自學(xué)3 樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)例

第六章樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)工程實(shí)例東勝大廈，坐落于山東省東營(yíng)市西城區(qū)，總建筑面積51700m2，建筑高度為99.7m，建筑層數(shù)地上26層，地下2層，室外庭院面積約22000m2，是一座集酒店、辦公、商務(wù)、娛樂、賓館為一體的綜合性智能化建筑。東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)采用西門子樓字科技(天津)有限公司為大廈提供的西門子公司最新一代的S600APOGEE系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高東勝大廈的整體管理水平，節(jié)約能源，提供更為舒適的室內(nèi)環(huán)境，將大廈內(nèi)制冷站、供熱站、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組、公共區(qū)照明部分、給排水、送排風(fēng)等系統(tǒng)納入大廈自動(dòng)化管理系統(tǒng)。

6.1東勝大廈一、樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)是一套將冷熱源、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等設(shè)備或系統(tǒng)以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，以安全、可靠、節(jié)能、節(jié)省人力和綜合管理為目的。為了建成一個(gè)優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上著重考慮了三個(gè)方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個(gè)子系統(tǒng)的控制器I／O點(diǎn)數(shù)及點(diǎn)的類型，同時(shí)確認(rèn)I／O點(diǎn)數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場(chǎng)儀器、儀表、傳感器、變送器和執(zhí)行器等元件的正確選擇與配置；其三是中央操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)的配置。

二、樓宇自控系統(tǒng)的控制內(nèi)容目標(biāo)

總體上來講，樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)該向用戶提供如下功能：

(1)通過配置系統(tǒng)的硬件和軟件，實(shí)現(xiàn)測(cè)量各類工藝、設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)置并控制設(shè)備啟停、提供設(shè)備運(yùn)行報(bào)告等功能；

(2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警；

(3)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制組織的安全調(diào)整功能；

(4)根據(jù)系統(tǒng)記錄，管理分析當(dāng)前和過去運(yùn)行過程；

(5)提供計(jì)算和預(yù)測(cè)工具，用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用；

(6)實(shí)現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換；

1、冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控監(jiān)控設(shè)備包括：冷水機(jī)組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動(dòng)補(bǔ)水泵、電動(dòng)蝶閥等。

(1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時(shí)間表，定時(shí)啟停冷水機(jī)組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、電動(dòng)蝶閥、冷水機(jī)組的順序連鎖啟動(dòng)及冷水機(jī)組、電動(dòng)蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的順序連鎖停機(jī)。

啟動(dòng)順序?yàn)椋簩?duì)應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動(dòng)延遲2~3min啟動(dòng)；制冷主機(jī)延遲3~4min執(zhí)行。

停止順序?yàn)椋毫⒓辞袛嘀鳈C(jī)電源；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動(dòng)延遲2-3min關(guān)閉；對(duì)應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。

(2)測(cè)量冷卻水供回水溫度，以冷卻水供水溫度及冷水機(jī)的開啟臺(tái)數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度，使冷凍機(jī)能在更高效率下運(yùn)行。

(3)監(jiān)測(cè)冷水總供回水溫度及回水流量，由冷水總供水流量和供回水溫差，計(jì)算實(shí)際負(fù)荷，自動(dòng)啟停冷水機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)蝶閥；

(4)根據(jù)膨脹水箱的液位，自動(dòng)啟停自動(dòng)補(bǔ)水泵；

(5)監(jiān)測(cè)冷水總供回水壓力差，調(diào)節(jié)旁通閥門開度，保證末端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運(yùn)行。在冷水機(jī)系統(tǒng)停止時(shí)，旁通閥自動(dòng)全關(guān)；

(6)監(jiān)測(cè)各水泵、冷水機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動(dòng)狀態(tài)、故障報(bào)警，并記錄運(yùn)行時(shí)間；

(7)水泵保護(hù)控制：在每臺(tái)水泵的出水端管道上安裝水流開關(guān)，水泵啟動(dòng)后，水流開關(guān)檢測(cè)水流狀態(tài)，如故障則自動(dòng)停機(jī)；水泵運(yùn)行時(shí)如發(fā)生故障，備用泵自動(dòng)投入運(yùn)行；

(8)中央站彩色動(dòng)態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其他的歷史數(shù)據(jù)等。

2、換熱站系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：熱交換器、冷凝泵等。

(1)監(jiān)測(cè)各熱交換器二次水出水溫度，依據(jù)出水溫度按PID調(diào)節(jié)一次熱水(或蒸汽)調(diào)節(jié)閥，保證出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)，溫度超限時(shí)報(bào)警；

(2)測(cè)熱水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)和故障信號(hào)，故障時(shí)報(bào)警，并累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；

(3)中央站彩色動(dòng)態(tài)圖形顯示、打印、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其他歷史數(shù)據(jù)等。

3、新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控(1)時(shí)間程序自動(dòng)啟／停送風(fēng)機(jī)，具有任意周期的實(shí)時(shí)時(shí)間控制功能；

(2)監(jiān)測(cè)送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動(dòng)狀態(tài)、故障報(bào)警、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；

(3)防凍保護(hù)：在冬季，當(dāng)溫度過低時(shí)，開啟熱水閥，關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機(jī)、報(bào)警提示；

(4)由風(fēng)壓差開關(guān)測(cè)量空氣過濾器兩側(cè)壓差，超過設(shè)定值時(shí)報(bào)警；

(5)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序；

①啟動(dòng)順序：開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機(jī)、調(diào)冷水閥；

②停機(jī)順序：停風(fēng)機(jī)、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；

(6)對(duì)于新風(fēng)機(jī)組，測(cè)量新風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值；對(duì)于空調(diào)機(jī)組，測(cè)量新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度，并根據(jù)回風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持回風(fēng)溫度為設(shè)定值；

(7)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等；

4、給排水系統(tǒng)的監(jiān)控監(jiān)控設(shè)備包括：給排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)監(jiān)測(cè)生活水泵、污水泵的運(yùn)行狀態(tài)，手／自動(dòng)狀態(tài)和故障信號(hào)，故障時(shí)報(bào)警，并累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；

(2)實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換；

(3)監(jiān)測(cè)生活水池液位，對(duì)超限水位報(bào)警，防止溢流，對(duì)超低液位也進(jìn)行報(bào)警；

(4)根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進(jìn)行超限報(bào)警；

(5)根據(jù)污水池、集水坑液位，啟停污水泵，并對(duì)超高液位進(jìn)行超限報(bào)警；

(6)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等。

5、給排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：送／排風(fēng)機(jī)。

(1)監(jiān)測(cè)各風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動(dòng)狀態(tài)；

(2)在自動(dòng)狀態(tài)下按時(shí)間程序自動(dòng)啟／停風(fēng)機(jī)；

(3)監(jiān)測(cè)送／排風(fēng)機(jī)的故障信號(hào)，故障時(shí)報(bào)警，并累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；

(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等。

6、照明系統(tǒng)的監(jiān)控

(1)對(duì)于各照明回路，根據(jù)時(shí)間程序自動(dòng)開／關(guān)各照明回路；

(2)對(duì)于各照明回路，監(jiān)控各回路的開關(guān)狀態(tài)、故障報(bào)警、手／自動(dòng)狀態(tài)；

(3)以上時(shí)間，程序可根據(jù)用戶需要任意修改，可自定義節(jié)假日工作模式，降低大廈運(yùn)行中的電能消耗；

(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等。

7、變配電系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)變配電系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對(duì)高壓、低壓、變壓器、發(fā)電機(jī)設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，本樓宇控制系統(tǒng)對(duì)變配電系統(tǒng)只監(jiān)視不控制。

由供配電設(shè)備廠商預(yù)留連接供配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)接口，采集下列信號(hào)：

(1)高壓進(jìn)線柜：三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度；

(2)所有高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài)；

(3)變壓器溫度；

(4)低壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流；

(5)所有低壓進(jìn)出線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及故障跳閘狀態(tài)；

(6)低壓主要配電回路電能計(jì)量；

(7)測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)三相電壓、三相電流、頻率及運(yùn)行或故障信號(hào)；

(8)監(jiān)測(cè)變壓器室、高／低壓配電室、發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)溫度。

(9)為無縫集成，本項(xiàng)目均要求廠家提供國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議：MODBUS、OPC。

8、電梯系統(tǒng)的監(jiān)控本項(xiàng)目樓宇自控系統(tǒng)對(duì)電梯系統(tǒng)實(shí)行只監(jiān)不控的方式，電梯系統(tǒng)提供高級(jí)接口給樓宇自控系統(tǒng)集成，樓宇自控對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、電梯的上升、下降進(jìn)行監(jiān)視；對(duì)自動(dòng)扶梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)電梯系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累積記錄。6.2賽格廣場(chǎng)賽格廣場(chǎng)坐落在深圳福田區(qū)，被譽(yù)為：“鉆石寶地”的深南中路與華強(qiáng)北交匯處，是目前世界最高的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)大廈，采用框架筒體結(jié)構(gòu)，占地面積9653m2，總建筑面積169833.8m2，建筑物高度291.6m，含塔尖總高度345.8m，大廈共有76層，其中地下室4層，主要為停車場(chǎng)和設(shè)備房，地上72層，1-10層為裙樓，擁有亞洲最大規(guī)模的電子市場(chǎng)，其上62層為寫字樓、酒店和觀光層，72層天面設(shè)有直升機(jī)停機(jī)坪。一、樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想原則

大廈各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施齊全，主要包括以下7大系統(tǒng)：

賽格廣場(chǎng)BAS系統(tǒng)采用了瑞典TAC自控公司最先進(jìn)的TAVISTA只能樓宇控制系統(tǒng)，TAVISTA采用開放式結(jié)構(gòu)與LONWORKS技術(shù)，模塊化設(shè)計(jì)，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)LONTALK通訊協(xié)