第四章_建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng).

1、 概述概述一、建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)一、建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)BASBAS的概念和組成：的概念和組成： 1 1、建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（、建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS BAS ）有廣義）有廣義BAS BAS 和狹義和狹義BASBAS兩個(gè)概念兩個(gè)概念 2 2、國家標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T503142000GB/T503142000智能建筑設(shè)計(jì)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)定義定義 廣義廣義BAS BAS 為建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（建筑設(shè)備管理為建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（建筑設(shè)備管理BMSBMS） 狹義狹義BASBAS為建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)圖示如下：圖示如下：廣義廣義BASBAS（或者（或者BMSBMS）建筑設(shè)備監(jiān)控子

2、系統(tǒng)建筑設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng) （狹義的（狹義的BASBAS ）火災(zāi)自動報(bào)警與消防火災(zāi)自動報(bào)警與消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)（聯(lián)動控制子系統(tǒng)（ FAS FAS ）公共安全防范公共安全防范子系統(tǒng)（子系統(tǒng)（SAS SAS ）火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)滅火系統(tǒng)滅火系統(tǒng)防排煙系統(tǒng)防排煙系統(tǒng)出入口控制及門控系出入口控制及門控系統(tǒng)統(tǒng)保安人員巡更系統(tǒng)保安人員巡更系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)電視監(jiān)控系統(tǒng)緊急廣播系統(tǒng)緊急廣播系統(tǒng)二、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容二、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容 P58P58：表：表4-14-11.1.暖通空調(diào)（暖通空調(diào)（HVACHVAC）系統(tǒng)：）系統(tǒng)：保證舒適前提下，盡量節(jié)能！保證舒

3、適前提下，盡量節(jié)能！2.2.給排水系統(tǒng)：給排水系統(tǒng)：保證供水保證供水/ /排水排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行系統(tǒng)的正常運(yùn)行 空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)冷凍系統(tǒng)冷凍系統(tǒng)送排風(fēng)系統(tǒng)送排風(fēng)系統(tǒng)熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)各種水箱、水池如：生活水池、各種水箱、水池如：生活水池、消防水池、污水池等水位、壓力消防水池、污水池等水位、壓力的監(jiān)測的監(jiān)測各種給水泵、排水泵、污水各種給水泵、排水泵、污水泵、飲用水泵的監(jiān)控（起、泵、飲用水泵的監(jiān)控（起、?；蚬?jié)能運(yùn)行）停或節(jié)能運(yùn)行）3.3.供配電與照明系統(tǒng)供配電與照明系統(tǒng)照明耗電僅次于空調(diào)！照明耗電僅次于空調(diào)！4.4.交通管理系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)P58P58：表：表4-14-1，甲、乙、丙級智能建筑規(guī)定的

4、建筑設(shè)備監(jiān)，甲、乙、丙級智能建筑規(guī)定的建筑設(shè)備監(jiān)控內(nèi)容控內(nèi)容三、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)三、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1 1、早期、早期集中式監(jiān)控系統(tǒng)集中式監(jiān)控系統(tǒng) 建筑設(shè)備多而散，集中式監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)困難且不可靠。建筑設(shè)備多而散，集中式監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)困難且不可靠。供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)電力變壓器電力變壓器柴油發(fā)電機(jī)組柴油發(fā)電機(jī)組照明系統(tǒng)照明系統(tǒng)停車場綜合管理系統(tǒng)停車場綜合管理系統(tǒng)垂直升降和手扶電梯系統(tǒng)垂直升降和手扶電梯系統(tǒng)2 2、DCSDCS控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)一般均采用建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)一般均采用 DCSDCS控制系統(tǒng)；目前，控制系統(tǒng)；目前，國內(nèi)外制造廠或系統(tǒng)集成商幾乎無一例外均采

5、用集散控國內(nèi)外制造廠或系統(tǒng)集成商幾乎無一例外均采用集散控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。（1 1）集散式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：）集散式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： a a：易于實(shí)現(xiàn)，方便施工，節(jié)約材料且分散危險(xiǎn)：易于實(shí)現(xiàn)，方便施工，節(jié)約材料且分散危險(xiǎn) b b：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化管理：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體優(yōu)化管理（2 2）典型的集散式控制）典型的集散式控制BASBAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖P64P64圖圖4-14-1 現(xiàn)場控制器采用現(xiàn)場控制器采用DDCDDC（3 3）市場上成套的）市場上成套的DCSDCS控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品 a. a. 國產(chǎn)化國產(chǎn)化“第一代樓宇自控系統(tǒng)第一代樓宇自控系統(tǒng)”（BASV2000BASV2000） b

6、. b. 美國美國HoneywellHoneywell公司（霍尼韋爾公司）的產(chǎn)品公司（霍尼韋爾公司）的產(chǎn)品 EXCEL5000EXCEL5000系統(tǒng)系統(tǒng) c. c. 美國美國AndooverAndoover公司（安德沃公司）的產(chǎn)品公司（安德沃公司）的產(chǎn)品 Continuum TM Continuum TM 系統(tǒng)系統(tǒng) d. d. 美國美國ALCALC公司（公司（Automated Logic Corporation)Automated Logic Corporation)的的產(chǎn)品產(chǎn)品 Inter Op TMInter Op TM系統(tǒng)系統(tǒng) e.e.歐洲瑞士能德公司（歐洲瑞士能德公司（L&GL&G）

7、的產(chǎn)品）的產(chǎn)品S600S600系統(tǒng)系統(tǒng) f. f.德國西門子（德國西門子（ SIEMENS SIEMENS ）的產(chǎn)品頂峰）的產(chǎn)品頂峰S600S600系統(tǒng)系統(tǒng) g. g. 美國江森自控公司（美國江森自控公司（JohnsonJohnson）的產(chǎn)品）的產(chǎn)品 METASYSMETASYS系統(tǒng)系統(tǒng) 3 3、直接數(shù)字控制器、直接數(shù)字控制器DDCDDC介紹介紹 直接數(shù)字控制器（直接數(shù)字控制器（DDCDirect Digital DDCDirect Digital ControllerController），又稱下位機(jī)，從某種意義上講，它是整），又稱下位機(jī)，從某種意義上講，它是整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)的關(guān)鍵。個(gè)樓宇自

8、控系統(tǒng)的關(guān)鍵。“控制器控制器”指完成被控設(shè)備特指完成被控設(shè)備特征參數(shù)與過程參數(shù)的測量并達(dá)到控制目征參數(shù)與過程參數(shù)的測量并達(dá)到控制目標(biāo)的控制裝置。標(biāo)的控制裝置?！皵?shù)字?jǐn)?shù)字”的含義是指該控制器利用數(shù)字的含義是指該控制器利用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)其功能要求。電子計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)其功能要求。 “ “直接直接”意味著該裝意味著該裝置在被控設(shè)備的附近，無需再通過其他裝置即可實(shí)現(xiàn)上置在被控設(shè)備的附近，無需再通過其他裝置即可實(shí)現(xiàn)上述全部測控功能。因此，述全部測控功能。因此，DDCDDC實(shí)際上也是一個(gè)計(jì)算機(jī)，實(shí)際上也是一個(gè)計(jì)算機(jī)，它應(yīng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)、可編寫程序等特點(diǎn)，它應(yīng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)、可編寫程序

9、等特點(diǎn)，既能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)設(shè)備，又可通過通信網(wǎng)絡(luò)接受來自中既能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)設(shè)備，又可通過通信網(wǎng)絡(luò)接受來自中央管理計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。央管理計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理。（一）（一）DDCDDC支持的監(jiān)控點(diǎn)支持的監(jiān)控點(diǎn)DDCDDC能夠支持以下不同性能夠支持以下不同性質(zhì)的監(jiān)控點(diǎn)：質(zhì)的監(jiān)控點(diǎn)：(1) (1) 模擬量輸入模擬量輸入(AI)(AI)；(2) (2) 開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入(DI)(DI)；(3) (3) 模擬量輸出模擬量輸出(AO)(AO)；(4) (4) 開關(guān)量輸出開關(guān)量輸出(DO)(DO)。 DIDigital Input AIAnalog(ue) Input DIDigital

10、Input AIAnalog(ue) Input DODigital Output AOAnalog(ue ) Output DODigital Output AOAnalog(ue ) Output 模擬信號模擬信號連續(xù)的信號連續(xù)的信號 （時(shí)間連續(xù)、幅值連續(xù)）。（時(shí)間連續(xù)、幅值連續(xù)）。如：電視信號、語音信號如：電視信號、語音信號 數(shù)字信號數(shù)字信號離散信號離散信號 （時(shí)間離散、幅值離散）（時(shí)間離散、幅值離散） 開關(guān)量信號開關(guān)量信號只是一位的數(shù)字信號。只是一位的數(shù)字信號。“1”1”或或“0”0” 代表狀態(tài)代表狀態(tài)“開開”或或“關(guān)關(guān)”注：一位以上的數(shù)字信號，可以代表中間狀態(tài)。注：一位以上的數(shù)字信號

11、，可以代表中間狀態(tài)。例如：例如： 8 8位二進(jìn)制代碼：位二進(jìn)制代碼：00000000111111110000000011111111 代表從代表從02550255之間的任意狀態(tài)（共之間的任意狀態(tài)（共256256個(gè)狀態(tài)）個(gè)狀態(tài)） 2 2位二進(jìn)制代碼：表示四個(gè)狀態(tài)位二進(jìn)制代碼：表示四個(gè)狀態(tài) ： 000 011000 011 102 113 102 113注：注：1 1）除）除DI, DO, AI, AODI, DO, AI, AO外，有的控制器上輸入外，有的控制器上輸入輸出接口使輸出接口使UI, UO UI, UO 通用輸入，輸出。既可輸入出通用輸入，輸出。既可輸入出數(shù)字信號或模擬信號。數(shù)字信號或

12、模擬信號。 2 2）不同廠家控制器的操作面板、外觀不同，技術(shù)）不同廠家控制器的操作面板、外觀不同，技術(shù)要求及規(guī)格也有所不同。要求及規(guī)格也有所不同。（二）（二）DDCDDC的主要功能包括以下幾個(gè)方面：的主要功能包括以下幾個(gè)方面： (1) (1) 對第三層的數(shù)據(jù)采樣設(shè)備進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)采對第三層的數(shù)據(jù)采樣設(shè)備進(jìn)行周期性的數(shù)據(jù)采集。集。 (2) (2) 對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理( (濾波、放大、轉(zhuǎn)濾波、放大、轉(zhuǎn)換換) )。 (3) (3) 對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定現(xiàn)場設(shè)備的對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)。 (4) (4) 對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀

13、況進(jìn)行檢查對比，并對異常狀對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查對比，并對異常狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警處理。態(tài)進(jìn)行報(bào)警處理。 (5) (5) 根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的控制算法而獲得控根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的控制算法而獲得控制數(shù)據(jù)。制數(shù)據(jù)。 (6) (6) 通過預(yù)定控制程序完成各種控制功能，包括比例控通過預(yù)定控制程序完成各種控制功能，包括比例控制、比例加積分控制、比例加積分加微分控制、開關(guān)控制、比例加積分控制、比例加積分加微分控制、開關(guān)控制、平均值控制、最大制、平均值控制、最大/ /最小值控制、焓值計(jì)算控制、最小值控制、焓值計(jì)算控制、邏輯運(yùn)算控制和連鎖控制。邏輯運(yùn)算控制和連鎖控制。 (7) (7) 向第三層的數(shù)

14、據(jù)控制和執(zhí)行設(shè)備輸出控制和執(zhí)行命向第三層的數(shù)據(jù)控制和執(zhí)行設(shè)備輸出控制和執(zhí)行命令。令。 (8) (8) 通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(DG)(DG)或網(wǎng)絡(luò)控制器或網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)(NCU)連接第一層連接第一層的設(shè)備，與各上級管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，向上傳送的設(shè)備，與各上級管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，向上傳送各項(xiàng)采集數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，同時(shí)接收各上級計(jì)各項(xiàng)采集數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，同時(shí)接收各上級計(jì)算機(jī)下達(dá)的實(shí)時(shí)控制指令或參數(shù)的設(shè)定與修改指令。算機(jī)下達(dá)的實(shí)時(shí)控制指令或參數(shù)的設(shè)定與修改指令。4.2 4.2 典型建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)介紹典型建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)介紹一、冷凍站監(jiān)控原理圖一、冷凍站監(jiān)控原理圖P75

15、P75圖圖4-164-16二、新風(fēng)機(jī)組自控原理圖二、新風(fēng)機(jī)組自控原理圖參考參考P82P82圖圖4-254-25 步驟：步驟：1 1）繪出新風(fēng)機(jī)組空調(diào)原理圖）繪出新風(fēng)機(jī)組空調(diào)原理圖 2 2）根據(jù)主要監(jiān)控功能標(biāo)出數(shù)字輸入）根據(jù)主要監(jiān)控功能標(biāo)出數(shù)字輸入/ /出，模出，模擬輸入輸出。擬輸入輸出。 3 3）統(tǒng)計(jì)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量類型）統(tǒng)計(jì)監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量類型 4 4）根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，選出現(xiàn)場控制器型號，所）根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，選出現(xiàn)場控制器型號，所需要的傳感器、閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。需要的傳感器、閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。Eg: Eg: 下圖為新風(fēng)空調(diào)機(jī)的空調(diào)原理圖（四管制），試根據(jù)下圖為新風(fēng)空調(diào)機(jī)的空調(diào)原理圖（四管制），試根據(jù)下列新風(fēng)空調(diào)

16、機(jī)的監(jiān)控要求，畫出其自控原理圖并作相下列新風(fēng)空調(diào)機(jī)的監(jiān)控要求，畫出其自控原理圖并作相應(yīng)解釋。應(yīng)解釋。11、監(jiān)測新風(fēng)空調(diào)機(jī)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)氣流狀態(tài)、監(jiān)測新風(fēng)空調(diào)機(jī)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)氣流狀態(tài)（壓差）、風(fēng)機(jī)過載報(bào)警及手動（壓差）、風(fēng)機(jī)過載報(bào)警及手動/ /自動狀態(tài)。自動狀態(tài)。 2 2、監(jiān)測新風(fēng)空調(diào)機(jī)送風(fēng)溫度、濕度。根據(jù)送風(fēng)溫度與設(shè)、監(jiān)測新風(fēng)空調(diào)機(jī)送風(fēng)溫度、濕度。根據(jù)送風(fēng)溫度與設(shè)定值的比較差值定值的比較差值調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電動水閥（包括冷水閥和熱水閥）電動水閥（包括冷水閥和熱水閥）的開度，根據(jù)送風(fēng)濕度與設(shè)定值的比較差值控制加濕閥的開度，根據(jù)送風(fēng)濕度與設(shè)定值的比較差值控制加濕閥的開閉。的開閉。 3 3、過濾器壓差報(bào)警，請求清洗服務(wù)。、過濾器壓差報(bào)警，請求清洗服務(wù)。 4 4、冬季低溫防凍開關(guān)報(bào)警，機(jī)組停止運(yùn)行，采取保護(hù)措、冬季低溫防凍開關(guān)報(bào)警，機(jī)組停止運(yùn)行，采取保護(hù)措施。施。OA新風(fēng)SA送風(fēng)5 5、據(jù)新風(fēng)焓值調(diào)節(jié)新風(fēng)閥開度。、據(jù)新風(fēng)焓值調(diào)節(jié)新風(fēng)