1、大廈樓宇自控系統(tǒng)工程設(shè)計方案摘要：本文詳細(xì)地介紹了一現(xiàn)代化大樓樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)置方案，強調(diào)了樓宇自控系統(tǒng)對智能大廈設(shè)備設(shè)施管理的重要性和必要性。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)納入大廈自動化管理系統(tǒng)，S600APOGEE是以集散理論為基礎(chǔ)的成熟的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強、擴展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運行、操作簡單等特點。摘要：本文詳細(xì)地介紹了一現(xiàn)代化大樓樓宇自

2、控系統(tǒng)的設(shè)置方案，強調(diào)了樓宇自控系統(tǒng)對智能大廈設(shè)備設(shè)施管理的重要性和必要性。     東勝大廈，坐落于山東省東營市西城區(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)機組、公共區(qū)照明部分、給排水、送排風(fēng)等系

3、統(tǒng)納入大廈自動化管理系統(tǒng)，S600APOGEE是以集散理論為基礎(chǔ)的成熟的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強、擴展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運行、操作簡單等特點。  一、 樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計思想和原則    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。為了建成一個優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計上著重考慮了三個方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個子系統(tǒng)的控制器IO點數(shù)及點的類型，同時確認(rèn)IO

4、點數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場儀器、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。     APOGEE樓宇自控系統(tǒng)是西門子公司推出的新一代樓宇自控系統(tǒng)集成平臺， 完整的系統(tǒng)由INSIGHT監(jiān)控軟件、DDC控制器、傳感器、閥門及執(zhí)行機構(gòu)四大部分組成。根據(jù)東勝大廈機電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計方案的具體情況，著重對如下幾個問題做了細(xì)化處理：1、根據(jù)東勝大廈弱電系統(tǒng)的總體要求，選用了西門子的INSIGHT監(jiān)控軟件，該系統(tǒng)采用了ClientServer系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且支持WindowsNTWindows2000

5、WindowsXP操作系統(tǒng)，支持OPC等多種協(xié)議和開放接口，并且提供了豐富的功能選項，是一套運用成熟的系統(tǒng)；  2、按受控設(shè)備的要求選用不同處理能力的DDC控制器，控制器的搭配對于系統(tǒng)的合理配置有著重要的作用，各自控廠商的控制器都有多種不同點數(shù)的產(chǎn)品可供選擇，合理的選擇控制器對于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價有著不可忽視的作用。其基本原則是控制器盡量靠近控制對象，空間距離較遠的設(shè)備不宜合用同一個DDC控制器；  3、為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，樓宇自控系統(tǒng)的控制器、傳感器、執(zhí)行器電源均獨立與受控設(shè)備集中供電。  二、 樓宇自控系統(tǒng)的控

6、制內(nèi)容和目標(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，實現(xiàn)測量各類工藝、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)備運行報告等功能；  (2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，故障時自動報警；  (3)現(xiàn)場自動控制組織的安全調(diào)整功能；  (4)根據(jù)系統(tǒng)記錄，管理分析當(dāng)前和過去運行過程；  (5)提供計算和預(yù)測工具，用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合，實現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用；  (6)實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他

7、系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換；    為此，我們對每一個子系統(tǒng)都進行了相應(yīng)的需求分析，最終確定了東勝大廈項目中納入樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控對象的具體內(nèi)容和目標(biāo)。  1、 冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控     監(jiān)控設(shè)備包括：冷水機組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動補水泵、電動蝶閥等。   (1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時間表，定時啟停冷水機組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機、冷凍水循環(huán)泵、電動蝶閥、冷水機組的順序連鎖啟動及冷水機組、電動蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水

8、循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機的順序連鎖停機。   啟動順序為：對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷卻塔風(fēng)機、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲23min啟動；制冷主機延遲34min執(zhí)行。   停止順序為：立即切斷主機電源；冷卻塔風(fēng)機、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2-3min關(guān)閉；對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。   (2)測量冷卻水供回水溫度，以冷卻水供水溫度及冷水機的開啟臺數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度，使冷凍機能在更高效率下運行。   (3)監(jiān)測冷水總供

9、回水溫度及回水流量，由冷水總供水流量和供回水溫差，計算實際負(fù)荷，自動啟停冷水機、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對應(yīng)的電動蝶閥；    (4)根據(jù)膨脹水箱的液位，自動啟停自動補水泵；   (5)監(jiān)測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)定情況下正常運行。在冷水機系統(tǒng)停止時，旁通閥自動全關(guān)；    (6)監(jiān)測各水泵、冷水機、冷卻塔風(fēng)機的運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)、故障報警，并記錄運行時間；    (7)水泵保護控制：在每臺水泵的出

10、水端管道上安裝水流開關(guān)，水泵啟動后，水流開關(guān)檢測水流狀態(tài)，如故障則自動停機；水泵運行時如發(fā)生故障，備用泵自動投入運行；   (8)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運行時間及其他的歷史數(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)，溫度超限時報警；  (2)測熱水循環(huán)泵的運行狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運行時間；&

11、#160; (3)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、打印、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運行時間及其他歷史數(shù)據(jù)等。  3、新風(fēng)空調(diào)機組的監(jiān)控  監(jiān)控設(shè)備包括：新風(fēng)空調(diào)機組。  (1)時間程序自動啟停送風(fēng)機，具有任意周期的實時時間控制功能；  (2)監(jiān)測送風(fēng)機的運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)、故障報警、累計運行時間；  (3)防凍保護：在冬季，當(dāng)溫度過低時，開啟熱水閥，關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機、報警提示；  (4)由風(fēng)壓差開關(guān)測量空氣過濾器兩側(cè)壓差，超過設(shè)定值時報警；  

12、(5)風(fēng)機、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序；  啟動順序：開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機、調(diào)冷水閥；  停機順序：停風(fēng)機、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；    (6)對于新風(fēng)機組，測量新風(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；對于空調(diào)機組，測量新風(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)、報警，記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等；    4、給排水系

13、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)測生活水泵、污水泵的運行狀態(tài)，手自動狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運行時間；   (2)實現(xiàn)就地控制和遠程控制的轉(zhuǎn)換；   (3)監(jiān)測生活水池液位，對超限水位報警，防止溢流，對超低液位也進行報警；  (4)根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進行超限報警；  (5)根據(jù)污水池、集水坑液位，啟停污水泵，并對超高液位進行超限報警；  

14、0;(6)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運行時間及其歷史數(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。  (1)監(jiān)測各風(fēng)機的運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)；  (2)在自動狀態(tài)下按時間程序自動啟停風(fēng)機；  (3)監(jiān)測送排風(fēng)機的故障信號，故障時報警，并累計運行時間；   (4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。    6、 照明系統(tǒng)的監(jiān)

15、控   監(jiān)控設(shè)備包括：公共照明配電箱。  (1)對于各照明回路，根據(jù)時間程序自動開關(guān)各照明回路；  (2)對于各照明回路，監(jiān)控各回路的開關(guān)狀態(tài)、故障報警、手自動狀態(tài)；   (3)以上時間，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)、報警，記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。  7、 變配電系統(tǒng)的監(jiān)控  對變配電系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對高壓、低壓、變壓器

16、、發(fā)電機設(shè)備的相關(guān)運行參數(shù)的監(jiān)視，本樓宇控制系統(tǒng)對變配電系統(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)測接口，通過高級接口采集下列信號：   (1)高壓進線柜：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)低壓進線柜：三相電壓、三相電流；   (5)所有低壓進出線開關(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量； 

17、 (7)測量柴油發(fā)電機三相電壓、三相電流、頻率及運行或故障信號；  (8)監(jiān)測變壓器室、高低壓配電室、發(fā)電機房內(nèi)溫度。  (9)為無縫集成，本項目均要求廠家提供國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議：MODBUS、OPC。  8、 電梯系統(tǒng)的監(jiān)控     本項目樓宇自控系統(tǒng)對電梯系統(tǒng)實行只監(jiān)不控的方式，電梯系統(tǒng)提供高級接口給樓宇自控系統(tǒng)集成，樓宇自控對電梯的運行狀態(tài)、故障報警、電梯的上升、下降進行監(jiān)視；對自動扶梯的運行狀態(tài)、故障報警進行監(jiān)視，并對電梯系統(tǒng)的運行時間進行累積記錄。 

18、;   三、系統(tǒng)構(gòu)架    關(guān)于西門子APOGEE系統(tǒng)，簡要說明如下：  1、 中央工作站  中央工作站系統(tǒng)由PC主機、彩色液晶顯示器及打印機組成，是BAS系統(tǒng)的核心，它直接可以和以太網(wǎng)相連。整個大廈內(nèi)所受監(jiān)控的機電設(shè)備都在這里進行集中管理和顯示，內(nèi)裝中英文Insight工作軟件，提供給操作人員下拉式菜單、人機對話、動態(tài)顯示圖形，為用戶提供一個非常好的、簡單易學(xué)的界面。操作者無需專業(yè)軟件知識，即可通過鼠標(biāo)和鍵盤操作管理整個控制系統(tǒng)。   

19、0;2、操作系統(tǒng)  S600操作系統(tǒng)為樓宇自控系統(tǒng)提供了強大的工作平臺，通過系統(tǒng)程序操作員可以在樓宇自控系統(tǒng)內(nèi)進行各項資料的存取及監(jiān)控。  (1) 指令輸入及菜單選擇的方式    操作員除了可以通過常規(guī)的鍵盤進行操作外，亦可以通過“鼠標(biāo)”進行操作，包括啟停、更改設(shè)定點、選擇菜單等各項操作。  (2) 圖形及文字顯示  操作員可以將樓宇自控系統(tǒng)內(nèi)的每一個監(jiān)控點用圖形或文字方式顯示出來。  (3) 多方面資料的顯示 &#

20、160;操作系統(tǒng)有能力在同一時間內(nèi)以“窗口”式的方法顯示多方面的資料，以便容易對不同表現(xiàn)進行分析，真正做到了實時和多任務(wù)。  (4) 密碼的保護  多級別的密碼將為業(yè)主及管理人員提供一個有效的保護工具。它可以管理及限制不同部門人員使用樓宇自控系統(tǒng)，同時防止系統(tǒng)被非有關(guān)人員使用，提高系統(tǒng)的安全性。   (5) 彩色動態(tài)圖形顯示  為使系統(tǒng)內(nèi)的報警被更快地確定及更容易分析系統(tǒng)的表現(xiàn)，系統(tǒng)提供彩色動態(tài)圖形顯示，包括樓層的平面圖及機電裝置的系統(tǒng)示意圖。  (6)系統(tǒng)的架構(gòu)及

21、界定  所有溫度及裝置的控制策略及節(jié)能程序可以由用戶決定，在做出界定或修正的程序時不會影響樓宇自控系統(tǒng)正常的運作。    3、 Insight軟件功能   西門子公司提供的所有軟件均支持本方案所闡明的操作及監(jiān)控系統(tǒng)。這些軟件可在每個現(xiàn)場控制器中運行，而不僅限于最高級的計算機工作方式。其核心功能包括控制軟件、報警管理兩方面。   (1)控制軟件完善且人性化的操作界面，提供設(shè)定點的修改和日程計劃的設(shè)定和執(zhí)行等豐富功能；  (2)報警管理包括監(jiān)察、緩沖、儲存及將報警顯示在操作站上。  所有報警應(yīng)顯示有關(guān)報警監(jiān)控點的詳細(xì)資料，包括發(fā)生的時間及日期；   報警根據(jù)嚴(yán)重性可分級報警，以便更有效、快速地處理嚴(yán)重的報警。用戶可以為不同級別的報警自行決定嚴(yán)重性的級別；   監(jiān)控點歷史及動向趨勢記錄；  累積記錄，每個網(wǎng)絡(luò)控制器擁有下列的累積記錄，若累