系统设计注意事项（精选十篇）
系统设计注意事项 篇1
近年来, 国家逐步加大了煤矿安全整治力度, 要求煤矿建设完善矿井监测监控系统, 实现对煤矿井下瓦斯、一氧化碳浓度、温度、风速等的动态监控, 为煤矿安全管理提供决策依据。因此, 如何设计、规划、建设一套可靠、高效、实时、易用、功能完备的安全监控系统, 就引起成为了很多煤矿从业者高度重视。笔者从近些年来在现场总结的经验出发, 提出了以下的解决方案, 供大家探讨。
一、明确系统的建设目标
作为一项系统工程, 开工之前必须明确系统的建设目标, 即建设这个系统是要满足什么需要的。监控系统工程的建设目标就是采用计算机技术、数据库技术、网络技术、组态软件技术等现代先进的技术手段, 建设一套可靠、高效、实时、易用、功能完备的安全监控系统, 实现对重大危险源数据的实时监测、快速反应、可靠控制, 以满足矿井防灾、抗灾、救灾的需要。在规划系统建设目标的时候, 还要考虑到子系统的建设及接入工程。随着矿井综合自动化程度的日益提高, 一种高度集成的安全监控综合信息处理系统的出现即将成为可能, 通过建立数据集成平台, 整合各种在线、离线数据, 建立信息交换与共享机制, 将安全监控系统及瓦斯抽排监测、风机在线监测、机电 (井上下供电、提升、压风) 、运输 (机车运行) 、通信 (井下通讯、人员定位) 、视频 (工广地面) 、选煤厂等子系统信息整合在统一数据集成平台上, 解决信息孤岛问题, 形成全矿井的综合安全生产监控系统。
二、确立安全监控系统建设主要内容
安全监控系统主要由地面安全监控中心、底层控制网、井下监控分站及电源箱、各种传感器及控制器以及相关的系统应用软件组成。根据矿井生产布局、环境监控、瓦斯抽放、风机在线监测等实际情况需要, 合理配置各种传感器、断电控制器、分站、电缆布置, 直接接入底层控制网络, 并配置地面安全监控中心所需的相关设备和相应系统应用软件。
(一) 从上述内容来看, 安全监控系统的主要建设内容包括:
1) 构建底层控制网络, 布置井下安全监控分站和传感器及断电控制装置。2) 建设安全监控中心, 配置安全监控实时信息处理系统。
(二) 底层控制网网络建设
底层控制网络由地面及井下底层控制网及相应的交换设备组成, 各种实时监测控制设备由交换设备接入控制网, 通过控制网的地面汇聚交换设备与安全监控中心的各信息系统主机连接, 实现相互间的数据交换。将各现场的实时数据及时采集到地面中心站显示和储存, 并对采集到的实时数据进行分析处理, 按照控制模型决定控制过程, 适时地对现场控制层发出控制信号。其底层控制网网络建设内容包括:1) 光缆敷设。敷设底层控制网, 在布置时要充分考虑将来系统扩充的需要。2) 地面汇聚交换设备布置。根据底层控制网传输信号的要求, 配置地面汇聚交换设备。3) 井下底层控制网网络交换设备布置。根据当前安全生产监控信号源实际布置情况, 合理选择和布置井下底层控制网网络交换设备。
(三) 安全监控中心建设
安全监控中心是安全监控信息管理系统的核心, 主要对实时监测信息进行采集、处理、分析、显示, 并进行报警和控制, 应能实时反映矿井安全、抽放、风机在线监控等应用系统运行状况, 提供安全监控信息的实时浏览和查询, 并实现对重大危险源数据的实时监测、快速反应、可靠控制, 为矿综合管理信息系统提供数据和功能支持。建成后的安全监控中心信息系统具有可靠、准确、全面的信息采集体系, 快捷、方便、畅通的通讯系统, 智能化的数据处理能力, 反应迅速的安全控制能力, 为煤矿安全生产提供安全保障。
其建设内容如下:1) 土建工程:安全监控中心是安全监控系统以及相关的附属设施的集合体, 从土建施工时就必须做好规划, 其设计应满足与矿井生产实现联合值守的要求, 并满足防雷、通讯、供电、计算机网络安全等方面要求。2) 网络建设:形成安全监控中心的网络环境;3) 安全监控中心设备及附属设备配备:配置各信息系统的安全监控中心主机、数据服务器、上传服务器、图形工作站、打印机、操作台、UPS、净化电源、录音电话等。4) 安全监控中心基础软件配备:配置服务器、中心站各信息系统主机操作系统、数据库、组态软件等系统软件。5) 安全监控中心应用软件配备:配置安全监控系统应用软件。
三、确立系统装备方案和装备原则
遵循《煤矿安全规程》和相关标准, 确保“高产高效, 安全生产”目标的实现。1) 设计中采用的技术方案要支持可持续发展战略、充分考虑系统的可扩展性、包容性。2) 采用成熟、可靠的先进技术和产品, 把系统的可靠性、冗余性、容错性、自愈性、对井下环境的适应性作为设计的主要原则, 从技术方案上确保安全监控系统的高可靠性和安全性。3) 通过网络化在线检验和测试、过程信息和安全生产信息控制, 全面提高安全监控系统整体水平和功能。
四、阐明总体技术要求
1) 所选用的安全监控系统及其井下设备必须具有有效的“MA”标志;2) 所选用的系统关联设备必须是该系统“MA”标志里面明确规定的接入设备或者提供通过联检试验有效证明;3) 系统传输结构及通讯方式:工业以太光纤环网, 双核冗余交换, 多主并发通讯方式;4) 系统主要技术指标:满足《煤矿安全规程》、《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 (MT/T1004-2006) 、《煤矿安全监控系统通用技术要求》 (AQ6201-2006) 、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》 (AQ1029-2007) 及其它相关标准。
五、实现系统建设目的
1) 遵循《煤矿安全规程》和相关标准, 确保“高产高效, 安全生产”目标的实现。2) 设计中采用的技术方案要支持可持续发展战略、充分考虑系统的可扩展性、包容性。3) 采用成熟、可靠的先进技术和产品, 把系统的可靠性、冗余性、容错性、自愈性、对井下环境的适应性作为设计的主要原则, 从技术方案上确保安全监控系统的高可靠性和安全性。4) 通过网络化在线检验和测试、过程信息和安全生产信息控制, 全面提高安全监控系统整体水平和功能。
摘要：煤炭的生产利用对国家的发展以及人们的生活产生重要影响, 本文结合实际工作经验, 分析了我国煤矿行业在采矿过程中的安全问题, 并且对问题提出改进的方法和理应注意的措施。
关键词：采矿,安全,事故,措施
参考文献
[1]国家安全生产监督管理总局, 国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2010.
水表远程抄表系统设计注意事项 篇2
水表远程抄表系统由智能水表、多信道通信机（以下简称通信机）和嵌入式数据路由器（以下简称路由器）。每一个小区由一台路由器、N块水表和N/99台通信机组成。在该系统中需要理解几个定义：
◆底层：底层是指每一台通信机和智能水表组成的系统简称为底层，每个底层最多用户数量为99户；
◆下行线：通信机与智能水表之间的连接线简称下行线； ◆上行线：路由器与通信机之间的连接线简称为上行线。
在设计过程中，系统的预埋线管走向基本与自来水管道一致。在设计中需要注意以下事项：
1、室外地埋线管采用具有抗压的PE管材，一般采用Φ20盘管；
2、室内管道井采用PVC管材，一般采用Φ20的穿线管；
3、下行线的设计长度不超过400米；
4、每个底层的用户数量不超过99户；
5、室外线管的预埋长度若超过100米则需要设计过线井，过线井可以借助自来水管道的阀门井、水表井等；
6、路由器的安装位置根据整个小区的楼房布置进行设计，一般设计为前端或者是末端，并且安装在有手机信号的位置处；
7、上行线的设计按照一进一出的原则设计；不能出现”T*”字的布线方式；上行线的设计需要充分考虑到小区的后续楼房的建设，以便加入系统；
8、路由器处的上行线最多可敷设至4颗；
9、水表安装在室内管道井的小区，通信机和路由器的防护箱一般安装在地下车库或者是管道井内，安装的位置要能够方便的取用市电；
10、水表安装在室外水表井内的小区，通信机的防护箱安装在靠近该底层的楼栋外墙处，路由器根据取电点进行安装；
11、穿线管的设计为单管单线；
多联式空调系统的设计与注意事项 篇3
关键词：家用中央空调；多联式空调系统；设计；注意事项
0引言
近年来，随着人们物质生活的不断改善，人们对居家环境也越来越重视，作为空调而言更是家中不可缺少的生活电器之一。而家用中央空调，是从家用空调和中央空调分化出来的介科于两者之间的一种产品，相对于目前的家用空调，其最大特点是可以使室内所有房间温度均衡，防止“空调病”。
1工程概况
某项目为纯别墅（栋）的高级住宅。某占地面积和总建筑面积分别为 500m2，1200m2。传统的3层坡顶建筑是此高档住宅别墅所采取的建筑形式，而且在布局方面，该别墅基于对环境的保护，最大程度上借助自然环境，为人们打造了一个宜人、宜居、娱乐的生活空间，其环境优美，建筑特亦豪华。按照该项目的特点，同时为达到经济、美观使用及周围环境的要求，对该项目，采用家用中央空调系统是最优选择。
2家用中央空调主要特点
⑴家用中央空调美观大方，布置灵活，可按照建筑的各种功能进行不同的配置。⑵维修家用中央空调时，不必专业人员进行维护。⑶家用中央空调噪声较低，且能独立控制各自区域，从而降低了运行费用。⑷家用中央空调省去了机房
的占用，一定程度上节省了建筑使用面积。
3多种家用中央空调的分析比较
3.1小区集中供冷供热系统 在居住小区集中设立冷热源站房，采用室外管网将冷热水送到小区住户。其优点是具有较低的室内噪声，节省房间使用面积，平衡调节室内温度等；其缺点是具有很大的一次性投资，并且要有专门的物业进行管理，加之住房的商品化，准确地进行计费计量更为不易，以及平时运行费用高。因此，小区集中供冷供热系统的市场份额也不断萎缩。
3.2户用小型风冷热泵中央空调系统 该系统由以下设备组成：⑴风冷热泵机组⑵室内机⑶空调水管⑷附件。为消除室内噪音，可将风冷热泵机能设在庭院中或者屋面上。在风冷热泵组内，配置自动补水阀、小型压力膨胀水箱、管道泵。风机盘管空调末端具有不同的形式，业主在选择时可按照自身喜好、室内装饰及功能使用等等。该系统的优点有：较为紧凑的结构，同室内装饰也能较好的融合，并且由于风冷热泵机组通过微电脑全自动控制，在操作上具有简单性，既可独立控制，又能集中控制，控制性能高，实用性强。其缺点是集水盘内容易积累尘土和滋生细菌，有漏水隐患，同时风冷热泵机组是三相电源，需另配电和电表计量等。
3.3多联式空调系统（家用变频中央空调系统或一拖多空调系统）该系统由以下部分组成：⑴室外机⑵室内机⑶凝结水管⑷冷媒管⑸附件。室内机有多种形式选择，室外机应置于庭院或者阳台、屋顶，连接室内、外机要使用紫铜冷媒管，不必膨胀水箱以及循环水泵，方便讲量计费。多联式空调系统因为冷媒直接蒸发，具有较高的能效，并具有诸如超低噪音、夜光遥控等诸多家用空调的性能。较多的型号规格，用户可按照功能及性能要求进行选择。室内机送风自动摆动，导流叶片。一拖多台，根据有多少台室内机在运作和各房间不同负荷情况，变频电路会对压缩机转速进行调整，以便随时同每时刻的总负荷相适应，高效运转每台室内机，从而达到经济和节能的目的。室外机结构紧凑，安装灵活方便，不仅美化了家居环境，而且节省了室外空间。另外，该系统配有自动故障检测，便于维修。自动风速变换，自动转换供冷/供热模式，能同时实现单独控制与集中管理。然而，采用本系统将极大的提高温室气体排放量，对该系统安装要求也很高，当连接室内、外机的冷媒管发生泄漏量，不易发现漏点，很难进行检修，加之该系统的价格也比较高。
3.4户用小型水环热泵中央空调系统 本系统由以下部分组成：⑴室内机⑵冷却塔⑶空调水管⑷水泵⑸附件。其中，⑵冷却塔和⑷水泵可置于庭院中或者屋面上，已将噪音隔于户外。相比户用小型风冷热泵中央空调系统而言，户用小型水环热泵中央空调系统具有较高的能效比。
綜述上面四种家用中央空调方式，可以看出每种方式都有自身的特点，在最适合工程空调方案进行最终确定时，我们要根据工程的具体情况，在技术以及经济上进行综合的比较。
4多联式空调系统在设计施工中应注意的几个问题
现对该别墅进行多联式空调系统的设计与施工中需注意的一些问题进行了概括。主要有以下几个方面：
4.1室内机容量和室外机容量的匹配 内机容量和室外机容量的匹配并不能一概而论，而要按照系统里的诸多因素进行确定，诸如：各室内机所在房间冷热负荷峰值的时间分布，各室内机同时使用率等等。
4.2新风补风方式 在多联机系统中，一个主要的缺陷是新风补风问题。《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012中明确规定“民用建筑人员所需要最小新风量按国家现行有关卫生标注确定”，而具体的新风量也在条文说明中列出。配合多联机系统的新风补风方式有许多。
4.3冷凝水的排放
⑴冷凝水管不要设计太长。冷凝水管的坡度≥0.005，这是规范的规定。然而，吊顶内管线很多，加之用户对吊顶高度有相当高的要求，导致实际施工中，很难达到规范的规定，基于此，在设计冷凝水系统时，我们最好分段多点排放，就近排放至卫生间和阳台等地漏或预埋的冷凝水立管。
⑵在冷凝水管中，建议不要使用强度差的塑料管，例如PVC等。若采用PVC等强度差的塑料管，则损坏的善会经常出现，而且当系统调试时，加大了冷凝水管漏水的可能性。所以，在一些主要的复杂的施工项目中采用镀锌钢管作为冷凝水管，外加15mm橡塑保温。在施工进程步入水暖电集中安装和室内装修的时候，通常情况下为多工种同时现场安装。
⑶禁止将冷凝水管直接接至雨水管，单独设置冷凝水管，至一层排至地沟，以防止产生强降雨或雨水管堵塞时，雨水通过与雨水管相连接的冷凝水管由室内机倒灌至室内。
4.4冷媒管线布置 多联机冷媒管配管加长将加大压缩机吸气管阻力，降低吸气压力，过热增加，进而降低了系统的能效比。所以，当设计冷媒管系统时，我们要着重于管线长度的减少。另一方面，系统中冷媒分配在很大程度上受到冷媒管第一分支至最末段室内机长度控制的影响。管线过长将造成不均匀分配，从而使得室内机的制冷效果受至影响。
4.5室外机通风 鉴于造型以及同建筑的整体效果相配合，建筑师一般情况下会把空调室外机置于隐蔽位置，即建筑物的视线之外。倘若没有良好的通风，就会在很大程度上影响多联机室外机的工作效率，严重时造成停机或者使压缩机受到损坏。所以，对于室外机而言，良好的通风是至关重要的。一方面，应有充分的通风面积，布设遮挡物对室外机进行遮挡，在考虑建筑立面不受破坏的前提下，最好设置隔栅而不用百叶；另一方面，随机配置的导风管是同冷凝风扇相连接的，其可以较好的避免通风气流的短路。因此，使用更高的冷凝风扇余压机型是十分必要的。
5结束语
在我国，家用中央空调是一个新兴行业。近年来，多联机系统得到普遍的应用，虽然多联机系统在很大程度上便于空调系统设计。然而，其在设计和施工当中难免会遇到一些新的问题。因此，我们应不断地对该系统进行优化设计，从而真正发挥出多联机系统便于安装和计量计费以及单独控制等的诸多优点。
参考文献：
⑴《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
⑵陆耀庆 实用供暖空调设计手册
系统设计注意事项 篇4
关键词：电气火灾,监控系统,监控探测器,ARCM,设计
1 引言
随着我国国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,人们对工业用电以及家庭用电方面的需求逐年增加。以2010年为例,我国全社会用电量达到41 923亿kWh,同比增长14.56%。各种电气设备不断增加并已普及应用到社会的各个领域,在给人们的生活生产带来极大便利的同时也留下了更多的安全隐患。据2008~2010年度《中国消防年鉴》统计:2007~2009年我国共发生火灾429 738起,其中电气火灾125 947起,占火灾总数的29.3%,为引发火灾的最主要原因。为遏制电气火灾发生,有关部门相继制定、修改了相关国家标准规范,强调了电气火灾监控系统对于因接地故障而引起的电气火灾的防护作用。例如《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第9.5.1条、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第11.2.7条中都规定了宜设置电气火灾监控系统的场所;《电气火灾监控系统》(GB 14287-2005)规定了电气火灾监控系统的组成及设计要求。
2 电气火灾原因浅析
电气火灾发生的原因很多,例如短路、绝缘老化、过流、接地故障、接触不良、家电或电热设备引燃可燃物等等。从本质上讲,在所有的电气火灾起因中最终都是由于短路造成的,而90%的短路火灾又是渐变型故障引起的短路。在渐变型故障的发展过程中所产生的能力释放,直接地表现为温度或电弧,实质上是漏电流增大。过流负荷、接触不良、家电或电热设备等故障的发展过程中同样也伴随着漏电电流的增加。因为漏电电流比较小,常不足以使过流保护设备(断路器、熔断器)动作,而几百毫安的漏电电弧产生的局部高温达2 000℃以上,足以引燃周围的可燃物发生火灾。其隐蔽性常常最终导致火灾的发生,故需要有专门检测线路中剩余电流(又称泄露电流或漏电流)的装置,用来测量在无施加电压的情况下电气设备中相互绝缘的金属零件之间或带电零件与接地零件之间通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流,从而实现该类电气火灾的提前预警,达到消除火灾隐患的目的。
3 电气火灾监控系统
电气火灾监控系统是指当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号及控制信号,并能指示报警部位的系统。电气火灾监控系统是一种预防电气火灾的手段,是作用于电气火灾发生前的一种实时监控系统,与作用于火灾发生后的“火灾自动报警系统”在承担任务、功能和采取的技术手段等方面均不同,两者不能混淆和取代。
“ARCM”电气火灾监控系统是由上海安科瑞电气股份有限公司自主研发和生产的,由Acrel-6000电气火灾监控系统软件及ARCM系列电气火灾监控探测器组成。它是一种应用于民用建筑和工业建筑双重领域的新一代电气火灾监控产品,具有超早期、高智能、小型化、多功能、高可靠性和简单实用等特点。该产品是结合该公司多年来在国内外工业及民用建筑领域的系统集成项目中所积累下的大量宝贵经验,采用工业计算机进行设计研制而成,优化了人机交互功能,使整个系统易于安装、调试及维护。主机采用总线制数据传输方式,配接剩余电流式电气火灾监控探测器,组成大容量电气火灾监控系统,适用于高层建筑和各种工业场所的早期电气火灾实时监控及预防。
3.1 监控系统基本原理
电气火灾监控系统集监测、报警、控制和集中管理于一体,总线一般接监控探测器或监控单元,与主机进行通讯,传送全部数据采集信息。主机采集接收的数据,监测被探测电气线路三相电流、剩余电流、温度和电压等参数的变化,以及反馈当前回路状态等信息。当被测线路发生异常时,电气火灾监控探测器通过互感器、温度传感器等工具采集信号并进行处理,当监测值超过设定阈值并且达到触发时间时,发出报警信号;同时将报警信号上传至监控设备中,经进一步识别判定,监控主机发出火灾报警信号;报警指示灯亮,报警声音开启,并在显示屏上提示报警信息,指定报警位置;值班人员迅速进行检查处理,将报警信息发送至集中控制台;同时也可由值班人员通过监控设备控制切断故障回路电源,联动其他消防设备,从而预防电气火灾的发生。
3.2 监控系统基本组成
《电气火灾监控系统》(GB14287-2005)中给出了电气火灾监控系统相关的定义及基本组成。电气火灾监控系统是当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时,能发出报警信号和控制信号,并能指示报警部位的系统。它由电气火灾监控设备、电气火灾监控探测器组成。不同的系统解决方案适用于大小不同的工程项目,以达到更优、更好的目标。一般分为:小型单体建筑、大型单体建筑和大型群体建筑。图1中给出了各类型项目的基本系统结构图。
以上海市轨道交通11号线某站地块电气火灾监控系统为例,该项目共5个区,分布了196个ARCM200剩余电流式电气火灾探测器,通过RS485总线与2台监控设备通讯(1个4口、1个16口),结合监控中心值班室组成火灾监控系统(见图2)。该系统采用了Acrel-6000系统组态软件,具有集中调度、控制、保护、监视及显示等功能,集用电安全管理、分析及记录于一体,可大大降低应用场合的电气火灾发生率。
3.3 基本功能及特点
Acrel-6000电气火灾监控系统是用于接收剩余电流式电气火灾探测器等现场设备信号,以实现对被保护电气线路的报警、监视、控制及管理,运行于计算机的工业级硬件/软件系统。它主要包括监控报警、故障报警、控制输出、自检、报警记录和操作分级六个功能。
1)监控报警功能主要包括:被监控回路开关的实时状态;故障信号指示;联动输入;≤30s的监控报警响应时间;监控报警声信号指示及操作。
2)故障报警功能包括:监控设备与探测器之间的连接线断路、短路故障监测;监控设备主电源欠压(≤80%主电源电压)或过压(≥110%主电源电压)监测。
3)控制输出功能包括:对个别或全部被监控单元的分闸、合闸进行遥控操作;报警控制输出;脱扣控制输出。
4)自检功能包括:通信线路的断路、短路检查;手动检查或系统自检。
5)报警记录功能包括:报警、故障事件类型、发生时间记录;根据记录日期、故障类型等条件查询;报警记录查询及打印功能。
6)操作分级包括:日常值班人员,可进入软件界面查看实时监测情况、消除报警声音和查询报警记录;监控操作人员可操作除针对系统本身的信息维护外的其他操作;系统管理人员可操作系统的任何一个功能模块。
此外,与电气火灾监控设备相配套的ARCM系列电气火灾监控探测器负责被监测线路的参数上传。监控探测器将电压信号、电流信号和剩余电流信号经过互感器隔离调理之后,进入电参量采集模块,将采样计算好的数据上传到MCU处理单元。MCU处理单元对接收到的数据作进一步处理,并采集温度检测模块的温度信号,将处理之后的数据与之前设定的保护参数进行比较,判断是否出现故障,并将数据实时显示在LCD或LED显示屏上。如果发生故障将会根据之前的设定故障处理方式进行处理,保护供电安全,触发声光报警通知工作人员,并将故障类型、时间和参数存入到存储芯片内。另外,MCU处理单元也接收联动输入模块传来的消防联动和烟雾联动的信号,与消防系统配合,远程切断电源,防止火灾的发生。MCU处理单元通过双通信模块可以与两个上位机系统进行数据交换,方便上位机对装置的监控,并保证两个系统互不影响。同时可减少系统投资成本,方便后期维护,有利于电气火灾系统的普及。
4 注意事项
4.1 适用电气火灾监控系统配电系统的保护接地形式
1)配电系统的接地形式
TN系统的定义:电力系统有一点接地,电气装置的外露可接导体,通过保护线与该地点相连接。
TN系统可分为:TN-S系统,整个系统的中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的;TN-C系统,整个系统的中性线和保护线是合一的;TN-C-S系统,系统中有一部分的中性线和保护线是合一的。
TT系统的定义:电力系统中有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护接地线,与电力系统接地点无关。
2)不同的接地系统应注意的问题
安装剩余电流式电气火灾监控探测器时,必须严格区分N线和PE线,三极四线式或四极四线式的N线应接入剩余电流互感器。通过互感器的N线,不得作为PE线,不得重复接地或接设备外露可接近导体。
在TN系统中,必须将TN-C系统改造为TN-C-S、TN-S系统或局部TT系统后,才可安装使用剩余电流式电气火灾监控探测器。在TN-C-S系统中,只允许在N线与PE线分开部分使用监控探测器。
4.2 剩余电流互感器的安装
1)剩余电流互感器穿线
剩余电流互感器在穿线前应分清电网中的相线、N线以及PE线。相线和N线必须一同穿过剩余电流互感器,PE线不能穿过互感器。在系统中,如果N线未与相线一起穿过互感器,一旦三相负载不平衡,N线将有电流流过,探测器检测到电流信号,即发生误动作。不同回路间的N线不得多点相连或重复接地,否则会造成误动作,在系统试运行时出现漏电流值过大而出现报警。这种现象中很大一部分均是由此类情况造成。如果PE线同N线及相线一起穿过互感器,也会造成监控探测器的拒动作或误动作。
也并非所有的剩余电流监测都需要将相线穿入互感器内。例如TN-S系统的总剩余电流监测,可只穿一根电缆线通过剩余电流互感器。这个方法的优势在于:可以选用小型的剩余电流互感器提高测量精度;后期如果互感器出现故障时,维护方便。具体接线示意图如图3。
2)剩余电流互感器的安装位置
剩余电流互感器应该安装在便于检修的地方,尽量远离强磁场。互感器的安装没有方向问题,可以直接挂在线缆上,也可以固定在配电箱中。
剩余电流互感器安装于开关断路器的上端或下端,并不会影响被保护线路的监控。但为了以后检修方便,安装于开关的下端口处为好,在断电检修时不必将上级开关断电,只需本级开关断开即可检修。
4.3 电气火灾监控探测器的参数设置
动作电流值的确定往往要根据现场回路后负载的正常漏电流的值。实际上,在电力系统中,不同回路的正常漏电流是不同的,额定剩余电流不动作值应不小于被保护电气线路和设备正常运行时泄露电流最大值的2倍。被保护电气线路正常运行时的漏电流值应控制在小于500mA;若泄露电流大于500mA,则应将监控探测器设置在下一级供电回路中,或者对线路或设备进行检查或更换。
对于被保护线路为动力线路的情况,为避免大型设备启动瞬时对地泄漏电流太大引起装置报警动作,应将监控探测器的动作时间延长避免设备启动时的不正常漏电,防止误动作。
分级保护应用原则。系统应用中常有分级保护,常见2~3级。上下级的选择性原则:动作电流方面,上级设备的设置必须最少是下级设备的两倍;脱扣时间方面,上级设备的延迟时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间,且动作时间大约小于0.2s。
剩余电流电气火灾监控探测器一般不能单独使用,而是与电气火灾监控设备配套使用。当有漏电故障发生时,并不会马上发生火灾,如果监控探测器保护时自动切断保护对象的供电电源,可能造成其他不可预知的危害。故剩余电流式电气火灾监控探测器宜用于报警,不宜自动切断电源。有电气火灾监控设备时,将故障信息上报主机设备,由值班人员确认该故障信息,并根据实际情况执行下一步操作。
4.4 漏电故障检查
剩余电流式电气火灾监控探测器一般安装于电力系统配电柜的出线端(变配电所)或楼层配电箱进线处。当被保护线路或设备发生漏电故障时,并不能断定具体故障的点或位置,需逐一查看安装点后各个线路及设备,这也是一项比较繁琐的工作。
首先,应区分漏电故障是由于接线不规范或接线错误引起的,还是设备或线路故障或者新增负荷引起的。在新运行项目中,很多情况都是由于接线不规范或接线错误导致,此时需要对保护线路的接线一一检查改正。被保护线路中设备都正常运作之后,如果剩余电流值在预计范围内,基本可以确定线路已正常。接线错误引起的剩余电流往往比较大。
其次,采用仪表检测法、分别断电法(逐一排除法)以及停电测量法等方法检测漏电的具体部位。其中最有效、最方便的方法就是分别断电法,这种方法可以逐一缩小故障地点,最终发现故障原因。在不允许停电的情况下,我们一般采用观察法及仪表测量法进行。观察法主要是观察线路中有无明显的接线错误或者拉弧现象;仪表检测法中我们需要有专门的手持漏电检测装置,来检测各个回路中漏电的大小,根据大小来定位。
5 结束语
随着我国经济社会的发展,电气安全越来越受到大家的关注,人们也逐渐认识到电气火灾监控系统在早期对于预防电气火灾的发生具有非常重要的作用。早期国家未出台相关的技术标准来规范电气火灾监控系统的设计和施工,导致目前这一行业比较混乱,系统的效果也并未达到预期的目的。目前该类产品被证实列入第二批实施强制性产品认证的消防产品,将于2013年1月1日起纳入国家CCC认证产品,由此可见国家相关部门规范此类产品质量和市场的信心。E
参考文献
[1]中华人民共和国公安部.沈阳消防研究所.GB14287-2005电气火灾监控系统[S].北京:中国标准出版社,2005.
[2]北京供电局.上海电器科学研究所.GB13955-2005剩余电流动作保护装置安装和运行[S].北京:中国标准出版社,2005.
[3]国家技术监督局.中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50045-95(2005版)高层民用建筑设计防火规范[S].中北京:国计划出版社,2005.
[4]中华人民共和国公安部.GB50026-2006,建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[5]周中.智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案[M].北京:机械工业出版社,2011.
系统设计注意事项 篇5
★ 消防日消防安全广播稿
★ 消防安全从我做起消防作文300字
★ 119全国消防日消防安全教案
★ 施工现场管理制度
★ 施工现场年终总结
★ 给水管道系统安装工程分户验收要求有哪些？
★ 施工现场安全标语
★ 建筑施工现场考察材料主要那些
系统设计注意事项 篇6
【关键词】市政道路、排水工程、施工技术、验收措施
一、市政道路排水系统设计注意要点
1.排水管径给排水量的确定
保证城市运转的积水量的确定包含着以下几个方面的内容：第一，生活用水的确定：生活用水主要是包括居民日常生活的用水以及一些公共建筑的用水量，综合用水量的确定可以根据居民综合生活用水定额以及最高日时变化系数综合分析确定。第二，工业用水及其工厂工作人员的用水：工业的生产用水可以根据实际的生产工艺要求来定，而生产工人的理论用水量可以根据车间的工作性质来定。第三，城市绿化用水：此部分的用水量可以根据当地的气候条件及其路面绿化面积来确定。第四，消防用水：消防用水及其延续时间可以根据现行的有关规定作出具体的判断。
2.排水量的确定
排水量的确定主要是包括两个方面的内容，其一为污水的设计总流量，其二为雨水的设计流量。污水的设计总流量又包括生活污水的设计流量、工业企业的工业废水量和工业企业的内生活污水量，这些用水量的确定可以根据国家颁布的《室外给水设计规范》及其总变化系数来确定设计用水量，并且和国家现行用水量的相关规定做一个相适应的协调。雨水的流量设计量应根据实际情况而定，比如说地形坡度、汇水面积的大小等等，地线相对于比较平坦的地方，汇水面积的确定就可以按照就近排入附近雨水管道的原则进行划分，而在地形坡度比较陡的地方，汇水面积的确定应该根据地面雨水径流的水流方向进行划分。
3.给排水水管的确定
现在市场上比较多见的给排水管材主要有焊接钢管、给水铸铁管、预应力钢筋混凝土管、复合管、塑料管等等。而对于排水管的选择一般都是不采用金属管，只有在排水管道需要承受比较大的压力或者对渗漏规定比较严格的地方才会采用金属排水管。
二、市政道路排水系统施工环节技术要点
1.进行施工准备，排除施工障碍、保证三通外
开工前首先必须了解图纸、熟悉图纸，以免施工过程中忙中出错。会同建设方、设计方、监理方和施工方进行四方图纸会审及交底。结合图纸深入施工现场了解本工程的基本全貌，如管线总长度、管线走向、管材直径、检查井数量等。依照图纸确定的桩号走向水准测量复测一遍，避免出错，因为图纸设计前所提供地形资料存在时间差的问题，有可能因时间的变化而发生地形变化，从而影响到工程预算造价问题。要结合管线走向及施工开挖工作面和堆土堆料所占场地与地形地貌、地物、交通问题等。任何防碍施工的因素都要笔录，呈请有关单位或部门协助排除。另外，管线有时与城市道路交叉等，这些都是丝毫不可忽视的障碍因素，开工前就应会同有关单位研究解决。
2.雨水口位置应与检查井的位置协调
平面交叉口位置，应根据交叉口的竖向设计和实际地形，在适当位置布设雨水口截流；在大型平面交叉口处，雨水口可以适当串联，并应加大出水口连接管的管径，以增强排水能力；在汽车停靠站处 ，应对雨水口做适当调整，根据路面纵坡及横坡情况，判断水流方向。在下游布设雨水井口。
3.为了对管网系统做定期检查和清理疏通，必须设置检查井
因为检查井有着连接管道和雨水井的作用。所以检查井一般设在管道容易沉积污物的地方及经常 需要检查的地方，相邻检查井必须成一直线。另外，在弯道处，应适当加强检查井的设计。砌检查井挖沟槽时即可将检查井中心桩，依井基圆圈相应尺寸挖好井基，经测高程正确无误后连同条基同时浇筑制作完成，经保养达到一定强度后即可下管，预留井筒位置即可介入砌检查井的工序中。特别要注意不同管径的管底高程与井底高程的连接最容易出错。管材放稳调直管线管口，高程正确即可砌井，要注意砂浆饱满，流糟通顺，井壁尺寸符合要求，砖缝沙浆饱满。特别注意管底高程、井底高程、井盖高程的正确无误，使之完全符合图纸设计要求。经通水查验不得有积水漏水倒流水现象。
4.做好施工管沟的回填及压实。
管沟回填管顶50cm内回填又称腹腔回填，按设计要求该处回填过筛，不得填入大于100mm的石块或砖块等杂物。回填时沟内不得有积水，不得使用腐植土、垃圾土和淤泥等。为此要求在施工时必须认真地对照设计要求。进行压实时先从路边开始，逐渐移向中央，路边要加重碾压，防治压实度不够。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等应采用小型震动压路机等设备进行压实，压实完成约半个月的时间方可允许车辆通行在城市道路排水施工中，如条件合适的话可以考虑启用一些排水新措施，比如人行道路基的夯实程度会影响到渗水效果，导致积水汇集到主干道，增大排水负担，但不夯实又会影响道路牢度，可以考虑在路面砖的下面铺设井字型水泥框或者在铺设路面地砖的时候，在砖与砖之间留有一定间距，从而达到良好的渗水效果。此外在城区利用屋顶、草坪、庭院、马路等收集雨水雨水管道设计、用地规划上充分考虑雨水渗透，合理充分地涵养地下水源。建筑要精心设计，使硬化面积和建筑物上的雨水能够储存下来，用于生活清洁和绿化。
三、加强市政排水竣工验收阶段措施
1.管道闭水试验管道回填土前应采用闭水法进行严密性试验。
2.闭水试验前的检查工作。检查管道及检查井外观质量合格；管道未还土且沟槽内无积水；全部预留孔洞均封堵且不漏水；管道两端堵板承载力经核算并大于水压力的合力；除预留进出水管外，其余封堵坚固不漏水。
3.閉水试验的方法。排水管道作闭水试验，宜从上游往下游分段进行，上游段试验完毕，可往下游段倒水，以节约用水。试验管段应按井距分隔，带井试验，每3个井段由监理工程师任指定一段进行。试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头从试验段上游管顶内壁2m计。试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头以试验段上游设计水头加2m计。当计算出的试验水头超过上游检查井井口时，试验水头以上游检查井井口高度为准。满水浸泡时间不小于24h，当试验水头达到规定水头时开始计时，观测管道渗水量，直至观测结束时， 应不断地向试验管段内补水， 保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于
30min；实测渗水量应小于排水管道闭水试验允许渗水量。
【参考文献】
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系统设计注意事项 篇7
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010已于2010年11月3日发布,并于2011年10月1日实施。该规范对建筑物外部防雷系统及内部防雷系统的设计内容作了许多与时俱进的修订和修改,尤其在全面规范建筑物内部六项技术措施(分流、屏蔽、等电位连接、合理布线、过电压限制和共地)的基础上,突出SPD在建筑物内部防雷系统中的作用,许多方面以强制性条文(例如第4.2.3第2款、第4.2.4第8款及第4.3.7条第4、5款等)要求设计单位在进行建筑物防雷设计时,必须在低压配电系统中设计安装相应的SPD。
为适应电气系统(设备)和电子系统(设备)日益发展的需要,设计人员在进行建筑物内部防雷系统设计时,必须按GB 50057-2010及《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601-2010等国家规范的要求,在建筑物低压配电系统中优化设计安装符合国家规范要求的电涌保护器(SPD),以降低闪电电涌对建筑物室内电气设备和电子设备的危害的风险。
1 低压配电系统SPD的安装设计
1.1 设计的目标和要求
低压配电系统SPD的安装设计方案(下简称“SPD设计方案”)中,应以文字的形式详细反映用户的使用要求和需达到的安全保护目标,即设计的目标和要求。
设计目标和要求应包括以下两个方面的内容:
1)定性目标和要求:降低雷电损害电气系统(设备)和电子系统(设备)的风险。根据国标GB50057设计的“SPD设计方案”的防雷安全度不是100%,其可接受的年最大损坏风险RT=10-5/a。
2)定量目标和要求:用户可以根据被保护设备的绝缘耐冲击电压水平,而提出具体的量化保护目标,如UP≤0.8UW的具体电压值。
不同的设计目标和要求反映在“SPD设计方案”中,其具体内容相差甚远,要实现的技术经济指标及投入的成本亦存在很大差距。
1.2 设计的依据
“SPD设计方案”的设计依据主要是《建筑物防雷设计规范》GB 50057、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601等国家标准。
1.3 环境-供配电系统的主要技术指标
1)MV电网的特性:主要说明MV网是架空还是埋地敷设;
2)LV电网(220/380)的特性:主要说明LV网是架空还是埋地敷设;
3)Ng:雷击大地的年平均密度(次/km2/a);
4)保护地点情况:根据保护地点的地形类别填写,如:平原、山地等;
5)建筑物的电力装置配置情况:诸如主配电盘、辅助控制板、剩余电流动作保护器(RCD)等设施/设备的配置情况;
6)接地装置的设置情况:接地装置的设置是共地还是分地,以及接地装置的接地电阻值;
7)LV电网的接地系统:电源接地系统名称及其配置。例如,TN-S系统;
8)被保护电器的情况:填写具体的电器名称,如:电视机等;
9)风险分析:根据风险分析确定SPD的安装级数;
10)被保护设备所在建筑物的防雷类别及防雷设施的配置情况;
11)被保护设备所在建筑物内部防过电压系统的配置状况:主要是指除SPD外的其他内部防雷系统。
1.4 低压配电系统SPD安装设计技术方案
设计单位/人员在进行建筑物低压配电系统SPD安装设计时,应在相关图纸及其文字方案中表述以下设计内容:
1)SPD的安装级联数及其位置
从理论上来讲,SPD安装级联数目的多少取决于被保护设备的特性及用户需求。当然,这其中还涉及使用SPD的低压配电系统的特性和各级SPD之间的能量配合问题,这些在国标GB 50057及GB 50601中有详细的论述。现仅根据国标GB 50057的相关条文并结合具体的实践情况,提出建筑物低压配电系统至少应在以下的位置安装SPD:
(1)第一类防雷建筑物
位置1:当室外低压配电线路全线采用电缆有困难时,在电缆与架空线连接处,装设户外型SPD1。
位置2:在低压配电线路电源引入的总配电箱处安装SPD2。
位置3:在低压照明/动力电源引入楼层的(分)层配电箱处安装SPD3。
位置4:在靠近需要保护的设备处安装SPD4(从这一级开始安装的SPD,应满足风险分析的要求和用户需求)。
(2)第二、三类防雷建筑物
位置1:在低压变/配电室内,在配电变压器高压侧装设高压SPD,并应在低压侧的配电屏母线上装设SPD1。
位置2:在低压配电线路电源引入的总配电柜箱处装设SPD2。
位置3:在低压照明/动力电源引入楼层的(分)层配电柜(箱)处安装SPD3。
位置4:在靠近需要保护的设备处安装SPD4(从这一级开始安装的SPD,应满足风险分析的要求和用户需求)。
注:I—雷电流(kA);n—地下和架空引入的外来金属管道和线路的总和;m—每一线路内导体芯线的总根数;Rs—屏蔽层每公里的电阻(Ω/km);Rc—芯线每公里的电阻(Ω/km)。
2)各级联SPD的参数选择要求
根据GB50057-2010,对第一、二、三类防雷建筑物所使用的低压配电系统SPD,尤其是SPD1、SPD2和SPD3,其主要参数有非常明确的规定,具体参数的要求详见表1、表2。设计单位/人员可在其设计图纸/方案中标明所使用具体产品的参数,亦可只标明主要电气参数的要求。
3)各级联SPD的接线方式和安装要求
首先,SPD在低压配电系统(TN、TT和IT)中的接线方式存在许多不同之处,因此设计单位/人员应根据低压配电系统的不同接地型式而采取不同的接线方式,归纳起来,应按下列要求做好SPD在不同系统中的连接:
注:U0—相电压220V
(1)当在电气装置的电源进线端或其附近,中性线与PE线(保护线)直接相连或没有中性线者,SPD应接在每一相线和PE线或总接地端子之间,取其路径最短者。
(2)当在电气装置的电源进线端或其附近,中性线(N)与保护线(PE)线不直接相连时:
接线形式1:SPD接在每一相线与总接地端子或PE之间,和接在中性线和总接地端子或PE之间,取其最短路径处相连接。
接线形式2:SPD接在每一相线与中性线之间和接在中性线与总保护端子或PE线之间,取其最短路径处相连接。
其次,在进行SPD安装时,SPD两端连接导体的总长度应≤0.5m,且不形成环路。SPD的连接导体的材料。规格应符合表4所列的值。
以上是低压配电系统SPD安装设计的主要内容,均应在低压配电系统图及施工图中表达出来,以确保低压配电系统SPD的安装得以顺利完成。
2 低压配电系统SPD安装设计过程中的注意事项
在进行低压配电系统SPD安装设计时,无论是各级SPD级联数的选择,还是各级SPD参数选型,需要考虑的技术细节较多,应注意的事项涉及方方面面。以下就涉及低压配电系统SPD设计安装方面需要注意的事项,作一简要说明。
2.1 级联SPD之间的能量配合问题
设计安装低压配电系统SPD时,应确保各级SPD之间达到能量配合状态。级联SPD之间的能量配合,归纳起来就是要解决两个问题:当同一电源线路进入电涌电流i时,其一是有多少电涌电流流入SPD1,有多少流入SPD2、SPD3……其二是各级联SPD(SPD1、SPD2、SPD3……)能否耐受这些电热效应。
级联SPD之间的能量配合问题是相当复杂的,一般情况下。制造商应提供级联SPD之间能量配合的资料。当制造商无法提供级联SPD之间能量配合的资料时,笔者认为可按以下方面确定各级联SPD之间是否达到能量配合:
1)级联SPD均为限压型SPD时,各级联SPD之间达到能量配合,并能很好地保护设备所必须满足的条件是:
其中:
In1、In2、In3‥‥‥—各级联SPD的标称放电电流;。
UP1、UP2、UP3‥‥‥—各级联SPD的电压保护水平;
UW—建筑物内低压配电系统中设备耐冲击电压额定值。
2)电压开关型SPD1和限压型SPD2(压敏电阻型)之间的能量配合必须满足以下要求:
(1)与Ⅰ级试验波形有关的侵入电涌:
(2)与Ⅱ级试验波形有关的侵入电涌:
其中:
U1—电压开关型SPD1的放电电压,V。
Uref2—限压型SPD2(压敏电阻型)的压敏电压,V。
L—SPD1与SPD2之间电缆的电感值,H。
Ipeak2—通过SPD2的T1冲击电流峰值,kA。
Imax2—通过SPD2的T2最大放电电流,kA。
2.2 SPD之间的退耦及SPD与被保护设备之间的距离的确定
设计安装低压配电系统SPD时,应高度重视各级联SPD之间的退耦以及SPD和被保护设备之间的距离。当SPD被用来保护特定设备或当SPD装在电源总配电盘上而不能为某些设备提供足够的保护时,SPD应尽可能地靠近被保护设备,那么该如何确定SPD之间的退耦及SPD与被保护设备之间的距离呢?
通常,若SPD之间采用电缆作为退耦装置,通过其特性阻抗来实现各级SPD之间的能量配合,那么要求任意相邻两级SPD之间或最后一级SPD与被保护设备之间的线路长度LDE>10m:然而当LDE>10m时,雷电浪涌的传播将会产生振荡现象,在设备终端(开路)的过电压会增至2UP,即使UP
另一方面,当建筑物发生直接雷击或邻近雷击的情况下,线路长度LDE上将感应出雷电过电压,它加于UP上将降低SPD的保护效果,当LDE为未屏蔽线路时,其感应保护距离按下式计算:
其中:h=3.0×104×KS1×KS2×KS3
KS1—由LPS或其他LPZ0/1边界屏蔽措施提供的空间屏蔽系数。
KS2—LPZ1/2或更高区域边界屏蔽措施提供的空间屏蔽措施。
KS3—内部线路的特性参数。
UP—SPD的电压保护水平。
设Lmin为按(1)(2)式计算所得LPO和Lpi两值中较小者,那么可得出如下结论:
(1)若Lmin>10m,则相邻两级SPD之间线缆长度取Lmin值,相邻两级SPD之间不须另外增加专门的退耦装置,就可使两级SPD之间达到能量配合。
(2)若Lmin≤10m,则相邻两级SPD之间线缆长度取Lmin值,同时,在相邻两级SPD之间须增加专门的退耦装置来实现两级SPD之间的能量配合。
2.3 兼顾供电连续性和保护连续性
在低压配电系统SPD安装设计中,应根据SPD可能出现的失效模式及其与过电流保护器之间的关系,采取适当的SPD接线方法,并兼顾低压配电线路供电的连续性和保护连续性。
如图1所示,将两个相同的电涌保护器SPD1和SPD2分别接到两个相同的过电流保护器F1和F2上,当一个电涌保护器(例如SPD1)发生故障失效时,不会影响到SPD2的有效性。SPD的这种接线方式将大大提高低压配电线路供电的连续性和保护的连续性。
2.4 SPD的接线方式
当低压配电线路接地故障采用剩余电流保护器(RCD)进行保护时,SPD的接线方式取决于SPD与RCD之间的相对位置。
根据《低压配电设计规范》GB 50054的要求,当TN系统配电线路采用剩余电流保护器RCD进行保护时,其接线方式可选用下列两种接线方式之一:一是将被保护设备的外露可导电部分与RCD电源侧的PE线相连接;二是将被保护设备的外露可导电部分接至专用的接地极上。那么SPD接线方式该如何选择呢?
1)当SPD安装于RCD负荷侧时,低压系统配电线路无论是TN-S系统还是TT系统,SPD的接线方式均为接在每一相线与PE之间和接在中性线(N)与PE之间。此接线方式要求RCD的灵敏度适中,其缺点就是SPD对RCD在故障跳开、误动作及由于电涌产生的冲击损坏时不能提供任何保护。
2)当RCD为高灵敏度电器,其动作电流≤30mA的情况下,若低压配电线路采取方式二进行接线时,SPD应安装于RCD电源侧。SPD的接线方式为接在每一相线与中性线之间及接在中性线(N)与PE之间。
2.5 SPD性能参数选择
在进行低压配电系统SPD产品选型时,设计人员必须充分考虑反映SPD性能的各参数之间的联系,应坚决避免因过分苛求某一参数的选择,影响了其他参数的选择,以致SPD无法适应低压系统配电线路的运行特性。例如ZnO压敏电阻型SPD的UP和UC之间的关系,如表5所示。
从表5可以看出,对于ZnO压敏电阻SPD来说,在In一定的情况下,UP/UC为一常数。
若UP越小,则UC越小。从SPD的现实运行情况来看,其UC值不能低于低压配电系统正常运行的UT(暂时过电压)值,否则SPD容易烧毁,因此,我们在选择SPD的UP值时,不能过分苛求,否则其UC值无法满足低压配电系统的运行要求。
3结束语
通过以上的分析和论述,要求设计单位/设计人员必须坚持综合防雷的原则,根据风险分析的结果和用户的具体要求,按照GB 50057等国家规范的规定,努力优化SPD在低压配电系统中的应用方案,以降低低压配电设备遭受雷击的风险,最大限度地减少用户的损失。
参考文献
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系统设计注意事项 篇8
随着我国城市建设的发展, 能源与环境问题成为人类迫切需要解决的大问题, 它直接影响到全球生态平衡和人类的可持续发展。由于能源短缺以及传统不可再生燃料使用所产生的严重环境污染问题, 使人们探索诸如太阳能、生物质能、风能、海洋能等新能源的热情不断增加, 地热能作为一种具有广阔开发前景的新能源也日益受到关注。而地源热泵是一种既可供热又可制冷的高效节能绿色空调系统。
1地源热泵工作原理及工作特点
1.1地源热泵技术的工作原理
地源热泵是一种以土壤、地下水作为低温热源的热泵空调技术。其原理是依靠消耗少量的电力驱动压缩机完成制冷循环, 利用土壤温度相对稳定 (不受外界气候变化的影响) 的特点, 通过深埋土壤的环闭管线系统进行热交换, 夏天向地下释放热量, 冬天向地下吸收热量, 从而实现制冷或供暖的要求 (见图1) 。完成该系统的能源循环只需要少量的电力驱动。
1.2地源热泵的技术特点
1) 属可再生能源利用技术。地源热泵是利用地球水体或土壤所储藏的太阳能资源作为冷热源, 进行能量转换的空调系统, 是利用清洁的可再生能源的一种技术。2) 高效节能, 运行费用低。以地表水、浅层地下水以及土壤等低品位热量为冷热源, 能量来源稳定可靠, 运转效率比常规家用空调高40%以上, 投入1kW电能可以平均获得4.0kW以上的冷量或热量。机组利用浅层地热能, 使机组的制冷能效比cop值高达5以上 (制热cop大于3.5) , 远远大于普通风冷空调。运行费用比传统空调节省40%～60%。3) 一机多用, 应用范围广。机组采用独特的热水回收技术, 夏季制冷、冬季供暖, 在制冷的同时, 可免费加热生活热水。可广泛应用为写字楼、商场、景观、住宅、公寓、学校、体育馆、医院、工厂等场所的舒适性空调及满足特定要求的工艺性空调。4) 环保安全, 占地面积小。系统运行过程中, 没有任何气态、液态、固态污染物排放, 也没有废热、废水损失。整个系统全封闭循环, 不会造成对土壤和地下水的污染, 可实现使用区域零污染。机组体积小, 且省去冷却塔和锅炉, 机房面积小, 可以充分利用楼梯间的空间安装。5) 系统稳定, 寿命长。土壤温度相对恒定, 使得机组能在一个稳定的工况下工作, 因此机组不存在除霜问题, 减少了机组频繁启停;机组安装在室内, 避免风吹雨淋;机组采用热回收技术后, 负荷减小, 使用寿命亦相应延长。
2 工程实例分析
2.1 工程概况
天津团泊新城奥特莱斯项目:建设场地位于天津市静海县管铺头村东南。拟建物为1层～3层的连排商业楼, 建筑物拟采用竖直地埋管地源热泵空调系统, 换热系统供给建筑面积为33 000 m2, 竖直地埋管拟采用双U管, 孔径260 mm, 深度100 m。
2.2 垂直地埋管换热试验
2.2.1 测试目的及原理
本工程拟采用竖直地埋管地源热泵空调系统, 为此特意进行了埋地换热器的地下换热特性实验。为进一步的地源热泵系统优化设计与节能运行提供必要的数据依据。
2.2.2 测试原理
埋地换热器的地下换热响应特性实验在理论上可以归结为在一定热流边界条件下的非稳态传热问题。其数学解析主要有两种模型:1) 基于线热源理论的线模型;2) 基于圆柱热源理论的柱模型。与线热源模型相比, 圆柱热源模型更加能够准确反映埋地换热器与周围岩土的真实换热状况, 可充分考虑回填影响、不均匀热流、热短路等诸多因素。因此, 本实验采用了柱热源数学模型。
2.2.3 测试装置简介
本次测试装置主要由控制主机和测量系统两部分组成, 图2给出了主机部分的结构原理图。在实验过程中, 先后测定埋地换热器的取热能力和排热能力, 并且通过地下换热量随流体平均温度的线性变化的拟合方程来确定测试数据的有效性。
2.3 室内试验分析
根据本工程有关勘察报告中的2个勘探孔岩土柱状图及室内土工试验报告可以看出, 测试地点的浅层岩土以粉砂和粉质粘土为主, 基本处于饱和状态, 计算得到平均自然密度分别为2 030 kg/m3和2 021 kg/m3, 平均含水量分别为23.6%和24.2%, 这说明两孔附近的岩土物理性质差别不大。
2.4 现场换热试验
2.4.1 换热试验过程
本次换热试验对每个换热孔实施2组取热和2组排热工况试验, 并在2号换热孔中测量土壤初始温度。试验时间为2010年7月14日开始, 至2010年7月23日结束。
1) 取热工况过程:通过控制装置, 将系统设成取热实验, 热响应测试仪的冷却装置开始工作, 将水箱里的水冷却到设定的温度, 然后通过循环泵, 送入到地埋管回路, 经过一周循环, 再回到水箱。2) 排热工况过程:通过控制装置, 将系统设成放热实验, 热响应测试仪的加热装置开始工作, 将水箱里的水加热到设定的温度, 然后通过循环泵, 送入到地埋管回路, 经过一周循环, 再回到水箱。
2.4.2 土壤换热量及导热系数
表1进一步汇总了1号换热孔的地下换热实验结果。可以看出, 对于取热工况, 随着进口温度的减小, 地下换热量呈逐渐增大趋势;对于排热工况, 随着进口温度的增加, 地下换热量呈逐渐增大趋势。这里, “+/-”符号代表传热的方向, 其中“-”代表由土壤向埋管传热, “+”代表由埋管向土壤传热。
2.5 试验误差分析
总结以上测试成果, 室内试验结果:1号取样孔平均导热系数1.65 W/ (m·K) ;2号取样孔平均导热系数1.58 W/ (m·K) ;现场热响应测试结果:1号换热孔平均导热系数1.53 W/ (m·℃) , 2号换热孔平均导热系数1.49 W/ (m·℃) 。两孔现场热响应测试结果比室内试验结果分别偏小8%和6%。
产生上述偏差的因素主要包括钻孔取样、封装及运输过程中引起的土样物性变化, 实验室分析误差, 现场试验效果和模型误差等。钻孔取样时, 可能存在扰动;封装过程中, 可能密封不严, 造成水分蒸发损失;运输过程中, 可能产生振动;实验室中人为操作, 可能产生分析误差;现场试验也存在众多影响因素;计算方法和模型选择不同, 也存在一定的误差。
3 结语
1) 地源热泵系统具有效率高、节能、环保等优点, 在现今能源紧缺的年代应用前景相当广泛。针对地源热泵系统的勘察设计工作应以岩土平均导热系数为主要设计参数, 并充分考虑建筑的实际空调负荷特性, 进行有效的系统长期运行可靠性分析。2) 现场勘察是设计环节的第一步。在决定使用地源热泵系统之前, 应对现场情况、地质资料进行准确详实的勘察与调研。这些资料是系统设计的基础。3) 地质状况决定使用何种钻孔、挖掘设备或安装成本的高低。应基于测试孔的勘测情况或当地地质状况对施工现场的适应性做出评估。4) 在设计、布置埋地换热器管群时, 应充分考虑换热量的动态变化规律, 合理选择热泵机组、匹配循环水泵, 以保证系统的节能运行效果。
摘要：分析了地源热泵在现今能源系统中的存在优势及其发展前景, 简要介绍了地源热泵的原理、特点及组成, 并对地源热泵的勘察设计进行了简要探讨, 以期促进地源热泵系统的推广应用。
关键词：地源热泵,地埋管,换热试验
参考文献
[1]刘国林.建筑物自动化系统[M].北京:机械工业出版社, 2002.
[2]马最良, 吕悦.地源热泵系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.
家庭影音系统设计中应注意的问题 篇9
随着社会的快速发展, 民众生活水平不断提高, 他们对于家庭环境的要求早已不再满足于简单的空间感受, 更关注的是安全、方便、舒适的居家环境。因此, 越来越多的家庭为满足自身需求, 选择组建自家的“电影院”, 于是家庭影音系统便逐渐进入到百姓家庭中。
2 家庭影音系统设计中应注意的几点问题
常见的家庭影音系统结构如图1所示。
在使用家庭影音系统的过程中不难发现, 它本身依旧存在一些不人性化或不科学的地方, 笔者根据自身的工程经验提出以下几点意见:
(1) 各主流影音设备的控制方式, 除中控主机以外都是通过红外方式进行控制。图2中包含红外控制方式、RS232控制以及网络控制方式。
优点:快速、便捷、成本低。
缺点:只设有一个开关机按钮, 若设备因停电、跳闸导致重启, 用户将无法判断设备是否开机。
(2) 主流的红外控制器均为单向, 无反馈功能, 如图3所示。
红外控制器只有发射控制信号的功能, 被控设备没有发射、反馈信号的功能, 所以红外控制器不具备接收反馈信号的功能。解决此问题的理想方案是使用开关机双码或选用双向控制的红外控制方式。
(3) 红外控制方式存在信号干扰。
干扰来源包括其他设备的灯光干扰以及红外棒粘在设备上脱落而导致的设备信号发生异常情况。
中控主机在控制DVD时, 红外学码会将遥控器的操作红外码添加到中控主机内, 待学习完毕退出后, 将中控的红外发射棒进行延长, 到达DVD的接收处, 如此便能进行控制。使用RS232控制方式、网络控制方式, 以此解决干扰现象, 如图4所示。
3 案例分析
3.1 系统介绍
对家庭影院的影音系统、灯光 (包括白炽灯和日光灯) 、窗帘等设备完成智能集中控制, 各类家电有不同的控制方式, 如图5所示。
比如电视机, 它配有红外遥控器, 可远距离遥控开关选择频道等, 若智能系统将遥控器所发射的红外代码添加到中控主机中, 然后编写程序和界面, 这样就能够调用并发射添加到的红外指令, 从而实现运用触摸屏对电视机进行同样的控制。
又如灯光系统, 可为其配上继电器和调光箱, 两者对灯光的控制较为简单, 中控只需根据继电器和调光箱的控制协议就能实现对灯光的控制。
对于投影机类的设备, 厂家会提供一个控制串口, 支持专门的控制协议, 以此将中控主机连接到该家庭影院控制方案设备的串口上, 按照该协议所提供的指令格式发送指令, 实现对投影机等的控制。
对于音响的控制, 有的功放有红外遥控器, 那么系统就可以用中控里的红外端口直接控制。不过很多功放是纯后级的, 需要用音量控制器 (或称音量卡、音量盒) 进行数码调音。整个会场的全部音量控制都在触摸屏上, 操作简单快捷。
针对大屏幕液晶电视的控制, 一般使用中控主机的红外控制或是RS232控制端口。相对而言, RS232控制比红外控制更为方便, 特别是在显示通道选择方面。
3.2 优劣势分析
整体系统使用RS232控制投影机和矩阵系统, 同时用红外控制DVD、高清播放机, 使系统实现自动化控制。还可通过网络对灯光控制器、窗帘控制器以及灯光进行控制。
优点:双向, 稳定, 反应速度快, 失灵、干扰状态少, 节约能源。
缺点:需要布线, 距离有一定的限制;厂家需要给设备开放RS232接口;需要编写控制代码;需要通讯协议支持。
3.3 应注意的问题
(1) 中控主机、控制方式以及前端设备尽量选择同一品牌, 避免造成不兼容的问题。宜选用技术成熟, 性能先进, 可靠性高的产品, 以保证系统的先进性、成熟性, 避免经常发生故障。采用和支持各种相关的国际标准、国家标准以及行业规范, 保持与各子系统设备相互兼容, 最大程度地适应未来技术的发展方向。
(2) 主干控制线尽量预留多一些的线缆, 以便日后的功能扩展。如各系统都是2~4芯就能达到需要的功能, 可敷设一条超5类线的8芯线, 完全不影响成本而且有利于以后功能的扩容。所以在系统设计中要充分考虑随时扩展功能的需求, 预留出控制扩展接口。
3.4 专业影音控制器技术参数
◆工作电压:AC 220V±10%, 50Hz;
◆最大功耗:最大功耗<5W, 正常工作功耗<3W;
◆存储容量:Dataflash 2MB;
◆射频发射功率:10d B/m;
◆红外线控制范围:红外延长线至30m;
◆红外学习距离:3cm~5cm;
◆射频控制范围:室内20m, 无障碍30m;
◆无线频率:433MHz;
◆系统最大连接设备数量:允许最多同时连接8个红外设备和6个RS232设备;
◆RS232控制范围:允许最远距离为15m。
4 结束语
家庭影院控制系统主要为客户提供一个快捷、方便、智能的场景控制模块, 通过灵活多变的控制手段, 如墙面液晶控制面板、智能遥控器、智能手机或平板电脑等, 实现各种影视娱乐情景模式的灵活切换, 让客户能够快速融入所需求的影视娱乐场景, 使其影视欣赏与游戏娱乐更具科技与时尚感, 体验“即按即现”的极速影音与娱乐场景。
火灾自动报警系统设计应注意的问题 篇10
一、需要与其它专业配合的问题
火灾自动报警及消防联动系统的设计并不只是某个专业独立完成的事情, 它需要各专业之间的密切配合。例如有关防火阀进入火灾自动报警及消防联动系统的问题, 电气设计人员必须和通风空调专业的设计人员密切配合, 了解清楚哪个阀对应的是哪台风机或空调机, 作出一个详细的联动动作表, 以便在编制软件程序中将此逻辑关系一一列入, 否则, 无从满足火灾情况下的联动要求。尽管有的承包商可能会根据图纸和现场的情况作出某些判断, 但是否准确, 并不能有完全的把握, 甚至有些还出现错误。又如对于气体灭火系统, 采用气体灭火的部位, 一般来说是建筑中比较关键和重要的部门。为了有效扑灭不适合用水扑灭的火灾, 而采用气体灭火。对此空间而言, 应该是和其它房间完全隔开, 形成一个封闭的空间, 一旦气体喷出, 只限定在此空间内。因此需要向建筑师提清楚要求, 让建筑专业将防火的隔墙砌到顶。另外为这种房间服务的送风和空调管道, 在进入该房间时应有防火阀, 以便在喷气前将其自动关闭, 不使风道成为泄压的通道。这就需要与通风空调专业的人员密切配合。
二、电气专业内部协调的问题
在设计一项工程时, 电气专业往往分为强电和弱电, 不同人员负责的设计内容有所侧重。然而火灾自动报警系统的设计人员对强电设计人员应提出要求, 在建筑设计防火规范下, 明确要求消防用电设备应采用专用的供电回路。故名思义, 专用回路不允许在该回路上再接上其它的非消防负荷。
消防控制室的消防报警和联动设备、消防泵、自动喷洒泵、排烟、加压风机、消防电梯、应急照明和疏散诱导灯等等都应采取双电源供电, 并应在末端进行互投。对于以上各类系统的电源, 务必确保, 才能保证在火灾情况下能够采取相应的对策, 使火灾的损失减到最小。可是在实际设计中, 有的人为了图省事, 而将一些非消防的设备接到消防供电回路中来。比如某个建筑中, 只设置了两部电梯, 根据规范要求需要设置其中的一部为消防电梯。按要求, 应该有两路电源引入到消防电梯机房中, 一路引到普通电梯机房。但在设计中, 有的设计人员往往为了图省事, 而将消防电梯和普通电梯共用电源, 这和消防规范是不相符的。普通电梯的接入, 势必影响到消防电梯的可靠性。另外对于排烟风机和正压送风机, 由于这类设备的用电量往往不是太大, 而且分布较为分散, 在这些设备的附近, 常常有一些空调机或普通的送排风机, 因而有的设计人员在给排烟风机两路电源供电时, 接上了一些空调机或是普通的送排风机。这些设备的接入, 无疑给这些回路的安全性带来了一定的隐患, 一旦这些设备发生故障造成短路, 则要殃及到两路电源的可靠性。
三、防火、排烟阀口的信号控制问题
对于电气设计人员来说, 防火、排烟阀口的信号控制是消控系统设计中比较繁琐的一项设计内容。对于暖通专业所提大量的防火、排烟阀口的信号控制要求, 设计人员为了图省事, 经常只是简单将各阀接一个单输入单输出模块, 这样做大多情况下是可行的, 但对于某一些阀口的信号控制是不必要的。防火、排烟阀口有3 个基本分类:即防火类、防烟类、排烟类。防火类通过单输入单输出模块直接打开隔膜雨淋阀的电磁阀使压力腔水快速排出, 由于压力腔泄压从而作用于阀瓣下部的水迅速推起阀瓣, 水流进入工作腔流向整个工作管网喷水灭火。同时一部分水流向报警管网, 使水力警铃发出铃声报警, 压力开关动作给消控室发出信号指示。从雨淋阀的工艺流程可以看到, 一个单输入单输出模块只能控制电磁阀的开启及信号反馈, 还需增加一个单输入模块接受压力口包括防火阀及防烟防火阀。防烟类包括加压送风口;排烟类包括排烟阀、排烟防火阀、排烟口、排烟窗。这些阀在工艺设计中大部分都需要DC24 V 电信号开启或关闭并输出联动信号, 所以选择单输入单输出模块是合适的, 但有些阀并不需要电信号开启或关闭而仅输出联动信号, 所以用一个单输入模块即可满足要求, 可以举两个例子来说明这种情况。第一个例子是防火阀, 它用于通风空调系统风管内, 防止火势沿风管蔓延, 防火阀不需要DC24 V 电信号关闭而是通过70 °温度熔断器自动关闭并输出联动信号。第二个例子是排烟防火阀, 它用于排烟风机吸入口处管道上, 对于排风及排烟合用系统, 工艺设计设定该阀为常开而不需要电信号开启, 火灾时在280°通过温度熔断器自动关闭并输出联动信号关闭排烟风机。这两个例子是比较典型的, 它们都不需要接入单输入单输出模块, 选择一个单输入模块即可满足要求。
四、设计选择回路留有余量的问题
对于一些新建的工程等, 在火灾探测器的设置中, 由于初始设计时, 对其今后的需求很难预测, 考虑扩建和发展的需求, 在系统的设计中, 不同的制造厂的产品, 每个回路所接的探测器数量有一定的要求。在系统设计时, 应对每个回路所接探测器的数量有所考虑, 并留有一定的余量。建议在最初的设计时, 注意应该留有一定的富裕量, 以备改造扩建等的要求。只有这样, 才能保证工程中消防报警的适应性, 而且变化改动最小, 既满足实际要求, 又符合规范的要求。
五、结语
火灾自动报警及联动控制系统的设计成为自动消防设施的重要组成部分, 是以“预防为主, 防消结合”的原则, 逐级实行防火责任制, 重视工程建设实施过程中反映出的问题和系统实际运行中的经验, 提高火灾自动报警及联动控制系统的设计水平。
参考文献
[1].火灾自动报警系统设计规范 (GB50116-98)