哪一台或哪几台水泵。

2.4 水泵自动开启和关闭环节

离心式水泵的开启和关闭是相对较复杂的, 系统能够按照离心式水泵的开启和关闭步骤, 自动为其注水, 测量真空度, 开启和关闭水泵电机, 测量排水管压力, 开启和关闭电动阀。该环节要根据第二, 三环节的计算分析结果准确无误的开启相应的水泵。

2.5 参数显示环节

采用上位机组态软件实现参数显示。可动态实时显示水仓水位, 管路静压, 水泵流量, 水泵压力, 电机电流、电压, 及水泵电机、电磁阀和电动阀的各种工作状态, 超限报警, 故障画面自动弹出, 故障点自动闪烁。具有故障记录, 历史数据查询等功能。并做出曲线、报表, 以利于管理人员做出正确判断, 向可编程控制器发出控制命令。

2.6 故障监测和保护环节

水泵电机容量大, 耗电量高, 属一级负荷。因此, 对排水设备自动控制系统的安全性、可靠性要求较高。本系统设有以下几种保护:

(1) 过流、低电压、漏电保护:通过接在电机电源主回路里的电量监测模块可以测量出电机电流、电压、功率等, 把这些数值通过通信接口传输到可编程控制器, 由可编程控制器计算、判断电动机工况.当出现故障时, 控制相应的执行机构或保护装置动作, 并故障报警;

(2) 超温保护:水泵长期运行, 当轴承温度或定子温度, 电机温度超出允许值时, 通过温度保护控制使水泵停车;

(3) 漏水保护:每台水泵均安装有真空度压力表, 如在规定的注水时间内系统仍未收到真空度达到规定值的信号, 则停止启动本台水泵, 转为启动下台水泵, 并发出故障报警信号;

(4) 流量、压力保护:当水泵启动后或正常运行中, 如流量或压力达不到正常值, 通过流量、压力保护控制使本台水泵停车, 转为启动下台水泵.

(5) 逻辑错误故障保护:PLC外接的输入、输出元器件如电动阀、电磁阀、接触器等引起的故障较常见。如接触器主触点“烧死”造成线圈断电后电机运转不停等。一旦出现这样的故障, 就要实现报鳌、停机等控制措施。故障报警采用声光报赞相结合的方式, 在上位机上设置故障点光闪烁报警, 另外, 安装一个警铃。为了避免警铃频繁响起时, 井下工作人员不必要的惊慌, 只在发生重大故障, 需要立即排除或者提示工作人员时, 才启动警铃报鳌, 比如, 当所有水泵都启动工作, 但水仓水位依然快速上涨时。一般情况下, 只启动光闪烁报警。

3 结语

以上本文笔者粗略探讨了自动控制系统在煤矿井下排水的应用, 由于时间和篇幅有限, 还有许多内容没设计到, 比如:自动控制系统硬件设计、传感器的选择等。在今后的工作中笔者将不断研究。

摘要：煤矿安全问题在我国日益显得突出。煤矿井下排水系统作为煤矿生产中的主要工作系统之一, 在煤矿安全问题中占有重要地位。矿井涌水如果不能及时排出, 将对煤矿生产和工作人员构成巨大威胁。本文笔者探讨了自动控制系统在煤矿井下排水的应用。

关键词：自动控制系统,煤矿,井下排水

参考文献

[1]张广龙, 史丽萍.矿井中央水泵房综合自动化系统的设计模式[J].煤矿机电, 2005, 4

控制沟道排水的半自动闸门设计 篇9

关键词：半自动闸门,控制排水,根系长度,排水孔,孔径

控制排水是对传统自由排水方式的改良,其主要是通过田间排水工程的实施和管理来实现[1,2]。控制排水不仅可以保证作物良好的生长环境、减少地表土壤水分损失、降低农田地下水损失、缓解灌溉压力,而且还可以增加田间墒情、减少受旱概率、减少农田养分的流失及水环境的污染[3,4,5]。可以看出,控制排水对于作物生长具有和灌溉同等重要的作用[6],对降低农田面源污染改善周边水环境意义重大。

目前,农田中一般采用的控制排水设施主要包括普通闸门、翻板闸门等。对于普通闸门控制沟道排水仅仅是一关了之,不能根据旱作物各生育阶段的降渍要求进行控制排水,即不能做到控制旱作物各生育阶段地下水不同埋深;若要控制不同阶段的沟道水位仅靠人工操作虽可实现,但难度大、工作强度也大,而且当种植面积较大时,人工操作起来也较繁琐;翻板闸门利用的是水压力的工作原理,虽然减少了手工操作,但只能实现对沟道一个水位的控制,且易受杂物缠绞而影响闸门翻转,最关键的是水旱轮作时,水田排水沟水位无法控制。因此,本文设计了一种控制沟道排水的半自动闸门,水旱作物种植时均适用,可以实现沟道多水位控制,既减少了人工频繁操作,又灵活、方便,安全可靠,同时经济适用。这种半自动闸门不仅保留了原有系统的排水能力,也更加适应目前的管理水平,使农民更容易接受[7]。

1 排水沟道控制水位的确定

传统排水是根据作物全生育期同一降渍标准进行排水沟深度设计与排水,而本文根据旱作物不同生育期的根系长度来控制排水,以此确定排水沟道在作物不同生育阶段的控制水位。土壤计划湿润层深度是对旱作物进行灌溉的关键,它随着旱作物各生育阶段的生长和根系发育,计划湿润层深度逐渐增加,下面给出了冬小麦、棉花不同生育期阶段的土壤计划湿润层深度,如表1所示[8]。而对于农田排水,控制旱作物各生育阶段的地下水位对防止作物渍害尤为重要。土壤计划湿润层深度是作物根系活动的最佳深度,排水沟控制水位可根据旱作物各生育阶段土壤计划湿润层深度分析确定,一般排水沟控制水位应低于旱作物各生育阶段根系生长所需水位,这里取相近值。由于旱作物生育阶段较多,理论上可以实现每个生育阶段设置一个沟道控制水位,但沟道控制水位设置过多也没多大意义,为避免操作太频繁,可将旱作物全生育期主要分成3个阶段来确定排水沟道控制水位,如表2所示。

cm

注:控制水位指农田地面到排水沟水面的垂直距离。这里确定的沟道控制水位较适用于非盐碱地地区,对于盐碱地地区还需进行调整。

2 半自动闸门控制排水的实现

根据已确定的旱作物各生育期排水沟道控制水位,在沟道闸门上设置3个不同高度的圆形排水孔,如图1所示。用橡胶制成圆形孔塞,将孔塞用链条连接固定在闸墩墙上,既方便堵孔,又防止孔塞丢失。同时,为了满足水旱轮作,在闸门与排水沟之间留出一定高度 Δh,以便在种植水生作物时,孔全部堵上,防田间灌溉水通过沟道漏失,雨期田间多余水可以从闸门上溢流,实现中小雨期间水田自动排水,遇大暴雨时,可以根据需要打开孔塞或提起闸门排水,使水田排水也方便自如。

对农田区域进行规划布置时,在农沟或斗沟末端安装控制排水的半自动闸门,如图2所示。既可利用斗、农沟蓄积雨水补充田间土壤水量与地下水,减少灌溉用水和提高雨水的利用率。实际应用时,根据旱作物各生育阶段控制水位需要,对半自动闸门橡胶塞进行人工调控,从而实现半自动闸门控制排水。旱作物生育期只需要进行3次关、拔孔塞操作。水田时塞上全部孔,仅在大暴雨时人工操作拔塞或开闸即可。

3 半自动闸门的设计

3.1 半自动闸门排水孔口直径的确定

旱作不控制排水时,通常沟道是无水或少量水,因此,半自动闸门排水孔的流水形态以孔口自由出流来确定排水孔的直径,如图3所示,通过孔口的流量公式为[9]:

式中:μ为孔口自由出流的流量系数,μ=εφ,小孔口的ε=0.63~0.64,φ=0.97~0.98,μ=0.6~0.62,以下计算取μ=0.6;A为孔口面积,m2;H为孔口全水头,m。

由于旱作物各生育阶段排水沟中,沟水位随降雨产流历时及排水量不断变化,而各生育阶段排水孔口数是一定的,所以这里假定旱作物各生育阶段排水沟稳定水面保持恒定不变,以下推导均采用平均排除法计算排水流量及进行排水孔径计算,以保证排水在规定的时间内排出。

(1)排水孔1直径d1的计算。旱作物处于第一生育阶段时,排水孔1 开启,排水孔2、3 关闭。此阶段的水量平衡方程为:

此阶段分两种情况:(1)当h1≥Z1时,W产,1≤W蓄,1、W排,1=0,孔1无排水;(2)当h1<Z1时,W产,1>W蓄,1,孔1排水,此情况下确定排水孔1 直径d1。 将公式、W排,1=Q1t带入公式(2),推求出排水孔1的直径为:

注:d1、d2、d3为孔口直径;H1、H2、H3为旱作物各生育阶段排水沟中水平面到孔口1、2、3的垂直距离;1、2、3为排水孔编号;Zmax为排水沟最大水位,即水面到闸门顶部。

(2)排水孔2直径的计算。旱作物处于第二生育阶段时,排水孔1、2 同时开启,排水孔3 关闭。此阶段的水量平衡方程为:

此阶段分3种情况:(1)当h2≥Z2时,W产,2≤W蓄,2、W排,2=0,孔1、2无排水;(2)当Z1≤h2<Z2时,W排,1=0,仅孔2排水,此情况下确定排水孔2直径d2。将公式W排,2=Q2t、、W排,1=0带入公式(4),推求出排水孔2的直径见式(5);(3)当h2<Z1时,孔1、2同时排水,此时

,已知d1,利用公式(4),推求出排水孔2的直径见式(6)。

(3)排水孔口3直径d3的计算。旱作物处于第三生育阶段时,排水孔1、2、3全部开启。此阶段的水量平衡方程为:

此阶段分4种情况:(1)当h3≥Z3时,W产,3≤W蓄,3,孔1、2、3无排水;(2)当Z2≤h3<Z3时,W排,1=0、W排,2=0,仅孔3排水,此情况下确定排水孔3直径d3,将公式W排,3=Q3t、带入公式(7)中,推求出排水孔3的直径见式(8);(3)当Z1≤h3<Z2时,W排,1=0,孔2、3同时排水。此情况下确定排水孔3直径d3,将带入公式(7)中,推求出排水孔3的直径见式(9);(4)当h3<Z1时,孔1、2、3同时排水,此时

,利用公式(7)推求出排水孔3的直径见式(10)。

式中:W排,1、W排,2、W排,3分别为排水孔1、2、3 的排水量,m3;W产,1、W产,2、W产,3分别为旱作物第一、二、三生育阶段的产流量,m3;W蓄,1、W蓄,2、W蓄,3分别为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟控制水位下排水沟蓄水量,m3;h1、h2、h3分别为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟水位,即农田地面至排水沟水面的垂直距离,m;Z1、Z2、Z3为旱作物第一、二、三生育阶段排水沟控制水位,即农田地面至排水孔1、2、3 的垂直距离,m;Δh1、Δh2、Δh3分别为1/2 H1、1/2 H2、1/2 H3,m;d1、d2、d3为排水孔1、2、3的直径,m;t为排水时间,s。

3.2 工程实例分析

以江苏省盐城市沿海旱作物棉花的生长特点为例来设计半自动闸门。实验区规划布置的农沟长度为400 m,间距100m,即排水沟控制面积为F=0.04km2。沟道深度由最大降渍标准决定,沟道断面要能通过排涝流量。排水农沟尺寸为上口宽2.2m,下口宽0.2m,沟深1m,边坡系数1.0。

根据江苏省盐城市1923-2005年的降雨资料,选出多年棉花三大生育阶段最大24h降雨量,经水文频率计算,得出棉花各生育阶段最大24h降雨量均值及Cv,i值。江苏省农田排涝标准为10年一遇最大日雨量,雨后一日排出。取P=10%,根据,得出棉花各生育阶段最大24h设计暴雨量,推出P=10%棉花各生育阶段最大1d设计暴雨量Xi1d,10%=Xi24h,10%/1.1 (i=1,2,3),计算结果如表3所示。

mm

棉花处于幼苗期时,排水孔1打开,排水孔2、3关闭,根据公式(3)计算排水孔1的直径。棉花处于现蕾期时,排水孔1、2打开,排水孔3关闭,根据公式(6)计算排水孔2的直径。棉花处于开花及吐絮时,排水孔1、2、3全部打开,根据公式(10)计算排水孔3的直径,棉花各生育阶段的产流量根据以上算出的棉花各生育阶段最大1d设计暴雨量推算W产=αX1d,10%F;根据排水沟的尺寸来确定W蓄,i(i=1,2,3);最不利排出时间为2d(雨后1日);计算结果如表4所示。

由此可知,以上计算出的排水孔直径介于4~11cm之间,实际应用中3个孔口都取10cm相同直径或取大一些均可,因为孔口直径取大一些同样可以满足旱作物各生育期根系生长需水要求,同时也可以在排水时间内很快降低到作物耐渍深度以下。半自动闸门排水孔口直径的确定要具体情况具体分析,因为影响排水孔口直径的因素有很多,如:研究地区的不同、重现期的不同、排水沟控制面积的大小等。

4 结语

在农田灌溉中我国水资源的利用存在诸多问题,为了提高水资源的利用率、减少灌溉水量、增加田间墒情、有效的控制农田地下水位,通过在农田斗农沟末端安装控制排水设施(半自动闸门)来实现。本文就控制沟道排水的半自动闸门进行设计,根据旱作物不同生育期根系长度,确定了排水沟道的控制水位。阐述了利用半自动闸门控制排水的实现,依据旱作物各生育阶段排水量的要求,推算出了半自动闸门的孔口直径公式,并以工程实例加以分析计算出排水孔直径分别为10.09、7.43、4.66cm,为方便施工与实际应用,孔口尺寸取10cm左右为宜,北方地区可适当小些,南方地区可适当加大。半自动闸门在农田控制排水中的应用具有设计建造简单、操作方便灵活、适应性强、经济实用等优点,不但是对农田雨水的充分利用,也是对现有管理水平的提高。

参考文献

[1]孙怀卫,杨金忠,王修贵,等.大棚控制排水对土壤水氮变化的影响[J].农业工程学报,2011,27(5):37-45.

[2]谢升申,俞双恩,丁继辉,等.田间控制排水系统布局模式与相关技术的研究[J].中国农村水利水电,2012,(12):32-35.

[3]张瑜芳,张蔚榛,沈荣开,等.排水农田中氮素转化运移和流失[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.

[4]陈晓东,寇传和.水田控制排水技术的环境效益初探[J].节水灌溉,2006,(4):32-33.

[5]尹娟,费良军,勉韶平.宁夏银南灌区稻田控制排水条件下氮素淋失的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,34(1):108-112.

[6]瞿思尧,黄介生,杨琳,等.旱地控制排水条件下氮素运移试验研究[J].中国农村水利水电,2009,(1):48-51.

[7]罗纨,贾忠华,方树星,等.灌区稻田控制排水对排水量及盐分影响的试验研究[J].水利学报,2006,37(5):608-612.

[8]郭元裕.农田水利学[M].3版.北京:中国水利水电出版社,2007.

排水自动控制 篇10

关键词：给排水工程,施工安全,工程质量

我国有着五千年的悠久文化, 在五千多年前开始为生活而奔波, 那个时候人们慢慢的懂得了聚居的重要性, 慢慢的朝代出现了, 对于城市的认识有了更进一步的认识。就这样经过五千年的演变来到了今天, 城市的各项设施得到了很大的完善, 给排水施工是现阶段非常重要的一项工程, 对于自然地雨水、城市的污水等等方面有着非常重要的作用。人们在这一领域的研究在不断的深化, 希望能够更好的促进行业的进步。为了使大家认识的更加的深刻, 下面这篇文章从现阶段的问题的根源, 以及今后发展的方向等等展开了讨论, 希望能够带给大家更多的帮助。

1 目前排水施工过程中一些问题

1.1 施工程序紊乱

给排水管道的安装施工和其他的施工过程一样存在着严格规范的施工程序和内在规律。这就需要在施工过程中安装科学的程序和方法进行施工, 防止盲目施工带来的意外情况, 例如管道安装出现前后顺序颠倒, 是管道无法进入预定的位置。或者工作程序颠倒给工作人员带来重大的安全威胁等。然而, 在目前给排水工程施工过程中经常会出现施工不规范的现象, 导致整个施工过程存在的极大的安全隐患和工程质量问题。

1.2 治理管理体系不完善、职权责任不明确

目前, 较为常见的一个问题就是施工单位的质量管理体系不够完善, 没有明确的质量管理制度, 工作人员对自己的工作职责不够明确, 现存的一些质量管理制度和体系也只是流于形式。因此, 在施工过程中经常会出现过程混乱, 管理工作人员不严格履行自己的职责, 经常出现管理人员和相应的技术工作人员不到位。员工在工作过程中素质底下, 不能够严格的按照施工标准进行施工, 另外, 管理者指定的施工方案对于问题的考虑不够周全, 或者是在施工过程中不能够进行严格的检查导致工程出现质量问题。一旦工程出现质量问题随后的问题有接踵而至, 施工单位因为职责不明确很难将工程的质量问题落实的相关的工作环节的相应负责人。这就致使面对工程质量问题存在推卸责任的情况。

1.3 技术欠缺

技术水平的高低和工程质量存在着直接的联系, 目前因为施工的技术水平不高导致的工程质量问题和安全问题, 在所有工程质量和安全中占有很大的比重。现在很多技术人员根本不具有基本的工作技能, 就在一线施工环节充当一定的角色。有些技术人员根本就不具备对工程图纸进行研读的能力, 也没有基本的工作经验, 就在工程中担任重要的技术角色, 独当一面。更为严重的是一些监理单位的监理人员根本就不具有相关专业领域的知识和技能, 不进行培训就直接进行监理工作。所有这些技术问题都直接影响着整个工程的质量和安全问题。

1.4 施工材料不符合要求

工程施工过程中使用的材料不符合标注主要表现在以下几个方面: (1) 使用不符合标准的原材料、制品和设备。例如供水管道使用的不符合卫生治疗标准的管道。 (2) 使用其他建筑物拆下的旧材料。为了节省成本施工单位使用其他建筑为拆下的经过简单的外表刷新的材料进行施工, 这不仅不能够保证供水管道的质量, 使漏水现象时有发生, 同时还由于管道的受力情况不能够很好的确定给施工过程带来极大的安全隐患。如果施工材料不合格, 即使施工过程的技术水平再高, 施工流程控制的在好也不能够保证工程日后的质量。

2 施工安全和工程质量控制和管理的措施

2.1 建立健全施工管理制度

无制度不成方圆, 要想保证给排水工程施工的安全和工程的质量, 就应该制定严格的施工管理制度。建立一套完善的具有可行性和能够被员工接受的制度, 对工程施工的程度进行严格的规范, 制定严格的技术人员和施工人员刷选标注, 确保所有工作人员都满足上岗工作的条件。明确各个环节相应工作人员的职责, 在出现质量问题时, 能够将责任直接落实到个人身上。

2.2 加强员工选拔、培训, 提高工作团队的整体素质

对于这一领域的综合评价, 团队的管理与设计层需要非常专业专业性人才, 在地质勘测, 图纸的设计, 造价, 施工质量等等方面进行整体的统筹汇总, 对于人员的素质要求非常的高;底层员工大部分文化水平比较低, 施工的过程充当了机械式的操作, 对于先进的技术以及设备不能够发挥到最大限度, 大大的浪费了资源。对于管理人员, 现阶段非常的稀缺, 很多的企业都在进行高薪聘请, 但是很难留住人才。针对于这些问题, 企业已经开展了相应的举措, 大部分企业采取了人才自己培养的策略改变当前不利的局面。聘请专业人士进行授课, 更多的采取岗位培训, 也就是理论与实际相结合, 从而培训真正的有意义。企业应该加大奖惩制度, 这样能够更好的带动大家的学习热情。对于员工采取考核检验培训的成果, 针对于有发展的员工进行进一步的培训, 作为企业的后备人才。对于所有的员工应该采取月考核制度, 使得大家明白不学习不进步, 企业是不允许的, 使得每个人都有危机感的, 这样对于行业来讲能够更好的进行创新, 团队建设会更具有活力。未来的发展靠的就是人才, 现阶段储备人才是头等大事, 相关的企业一定要加以重视。

2.3 做好工程决策和施工前的质量控制

决策关乎着工程的发展方向, 只有决策正确了后续工作才能够在正确的方向上有序的开展。因此, 在进行工作施工设计和施工之前应该做好决策工作。同时, 施工前的质量控制也具有十分重要的作用, 首先应该让高技术人员对图纸进行认真的审核, 只有按照正确的图纸开展工作才能够保证工作的正确性。对于审核图纸过程中发现的问题应该及时的报相关部门进行决策和修改。施工过程本来就是一个动态的过程, 在施工的每个环节之前也要做好事情的严格质量控制。

2.4 做好过程控制和责任落实

在施工过程中应该对施工的每一个环节做好监控, 确保施工过程的问题能够及时的被发现并得到及时有效的解决。施工单位应该在每个班组安排专业的技术人员进行监督, 监督并要求施工人员按照严格的施工标准施工, 做好每天的施工日记, 严格的记录每天的施工进程和施工过程中遇到的问题采取的解决方案, 方便今后翻阅。每个环节结束后只有通过该环节的验收检查工作后才能开展下一个环节的工作。

结束语

给排水工程作为一项重要的利民工程, 应该采用科学合理的方法, 做好施工安全和工程质量控制, 确保将控制管理贯穿于整个施工过程的每个方面。通过提高高质量工程的方式, 实现给排水工程对城市建设和发展的促进作用。

参考文献

给排水施工如何加强质量控制 篇11

关键词：给排水施工质量控制

1给排水施工阶段中的质量控制

1.1预留孔洞和预埋套管阶段除非对工期要求特别高，在建筑结构开始施工到封顶期间，是不进行管道施工的。因为如果在这一阶段进行管道安装，和其他工种交叉作业，管道易受到损坏或者有砂浆等杂物进入管道，产生质量隐患。所以在这一阶段，给排水分部工程的施工工作主要是对预留孔洞和预埋套管的控制。

预留孔洞，是指管道穿越楼板处，为了防止以后在楼板上开洞会导致破坏建筑结构而在浇筑楼板混凝土时预留的孔洞。而在管道穿梁建筑物地下室的外墙时，仅预留孔洞是不行的，为了防止外墙渗漏，须预埋套管。如果管道需要穿过两个相邻建筑物的外墙时，为了防止建筑物之间沉降不均匀，需要安装柔性套管。

虽然预留孔洞和预埋套管阶段的工作量不大，但是对后期的管道安装和整体建筑工程的质量具有重要的意义，马虎不得。

这一阶段的阶段质量控制要点主要有：①必须注意和土建施工的密切配合，关注其施工进度；②套管制作必须符合施工规范和施工图集的要求：③预留孔洞和预埋套管的位置必须正确，固定牢靠，不能有遗漏；④在混凝土浇筑时，必须安排专人旁站，发现问题及时处理。

1.2干管和立管的制作和安装阶段在建筑结构封顶之后，土建施工单位开始进行墙面粉刷和地面找平，安装公司应注意和土建施工单位密切配合，开始进行给排水干管和立管的施工。这一阶段的施工工作包括：支吊架的制作安装、立管的制作安装、干管的制作和安装。这一阶段的阶段质量控制要点主要有：①管道制作特别是镀锌钢管的套丝质量要严格控制，管道连接接口要严密；②立管安装前须吊垂线，保证管道的垂直度；③管道安装牢固，支吊架的安装要符合规范要求：④塑料管道须安装伸缩节，排水立管上按照规范设置检查口；⑤管道井内的隐蔽管道隐蔽前须进行隐蔽验收，如果管道井内有给水立管须进行试压实验，验收合格后方可隐蔽：⑥立管安装施工中断时，须做好上端管口的掩盖，防止杂物进入。

1.3支管和附件的制作和安装阶段第一，支管的安装方式。给水支管安装有暗装和明装两种方式。暗装管道需在砖墙或地面上开凿管沟，管道安装验收后再用砂浆掩盖。这种安装方式虽然更能满足美观的要求，但是由于其对建筑质量会产生一定影响并且管道检修困难，所以在建筑毛坯房建设中，一般很少采用。明装的给水支管沿墙面铺设，需要在墙面上安装管卡。排水支管也有暗装和明装两种方式。暗装时，卫生间的地坪标高和卧室、客厅的地坪标高之间留有一定的高差，排水支管铺设安装后再用石子填塞，粉刷地面。明装的排水支管是在下层卫生间的吊顶内安装，需要安装吊架。暗装方式不仅美观，而且避免了日后上下层居民产生纠纷的隐患。另外，和给水管道不同，由于排水管道不是承压管道，所以管道损坏的几率很小。作者曾经参与建设的南京“聚福园”工程就是采用的这种方式，经过切身体会，认为这种安装方式值得提倡。当然，排水支管暗装时，最好是直管埋设，必须转弯时应安装清扫口，以防止管道堵塞和便于堵塞后的管道清理：隐蔽前须经过灌水试验，检查无渗漏后方可隐蔽。第二，这一阶段的阶段质量控制要点主要有：①管道安装牢固，支吊架的安装要符合规范要求；②接口的插入深度必须符合规范要求，保证接口的严密性；③支管送到用(排)水点的位置、标高应严格符合设际要求；④排水支管顺水流方向的坡度须按照设计要求：⑤阀门安装时应将阀门关闭，以免杂物进入影响阀门严密性，单向阀门安装应(注意阀门进出口方向和水流方向相一致)。

1.4管道吹洗和试验阶段管道安装结束后应该进行管道的各项实验检查管道系统的严密性，给水系统的管道还应进行吹洗，以满足卫生要求。试验内容包括：给水管道的压力试验、排水管道的灌水试验、排水管道的通球试验。试验时出现问题应寻找原因，进行整改后重新试验，试验合格后方可验收。

1.5设备和卫生器具的安装阶段设备和卫生器具安装必须在管道吹洗和试验合格后。设备和卫生器具的安装放在施工过程的最后，另一方面也是为了产成品的保护，防止其他工种在作业时对设备和卫生器具造成损害。同时，由于安装工程的设备和卫生器：具属于贵重物品，便于拆卸，所以还要防盗。设备和卫生器具的安装位置必须正确，洗脸盆和洗菜盆的安装标高要符合设计和使用要求，安装要牢固。

1.6金属管道的油漆和防腐阶段这一阶段是施工过程的扫尾阶段。消防给水管道必须刷红丹防锈漆，金属支吊架须进行镀锌或刷防锈漆，埋地铺设的引入给水管是金属管材时，必须做防腐处理。

2给排水施工项目验收和交付过程项目质量管理管理

2.1竣工前质量检查在经过施工过程中的检查和反复整改后，给排水管道系统施工结束后，施工单位须安排公司质检部门、项目部、施工班组进行联合自检。自检中要按照一定的比例对以下内容进行检查：①立管的垂直度、横管的平整度、排水横管的坡度。②管道安装的牢固性，支、吊架的间距。③管道接口连接：镀锌钢管的螺纹连接接口的外露的牙口、填料；无缝钢管接口焊接的质量：钢管法兰连接的螺栓规格和方向、垫片：塑料管道接口的插入深度和胶水涂粘。④水表、各用水点配水龙头的安装位置和标高：卫生器具和排水点的安装位置。⑤水泵等设备试运转。⑥对管道系统的各项试验：给水管的强度严密性试验(试压试验)；排水管的灌水试验和通球试验，卫生器具的盛水试验。

2.2施工竣工报告的编写施工项目完成后，施工单位要编制，施工竣工报告。施工竣工报告通常应包括下列内容：①工程概况。概要介绍工程位置、性质、结构特点、设计要求、顾客、设计单位和施工总承包单位的情况，本次施工的内容、供料方式和相互配合等有关责任的划分。②工程完成情况。包括计划进度和实际进度、计划工程量和实际工程量、施工队伍组织情况及主要变化等。③工程质量。应详细介绍根据工程技术要求采取的技术装备、工艺方法等方面的质量保证措施、质量管理的实施情况、质量自检和抽检情况、质监部门监理结果和测试单位的各项检查结果，逐项分析归纳质量情况，最后对全部工程的质量状况做出评估，指出存在的问题。

排水自动控制 篇12

在煤矿开采过程中会连续不断地涌出矿井水, 为保证煤矿生产安全, 必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面, 煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。矿井排水系统一般由水仓、吸水井、多台排水泵 (包括其抽真空引水装置) 、闸阀、配水阀以及多路排水管路组成, 这些设备具有电机功率大、电压高、启动复杂、故障多发等特点。目前, 矿井排水系统普遍采用人工操作, 人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题, 如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守, 并满足煤矿生产调度综合自动化的要求, 便成为当前急需解决的问题。针对当前煤矿排水系统的实际情况, 本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案, 并付诸实践。系统在某煤矿投入运行后, 取得了良好的应用效果。

1 控制设备配置设计

煤矿井下排水系统通常为多台水泵水平布置方式, 依据现场情况, 煤矿井下中央泵房水平布置了4台矿用多级耐磨泵, 并配套4台6k V异步电动机, 采用两趟并行排水管路将井下水仓矿井涌水排至地面。系统中每台水泵配有一台射流泵用于实现本台水泵的启动。排水系统管路设计见图1所示。

为保证排水泵远程自动控制功能的实现, 要求设备运行的所有重要参数都应具备远程监测功能, 需要对水泵流量、压力、负压、温度、电流、电压等参数进行采集处理, 因此, 必须对原有排水泵进行了改造, 在水泵本体和拖动电机上增加温度传感器, 在主排水管道上增加了压力传感器和电动闸阀, 在射流泵管道上设计了负压传感器及两个电动球阀, 在吸水管上设计了流量传感器, 在吸水井内设计了液位传感器。主排水泵自动控制设备配置图如图2所示。

2 控制系统结构设计

2.1 系统总体结构

系统采用现场层 (远程IO) 、控制层 (PLC) 和管理层 (上位机) 组成的三级控制系统来实现排水系统的自动控制。上位机利用友好的人机界面实现人机对话和远程监控功能, PLC作为控制器完成逻辑处理和控制任务, 远程IO实现现场数据的采集和上传, 通过专门的控制网络实现数据交换和统一调度控制。控制系统总体结构如图3所示。其中控制层主要由PLC控制柜构成, 是整个排水系统的控制核心, PLC控制柜由PLC、触摸屏、检测部分 (模拟量和开关量监测采集) 、执行部分等组成, 其硬件结构框图如图4所示。

PLC控制柜中的核心部分是PLC模块, 用于完成对于监测量的处理、运算和存储, 并根据监测结果进行逻辑处理, 控制水泵及附属设备启停。为保证控制器的可靠性, 系统选用德国西门子生产的S7-300系列PLC作为主要控制单元, 考虑到现场设备比较分散, 就地控制箱采用远程I/O的方式进行数据采集及控制, 并通过现场总线同CPU模块进行数据交换。系统为实现对设备状态、就地控制命令采集、输出控制指令、设备逻辑控制等功能, 主PLC配置了2块32路数字量输入模块和2块16路数字量输出模块, 远程I/O配置1块32路数字量和1块16路数字量输出模块。主PLC还配置了1块模拟量采集模块完成对水位的监测, 远程I/O部分配置1块模拟量采集模块完成对压力、负压及流量的监测。为便于现场对水泵的半自动控制, 系统配置了触摸屏, 可实现实时动态显示水泵当前状态, 并为用户提供水泵控制的平台。

2.2 系统控制网络设计

2.2.1 现场级控制网络

排水系统监测参数及参控设备较多, 采用传统的PLC控制系统接线复杂、可靠性低且维护困难。因此, 系统采用现场总线实现设备层和控制层的连接。系统设计了现场总线网络, 主要用于数字量输入/输出、模拟量输入/输出等小数量级的快速循环通信, 将现场网络配置成Profibus-DP网络, 采用西门子的ET200分布式I/O进行现场设备的数据采集及控制。

2.2.2 远程监控网络

在PLC控制柜与设在矿调度室的上位机之间建立了工业以太网, 用于实现现场控制层与上位机之间的数据交换。控制层PLC统一采用了西门子的S7-300系列PLC进行配置, 网络结构简单清晰, 避免了异构网络互连时必须安装相应网关的缺点。系统选取西门子的S7-300系列以太网通信模块CP343-1, 利用该模块可以方便地实现PLC与监控中心之间的以太网通信。为保证信号的可靠传递和防止电气干扰对通信的影响, 系统采用以太网与光纤传输技术实现控制PLC与调度中心上位机之间的通信。

3 控制系统功能设计

3.1系统具有灵活多样的控制方式。 (1) 就地控制:操作员通过就地箱上的按钮及指示灯完成对执行机构的直接控制, 主要用于设备检修维护; (2) 井下集控:操作员通过触摸屏实现对水泵的半自动控制, 控制命令由触摸屏下发至PLC, 后者完成整个控制过程; (3) 远程集控:操作员在地面远程上位机, 通过鼠标电机控制控件, 实现对于井下水泵机组的远程控制; (4) 全自动控制:该控制方式下, 用户无需操作, PLC根据水位等参控信息合理调度水泵机组, 完成排水。还可根据水仓水位、用电峰谷等参数选择合理的控制方案, 自动控制水泵机组的投入和退出。163

3.2 实现设备的远程监测监控, 可以通过图、表、曲线等方式进行数据显示及分析处理。

3.3 根据水位、供电峰谷时段划分等情况, 合理调度水泵, 节省运行费用。

3.4 系统可实现在故障出现时自动采取停机等保护措施, 并提示故障类型, 保护类型包括温度保护、流量保护等多种类型。

3.5 系统故障时能提供声光报警, 报警记录可查询。

3.6 系统留有网络接口和分站扩展功能。

4 控制系统可靠性设计

排水系统是否能可靠运行直接影响着煤矿生产和人员安全, 为提高控制系统的可靠性, 针对传统控制系统的不足, 系统从设备本身、传感器、通信网络等各方面设计了可靠性保障措施。

4.1 设备可靠运转保障

设备可靠运转是安全排水的前提, 针对现场实际情况, 该系统开发了排水系统控制软件的辅助管理模块, 对设备进行统一的管理。依据设备运行情况, 监控软件的设备辅助管理模块读取相应数据后进行逻辑处理, 给出维护意见, 从管理上来弥补设备本社在可靠性上的不足。

4.2 传感器可靠性保障

排水系统采用了多种传感器, 传感器的可靠性直接影响着系统的整体可靠性。不同的传感器对系统的影响也不尽相同, 根据影响范围的不同, 系统将传感器分为全局型和局部型。其中全局型传感器为液位传感器, 它的可靠性关系到整个系统安全排水的实现, 其余传感器主要反映单台泵的运转工况, 属于局部型。系统中的全局型传感器采用冗余设计, 而对于局部型传感器则采取自诊断方式确定其故障类型并报警, 提示工作人员进行维护或者更换。

4.3 通信可靠性保障

控制PLC与上位机之间的通信故障判别采用校验码与状态位相结合的方式, 其中校验码判断数据传输的正确性, 状态位判断传输通道的通畅性, 如果状态位不正常时表明通信通道中断, 启用备用通讯网络。

5 结束语