楼宇控制系统范文

时间:2023-09-15 23:09:59

楼宇控制系统

楼宇控制系统篇1

关键字:楼宇自控系统;控制

中图分类号: TU984 文献标识码: A 文章编号:

1引言

本文以一工程实例介绍了组成智能大厦的一个子系统一楼宇自控系统,这个系统担负着对整座大厦内机电设备的集中监测与控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。同时,在计算机软件的支持下进行信息处理、数据计算、数据分析、逻辑判断、图形识别等,从而提高了智能大厦的高水平的现代化管理和服务。

2系统结构

本系统包括两个可以互相通信的中央监控站,每个监控站上挂接两条控制总线(C-BUS),每条总线各挂15个左右区域控制器。利用语音软件(Interactive Voice Response Software)可以实现电话远程控制,通立电话进入整个楼宇系统,监视并控现场的物理点。本系统的结构图如图1。

本系统共采用了58个数字式直接控制器(DDC)和2个开放式连接控制器。其中,大型模块式控带咪(监控点最多可达128点)21个,中型单元式控制器(监控点最多可达36点))37个。从整体结构可见系统分为四个部分:中央监控站、区域控制器、现场设备(图中没有画出)和通信网络。中央控制站是整个系统的最高层管理中心,用来监视、控制、数据处理和中央管理,即对来自分站的数据和报警信息进行实时监测,同时也向分站发送各种各样的控制信息,也可以对己有的数据进行打印,做各种报表,做数据的历史趋势曲线等;区域控制器即所谓分站,对下具有育删泣完成对现场电气设备的数据采集和控制,对上具有与中央控制站通过网络介质通信的功能:现场设备直接与控制器相连,它的数字和模拟信号直接接到控制器,从控制器输出的控}唁号也直接引至现.场设备;现场设备具有安全、可靠能满足实际要求的精确度的特点;通信线一般使用屏蔽或非屏蔽双绞线,在中央控制站一层使用TCP/IP协议,通信速率可达l OMbps,在分站一层使用RS485协议,通信速率可达1 Mbps。

3与第三方控制系统进行接口

一般而言,楼宇自控系统是对建筑物内的空调设备、照明配电设备、给排水设备和电梯设备等进行监视和控制,从而使大楼的物业管理更方便、更快捷,实现一定程度的智能化。现在很多商家都开发了相应的、各有特色的软件来实现这一目标,但对于每一套软件来说,它都有自己的侧重点和某方面的优势。因此对于用户来讲,可以自行选择并加以相互综合,集两套或两套以上系统软件的优点,从而使整个管理更有效。这样就势必带来了一个相互通信、交换信息的问题,即接口的实现。

笔者参与的楼宇自控系统是一大型楼宇自动化系统,该系统共有监控点3000多个。整套系统实现对生产中心内的新风机组、吊式风柜、风机盘管、空调机组、给排风机、照明配电设备及冷冻站的一部分参数进行监控。

该大楼有冷冻站两个,包括八台冷水机组。冷冻站内的冷水机组是由另一套第三方控制系统(Carrier)来进行监控的。该系统可以根据当时大厦内的温度高低来确定冷量需求,从而自动启停不同功率的冷水机组,并随时监视它们的各种运行参数。由于它监视所得到的参数只能从各个冷水机组上的分站显示屏观看,且不十分方便。如果短彭丈该系统的CCN Dataport将所有参数提供给楼宇自控系统,直接在中央监控站上浏览则会很有效,而控制仍由Carrier自动进行。接口原理如图2:

从图2可以看出,与Carrier控制系统相连的OpenLink控制器就相当于一个Excel 5000类型的控制器。它在C-Bus控制总线上也占用一个设备结点号(每条总线至多可以有30个设备结点),并且它可支持多达768个数据点。

4电话远程控制

语音信息系统是在公用电话网上向用户提供存取语音信息的邮箱式服务系统,它是计算机技术和通信技术在通信领域里紧密结合的产物。当语音信息系统在智能建筑中使用时,可作为建筑物内用户专用的语音信息服务系统。它的目的是相应用户在任何时间任何地方使用电话,通过拨号和按键,对语音信息系统进行操作,从中存取、管理语音信息。语音信息技术与计算机技术和软件工程发展密切相关,系统中信息的不同类别、用户的不同需求、服务的不同侧重点以及管理模式等等,都可以通过丰富而复杂的软件设计得到实现。

语音系统允许用户通过电话拨号进入楼宇自控系统,对系统的设备进行监视和控制;也可以在数据点产生报警时,通过电话通知预先设定的用户,或澎丈交换机来传呼相应的传呼机,传呼机可以是中文BP机和数字BP机,只要添加相应的设备如Modem就可以了。当用户拨打分配给该电话遥控系统的电话号码并接通后,会听到欢迎进入电话遥控系统的提示,用户输入帐号加两个“*”即可。其后,用户的操作可以完全按照该系统给出的语音提示进行。退回主菜单可以按,’#”键。帐号不同,用户级别可能不同,可以选择的菜单也不同。具体步骤如图3:

从上图可以看出,通过点菜单可以进行很多功能,利用这些功能可以对整个楼宇自控系统的所有数据输出点进行监视和控制。也就是说通过电话控制各数据输出点和通过运用上位机、键盘控制数据输出点效果是等价的。

实现电话远程控制,需要添加的硬件设备为语音接口长,它插在上位监控站的ISA槽上,每块语音接口卡带有四个电话接口,也就是说允许四部电话同时访问。首先必须正确设置语音板。语音板上有几个影践,它们是JPI、JPS、JP6、JP7、 SWl。1P7用来设置语音板的数量,如果系统只用了一块语音板则要跳上。JP1用来设置接口卡的IRQ值,允许的值为2,3,4,5,7,9,缺省的跳线在IRQ9,如果其它外设已经占用,则改变到一个空余的IRQ值,如果有一块以上的语音板,它们使用相同的IRQ值。JP5和JP6用来设置I/O地址中的基地址。两个组合起来可以设置四种基地址:D000,A000,B000,C000,其中D000是缺省设置。SW是用来设置偏移地址,共有四个DIP开关,可以设置八个偏移地址:0000,2000,4000,6000,8000,A000. C000,EOOO。所以结合起来就可以设置32种I\O地址。注意在设置IRQ和I\O地址时,不能与其它设备冲突。

上位监控站运行语音软件IVR(Interactive Voice Response)之前,应先在软件中进行编辑和修改工作。它包括两个方面:语音菜单的录制和各种系统特性表的编制。

在菜单方面,首先要录制好每个语音提示,并存放在系统规定的目录下。然后根据具体需要组织上卜文提示,包括欢迎提示、菜单的层层进入、有关的帮助以及它们之间的顺序如何等等。数据点表的编制主要是根据在系统中点的位号进行命名相对应的数据点名字;选择相应的楼层号(三个数字)、区域号(三个数字)和设备号(三个数字),即地理位置,这是最关键的,因为当系统进行数据点查找的时候,就是依次根据楼层号、区域号、设备号来进行的,所以每一个数据点的地理位置都必须不同。数据点还有对应的描述、语音代码、缺省值、产生报警时的电话组、可以访问该点的用户以及该点的任务安排等。

系统特性表包括系统用户表、语音代码表、电话列表等。系统用户分为三种:系统管理员、可录音用户、一般用户,其中系统管理员可以定义其它用户、录制语音提示、编辑系统数据库等,也就是说他拥有系统所有的权限;而可录音用户可以录制系统语音提示以及系统管理员分配给他的数据点一般用户只能控制系统管理员分配给他的数据点。语音代码表为地理位置描述或者数据点的描述等。电话列表为当系统产生报警后系统将自动呼出至的电话或传呼机列表。完成了硬件和软件方面的设置之后,电话遥控系统便可以正常工作了。这样,系统管理员可以随时随地通过一部双音频电话控制整个楼宇自控系统。

5 结论

楼宇自控系统是建筑智能化的重要组成,今后会有很大的发展前景。

参考文献

[1]徐超汗,徐智能编著.智能大厦楼宇自动化系统设计方法.科学技术文献出版社,1998年.

楼宇控制系统篇2

关键词:楼宇自动化自动化控制系统

中图分类号:TN830.1文献标识码: A 文章编号:

楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分,其任务是对建筑物内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的,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。

一、楼宇自动化系统的组成

楼宇建筑通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统,楼宇自动化系统由以上系统的场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机和管理计算机通过数据通信网络被有机地结合起来,组成分级分布控制系统,它是运用计算机数据处理、自动测量及控制技术,对以上子系统的机电设备进行自动控制和统一管理。

二、楼宇自动化系统的原理

楼宇自动化系统采用的是分布式控制系统,它的特征是“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。

2.1分布式控制系统的数据通信网络

数据通信网络是分布式控制系统的支柱。整个分布式控制系统的结构,实质上是一个网络结构,现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”,都含有CPU和网络接口,它们都有自己特定的网络地址,可以通过网络发送和接收数据,网络中的各节点处于平等地位,既能共享资源,又不相互依赖,形成既有统一指挥,又使危险分散的功能结构,网络的架构区具有极大的伸缩性,可扩性很强,可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要,十分灵活、方便。

2.2分布式控制系统的进一步分散化

(1)LonWorks技术,LonWorks是一种完全分布式控制的局部操作网技术。LonWorks网络节点由神经元芯片、收发器、固件和I/O接口电路组成。神经元芯片是这种智能节点的核心,它由媒体访问控制处理器、网络处理器和应用处理器组成,这就使得节点既能管理网络通信,又具有控制功能。

(2)传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构,而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上,采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统,标准LAN为原有的分布式控制系统,使用BACnet协议,以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换,把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议,把控制功能进一步分散到现场级仪表,标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充,互为依托,构成一个完全分散的、真正开放的建筑设备自动化系统。

三、楼宇自动化系统的硬件、软件的配置

1、楼宇自动化系统的硬件主要由下列几部分组成:

(1)建筑物监视系统:提供一个以windows环境下的人机交互界面,为工程师提供应用程序的编制平台,为操作人员提供直观和快捷的操作界面。中央管理机实现对个系统的集中监测、管理与最优控制。

(2)建筑物控制系统:对所需的模拟量输入/输出和数字量输入/输出进行现场监视和控制。

(3)建筑物防火及保安系统:实现出入控制,保安监视和控制,集成摄像控制,火灾报警等功能。

2、楼宇自动化系统软件的配置有:

(1)身份鉴别软件:只有操作员身份密码,才能行使操作员职责范围内的指令。

(2)常规记录软件:负责常规记录资料的处理、显示、打印。

(3)节能控制软件:根据室外的温度相对湿度,充分发挥自然潜力,控制空调系统的运行、节约能源。

(4)运行时间累计、维修记录软件:在设备累计运行时间超过设定值时,进行报警,这是供预防性维修保养用的。

(5)故障报告软件:负责设备的故障报警,以及故障的显示和打印记录。

(6)最大负荷限制软件:当实际负荷超过额定的极限值时,发出报警信号,同时切除预定可以切断的负荷,减少电费的开支。

四、楼宇自动化系统将实现如下主要功能:

1、中央空调系统的监控管理

(1)监视控制整个大厦的空调系统(包括:风机盘管控制、冷热水泵旁通控制、冷却水塔进水控制等;

(2)通过冷冻水的供/回水温度和流量测量、自动计算出空调系统的冷负荷,并在楼宇自动化系统的CRT上显示;

(3)根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数,以达到最佳的节能效果;

(4)测量并自动控制冷冻水系统供/回水总管的差压,维持系统要求的差压值。

2、给排水系统的监控管理

(1)楼宇自动化系统将监控给排水系统的所有水泵的运行状态;

(2)楼宇自动化系统将对给排水系统的设备运行时间、状态、水量、压力值进行记录;

(3)当水泵出现故障时,楼宇自动化系统会通过联锁控制备用泵自动投入运行;

(4)监控给排水系统的如下设备:生活给水泵、消防给水泵、自动喷淋泵、稳压水泵、排污泵、屋顶水池、地下水池、污水池、给排水监控系统。

3、供配电监控系统

变配电系统正常运行,可靠供电是智能大厦安全使用的保证。因此,智能大厦的控制中心要控制、监视、记录供电系统的运行情况,主要包括:

(1)高压系统:进线与蹭联络断路器状态控制监测、电压、电流、频率、有功功率、无功功率、变压器温度及故障状态显示与报警;

(2)低压系统:进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、功率因数、重要输出支路断路状态监控、故障情况显示、报警;

(3)直流系统:交流电源主进线断路器控制、直流输出、电压、电流及故障状态显示报警;

(4)发电机系统:发电机启动、供电、主断路器状态、电压、电流、频率、转速、油箱位高低、水温等显示、故障报警、断路器状态控制;

(5)照明系统:根据大厦内的使用功能、分成不同的区域照明,如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、航空障碍灯照明、室外环境照明等,按照时间顺序及使用需要,由中央监控系统控制开、关状态,故障显示。

4、保安自动化系统,楼宇自动化系统将监控保安系统的如下设备:门禁系统、闭路电视系统、防盗报警系统、巡更系统。

五、结语

楼宇控制系统篇3

本项目位于深圳市中心商务区。其东为中心区公园,南隔步行街,与深圳烟草大厦相邻,西临民田路。

本工程的总用地面积为5652.8m2,总建筑面积为73480.94m2,地下有3层,地上32层(不包括避难层),建筑高度为134m,是一个集商业办公和酒店客房服务于一体的综合性高档写字楼。

在平面布局上,地下三层为地下车库及设备机房;一至四层为裙楼; 首层沿南侧美食步行街设有骑楼和沿街商铺;一二楼设有证卷办公大厅,银行办公大厅,开敞式办公,办公入口大堂,宾馆入口大堂等;三楼设置开敞式办公,宾馆特色餐厅等;四楼设置会议室,宾馆客房等,五至九楼设置宾馆客房;十至三十二楼均为办公。

系统设计遵循以下原则

1.高效节能

大厦内机电设备根据实际用量自动调节工况,从而节约能耗。

主备设备之间定期轮换、维护,延长使用寿命。

优化物业管理手段,配置少量的人员就能够满足大厦的日常运作。

2.安全舒适

大厦因应内外环境的变化,自动调节空气、照度;采用人机合一的方式,保障客户的利益不受侵犯。

3.运行可靠

在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具有迅速恢复的功能。

4.高集成度

物业管理人员在同一地方就可以对不同的子系统进行监控、管理,并能够进行异地远程设置。

楼宇设备管理平台

1.楼宇设备管理平台主要对机电设备的监控进行管理。它针对供热系统、制冷系统、空调系统、通风系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、自动抄表系统等机电系统进行监控。它能够根据实际的使用情况自动调节设备运行,节约能耗,防患于未然,并减轻物业管理者的劳动负担,自动完成设备的维护、能源计费等。

2.楼宇设备管理平台是以楼宇设备监控系统为主,采用分层的系统结构,具有高度的容错性,保证网络发生故障不会引致系统崩溃,现场控制装置依然能够独立运作,待排除故障后自动恢复正常。现场应采用先进、开放的现场总线技术,使不同品牌的产品容易集成到管理平台上,而且可根据使用要求扩展端口。

3.楼宇设备管理平台是处于应用层级的,通过计算机网络以TCP/IP通讯协议集成到综合管理平台(IBMS)上。它与大厦安防、消防等系统之间的联动关系均通过IBMS的关系集成来完成,以保持高效率的互动状态。

楼宇设备中央监控室

楼宇设备管理平台的中央监控室布设在首层。地下一层冷冻机房和高低压配电室内设控制分站,分别对冷水系统、空调设备及高低压配电系统进行监视和控制。采用先进的管理软件作为监控手段,它应满足如下功能要求:

1.全中文化的图形化操作界面监视整个系统的运行状态,在工作站上通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制。

2.提供平面布置图、工艺流程图、实时曲线图、监控点表多种形式显示监控点状态,形象直观地显示设备的运行情况。

3.提供多种途径查看设备状态,如通过平面图或流程图,通过下拉式菜单或功能键进行常用功能操纵,以单击鼠标的方式可逐级、细化地查看设备状态及有关参数,通过交换式菜单方便地修改工艺参数。

4.对系统的操作权限有严格的管理,以保障系统的操作安全。

5.当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时,均产生声光报警信号,经操作人员确认后才能解除。报警区分不同优先级别,分事态缓急进行处理。所有报警信号均记录到报警汇总表中,以供操作人员查看。

6.提供汇总报告,作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据。

7.可提供图表式的时间程序计划,可按日历制定计划,制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。

8.采用标准的关系型数据库格式建立历史数据库,可形成图形显示及打印。数据应采用合适的存储设备海量存储,永久保存。

楼宇自动控制系统(BAS)

对各个系统的具体要求

1.对空调系统的控制

(办公、酒店的空调系统分开独立设置)

冷水系统

冷冻机启、停控制

冷冻水泵启、停控制

冷却水泵启、停控制

冷却塔风机启停控制

电动蝶阀的自动启停

冷却水供水温度遥测

冷冻水供、回水温度遥测

冷冻水回水水流量

冷负荷计算

冷冻机、冷却/冻水泵、冷却塔风机的顺序启、停控制

根据冷负荷确定冷水机组开启台数

根据冷冻水系统供、回水总管压差,控制其旁通阀开度

新风空调机

风机启、停控制

状态显示和故障报警

送、回风温、湿度遥测

根据送、回风温、湿度调节冷阀

过滤器淤塞报警

新风阀与风机联锁

新风温、湿度遥测

排风机、送(进)风机

风机启、停控制

状态显示和故障报警

2.对给、排水系统的控制

给水系统

市政给水压力检测和显示

地下水池水位显示和报警

高位水箱水位显示和报警

水泵启、停控制

泵的轮换使用及备用泵的自动投入

排水系统

污、废水井溢流水位报警

根据水位控制排水泵的运行台数

水泵启、停控制

热水循环系统

热水循环泵的启停控制

泵的轮换使用及备用泵的自动投入

热水机组的自动启停

储水罐的高温和低温报警

3.对变配电系统的监视、控制

高压系统

出线开关状态显示

进、出线电流、电压显示

功率因数显示

变压器

温度显示

超温报警

低压系统

进线、母联开关状态显示

进线电流、电压显示

功率因数显示

计量

柴油发电机

电流、电压、频率、有功、无功功率显示

高、低压配电系统图运行显示

4.照明系统

照明系统的监控主要是集中对公共区域的照明进行定时开关,以减少物业管理人员频繁的周期性劳动。现场数字式控制装置应能实现以下功能:

对车库、户外、公共通道等照明回路进行开关控制,状态反馈。

预留调光装置接口,为大厦外部、大堂等装饰性背景照明扩展调光功能。

5.电梯系统

电梯具有独立的控制系统,只接收消防系统的指令,当发生火灾时迫降首层或避难层。它通过工业标准接口与大厦BA系统通讯,提供电梯运行状态、故障报警、楼层显示等数据。

6.远程抄表系统

远程抄表系统是采用数字脉冲表替代传统的机械表对能源进行计量,除了在表体具有度数直观表示外,通过脉冲的统计换算成度数,自动向楼宇设备管理平台上传数据,定期生成报表,作为物业管理者向大厦客户收费的凭据。

系统主要对电力、自来水、煤气、空调冷凝水、供热热水等进行计费。由于大厦主要是商业办公为主,与住宅要求不同,计量方式也各有不同。

远程抄表系统选用与楼宇设备监控系统一致的现场总线技术,数字脉冲表通过采集器集中记录度数,再上传给楼宇设备管理平台,由工作站记录存档,并按月度打印成报表。历史记录可在IBMS中开放给客户查询。

大厦的远程抄表系统应具有远程联网的功能,能够向电力公司、自来水公司、煤气公司等市政部门提供接口。

7.消防设备

楼宇控制系统篇4

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物,就楼宇自控系统(简称BA系统)是建筑智能的重中之重。

关键词:电气控制BA系统远程

楼宇自控系统(简称BA系统),是智能建筑最为复杂的一部分,随着科技和网络的发展,各种设备系统软件平台的开放,现代建筑的能化程度越来越高,通过BA系统智能网络,对建筑中的水、电、空调、设备等进行检测和控制,合理的系统配置使建筑最大程度高效和节能。但要真正做好BA系统比较难,因现代建筑各种的设备很多,各种设备的运行方式和电压等级各不同,要做好BA系统网络与设备的接口很重要,大量的设备的运行和检测要通过电气控制箱来实现,很多建筑设计院和施工单位对BA系统中DDC与电气控制箱等接口电气控制不重视,甚至理解不深。造成建筑楼宇自控系统的很多死角,不能做好BA系统的原因之一,造成很多缺陷。

一、BA系统的电气控制箱接口

很多建筑在设计阶段,建筑设计院在对BA系通设计一般总是概念性的设计,用户很多需求不能反映在设计图上,很多业主寄希望于系统集成商的二次深化设计,但这些系统集成商又不能完全理解建筑上设备控制的要求,特别电气配电箱控制系统不理解,如果建筑施工单位不重视或不理解BA系通对配电箱的控制系统,就有可能造成BA系通失败。各合作单位之间互相推托责任,造成投资失败和大量的施工浪费。

BAS系统与建筑设备之间的接口是BA系统设计时首先要注意的问题,它关系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑设备,直接影响系统能否顺利开通。系统设计工程师在设计之初就应向发展商或建筑设备电气控制箱的供应商提出接口要求,如电气控制箱应提供手/自动转换、开/关指令、开/关状态、故/障状态等接点及对这些接点的要求,在电气控制箱生产前要确定。特别是电压要求,一般的电压为直流24V或交流220V、380V,在工程中应根据具体情况综合考虑接口控制线路电压等级,从设备的安全及抗干扰要求首先考虑直流24V,不能长距离操控,由于电压较低,控制线路电流较大,如果DDC离设备接口点线路较长,电压降较大,会造成控制不能实现,。如果采用交流220V或380V控制线路,控制线路电流较小,但对系统干扰明显加大,特别是交流电压加在DDC的继电器上,对系统的安全造成不利。在BAS系统设计中合理布置DDC的数量和位置,显得很重要。

二、现场的传感器、执行器接口

传感器、执行器的信号类型与控制模块的信号类型一致 ,建筑上设备种类很多,标准也不统一,在系统集成在设计和施工时考虑统一,特别在设备订货时向生产厂提出要求,满足控制要求。

传感器、执行器的输入、输出信号类型与控制模块的输入、输出信号类型一致与否,直接关系到BA系统能否顺利开通,设计时应该予以重视。一般应注意两点:

(1)两者类型是否一致

随着传感器、执行器技术的发展,其输入、输出信号类型也在发生变化。如温度传感器的信号类型一般为模拟输入(AI),而采用占空比技术的温度传感器的信号类型则为数字输入(DI);电动调节阀的信号类型一般为模拟输出(AO),而采用浮点控制技术的电动调节阀的信号类型则为数字输出(DO),凭经验认为温度传感器为AI信号,电动调节阀为DO信号可能会失败的。

(2)两者类型一致时,还应注意是否匹配

两者类型一致时,也同样存在是否匹配的问题。如AI信号有2―10V和4―20mA的区别,DI信号则有频率大小区别。4―20mA的AI信号要经过处理才能接到2―10V的AI模块版上,而脉冲间隔为ms级的DI信号接到s级的DI模块版上后,可能就产生误报等问题。

三、设备的检测接口

建筑上有大量的设备独立成系统或大型设备,如消防系统和中央空调制冷主机或热泵主机等,对BA系统的DDC来讲,只能监控这类设备或部分控制,这类系统不光要考虑接口的配合,还要考虑BA系统和消防系统的接口统一和中央空调制冷主机或热泵主机的软件兼容及开放程度。

消防系统接口

对消防系统来讲自成报警联动系统,水、电、风各设备齐全且联动建筑各类设备,如当火灾来临时,消防系统会停止火灾部位的通风空调设备,切断于消防无关的电气系统,开启相关的消防灭火系统、防排烟系统和防火区域隔离设备,电梯迫降系统,很多的建筑内地下室防排烟和正常通风系统为同一系统,消防系统优先,空调风系统和消防联动,消防设备主设备受BA系统和消防系统双重监控和联动控制,很多建筑把消防主控机房和BA系统主机房设在一起。所以BA系统和消防系统相衔接面很广,兼容和接口统一很重要。

大型设备专业设备接口在建筑中常见的中央空调主机,如螺杆制冷主机、热泵机组等,这些设备本身智能化程度很高,有很完整的操控检测系统,而且可以通过主机来控制相关空调循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔风机等

组成空调冷、水系统自控系统,BA系统和这些设备控制方式就有很多选择,这些设备的软件和BA系统软件兼容程度决定了BA系统对这些设备控制方式。

我主持的温州建行大楼机电按装项目,在当时的温州地区来讲,系算是做得比较成功的,大楼建筑面积的59000平米,设XL500型DDC现场工作站13个,XL100型DDC现场工作站2个,受控电气控制箱257个,受控点达到3000多组。

由于该大楼设计智能化程度较高,BA系统较为完整,从系统集成商系统设计开始到工程完工,各相关单位均参与其中,业主、设计院、系统集成商、施工单位、设备供应商等,为了给BA系统提供完备有效控制接口,系统集成商和我们施工单位就受控设备接口点和控制方式,核对施工图设备信息核对将近一个月,电气控制箱生产商深化二次控制设计将近二个月,如此认真细仔的工作,使得受控设备无一遗漏。在BA系统施工图出图已很严密和完整。

确定了控制接口电压:所有受控电气控制箱控制点电压为交流220V、运行状态反馈为无源开关信号、故障报警为无源开关信号、手自动状态为无源开关信号,现场的传感器、执行器接口均为直流24V。

对所有消防系统设施进行设备监控,对三台100万大卡制冷机组实施起停控制并对机组运行状态监控。

在施工过程中,严格控制施工各环节,对所涉及的设备严格把关,严格管线敷设,严控线路长度和线径。

由于对控制接口的重视及严谨的设计和周密的施工,使得温州建行大楼BA系统调试达到设计要求,满足业主需求,从该大楼投入使用以来,一直运行良好,但部份设备,空调新风机组进风阀由于长期很少转动,风阀机构转动困难,部分执行机构损坏,这跟平时的维护和空调系统施工有关系。

近年来,BA系统应用越来越广泛,现在城市道路照明和景观照明也大量用BA系统来控制,很多地方通过移动通信GPRS网络实施远程无线遥控,对运行状态检测并对电缆防盗监控,所有的控制方式都离不开接口的电气控制。

楼宇控制系统篇5

需求分析

根据招标文件JCA 2001―009Y的招标项目要求,并结合广西建筑智能化现状,区检综合楼是屹今为止整个广西所有建筑物当中智能化程度要求最高的。因此,在智能化系统的设计上,如何将各子系统的设计完美结合,这是业主关心的也是我们设计的侧重点。

区检综合楼的机电设备数量庞大,为了将这些设备有机的管理起来,提高设备的运行效率,减低设备的运行成本,一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制,另一方面首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给区检综合楼,使本方案不仅满足区检综合楼现在的需求,更加对以后机电设备运行和维护的高效率提供了解决方案,提高楼宇设备管理水平,这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。

广西区检察院作为~个国家的重要部门,每天都要处理很多事务,工作人员的工作繁重,这便要求一个极为舒适宽松的办公环境,以提高办公效率。为此,我们在对区检综合楼楼宇自控系统进行设计时,将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上,运用高科技手段,将环境参数调整到对人最舒适的数值,充分体现科技以人为本的真谛。

根据区检综合楼楼宇自控系统的设计要求(招标书JCA2001-009Y)、相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计,设计将会参照所提供的技术说明,并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计。本系统工程监控范围包括以下部分:

1、柜式空调机系统

2、风机盘管

3、新风机系统

4、冷冻站系统

5、计算机中心机房专用空调

6、通风系统

7、供配电系统

8、给排水系统

9、电梯控制

1O、消防系统

11、其它系统

设计原则

广西区检察院智能化系统建设工程是面向二十一世纪的高技术高标准工程,其智能化系统在符合实际需要的前提下应有适当的超前性,以满足未来的需求。其BA系统的设计应遵循以下原则:

1、实用性

楼宇自控系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下,合理平衡系统的经济性与超前性,以避免片面追求超前性而脱离实际或片面追求经济性而损害区检综合楼的智能性。

2、可靠性

系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行,也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。

3、经济性

在楼宇自控系统工程投资中,以总体目标为方向,局部服从全局,力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性价比。

4、易维护性

因为本系统极为复杂,要保证日常运行,系统必须具有高度的可维护性和易维护性,尽量做到所需维护人员少,维护工作量小,维护强度低,维护费用低。

5、开放可扩展性

本楼宇自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范,兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输,各子系统可方便进出系统。

设计依据

1、电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232-82)

2、建筑设计防火规范(GBJ 116-88)

3、区检综合楼的弱电设计图纸和招标项目要求

4、JOHNSON CONTROLS产品设计手册

5、智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)

系统设计

根据我们的设计,区检综合楼楼宇自控系统是由2台网络控制器(NCU)及1台操作站(OWS)所组成的。

直接数字式控制器(DDC)主要分散布置在区检综合楼现场设备所在的位置,总共有24个,DDC之间是通过RS485通讯网络相互连接至网络控制器(NCU),每个网络控制器(NCU)有1个N2E通讯接口。

由于区检综合楼分布着很多的控制设备,所以我们建议系统采用集散式控制方式。因高级的控制过程复杂,用同一控制过程的结果并不能满足各个区域,采用集散式控制方式还可增强系统可靠性、减少施工费用。

DDC分布以就近控制设备为原则,每个DDC箱均有一个主控器(DX-9100)。主控器带有操作键盘及显示装置。因此,当网络或操作站有故障时,每个DDC均能完成各自所有的就地控制功能。

1、柜式空调机系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列空调设备进行监控:

一层:2台柜式空调机

二层:1台柜式空调机

二十层:2台柜式空调机

(2)控制说明

每台柜式空调机在送风口及回风口均设温度传感器1个共2个、压差开关1个、冷冻水开度比例调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制,实现对空调机的监控,其监控功能主要有:

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况,风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动。用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致,则说明此控制点的设备有故障,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外,BA系统会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。另外,BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

手动/自动转换显示

DDC控制器通过对手动/自动转换装置状态的检测,把信号读回来分析来确定控制算法,并把信号送回中央监控系统并显示。

送风、回风温度检测

DDC控制器通过安装在送风口和回风口的温度传感器,把送风及回风的温度读回来,以做为控制算法的原始参数,并把检测回来的温度送回中央监控系统显不。

冷冻水阀门开度控制及显

示、回风温度控制

DDC控制器通过温度传感器可以检测到回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然后把控制信号输出至冷冻水阀来对阀门进行开度调节,以控制冷冻水的进水量,进而达到温度调节的目的。另外,此冷冻水阀会与风机状态联锁,在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。

滤网状态监察

BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调),BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日后检查之用。

运行时间累计

BA系统利用软件统计计时功能可以实时的累计风机的运行时间,并记录显示。

此外,由于柜式空调机组没有风速控制及加湿装置,故招标书上对应的有关招标项目要求无法实现。另外,为了方便系统的管理及维护,根据以往的经验,在招标项目要求的基础上,我们添置了以下采集点:

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时,停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日后检查之用。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的运行状态,以便操作人员实时了解风机的运行状态。

2、风机盘管

(1)控制设备内容

BA系统将会对整栋大楼的风机盘管共322台进行监控。

(2)控制说明

根据我们多年的工程经验以及结合招标项目要求的控制功能进行综合分析,我们认为对风机盘管的控制最好采取BA远程控制与现场设定控制相结合的方式。因为大厦的风机盘管数量众多,采用此控制方式可大幅度降低工程投资成本。

采用BA系统的DDC现场控制器控制风机盘管的程序启停并显示其运行状态及故障告警。

风机盘管的现场温度控制仍采用常规的墙装式温控器与电动二通阀进行控制,以方便人员在现场根据自己的喜好进行温度点的设定。(墙装式温控器与电动二通阀在空调专业工程中已有设计配置,不需重复投资)

从节能的角度来说,当室内的温度达到设定点时,常规的温度控制器会将电动二通阀关闭,空调系统冷冻水的流量与压力变化会实时地反映到中央冷冻站的BA监控系统上,BA系统根据上述参数变化重新计算出大楼的冷负荷需求,实时控制冷冻站相关设备的启停,以达到最佳的节能效果。

3、新风机系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列新风机设备进行监控:

一至十九层:每层1台共19台空调机

(2)控制说明

每台新风机在送风口设温度传感器1个、压差开关1个、冷冻水开度调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制,实现对新风机的监控,其监控功能主要有:

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况,风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动,用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致,则说明此控制点的设备有故障,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外,BA系统会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。另外,BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态,以便操作人员实时了解风机的运行状态。

滤网状态监察

BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调),BA系统会以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。

运行时间累计

BA系统利用软件统计记时功能,可以实时累计风机的运行时间,并记录显示。

冷冻水阀门开度控制及显示、送风温度控制

DDC控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然后输出至冷冻水阀,以作温度调节作用。另外,此冷冻水阀会与风机状态联锁,在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时,停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。

4、冷冻站监控系统

(1)控制设备内容

BA系统会对以下设备进行监控:

冷冻主机

冷冻水泵

冷却水泵

冷却塔

冷冻水膨胀水箱

(2)数据采集及显示

冷水机组的工作状态及故障报警:由BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。

冷冻水的送水、回水温度:BA系统通过安装在水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集,并可通过中央监控系统显示出来。

冷冻水的回水流量:BA系统通过安装在回水管的水流量传感器来实现数据采集,并可通过中央监控系统显示出来。

冷却水的送水、回水温度:BA系统通过安装在总水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集,并可通过中央监控系统显示出来。

冷冻水供回水压差:BA系统通过监测安装在供回水管之间的压差开关状态来了解供回水之间的压差。

冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的启停通过系统的DO输出来控制其供电回路的继电器来实现,并通过继电器的常闭触点及热继电器的状态来监察水泵、冷却塔的过载及工作状态,并结合安装在水管上的水流开关采集回来的水流状态来监测水泵的故障。

BA系统通过对冷却塔的低水位开关的状态进行监察,可以实时地了解冷却塔的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)

BA系统通过对冷冻水膨胀水箱的高、低水位开关的状态进

行监察,可以实时地了解冷冻水膨胀水箱的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)

通过BA系统的软件功能,能准确累计并显示柜式空调机、风机盘管、新风机、冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备的运行时间、启停次数的累计并显示。

为节省系统投资,考虑到招标项目要求的冷却塔的进出水温度检测对节能控制及管理没有多大的作用,故本设计方案不做以上项目的数据采集。另外,为实现节能的优化控制及提高操作管理的效率,在冷却塔冷却水的进出口进行添加电动蝶阀(共6套)以实现对冷却水的控制。

(3)控制说明

启停控制:BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。

冷冻主机启停台数控制:网络控制器及直接数字控制器将预先编写的软件程序来控制冷冻主机的启停台数,并联动控制相关设备(如冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等)。基本的控制原理如下:BA系统通过量度冷冻水的总供、回水、温差及回水流量而计算出空调系统的冷负荷,然后根据冷负荷来决定冷冻主机的启停组合及台数,并通过BA系统的控制算法来联动相关的水泵、冷却塔,以便达到最佳的节能状态。

冷冻站各设备(冷冻机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔、蝶阀等)通过程序实现群控功能,即根据冷负荷决定设备开启台数,根据累计运行时间选择开启设备,运行中自动进行故障切换,实现设备启停的时间联锁关系。

对于冷冻水旁通阀的控制,BA系统会监察冷冻水的供回水压差,将它与预设的设定值(可供用户修改)作比较,通过DDC的PID计算,输出控制要求给冷冻水旁通阀,以维持供回水间压力平衡。

系统会对上述各返回数值做记录,预设值为24小时。如有需要,可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录,有关数据可输出至其它第三方的软件,如Excel等,以作数据管理及分析用途。同时,系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。至于配电柜的开关状态、故障,系统会对各返回数值做记录,预设值为对上十次状态改变。对于每个报警点,BA系统允许用户预设报警提示及报警等级。当监察点报警时,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。

5、计算机中心机房专用空调

控制设备内容

BA系统将会对以下机房专用空调设备进行监控:

计算机网络中心:1台

BA系统通过INTEGRATOR集成器与制冷主机进行数据交换,实现机房专用空调的自动启停与机房温湿度控制。

6、通风系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对整栋大楼共6台送排风机设备进行监控。

(2)控制说明

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况,风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动,用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致,则说明此控制点的设备有故障,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外,BA系统会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。另外,BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时,停下风机并以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态。

7、供配电系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列设备进行监察:

低压配电柜进线回路ACB

发电机

干式变压器

低压配电柜联络母线ACB

低压配电柜出线回路MCB

低压配电柜ATS

事故供电MCCB

蓄电池/充电器系统

(2)监测说明

BAs对于区检综合楼供配电系统的监测,主要采用各种变送器,通过电路分析仪与BAS的DDC进行数据交换,收集电流、电压、功率因数、频率、点度量等数据。BA系统主要的功能是做监察、记录、报警的用途。系统会对各返回数值做记录,预设值为24小时,并可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录,有关数据可输出至其它第三方的软件,如Excel等,以作数据管理及分析用途。同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。

对于区检综合楼供配电系统中的开关状态、电源状态、故障报警、等开关量输入点,我们在设计中,主要的功能是做监察、记录、报警的用途。

对于干式变压器的监控,我们的设计主要是监测变压器的温度状态。当变压器温度过高报警时,我们的BA系统将以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录,以作日后检查之用。另外BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

8、给排水系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列设备进行监控:

地下室:集水井及排水泵共5处

生活给水系统:1套

(2)控制说明

集水坑及其水泵监控

通过水位开关监察集水坑的高低水位报警;

DDC通过高水位报警来启动水泵,把集水坑里的水抽走。当低水位报警时,DDC则停止水泵的工作;

通过安装在水管上的水流开关,系统可以了解到水流的状态,并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态,BA系统可以判断水泵的状态及故障。

生活给水系统监控

通过水位开关监察屋顶水箱、地下水池的高低水位报警;

DDC通过屋顶水箱低水位报警来启动水泵向屋顶水箱供水。当屋顶水箱高水位报警时,DDC则停止水泵的工作;

通过安装在水管上的水流开关,系统可以了解到水流的状态,并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态,BA系统可以判断水泵的状态及故障,一旦有故障警报时,DDC立刻把对应的备用泵投入工作,以提高供水的可靠性;

所有设备的运行时间、报警、启停等,BA系统都进行记录,以便查看。

9、电梯控制

BA系统通过INTEGRATOR集成器与电梯系统进行数据交换,以获得电梯运行的状态信息,如升降状态、停梯状态、故障告警、消防状态等,通过INTEGRATOR集成器,还可对电梯进行远程复位、程序启停等。

10、消防系统

楼宇控制系统篇6

关键词:节能 楼宇自控系统 直接数字控制器 调试

现代建筑的楼宇自控系统,主要是采用自动化的方式,实现对建筑内各种机电设备进行调节,达到节能、舒适、高效管理的目的。包括:新风、空调、制冷、供热、给排水、照明、电梯、电力等子系统。本文以西门子MEC控制器为例,优化调试过程,提高控制器采集传感器电气信号和输出控制信号的硬件和软件调试工艺

直接数字控制器由微处理器、内存和输

入输出通道及通讯接口等部件组合而成,通常可以通过通讯接口与电脑或其他DDC控制器通讯,也能独立运行,MEC控制器是由32位PC微处理器、64MB内存,8MB固件内存,32路输入输出通道和113.2Kbps通讯接口等构成。

开始调试前,先确认变压器电源、通讯线以模拟量点的跳线以及扩展模块地址拨码都已跳好或拨好,且MEC电源处于关闭状态。如由于个别MEC的原因引起整个系统的通信故障,则可用HSTIE加以隔离。

1.按照点表对MEC中的点进行单点调试,可按系统或按DDC箱进行逐个调试,具体视现场实际情况定,但均需做做好调试记录,以免重复劳动。

2.MEC常用点模块类型为:DI:无源干触点 AI:4~20mA电流信号,0-10V电压信号,及1000欧姆RTDAO:4~20mA电流信号输出,0-10V电压信号输出DO:继电器输出

3.选择点的类型需根据监控信号类型来定,在单点调试之前,工程师应先确认一遍点类型是否错,然后再进行下一步的调试工作。具体为:DI点需确认是否为无源干触点;AI点需确认是电流信号、电压信号还是电阻信号,如是电流信号,其信号范围是否4~20mA,如是0~20mA则可能需并一个标准电阻转换为电压信号后再进AI点,如是4~20mA信号,则可直接进AI模块,如用的是1000欧姆RTD的温度传感器是则选用2P1K的模块(如544-339);阀门控制等模拟量控制AO点,通常用0~10V电压控制信号,选用2Y10S模块,但如被控设备只接受4~20mA电流信号,或距离较远,客户需用电流信号控制以减少干扰,则选用2Y420模块;2Q250模块出来的DO点为无源干触点,故被控设备需提供电源,且流过此干触点的电流不能超过1A。

4.单点调试监测方法如下:

数字量输入点(应用于监测):-DI(如风机状态、空调机组状态、过滤网报警、液位开关、报警状态等)

记录当前BA系统显示的状态与设备实际状态

通过短路或断开现场接线端子,模拟改变设备状态

记录BA系统显示的状态与实际状态

将设备恢复为原有状态

响应正确为合格

如为报警信号,测试其报警响应时间

将监控阀门手动置于全开、全关二种状态

记录BAS相应显示状态

如响应正确为合格

数字量输出点(应用于控制):-DO

设置DDC与现场被控设备之间为自动控制方式,

命令设备开

记录设备实际开关状态

命令设备关

记录设备实际开关状态

将设备恢复为原有状态

响应正确为合格

模拟量输入点:-AI(温度)

将现场接线端子断开,根据测量元件的类型,使用现场校验仪测量测量元件的输出电阻,并换算成相应的温度值;

在比较BAS系统的读数与上面得到的现场读数;

记录以上两个读数;

相对误差小于5%判合格;

模拟量输出-AO

(如调节阀控制、风门调节等)

使用计时器测量阀门执行器的全行程时间,符合设计指标判合格

BAS发出设备开0,25%,50%,75%,100%的命令

使用万用表测量DDC输出及反馈值;

判断控制阀门开度与控制信号是否一致;

响应正确为合格

5.质量控制措施

1)通电前,先断开24V电源与MEC底板上的连接端口,用500V绝缘测试表做箱体及24V变压器的绝缘测试,并做好记录

2)为确保MEC箱的接线正确,需校线测试。

3)用万用表检查所有点是否短路或对地短路,检查所有DO点的电压是否正确;

4)检查所有端子是否整洁和套好套管;

5)检查所有点是否按照接线图接线;

6)检查MEC的扩展模块是否正确拨好地址;

7)检查MEC的进线电源是否正确,及经过变压器后的24V是否正确,经变压器后的N端是否与相体一同接地;

6.经济效益分析

楼宇控制系统篇7

关键词:智能建筑、自动控制系统、设计、应用

Abstract: the automatic control system is an important part of the intelligent building, and also one of the most basic elements. This article in view of the modern intelligent building control system development needs, and the definition of the intelligent building, comprehensive analysis of intelligent building control system design and application.

Keywords: intelligent building, automatic control system, the design, the application

中图分类号:TK323文献标识码:A文章编号:

自动控制系统是智能建筑的重要组成部分之一,也是最基本的构成要素。现代智能建筑自动控制系统有效的将计算机技术、网络通信技术和自动控制技术结合在一起,随着经济和科技的发展,自动控制系统的内涵也在不断更新,但使用者对于自动控制系统的可靠性要求、时效性要求以及高性价比要求始终没有改变。

智能建筑及其发展前景

随着现代社会的进步和科学技术的告诉发展,人们对居住环境和工作环境也提出了更好的要求,以人为本的理念贯穿在智能建筑的设计和应用上。建筑搭配智能化硬件设施并不是智能建筑的内涵,计算机技术、网络通信技术、物联网技术和现代管理方法等的综合运用大大的降低了建筑的日常运行和维护成本,也成为现在到未来一段时期内的建筑必然发展趋势。

无论是传统建筑还是智能建筑,都是以建筑形式为载体,根据使用功能的不同划分为公用建筑和民用建筑。智能建筑的硬件设施和软件技术能够为使用它的人们提供一个安全、舒适、高效和健康的工作、生活环境,其基本内涵是:以综合布线系统为基础,以计算机网络系统为桥梁,综合配置建筑物内的各功能子系统,全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设备(空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全)等的综合管理。

智能建筑能够为我们提供舒适生活功能、安全服务和便捷服务功能。其中舒适生活功能包括为居住者提供温度调节(空调)、新风系统、空气质量智能调节、闭路电视监控、可视电话、停车场管理等;而安全服务功能则是指建筑的智能防盗系统、多媒体交互系统和安全智能卡系统等;便捷服务是使智能建筑附加值最大的功能,包括通信自动化、办公自动化、商业服务、高级管家等。

智能建筑是信息社会特有的产物,是现代社会经济发展和人们生活水平提高的必然产物,镌刻着现代社会深深的烙印,集成了高科技和建筑艺术。智能建筑随着人类的想象力的不断丰富,使得人类在工作和生活中能够更舒适、更便捷,有效的节省沟通的时间,进行有效的资源配置也能及时地、全面地实施商务交易,使人们获得更大的经济效益。我们有理由相信,作为信息时代龙头产业的智能建筑,在今后的几年内将会有一个更大地发展。

智能建筑控制系统的设计

作为智能建筑的重要组成部分,控制系统其核心功能也是为建筑服务,直接或者间接的为建筑楼宇提供类似暖通空调、照明、变配电、给排水等机电设备。通过计算机即建筑内部物联网综合调配和控制,达到合理利用设备、实时监控、减少人为误差、确保设备安全运行的目的。即可提供舒适、温馨的环境,又可减少能耗, 节省人力。

上个世纪以来,随着半导体技术、计算机技术、通信技术、网络技术以及材料科学的发展,建筑内安装的各种机电设备越来越多、越来越集成化、智能化,相应的对设备利用、维护和管理的要求也越来越高。由分散控制发展到集中控制再到开放式的现场总线控制阶段,智能建筑控制系统的核心技术也在不断发生着新的变革。尤其是90年代后,伴随着计算机技术的发展和通信革命的到来,现场总线控制系统应运而生,并逐渐成为现代建筑的自动化控制领域的人们讨论之一,引发了行业内专家的大讨论,激发了他们的研究热情。现场总线控制系统,被誉为自动化领域的计算机局域网,与传统的分布式控制系统相比,现场总线控制系统实现了建筑信息数字化、设备分散式、开放式管理,可以实现设备和操作人员之间的交互作用。 其次,现场总线控制系统还将繁琐的布线工作量大大的简化了,使控制单元和检测单元的分布更加合理化。

目前,现场总线控制系统中的Lonworks总线、CAN总线和BACnet协议应用较为广泛,他们所具有的可靠性、低成本、时效性和易维护的优点,效的实现了控制系统和管理系统的一体化结构,现已被广泛的应用到智能建筑控制系统的建设和使用中。智能建筑控制系统在具体的设计中,是包含在建筑设计初期过程中的,随着建筑设计的深入开展,控制系统的设计也同时进行。设计师在设计控制系统时要依据实用性和技术领先性的原则,具体的说要遵循以下设计思想:

1.技术领先性:智能建筑控制系统包含机电设备智能控制和管理系统,在技术设计上必须具有一定的前瞻性,这是因为建筑的设计和建造周期教其他产品时间更长,如果不在技术上超前领先,在建筑投入使用时就已经淘汰落伍,不仅没有提高智能建筑的水平,反而造成了资源和技术上的浪费,也不符合现代智能建筑的功能定位。

2.层次明晰性:智能建筑的控制系统网络在设计和建设时要做到层次分明,按照设备层、控制曾和管理层的先后顺序进行有效的设置,做到网络清晰、层次分明。

3.经济实用性:性价比是对所有产品的基本要求,对于智能建筑亦是如此,因此控制系统功能要求是第一位的,并且在投入使用后还要运行稳定、易于维护和管理。在成本控制上要经济合理,不做重复投资。

4.系统集成性:智能建筑控制系统所包含的设备越来越多样、越来越复杂,在投入使用后还要不断进行设备和软件上的更新,因此在设计之初就要考虑到系统后续的集成性,要实现系统内各项数据的良好传输,必须采用先进的集成技术实现控制网络系统集成。

5.信息共享性:现代化的控制系统必须将网络通信技术融合进系统内,智能建筑控制系统上的各个现场控制器必须能够实时的进行点对点的通信,管理和维护人员要能够利用网络连接任意设备,并对其进行操作和数据管理,对于控制器内存储的测控数据进行实时分析、导出报告。并可以将这些测控数据存储到一个公用的数据库中。分控计算机也应能够显示分区内所有监控设备的运行状态、故障状态、监测参数值。

智能建筑控制系统的应用及发展趋势

目前应用较广泛的方式为在机房设置中央操作站(包括高性能的计算机显示终端,打印机及UPS电源等).直接数字控制器(DDC). 现场传感器及执行器.操作系统、控制软件包、管理软件包及工具软件包. 楼宇自动控制系统采用集中管理分散控制系统,由现场控制级及中央管理级两级组成。现场控制级采用数字控制单元(DDC分站),实现数据采集及就地显示与控制;管理级即监控主机对整个大厦内各系统进行集中管理、显示、打印、存储、报警处理。

由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的以太网是未来智能建筑的必然趋势。随着以太网技术的日趋成熟,国内市场上已经出现了一些用于信息领域的交换机产品,使得以太网不仅能够有效的满足信息领域的要求,还能在工业控制领域一显身手。目前,以太网已经开始在智能建筑控制系统领域被使用,用来实现楼宇自动化控制网络数据通信协议,以太网在用于本项用途时,既可以用于控制系统的监控层,也可以用于系统的现场设备层。

尽管以太网已经开始在智能建筑控制系统领域应用,但是并没有达到技术成熟阶段,也不可能一蹴而就,现场总线控制系统通过以太网实现控制网络到管理网络的信息集成,将被测控的信息点直接集成到以太网中依然是存在并亟待解决的难题。

综上所述,智能建筑控制系统的应用技术,无论是硬件设备还是软件要求,都必须符合现代智能楼宇建筑的发展要求,因此趋向选择多总线的控制网络设计楼宇控制系统。在智能建筑机电设备品种繁多、功能繁杂的情况下,将控制系统进行明细的分层设计,并且采用不同的控制网络来进行综合维护和管理。

参考文献:

[1] 黎连业,朱卫东,李皓. 智能楼宇控制系统的设计与实施技术[M].北京:清华大学出版社.2008

[2] 周洪,张世荣,郭爱文. 智能建筑控制系统概论[M]. 北京:中国电力出版社,2004

[3] 成龙. 智能建筑楼宇控制与系统集成技术[M]. 北京:中国建筑工业出版社2004.

[4] 张震昭,许锦标,万频. 楼宇智能化技术[M]. 北京:机械工业出版社,2002.

楼宇控制系统篇8

关键词:楼宇智能化系统 过程控制

随着时代的发展,技术的进步,智能化建筑正逐渐普及并为人们所接受。而据统计,目前安装的智能化系统其使用效果都不是很理想,因而造成资源的严重浪费,产生这种现象的原因有多方面,不但与产品质量及产品和系统的兼容性有关,也与方案确定及设计、施工过程中的质量控制有密切的关系。因此监理工程师应特别重视弱电智能化系统在各个阶段(招标阶段、设计阶段、施工阶段、调试验收阶段)的过程监理。笔者就工作中参与的某一工程的弱电智能化系统的过程监理的控制情况进行交流,与大家共同探讨。

该工程为一行政金融中心,建筑面积约七千平方米,整个弱电系统分四个子系统,分别为办公自动化系统、综合布线系统、安全防范系统、通讯网络系统,主要采用主流、中高档的产品,软件,总造价 ,项目监理部受业主委托对整个弱电智能化系统进行全过程控制。在工程实施的四个阶段,监理进行了监督、管理、咨询、建议,并取得较好的效果。

一 、招标阶段的监理控制

在招标阶段,业主最关心的是智能化系统功能的确定、方案论证、标书的起草及发放、投标单位的确定及考察、投标方案的审查及施工单位的选定。为此,监理围绕业主的要求主要进行如下几方面的工作:

1、协助业主对智能化系统进行功能确定及方案论证

根据业主对智能化系统所需要完成的任务、要求及要达到的功能,参照装饰设计的总体平面布局,监理运用专业人员的知识,协助业主明确智能化系统所需达到的功能、明确系统所需控制的区域,机房的设置位置、控制线路的走向、执行机构的设置方案,及初步确定网络系统的型式、材料设备的档次(国产还是进口)等。这期间需明确三个不等于:

即 a、在建筑物内采用了综合布线不等于实现了建筑智能化

b、在建筑物内设置的信息插座越多不等于智能化水平越高

c、系统集成不等于集中控制

还必须做到三个统一:

即 a、需求必须与经济可能统一

b、需求必须与技术可能统一

c、理论与实践要统一

系统集成应遵循统一规划,分期实施的原则。即各个子系统的信息接口、协议等应符合国家标准,在订货时统一预留,各子系统的供应商应共同遵守,承诺技术协议,为集成创造条件。待各子系统运行正常,条件成熟后再搞集成

明确之后即可以协助业主进行标书的起草,确定评标方案及评分标准。由于在此之前进行的弱电智能化工程招标项目不多,没有足够经验,因此我们对评标方案及评分标准的确定格外慎重,在广泛听取各方面的意见的基础上,制定一套科学、合理、合法的评标方法,确保合理低价标中标。

本工程系统情况:

2、协助业主对投标单位进行考察

选择一个好的设计、施工单位是系统实施的关键。由于本工程的特殊性,我们采取邀请招标的方式,在招标前我们先对一些有意向的单位根据其提供的书面材料进行资格预审,从中选出实力较强者,由业主组织监理及有关专家对其进行有针对性的考察,重点考察投标单位的 :

a、设计、施工资质;设计、施工资质是否满足国家的相应规定

b、技术力量和售后服务情况,人员的组成,售后服务的响应时间,为业主提供培训情况等

c、工程实体考察,着重对已完成的智能系统的设计、施工质量、开通率、系统运行情况和售后服务情况等进行核查。

考察完成后,监理将各单位的情况列表分析比较,形成考察报告向业主汇报,以便作为确定邀请招标单位的依据。

3、开标

对于各投标单位的投标方案,监理主要着重于审查:

a、其智能系统是否符合《智能建筑设计标准》(gb/t50314-2000)、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(gb/t50312-2000)、《民用电气设计规范》(jgj/t16-92)、《建筑智能化系统工程设计标准》(db32/181-1998)、《智能建筑设计防火规范》(dbj08-47-95)等设计规范的要求;

b、投标方案中提及的设备监控系统是否满足标书中要求的功能;

c、方案中控制点的分布是否合理,是否满足扩充要求,现场执行机构是否能满足功能控制要求。并组织专家对方案中网络控制系统、控制网络技术.控制网络中的硬件等是否具有实用性、稳定性、扩充性、简单性、先进性、及易操作性,为业主开标提供技术依据。

4、确定方案,进行方案深化设计

进行开标,由评标委员会(由业主在全国邀请智能化方面的专家组成)根据招标文件进行商务标和技术标的综合评定、确定系统方案,确定设计、施工单位,进而签定设计、施工合同,进行进一步深化设计。

二、设计阶段的监理控制

智能系统的设计一般由智能系统设计、施工单位在装饰设计的基础上进行深化设计,其设计依据为装饰设计图纸、设计规范、产品应用设计标准和标书中确定的智能系统功能等。监理在设计阶段的主要工作是:

1、检查智能系统设计是否符合规范要求

2、检查线管走向是否合理、经济,是否和其它管线相矛盾。

3、检查现场控制器设置位置是否合理、经济。数标书和原标书中确定的相符合,有无更改和增减。更改增减是否合理。

4、检查系统与强电系统的接口设计。

智能系统设计图纸经确认后即可用于现场施工。

三、施工阶段的监理控制

在施工单位提出开工申请后,专业监理工程师应认真审查施工单位报送的资质证书、施工许可证、安全许可证、项目经理证书等资料是否具备,是否在有效期内。同是对施工方案、形象进度计划进行审查,审查其施工方案中是否具有切实可行的技术措施,关键部位的施工方法是否符合设计和规范要求,形象进度计划是否能满足整体工程总体进度计划,在各项审查符合要求后,才可同意其开工。

施工单位进场施工后,监理主要把好以下关键点:

1、设备、材料的验收。设备、材料的好坏是智能系统是否能满足功能要求的一个重要因素,也是监理质量控制的一个关键点。普通材料如管材、线材、接线盒等要求提供合格证、质保书并按规范要求进行验收;重要设备、材料都为国外进口,需提供原产地证明、进口报关单、商检证明等相关资料;特殊材料还需进行安装前的测试,如五类线、超五类线、光纤等线材需进行传输速率测试、衰减测试、近端患扰测试;控制网络的网桥、网关及网络控制器需进行模拟通信测试;现场执行机构需进行模拟信号动作测试及通电测试等,以免安装后调试时因此类设备出现问题面增加查找难度。本工程在调试中的问题:

2、施工工序的验收。在施工过程中应对每道工序按规范要求严格进行验收,并做好记录。验收重点为:管线是否按图纸施工、支架设置是否正确、管线是否横平竖直符合规范要求、墙体内暗敷的管线埋设深度是否满足墙体装饰的要求、末端软管预留长度是否符合规范要求、管内穿线是否编号一一对应、配电箱安装位置及箱内接线是否正确、执行机构安装是否符合要求等。如本工程管线施工前期曾出现过由于管线埋深不够、固定不牢而导致墙体开裂

3、中央监控室的验收 。中央监控室是智能系统的核心,验收时应会同业主一同进行,主要核对中央监控室内的设备是否按标书中的要求配置,其布局是否合理、美观,是否为后期发展留有余地,能否满足功能要求。

4、关系协调。由于智能系统设备安装需满足一定的安全要求后方可进行,防止遗失或损坏,监理需协调各方关系,提前将需安装设备房间的门窗和地面做好,为智能系统施工单位的安装提供方便。确保系统按图施工、按规范施工,顺利进入调试阶段。

四、调试验收阶段的监理控制

智能系统调试验收在施工单位自验合格的基础上进行。施工单位自验收合格后,准备好系统监控点设定表、系统框图、各楼层监控点分布平面图、自检调试记录、调试验收程序及调试人员、器具配备等相关资料报监理,监理会同业主及相关单位一同进行,调试验收主要包括以下几点:

1、监控中心人机界面的验收。

人机界面是否良好、数据调用简单明了、监控功能内容直观齐全、报表显示简明易读、打印报表设置合理。

2、各控制点的独立动作及数据信号号和模拟信号的反馈情况验收。

验收人员分成二批,分别带对讲机以便联络,一批验收人员察看现场各控制点的动作情况,一批人员在控制中心察看各控制点反馈信号情况。根据调试验收程序的安排,逐一检查各控制点,由控制中心发出动作信号,检查现场动作是否正确;或由现场动作,检查控制中心信号的反馈是否正确,同是核查控制点的动作执行状况是否和控制中心显示状态一致,并调用、打印反馈信号数据,以便进一步核查。对已检查的控制点做好记录,动作符合要求的可进入联合调试。控制点动作或信号反馈不符合要求的,需仔细检查出问题的所在,整改合格后,再进行验收,及联合调试。

3、系统的联合调试

各控制点调试验收合格后,可进行联合调试。联合调试主要检查独立系统的联动顺序是否正确,是否符合设计联动要求。联动调试合格后,即可交付。

4、竣工阶段的监理工作

竣工阶段的监理主要工作是:

1)核查施工单位提交的竣工资料是否齐全,是否符合要求。

2)核查施工图纸是否和现场相符。

3)根据合同审核竣工结算,向业主提交审核意见,并协助审计工作。

4)督促施工方做好培训与善后服务工作。

本工程在工程费用控制方面严格把关,通过对费用的严格控制,达到对质量及进度的控制,工程在每一子系统验收合格后付该部分总费用的70%,在系统竣工决算审计结束后,付至总额的90%,有效保证了整个系统的及时开通。

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