1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上樓宇自控系統1、概述樓宇自控系統（BAS，Building Automation System），是智能建筑弱電系統的重要組成部分，包含了對空調系統、給排水系統、照明系統、變配電系統等的管理與協調，將對整座寫字樓內部的空調機組、送排風機、制冷機組、冷卻塔、鍋爐、換熱器、水箱水泵、照明回路、變配電設備、電梯等機電設備進行信號采集和控制，實現設備管理系統自動化，起到改善系統運行品質、提高管理水平、降低運行管理勞動強度、節(jié)省運行能耗的作用。2、需求分析本項目的機電設備主要有冷水機組、冷卻水泵、冷卻塔、冷凍水泵、膨脹水箱、熱交換器等冷熱源設備，空調機組、新風機組等空調設備，送

2、風機、排風機等送排風設備，集水井、污水泵等排水設備，電梯設備和變配電設備等。空調機組和新風機組均為二管制系統。另外需要對地下車庫的一氧化碳濃度以及人流密集處二氧化碳濃度、pm2.5濃度進行監(jiān)測，當車庫部分一氧化碳濃度達到一個比較高的數值的時候，會加大排風機的功率從而使地下車庫的一氧化碳的濃度降低達到標準值，環(huán)境中的二氧化碳濃度達到一個比較高的數值時，會自動開啟送風機從室外送入大量的新風來降低二氧化碳的濃度，pm2.5則是一個環(huán)境的監(jiān)視指標，新風機過濾網會降低其含量，同時除塵式的凈化裝置，該系統可以和新風機做一個聯動，數值升高開啟除塵凈化裝置，使其達到最適合人出的環(huán)境。根據本項目建筑占地面積和建

3、筑物分布情況，大量的機電設備分布在各個不同的建筑物里，為達到使用者提供舒適便捷的工作環(huán)境，并在此基礎上通過資源的優(yōu)化配置和系統的優(yōu)化運行達到節(jié)約能源和人力的目的，利用先進的計算機監(jiān)控技術對大樓的機電設備進行集中的實時監(jiān)測和控制，本系統設計將基于以上分析，致力于以下目標：1、實現各種機電設備的自動控制和管理如溫度的自動控制、新風量的自動調節(jié)、送排風機的程序啟停、風冷熱泵機組開啟臺數的自動控制，設備故障報警的自動接收，備用設備自動切換運行等。按管理者的需求，自動形成各種設備運行參數報表或隨時變更設備運行參數。2、降低營運成本設計系統只需在監(jiān)控中心安排一至二名操作管理人員，即可承擔對系統所有監(jiān)控設備

4、管理任務，從而大大減少有關的管理人員及其日常開支。另外通過一流的能源管理方案，在滿足舒適性條件下，能耗可大大降低，從而進一步降低了日常營運支出，提高效益。3、延長機電設備的使用壽命以及提高安全性系統可以通過編程實現有關機電設備的平均使用時間，從而提高此類設備（如風冷熱泵機組、各種水泵等）的使用壽命；設計具有極強的系統聯網功能，在需要時，完全可以將消防報警系統、安保系統等其它弱電子系統納入；同時監(jiān)察此類系統的“運行”、“報警”等狀態(tài)，使安全性管理更可靠。4、進一步提高品質和品位通過建筑物設備控制與管理系統的建設，真正為大樓提供系統的有效的增值服務，保護用戶的投資。系統能確保整個工程提供的設備為先

5、進的、節(jié)能的、便于維護、操作方便，自動控制、技術經濟性能符合規(guī)格書的要求，既滿足高度智能化和系統集成化的技術要求，又能滿足系統今后升級換代及系統擴展的需要。3、設計原則設計建筑設備管理系統的主要目的，在于將建筑物內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷，采用最優(yōu)化的控制手段并結合現代計算機技術對各系統設備進行全面有效的監(jiān)控和管理，使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致的高效、有序狀態(tài)下運行，以確保建筑物內舒適和安全的環(huán)境。盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項費用，保證系統充分運行，使投資能得到一個良好的回報。u 保留足夠的擴展容量隨著建筑業(yè)務的發(fā)展，需要控制的場合和設備都會不斷增加，所以控制容

6、量上保留一定的余地，不全部用滿，以便在系統中加入新的控制點；也盡量考慮未來科學的發(fā)展和新技術的應用。u 管理靈活方便系統基于Internet及分布的網絡管理，管理人員可在任何時候，從任何地方通過標準的Web瀏覽器進行控制和管理，管理人員或客戶可以方便地對其所關心的機電設備和環(huán)境進行監(jiān)控和管理：l 無須安裝專門的軟件，只要用戶電腦具備上網功能即可訪問系統。除了可以基于windows平臺運行，也可以基于Unix或Linux平臺運行；l 客戶端的數量不受限制，只要經過授權即可訪問系統；l 只要網絡能夠連接，可以實現遠程訪問。u 針對性控制策略系統將針對本項目建筑不同功能區(qū)域采用不同控制策略：l 對于

7、會議中心、大堂、電梯廳等人流密集場所，采用二氧化碳或空氣品質監(jiān)控，當參數超出設定范圍時增大新風量；l 對于商鋪以及各租戶區(qū)風機盤管采用時間程序啟停控制，由各商業(yè)租戶設定溫度并進行就地控制；l 對于VIP辦公室等高級場所進行獨立溫控，單獨采集該區(qū)域溫度參數，實現更精準更具有針對性的控制策略。4、設計概述從本項目弱電系統的實際需要考慮，參考相關的建筑圖紙，本項目建筑設備管理系統需監(jiān)控的內容有：Ø 冷熱源系統設備監(jiān)控Ø 空調系統監(jiān)控n 空調機組設備監(jiān)控n 新風機組設備監(jiān)控Ø 送排風系統的監(jiān)測Ø 給排水系統的監(jiān)測Ø 照明系統的監(jiān)控Ø 電梯系統

8、的監(jiān)測5、BA子系統設計說明5.1 冷熱源系統BAS通過開放通信接口方式與冷水機組相連，采集相關數據，但不對制冷站設備進行啟/停控制。l 監(jiān)控要求冷水機組運行狀態(tài)、故障報警的監(jiān)測；冷卻塔運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)及故障報警的監(jiān)測；空調水泵運行狀態(tài)及故障報警的監(jiān)測；空調水的供/回水溫度的監(jiān)測；空調水的回水流量的監(jiān)測；空調水供/回水壓差的監(jiān)測；根據測量供/回水壓差與設定溫度的比較，調節(jié)旁通電動二通閥的開度；冷水機組、冷卻塔、循環(huán)水泵及相關管路電動閥等的啟停控制及相關設備的聯動控制；通過檢測空調水的總供水、回水溫度、回水流量，計算冷熱負荷量而決定冷水機組的運行臺數和機組的開關程序，使系統始終處于最佳節(jié)能狀

9、態(tài)運行。l 監(jiān)控方案BA系統通過現場DDC控制器讀取冷源系統的參數，并采用通訊接口的方式來讀取冷水機組設備內部的參數。根據水系統的供回水溫差和流量計算空調系統的冷(或熱)負荷，以此來對冷水機組、空調水總管的進水閥及相關的水閥實現聯動控制，同時監(jiān)視其運行狀態(tài)及故障狀態(tài)。采用通訊接口的方式來監(jiān)測鍋爐的運行狀態(tài)、故障報警，監(jiān)測鍋爐機組的供回水溫度，鍋爐給水泵開關狀態(tài)、鍋爐高低水位報警，鍋爐燃燒器故障報警，鍋爐的排煙溫度、蒸汽出口壓力、供水流量、燃氣耗量、水閥開關度等內容。群控和節(jié)能控制：首次開機時先開啟1臺熱回收水型冷水機組。此后，根據設計院圖紙，當冷凍一次旁通管的順回流（由冷凍水供水口向回水口）流

10、量達到一臺冷水機組額定流量的 90%時，增開一臺冷水機組及相關的冷凍一次泵、冷卻塔和冷卻水泵，根據冷凍水供回水溫度、流量計算出用戶側所需冷負荷，并決定開啟冷水機組臺數及相關閥門開關；冷凍二次泵的轉速按保持冷凍水供、回水總管壓差恒定的原則進行調節(jié)；根據冷卻塔出水和回水溫度，控制冷卻塔風機和相關閥門的開關，增減冷卻塔的運行臺數。 啟停順序控制冷卻塔(1 臺)塔頂蝶閥打開、冷卻塔風扇啟動（適當延時后）冷卻塔塔底蝶閥打開、冷卻泵（1臺）啟動（適當延時后）冷水機組（1 臺）冷卻水蝶閥打開（冷卻水水流開關閉合后）冷凍一次泵啟動冷水機組出口蝶閥打開（冷凍一次水流開關閉合后）冷水機組啟動（適當延時后）冷凍二次

11、泵啟動，停止順序與之相反。中央監(jiān)控站可對系統中各種溫度、設備運行狀態(tài)和報警及各種設備的啟停實施監(jiān)控。中央監(jiān)控站可編制節(jié)假日、上/下班等時間運行程序，在不同時間段合理地運行設備，節(jié)約能源；開列保養(yǎng)及維修報告，通過聯網將報告直接傳送至有關部門。5.2 空調系統5.2.1 組合式空調機組監(jiān)控樓宇自控系統通過控制冷熱水閥開度、加濕膜加濕啟停等方式實現建筑區(qū)域的舒適性及節(jié)能性要求。l 監(jiān)控要求送風、回風溫濕度的監(jiān)測；風機運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)及故障狀態(tài)的監(jiān)測；空氣過濾網“堵塞”狀態(tài)及報警的監(jiān)測；電動風閥的控制；根據測量回風溫度與設定溫度的比較，首先調整風機的供電頻率，當供電頻率到達最低點時，再調節(jié)電動二通

12、閥的開度；根據室外溫度與回風溫度的比較，調節(jié)新風風門開度，以求節(jié)約能源；風機的啟動和關機均有預先時間程序控制；l 監(jiān)控方案該機組帶有水閥調節(jié)控制、過濾網壓差傳感器、送風溫度監(jiān)測以及水閥、新風閥調節(jié)控制。該部分空調是大樓空調的主要形式。分別提供冷熱源。聯鎖控制：根據新風風閥開關控制，并與風機、水閥聯鎖控制，停風機時自動關閉新風閥及水閥，風機啟動時，延時自動打開風閥。 啟動順序: 開風閥啟風機確定風機運行調節(jié)空調水閥；停機順序: 停風機關新風閥關空調水閥。預冷和預熱控制：空調機啟動時，關閉新風和排風閥，風機頻率設為100%，根據回風溫度對冷水和熱水盤管的二通閥進行比例積分控制。停機時，全部關閉合電

13、動二通閥和新風管上的電動風閥，冷熱水盤管上的電動二通閥全閉采用時限控制(10min左右)。過濾網的壓差報警，提醒清洗過濾網。風機運行狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測，啟停控制。升溫控制：空調機開始運轉使，將新風閥全閉1小時，進行空調機的運轉。升溫運轉中禁止加濕控制。空氣質量控制：部分區(qū)域，如人流量較大的區(qū)域，建議增加空氣質量控制，即監(jiān)測空氣中CO2濃度，控制新風量，當空氣中CO2含量超標，增加新風量，直到空氣質量達標。溫度串級控制:建筑的大堂、大空間區(qū)域（如大型會議廳、展廳）等處，送風回路存在較多干擾，例如冷熱水溫度壓力的變化，新風溫度的變化等，建議采用溫度串級控制，以送風系統作為副回路，回風系統作為主回路

14、 。送風溫度能夠迅速反映副回路的諸多干擾，送風副回路對送風干擾有較強的克服能力。這種干擾在影響主參數（室溫）之前即可較快地克服，從而改善調節(jié)品質。樓層/區(qū)域獨立控制：建筑各區(qū)域人員活動差異性大，部分區(qū)域某些時段甚至沒有人員活動。空調設備分樓層/區(qū)域獨立控制,關閉無人員活動區(qū)域的空調設備，以節(jié)省能耗。溫度梯度控制：辦公樓室內區(qū)域的溫度控制，應遵循梯度控制原則：· 冬季溫度：辦公區(qū)域 > 走道/電梯廳 > 辦公樓大堂· 夏季溫度：辦公區(qū)域 < 走道/電梯廳 < 辦公樓大堂過渡季節(jié)的焓值控制（建議）：定風量全空氣調節(jié)系統中，過渡工況下，分別計算室外新風和室

15、內回風的焓值，進行比較決策，自動控制新風閥、回風閥開度，以達到自動調節(jié)混風比的作用，最大限度利用新風來節(jié)能。不同的氣象條件，采用不同的新回風比和運行方式，以減少空調能耗，達到節(jié)能目的。過渡工況，不僅包括春秋過渡季節(jié)，還包括夏冬季的過渡時段。報警功能：如機組風機未能對啟停命令作出響應，發(fā)出風機系統故障警報；風機系統故障、風機故障均能在手操器和中央監(jiān)控中心上顯示，以提醒操作員及時處理。待故障排除，將系統報警復位后，風機才能投入正常運行。啟停時間控制從節(jié)能目的出發(fā)，編制軟件，控制風機啟停時間；同時累計機組工作時間，為定時維修提供依據；例如，正常日程啟停程序：按正常上、下班時間編制；節(jié)、假日啟停程序；

16、制定法定節(jié)日、假日及夜間啟停時間表；間歇運行程序：在滿足舒適性要求的前提下，按允許的最大與最小間歇時間，根據實測溫度與負荷確定循環(huán)周期，實現周期性間歇運行。編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。節(jié)能運行措施包括：A.間歇運行: 在不影響環(huán)境舒適程度的前提下，使設備合理間歇啟停，主要用于酒店大堂、餐廳等。B.最佳啟動: 根據建筑物人員使用情況,預先開啟空調設備,晚間之后,不啟動空調設備。C.最佳關機:根據建筑物人員下班情況 ,提前停止空調設備。D.調整設定值:根據室外空氣溫度對設定值進行調整,減少空調設備能量消耗。 E.調整新風回風混合比例：根據室外溫濕度的狀況，節(jié)能程序自動調節(jié)新風和回

17、風的混合比例，一般夏季的高溫高濕、冬季的低溫低濕都屬于不利的環(huán)境條件，在這種狀態(tài)下，新風閥在保證區(qū)域內空氣清新度的前提下盡量關小新風閥開度。F.設定值差別化：室內區(qū)域的溫度控制，應遵循梯度控制原則：冬季溫度：辦公區(qū)域 > 走道/電梯廳 >大堂       夏季溫度：辦公區(qū)域 < 走道/電梯廳 <大堂。G.夜間通風: 在涼爽季節(jié),用夜間新風充滿建筑物,以節(jié)約空調能量。新風機組監(jiān)控BMS系統通過控制冷熱水閥開度、加濕器啟停等方式實現建筑區(qū)域的舒適性及節(jié)能性要求。l 監(jiān)控要求送風溫度的監(jiān)測；風機運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)及

18、故障狀態(tài)的監(jiān)測；空氣過濾網“堵塞”狀態(tài)及報警的監(jiān)測；根據測量送風溫度與設定溫度的比較，調節(jié)電動二通閥的開度；根據室外溫度來改變送風溫度設定值，以求節(jié)約能源；根據室內人員數量，調節(jié)新風風門的開度，以求節(jié)約能源；風機的啟動和關機均有預先時間程序控制。l 監(jiān)控方案送風溫度控制：根據空調控制器采集送風溫度，計算與設定溫度的差值，進行PID運算，調節(jié)電動二通閥的開度，使送風溫度接近于設定溫度。調節(jié)水閥控制：在制冷模式時，當送風溫度高于設定溫度時，閥門開度增大；當送風溫度等于設定溫度時，閥門開度保持原有開度不變；當送風溫度低于設定溫度時，閥門開度減小。在過渡季節(jié)，閥門保持關閉狀態(tài)，這是（時）主要靠室外新風

19、進行溫度調節(jié)。在制熱模式時，當送風溫度高于設定溫度時，閥門開度減小；當送風溫度等于設定溫度時，閥門開度保持原有開度不變；當送風溫度低于設定溫度時，閥門開度增大。風機壓差報警：監(jiān)測風機兩端的壓差，當風機兩端壓差超限時產生報警。風機監(jiān)控：包括風機運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測，啟停控制；風機故障狀態(tài)包括兩部分的內容，一個是風機控制柜熱繼電器過熱跳開，另一個為起停命令發(fā)出后風機運行狀態(tài)不能及時反饋回來，通常之間延遲5秒鐘；當出現故障信號時，控制程序將進行故障鎖定，當設備故障排除后，必須在BAS終端手動復位相應的鎖定點，這樣才能使鎖定的設備再次進入自控行列，以防止設備未經確認的突然動作。風機的起停

20、控制包括兩種控制方式：一種是定時控制，另一種為直接命令控制，兩種控制方式可以通過監(jiān)控界面輕松進行轉換，另外風機的起停控制與風機故障和風機手自動狀態(tài)進行聯鎖，只有風機處于非故障狀態(tài)和自動控制狀態(tài)時，才允許啟動風機。部分空調機組含有變頻器具有變頻控制、變頻反饋監(jiān)測；根據頻率來控制風機的轉速，從而調節(jié)風量的大小。聯鎖控制：風機啟動時，先開啟新風閥，風機延遲開啟，風機開啟后水閥開始自動進行調節(jié)；風機停機時，先關閉風機，然后自動關閉新風閥及水閥,冬季為了保護熱水盤管凍裂，熱水閥通常保持10%（可調）的開度。啟停時間控制從節(jié)能目的出發(fā)，編制軟件，控制風機啟停時間；同時累計機組工作時間，為定時維修提供依據；

21、例如，正常日程啟停程序：按正常上、下班時間編制；節(jié)、假日啟停程序；制定法定節(jié)日、假日及夜間啟停時間表；間歇運行程序：在滿足舒適性要求的前提下，按允許的最大與最小間歇時間，根據實測溫度與負荷確定循環(huán)周期，實現周期性間歇運行。編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。節(jié)能運行措施包括：A.間歇運行: 在不影響環(huán)境舒適程度的前提下，使設備合理間歇啟停；B.最佳關機:根據建筑物人員下班情況 ,提前停止空調設備；C.調整設定值:根據室外空氣溫度對設定值進行調整,減少空調設備能量消耗；D.夜間通風: 在涼爽季節(jié),用夜間新風充滿建筑物,以節(jié)約空調能量。送排風系統l 監(jiān)控要求風機的啟動和關機均有預先時間程

22、序控制；風機運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)和故障狀態(tài)的監(jiān)測；正壓風機、排煙風機等消防設備，不做控制。地下車庫內安裝CO濃度監(jiān)測點，實施車庫空氣質量控制。l 監(jiān)控方案自動監(jiān)測各個送排風機的運行狀態(tài)、故障報警及手自動狀態(tài)。根據時間表定時啟停各送排風機。系統啟動后，通過彩色圖形顯示不同的狀態(tài)和報警，顯示每一個參數的值和送排風機累積運行時間，通過鼠標可任意修改設定值，以達到最佳的工況。根據事先設定的工作日及節(jié)假日作息時間表，定時啟停機組。啟停時間控制從節(jié)能目的出發(fā)，編制軟件，控制風機啟停時間；同時累計機組工作時間，為定時維修提供依據；例如，正常日程啟停程序：按正常上、下班時間編制；節(jié)、假日啟停程序；制定法定節(jié)日

23、、假日及夜間啟停時間表；間歇運行程序：編制時間程序自動控制風機啟停，并累計運行時間。當送排風機出現故障時，自動報警，提請相關人員進行維修機組的每一點都有列表匯報，趨勢顯示圖，報警顯示等功能。顯示打印：中央站用彩色圖形顯示上述各參數，記錄狀態(tài)、報警、計量及各種參數的動態(tài)圖形及報表，并列出設備保養(yǎng)及維修報告。5.4 給排水系統樓宇自控系統負責對給排水系統各機電設備進行監(jiān)視，給水系統采用市政管網供水。l 監(jiān)控要求生活水泵運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)和故障狀態(tài)的監(jiān)測；生活蓄水池高低液位的監(jiān)測；熱水儲水罐的高低液位報警；污水泵運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)和故障狀態(tài)的監(jiān)測；集水井高低液位的監(jiān)測。l 監(jiān)控方案監(jiān)視水箱/水池

24、的高低液位狀態(tài)。監(jiān)視集水井的高低液位狀態(tài)。當液位超限時發(fā)生報警。監(jiān)測生活泵組、熱水泵組、污水泵等各個水泵的故障報警。監(jiān)測生活泵組、熱水泵組、污水泵等各個水泵的運行狀態(tài)和手自動狀態(tài)。系統軟件可自動滿足如下控制要求：² 系統啟動后，通過彩色圖形顯示不同的狀態(tài)和報警，顯示每一個參數的值和各種水泵的累積運行時間，通過鼠標可任意修改設定值，以達到最佳的工況。² 以每臺水泵運行累積小時數為準，決定動力設備的啟停順序，即啟動時運行累積數少的先開，停止時運行累積小時數多的先停，以此延長平均動力設備機械使用壽命；5.5 照明系統樓宇自控系統對本項目公共區(qū)域照明進行時間程序啟停控制。l 監(jiān)控要求照明的啟動和關機均有預先時間程序控制；公共走道照明啟停，開關狀態(tài)和手自動狀態(tài)進行控制。l 監(jiān)控方案監(jiān)視開關狀態(tài)、手自動狀態(tài)。照明回路的控制。中央站用彩色圖形顯示上述各參數，記錄各參數、狀態(tài)、啟停時間、累計時間和其歷史參數，且可通過