1、目錄樓宇設備監控系統 9.1系統監控原理9.2空調機組監控9.3新風機組監控9.5給排水系統監控9.6變配電系統監控9.7監控系統的工程運用9.4冷熱源系統 .樓宇設備監控系統樓宇設備監控系統樓宇設備監控系統又稱建筑設備自動化系統Building Automation System， BAS是智能樓宇中運用計算機進展監控管理的重要設備。9.1系統監控原理樓宇設備監控系統實踐上就是一個計算機控制系統 ；技術：計算機技術、網絡通訊技術、自動控制技術的綜合運用；目的：到達溫馨、平安、可靠、經濟、節能的目的；網絡：總線型構造 ；控制構造 ：集中控制型和集散控制型兩種 ；現場控制設備：采用直接數字控制器

2、實行數字控制和模擬控制。.集中控制型9.1.1系統構造方式集中控制型和集散控制型兩種1)集中控制型系統 (Con-central Control System， CCS)主要特點是：一臺計算機完成對整個被控對象的全部監測與控制 義務。組成 ：中央處置主機；通訊網絡；DGPData Gathering Panel數據搜集站AID；檢測元件；執行元件 ；.框圖缺陷 ：2軟件系統龐大，潛在的缺點風險很大;3變動一點會影響全局，導致系統的可擴展性、可開展性差 ；4管線復雜，施工量大，維護管理困難；5適用于小型系統。1風險集中，任何部分的缺點都會導致系統不能正常運，甚至導致整個系統解體;.集散控制2)集

3、散控制型系統分布控制型系統( Distributed Control System， DCS)特點: 1 集中管理，分散控制 2 中央管理計算機只完成系統的管理職能 ;3 多臺計算機分別實施不同的控制義務;4 任一臺缺點，不影響其他，使風險分散，提高了可靠性;5 硬、軟件模塊化設計，配以容錯技術，系統可靠性強；6 控制算法豐富，控制功能齊全，順應多種控制要求；7 硬件設備規范化、模塊化，配置極為方便，擴展性強；8 便于更改設置及操作運用。當今主流控制技術.DCS框圖(Direct Digital Control， DDC) .系統組成9.1.2樓宇設備監控系統組成樓宇設備監控系統是一個綜合性的

4、系統，由以下子系統組成。1)空調系統-中央空調系統2)通風系統3)給排水系統4)電力設備的監控5)照明控制6)電梯設備的監控7)檢測與計量8)物業管理.系統網絡構造9.1.3系統的網絡構造系統網絡構造可取兩種方式：簡易型 、復合型1、簡易型構造 采用 RS-485總線 .復合型2)復合型構造 監控網采用RS-485總線 現場控制網采用現場總線 .現場總線9.1.4現場總線技術在樓宇設備監控系統中的運用大型的BAS系統 、采用復合型構造 ，復合型構造 ：監控網采用RS-485總線現場控制網采用現場總線中央管理計算機 Ethernet， TCP/IP樓宇智能化管理系統三級網絡。IBMS，(Inte

5、lligent Building Management System)現場總線的類型：Lonworks、BACnet、nativeBACnet、 Profibus、CAN等。.總線特點1、現場總線的特點開放性與兼容性1開放性好、互操作性強、彼此兼容、設置靈敏、運用方便;2接線非常簡單，一對雙絞線可以掛接多個設備，節省投資;3無極性銜接，減少了安裝的任務量;4系統集成容易，多廠商、多品牌相互兼容。集散型DCS)BA系統屬于實時控制級總線，多采用Lonworks總線技術。.LON總線 2、 Lonworks現場總線技術 Lonworks現場總線技術又稱Lon Talk Bus美國Echelon(愛

6、可龍)公司產品是一種測控網技術，也是一種工控網技術。能方便地使計算機與傳感器、執行器進展聯網。傳輸的是數據量較小的檢測信號、形狀信號和控制信號 。部分操作網又稱為Lonworks網。(Local Operating Network， LON).Lon組成組成：Lonworks節點路由器LonTalk協議Lonworks收發器Lonworks網絡節點開發器主要由：.LON特點 Lonworks總線的主要特點是: (1)具有開放式的通訊協議 -LonTalk通訊協議遵照ISO/OSI全部七層模型:1 物理層2 鏈路層3 網絡層4 傳輸層5 會話層6 表達層7 運用層ISO:Internationa

7、l Standards Orgnization國際規范化組織OSI:Open Systems Interconnection開放系統互連.神經元芯片組成介質訪問處置器 ：第一層第二層驅動通訊子系統硬件和執行沖突防止算法。網絡處置器 ：第三層第四層第五層第六層網絡變量處置、尋址、事務處置、證明、背景診斷、軟件計時、網絡管理、函數途徑選擇等控制網絡通訊接口和發送、 接納數據包。運用途置器 ：第七層執行用戶編寫的操作系統。其神經元芯片中有3 個8位CPU， 組成3個處置器，對應七層.Neuron Chip (2)具有高度集成的神經芯片Neuron Chip 3個8位 CPU；編程言語為Neuron

8、C 62個網絡變量； 一個網絡變量最大長度可達31個字節。(3)支持多種通訊介質，具有多種軟件、硬件模塊 通訊介質：雙絞線、同軸線、電力線、紅外、無線射頻、光纖 等；網絡：自在拓撲構造，星形、總線型和環形，允許不同介質類型混合存在。Lonworks技術產品門類齊全 ：多種硬、軟件模塊和收發器 。.DDC9.1.5直接數字控制器 (Direct Digital Control， DDC)DDC是分散設置在被控設備附近的調控設備，故又叫現場控制器。DDC實踐上就是一個小型計算機。1、DDC的特點：具有：獨立的程控才干，獨立監控有關現場設備 ；用于搜集現場設備的信息；聯網通訊才干；.DDC接口2、具

9、有的接口 ：通訊接口輸入接口模擬量輸入(Analogy Input， AI)，溫度、濕度、壓力、流量等數字量輸入(Digital Input，DI，水流、風速、壓差開關 等輸出接口模擬量輸出(Analogy Output， AO)，閥位控制等數字量輸出(Digital Output， DO)，控制開關、交流接觸器等.DDC構造.監控點例如 監控點 監控內容 監控點 監控內容 AI 溫度 DI 運行狀態 相對濕度 故障報警 壓力 高低水位 流量 過濾器堵塞P 電導率 DO 風機 電流 水泵 電壓 照明 功率 冷水機組 功率因數 水閥 頻率 冷卻塔開關 AO 水閥 風門 蒸汽閥 監控點例如 .檢測

10、與執行元件9.1.6檢測元件與執行元件 分類元件名稱 分類元件名稱溫濕度傳感器房間溫度傳感器 空氣質量傳感器 CO2濃度傳感器 浸入式溫度傳感器 壓力傳感器 氣流壓力開關 快速浸入式溫度傳感器 靜壓、壓差變送器 風管式溫度傳感器 風管式靜壓、壓差變送器 風管式平均溫度傳感器 壓力傳感器 室外溫度傳感器 壓力控制器 鍋爐用溫度傳感器 水流壓差開關 風速傳感器 壓差控制器 旋入安裝式溫度傳感器 水控制器 法蘭連接平衡閥 表面安裝式溫度傳感器 多功能平衡閥 太陽式傳感器 減壓閱 房間居住者探測器 蒸汽壓力控制閥 溫濕度風管式傳感器 液位檢測器 溫濕度房間式傳感器 水流量控制器 流量開關 固態濕度傳感

11、器 液體水流開關 .檢測與執行元件分 類元件名稱 分 類元件名稱溫度控制器 風機盤管恒溫器 濕度控制器 濕度控制器 數字式風機盤管恒溫器 電子遠端濕度控制器 三速風機開關 控制閥門 風機盤管電動閥 毛細管恒溫器 二通螺紋線性閥門 比例式溫度控制器 三通螺紋線性閱門 電子式遠程溫度控制器 法蘭型二通線性閥門 電子溫度控制器 法蘭型蘭通線性閥門 電子液顯多功能控制器 小線性調節開關閥門 風機高溫斷路報警器 三通旋轉閥門 低溫斷路報警控制器 驅動執行器及連桿 調節馬達 高溫斷路報警控制器 閥門連桿 電參數變送器、控制器 電流變送器 電動小線性閥門執行器 電壓變送器 電動閥門執行器 功率因素變送器 閥

12、門執行器 有功功率變送器 旋轉閥門執行器 照明控制器 風門執行器 開關狀態控制器 彈簧復位風門執行器 檢測元件與執行元件.空調 空調是個好東西，調理溫度，給人溫馨的環境 空調分類：一體式空調分體式空調中央空調-空調機組空調作用：作用一樣，調理溫度，熱量挪動變頻空調無氟空調氟利昂R22R410A 空調.空調原理 一、空調制冷： 空調制冷過程： 氣體制冷劑被緊縮機加壓 成為高溫高壓氣體 進入室外機的換熱器此時為冷凝器 冷凝液化放熱，成為液體 同時熱量向大氣釋放 液體制冷劑經節流安裝減壓 進入室內機的換熱器此時為蒸發器 蒸發氣化吸熱，成為氣體 同時汲取室內空氣的熱量 空調原理.二、空調制熱： 空調制

13、熱過程 氣體制冷劑被緊縮機加壓 成為高溫高壓氣體 進入室內機的換熱器此時為冷凝器 冷凝液化放熱，成為液體 同時將室內空氣加熱 液體氟利昂經節流安裝減壓 進入室外機的換熱器此時為蒸發器 蒸發氣化吸熱，成為氣體 同時汲取室外空氣的熱量室外空氣變得更冷 .三、空調維護： 空調是個好東西，調理溫度，給人溫馨的環境，但要合理運用、維護 空調的積塵量、細菌普遍超標、最高超標486倍，細菌量2300個/cm2主要為：灰塵病菌細菌、真菌：1、軍團菌流感2、金黃色葡萄球菌皮膚感染3、肺炎球菌肺炎4、結核桿菌結核5、鏈球菌上呼吸道感染有機物螨蟲過敏鼻炎、哮喘空調維護.空調機組監控9.2空調機組監控 9. 2. 1

14、集中式空氣調理系統的組成 中央空調系統1、新風機組 ；2、空調機組 ；3、冷熱源系統 ；4、空調的風系統 ；5、空調的水系統.調控原理9.2. 2 空調機組調控原理空調機組是一種空氣處置設備具有：對送出的空氣加熱、冷卻、加濕、除濕、過濾噴水、擋水、隔熱、消聲等功能。人們運用它的這些功能實現空氣調理：對房間或公共建筑物內空氣的物理參數、形狀參數進展調理。即對空氣的溫度、濕度以及干凈度進展改善和調理。.空氣調理的原理空氣調理的原理：就是運用空氣形狀參數相互間的關系，經過合理的加熱、加濕、冷卻、去濕、消毒、凈化等步驟，使空氣形狀發生人為的改動，到達設定的形狀。.加熱加濕這種調理方式可以不用丈量水汽分

15、壓或相對濕度。首先把新風加熱到12，然后噴水加濕，使其到達飽和，最后再加熱到20，這時的相對濕度即達60%。濕度到達50%60% ，人們覺得就比較溫馨。 1)加熱加濕處置當室內空氣溫度較低，人們感到很冷時，需對空氣加溫。水汽總量沒變，即水汽分壓未變，加熱后的空氣相對濕度會大大降低。調理的過程中必需求進展加濕處置。加濕處置方法：采用定溫飽和加濕法加溫必需加濕.降溫去濕調理方式也可不用丈量水汽分壓或相對濕度。 首先降溫到12的露點；然后使表冷器的外表溫度穩定在露點溫度，讓空氣中的一 部分水蒸氣充分凝結；再加熱到20，這時的相對濕度即為60%。 2)降溫去濕處置降溫必需去濕當室內空氣溫度較高，人們感

16、到很熱時，需對空氣降溫。對空氣降溫，空氣中的水汽總量未變，水氣分壓未變，降溫后的空氣相對濕度會大大添加。調理過程中必需求進展去濕處置。 去濕處置方法：可采用定露點去濕法。.空調機組調控9.2.3 空調機組調控方式空調機組直接接受現場控制器DDC的調控；DDC接納檢測元件的信號，經過數據處置、邏輯判別，由執行元件實現調控。調理方式：PID(PID-Proportional Integral Derivative)(1)比例調理(P)：輸出改動與輸入成正比例的調理規律(2)積分調理(I)：輸出與它的輸入對時間的積分值成比例(3)比例積分調理(PI)：當輸入偏向作一階躍變時， 調理器立刻就產生一個階

17、躍輸出 (比例作用)；以后隨時間的增長，在比例作用的根底上，按積分調理規律等速上升。 .PID9.2. 4空調機組調控系統的運用構造見圖書P228(4)比例微分調理(PD)：比例微分調理器在輸入作階躍變化的瞬間，調理器的 輸出為一個有限值， 而后微分作用逐漸下降，最后僅堅持比例作用的分量。 微分變化速度 比例作用的輸出與偏向值成正比； 積分作用的輸出與 輸入對時間的積分值成比例； 微分作用的輸出與偏向變化的速度成正比； PID調理的作用 是三者的綜合。(5)比例積分微分調理(PID)：.中心控制機柜.系統功能1)空調機組控制系統功能(1)根據回風溫度控制冷/熱水閥;在夏季，當回風溫度升高，開大

18、水閥；當回風溫度降低，關小水閥。在冬季，當回風溫度升高，關小水閥；當回風溫度降低，開大水閥，使室溫控制在設定值。 (2)當初效過濾器兩端的壓差大于設定值250 Pa時，發出報警信號，提示清洗過濾器。(3)當中效過濾器兩端的壓差大于設定值250 Pa時，發出報警信號，提示清洗過濾器。.(4)根據時間或程序控制風機啟停、高速或低速運轉，同時監視其運轉形狀，進展手動切換或自動切換，缺點報警，計算運轉時間。(5)風機停頓時的聯動控制是關電動二通閥及電動風門。(6)根據新風溫度與回風溫度的差值，比例控制新回風風門。.監控內容2)空調機組的監控內容 (10) (1)初、中效過濾網壓差監測(2)室內壓差檢測

19、(3)回風溫度檢測(4)室內溫度、濕度檢測 (5)冷水閥、加熱閥自動調理控制(6)開關/缺點形狀(7)運轉累積時間統計(8)送排風機啟、停控制，送風機高速、低速控制(9)風門、風閥調理控制(10)空調機混合段壓力檢測.監控點空調機組監控點表 監控點 類型器件 AI DI AO DO 回風溫度 1溫度傳感器 房間溫度 1溫度傳感器 房間濕度 1濕度傳感器 房間靜壓、壓差 2靜壓、壓差變換器 進風壓力 1氣壓傳感器 新風風門控制 1風門執行器 氣濾壓差報警 2壓差開關 冷水閥門控制1閥門執行器 熱水閥門控制 1閥門執行器 回風風門控制 2風門執行器 電機控制 11電機控制器 .新風機組9.3新風機

20、組監控 新風機組給空調機組的循環風送進一定比例的新風。新風機組是沒有回風安裝的空調機組；檢測與控制和空調機組一樣。.新風機組的要求9. 3. 1對新風機組的要求1)新風新穎度高、無污染；2)具有節能調控機制(1)以出風口溫度或房間溫度作為調理根據DDC按PID規律調理表冷器回水調理閥開度控制冷凍 (加熱)水量，以到達室溫的目的。(2)以室外溫度作為調理根據如室外新風溫度增高，回水閥開度增大即冷量增大，補償新風溫度增高對室溫的影響。如室外新風溫度降低，回水閥開度減小即冷量減小。.新風調控原理9.3. 2新風機組調控原理1)溫度、溫度調理DDC按PID規律分別調理加熱閥、加濕閥，以堅持室內的溫度和

21、濕度。2)新風閥的調理新風的溫濕度、房間溫濕度、單位質量的物質所含的全部熱能(即焓值)以及空氣質 量的要求，控制新風閥開度3)空氣質量保證根據空調房間內CO、CO2濃度，控制新風風門開度 。4)防堵、防凍維護采用壓差開關丈量過濾器兩端壓差，當壓差超限即報警；采用防霜凍開關監測表冷器前的溫度，溫度低于5即報警.調控構造圖9.3. 3新風機組調控構造 構造圖中標示闡明：T-新風溫度傳感器H-新風濕度傳感器P-新風壓力傳感器F-變頻器K-X -送風機組電動機P -初效、中效過濾網兩側的壓差傳感器MCC-電機中心控制柜M -冷水、熱水、蒸汽執行閥電機JK-A、JK-B、JK-C、JK-D、JK-E、J

22、K-F、JK-G分別表示7臺空調機組.控制系統功能1)新風機組控制系統功能 九項(1)根據送風溫度，按PID比例控制蒸汽加熱閥開度，使送風溫 度到達設定值(18 0. 5 24 士0. 5 )。(2)根據送風濕度，按PID比例控制蒸汽加濕閥開度，使送風濕度到達設定值。(3)根據露點溫度，按PID比例控制冷水閥開度，使溫度到達設定值l4土l。(4)根據一次加熱溫度，按PID比例控制熱水閥開度，使溫度到達設定值(l0士l l8l)。(5)當初效過濾器兩端壓差大于設定值250Pa時，發出報警信號，提示清洗過濾器。.(6)當中效過濾器兩端的壓差大于設定值250 Pa時，發出報警信號，提示清洗過濾器。

23、(7)根據時間或程序控制風機的啟停，監視其運轉形狀，進展手動與自動切換，缺點報警，計算運轉時間。(8)檢測送風壓力，將壓力信號送到變頻器，以調理送風機轉速。(9)風機停頓時的聯動控制，即關電動二通閥及電動風門。控制系統功能.控制系統功能2)新風機組的監控內容12項 過濾網壓差監測，給出清潔指示，保證空調機的運轉效率； 送風溫度檢測； 送風濕度檢測； 露點溫度檢測； 新風溫度檢測； 一次加熱溫度檢測； 送風風壓檢測； 水閥開度自動調理控制； 機組開關/變頻調速； 機組手動/自動形狀檢測/缺點形狀； 運轉累計時間統計； 風門風閥調理控制。 .監控點表新風機組監控點表 監控點 類型 器件 AIDIA

24、ODO室外溫度 1溫度傳感器 送風溫度 1溫度傳感器一次加熱溫度 1溫度傳感器露點溫度 1溫度傳感器進風風門控制 1風門執行器 熱水閥門控制 1閥門執行器 冷水閥門控制 1閥門執行器 蒸汽閥門控制 1閥門執行器 電機控制 11電機控制器 新風溫度 1溫度傳感器新風濕度 1濕度傳感器 新風壓力 1壓力傳感器 氣濾壓差報警 2壓差開關 .冷熱源9.4冷熱源系統 冷源系統有冷水機組、冷凍水系統、冷卻水系統； 熱源部分有鍋爐機組、熱交換器等 9. 4. 1冷源安裝 冷水機組是制造冷凍水的設備,是實現制冷的重要設備 輔助設備即散熱安裝，如用水冷卻就要有水泵、冷卻塔、水過濾安裝、水處置安裝、分水器、集水器

25、等設備， 冷源安裝分類及制冷原理循環運用制冷劑，制冷劑由液態轉變氣態時吸熱,由氣態轉變為液態時放熱。 實現熱量轉移 .制冷分類及原理 緊縮式制冷低壓蒸汽緊縮 冷凝器放熱高壓液體熱力膨脹閥低壓液態 蒸發器汽化吸熱低壓蒸汽制冷循環 運用的制冷劑和方式不同分為：緊縮式制冷吸收式制冷風冷熱泵式.吸收式制冷利用低壓制冷劑蒸發產生的汽化潛熱進展制冷。 不同之處在于，緊縮式制冷所用的緊縮機以電為能源，而吸收式制冷那么以熱為能源。 常采用溴化鋰鹽作為吸收式制冷的吸收劑，以水作制冷劑。 溴化鋰制冷機組的蒸發溫度不能夠低于0 ；無毒無臭無爆炸危險，不破壞臭氧層，符合環保要求。對外界條件變化適用性強，安裝簡便，運轉穩定，維修保養方便；缺陷：腐蝕性強，氣密性要求高，設備分量大、占地面積大等。.冷凍水系統調控構造2)冷凍水系統調控構造 冷凍水系統由冷水機組、冷凍水泵、補水箱、補水泵、空壓罐等部件組成。 冷凍水系統經DN125蝶閥為空調機組提供冷凍水。 風冷熱泵式新世紀中央空調的主流產品。 風冷熱泵冷熱水機組又稱空氣源熱泵ASHP,它經過制冷劑管路四通閥轉換，夏季可以供冷，冬季可以供熱。 .調控構造圖.監控內容冷凍水系統監控內容： 開關狀態供水溫度高低水位監測回水溫度故障報警水位超限報警旁通閥調