楼宇自动化简述及应用

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1003-2738（2011）11-0283-01

摘要：楼宇自动化系统在建筑物中起到很大的作用，本文简单介绍了楼宇自动化系统，并列举了在承德项目中应用。

关键词：楼宇自动化；系统设置；设备选型

一、楼宇自动化系统

（一）楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。楼宇自动化系统的基本功能可以归纳如下：

(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。

(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

(6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

(7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

（二）系统设置。

(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。 (2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。 (3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。 (4)监测并及时处理各种意外、突发事件。(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。 (6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。 (7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

楼控系统的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

二、承德科技研发中心大厦概况

承德科技研发中心大厦位于河北省承德市开发区，总用地面积9公顷，总建筑面积62087 。其中地上面积49435，地下面积12652。建筑高度111米，地上25层。该项目于2007年4月开始设计施工，目前已经投入使用。

（一）、系统选用设备清单（本项目选用西门子系列产品）

（二）受控设备的监控内容

1.冷热源的监控。

监控设备包括：冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等。(1)根据事先排定的工作及节假日时间表，定时启停冷水机组及相关设备。完成冷却水循环泵、冷却水塔风机、冷冻水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动及冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却能力塔风机的顺序连锁停机。启动顺序为：对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2~3min启动；制冷主机在确定冷却水泵、冷冻水泵开启后启动。停止顺序为：关闭制冷主机；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵在主机关闭后延迟4-5min关闭；对应冷却水、冷冻水管路上的阀门关闭。 (2)测量冷却水供回水温度，以冷却水供水温度及冷却塔的开启台数来控制冷却塔风机的启停的数量。维持冷却水供水温度，使冷冻机能在更高效率下运行。 (3)监测冷水总供回水温度及回水流量，由冷水总供水流量和供回水温差，计算实际负荷，自动启停冷却塔、冷冻水循环泵、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀； (4)根据膨胀水箱的液位或管道压力，自动启停自动补水泵；

2.新风／空调机组的监控

监控设备包括：新风／空调机组。 (1)时间程序自动启／停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能； (2)监测送风机的运行状态、手／自动状态、故障报警、累计运行时间； (3)防冻保护：在冬季，当温度过低时，开启热水阀，关新风门、停风机、报警提示； (4)由风压差开关测量空气过滤器两侧压差，超过设定值时报警，提示清理滤网； (5)风机、风门、冷水阀状态连锁程序；(6)对于新风机组，测量新风温度和送风温度，并根据送风温度PID调节水阀的开度，维持送风温度为设定值；对于空调机组，测量新风温度和回风温度，并根据回风温度PID调节水阀的开度，维持回风温度为设定值；

3.给排水系统的监控

监控设备包括：给排水泵、生活水池、污水池、集水坑。(1)监测生活水泵、污水泵的运行状态，手／自动状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间； (2)实现就地控制和远程控制的转换； (3)监测生活水池液位，对超限水位报警，防止溢流，对超低液位也进行报警； (4)根据生活水箱液位，启停生活水泵，并进行超限报警； (5)根据污水池、集水坑液位，启停污水泵，并对超高液位进行超限报警。

4.给排风系统的监控

监控设备包括：送／排风机。(1)监测各风机的运行状态、手／自动状态； (2)在自动状态下按时间程序自动启／停风机； (3)监测送／排风机的故障信号，故障时报警，并累计运行时间。

5.照明系统的监控

监控设备包括：正常照明、备用照明、事故照明、疏散照明、立面照明、航空障碍灯等的照明控制配电箱。(1)对于各照明回路，根据时间程序自动开／关各照明回路；(2)对于各照明回路，监控各回路的开关状态、故障报警、手／自动状态； (3)以上时间，程序可根据用户需要任意修改，可自定义节假日工作模式，降低大厦运行中的电能消耗。

6.电梯系统的监控

电梯监控系统是根据电梯的运行状态，故障状态等情况，统计设备的运转状况，合理分配电梯利用资源，提高服务质量的有效手段。监测报警内容：按运行时间表顺序启/停电梯；监视电梯的运行状态，故障状态；电梯紧急状态报警；根据上下班时间，分配电梯的运行状况；客流高峰期间优化电梯的输送方式。

参考文献：

[1] 建筑楼宇自动化. 机械工业出版社。

[2] 微型计算机控制技术. 清华大学出版社。

[3] SIEMENS S7-200 Programmable Controller System Manual。

[4] SIEMENS STEP-7 使用手册。

[5] 楼宇自动化系统 中国电力出版社。