武汉老旧小区生活变频恒压供水泵房改造方案

一、改造必要性

       当前武汉不少小区的供水泵房存在诸多问题，严重影响居民用水体验，部分老旧泵房设备老化严重，运行效率低下，能耗较高，且无法根据用水需求灵活调节供水压力，导致用水高峰期高层水压不足，低谷期压力过高造成能源浪费和管道损耗。例如，有些小区泵房的水泵仍采用传统的直接启动方式，启动时电流冲击大，不仅影响设备寿命，还可能对电网造成干扰。此外，许多泵房缺乏有效的监控和管理系统，设备故障不能及时发现和处理，容易引发停水等突发情况。同时，随着居民生活水平的提高，对供水的稳定性、安全性和智能化要求也日益提升，因此对小区生活变频恒压供水泵房进行改造十分必要。

二、改造目标

水压稳定：通过改造，使供水系统的恒压控制精度达到 ±0.01Mpa，确保小区各楼层在不同用水时段都能获得稳定的水压，满足居民正常用水需求，解决高层住户用水高峰期水压不足的问题。

节能高效：采用先进的变频调速技术，根据用水流量自动调节水泵转速，降低能耗，与改造前相比，预计节能率可达 20%-30%。

智能化管理：构建完善的远程监控系统，实现对泵房设备运行状态、水质、水压、流量等参数的实时监测和远程控制，做到泵房无人值守，提高管理效率，缩短故障处理时间。

延长设备寿命：通过更换优质设备、优化控制系统，减少设备的磨损和故障发生率，延长泵房设备的使用寿命，降低维护成本。

保障用水安全：对泵房内与水接触的设备和管道进行升级改造，采用符合卫生标准的材质，增设水质监测和消毒设备，确保供水水质安全。

三、改造具体方案

3.1、设备更新与选型

水泵：根据小区的用水规模和压力需求，选用高效节能的不锈钢立式多级离心泵。水泵的流量和扬程应经过精确计算，满足小区高峰用水时的需求，同时按照 “两用一备” 或 “三用一备” 的原则配置，确保在部分水泵检修时不影响正常供水。例如，对于一个 300 户的小区，可选用 3 台流量为 20m³/h、扬程为 60m 的水泵，其中 2 台工作，1 台备用。

变频器：选择知名品牌的变频器，如 ABB ACS510系列等，其具有稳定的性能和高效的调速功能，能根据管网压力的变化自动调节水泵的运行频率，实现恒压供水。变频器的容量应与水泵电机功率相匹配，并预留一定的余量。

控制柜：采用模块化设计的控制柜，内部配置 PLC（可编程逻辑控制器）、人机界面、断路器、接触器等元件。PLC 作为控制核心，负责接收压力传感器的信号，根据设定的压力值控制变频器和水泵的运行。人机界面便于操作人员设置参数、查看设备运行状态和故障信息。

3.2、控制系统升级

压力控制系统：在小区供水管网的关键位置安装高精度压力传感器，实时采集管网压力信号，并将信号传输给 PLC。PLC 将实际压力与设定压力进行比较，通过 PID（比例 - 积分 - 微分）调节算法控制变频器的输出频率，从而改变水泵的转速，使管网压力保持在设定值范围内。

水泵轮换控制：为了使各台水泵的运行时间均匀，延长设备寿命，控制系统应具备水泵自动轮换功能。可根据水泵的运行时间或累计运行次数，自动切换工作水泵和备用水泵。

保护功能设置：在控制系统中设置完善的保护功能，包括过压保护、欠压保护、过流保护、过载保护、缺水保护、电机过热保护等。当设备出现异常情况时，系统能自动停机并发出报警信号，避免设备损坏和事故发生。

3.3、泵房布局优化

空间规划：根据泵房的实际尺寸和设备数量，合理规划设备的摆放位置，确保设备之间有足够的维护空间，便于操作人员进行检修和保养。同时，要考虑通风、散热和采光条件，必要时安装通风设备和照明设施。

管道布置：重新设计泵房内的管道系统，采用耐腐蚀、阻力小的管材，如不锈钢管。管道的连接应牢固密封，减少漏水现象。合理设置阀门和压力表，便于管道的检修和压力监测。此外，管道的布置应避免交叉和迂回，降低水头损失。

降噪处理：水泵运行时会产生一定的噪音，为了减少对周围环境的影响，可在水泵基础上安装减震垫，管道上安装减震喉，必要时对泵房进行隔音处理，如加装隔音板、隔音门等。

3.4、智慧化改造

远程监控系统：在泵房内安装高清摄像头、温湿度传感器、水质传感器等设备，实时采集泵房的环境参数、设备运行状态和水质信息，并通过网络传输到二次供水远程监控平台。管理人员可通过电脑、手机等终端随时随地查看泵房的运行情况，及时发现和处理问题。

自动报警系统：当泵房内的设备出现故障、参数超标或发生异常情况时，系统能自动发出声光报警信号，并通过短信、微信等方式通知管理人员，以便及时采取措施。同时，系统可记录报警信息，为后续的故障分析和处理提供依据。

数据分析与优化：通过对泵房运行数据的长期采集和分析，了解小区的用水规律和设备运行状况，为供水方案的优化和设备的维护保养提供数据支持。例如，根据用水高峰时段的流量和压力变化，合理调整水泵的运行参数，进一步提高节能效果。

四、施工组织与管理

4.1、前期准备

详细勘察：对泵房的现状进行全面勘察，包括设备型号、数量、运行状况、管道布置、电气系统等，绘制详细的勘察图纸，为改造方案的设计和施工提供准确依据。

方案设计与审批：根据勘察结果和改造目标，制定详细的改造方案，包括设备选型、控制系统设计、泵房布局规划等，并提交相关部门审批。同时，组织专业人员对方案进行评审，确保方案的可行性和合理性。

居民沟通：通过社区公告、居民会议等方式，向小区居民介绍泵房改造的必要性、方案内容、施工进度和注意事项，争取居民的理解和支持。设立咨询电话和意见箱，及时解答居民的疑问和处理居民的反馈意见。

4.2、施工过程管理

进度控制：制定详细的施工进度计划，明确各阶段的工作任务和时间节点，安排专人负责进度跟踪和管理。合理调配人力、物力和财力资源，确保施工进度按计划进行。如遇特殊情况导致进度延误，应及时采取措施进行调整。

质量管理：建立严格的质量管理体系，加强对施工过程的质量控制。对进场的设备和材料进行检验，确保其质量符合相关标准和设计要求。施工过程中，严格按照施工规范和设计图纸进行操作，每道工序完成后进行质量验收，合格后方可进行下一道工序。

安全管理：加强施工现场的安全管理，设置明显的安全警示标志，对施工人员进行安全教育和培训，提高施工人员的安全意识和操作技能。严格遵守操作规程，做好防火、防盗、防触电等安全防护工作，确保施工安全。

验收与移交

验收标准：按照国家和地方相关的规范和标准，对泵房改造工程进行全面验收。验收内容包括设备运行性能、水压稳定性、水质达标情况、控制系统功能、泵房布局合理性等。邀请相关部门、供水企业和居民代表参与验收，确保验收结果的公正性和权威性。

资料移交：验收合格后，及时整理和移交改造工程的相关资料，包括设计图纸、施工记录、设备说明书、验收报告等，为后续的设备运行和维护提供依据。

人员培训：对供水企业的管理人员和泵房操作人员进行培训，使其熟悉改造后泵房的设备性能、操作方法和维护知识，确保泵房能够正常、安全运行。

五、案例参考

武汉洪山区金地天悦小区中区变频供水设备改造中，为小区供水安装了 “智慧芯”。改造后的泵房采用变频恒压供水系统，配备了先进的 PLC 控制系统和远程监控设备。通过压力传感器实时监测管网压力，自动调节水泵转速，使供水压力保持稳定。同时，管理人员可通过远程监控平台随时查看泵房运行情况，及时处理设备故障。改造后，小区的供水压力稳定，居民用水满意度显著提高。

又如中国铁铁积玉万象对泵房进行了可视化建设，配置多处监控探头，实现 24 小时远程管理、无人值守。通过变频恒压供水设备的应用，解决了高层水压不足的问题，且供水能耗明显下降，取得了良好的改造效果。