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      樓宇自控系統解決方案

      文章出處:責任編輯:admin人氣:-發表時間:2016-04-23 21:27 字體大小:【 】

        建築設備管理系統主要是監控建築(羣)內各機電設備的運行、安全狀況、能源使用狀況,及實現節能等綜合自動監測控制與管理,並使之達到**狀態。建築設備管理系統要求實現中央計算機工作站的集中管理和各現場控制器的分散控制,管理者可通過集中管理的中央計算工作站上的圖形化界面對所有設備進行操作、管理、警報等,通過計算機圖型化的用戶界面實時向管理者集中報告各種運行狀態和運行參數,可有效的提高管理水平和工作效率。

        1、概述

        1.1系統描述

        本方案設計圍繞先進的控制理念和開放式的智能化建築結構方式,依據有關圖紙資料和相關設計規範並結合我們在建築設備監控系統及系統集成方面的多年實踐經驗,運用當今主流的計算機技術和自動控制技術而進行的設計。

        1.2設計範圍

        設備監控系統(以下簡稱BAS)是對工程項目機電設備進行集散式監控,優化系統運行控制、收集分析運行數據、故障自動報警,以延長設備使用壽命、節省能耗、簡化管理、確保安全。

        本BAS系統監控、監測範圍如下:

        冷熱源系統:包括水源熱泵、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵的監視(只監不控);

        新風機組監控;送/排風機監控、排風/排煙風機監控;電力監控系統爲獨立子系統(以通用標準協議接入BAS系統);熱水系統的水泵監測、流量、壓力監測;生活水泵運行狀態、故障報警及水池液位監測; 集水井、污水井水泵運行狀態、故障報警及液位監測。

        1.3設計目標

        BAS的目標就是對建築物的機電設備採用現代計算機 技術進行全面有效的監控和管理,以確保建築物內有一個舒適和安全的環境,同時實現高效節能的管理要求。系統能穩定和準確地自動調節大樓內設備的各項參數 (如溫度、新風等),記錄和統計系統的運行參數及系統運行趨勢和規律,不斷優化系統運行。爲工作人員提供高效率、舒適、便利的工作、參觀以及休閒環境。圍繞服務的要求,通過監測和控各區域內的溫度和空氣質量,保證大樓建築內的舒適性、安全性要求。對各種需要監控的重要機電設備實現集中管理、優化配置,使系統在全自動的狀態下運行。本系統全天候監測所有需要設備的運行狀態,以***小的人力物力達到***完善的管理效果。系統對整個控制設備進行監控,提供可靠的、經濟的**能源供應方案,管理不同時間內設備用電量大小,使設備始終處於**運行狀態及**利用率,大量減少不必要的能源浪費。對大樓進行分區域管理和控制,使用簡便的管理和節能的控制方式,避免由於場地閒置而造成的浪費。實現中央管理和分散控制的功能要求,達到節約能源的目的。***大限度地降低設備的運行成本。設備在系統的統一管理之下始終處於**運行狀態。系統會按照設備的運行情況打印維護保養報告,提示管理人員對設備及時進行維護,延長設備的使用壽命。

        2、設計依據

        《智能建築設計標準》 GB/T50314-2000

        《智能建築工程質量驗收規範》(GB50339-2003);

        《採暖通風與空調調節設計規範》 GBJ 19-87

        《電氣裝置安裝工程施工及驗收規範》 GBJ232-82

        《民用建築電氣設計規範》JG/T16-92

        《公共建築節能設計標準》(GB50189-2005);

        3、系統介紹

        建築設備監控系統BAS(Building Automation System)是 智能建築必不可少的基本組成部分,已在世界各地廣泛應用,並受到充分重視。BAS的任務就是創造一個安全、舒適與便利的工作環境,同時儘量減少能源消耗, 它可以監控大樓內各種機電設備的運行情況和故障狀況,並控制這些機電設備。它不僅可以根據需要隨時打印各種報表,給管理人員帶來很多的方便,同時,它對機 電設備的實時監控,更方便於人員對設備的維護、維修和管理。在節能的同時,又節省了人力、物力,大大降低了管理成本。作 爲一棟現代化建築物,建築物內分佈着冷水機、鍋爐、電梯、高低壓變配電櫃、大量的空調風櫃、照明配電櫃、給排水泵等機電設備,它不僅需要對建築物內的所有 機電設備進行統一管理,而且這些設備還需與其他的智能化子系統進行通訊和必要的聯動控制,致力於創造一個高效節能、綠色環保、舒適、高性能價格比、溫馨而 安全的環境。這種情況下,分析業主的實際需求,有針對性的進行設計,就顯得尤爲重要。

        3.1系統概述

        在樓宇控制系統中融合了信息技術(IT)及互聯網的 各種技術,BA系統在系統結構上支持BACNET協議標準,管理層上支持BACNET/IP協議,控制層上支持BACNET MS/TP協議。 採用網絡化的系統架構加上公司百年的控制經驗,使得BA系統在當今樓宇控制領域具有明顯的優勢。系統從設計到生產均符合ISO9000質量標準。

        3.2系統特點

        BAS系統經過多年的發展,現已係統融合了信息技術(IT)及互聯網的各種技術,已經遠遠超出傳統的樓宇控制系統的範疇。公司及其新一代設備監控系統BA表現在如下一些功能及特點:

        3.2.1與網絡技術的完美結合

        1)網絡瀏覽器授權登陸訪問方式

        基於B/S結構的設備監控系統軟件,用戶能夠通過標 準網絡瀏覽器訪問系統,即用戶只需在電腦上安裝IE等常用網絡瀏覽器軟件就可通過授權帳號登陸系統界面,這臺電腦可以和BAS系統同在局域網內,也可以遠 程通過英特網訪問BAS,而無需像傳統的設備監控系統一樣必須在每臺電腦上安裝客戶端軟件。

        2)報警管理與網絡技術的結合 當系統檢測到某對象發生的報警時,系統首先會在電腦界面上顯示報警信號。同時,可根據用戶事先定義好的內容,通過電話傳呼方式發個相關人員,使的相關人員再**時間得到系統的故障信息;也可通過英特網以EMAIL的方式給用戶發送信息;並可同步打印相關信息。

        3)對無線網絡的技術支持 隨着無線技術的發展,無線網絡在建築中將起到更加重要的左右,BA系統通過相應的無線網絡轉換器,控制器和中央控制引擎之間可進行無線通訊;也可通過藍牙技術進行對控制器程序的上傳和下載。

        4) ISO標準協議BACNET

        BACnet協議是樓宇自動化行業中**的ISO標 準,它解決了建築自控系統中存在的多廠商系統和設備不兼容而難以集成的問題,提供了不同建築自動控制系統實現互操作的方法。BA系統在系統結構上支持 BACNET協議標準,管理層上支持BACNET/IP協議,控制層上支持BACNET MS/TP協議。

        BACnet MS/TP協議具有以下特點:

        1、無主從通訊方式; 2、點對點通訊、***大速率可達76.8K;

        3、令牌丟失自動續接;4、即插即用。

        3.2.2與空調技術的完美結合

        BAS通過對冷水機房羣控和空調機組的邏輯控制來實現節約的目的。BAS可通過定流量水泵系統、變流量冷卻水泵系統、一次泵變流量系統、二次泵變流量系統等根據不同空調系統進行相應的控制方式。空調系統在建築物內的作用將不再停留在只對建築物內的溫度進行調節,而是作爲控制室內環境的一個重要組成部分。因爲室內空氣品質已經成爲當今全世界***爲關注的話題。同時,當人們在享受着空調技術給生產和生活帶來方便和舒適的同時,也在思考如何減少空調系統所需消耗的能量。

        3.2.3與計算機技術的完美結合

        1)仿WINDOWS的用戶操作界面

        爲了系統的可操作性,BA系統完全按照WINDOWS資源管理器的界面來設計,只要你熟悉微軟公司的WINDOWS操作系統,那麼你就很容易掌握系統的操作。包括查找,修改、保存、導入、打印等操作與WINDOWS操作系統完全相同。

        2)多種連接方式獲得數據

        當今潮流BAS系統採用以太網接口或者直接通過一個RS-232型的串行端口,就可以連接到Web瀏覽器及進行系統程序的上傳和下載。對於一個撥號上網的連接,配有可以選用的內置調制解調器以及RJ-11型電話插孔,還可以使用通過USB接口的外置調制解調器。

        4、系統功能

        建築設備監控系統是將建築物中的建築設備管理與控制系統(空調及通風系統、給排水系統、電梯監控系統等)進行分散控制、集中監視、管理,實現一體化控制、監測和管理,從而提供一個舒適、安全的生活和工作環境,通過優化控制提高管理水平,從而達到節約能源和人工成本,並能方便地實現物業管理自動化。本系統採用集中管理、分散控制的方式完成對建築物各樓宇設施的監控功能,並使其有機地結合起來。

        4.1冷源系統

        1)監控原理

        冷水機組通過通訊方式接入建築設備監控系統,將冷水機組的各種參數,如工作方式、運行狀態、故障報警等採集到建築設備監控系統,同時將建築設備監控系統中央站上的各種命令,如遠程啓停信號,傳送到冷水機組。其他設備採用DDC方式實現,包括冷卻塔,冷凍水泵、冷卻水泵、膨脹水箱、熱水水箱、熱交換器、熱循環泵等設備。

        2)監控內容與功能實現

      監控對象 冷源系統
      監測內容 室外溫/溼度監測
      冷卻塔風機運行狀態、手動/自動狀態
      冷凍水、冷水泵水流狀態
      冷凍水、冷卻水供回水溫度監測
      冷凍水、冷卻水供回水管網壓力
      冷凍水流量監測
      冷卻塔碟閥、冷凍水蝶閥狀態
      冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔水泵運行狀態、手動/自動狀態
      膨脹水箱、熱水水箱液位檢測
      熱水循環泵運行狀態、手動/自動狀態
      熱交換器供水溫度
      控制內容 冷卻塔風機開關控制
      冷卻塔蝶閥、冷凍水蝶閥控制
      冷凍水泵、冷卻水泵開關控制
      熱水循環泵開關控制
      報警內容 冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔風機故障報警
      熱水循環泵報警
      水管網壓力報警
      膨脹水箱、熱水水箱液位檢測報警
      顯示打印 狀態、報警等各種參數的動態圖形及報表,列出設備保養及維修報告。

        3)控制方法

        根據事先排定的工作及時間表,定時啓停冷凍水泵、冷水卻塔等。冷水機組臺數控制:根據冷凍水供、回水溫度和供水流量測量值,自動計算所需冷負荷量,調節冷水機組運行臺數。

        負荷計算:Q=K×M×(T1-T2) 其中: Q:負荷 K:常數 M:流量 T1:冷水回水總管溫度

        T2:冷水供水總管溫度

        冷水機組聯鎖控制:

        啓動時:開冷卻塔蝶閥、風機,開冷卻水蝶閥,開冷凍水泵,開冷水機組。

        停止時:停冷水機組,關冷凍水泵,關冷凍水蝶閥,關冷卻水泵。

        冬季時根據供水管的流量及集水器、分水器的溫差,計算熱負荷,對熱水組進行羣控。

        冷凍水差壓控制:根據冷凍水供回水壓差,自動調節旁通閥,維持供回水壓差恆定。

        冷卻水溫控制:根據冷卻水溫度,自動控制冷卻塔風機的啓動臺數。

        水泵保護控制:水泵啓動後,壓差感應開關檢測水壓狀態,如故障則自動停機。

        冷凍泵啓動後,水流開關監測水流狀態,若無水流則不能啓動冷機。

        自動控制進水電磁閥的開啓與關閉,保持膨脹水箱的液位。

        4.2空調系統

        1)監控原理

      樓宇自控系統解決方案

        2)監控內容

      監控對象 空調機組
      監測內容 迴風溫度監測
      風機開關狀態,手動/自動狀態
      控制內容 冷熱水電動閥門控制
      風機開關控制,新/迴風閥控制
      報警內容 風機故障報警
      過濾網堵塞報警
      顯示打印 狀態、報警等各種參數的動態圖形及報表,列出設備保養及維修報告。

        3)監控功能

        1)開關控制

        可根據事先設定的時間程序表自動啓停機組;在某些特別情況下, 如加班情況, 風機有需要在預先設定時間程序表之外的時間啓動, 用戶可選擇在BAS操作站上手動點擊鼠標來實現對機組的啓停。

        2)冷熱水閥控制

        根據溫度傳感器採集到的迴風溫度,採用PID控制算法,調節電動水閥的開度;並可根據室外溫溼度變化自動改變回風溫度設定點,實現在滿足舒適環境要求的前提下節約能源。水閥可與風機實現聯鎖控制,當風機停止時自動關閉水閥;反之則開啓水、3)濾網堵塞報警

        風機啓動後,過濾網前後將建立起一個風壓差值,當風壓差值大於某一個設定值時,表明過濾網堵塞,則壓差開關將輸出報警信號,用於提醒有關工作人員及時清洗過濾網,以長期保持空調機組的工作效果。

        3)聯鎖控制

        風機停止後,電動調節冷水閥自動關閉。

        4)節能措施

        1)預冷

        根據使用情況和日常工作時間表,提前開啓空調機組對相應區域進行預冷,或提前對空調機組進行關閉,充分利用空調的餘冷。

        2)晚間重設定

        通過在晚間重新調整溫度的設定值來達到節能的目的,該功能的設置可以防止在夏季溫度過低/在冬季溫度過高。

        3)冬夏轉換設定

        由軟件設定系統按冬季工況或夏季工況運行。空調系統冬夏季爲***小新風運行,由迴風溫度控制冷水閥開度;過渡季時充分利用室外新風,節約空調能耗。

        4.3新風系統

        1)監控原理

      樓宇自控系統解決方案

        圖4新風機組監控原理圖

        2)監控內容

      監控對象 新風機組
      監測內容 送風溫度監測
      風機開關狀態,手動/自動狀態
      控制內容 冷熱水電動閥門控制
      風機開關控制,新風閥控制
      報警內容 風機故障報警
      過濾網堵塞報警
      顯示打印 狀態、報警等各種參數的動態圖形及報表,列出設備保養及維修報告。

        3 )監控方法

        1)開關控制

        根據事先排定的工作及節假日作息時間表,定時啓停機組;在某些特別情況下, 如加班情況, 風機有需要在預先設定時間程序表之外的時間啓動, 用戶可選擇在BAS操作站上手動點擊鼠標來實現對機組的啓停。

        2)冷熱水閥控制

        根據溫度傳感器採集到的送風溫度,採用PID控制算法,調節冷水閥的開度;並可根據室外溫溼度變化自動改變送風溫度設定點,實現在滿足舒適環境要求的前提下節約能源。冷水閥可與風機實現聯鎖控制,當風機停止時自動關閉水閥;反之則開啓水閥。

        3)濾網堵塞報警

        風機啓動後,過濾網前後將建立起一個風壓差值,當風壓差值大於某一個設定值時,表明過濾網堵塞,則壓差開關將輸出報警信號,用於提醒有關工作人員及時清洗過濾網,以長期保持空調機組的工作效果。

        4)聯鎖控制

        風機停止後,電動調節冷水閥自動關閉。

        4)節能措施

        1)預冷

        根據使用情況和日常工作時間表,提前開啓新風機組對相應區域進行預冷,或提前對機組進行關閉,充分利用新風機的餘冷。

        2)晚間重設定

        通過在晚間重新調整溫度的設定值來達到節能的目的,該功能的設置可以防止在夏季溫度過低/在冬季溫度過高。

        3)室外溫度利用

        根據室外溫度來改變送風溫度設定值,節約能源。

        4.4送排風系統

        1)監控原理

        送排風系統通過DDC方式實現,其中消防用風機只作監視不作控制,平時用風機需監控。另外,在地下停車場配置了一氧化碳濃度傳感器並作超值報警,可以在報警狀態下聯鎖啓動風機啓/停。

        送排風機監控原理圖

      樓宇自控系統解決方案

        2)監控內容

      監控對象 送排風系統

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