黑龙江省城镇二次供水系统智慧泵房应用技术规程.docx
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1、ICS 91.140.60黑龙江省地方标准 DBXXP 41 DBXX/xxxx-20xx黑龙江省城镇二次供水系统智慧泵房应用技术规程Urban smart secondary water supply pump station application Technical procedures in Heilongjiang Province征求意见稿20XX -XX-XX发布 20XX - XX-XX实施联合发布黑龙江省住房和城乡建设厅 黑龙江省市场监督管理局黑龙江省地方标准黑龙江省城镇二次供水系统智慧泵房应用技术规程 DBXX/XXXX-20XX 主编单位:哈尔滨工业大学、哈尔滨凯纳科技股
2、份有限公司批准部门:黑龙江省住房和城乡建设厅施行日期:20XX年XX月XX日20XX 哈尔滨黑龙江省住房和城乡建设厅前 言本规程是根据黑龙江省住房和城乡建设厅关于编制的批复20203号文件的要求,由哈尔滨工业大学和哈尔滨凯纳科技股份有限公司会同有关单位编制而成。在规程编制过程中,编制组进行了广泛地调查研究,认真总结实践经验,并参考有关国内外标准,在广泛征求意见的基础上,最终经审查定稿。本规程的主要内容包括:总则、术语、一般技术要求、泵房设计、泵房安装调试、系统验收、运行维护。根据原国家计委计标19861649号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求,推荐
3、给水务企业,工程建设、设计、施工、监理等单位及工程技术人员采用。本标准由黑龙江省住房和城乡建设厅负责管理,由哈尔滨工业大学和哈尔滨凯纳科技股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见、建议和问题,请寄送至哈尔滨工业大学(地址:哈尔滨市南岗区黄河路73号2624信箱;邮编:150090;邮箱:gjl),以供今后修订时参考。本标准主编单位:哈尔滨工业大学哈尔滨凯纳科技股份有限公司本标准参编单位:哈尔滨供水集团有限责任公司中国市政工程华北设计研究总院有限公司上海上源泵业制造有限公司上海熊猫机械集团有限公司深圳市水务科技有限公司上海凯泉泵业(集团)有限公司哈尔滨功达给排水技术有限公司。本标准
4、主要起草人:田立坤 高金良 黄芳进 郑海军 孟丽莉 何军军 张天天 徐永年张凤超 闫永君 张朝晖 韩诚 王学森 张爱民 佛海鹏 孟昭辉何永波 刁美玲 任玉莹 张佳文亓鑫龙本标准主要审查人:目 次l 总 则12 术 语23 基本规定54 泵房设计64.1 智慧泵房管理系统64.2 电气84.3 自控104.4 防雷114.5 仪表(协议与接口)114.6 安防125 泵房安装调试135.1 一般规定135.2 安装调试136 系统验收157 运行维护188 本标准用词说明199 规范性引用文件20Contentsl General Provisios12 Terms23 Basic Requir
5、ements54 Pump House Design64.1 Intelligent Pump Room Management System64.2 Electric84.3 Automatic Control104.4 lightning protection.114.5 Instrumentation (Protocol and interface)114.6 Security115 Installation and Commissioning of Pump House135.1 General Requirements135.2 Installation and Trial Run13
6、6 System Acceptance157 Operation and Maintenance188 Explanation of Wording in This Specification199 List of Quoted Standards.20l 总 则1.0.1 为加强全省二次供水行业的设计、管理、运行及智慧水务建设的实施,推广城镇智慧二次供水先进技术,结合黑龙江省二次供水智慧泵房现状需求,编制本规程。1.0.2 本规程适用于我省城镇二次供水系统新建及改造过程中的智慧泵房设计、建设、运行和维护。1.0.3 二次供水系统智慧泵房的建设和管理除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和我省现
7、行标准的有关规定。2 术 语2.0.1 二次供水 secondary water supply当民用与工业建筑生活饮用水对水压、水量的要求超出城镇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,也称二次加压与调蓄。2.0.2 二次供水设施 facilities of secondary water supply生活饮用水经储存、处理、输送等方式来保证正常供水的设备及管线,也称二次加压与调蓄设施。2.0.3 叠压供水 pressure-superposed water supply 利用给水管网余压直接吸水后增压的二次供水方式。2.0.4 嵌入式 embed
8、ded靠近智能设备或数据源头的一端,提供网络、存储、计算、应用等能力,达到更快的服务响应,更安全的本地数据传输,可以满足实时业务处理、智能应用、安全隐私保护等方面要求,为用户提供本地的智能服务。2.0.5 智慧水务 smart water通过嵌入式、无线网络、流量、水质、水位、水压等在线监测设备实时感知城市供水系统的运行状态,采用可视化的方式有机整合水务管理部门与供水设施,形成“城市水务物联网”,对海量信息进行及时分析与处理,根据处理结果做出辅助决策建议。2.0.6 智慧泵房 pump smart station通过将用户感知、能耗管理、智能识别、人机互动、水质保障、降噪减震供电保障等一系列系
9、统进行有效集成。智慧泵房主要包含智慧泵房管理系统、供水设备、智慧水箱、水质检测、消毒系统、设备智慧运维、安防系统等。2.0.7 智慧泵房管理系统 pump smart station management system智慧泵房管理系统是智慧泵房数据采集、分析、处理、展示的中心。2.0.8 上位机 upper computer指安装在各级自来水公司相关部门,有权在智慧泵站发送规定的指令接收智慧泵站的数据和对数据处理的系统,包括计算机信息终端设备/监控中心系统/云计算中心等。2.0.9 供水设备 water supply equipment单位时间内输出一定流量、扬程的给水装置2.0.10 智慧水
10、箱 smart tank在基础水箱上增加智慧运行管理设备,对水箱内的实际水位状态进行分析,并根据分析结果制定蓄水方案。2.0.11 水质检测 water quality testing监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程。检测水质状况的综合指标,如温度、浊度、pH值、余氯等。2.0.12 给水消毒系统 disinfection system给水消毒系统的原理是采用模块化设计,模块的大小和剂量随处理量和水质的不同而定制设计,将消毒模块置于消毒水体内,连同泵房内的其他部件及PLC控制单元构成消毒系统。2.0.13 设备智慧运维 Intelligent ope
11、ration and maintenance of equipment设备智能运维是通过数据采集、识别、分析技术对传统运维的一种升级和进化。设备智能运维能够实现业务系统的自动化故障智能检测,自动判断设备在运营过程中存在哪些隐患、及对发生的故障及时发出警告,从而能够辅助运维管理者进行消患、故障根因判断和处理。创建一个无忧化的运维环境。2.0.14 安防系统 security system以维护泵站安全为目的,运用安全防范产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等;或由这些系统为子系统组合或集成的工业控制系统或网络。2.0.15 全生命周期 full life
12、cycle指二次供水系统智慧泵房项目启动、规划、建设、安装调试、运行、维护、售后等全流程管理。根据不同阶段的信息管理、设备多源数据融合,实现从发现问题、分析问题到解决问题的闭环管理。2.0.16 水力模型 hydraulic model用计算机技术对实际的地下管网进行数字化模拟,同时该模型能进行管网水力学数据的相关计算,模型能反映实际管网的水力状态。3 基本规定3.0.1 城镇二次供水系统设计、安装、管理等工作和智慧化泵房建设应符合提高城镇居民二次供水设施建设和管理水平、改善供水水质和服务质量、促进节能降耗、加强治安防范、保障城镇居民生活饮用水卫生安全的要求。3.0.2 本规程应符合现行国家标
13、准建筑给水排水设计标准GB50015、建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50242、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300、机械设备安装工程及验收适用规范GB50231、安全防范工程技术标准GB50348的有关规定。 3.0.3 二次供水系统应与智慧泵站同步建设。3.0.4 二次供水设施应采用设备全生命周期管理功能的供水平台进行远程监控,远程数据在线率不低于95%。3.0.5 供水设备、仪器、仪表应提供数字化接口及开放的通讯协议。3.0.6 智慧泵房泵站内设备的网络安全等级保护应达到信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB-T22239的要求。3.0.7 智慧泵房工作环境宜:(1)
14、室内温度:460;(2)室外温度:-4038;(3) 湿度:95%无凝露。3.0.8 智慧泵房管理系统应采用水力模型对水泵效能进行管路特性曲线与水泵、水泵站特性曲线交点的确定。4 泵房设计4.1 智慧泵房管理系统4.1.1 嵌入式应符合以下基本要求:(1)应至少具备10个RS232(或RS485)数字输入通道,用于连接监测仪表,实现数据、命令双向传输;(2) 应具有人机交互界面,支持电容触摸功能;(3)应支持有线(以太网、光纤)和无线传输(GPRS/3G/4G/5G)方式;(4) 应具有在连续运行48h情况下,系统时钟计时误差应小于0.5%,且支持网络校时功能;(5)应装配不间断电源(UPS)
15、保证断电后设备稳定运行至少30min;(6)设备应具有不小于200G的数据储存单元,且存储单元应具有断电保护功能,断电后所存储数据应不丢失;(7)应具备以下规定:1)数据导出功能,可通过U盘、存储卡或专用软件导出数据;2)独立看门狗复位,防系统死机功能;3)硬件或软件防病毒、防攻击机制;(8) 设备应具有保密功能,能设置密码,通过密码才能调取相关数据资料。4.1.2 通讯应满足以下要求:(1)上行通讯要求:1)无线传输(5G/4G/3G)时,要求智慧泵房内信号强度不低于-85dBm;2)有线传输(RJ45/光纤)时,要求智慧泵房与控制中心间通讯线路的畅通;3)应需预留独立的数据同步接口(RJ
16、45/光纤),必要时与政府、市政供水企业等相关部门平台对接。(2) 下行通讯要求:1)具有RS485接口, Modbus RTU通讯协议或开放式自定义协议;2)具有RJ45接口, Modbus TCP通讯协议或开放式自定义协议;3)HART协议。4.1.3 智慧感知应包含供水压力、供水流量、水箱液位、水箱流量、能耗、环境信息、设备参数、运行状态、管网信息等。4.1.4 智慧感知宜包含水质参数、溢流流量、管网压力、水泵震动等。4.1.5 智慧分析与展现应包含智慧感知实时数据监测,如水质、流量、压力、电能、设备状态、安防、管路特性曲线、水泵与泵站特性曲线、水力模型、其他模型的数据分析与展现等。4.
17、1.6 智慧分析与展现宜包含水质参数及数据管理与报警。4.1.7 二次供水系统智慧泵房应确保进出水质符合现行国家标准生活饮用水卫生标准GB 5749的规定。4.1.8 二次供水系统智慧泵房应与智慧水务系统预留标准接口。4.1.9 二次供水系统智慧泵房应存储进出口流量、压力、水位、耗电量数据及用户端流量。4.1.10 二次供水系统智慧泵房宜与最不利用水点工作压力联动。4.1.11 二次供水系统应充分利用城镇供水管网压力,并依据城镇供水管网条件,综合考虑小区或建筑物类别、高度、标高、使用标准等因素,经技术经济比较后合理选择二次供水系统。4.1.12 泵房内数据采集设备应具有数据分析与服务的功能,数
18、据采集设备中应具有能耗分析、进出口压力对比值、对比泵站出口流量与户表流量、比对泵站实际电能利用率与额定电能利用率、通过优化运行、技术改造实现节能降耗、能效管理、漏失比、安全防护、水质保障、降噪减振、防潮通风、供电保障、管理维护等。4.1.13 二次供水泵房应考虑后续配水管网水压水量需求,配水管网应按照最高日最高时供水量和设计水压进行水力计算。 4.1.14 智慧泵房管理系统应具有预警、水泵高效区分析、工况监测与分析、水力模型、成本评价、错峰调节、数据筛选、大数据智能清洗等功能。4.1.15 主泵机组的扬程和流量应符合设计要求,其他性能应符合离心泵技术条件(III类)GB/T5657的规定,与水
19、泵配套的电机性能应符合旋转电机定额和性能GB/T 755的规定。4.1.16 智慧泵房管理系统宜利用监测的实时数据和历史数据进行数据分析。4.2 电气4.2.1 智慧泵站内的电气控制设备应具备相应的防水、防潮等级,宜设置独立的控制室与其他供水设备隔离。4.2.2 电气控制柜安装应避开阳光直射的地方。4.2.3 电气控制柜的金属框架及基础型钢必须接地(PE)可靠。4.2.4 电气控制柜安装垂直度允许偏差为1.5,相互间接缝不应大于2mm,成列盘面偏差不应大于5mm。4.2.5 电气控制柜内接线必须整齐正确,不得有零星的裸露铜线。4.2.6 电气控制柜面板应粘贴“当心触电”安全标志。尺寸15cm*
20、21cm。4.2.7 电气控制柜下面必须安装设备自带的底座或一个用10号槽钢做的底座,槽钢底座要求槽的方向向里,四周焊接不留空隙。槽钢必须粉刷防腐漆,各面都要粉刷到位。底座下面做一个不低于设备基础高度的控制柜基础,基础略大于槽钢底座,每边50mm。槽钢底座上端与控制柜用螺丝连接,下端用M8的膨胀螺丝与基础固定。4.2.8 智慧泵房内应设置醒目的警戒水位线标识,并设置地面积水报警装置,与电气控制系统和排水系统进行联动。4.2.9 智慧泵房建筑结构应具有防雷击和安全接地的保护措施。4.2.10 智慧泵房应具有对电源的过压、欠压、缺相、过流、短路故障进行报警及自动保护功能,对可恢复的故障应能动手或自
21、动消除,恢复正常运行。4.2.11 智慧泵房水泵控制方式新建及改造应采用全变频控制,老旧宜采用全变频。4.2.12 智慧泵房供水设备中带电体之间以及带电零部件或接地零部件之间的电气间隙和爬电距离应符合电气控制设备GB/T3797中4.7和低压成套开关设备和控制设备第1部分总则GB7251.1中表14和表16的规定。4.2.13 主泵机组应选用有相关生产许可证的制造单位,且应有产品合格证。4.2.14 变频器应与交流异步电机一对一控制,不应采用一对多的控制方式。可采用模拟量调速或通讯方式调速,每个变频器应至少有一路通讯接口,能够将变频器运行数据通过通讯接口上传至智慧泵房管理系统。4.2.15 低
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