某國(guó)際大酒店樓宇自控系統(tǒng)方案

1、錦江國(guó)際大酒店樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)科安電子目錄設(shè)計(jì)概況設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)圍設(shè)計(jì)技術(shù)背景設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)說(shuō)明方案設(shè)計(jì)3.1需求分析工程概述工程設(shè)計(jì)圍及要求3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.2.2工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)通率節(jié)能指標(biāo)及措施3.3主要設(shè)備介紹中央控制站（包括軟件）現(xiàn)場(chǎng)控制器（DDC）3.4系統(tǒng)各部分功能詳述中央站監(jiān)控功能空調(diào)機(jī)系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)送排風(fēng)系統(tǒng)（建議）空調(diào)水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)（建議）高低壓配電設(shè)備（建議）照明系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)表系統(tǒng)圖3 概述樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，或 稱建 筑物 自動(dòng) 化系統(tǒng)（Building Automation System， 簡(jiǎn)稱BAS），是將建筑物（或建筑群）的電力、照明、空調(diào)、運(yùn)輸、防災(zāi)、保安、

2、廣 播等機(jī)電設(shè)備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的一個(gè)綜合系統(tǒng)。它的目的是使建 筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和 工作環(huán)境，并保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和 智能化。3.1設(shè)計(jì)依據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)JGJ/T16922、電氣裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)GBJ232 903、高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)GBJ45 884、建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)GBJ57 885、工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計(jì)規(guī)GBJ79 856、省建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB32/18119987民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)JGJ/T16922、電氣裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)GBJ232 903、高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)GBJ45 884、建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)GBJ57 88

3、5、工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計(jì)規(guī)GBJ79 856、省建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB32/18119987、建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DB32/18119988、建筑智能化系統(tǒng)工程實(shí)施及驗(yàn)收規(guī)DB32/36619999、建筑智能化系統(tǒng)工程檢測(cè)規(guī)程DB32/365199910、 建筑智能化系統(tǒng)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)DB32/367 199911、智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50314200012、IEEE 802.3應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)3.2設(shè)計(jì)圍BA樓宇自控設(shè)計(jì)包括以下子系統(tǒng)：冷凍站系統(tǒng)監(jiān)控新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控空調(diào)機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控風(fēng)機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控?zé)岜孟到y(tǒng)監(jiān)控 給排水系統(tǒng)監(jiān)控 高低壓配電設(shè)備監(jiān)控照明系統(tǒng)監(jiān)控3.3設(shè)計(jì)技術(shù)背景隨著智能大廈和樓宇自控

4、技術(shù)的發(fā)展，我們?yōu)榭蛻羲O(shè)計(jì)的BAS系統(tǒng)，不僅要實(shí)現(xiàn) 使大廈的各類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理、保養(yǎng)維修智能化，更要實(shí)現(xiàn)集成化和網(wǎng)絡(luò)化。我們 所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，不僅要能滿足當(dāng)前的需求，更要能適應(yīng)明天發(fā)展的需要。A、LONWORKS總線技術(shù)介紹LonWorks技術(shù)是美國(guó)Echelon公司開(kāi)發(fā)的新一代現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它包括東芝公司 和摩托羅拉公司生產(chǎn)的各種神經(jīng)芯片、不同廠家開(kāi)發(fā)的各類收發(fā)器、以固件形式提供的 功能完善的LonTalk通訊協(xié)議、由用戶協(xié)會(huì)推動(dòng)的旨在實(shí)現(xiàn) 互操作性的LonMarK規(guī)約 等技術(shù)構(gòu)件。其訊協(xié)議LonTalk中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI 135 采納作為建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)的通

5、信協(xié)議。采用LonWorks技術(shù)的控制系統(tǒng)，不但功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定可靠，更由于其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的靈活性和對(duì)多種通訊媒體的支持，大大簡(jiǎn)化了工程施工，降低了施工和系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。 LonWorks技術(shù)支持不同廠家開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品之間的互操作性，就是允許不同廠家之間的產(chǎn)品可以 直接互聯(lián)應(yīng)用，等于是給集成商和用戶提供了一個(gè)可在全球圍選購(gòu)不同廠家產(chǎn)品組成最優(yōu)系統(tǒng) 的機(jī)會(huì)。LonWorks巳經(jīng)被美國(guó)空調(diào)暖通制冷工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）確定為樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)和 控制網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)建設(shè)部智能建筑推廣中心巳把LonWorks技術(shù)作為推薦采用的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能 建筑中推廣應(yīng)用。B、BACnet 介紹BACnet指美國(guó)國(guó)

6、家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的ANSI/ASHARE STANDARD 135 1995標(biāo)準(zhǔn)。BACbet 的全名是 A Data Communication Protocol for BuildingAutomation and Control Networks，建筑物自動(dòng)化和控制網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。它規(guī)定了計(jì)算機(jī)程序之間傳送數(shù)據(jù)的格式和含義。BACnet是由一個(gè)建筑管理、系統(tǒng)用戶、產(chǎn) 品制造組成的聯(lián)合體共同提出的正式的建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)放式通信協(xié)議，企圖解決不同廠家 的自動(dòng)化系統(tǒng)如何集成在一起的問(wèn)題。可以用以處理現(xiàn)存的各類不同建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)的聯(lián) 接。BACnet定義了系統(tǒng)各個(gè) 部分共享數(shù)據(jù)的所有規(guī)則，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)

7、據(jù)共享，可以使用什么通 信介質(zhì)，哪個(gè)功能可用，信息如何解釋等，它為各種系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交流建立了一些基本 規(guī)則。簡(jiǎn)單地講，BACnet就是要建立一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，用于設(shè)備的通信部分，從而 使得按這種標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備可以進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)互操作性。C、TCP/IP傳輸協(xié)議/網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議TCP/IP是Internet的基礎(chǔ)，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)議包括介質(zhì)訪問(wèn)、信息包傳 輸、會(huì)話通 訊、文件傳送、電子和終端仿真。TCP/IP是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的主要通信協(xié)議，用于以太網(wǎng)。3.4設(shè)計(jì)原則3.4設(shè)計(jì)原則遵循正確的設(shè)計(jì)原則，是提高設(shè)計(jì)水平，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，完成設(shè)計(jì)任務(wù)的根本保證。計(jì)算機(jī)巳從PC單機(jī)時(shí)代轉(zhuǎn)向以網(wǎng)絡(luò)為中心的時(shí)代

8、。同時(shí)，用戶追求產(chǎn)品的可互操作性 和可互換性，以降低建筑物壽命周期成本。建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)要適應(yīng)這個(gè)開(kāi)放環(huán)境的到來(lái)。在 進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，產(chǎn)品以公認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制 造，系統(tǒng)應(yīng)符合公認(rèn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，這種系 統(tǒng)稱為開(kāi)放系統(tǒng)。在開(kāi)放系統(tǒng)中，由不同廠家生產(chǎn)的同樣用途的產(chǎn)品可以互相替換；不同供應(yīng) 商的孤立的系 統(tǒng)，可以互相連接在一起；不同的網(wǎng)絡(luò)，可以互相交換數(shù)據(jù)。在建筑物自動(dòng)化領(lǐng)域，產(chǎn)品的制造技術(shù)規(guī)應(yīng)是LonMark，系統(tǒng)相互連接的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是BACnet，網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)的工 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是TCP/IPo4 系統(tǒng)說(shuō)明BAS樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)一般由四個(gè)部分組成：傳感器與執(zhí)行器，DDC（直接數(shù)字控制器），通訊網(wǎng)絡(luò)，中

9、央管理計(jì)算機(jī)。如下圖所示:中央管理傳輸線路中央管理傳輸線路DDC計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)（上位（通信網(wǎng)（現(xiàn)場(chǎng)絡(luò)）:控制*機(jī)行 通常，中央管理計(jì)算機(jī)（或稱上位機(jī)、器央監(jiān)控計(jì)算機(jī)）設(shè)置在中央控件室，它將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的所有信息數(shù)據(jù)集中提供給監(jiān)控人員，并接至室的顯示設(shè)備、記錄設(shè)備 和報(bào)警裝置等。DDC作為系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的接口，它通過(guò)分散設(shè)置在被控設(shè)備的附近，收集來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息，并能獨(dú)立監(jiān)控有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。它既可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)控制功能，也可通過(guò)傳輸線路與中央監(jiān) 控室的中央監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)保持通信聯(lián)系，接受其統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理，各DDC之間也可實(shí)現(xiàn) 雙向直接數(shù)據(jù)通信。中央管理計(jì)算機(jī)與DDC之間的信息傳送，由數(shù)據(jù)傳輸線路實(shí)現(xiàn)

10、，中央站與分站之間實(shí)現(xiàn)雙向直接數(shù)據(jù)通信。BA系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用共享總線形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。作為BAS系統(tǒng)的末端為傳感器和執(zhí)行器，它是裝置在被控設(shè)備的傳感（檢測(cè)）元件和執(zhí)行元件。這些傳感元件如溫度傳感器、相對(duì)濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電流電壓轉(zhuǎn)換器、液位檢測(cè)器、壓差器、水流開(kāi)關(guān)等，將現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的模擬量或數(shù)字量信號(hào)輸入至DDC，DDC則輸出控制信號(hào)傳送給繼電器、調(diào)節(jié)器等執(zhí)行元件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備進(jìn)行控制。在較大型的BA自控系統(tǒng)中，一般采用分級(jí)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如下圖所示:方案設(shè)計(jì)5.1需求分析5.1.1工程設(shè)計(jì)圍及要求根據(jù)一般的樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，參考相關(guān)的水、電、風(fēng)施工圖，樓宇自動(dòng)控

11、 制系統(tǒng)需要監(jiān)控的容有：HVAC系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控，包括空調(diào)機(jī)，新風(fēng)機(jī)及送排風(fēng)機(jī)的監(jiān)控冷凍站的監(jiān)測(cè)和控制熱泵機(jī)組的控制給排水系統(tǒng)的監(jiān)控變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)照明系統(tǒng)監(jiān)測(cè)錦江國(guó)際大酒店的智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)本著精益求精的精神，樓宇自控作為智能化系統(tǒng)的 核心，應(yīng)具有以下特點(diǎn)：需選用開(kāi)放的BAS系統(tǒng)，便于實(shí)現(xiàn)與消防系統(tǒng)、安保系統(tǒng)及物業(yè)管理系統(tǒng)等其他相關(guān)系統(tǒng) 的集成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，符合遠(yuǎn)程通信管理以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的要求。系統(tǒng)軟件應(yīng)具有全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成的能力，并按模塊化的方法設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)規(guī)模及應(yīng)用 功能的擴(kuò)展。通過(guò)以上分析，可以看到我們應(yīng)該選用先進(jìn)的、集散型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)BAS的實(shí)時(shí)集中監(jiān) 控管理功能

12、。作為集散型控制分站的控制器通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)各分站間，分站與中央站之間 及與電梯系統(tǒng)等專用設(shè)備接口的數(shù)據(jù)通信。檢察院新辦公酒店作為大型建筑，某些設(shè)備之間距 離較遠(yuǎn)，屬不同的控制器控制，控制分站間的通信將可實(shí)現(xiàn)這些距離較遠(yuǎn)設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)控制。需靈活采用現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)于不同樓層分別配置相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，保證系統(tǒng)良好的集散 性和以后的擴(kuò)展性。需采用優(yōu)化的控制方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制?？照{(diào)系統(tǒng)將成為酒店的能源消耗的大戶，采用 優(yōu)化的控制方案不但可以為酒店創(chuàng)造一個(gè)舒適的工作環(huán)境，且能大大節(jié)約能源，5.2 系統(tǒng)說(shuō)明錦江國(guó)際大酒店是一座集樓宇自控、消防、安保及諸多子系統(tǒng)于一體的綜合性智能化酒 店。根據(jù)此酒店的建筑特

13、點(diǎn)和應(yīng)用功能，我們推薦應(yīng)用KMC公司的KMDigital系統(tǒng)對(duì)酒店的 自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。KMC公司的KMDigital系 統(tǒng)采用模塊化的結(jié)構(gòu)，既可以組成多達(dá)50萬(wàn) 點(diǎn)的三級(jí)控制和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)大型的集散式控制系統(tǒng)，也可僅由就地控制器組成小到一個(gè)DDC的 小型網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的配置靈活簡(jiǎn)潔，為使用者提供了極大的方便。KMDigital系統(tǒng)是目前世界上最為先進(jìn)的高效能、集成化的BMS系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以將 酒店的樓宇機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)、消防報(bào)警及保安自動(dòng)化系統(tǒng)集成在一起，可以控制一座或多幢 酒店的眾多設(shè)備。從暖通空調(diào)、照明、節(jié)能、防火、保安直到財(cái)務(wù)和人事管理，并可以把企業(yè) 網(wǎng)中所有的數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)鎖在一起。KMDig

14、ital系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開(kāi)放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次的集 成，從現(xiàn)場(chǎng)層、自動(dòng)化層到管理層。KMDigital系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。521系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參見(jiàn)圖一、圖控科處司蓋！t的慮鼻俎理計(jì)ftfl- WWA WM網(wǎng)絡(luò)的特性如下:1. KMDigital系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)總線采用以太網(wǎng)，最多可聯(lián)125個(gè)MultiNet （多 功能控制器）， 通訊速率可達(dá)10兆。2 .每個(gè)MultiNet （多功能控制器）有兩個(gè)子網(wǎng)，可分別帶124個(gè)DDC控制器，子網(wǎng)為RS-485 ;通訊速率可達(dá)56.6K波特率。3. KMC系統(tǒng)最多可帶31000個(gè)DDC控制器，可實(shí)現(xiàn)496000個(gè)

15、點(diǎn)的 龐大系統(tǒng)。4 . KMDigital系統(tǒng)也可不使用MultiNet （多功能控制器），而直接由DDC組成一級(jí)網(wǎng)絡(luò)，KMDigital系統(tǒng)針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中一般數(shù)據(jù)量不大的情況，可以將控制器直 接掛在總線上，即可以脫離昂貴的網(wǎng)絡(luò)控制器，從而提高系統(tǒng)的靈活性。系統(tǒng)最小可以僅由一 個(gè)控制器構(gòu)成。5. MultiNet （多功能控制器）和DDC均可通過(guò)Modem遠(yuǎn)程傳輸數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、 報(bào)警呼叫、遠(yuǎn)程連網(wǎng)集成功能。6MultiNet與監(jiān)控電腦之間為RS-232連接方式，如距離較遠(yuǎn)時(shí)，可選 擇RS-422 的方式進(jìn)行連接。7.主網(wǎng)和子網(wǎng)的通訊媒體為屏蔽雙絞線，屏蔽層要單端可靠接地。8.主網(wǎng)和子網(wǎng)

16、都為 串聯(lián)結(jié)構(gòu)，如需要星狀分支，要用網(wǎng)絡(luò)中繼器連接。9.無(wú)論是主網(wǎng)或子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)線兩個(gè)末端的控制器要加終端電阻。. MultiNet控制器可通過(guò)XIRCOM接到Ethernet上，可分配給獨(dú)立 的IP地址， 但如其他MultiNet控制器通過(guò)主網(wǎng)接至Ethernet上的MultiNet控制器，則這些MultiNet 控制器的IP地址和接至Ethernet上的MultiNet控制器相同。.通過(guò)Gateway可接至BACNET網(wǎng)絡(luò)，利于系統(tǒng)集成。12KMDigital系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性，能滿足所有大廈的需求，KMC公司多種系列 產(chǎn)品可以控制多達(dá)五十萬(wàn)多點(diǎn)的龐大的系統(tǒng)也可監(jiān)視幾十點(diǎn)的靈活的小系統(tǒng)，或

17、者就地獨(dú)立完 成設(shè)計(jì)要求的局部功能，讓用戶有多種選擇。KMDigital系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正實(shí)時(shí)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”通訊，保證系統(tǒng)高效運(yùn) 行管理。 KMDigital 系統(tǒng)支持 INTERNET/INTRANET 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。LAN電纜發(fā)生中斷時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將持續(xù)設(shè)法在LAN上的每段重新建立通 訊，同時(shí)， LAN的每一段將獨(dú)立運(yùn)行直到恢復(fù)正常。15 .“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的通訊模式可以保證系統(tǒng)的信息直接在智能控制器之間共享，保證了 系統(tǒng)信息傳輸?shù)男剩桓訉?shí)用而可靠。16.KMDigital系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，著眼于實(shí)際系統(tǒng)中一般數(shù)據(jù)量不大的事實(shí)，將控制 器直接掛在總線上，可以脫離昂貴的網(wǎng)絡(luò)控制器，以及昂貴的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)，這樣做是提高系 統(tǒng)可靠性的重要保證。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最瓶頸的部分是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，消除這個(gè)瓶頸，是最先進(jìn)的樓 宇系統(tǒng)的特點(diǎn)。17 .中央工作站不直接參與系統(tǒng)的控制、調(diào)節(jié)、智能判斷等功能，它提供的只是一個(gè) 便于管理和修改系統(tǒng)配置的界面。因此對(duì)工作站的要求大大降低。522工程設(shè)計(jì)由于錦江國(guó)際大酒店的沒(méi)有具體設(shè)備清單，所以在這里樓控方面只能是泛泛而談。5.2.3系統(tǒng)開(kāi)通率我們可以承諾，整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)通率為100