楼宇控制原理说明

简介

嘉裕苑位于北京市朝阳区将台路，是一座集办公、酒店、公寓及商业于一体的现代化综合性建筑群，地下三层，地上二十九层，建筑面积约为89448平方米。建筑物机电设备自动化监控管理系统将对建筑物内的空调设备、制冷设备、通风设备、给水设备、热交换设备、照明设备、电力系统等的运行状态进行实时监视、控制和管理。在大楼内的监控室内设置一套中央操作站，通过中央工作站及分站的计算机对分布在建筑物内的各种机电设备进行集中监控管理，建筑物内的机电设备由分布在各设备机房的“直接数字式控制器――简称DDC控制器”作现场分散控制。现场DDC控制器之间的各种数据信息交换是通过LonWorks网络系统完成，通讯形式为无主从式点对点通讯。该系统是一套完全开放的系统，同时也是国家建设部大力推广的系统。

嘉裕苑对以下机电设备进行监视控制和管理：

制冷系统：冷机2台、冷冻泵3台、冷却泵3台、冷却塔2台、膨胀水箱2个

空调机组：5台

新风机组：5台

补风机：18台

排风机：40台

电力系统：高压4路、低压10路、变压器4台、发电机1台

照明系统：室外16路、航灯1路、室内77路（预留）

空调热交换系统：热交换2台

锅炉系统：锅炉2台、给水、补水泵4台、热水泵3台

给排水系统：空调、生活补水泵6台、中水泵6台、减压阀36组、水池61个、污水泵115台

室外监测：室外温度、湿度2组

消防水泵系统：消防泵8台、水箱2个、减压阀22组

电梯监测：电梯11部

1.中央工作站的功能

TA Vista是适用于各种类型建筑物（具有空调等楼宇设备）的设备控制、管理和监视的系统，是真正的32位Windows 95应用程序。TA Vista用于监控设备时，操作人员可以在屏幕上观察到正在发生的事件，并通过彩色图形直接改变事件的进程；是按照Microsoft的程序开发和设计指南而开发设计的Microsoft Windows 95程序。TA Vista利用了Microsoft Windows 95的基本函数，如窗口操作和鼠标/菜单操作；TA Vista的操作站由带监视器、键盘、鼠标的微机（PC）和打印机组成。

动态图形的显示、现场动态实时数据、现场数据通讯的显示；控制程序、监视程序和操作程序的输入、修改与传送；显示现场DDC控制器及现场设备的运行故障报警；显示、打印、记录运行参数、测量值、设定值、报警及报警处理情况，根据要求定时打印有关数据报告。

2.现场DDC控制器功能

根据国家颁布的“楼宇建筑自动化管理控制标准”和用户的使用要求，设计编写控制程序，对现场的机电设备进行控制与管理，并将节能控制方法与分布在现场的传感器、执行器结合，完成对现场机电设备运行状态的监控、现场动态数据的采集以及现场执行机构的调节。

控制原理说明

1.制冷系统冷冻机组4台,冷却泵5台,冷冻泵5台,冷却塔4台（6个风扇）

开机程序：冷却水蝶阀――冷却水泵――冷却塔风机――冷冻水泵――制冷机组。

停机顺序：制冷机组――冷冻水泵――冷却水泵――冷却塔风机――冷却水蝶阀。

每次开机前先行检查机组的供电状态，符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测机组的运行状态、操作状态、热保护继电器状态，如有异常发出报警信息。

运行时间的累计：运行状态符合要求，开始累计设备的运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在动态画面上。

根据冷冻水供、回水的压差来控制集，分水器旁通阀开关大小，维持制冷机组冷冻水流量及冷冻水供、回水的压力平衡。

根据冷却水温度、室外温度及冷却水泵开启台数控制冷却塔风扇启停。

备用泵：冷冻、冷却水泵均备用泵，当系统工作水泵发生故障时，备用泵自动投入运行，以保证系统正常使用。

定时轮换：4台冷机根据运行时间的多少定时轮换运行，以保证设备的运行时间和磨损程度基本相符，便于管理人员维护和管理。

趋势记录：机组的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

设备的监测：监测设备的运行状态、热保护继电器状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

程序调整：所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

注：现在各大厦所使用的冷冻机组均带有智能电脑控制装置，它可根据机组冷冻机的实际工作情况自动调配冷冻机冷量输出。

2.空调机组

由5台组合式空调机组组成。

AHU均为四管制机组，带预热盘管。

启停控制：空调机组根据预先设定的时间程序自动启/停空调机组送风机，每台机组都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。具体的开机程序为：每次开机前先行检查机组的手/自动开关状态（在冬季还需检查机组防冻温度），符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测风机的运行状态、热保护继电器状态，如异常发出报警信息。

运行时间的累计：空调机组运行状态符合要求，开始累计送风机运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在空调机组的动态画面上，并累计风机运行时间。

顺序控制：

开机：开机前1分钟打开新风门，开送风机，开水阀，开加湿阀。

关机：关加湿阀，关水阀，关风机，关风门。送风机与新风阀、回风阀联锁，停机时，自动关闭新风阀门，回风阀全部打开。

温度控制：

风门控制：与风机进行硬件连锁。水阀控制：夏季关机时，空调机组盘管的电动水阀关闭。开机时，根据回风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使回风温度控制在设定的范围之内；冬季当室外温度不过低（高于-5摄氏度），热盘管关闭。开机时，根据回风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使回风温度控制在设定的范围。

防冻控制：停机时，当室外温度低于-5摄氏度，热盘管水阀开启维持在5%-15%；当室外温度低于-10摄氏度，预热盘管水阀开启维持在15%-25%，以保证盘管表面温度和机组内部温度不低于10摄氏度。当盘管温度低于5℃时，不管机组是否开机，系统均自动进入防冻保护状态，停送风机，关新风门，打开热水阀，使盘管温度快速升高，以避免盘管发生冻害。

湿度控制：根据空调机组回风湿度和设定湿度的偏差（+5%），自动控制加湿设备的启停，使回风湿度维持在设定的范围内。

趋势记录：空调机组的各动态运行参数可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

空调机组的监测：AHU的监测：回风温度、回风湿度、防冻开关、送风湿度、电动阀状态反馈。同时监测AHU的送风机状态、过滤器状态、水阀开度反馈、开关状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。

有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

3.新风机组（5台）PAU为四管制机组风机，带预热盘管

启停控制：新风机组根据预先设定的时间程序自动启/停新风机组送风机，每台机组都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。具体的开机程序为：每次开机前先行检查机组的手/自动开关状态（在冬季还需检查机组防冻温度），符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测风机的运行状态、热保护继电器状态，如异常发出报警信息。

运行时间的累计：新风机组运行状态符合要求，开始累计送风机运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在新风机组的动态画面上，并累计风机运行时间。

顺序控制：

开机：开机前1分钟打开新风门，开送风机，开水阀，开加湿阀。

关机：关加湿阀，关水阀，关风机，关风门。送风机与新风阀联锁，停机时，自动关闭新风阀门。

温度控制：

水阀控制：夏季关机时，新风机组盘管的电动水阀关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在设定的范围之内。冬季当室外温度不过低（高于-5摄氏度），热盘管关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在设定的范围内。

防冻控制：停机时，当室外温度低于-5摄氏度，热盘管水阀开启维持在5%-15%；当室外温度低于-10摄氏度，预热盘管水阀开启维持在15%-25%，以保证盘管表面温度和机组内部温度不低于10摄氏度。当盘管温度低于5℃时，不管机组是否开机，系统均自动进入防冻保护状态，停送风机，关新风门，打开热水阀，使盘管温度快速升高，避免盘管发生冻害。

湿度控制：根据新风机组送风湿度和设定湿度的偏差（+5%），自动控制加湿设备的启停，使送风湿度维持在设定的范围内。

趋势记录：新风机组的各动态运行参数，可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

新风机组的监测：监测开关状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。

所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

4.补风机系统（18台）

启停控制：根据预先设定的监控程序自动启/停补风机组，具体的开机程序为：

补风机每次开机前先行检查机组的手/自动开关状态（在冬季还需检查防冻温度），符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测风机的运行状态，如异常发出报警信息。

运行时间的累计：补风机运行状态符合要求，开始累计送风机运行时间，每满1小时将自动记录累加的时间自动显示在补风机的动态画面上。

温度控制：

水阀控制：夏季关机时，补风机组的电动水关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在设定的范围之内。冬季当室外温度不过低（高于-5摄氏度），停机时热盘管关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对盘管的电动水阀进行自动PI调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在特定的范围之内。

防冻控制：当盘管表面温度低于5度时，机组进入防冻保护状态，关风机、关盘管，打开预热盘管水阀，以保证盘管不被冻坏。

趋势记录：补风机组的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

过滤器检测：补风机组上设有过滤器，装有压差开关，当过滤器堵塞时发出报警信号，提醒工人及时更换过滤器，以保证送风的洁净度。

补风机的监测：送风温度、防冻温度。同时监测补风机的状态、过滤器状态、手/自动开关状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。

注：所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

5.排风机系统（40台)

KOAF KEF EAF机组

启停控制：根据预先设定的时间程序自动启/停排送风机，每台机组都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。

机组每次开机前先行检查机组的手/自动开关状态，符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测风机的运行状态，如异常发出报警信息。

运行时间的累计：机组运行状态符合要求，开始累计送风机运行时间，每满1小时将自动记录累加的时间自动显示在排风机的动态画面上。

趋势记录：排风机组的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

机组的监测：监测机组的风机状态、故障报警、手/自动开关状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上进行调整修改，以满足用户的使用。

6.给排水系统

水池3座；生活补水泵6台、中水泵2台；减压阀8组；污水泵115台；污水池58座。

启停控制：生活水泵根据预先设定的程序，每台水泵都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。

水泵每次开机前先行检查水泵的手/自动状态，符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测水泵的运行状态，如异常，则发出报警。

运行时间的累计：水泵运行状态符合要求，开始累计水泵运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在水泵的动态画面上。

生活水泵：2台一组，为变频控制，给水系统监测水泵的状态、故障、变频器的故障及管网的水流及供水压力，异常时发出报警。

污水系统：中水系统水池设高低二组液位，高液位时启动水泵，低液位时关闭污水泵。水泵两台一组，一用一备。程序中都设有故障替补控制程序和时间轮换控制程序，以保障系统工作正常和各个水泵运行时间基本相同，便于管理人员管理。

下生活用水池内均放置一只液位开关，超高位发出报警信号。

监测生活水箱溢流液位，发出报警信号。

监视水泵的运行状态及故障报警，并自动累计运行时间，监测变频泵的变频器状态。

监测集水坑液位，当到达溢流液位时，发出报警信号。

趋势记录：水泵的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上进行调整修改，以满足用户的使用。

7.照明系统（公共照明77路；室外照明16路；航标灯1路）

公共照明、室外照明、航标灯控制根据时间程序开启或关闭区域的照明，监视照明回路的开关状态，故障报警，自动累计开关时间。

8.热交换系统

热交换2台

热交换，热水循环泵每两台为一组，通过热交换二次侧出水温度与设定温度的偏差，自动控制热交换一次侧的电动水阀的开度，以保证热交换二次侧出水温度在控制范围内。

启停控制：根据预先设定的时间程序自动启/停热交换水泵，每台水泵都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。

水泵每次开机前先行检查水泵的状态，符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测水泵的运行状态、水流状态，如异常，则发出报警。

运行时间的累计：水泵运行状态符合要求，开始累计水泵运行时间，每满1小时将自动记录累加的时间自动显示在水泵的动态画面上。

在热交换器上一次侧、二次侧均设温度监测。

热交换在各入口设置电动蝶阀，空调供水根据供、回水温差及流量计算出各使用区域的热负荷，便于调整热水量。

趋势记录：水泵的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

热交换的监测：监测热交换循环泵的运行状态、开关状态、手/自动状态。同时监测热交换一次侧、二次侧工作状态，热交换供、回水的温度，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并进行同步打印。

所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

9.变配电系统

高压4路，低压2组，变压器4台，发电机2台。

高压：监测高压进线开关状态、故障。监测高压进线出线的各电力参数、电流、电压、有功功率、功率因数及有功电度。

低压：监测变压器的高温报警、超温报警及变压器风扇的故障、状态。监测进线柜的电力参数，监测发电机组的运行状态、故障报警及热保护继电器的状态，同时监测发电机的出线电流、电压，发电机油箱的高低液位，异常时发出报警信号。

运行时间的累计：开关运行状态符合要求，开始累计照明时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在水泵的动态画面上。

趋势记录：开关的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。

供电和照明监测：监测高压、低压、开关状态、故障、变压器风扇的故障、状态，照明开关的故障和状态。同时监测高低压柜和发电机的电流、电压、功率因数和有功电度、有功功率。各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。

有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。

室外照明根据预设的程序，按不同的日期、时间控制室外照明的启停。

10.消防系统的监测

监视消防水泵的开关状态和报警。

自动累计消防水泵的运行时间，监测消防水箱的高低液位。

当各监测对象发生异常时，系统发出报警信息，同时运行消防紧急控制程序，以保证大厦安全。

11.电梯监测系统

监测电梯运行状态和运行报警信号，发生异常时及时报警。

累计电梯运行时间，提供电梯维修保养计划。

12.其它系统

根据大厦的情况，在顶层分别测量室外温、湿度传感器，以保证室外参数的相对准确。

以上所有监控功能均可以在中央管理站和监控分站上看到动态的彩色图像及实时的监控数据。TA Vista可以定时输出各种数据报表、能量报表、趋势记录、历史记录及各种报警报告。系统管理人员需输入相应等级的密码才可进入系统，以保证系统不被未授权人员侵入和干扰。