樓宇自控系統(tǒng)介紹

樓宇自控系統(tǒng)2.1系統(tǒng)概述現(xiàn)代的智能建筑往往是從建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)開始的。智能建筑內(nèi)部有大量的電氣設(shè)備，如：環(huán)境舒適所需要的空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備及給排水設(shè)備等，這些設(shè)備多而散，多，即數(shù)量多，被控制、監(jiān)視、測量的對象多，多達上千點甚至上萬點；散，即這些設(shè)備分散在各個層次及角落。如果采用分散管理，就地控制，監(jiān)視和測量難以想象。為了合理利用設(shè)備，節(jié)省能源，節(jié)省人力，確保設(shè)備的安全運行，自然地提出了如何加強設(shè)備的管理問題。隨著人民生活水平的日益提高，人們對生活、工作環(huán)境的要求也越來越高，隨之也帶來了能源的高消耗等一系列問題，樓宇自動控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。而計算機技術(shù)和信息技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，對大廈內(nèi)的各種設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和測量不再是隨線式，而是采用掃描測量。系統(tǒng)控制的方式由過去的中央集中監(jiān)控，轉(zhuǎn)而由高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代的集散型控制系統(tǒng)，中央處理機以提供報表和應(yīng)變處理為主，現(xiàn)場控制器以有關(guān)參數(shù)自動控制相關(guān)設(shè)備，來達到控制目的。現(xiàn)在我國的樓宇自控系統(tǒng)主要應(yīng)用于各大型寫字樓、賓館、酒店等。隨著大廈功能的多樣化及精致化要求的提出，大廈中的各種機電設(shè)備也日趨復(fù)雜，技術(shù)含量日益提高，同時機電設(shè)備又是大廈的主要能耗單位，節(jié)能性成為大廈運轉(zhuǎn)成本的主要指標(biāo)，所有這些都決定了樓宇自控系統(tǒng)已成為大廈必不可少的一個組成部分。2.2樓宇自控系統(tǒng)的重要作用強化物業(yè)管理方面作為現(xiàn)代化建筑在硬件上的突破并不是代表其本質(zhì)的唯一方面，如何提升物

業(yè)管理的水準(zhǔn)是每個使用者面臨的重要問題，而工程在投入使用后，在內(nèi)部管理機制上的改革將通過樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用而達到節(jié)約人力、強化內(nèi)部管理，減少傳統(tǒng)內(nèi)部管理所帶來的不必要的人為消耗。節(jié)約人力由于主要設(shè)備由計算機監(jiān)控，工程人員可以通過電腦很快獲得各區(qū)域的溫度、濕度情報，了解設(shè)備的運行狀況，及時確定維修保養(yǎng)措施，并且直接對設(shè)備進行啟停控制，大大提高了控制精度。減低機器磨損程度，延長設(shè)備使用壽命由于電腦對各種設(shè)備運行時間及啟停進行設(shè)定并控制，使操作者可以合理運行，避免某一臺設(shè)備長期超負(fù)荷運作，因而延長設(shè)備的平均使用壽命。D?及時發(fā)出報警信號，避免意外事故發(fā)生E.強化內(nèi)部管理，提高工作效率由于所有出現(xiàn)的故障及數(shù)據(jù)更改，計算機均有不可刪除的記錄，因此對內(nèi)部管理工作的監(jiān)督、崗位檢查、維護內(nèi)容及費用控制具有傳統(tǒng)管理不可及的功能。F.節(jié)約能源的作用作為大廈內(nèi)主要機電設(shè)備（如空調(diào)、冷熱源、水泵、照明等），其能耗占全部能耗的大部分，它直接關(guān)系到整個大廈的總經(jīng)濟性，反過來，也正是由于樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用，使得在節(jié)能降耗的方法及效果上，日趨完善和提高。隨著樓宇自控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化和各種節(jié)能軟件的開發(fā)利用，樓宇自控系統(tǒng)逐步成為節(jié)能的主要措施和手段。G?室內(nèi)環(huán)境控制作用

FanSpeedAuto, j\Ca|ArtWindowsOpw?LightsOnOffOFFLowMidHigh:燦3ncysgTurnLightsON()CYLONTectiniaiWritingMaTemperature24.6°cDMdband：17xWIT；I：J；l"J集中空調(diào)是室內(nèi)環(huán)境優(yōu)劣的基本設(shè)施，溫度、濕度作為空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)舒適性的基本要素，能否達到設(shè)計要求和滿足各種情況下的指標(biāo)僅僅依靠人的感覺是做不到的，也無法進行自動控制，BA系統(tǒng)依靠準(zhǔn)確的儀表傳感器和計算機的PID()CYLONTectiniaiWritingMaTemperature24.6°cDMdband：17xWIT；I：J；l"J2.3樓宇自控系統(tǒng)的功能設(shè)計樓宇自控系統(tǒng)可由設(shè)于中控室內(nèi)的中央系統(tǒng)對大樓內(nèi)的如下系統(tǒng)進行監(jiān)控：-新風(fēng)機組-VAV空調(diào)系統(tǒng)-冷源系統(tǒng)-熱交換系統(tǒng)?送排風(fēng)系統(tǒng)-給排水系統(tǒng)?變配電系統(tǒng)8?照明系統(tǒng)9?電梯系統(tǒng)?熱風(fēng)幕系統(tǒng)?室外溫濕度等樓宇中央管理系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著對整個大樓內(nèi)的設(shè)備的監(jiān)測、控制與管理任務(wù)，是樓宇自控系統(tǒng)的核心，起著類似人腦的重要指揮作用。設(shè)計選用Unitron樓宇自控計算機管理系統(tǒng)。?可任意查詢所需的參數(shù)、數(shù)據(jù)，高效運行空調(diào)系統(tǒng)及其它樓宇系統(tǒng)?可進行參數(shù)、彩色圖像、監(jiān)控程序的輸入、修改與傳送?查看和調(diào)節(jié)諸如溫度、濕度等變量，并記錄結(jié)果

?對通訊接口UCC4，現(xiàn)場子站進行設(shè)定并顯示子站及機組運行狀態(tài)、電力開關(guān)狀態(tài)、水箱水位等?動態(tài)顯示運行參數(shù)、測量值、設(shè)定值，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯誤時，發(fā)出警報，顯示、打印、記錄報警及報警處理情況?根據(jù)要求定時打印有關(guān)報告2.3.1暖通新風(fēng)空調(diào)監(jiān)控良好的工作環(huán)境，要求室內(nèi)溫度適宜，濕度恰當(dāng)，空氣潔凈。暖通新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)就是為了營造良好的工作環(huán)境，并對建筑物內(nèi)部大量暖通新風(fēng)空調(diào)設(shè)備進行全面管理而實施的監(jiān)控。新風(fēng)機組的監(jiān)控內(nèi)容如下：新風(fēng)機組中空氣一水換熱器，夏季通入冷水對新風(fēng)降溫除濕，冬季通入熱水對空氣加熱，干蒸汽加濕器用于冬季對新風(fēng)加濕。對機組進行監(jiān)控的要求如下：（1）檢測功能：監(jiān)視風(fēng)機電機的運行/停止?fàn)顟B(tài)；監(jiān)測風(fēng)機出口空氣溫、濕度參數(shù)；監(jiān)測新風(fēng)過濾器兩側(cè)壓差，以了解過濾器是否需要更換；監(jiān)視新風(fēng)閥打開/關(guān)閉狀態(tài)；（2）控制功能：控制風(fēng)機啟動/停止；控制空氣一熱水換熱器水側(cè)調(diào)節(jié)閥，使風(fēng)機出口溫度達到設(shè)定值；控制干蒸汽加濕器閥門，使冬季風(fēng)機出口空氣濕度達到設(shè)定值。（3）保護功能：冬季當(dāng)某種原因造成熱水溫度降低或熱水停供時，應(yīng)停止風(fēng)機，并關(guān)閉新風(fēng)閥門，以防機組內(nèi)溫度過低而凍裂空氣一水換熱器；當(dāng)熱水恢復(fù)正常供熱時，應(yīng)能啟動風(fēng)機，打開新風(fēng)閥，恢復(fù)機組正常工作。（4）集中管理功能：智能大樓各機組附近的DDC控制裝置通過現(xiàn)場總線與相應(yīng)的中央管理機相連，于是可以顯示各機組啟/停狀態(tài)，送風(fēng)溫、濕度、各閥

門狀態(tài)值；發(fā)出任一新風(fēng)機組的啟/?？刂菩盘?，修改送風(fēng)參數(shù)設(shè)定值；任一新風(fēng)機組工作出現(xiàn)異常時，發(fā)出報警信號。2.3.2冷熱源及其水系統(tǒng)的監(jiān)控智能化大廈中的冷熱源主要包括冷卻水、冷凍水及熱水制備系統(tǒng)，其監(jiān)控特點如下:/冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)的作用是通過冷卻塔和冷卻水泵及管道系統(tǒng)向制冷機提供冷水，監(jiān)控的目的主要是保證冷卻塔風(fēng)機、冷卻水泵安全運行；確保制冷機冷凝器側(cè)有足夠的冷卻水通過；根據(jù)室外氣候情況及冷負(fù)荷調(diào)整冷卻水運行工況，使冷卻水溫度在要求的設(shè)定范圍內(nèi)。/冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控冷凍水系統(tǒng)由冷凍水循環(huán)泵通過管道系統(tǒng)連接冷凍機蒸發(fā)器及用戶各種冷水設(shè)備（如空調(diào)機和風(fēng)機盤管）組成。對其進行監(jiān)控的目的主要是保證冷凍機蒸發(fā)器通過足夠的水量以使蒸發(fā)器正常工作；向冷凍水用戶提供足夠的水量以滿足使用要求；在滿足使用要求的前提下盡可能減少水泵耗電，實現(xiàn)節(jié)能運行。/熱水設(shè)備系統(tǒng)的監(jiān)控?zé)崴O(shè)備系統(tǒng)以熱交換器為主要設(shè)備，其作用是產(chǎn)生生活、空調(diào)及供暖用熱水。對這一系統(tǒng)進行監(jiān)控的主要目的是監(jiān)測水力工況以保證熱水系統(tǒng)的正常循環(huán)，控制熱交換過程以保證要求的供熱水參數(shù)。/熱水系統(tǒng)監(jiān)控?zé)崴到y(tǒng)設(shè)備主要有：熱交換器、熱水箱、熱水循環(huán)水泵（回水泵）。其監(jiān)控功能如下：＞熱水循環(huán)泵按時間程序啟動/停止。＞熱水循環(huán)泵狀態(tài)檢測及故障報警（當(dāng)發(fā)生故障時，相應(yīng)備用泵自動投入運行）。＞熱交換器與熱水循環(huán)聯(lián)鎖控制，當(dāng)循環(huán)泵啟動后，熱交換器（爐）才能加熱，控制熱水溫度。＞熱水供水溫度和回水溫度及檢測。＞對于熱水部分，當(dāng)熱水箱水位降至低限時，聯(lián)鎖開啟熱水器冷水進口閥，以補充系統(tǒng)水源；當(dāng)熱水水位達高限時，聯(lián)鎖關(guān)閉冷水進水閥。2.3.3給水系統(tǒng)監(jiān)控給水排水監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是通過計算機控制及時地調(diào)整系統(tǒng)中水泵的運行臺數(shù)，以達到供水量和需水量、來水量和排水量之間的平衡，實現(xiàn)泵房的最佳運行，實現(xiàn)高效率，低能耗的最優(yōu)化控制°BAS系統(tǒng)給排水監(jiān)控對象主要是水池、水箱的水位和各類水泵的工作狀態(tài)。例如：水泵的啟停狀態(tài)，水泵的故障報警以及水箱高低水位的報警等等。這些信號可以用文字及圖形在顯示屏上顯示及通過打印機把其記錄打印出來。給水系統(tǒng)設(shè)備主要有：地下儲水池、樓層水箱和生活水箱、生活水泵等。排水系統(tǒng)設(shè)備主要有：排水水泵、污水集水泵、廢水集水泵。2.3.4送排風(fēng)系統(tǒng)多功能建筑，不同用途的區(qū)域?qū)λ团棚L(fēng)有不同的要求，因此應(yīng)根據(jù)使用的性質(zhì)及特點，對送排風(fēng)設(shè)施進行不同的控制?？刂频脑O(shè)備主要有送風(fēng)機、排風(fēng)機、軸流風(fēng)機、射流風(fēng)機、排風(fēng)兼排煙機平時由樓宇自控系統(tǒng)控制用于排風(fēng)，著火時由消防系統(tǒng)控制用于排煙。＞ 根據(jù)時間程序啟停風(fēng)機。監(jiān)測風(fēng)機運行狀態(tài)監(jiān)測風(fēng)機手自動狀態(tài)風(fēng)機故障報警2.3.5電梯監(jiān)控系統(tǒng)電梯系統(tǒng)是智能化大廈內(nèi)不可缺少的設(shè)施，它們?yōu)榻ㄖ旧矸?wù)時，不僅自身要有良好的性能和自動化程度，而且還要與整個樓宇自控系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行，接受中央計算機的監(jiān)視、管理及控制。電梯的控制方式可分為層間控制、簡易自動、集選控制、有/無司機控制以及群控等。對于大廈電梯，通常選用群控方式。電梯監(jiān)控的監(jiān)控功能如下：對各部電梯的運行狀態(tài)檢測。故障檢測與報警，包括廳門、廂門故障檢測與報警；轎廂上下限超限故障報警以及鋼繩輪超速故障報警等。各部電梯的開/?？刂?，電梯群控，當(dāng)任一層用戶按叫電梯時，最接近用戶的同方向電梯，將率先到達用戶層，以節(jié)省用戶的等待時間；自動檢測電梯運行的繁忙程度以及控制電梯組的開啟/停止的臺數(shù)，以便節(jié)省能源。當(dāng)發(fā)生火警能夠時，由電梯升降控制器控制所有的電梯，包括直升客梯和貨梯降、扶梯等至首層，并切斷電梯的供電電源。電梯監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成：電梯的運行狀態(tài)可由管理人員用光筆或鼠標(biāo)器直接在CRT上進行干預(yù)，以便根據(jù)需要隨時起、停任何一臺電梯。電梯的運行及故障情況定時由打印機進行記錄，并向上位管理計算機（或BMS）送出。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等異常情況時，消防監(jiān)控系統(tǒng)及時向電梯監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警及控制信息，電梯監(jiān)控系統(tǒng)主控制器再向相應(yīng)的電梯DDC裝置發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使它們進入預(yù)定的工作狀態(tài)。2.3.6照明與動力監(jiān)控多功能建筑，不同用途的區(qū)域?qū)φ彰饔胁煌囊螅虼藨?yīng)根據(jù)使用的性質(zhì)及特點，對照明設(shè)施進行不同的控制，在系統(tǒng)中應(yīng)包含一個智能分站，對整個大廈的照明設(shè)備進行集中的管理控制，稱為照明與動力監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括大廈各層的照明配電箱、事故照明配電箱以及動力配電箱，其監(jiān)控功能包括：根據(jù)季節(jié)的變化，按時間程序?qū)Σ煌瑓^(qū)域的照明設(shè)備分別進行開/?？刂啤ＵＵ彰鞴╇姵霈F(xiàn)故障時，該區(qū)域的事故照明立即投入運行。發(fā)生火災(zāi)時，按事件控制程序關(guān)閉有關(guān)的照明設(shè)備，打開應(yīng)急燈。有保安報警時，將相應(yīng)區(qū)域的照明燈打開。照明監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)主要有兩個方面，一是為了保證建筑物內(nèi)各區(qū)域的照度及視覺環(huán)境而對燈光進行控制，稱為環(huán)境照度控制；通常采用定時控制、合成照度控制等方法來實現(xiàn)；二是以節(jié)能為目的對照明設(shè)備進行的控制，簡稱照明節(jié)能控制；有區(qū)域控制、定時控制、室內(nèi)檢測控制三種控制方式。2.3.7供配電系統(tǒng)監(jiān)控供配電系統(tǒng)是智能化大廈的動力系統(tǒng)，我們可以設(shè)想如果沒有供配電系統(tǒng)，整個大樓將處于癱瘓狀態(tài)，無法正常運轉(zhuǎn)。無疑，供配電系統(tǒng)是大樓的主要部分，是保證大樓各個系統(tǒng)正常工作的充分必要條件。智能化大廈供配電監(jiān)控系統(tǒng)，主要是檢測大樓內(nèi)供配電設(shè)備和備用發(fā)電機組的工作狀態(tài)及供配電質(zhì)量，該系統(tǒng)檢測對象一般為以下幾部分：（1）高/低壓進線、出線與中間聯(lián)絡(luò)斷路器狀態(tài)檢測和故障報警；電壓、電流、功率、功率因數(shù)的自動測量、自動顯示及報警。（2）變壓器二次側(cè)電壓、電流、功率、溫升的自動測量、顯示及高溫報警。

（3）直流操作柜中交流電源主進線開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視，直流輸出電壓、電流等參數(shù)的測量、顯示及報警。（4）備用電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機啟動及供電斷路器工作狀態(tài)監(jiān)視與故障報警，電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、油箱油位、進口油壓等參數(shù)的自動測量、顯示及報警。另外，供配電系統(tǒng)除了實現(xiàn)上述保證安全、正常供配電的控制外，還能根據(jù)監(jiān)控裝置中計算機軟件設(shè)定的功能，以節(jié)約電能為目標(biāo)對系統(tǒng)中的電力設(shè)備進行管理，主要包括：變壓器運行臺數(shù)的控制，合約用電量經(jīng)濟值監(jiān)控，功率因數(shù)補償控制及停電復(fù)電的節(jié)能控制。2.3.8VAV系統(tǒng)建議中央空調(diào)變風(fēng)量（VAV）系統(tǒng)70年代初由國外研制推出，目前是歐美等發(fā)達國家主流的空調(diào)系統(tǒng)，它根據(jù)空調(diào)負(fù)荷的變化以及室內(nèi)要求參數(shù)的變化來自動調(diào)節(jié)各末端及空調(diào)機組風(fēng)機的送風(fēng)量，最大程度地保證空調(diào)環(huán)境的舒適性，降低空調(diào)機組的運行能耗。2.3.8.1VAV系統(tǒng)的特點＞舒適性能實現(xiàn)各個空調(diào)區(qū)域的靈活控制，可以根據(jù)負(fù)荷變化或個人的要求自行設(shè)定環(huán)境溫度。＞節(jié)能由于空調(diào)系統(tǒng)絕大部分時間是在部分負(fù)荷下運行，而變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過改變送風(fēng)量來調(diào)節(jié)室溫的，因此能夠合理的分配風(fēng)量，減少空調(diào)機組的風(fēng)機能耗30%，可明顯降低運行電費，并可降低空調(diào)機組的總裝機容量，節(jié)省主機一次投資。＞溫度控制靈活不會發(fā)生過冷或過熱。由于溫度控制的靈活、有效，可以避免常