楼宇控制系统范文

时间:2023-03-03 09:12:14

楼宇控制系统

楼宇控制系统范文第1篇

关键词:楼宇;控制;系统;设计;研究

一、楼宇控制系统概述

一座高科技现代化建筑包括了多种分散设备系统,比如空调系统、供热系统、给排水系统、消防系统、安保系统等。这些系统需要大量的机电设施协同运转,为人们提供舒适的空间环境,楼宇控制系统就是要对这些分散设备的运行状况、安全状况、能源使用状况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控制系统。

二、楼宇控制系统的设计

(1)首先确定一个项目的控制对象,以办公大楼楼宇自控项目为例,楼宇控制系统的控制范围包括:

空调机组:新风空调机组、新/回风空调机组、变风量空调机组

冷/热源系统:冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷热交换机、热水一次水泵、热泵机组

给排水系统:各类水泵、各类水箱

(2)针对以上控制对象进行系统点表的统计,并确定控制对象的控制原理。

空调系统控制内容如下 :

空调机组/新风回风机组:空调机的开关状态(1个DI)、故障报警(1个DI)、手/自动状态(1个DI)及开关控制(1个DO),回风温度监测(1个AI),送风管风压监测(1个AI),室外温/湿度监测(1个AI),过滤网压差监测 (1个DI),送风阀和回风阀开度调节(1个AO)

控制原理如下 :

DDC控制器对回风温度进行PID控制。通过调节冷冻水二通阀的开度,使回风温度保持在设定值范围内,当风机停止时冷冻水二通阀将会关闭。

压差开关将会监察过滤网的状况,当过滤网堵塞时,压差开关便会发出讯号,以催促维护人员清洗过滤网。

风机运行状态与风阀联锁,所以当风机停止时,风阀便完全关上。

风机可根据预先编制的时间假日程序来控制启停

根据室外温/湿度的值来调节新风阀的开度。

给排水系统监控内容如下:

生活水池、水箱高/低水位监测及报警(1个DI)、集水井高水位的监测及报警(1个DI)、生活水泵的运行状态(1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)及开关控制(1个DO)、潜水泵的运行状态 (1个DI)、手/自动状态(1个DI)、故障报警(1个DI)。

控制原理如下:

根据生活水池的高、低水位控制地下水泵房生活水泵的启停。同时,当地下水池水位降到消防水位时,自动停止给水泵。地下水池水位超过消防水位时,才能启动给水泵。

楼宇自动化系统记录全部运行状态及报警信息,监视水池及集水井的水位状态,并统计全部水泵的运行时间。在有备用时,根据运行时间的统计,启动运行时间最短的设备,平衡有关设备的运行时间,降低维护及保养开支。

以一层设备为例,以下为控制点位统计表:

(3)根据点表及项目规模、预算进行设备选型。对于本项目,我们选用美国HONEYWELL公司的Excel5000系统。Excel5000 (系统型号为EBI)系统有一个中央控制站,通过中央通讯总线C-BUS将各种功能的控制器与中央工作站相连,完成空调设备、制冷系统、给排水系统的监察及控制。 现场接有各种探测器、执行器、电气开关等设备,因此,这是一个三层系统。中央通讯总线 C-Bus是以RS485作点对点通讯,通过一块C-Bus界面卡,用以联接 EBI 系列控制器,长度可达1200米。每条C~Bus可连接29个的Excel5000系列控制器,通讯点限制为1500点,通讯速度为 9600~1M 波特。

(4)系统设计有操作站至控制器,完全是根据控制点的数量及功能而定。通过组态软件编程,将控制原理编程固化到DDC里面。DDC通过C 总线将数据实时上传到中央监控站,一台中央监控站显示所有监控设备的运行状态、故障状态、监测数值、调节设定值,实施记录每一时刻每一事件的发生,并能协调、处理突发事件。直接数字控制器(DDC)直接对大楼冷源设备子系统、空调通风设备子系统、给排水子系统等设备进行监视和控制,接收设备的运行状态,故障报警,手/自动状态和传感器信号,进行数据处理后对设备进行自动化管理。直接数字控制器(DDC)内部固化了控制程序,当工作站出现故障时,控制器仍然能够独立工作。末端传感器检测现场和设备的参数、运行情况,并把数据上传给直接数字控制器进行处理。如温度、温湿度、压力、流量、水位等传感器。执行器接受DDC的指令控制各种水阀的动作,使大楼的环境达到舒适和适应各种应用要求。至此,一套楼宇自动控制系统设计完成。

三、设计总结

通过一个简单的项目总结了对于一个新立项的楼宇自控系统的设计步骤,对于空调系统以及水处理系统的控制原则和控制点位的统计方法,整个楼控系统的组建和设备构成,最终完成一个楼控项目的设计。

参考文献:

楼宇控制系统范文第2篇

关键词 医院 智能化 楼宇自动控制系统

在科技日新月异的今天,绿色、可持续发展、智能化的医院已经是医院建设的必然趋势。对于医院病房综合大楼的楼宇节能控制系统来说,其重点在于满足环境的舒适性、体现高效便捷的管理特点、提供有效的节能措施、达到远程设备监控、节省人力投资的目的,从而营造出一个高效、便利、先进的信息管理环境。

江苏省徐州医学院附属医院的病房综合楼,地下3层,地上22层,建筑面积较大。为了给医护工作者提供一个健康、安全、舒适的工作环境,为经营管理者提供一个高效、便捷的管理环境,医院采用了完善的楼宇自动控制系统。

智能化系统包括:综合布线系统、电话通讯系统、机房工程、综合安防系统、一卡通系统、卫星与有线电视接收系统、信息引导及系统、呼叫对讲系统、病房探视系统、楼宇自动控制系统、能耗计量管理系统、病房节水系统、智能建筑集成管理系统、时钟显示系统、公共管路系统等,下面将重点介绍楼字自动控制系统(Building Automation System,简称BAS)。

一、楼宇自动控制系统设计目标和要求

楼宇自控系统应具有实用性、可靠性,兼具开放性、灵活性和可扩展性。设计中应综合考虑初期投资于长期受益、使用费用与维护成本、实际使用效能及技术先进性等因数。

楼宇自控系统采用集中管理分散控制模式,由现场控制级和中央管理级两级组成。为确保可靠性,网络分为管理级和控制级,要求系统数据存储不仅仅依赖于管理电脑,当管理电脑瘫痪后,系统的运行、数据的存储依然有可靠的保障。

楼宇自控系统应提供许多标准接口,如:NET、API、ODBC、DDE、OPC标准的SQL等多种接口,并且支持BACNET、OPC、LonWorks等工业标准协议,以方便集成及日后的扩展。系统集成平台应为开放式,且通用性强。管理控制软件须是基于标准数据库设计的应用系统。

系统DDC输入输出点配置数量,不得少于系统点位表要求的DDC控制器I/O输入输出点的总数量。

二、楼宇自动控制系统监控内容

(一)冷热源系统

在指定管道位置设置温度及压差传感器和水压调节阀,以测量空调水供回水温度,调节空调水供回水压差。

当机组需要投入时,控制程序首先打开该机组对应的冷冻水、冷却水蝶阀。在得到各蝶阀打开状态信号后,延时30秒启动相应的冷冻水一次水泵、冷却水泵,在得到相应的水流状 态信号后,延时5分钟启动冷水机组。

累计每台机组运行时间,合理选择运行时间最短的机组,使每台机组运行时间基本相等,以延长机组使用寿命,自动监测各关键设备的运行状态,故障报警,手/自动状态,并按照程序及实际情况自动启动备用设备。

测量冷却水总管回水温度,控制冷却水总管上的旁通蝶阀,控制冷却塔风机的运行台数,以维持适当的冷却水温并节约能源。

冷热源系统同时还完成如下控制:根据热交换器的供回水水温控制电动碟阀,以维持供回水温度。

(二)空调新风系统

采用DDC控制器方式,对大楼空调系统实行具体的监控,内容如下:

送、回风温湿度的监测;

空气过滤网堵塞、防冻状态及报警的监测;

根据测量回风温度与设定温度的比较,调节电动二通阀的开度;

根据室外温度与回风温度的比较,调节新风风门和回风风门的开度,以求节约能源;

室外温度湿度的监测。

(三)送排风系统

1.启停控制

于预定时间程序下控制送排风机的启停,可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表,确定假期和特殊时段(DO)。

2.状态监测

通过启动柜接触器辅助触点,直接监测风机运行状态(DI);

通过启动柜手、自动开关的辅助触点,检测风机手、自动状态(DI);

通过风机过载继电器状态监测,产生风机故障报警信号(DI)。

(四)给排水系统

采用DDC采集给排水系统中的生活水箱、消防水箱、消防水池、集水坑,各种水泵的参数。具体如下:

设备监控内容:

消防水池、消防水箱、生活水箱的高低液位监测(DI);

集水坑的高低液位报警检测(DI);

消防水泵、喷淋水泵、排污泵的运行状态,故障状态(DI);

系统还可根据时间表对排水泵启停进行分时、分区控制。

(五)电梯系统

监测电梯的运行状态、故障报警、上/下行状态。

(六)照明系统

公共照明在一幢建筑中能耗也是非常大的,因此照明控制系统主要对楼层公共照明、大堂公共照明等进行节能控制,同时可根据大厦的需求配合安保系统实现联锁控制。

照明回路启停控制(DO);

照明回路状态反馈(DI);

照明回路手、自动状态监视(DI);

照明回路故障报警(DI)。

(七)变配电系统

为了大楼的安全,对变配电系统的有关变配电状况,由中央监控系统实施监视而不作任何控制,一切控制操作均留给现场有关控制器或操作人员执行。BA系统通过标准网关的方式和变配电监控系统相连,采集变配电系统的有关参数。

监测各低压并开关柜的电流、电压、频率等电力参数;

监测高压电源的电流、电压、电能和功率因数、无功功率等电力参数;

检测高、低压开关柜的开关状态,故障报警;

检测变压器的超温报警和运行时间记录及变压器的风机状态;

监测发电机电压、电流和频率;

发电机的储油罐油位与温度监视,供油泵与回油泵的运行状态显示;UPS电源供电电压、电流和频率;应急电源供电电压、电流和频率。

(八)医用气体系统

系统提供标准开放的协议接口,由BAS接入进行远程监视和管理。

三、结束语

楼宇自动控制系统为医院带来的好处,主要体现在以下5个方面:

第一,通过对送/排风、空调等系统的精细控制,满足了医疗大楼内部环境要求,提供了舒适的就医环境。

第二,通过对机电设备的自动化控制和集中管理,极大地减少日常巡视的维护工作量,减少每班工作人员。节省人力资源,提高了人员的工作效率。

第三,保证了建筑物内机电设备的运行安全,通过对设备有计划的使用、实现设备的最低折旧,降低设备的运行能耗及运行成本。

第四,通过对设备运行的趋势分析,可以对设备故障进行提前预警,保证设备的及时维护、维修,延长设备的使用寿命。

楼宇控制系统范文第3篇

关键词:智能楼宇;门禁控制;iButton;单片机

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)25-5700-03

1 概述

近年来,不法分子利用对各种假证非法进入企业、住宅和写字楼进行盗窃等违法行为,为了保障人生和财产安全,非常有必要在楼宇的出入通道进行管制,对进出人员登记进行严格把关[1-3]。针对目前智能楼宇安全防范的要求,该文采用具有独特的64位二进制序列号的信息载体iButton作为身份识别手段设计了一套门禁控制系统,对智能楼宇的出入口通道进行管控,能够给楼宇的安全管理提供保证。

2 硬件设计

门禁控制系统的总体结构框图如图1所示,其主要由电源、单片机、身份识别模块、时钟模块、数据存储模块、显示模块和电控锁继电器控制模块组成,系统单片机选用常见的51系列,并可通过具体按键实现设定时间和多用户管理功能。

身份识别模块是门禁系统的核心,起到对通行人员的身份进行识别的作用,实现身份识别的方式和种类很多,目前常用有卡证类、密码类、生物识别类以及复合类等,相比而言,具有坚固不锈钢外壳的接触式智能化信息载体iButton既具有非接触式IC卡的易操作性,又具有接触式IC卡的廉价性,是当前用于身份识别性价比较优的载体。因此,该文选用iButton系列中的DS1990为身份信息存储介质,它采用采用单线协议通讯,通过瞬间碰触完成数据读写,整个器件接口只有1根数据线和1根地线,既传输时钟信号又传输数据,并还提供寄生电源,具有节省I/O端口资源、结构简单的优点,而且还具有抗撞击、耐腐蚀、抗电磁干扰、防折叠、防爆、防潮、防煤尘、唯一的64位光刻序列号、使用温度范围宽(-40~+85℃)且便于携带等特点,存储于其中的数据信息具有相当高的安全可靠性,提高了智能楼宇门禁控制系统的性能,成本低廉且便于维护使用[4]。DS1990与单片机的接口电路如图2所示,其中,P3.2连接DS1990的数据线,并外接一个5.1K的上拉电阻来提高输出电平。

记录人员的进出时间是门禁控制系统的一项重要功能,采用单片机通过中断和软件编程实现的实时时钟的精度较差,因此本系统选用串行时钟芯片DS1302设计实时时钟,该芯片工作的电路简单,仅需三根线就可以和单片机通信,可以提供年到秒的时间信息[5]。时钟芯片DS1302的串行接口和单片机的连接如图3所示,复位端RST和P0.0相连,高电平时允许I/O端进行数据传输,低电平时I/O端呈高阻状态;数据输入/输出引脚I/O和P0.1相连,P0.2接SCLK,用来模拟同步时钟脉冲;此外是DS1302工作的电路,主要包括32.768kHz外接晶振和备用电池电路。

由于系统要求能将多用户的iButton卡信息和进出时间保存起来,系统采用E2PROM(AT24C02)存储记录,该器件具有内含256×8位存储空间、具有工作电压宽(2.5~5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10 ms)、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点[6]。AT24C02采用了I2C总线接口,能够方便地与单片机连接,占用很少的I/O口线。在本系统中,与单片机的接口电路如图4所示。单片机的P0.3口接AT24C02的SDA,作为串行数据的输入出端口;P0.4口为24C02提供串行时钟信号。由于时钟引脚SCL和数据引脚SDA在作为输出引脚时是开漏极结构,为了提高电压电平,设计中P0已接了一个5.1K排阻。

为了实时显示系统当前的工作状态,如待机显示时间、当出入时显示对应的标识名、提示和错误信息等,系统需具备显示功能。液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点,在低功耗应用系统中应用广泛[7]。字符型液晶显示模块LCD1602可以显示两行,每行16个字符,采用+5V电源供电,电路配置简单,具有很高的性价比,因此选用LCD1602来实现显示功能。液晶显示模块和单片机的接口主要包括数据/指令选择端RS、读写信号线R/W、使能信号E控制线和数据线DB0 ~DB7,本系统中单片机采用直接驱动方式,和液晶模块的电路连接如图5所示。

3 软件设计

单片机软件是实现门禁控制系统功能的保证。系统要求开机时可读取系统时间或设定时间,并由显示模块显示。正常工作时,系统首先读取iButton的身份信息并判断是否合法,如果不合法,则显示错误的用户信息并且继电器不工作,蜂鸣器发出无效提示音;如果判断为合法用户,则把信息和时间保存到系统中同时继电器工作(开门),蜂鸣器发出有效提示音。软件采用单片机C语言模块化设计,首先初始化单片机、液晶显示模块,然后读取并显示系统的时间,软件主要由身份识别模块、时钟模块、存储模块和液晶显示模块等组成,下文介绍模块的设计思路。

3.1 身份识别模块

身份识别模块读写功能的软件设计主要解决iButton与单片机的数据交换和读写基本操作的实现问题。正常工作时,单片机循环扫描DS1990,检测是否存在,首先发出一个“复位”脉冲,启动总线,延时500us后,通过检测应答脉冲,查询是否在线,如果在线,并写入读ROM命令(0x33),然后从DS1990读入8个字节的数据(即64位序列号),并保存到缓冲区,读取后再判断读入的序列号是否有效,如有效,则进一步访问序列号存储区,将读入的序列号和存储区中的序列号进行比对,过程如下:首先读取外存中存储的序列号个数,再逐个读取保存在外存中的序列号并进行比较,如果相等,则调用显示函数,显示“Welcome”和“卡号”,并控制电锁继电器开门,如果未找到,显示“Unregistered”。

3.2 时钟模块

时钟模块DS1302的操作软件设计就是对其具有特定地址的内部寄存器进行读写操作。首先通过模拟SPI设计写一个字节到DS1302和从DS1302读取一个字节的驱动函数,即通过单片机程序制造上升沿和字节右移一位来逐位传送一个字节,需要注意的是DS1302 的数据和地址都是从最低位开始传输的;在上述基础上,通过调用写入字节和读取字节函数分别实现向指定地址写数据和从指定地址读取数据,在设计这两个功能函数时,需要保证在读写期间复位引脚为高,再依次传输命令字确定要读取或写入的时间/日历地址,然后读取或修改时间/日历数据,最后根据本系统的要求分别设计设置初始时间和读取DS1302当前时间的函数,供主程序调用。

3.3 存储模块

存储模块为系统的运行保存已授权iButton的序列号和出入的时间,所以必须设计可靠的存储器读写软件,单片机通过模拟I2C实现读写存储芯片AT24C02,主要包括开始位、停止位和应答位的编程。根据AT24C02的时序[6],表示“开始位”的函数编写顺序依次为:SCL拉为高电平,SDA由高电平变为低电平;表示“停止位”的函数编写顺序依次为:SCL拉为高电平,SDA由低电平变为高电平;需要注意的是上述过程需要一定的建立时间,在程序编写时要加入延时函数。“应答位”则是通过先将SDA拉高、再查询SDA的状态来实现的,通常在传送一个字节数据后调用,在此基础上根据读取和写入数据格式设计字节写操作和读操作函数。

3.4 液晶显示模块

门禁控制系统的设计要求在没有访问者时液晶显示模块显示当前时间,如果有人员进出或设置操作时,显示使用和管理信息、操作提示信息。显示模块的单片机软件即通过读写命令控制液晶显示器的基本配置和字符显示,主要包括写指令数据到LCD、设定显示位置和写显示数据到LCD,该部分的设计方法文献[7-8]有详细介绍,该文不再赘述。

4 结论

样机试运行表明,该文设计的智能楼宇门禁控制系统,电路简单,使用方便,可靠性高、系统维护方便、适用范围广且价格低廉,可用于学生宿舍、停车场、仓库等场合。

参考文献:

[1] 金鑫. 基于单片机控制的门禁系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术, 2010,6(6):1480-1481.

[2] 张洁, 刘苹, 冉会中. 智能门禁控制器的设计与实现[J]. 现代电子技术, 2012,35(14):14-15.

[3] 朱正伟, 顾浩. 基于AVR单片机的多功能门禁控制器的设计与实现[J].常州大学学报(自然科学版),2012, 24(4):58-62.

[4] 李琳琳, 周伟, 邓黎黎. 基于DS1990A的智能巡更系统[J]. 兵工自动化,2008,27(5):61-63.

[5] 冯大捷. 基于DS1302电子时钟的设计[J]. 科技视界, 2012(2):118-120.

[6] 卢旭锦. 基于Keil C的AT24C02串行E2PROM的编程[J]. 现代电子技术, 2007(8):154-157.

[7] 隋清江. 基于PROTEUS的LCD1602接口设计与仿真[J]. 微计算机信息, 2010,26(7):171-172.

楼宇控制系统范文第4篇

关键词:节能,群控,变频控制。

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

引言:

随着我国国民经济的快速发展,特别是近十年来,大型公共建筑如雨后春笋屹立在我们城市中。为了更好的满足人们在建筑物中工作、生活的环境要求,各种建筑设备大量使用,早已成为建筑物损耗能源的主力。特别是公共建筑已成为耗能大户,其根本原因在于公共建筑缺乏一套行之有效的管理制度,且需要在技术手段上支撑该项制度的运行。

一、现在较多楼宇设备控制系统的设计从业人员,只是偏重楼宇设备的自动控制,没有充分考虑到今后建筑的节能与管理需求的重要性,在建筑竣工之后才会发现楼宇设备控制系统根本无法支持楼宇的精细管理,给今后建筑的管理带来不少困扰。因此要求从业人员能够在楼宇设备控制系统的设计之初阶段,就要仔细的建筑物的结构、暖通空调、给排水、变配电、照明等图纸,充分细致的考虑到管理上的需求,使之整个系统节能设计达到更为方便、精细的管理。

二、楼宇设备控制的节能设计要求以整个建筑为控制对象,具体控制的对象有新风机组、组合式空调机组、全热交换机、分机盘管、送风机、排风机、冷冻站、换热器、变配电系统等。

2.1、新风机组对于保证建筑物室内空气的质量有较为重要的意义。如果使用时风量过大、在冬季或夏季风阀开度过大,都会造成不必要的能耗增加。新风空调机组应在每天不同时段根据室外温度和室内回风口处二氧化碳的浓度,来调节新风阀的开度和开启机组的时间及机组运行时间长短。为保证室内空气的清新,在设计时每台新风机组至少要配置1台室内空气质量检测器,为更好的检测空气质量,从而达到节能减排的目的。

2.2、组合式空调和风机盘管应作为一个控制整体进行设计,风机盘管不仅可以本地控制,还需支持联网控制、实现程序自动控制设定温度,防止夏季设置的温度过低或冬季设置的温度过高,也能避免人员离开房间忘记关闭分机盘管。

室内温度的舒适性是我们控制的主要目标。如在公共建筑物内空间较大时,组合式空调、风机盘管和新风机组共存。为实现空间内温度的舒适性,就必须将组合式空调、风机盘管和新风机组作为一个整体来控制,通过空间现场的实际温度和设定温度,PID控制水阀的开度、风机盘管或组合空调送风量的大小。

2.3、全热交换机作为热量回收的一种重要节能设备,在北方的一些公共建筑中较为广泛使用。但是其中不少设计为开断式阀门,无法保证送风温度的稳定。为了保证全热交换机的送风温度稳定,新风阀最好设计成调节式风阀,这样可根据送风的温度来调节新风阀的开度。

2.4 、冷冻站作为建筑物的重要组成部分,同时也成为耗能大户,对其的节能控制关系到整个建筑的节能目标能否实现,起着举足轻重的意义。以往因为冷水机组是大型贵重设备,为避免操作失误造成重大经济损失,故大多数设计只是起到远程监控的作用。早已不适合当今社会对建筑节能的要求,更不符合绿色建筑和节能建筑的需求。在建筑楼宇设备的控制设计中,必须考虑冷冻站的节能群控。

2.4.1、冷水机组群控需根据建筑物所需冷负荷,机组瞬时功率、机组运行能效比瞬态值(COP)、机组运行能效比累计值及差压旁通阀开度,自动调整冷水机组运行台数,达到最佳节能目的。

用冷机COP来表示冷机运行效率,其定义式为: COP=Q/Wchiller ;式中各项符号的意义如下:

COP — 冷水机组的运行能效比(无量纲);Q —冷水机组冷水侧的供冷量(瞬态值单位为kW,累计值单位为kWh/a);Wchiller—冷机输入的功率((瞬态值单位为kW,累计值单位为kWh/a),对电制冷冷水机组,指的是输入的电功率;对吸收式冷水机组,指的是“加热源消耗量(以低位热值计)+电力消耗量(折算成一次能)”。

通常,选取以下两种工况测量瞬态COP:冷负荷最大的工况。如:出现室外气温达到最高值,人员负荷达到最高值等情况。 典型工况。如:室外气温接近当地制冷季气温平均值,人员设备负荷处于正常状态。

冷机COP累计值根据建筑能耗实时监测系统计算。

由于冷水机组COP值最高的区域在70%-100%负荷,因此冷水机组群控策略的目的是尽量让冷水机组处于最高的效率下运行,尽量减少冷水机组运行台数。

2.4.2、冷冻站的节能设计要考虑冷水机组、冷却泵、冷却塔、冷冻泵、旁通阀的整体控制;同时要设计建筑能耗实时监测系统,设置多功能远传电能测量仪、热量表,实现冷冻站的用电量、整体建筑的用冷(热)量的测量。冷水机组必须带远程RS485模块,支持MODBUS—RTU协议。通过此模块接口,楼控系统可以实时控制冷水机组、读取冷水机组运行状态的数据。

整个用能设备如:新风机组、组合式空调机组、风机盘管决定了整栋建筑负荷。整个冷水机组采用群控,由负荷的大小决定冷水机组运行台数。冷水机组控制采用负荷与冷水机组额定制冷量滞后闭环控制,避免系统频繁开动或关闭冷水机组对设备及电网冲击。当单台冷水机组运行到最大制冷量,变频冷冻泵、已达到全频50HZ,负荷还是很大那就得再开启1台冷水机组。增开冷水机组的条件是超出机组总标准制冷量的15%。设备启动顺序是先启动冷冻泵、冷却泵,再打开电动蝶阀,最后再启动冷水机组。与初开冷水机组的开机顺序不一致,初开冷水机组时先开电动蝶阀、冷冻泵、冷却泵。新增开冷水机组时若按初次开机顺序,先开电动蝶阀,会分流冷水流量,造成已开冷水机组冷水流量不足。关机则按开机流程反向操作,关机的条件是低于机组总标准冷量的90%。此处要注意冷冻站的电动蝶阀要有状态反馈,以便确认阀门的状态,如多台冷水机组同时运行时要确认电动蝶阀关闭后才关闭冷冻泵、最后关闭冷水机组。

正常冷冻水设计为:冷冻水进水温度12℃,出水温度7℃,环境温度35℃。但如冷水机组运行在部分负荷时,适当提高出水温度0℃-2℃,可节省电能5%。

冷却水温由冷却塔和冷却泵变流量调节实现。冷水机组要求冷却水最佳进水温度为30度,故设置30度为启机温度,即冷却水进水温度超过30度时开启冷却塔风机;反之亦然。为避免在灵敏区频繁启动、关闭风机,对冷却塔风机采用滞后闭环控制,设置滞后温度为2度,即冷却塔的关机温度为28度。冷却泵的启动频率应设定在高效区,不低于35HZ,具体可根据项目实际测试获得最佳的启动频率。冷却泵启动以后根据冷水机组的冷却水进水、出水温差决定实时运行频率,调节冷却水流量。当冷却塔风机已开启,冷却泵的运行频率50HZ,这时就需要增开冷却塔风机。

结束语:楼宇设备控制系统作为现在建筑的必备系统,发挥越来越重要的作用,作为整个项目的系统设计,必须考虑整个建筑物的整体情况,注重细节,充分发挥楼控系统的节能作用,创建一个环保、绿色资源节约型社会。

参考文献:

[1] 张子慧.建筑设备管理系统[M].北京:人民交通出版社,2009.

[2] 尹大伟.大型公共建筑冷机运行效率指标:实测与应用[J].建筑学研究前沿,2012,(7).

楼宇控制系统范文第5篇

关键词:智能楼宇、系统组成、功能

Abstract: intelligent building is an important part of the information technology, has long been in the modern Western developed countries, the rise of intelligent buildings, but fresh technology of intelligent building or in recent years appear intelligent buildingpresentations and programs designed to solve.Keywords: intelligent building system components, functions

(一)前言

楼宇智能化是信息化的重要组成部分,在现代的西方发达国家,楼宇智能化兴起已久,但在我国,楼宇智能化还是近些年出现的新鲜技术,本文对楼宇智能化进行了介绍和方案的设计解决。研究、开发出的楼宇网络智能化控制软件系列是采用引进的国际最先进的楼宇专利技术性处理法及计算机网络和人工智能技术,(可编程控制器)控制系统进行数据通信,监控整个系统主要工艺参数和设备运行情况,操作人员可通过可视化软件对现场进行调控,根据过程仪表提供的主要工艺参数,按楼宇工艺要求对生产工艺过程进行必要调整,使生产过程更合理、处理效果更好、运行成本更低。所开发系统软件包,均源自国内外业界权威经验。该软件系统的成功开发将真正实现智能化运行机制,使国内楼宇智能化系统技术现状有一个革命性的飞跃

(二)智能楼宇的概念

1、智能楼宇的起源和发展

二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

近年来,随着计算机技术和网络通信技术的发展,使社会高度信息化, “楼宇智能化”的概念运应而生。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

2、智能化楼宇的基本要求

智能化楼宇的基本要求是,有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、监视报警。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化、智能化,通信系统高性能化,建筑柔性化,建筑管理服务自动化。 楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境:

3、智能化楼宇的解释

目前世界上的对楼宇智能化的定义很多,欧洲、美国、日本的提法各有不同,其中,日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA),将这3种功能结合起来的建筑,就是智能化楼宇。

(三)系统的构成

如系统结构图所示,整个系统可以由以下四个部分组成:智能大厦集成管理系统、楼宇自动化管理系统、智能大厦内各弱电子系统、远程IE浏览站。

1.智能大厦集成管理系统:负责对大厦内各个子系统的进行集中监控管理,接收各个子系统传来的各种实时数据(视频、设备信息和报警信息等),显示监控画面和视频内容,实现对监控数据的实时整理、分析、存储、显示和输出等功能,处理所有的报警信息,记录报警事件,打印系统信息,发送管理人员的控制命令给各子系统,使得管理者能够对各类事件进行全局管理,实现一体化服务,提高系统管理的效率,方便大厦的决策部门进行合理的组织,并进行调度、协同、指挥,减少事故带来的损失。

2.楼宇自动化管理系统:负责对楼宇设备自控系统、CCTV电视监控系统、防盗报警系统、智能卡控制管理系统、、停车场系统等5个子系统进行集中监控管理,接收各个子系统传来的各种实时数据(视频、设备信息和报警信息等),显示监控画面和视频内容,实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能,处理所有的报警信息,记录报警事件,根据需要可以通过电话语音或手机短信等输出报警内容,打印系统信息,管理人员也可以通过该平台发送控制命令给各子系统。

3.智能大厦内各弱电系统:实时采集本系统下挂的各类设备的参数、报警信息等现场信号,将采集的信号经过分析、处理以后上传。弱电系统包括下列自动化子系统:

3.1配电子系统:包括低压配电系统、计算机不间断UPS电源系统、冷冻站配电、变压器、高压系统和高压二次线中的各个点进行监测控制。

3.2空调监控子系统:中央空调是智能楼宇的重要组成部分,通过楼宇自控监控组态软件不仅可以为用户提供舒适的工作环境,而且可以通过一些调度算法满足节能需求。

3.3照明子系统:对整个大楼的照明实施控制,包括公共区域照明和泛光照明。根据上班时间和季节的差异实施不同的照明控制方案,以达到节能目的。

3.4给排水子系统:对水泵、水池和管网等进行监控。

3.5电梯控制子系统:根据电梯数量已经用户请求,智能调度电梯,合理满足用户需求。

4.远程IE浏览站:远程IE浏览站的主要功能是进行远程的IE浏览功能。通过楼宇自控的WEB功能,便于管理人员随时随地了解整个大厦的实际运行状况,实现管控一体化,在远程的管理人员可以通过浏览器,直接观看监控画面。

(四)系统主要功能

通过管理软件平台把各个子系统有机集成,系统主要完成下列功能:

管理各子系统:可以在弱电、视频等系统中无缝切换,各个系统实现联动。如火警信息可以和电梯、空调、大厦广播等系统联动。

流程图显示功能:以动画形式显示各设备的运行情况,如空调机组、停车场车位、电梯运行状态等。根据用户要求设计个性化界面,可以直观、方便地对大厦内各子系统实施监视、控制和管理。场景逼真、鼠标控制、操作简单。

实时、历史数据管理功能:采集各子系统的实时数据,进行数据的显示、存储;对所有的历史数据/实时数据可以灵活查询、统计、输出及打印,可按设备、楼层、功能等进行分类记录和存储,同时也可以按时间区间、设备类别、楼层、功能进行分类统计和打印。

报警管理:软件支持各类报警系统,包括限值报警、偏差报警等,而且支持不同的优先级别。报警可以以声音、动画、打印、邮件、短信等多种方式警示相关人员,以便进行相应的操作。

趋势分析:根据实时历史数据库,可以对用电量、空调机组运行情况等进行分析,以形成最优控制方案,达到节能目的。

报表系统:根据各系统的采集数据自动形成报表数据,并提供查询功能。

WEB:通过IE浏览器可以远程浏览各系统运行情况。

照明控制

照明控制主要分为两类控制,一类是通过PLC或单片机进行控制,一类是主要通过软件的脚本进行控制,在实际中也可能两种控制都会使用到。无论是哪种控制,都是把数字信号通过PLC或者模块等转化为实际的开关控制。在通过PC控制的时候,通常是通过脚本进行控制,可以实现多种控制方式;

电力监测

电力监测主要是通过采集智能电力仪表的数据。智能电力仪表可以自行测量电流、电压、功率、电量等电参数,并且会提供通讯接口(通常为Modbus协议)。采集智能电力仪表的数据即可实现对电力的监测。

空调监测

空调监测通常都是监测工业空调或者中央空调。一般通过直接和空调自身携带的通讯接口进行通讯监测,或者通过PLC等进行间接监测。

其他监测

其他监测主要是指关于温度、湿度、气压等参数,这类数据的监测主要通过相关智能仪表或者PLC进行监测。

相对于其他的楼宇监控系统,比如江森、西门子等,基于楼宇自控软件的楼宇监控系统由于其开放性具有如下的特点:

监控的设备通常为常见的各种硬件设备,一般无需购买专用的一些控制设备,比如灯光控制器等;

连接设备的种类很多,可以根据现场的情况自由选择性价比高的产品;

通讯的方式多,可以根据现场需求选择串口、以太网、无线等多种方式;

界面需要根据实际情况和客户需求进行绘制,提供了多种绘图工具,绘图便捷;

软件提供了多种控件,可以方便的实现历史曲线、报警查询、报表和Web等功能;

使用楼宇自控软件构建楼宇监控系统时,通常按照以下步骤进行:

调研现场情况,和客户沟通,统计需要采集数据种类、数量;

分析采集的数据源是否有直接的通讯接口,如果有通讯接口要确定具体的通讯协议,如果没有通讯接口看能否通过其他方式采集数据;

设计整体框架,估计工程量;

确定具体到硬件设备和布线工作;

软件工程开发,绘制界面,采集数据。

(五).经济和社会效益

楼宇监控分采集的数据的种类和个数不同,成本悬殊。常见的楼宇监控会包括灯光、

空调、湿度等数据。单就这里监控系统,成本包括以下内容:

监控所需的智能仪表、PLC、线缆、配电柜;

通讯所需的布线费用;

对应采集点数的软件费用;

工控机的费用;

软件开发的人工费用;

项目后期维护的费用

(六)结论

楼宇控制系统范文第6篇

【关键词】楼宇自控系统(BA) 设计 系统干线图 平面设备图

楼宇自动控制系统,它是利用计算机,自动地对建筑物内的电气设备进行监控,它具有节能、提高经济效率和改善设备周围环境等功能,现在越来越被人们所接受,是现代建筑的重要组成部分之一。所以自动监控系统成为了现代建筑学中的核心。

1992年的《建筑工程设计文件编制深度规定》中没有详细的规定,如何进行规范详细的设计一直没有明确的标准。尤其是在民用建筑中,建筑电气设计分方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段,对于各个阶段的设计深度一直很混乱。国家建设部从01年开始筹备重新编写设计深度的规定,经过各方面专家一年多的讨论、磋商,参照了国外的有关资料,于03年4月1日正式颁发了新的《建筑工程设计文件编制深度规定》,并要求03年6月1日实施,同时废止原有《规定》。新版《规定》与92年版相比,变化比较大,取消了初设时的大量表格计算;施工图设计中把BA系统大部分图纸规定由承包商负责深化设计,相对地减少了设计院的负担。虽然《规定》中还有不完善的地方,但在没有更新、更权威的部门推出规定之前,应必须执行此《规定》。当然《规定》是指导方面的,不可能非常细,在细节上每个设计人员都会有各自的理解。本文一则依据每次《规定》讨论会上专家们的意见,请教了部分《规定》的编者;二则依据了设计院设计人员的意见和 BA 承包商技术人员的意见,对BA 各个阶段的设计进行阐述和比较,供设计人员参考。从新《规定》上可以看出,把一部分图纸内容划到深化设计中去,从绘图的工作量上减少了,但是从对BA的了解深度上一点也没有减少。因为一方面从《规定》要求的设计内容上,对深化设计的内容没有深入的了解是无法很好的完成的;另一方面《规定》要求配合承包方了解设备及要求,审查深化设计图纸,这就要求设计人员对BA系统要有深刻的了解。

1 总则

首先,BA是对设备进行自动的监测和控制,要想把设计做好,必须详细的把被监测和控制设备的运行原理及控制的要求深入地了解。目前BA监控的主要内容有几个大的方面,有照明系统、变配电系统、给排水系统、空调系统,以及对电梯、扶梯的监视,其中最主要的是空调系统。当利用BA 来完成系统集成的功能时,要清楚的知道其他的系统和BA之间的信息传递,从原则上来说,方案设计的文件应该满足编制初步的设计文件需要;初步设计文件应满足编制施工图设计文件的需要;施工图设计文件应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。BA子系统的分类及名称应依据国家的标准:《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2000;图纸的排列顺序按《规定》中的顺序(如设计说明、系统图、平面图、材料表)。一般地来说,设计院对BA的设计是包括在弱电设计或是在总的电气设计中,而工程承包方二次的深化设计往往都是单项的 BA 设计。《规定》划到深化设计中的图纸主要有三部分内容:一是子系统的系统图,虽然目前在施工图中不必要求出了,但是草图还是必须要有的,这样如果在图纸归档的时候,作为设计资料来一起归档的话,没有这部分草图,DDC的选择和监控点的统计是根本无法进行的;二是传感器、执行器材料的选择;三是DDC与机房内设备之间连接的平面图。

2 设计方案

此设计阶段中,建筑电气专业设计的文件主要为设计说明书,包括以下内容:

(1)设计范围是在电气或弱电总说明中阐述建筑物智能化设计的标准等级,设计上的内容包括建筑设备监控系统。

(2)BA 设计的相关系统内容。应当说明下自控设计包含的内容,主要是对变配电设备.配电系统.空调系统设备运行.给排水系统设备的运行情况进行监视.控制.测量和记录,以及对电梯和自动扶梯的运行监视

(3)当由楼宇自控系统完成系统集成时,应当说明下集成的内容.主要是对以下几点进行监测:对火灾自动报警系统进行必要的监测;对公共安全以及公共设施存在隐患的设备进行必要的监测;对停车场管理的系统进行监测。

3 初步设计

设计的内容主要包括 说明书、系统图、平面图、设备材料表这些方便

3.1 设计说明

3.1.1 设计依据

(1)建筑概况:说明下建筑的类别、它的性质、面积、计划中规定的层数、高度以及智能化设计标准是等级等等;

(2)相关专业所提供给本专业工程的一些设计资料;

(3)建设方提供的有关职能部门认定的工程设计资料,建设方设计要求;

(4)本工程采用的主要标准及法规。

3.1.2 设计范围:在电气或弱电设计说明中阐述的设计内容包括楼宇自控系统。

3.1.3 楼宇自控系统控制室的位置、面积、独立设置或与哪些系统合用,监控总点数,主要包括以下几点:数字输入、数字输出、模拟输入、 模拟输出各为多少,系统的组成

3.1.4 各子系统的要求。

(1)对于制冷系统应要说明下制冷机的形式、台数,自带的控制功能、以及控制要求(如:机组启动时,冷冻水、冷却水及冷却塔进水管处的电动蝶阀打开,同时冷冻水泵、冷却水泵启动,冷却塔风机启动。经水流开关后确认管路系统内水流正常后启动冷水机组。停机时,首先先停掉冷水机。延迟一定时间后,开始停水泵、风机,并且即时的去关闭水阀;通过温度传感器及流量传感器分别测出负荷的实际供水温差及水流量,计算出实际耗冷量,并根据冷水机组的匹配情况,自动决定设备运行台数,以满足负荷的要求),BA 要实现的功能等。

(2)对热力系统应说明锅炉的形式、台数,热交换器的台数,锅炉自带的控制功能、控制要求(如:根据回水压力测量调整热水加压泵的工作台数,调节二次热水阀的开度,便利热水供水压力保持在设定的范围内;通过检验二次侧供水温度,并与设定值比较,调节一次电动阀的开度,来满足二次负荷),BA 要实现的控制功能等。

(3)对冷冻水、冷却水系统应说明冷冻、冷却水泵的台数、冷却塔的台数,控制要求及BA实现的功能等。对于空气处理系统应说明空气处理机的台数、控制要求及BA 实现的功能等。对于给排水系统应说明给水泵台数、排水泵台数、控制要求及BA 实现的功能。

(4)对于供配电设备监视系统应说明高压开关柜的台数,包括进线柜、出线柜、联络柜各多少;变压器多少台、低压柜多少台,其中进线柜、出线柜、联络柜、电容补偿柜各多少;柴油发电机台数;直流电池屏台数。当然,只说明BA 监测的设备。

(5)对于照明系统应说明控制要求(时间、光线)及各种灯光控制的路数等。

3.1.5 当完成智能化系统集成功能时需说明集成的子系统及其要求。

如:对火灾自动报警系统进行如下监测:监视各类探测器的状态是否良好正常使用;监视手动报警按钮是否灵活、关键的是要检查下消火栓的按钮是否存在生锈打不开的情况、看下水流的指示器、压力表报警开关等以及报警点的状态;监视放火卷帘及其他联动设备的状态。

3.1.6 主要产品的选型;主要是看设计中所使用的符号、标注的含义;接地的要求及导线选型及敷设方式

3.1.7主要问题需提请在初设审批的时候就要进行确定以及做好解决

3.2 系统干线图

先画出系统干线图,对于各个系统在系统主干线图中,要大致的标出,只标注出线路的连接路路劲,不做线路选型。

3.3 平面设备图

对于一些图纸可以只画出设备的平部分布,不做线路的链接。

4 施工图设计

(1)图纸目录:先列下一个新绘图纸做为先例,后列重复使用图。

(2)施工设计说明

一设计依据:可以按照初步的设计依据进行说明。二设计范围。三当完成智能化系统集成功能时,需要说明下集成的子系统及其要求,并前要与初步设计一致。四主要产品的选型。主要包括以下几点:数字输入、数字输出、模拟输入、 模拟输出各为多少,系统的组成。六系统的施工要求和注意事项。

(3)系统干线图

监控系统干线图,要求每个编号和监控点表都要一一对应,设备之间的相互连接画的要很清晰,设备的材料要与平面设计材料表要一致,位置应当与实际的位置大体形成一致。各个监控点.与系统干线系统图应该要严格的一致性

5 深化设计

深化设计与施工图设计的区别在于增加详细的分系统图、详细的设备机房内DDC与监控设备的连接平面图和接线图及详细的设备材料清单。

6 结论

楼宇控制系统范文第7篇

本文说明了楼宇自动化系统集成的组成部分,重点分析了集散控制系统,给出了其结构模式,并对OPC技术在多现场总线楼宇自动化系统集成中的应用进行了探讨。

关键字:楼宇自动化系统;系统集成模式;集散控制系统

Abstract:

This article illustrates the building automation system integration of the part, and analyses the distributed control system, it also presents the structure model, and the more OPC technology in the fieldbus building automation system integration paper discusses the application.

Key word: building automation system; System integration mode; Distributed control system

中图分类号: TU855 文献标识码:A 文章编号:

楼宇自控系统是一种将建筑物内有关电力、照明、空调通风、给排水、防灾等电气设备进行控制和管理的综合系统,简称BAS,(BuidingAutomationSystem)。其职责是为人们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、楼宇自动化控制系统集成

1、 系统集成的组成部分

(1)通讯网络

操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1通讯网络。这构造采用以太网(ETHERNET)技术,通过一张ETHERNET卡(网络介面卡),在N1线上通讯。METASYS N1总线执行各种通讯,包括分享监控点讯息、数据库的上传和下载、对现场设备之指令、摘要、状态改变讯息。N1支持METASYS系统之分布特性,每一个枢纽都有特定功能,其互相联系以分享讯息。如一个在地连负责冷冻机的枢纽。N1 ETHERNET采用由传送控制协议/协议(TCP/IP)符合工业标准的用户数据协议(UDP)。

(2) 操作站

对操作站的介面,特性,功能进行改进,增加许多更直观的视觉显示效果,并且通过OPC(OLE for Process Control)软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成。

(3)网络控制器(NCU)

网络控制器(NCU)是一种模块式.智能化的控制盘,为METASYS网络的心脏。在单一网络控制器中即可将办公大楼管理情况的每一个侧面进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息,每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。网络控制器可配置手提终端检测器,该检测器完全可以代替操作站的功能,存取整个系统中所有信息和发出控制指令。

(4) 直接数字控制器(DX-9100)

METASYS 数字式控制器对于冷冻机组、空调系统HVAC处理过程、工作分布照明及有关电气设备的控制来说,都是一种理想的控制器。DX-9100控制器可以在扩展总线上连接I/O扩展模块,来增加它的输入点、输出点的容量。DX可通过内置的LED来监控这些点。当这条网连入完整的METASYS网络时,DX控制器可将所有监控点情况和各种控制信息准确地提供给整个METASYS网络或控制站。

控制器具有独立运作的功能,当中央操作站及网络控制器发生问题时,控制器不受影响,继续进行运作,完成原有的全部监控功能。

(5) 楼宇自控系统DDC配置

如何合理的配置DDC就成为方案设计中最重要的问题。JOHNSON CONTROLS根据实际特点,结合多年的工程经验,设计中不仅保证系统功能全面实现,又减少施工中的不必要浪费,并且DDC的配置为以后的扩展留有足够的余量。考虑到办公大楼机电设备的分布每一层都布置了相应的直接数字控制器,一般情况下,空调主机设备增加的可能性不大,因此对于其他设备监控点数的增加只需采用增加扩展模块的方式即可解决。

2 、系统集成的应用

(1)视频应用,采用SYV-75-5同轴电缆,支持卫星电视、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。

(2)通讯应用,采用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互联网和网络电视。在无边的信息海洋中漫游。

(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求。在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境,及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备,配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。

3 、多总线楼宇自动化系统集成

在当今楼宇自动化系统建设中,由于资金和建设周期等诸多因素,不同厂商开发的各种控制系统、子系统往往不可避免地混杂在整个大楼的系统中,而这些子系统和设备又有着不同的网络结构,遵循着不同的网络协议。在实现智能建筑的集成时,如何实现各种协议或总线技术的子系统的集成已经成为无法回避的问题。OPC/DA规范实现了应用程序对不同现场总线协议设备之间的数据访问,为不同总线协议之间的互连和互操作提供了一个重要的手段。基于OPC技术的多总线系统集成是通过软件实现的,这种方法灵活通用,同时还提供了与管理层软件通信的接口。

二、集散控制系统

集散型计算机控制系统的结构是一个分布式系统。从整体逻辑结构上讲,是一个分支树结构,这与工业生产过程的行政管理结构相一致。按系统结构进行垂直分解,它分为过程控制级、控制管理级和生产管理级。各级既相互独立又相互联系,每一级有可按水平分解成若干子集。从功能分散看,纵向分散意味着不同级的设备有不同的功能,如实时控制、实时监视、生产过程管理等。横向分散则意味在相同级上的设备有类似功能。按照这种思想设计集散控制系统的硬件和软件,就是要贯彻既集中又分散的原则。

1、集散控制系统的组成部分

(1)分散过程控制装置

分散过程控制装置是集散控制系统与生产过程间的界面,生产过程中的各种过程变量通过分散过程控制装置转化为操作监视的数据,而操作的各种信息也通过分散过程控制装置传送到执行机构。在分散过程控制装置内,进行模拟量和数字量的相互转换,完成控制算法的各种运算,对输入与输出量进行有关的软件滤波及其他运算。

(2)操作管理装置

操作管理装置是操作人员与集散控制系统间的界面,操作人员通过操作管理装置了解生产过程的运行状况,并通过它发出操作指令给生产过程。

(3)通信系统

分散过程控制装置与操作管理装置之间需要一个桥梁来完成数据之间的传递和交换,这就是通信系统。

2、集散控制系统结构特征

集散控制系统是由一些微处理器、计算机组成的子系统合成的大系统。它的结构具有递阶控制结构、分散控制结构和冗余化结构的特征。

3、集散控制系统的典型结构

楼宇控制系统范文第8篇

文章从楼宇自动控制系统设计、招投标、施工、检测验收等全过程进行分析,对系统建设质管理提出了建议。

关键词:

楼宇自动控制;质量控制;设计要求

1设计院设计阶段的质量控制

1.1建设单位应重视系统的设计楼宇自动控制系统不是一个单独的系统,它是对建筑物内的空调、采暖、通风、供配电、照明、给排水等设备系统进行监测与控制的管理系统,与其它建筑内设备关系密切。楼宇自动控制综合了自动控制、信息管理、通信以及机械等多学科技术,有些建筑设计院并不具备懂诸多专业的设计人才,设计时对要进行管理控制的设备、工艺流程了解不透彻,采用通用图集照搬或注明详二次设计推给业主,让专业公司进行处理,有的设计院甚至不能完成楼宇控制系统设计。为了保证系统设备与其他专业衔接良好,更好地为用户管理服务,实现系统的最佳效果,建议建设单位根据项目自身的管理需要,提出具体的设计任务书,选择专业设计能力较强的设计单位进行设计,以保证系统基础牢固,避免日后出现设计冲突、重复或漏项等缺陷的出现。

1.2设计单位应做好功能设计与专业衔接楼宇自动控制设计是一般综合设计单位的弱项,在楼宇自动控制系统设计时,设计人员应加强对受控对象的工艺了解,加强与各专业设备人员的沟通和与业主单位的沟通,做到了解用户需求、了解设备造型和工艺流程、了解当地环境条件等,要根据具体工程做到有的放矢。同时,各专业设计人员应加强楼宇自动控制系统设计会签的认识,重视专业衔接。

2招标阶段的质量控制

2.1楼宇自动控制系统应优先于其它设备采购楼宇自动控制系统是对建筑物内设备系统进行监测与控制的管理系统,它所管理的系统由于系统设计、设备选型等因素,监测管理方法也会不同,建设单位均应在相应的设备或系统采购时提出相关的参数或接口要求。在进行设备采购招标时,应首先确定楼宇自动控制系统的承包商,由楼宇自动控制系统的承包商对建设单位其他设备的采购提出相关要求或进行配合,有利于楼宇自动控制系统的建设,有利于节约成本。

2.2硬件接口的实现楼宇自动控制系统需要对被监测设备或被控设备行信号采集或控制,被控制系统设备上应加装采集或控制元件。比如在配电箱订制时需要要求配电箱内预留相关信号接入点,在配电箱采购时提出要求,可避免配电箱采购不能接入楼宇自动控制系统,影响工期和建设效果,投资增加的情况出现。

2.3软件接口的实现在建筑设备系统中,有很多系统是自带控制的,比如电梯、变配电、照明和空调制冷机组等。在楼宇自动控制系统招标时,应对这部分系统设备的监测有一个预期的认识,在这部分系统设备订货或招标时要提出接口协议要求,使之提供与楼宇自动控制系统相匹配的接口。应避免出现采购设备没明确是否带接口,或所带接口与楼宇自动控制系统不匹配,在项目实施时出现需另外付费购买接口或所带接口无法接入楼宇自动控制系统需进行调整等增加投资或扯皮的情况出现。同时,对于带有自动控制功能的系统,要避免出现楼宇自动控制系统和系统自带设备元件重复设计安装的情况。

3深化设计阶段的质量控制

3.1深化设计总体要求深化设计一般由工程承包商进行。在深化设计时,首先应站在项目的角度,了解工程以后的物业管理情况,按管理职能进行系统架构设计。不能为了业绩或赢利进行大而全的设计。深化设计时应把业主的要求和设计院对楼宇自控系统的设计全面了解,再进行深化设计。深化设计应包括设计说明、系统图、设备平面图、管线施工图、监控点表、设备软件配置表及调试维护方案等。在很多项目中,会存在的项目洽商阶段和投标阶段工程承包商或产品供应商为了承接项目,对系统功能比较夸大,在项目实施后出现实际效果和效益相差甚远的情况。因此,对于深化设计中的中央控制部分,软件配置和调试、移交、维护等应要求深化设计中尽量详尽,作为检测验收依据。

3.2系统网络构架设计设计院进行系统设计时,设备未选定,其设计的系统架构具有一定的通用性。在深化设计时,要根据选用产品的特点,对系统架构进行修正。目前楼宇自动控制系统的底层控制主流是总线控制,在系统设计时,应按建筑特点和设备分布,合理设计系统架构,做到配置合理,费用经济。

3.3系统设备选型设计系统设备选型时,首先要满足功能要求,控制设备与被控设备要匹配。要考虑被控对象要求控制精度、控制方式等进行设备选型,这样才能保证系统建设的性价比达到最佳,也不会造成因为设备选择的失误对项目建设造成影响。

4施工阶段的质量控制

4.1施工各参与应方对楼宇自动化加以重视工程实施过程中,建设单位、监理单位、总包单位及各专业施工单位可能会对楼宇自动化的工程了解不够,对楼宇自动化工程的施工要求不够重视,对楼宇自动控制系统的施工与调试不予配合或对完成工程不予保护的情况时有发生。建设单位应协调各参与建设单位,加强对楼宇自动化的认识,在设备安装、系统调试时与予以配合。

4.2图纸会审与技术交底图纸会审是楼宇自控系统建设非常重要的一个环节。通过图纸会审可以发现本系统与其它专业有冲突或脱节等各种问题。在图纸会审时,楼宇自动控制系统专业人员应对相关专业图纸进行了解,对可能存在问题与其设计和施工人员进行核对落实,对发现的问题,请建设单位人员及时进行协调解决,把对施工进度、质量和费用的影响最小化。在图纸会审后项目实施前,应按阶段对专业公司设备订制及项目施工要求进行技术交底,以保定系统功能的实现。

4.3设备安装过程中的质量控制楼宇自控系统前端设备大多数为信号检测设备,对安装位置有着严格的要求。施工时一定要按设备说明书中要求安装在合适的位置。同时,设备安装位置应能保证设备维护空间要求。对于执行装置,在施工时还要保证设备执行辐度与设计相符。

5检测验收阶段的质量控制

楼宇自动控制系统的检测验收是非常重要的一个环节。一个良好的楼宇自动控制系统,不但应按设计实现对所需管理的设备进行监测控制,还应有良好的应用管理介面,功能齐全合理,使用方便。有很多系统在建设时对系统硬件的建设很重视,却忽略了系统软件的建设。楼宇自动控制系统的检测,应分分为三部分:中央控制部分、区域控制部分和现场控制器。中央控制部分即系统的软件建设部分,这部分应能实现对整个系统的监测与控制,系统设计应功能划分合理,介面简明清晰。在软件检测时,不但要能实现基本功能,还要从方便物业管理人员使用,与现阶段物业管理人员素质水平相匹配。让物业管理人员会用、爱用、用好楼宇自动控制系统,才让楼宇自动控制真正发挥效益;区域控制器部分的检测主要是查看系统中各离散化区域的功能实现与否,信息共享,数据存储、现场或远端报警功能是否全面实现。现场控制器部分的检测包括现场各类检测、控制设备的安装方法、安装位置是否正确,执行机构是否按指令执行动作,各种状态是否如实反馈。

6结束语

一个良好的楼宇自动控制系统,应是符合用户管理要求、功能完善、创造良好经济效益的系统。为此,各参建单位与人员,应以高度负责的态度,在项目决策、设计、施工、调试等各阶段均应系统全面地精心策划,严格进行质量管理,保证建设质量。同时,对系统的使用者进行全面、系统、扎实的培训,使建设的系统功能得到充分地发挥,从而真正发挥楼宇自控系统的建设初衷,实现其功效,创造应有的社会经济效益。

参考文献

[1]严京阳.楼宇自控系统集成技术及发展方向[J].建筑知识:学术刊,2014.

[2]陈嘉伟.环节解决楼宇自动化质量控制难题[J].现代建筑电气,2014.

楼宇控制系统范文第9篇

关键词:智能楼宇;电气控制系统;系统设计

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.142

1 智能电气控制系统概述

当前,随着社会和经济的快速发展,建筑已经不仅仅局限于住宅和居住功能,人们对新时代的建筑功能有了更多的需求。智能楼宇是随着智能技术在楼宇建设中的应用而提出的一种概念,电气控制系统是智能楼宇建设中非常重要的组成部分,它在很大程度上影响着建筑的方便、舒适以及安全。当前,智能楼宇电气控制系统基本上包含下列四方面内容。

1.1 电力负荷分级

所谓电力负荷就是指电网中电气设备消耗的功率。在建筑的电气控制系统中对电力负荷进行分级的根据依据就是建筑的使用类别以及电负荷的性质。智能楼宇电气控制系统,能够自主采集电力总负荷情况,并通过对整个建筑物的用电效率进行分析,自行投入补偿电容数量,减少无功功率,同时也对整个设备运行情况进行监测。

1.2 供电电源

供电电源是依据建筑物中电力设备的额定电压和电量总负荷来确定的。现在,建筑电气供配电中的电源通常有220V、380V电源。智能楼宇电气控制系统,对整个建筑物的各个回路通断情况进行采集与监测和预警。

1.3 供配电设备

供配电设备是电力系统的核心部件也是重要基础,只有电力设备处于正常运转状态,才能够确保整个电气控制系统的正产运行。在实际使用中,智能楼宇电气控制系统,要能够实时监测各个回路电流情况,预判设备及应对措施,及时报警减少设备的过载情况发生。

1.4 接线方式

智能楼宇电气控制系统中常见的一些接线方式主要有放射式、环式、树干式以及其他方式组成的混合式。在设计中,可以在主干线接入处放置温湿度探头,从而实现实时监测接线处的接触电阻温度变化及设备整体湿度变化,起到及时预警作用。

2 智能楼宇电气控制系统设计的注意事项

随着我国人口的不断增多以及城市化进程的加快,使得土地资源人均面积不断下降,智能楼宇的出现给城市发展带来了新的转机,提高了土地综合使用率。智能楼宇是现代城市化的必然趋势,现已普遍应用到了城市建设中。但智能楼宇与普通多层建筑施工和设计方面都有着较大差异。智能楼宇现代化、智能化程度要远远高于多层建筑,因此施工难度和复杂度也比较大。智能楼宇中电气控制系统占据着重要位置,离开电能不仅电梯无法使用,甚至连供水都无法实现,做好智能楼宇电气工程电气控制系统设计,保障供配电稳定性、可靠性非常重要。若电气控制系统存在问题不仅会影响智能楼宇功能的发挥,还会给居民生活带来不便。在智能楼宇电气工程电气控制系统设计中必须要全面考虑,结合智能楼宇特点进行设计。第一,智能楼宇电气控制系统应做好防雷设计,智能楼宇由于整体结构较高,易遭到雷电的袭击,如电气设备遭受雷击,将出现停电、电气设备、电子设备烧毁等F象,不仅会造成经济损失,影响正常供配电,还会影响居民生活,所以在智能楼宇电气控制系统设计中必须要考虑防雷问题。除防雷问题外,还要对能耗问题进行考虑,做好电气节能设计,要根据电力传输及用电规律,对电气布局和电气网络进行必要的优化,降低能耗,节约能源。第二,还要合理确定电力负荷,保障负荷计算有效性和准确性,设备配型选择时应根据用电负荷计算结果和预算来确定。智能楼宇中一级负荷的供电通常情况下应配备两个独立电源和一个备用发电机,以保障供电稳定性,如两个独立电源发生故障,则使用备用发电机。高压电气控制系统一般采用单母线分段设计,低压电气控制系统中必须采用自动空气开关。为了保障电梯稳定性和安全性,电梯应用专用线,通过不同变压器引出线路,从而减小设备故障对电梯的影响。第三,尽可能避免环境中电磁对信息采集造成的干扰。环境中存在着大量的电磁波,这些电磁波可能会对智能楼宇电气控制系统信息采集造成干扰,影响系统的正常运行。所以,在设计智能楼宇电气控制系统时要重视排除电磁干扰。

3 智能楼宇电气控制系统设计

智能楼宇电气工程电气控制系统,只有经过科学设计,才能满足安全性、可靠性、经济性、稳定性、环保性、节能性要求。电气工程电气控制系统设计中暖通空调系统设计时,应做好强弱电转换的处理,合理对暖通空调结构进行优化。此外,照明系统设计时应充分考虑自然采光问题。照明是智能楼宇电气系统的核心内容,是智能楼宇中不可或缺的基本功能。设计时应合理利用自然光,最大程度上减小人造照明使用,通过添加智能控制系统,以降低能耗。电气线路设计中要科学计算线路负载和总长度,尽量减少线路电阻,从而保障供配质量,变压器容量选择要结合负荷率大小和规律,禁止使用油浸式变压器,要采用干式变压器和环氧树脂浇筑式变压器。另一方面,在PVC 管安装中不论墙板内,还是楼板内安装,都要采用暗敷设方法。为了防止电网停电,发动机无法启动,应设UPS 电源作为机房照明。变压器安装前应严格检查性能,检验合格方可安装,若不合格必须及时处理,停止安装,避免带来安全隐患。插接式母线必须保障干燥,避免受潮。管路埋设要避免水、混凝土的进入,一旦进入很有可能造成无法穿线,影响正常作业。智能楼宇电气控制系统设计中必须科学设计,合理选择施工方案,根据智能楼宇特点采用有限措施,才能保障电气控制系统的稳定性和可靠性。

4 结束语

随着城市化进程的不断加快,智能楼宇的设计也在推陈出新的原则上越来越人性化,在满足舒适性的同时,也要注意整个项目的投资要求。另外,智能楼宇建设也是响应国家对节能减排的号召,节能环保。

参考文献:

[1]赵炳森.建筑电气自动化系统安装的施工技术探讨[J].建筑知识.

[2]吴泽来.浅析PLC在建筑电气智能化过程中的实践与探讨[J]. 建筑知识.

楼宇控制系统范文第10篇

【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统

自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。

一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计

1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。

二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用

本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。

三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展

智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。

四、结束语

智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。

参考文献

[1]邓琪.小议智能建筑楼宇自动控制技术[J].科技展望,2016,(20):26.

[2]冯国园.自动控制系统在智能楼宇中应用研究[J].商品混凝土,2013,(07):167-168.

[3]祝铮.智能楼宇自动控制系统的设计与应用研究[J].电脑知识与技术,2016,(04):231-232.

[4]张哲,张晓萍.楼宇自动控制系统在智能建筑中的应用[J].智能建筑与城市信息,2014,(10):60-61.

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