項目一樓宇設備自動化系統項目一樓宇設備自動化系統1

（1）檢測運行參數，如電壓、電流、功率和變壓器溫度等，為正常運行時的計量管理和事故發生時的原因分析提供數據。（2）監測電氣設備運行狀態，如發現故障，自動報警并顯示故障位置、相關電壓和電流數值等。（3）對建筑物內所有用電設備的用電量進行統計及電費計算與管理，繪制用電負荷曲線如月負荷曲線、年負荷曲線，并且實現自動抄表、輸出用戶電費單據等。（4）對各種電氣設備的檢修、保養維護進行管理，生成定期維修操作單并存檔，避免維修操作時引起誤報警等。1.1.1

智能樓宇對供配電系統的要求第1頁/共89頁1.1.1智能樓宇對供配電系統的要求21高壓線路的電壓及電流監測6～10kV高壓線路的電壓及電流測量方法如圖1.1所示。1.1.2

供配電系統及其功能圖1.1高壓線路的電壓及電流測量方法

第2頁/共89頁1.1.2供配電系統及其功能圖1.1高壓線路的電壓及電流32低壓端的電壓及電流監測低壓端（380/220V）的電壓及電流測量方法與高壓側基本相同，只不過是電壓和電流互感器的電壓等級不同。圖1.2所示為低壓配電系統監控原理。

（1）參數檢測、設備狀態監視與故障報警DDC通過溫度傳感器/變送器、電壓變送器、電流變送器及功率因數變送器自動檢測變壓器線圈溫度、電壓、電流和功率因素等參數，與額定值比較，發現故障時報警，顯示相應的電壓、電流數值和故障位置。經由數字量輸入通道可以自動監視各個斷路器、負荷開關和隔離開關等的當前分、合狀態。

第3頁/共89頁2低壓端的電壓及電流監測第3頁/共89頁4（2）電量計量DDC根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有功功率、無功功率，累計用電量，為繪制負荷曲線、無功補償及電費計算提供依據。第4頁/共89頁（2）電量計量DDC根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有5圖1.2低壓配電系統監控原理圖IT—電流變送器；ET—電壓變送器；COS—功率因數變送器

第5頁/共89頁圖1.2低壓配電系統監控原理圖第5頁/共89頁63功率、功率因數的檢測通過流量電壓與電流的相位差，可測得功率因數。有了功率因數、電壓和電流數值即可求得有功功率和無功功率。因此，可以先測量功率因數，然后間接得出功率，這是一種間接的測量功率的方法。比較精確的測量功率的方法是采用模擬乘法器構成的功率變送器，或者用數字化測量的方法（高速采樣電壓、電流數據，再對數字信號進行處理）零點接測量功率。第6頁/共89頁3功率、功率因數的檢測第6頁/共89頁74應急柴油發電機與蓄電池組的監測方法為保證消防泵、消防電梯、緊急疏散照明、防排煙設施和電動防火卷簾門等消防用電，必須設置自備應急柴油發電機組，按一級負荷對消防設施供電。柴油發電機應啟動迅速，自啟動控制方便，市網停電后能在10～15s內接應急負荷，適合作應急電源。應急柴油發電機組監測內容包括電壓、電流等參數，機組運行狀態，故障報警和日用油箱液位等。應急柴油發電機組的監測原理如圖1.3所示。

第7頁/共89頁4應急柴油發電機與蓄電池組的監測方法第7頁/共89頁8圖1.3應急柴油發電機組與蓄電池組的監控原理圖IT—電流變送器；ET—電壓變送器；LT—液位傳感器/變送器

第8頁/共89頁圖1.3應急柴油發電機組與蓄電池組的監控原理圖第8頁/共899供電品質的指標通常是電壓、頻率和波形，其中尤以電壓和頻率最為重要。電壓質量包括電壓的偏移、電壓的波動和電壓的三相不平衡度等。

（1）頻率在電氣設備的銘牌上都標有額定頻率。我國電力工業的標準頻率為50Hz。由于頻率直接影響電氣設備的正常工作，因此對于頻率的偏差要求很嚴格，國家規定電力系統對用戶的供電頻率偏差范圍為±0.5%。對電網頻率的檢測可在低壓側進行。在電網的頻率偏差超過允許值時，監測系統應予報警，必要時應切斷市電供電，改用備用電源或應急發電機供電。1.1.3

供電品質的監測第9頁/共89頁1.1.3供電品質的監測第9頁/共89頁10

（2）電壓偏移各種電氣設備的銘牌上都標有它的額定工作電壓。但在實際運行中由于電力系統負荷的變化或用戶本身負荷的變化等原因，往往使電氣設備的端電壓偏離額定值。電壓低于額定值往往是發生在高峰負荷時長線路的末端，電壓高于額定值往往是發生在低負荷時線路的始端。當電壓過高或過低時監測系統應予報警，同時需采取系統或局部的調壓及保護措施。對電壓偏移的改善一般要求在電網的高壓側采取措施，使電網的電壓隨負荷的增大而升高；反之，負荷減少，電壓降低。對于重要的負荷，宜在受電或負荷端設置調壓及穩壓器。

第10頁/共89頁（2）電壓偏移第10頁/共89頁11

（3）電壓波動及諧波電動機的啟動，電梯、電焊類沖擊負荷的工作，將引起供配電系統中的電壓時高時低，這種短時間的電壓變化稱為電壓波動。電力系統中交流電的波形從理論上講應該是正弦波，但實際上由于三相電氣設備的三相繞組不完全對稱，帶有鐵芯線圈的勵磁裝置，特別是大型晶閘管裝置、電力電氣設備的應用，在電力系統中產生了與50Hz基波成整數倍的高次諧波，使電壓的波形發生畸變成為非正弦波。電壓波動及諧波對電氣設備的運行是有害的。第11頁/共89頁（3）電壓波動及諧波第11頁/共89頁12

傳統的無源型LCR濾波器已被用來解決這一問題，但由于結構原理上的原因，無源濾波器的應用中存在著一些難以克服的缺點：

①濾波器只對調諧點的諧波效果明顯，而對偏離調諧點的諧波無明顯效果，實際應用中不可能無限地增加濾波器。

②當系統中諧波電流增大時，無源濾波器可能過載，甚至損壞設備。

③電源阻抗強烈地影響濾波特性，嚴重時電源和濾波器間可能發生諧振，這就是所謂的諧波放大現象。有源電力濾波器的原理如圖1.4所示。第12頁/共89頁傳統的無源型LCR濾波器已被用來解決這一13圖1.4有源電力濾波器原理圖

第13頁/共89頁圖1.4有源電力濾波器原理圖第13頁/共89頁14

（4）電壓的不平衡度在低壓系統中一般采用三相四線制，單相負荷接于相電壓上，由于單相負荷在三相電壓不可能完全平衡，因而三個相電壓不可能完全平衡。電壓的不平衡度可以通過測量三個相電壓及三個相電流的數據，再經相互比較其差值來檢測。差值越大則不平衡度越大。當這個不平衡電壓加于三相電動機時，由于相電壓的不平衡使得電動機中的負序電流增加，因而增加了轉子內的熱損失。在設計中應盡量使單相負荷平衡地分配在三相中，對相電壓不平衡敏感的負荷（如電子計算機類設備）應采用分開回路的措施，同時監測系統應予報警。第14頁/共89頁（4）電壓的不平衡度第14頁/共89頁15任務描述明確照明系統的結構、控制方式和基本參數，掌握照明監控系統的監控功能和監控原理圖。

任務分析從照明系統的結構入手，分析智能建筑照明監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑照明監控系統的監控原理。任務二

照明監控系統第15頁/共89頁任務描述任務二照明監控系統第15頁/共89頁161波動開關控制方式該方式就是以波動開關控制一套或幾套燈具，這是采用得最多的控制方式，它可以配合設計者的要求隨意布置，同一房間不同的出入口均需設置開關。單控開關用于一處啟閉照明；雙控及多控開關用于樓梯及過道等場所，在上、下層或兩端多處啟閉照明，其接線圖如圖1.5所示。該控制方式線路繁瑣，維護量大，線路損耗多，很難實現舒適照明

1.2.1

照明控制原理第16頁/共89頁1.2.1照明控制原理第16頁/共89頁17圖1.5雙控及多控開關原理圖

第17頁/共89頁圖1.5雙控及多控開關原理圖第17頁/共89頁182斷路器控制方式這是以斷路器控制一組燈具的控制方式。這種方式控制簡單，投資小，但由于控制的燈具較多，造成大量燈具同時開關，在節能方面效果很差，又很難滿足特定環境下的照明要求，因此，在智能樓宇中應謹慎采用該方式，盡可能避免使用。3定時控制方式這是以定時控制燈具的控制方式。該方式可利用建筑物自動化系統的接口，通過控制中心來實現，但這種方式太機械，遇到天氣變化或臨時更改作息時間就比較難以適應，一定要通過改變設定值才能實現，顯得非常麻煩。

第18頁/共89頁2斷路器控制方式第18頁/共89頁194光電感應控制方式光電感應開關通過測定工作面的照度，與設定值比較來控制照明開關，這樣可以最大限度地利用自然光，達到更節能的目的，也可提供一個不受季節與外部氣候影響的相對穩定的視覺環境，特別適合一些采光條件好的場所。當檢測的照度低于設定值的極限值時開燈，高于極限值時關燈。第19頁/共89頁4光電感應控制方式第19頁/共89頁20照明監控系統將對整個建筑的照明系統進行集中控制和管理，主要完成以下功能：1走廊、樓梯照明

走廊、樓梯照明除保留部分值班照明外，其余的燈在下班后及夜間應關閉，以節約能源。因此可按預先設定的時間，編制程序進行開/關控制，并監視開關狀態。

2辦公室照明

它的調光原理是：當自然光較弱時，自動增強人工照明；當自然光較強時，自動減弱人工照明。亦即人工照明的照度與自然光照度成反比例變化，以使二者始終能夠動態地補償。

3.5.2

照明監控系統功能第20頁/共89頁3.5.2照明監控系統功能第20頁/共89頁213障礙照明、建筑物立面照明航空障礙燈根據當地航空部門要求設定，一般裝設在建筑物頂端，屬于一級負荷，應接入應急照明電路。可根據預先設定的時間程序控制，并進行閃爍；或根據室外自然環境的照度來控制光電器件的動作，達到開啟/斷開。4應急照明的應急啟/停控制、狀態顯示當建筑物發生事故時，需要照明各組做出相應的聯動配合。當有警時，聯動正常照明系統關閉，事故照明打開；當有保安報警時，聯動相應區域的照明燈開啟，并且保證市電停電后的事故照明、疏散照明。

第21頁/共89頁3障礙照明、建筑物立面照明第21頁/共89頁22不同用途的場所對照明要求各不相同。照明監控原理如圖1.6所示，其核心是DDC分站。一個DDC分站可控制一個樓層的照明或整座樓的裝飾照明。區域可以按照地域來劃分，也可按照功能來劃分，各照明區域控制系統通過通信系統連成一個整體，成為建筑物自動化系統的一個子系統。照明控制箱接線原理如圖1.7所示。圖1.7中DDC輸出接輔助繼電器觸點（KA1/KA2），手動開關或來自照明集中控制箱觸點（SA1/SA2）。第22頁/共89頁不同用途的場所對照明要求各不相同。照明監控原理如圖1.6所示23圖1.6照明系統監控原理圖

第23頁/共89頁圖1.6照明系統監控原理圖第23頁/共89頁24圖1.7照明控制箱接線原理示意圖

第24頁/共89頁圖1.7照明控制箱接線原理示意圖第24頁/共89頁25任務3暖通空調監控系統

任務描述明確暖通空調系統的結構和工作原理，掌握暖通空調系統的監控功能和監控原理圖。

任務分析從建筑暖通空調系統的結構入手，分析智能建筑暖通空調監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑暖通空調監控系統的監控原理。任務3空調監控系統第25頁/共89頁任務3暖通空調監控系統任務3空調監控系統第25頁/共263.1.1.1空調系統的基本概念影響室內空氣環境參數變化的因素有兩個：一是外部原因，如太陽輻射和外界氣候條件的變化；另一方面是內部原因，如室內設備和人員的散熱量、散濕量等。當室內空氣參數偏離設定值時，就需要采取相應的空氣調節措施和方法，使其恢復到規定值。3.1.1

暖通空調系統工作原理第26頁/共89頁3.1.1暖通空調系統工作原理第26頁/共89頁271空調系統的組成空調系統一般包括以下幾部分：

（1）進風根據人對空氣新鮮度的生理要求，空調系統必須有一部分空氣取自室外，常稱新風。空調的進風口和風管等組成了進風部分。

（2）空氣過濾由進風部分引入的新風必須先經過一次預過濾，以除去顆粒較大的塵埃。一般空調系統都裝有預過濾器和主過濾器兩級過濾裝置。根據過濾的效率不同，大致可以分為初（粗）效過濾器、中效過濾器和高效過濾器。第27頁/共89頁1空調系統的組成第27頁/共89頁28

（3）空氣的熱濕處理將空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理過程組合在一起統稱為空調系統的熱濕處理部分。熱濕處理設備主要有直接接觸式和表面式兩大類型。直接接觸式：與空氣進行熱濕交換的介質直接和被處理的空氣接觸，通常是將其噴淋到被處理的空氣中。噴水室、蒸汽加濕器、局部補充加濕裝置以及使用固體吸濕劑的設備均屬于這一類。表面式：與空氣進行熱濕交換的介質不和空氣直接接觸，熱濕交換是通過處理設備的表面進行的。表面式換熱器屬于這一類。第28頁/共89頁（3）空氣的熱濕處理將空氣加熱、29

（4）空氣的輸送和分配根據用途和要求不同，有的系統只采用一臺送風機，稱為單風機系統；有的系統采用一臺送風機和一臺回風機，稱為雙風機系統。管道截面通常為矩形和圓形兩種，一般低速風道多采用矩形，而高速風道多采用圓形。

（5）冷熱源部分冷源有自然冷源和人工冷源兩種。熱源有自然熱源和人工熱源兩種。自然熱源熱量為地熱和太陽能；人工熱源是指用煤、石油或煤氣作燃料的鍋爐所產生的蒸汽和熱水，目前應用得最為廣泛。第29頁/共89頁（4）空氣的輸送和分配第29頁/共89頁302空氣調節方式按照空氣處理設備的設置情況，空氣調節系統可分為集中系統、半集中系統和分散系統。

（1）局部式空調

在半集中空調系統中，除了集中空調機房外，還設有分散在被調節房間的二次設備（又稱末端裝置）。變風量系統、誘導空調系統以及風機盤管系統均屬于半集中空調系統。分散系統也稱局部空調機組。這種機組通常把冷、熱源和空氣處理、輸送設備（風機）集中設置在一個箱體內，形成一個緊湊的空調系統。它不需要集中的機房，安裝方便，使用靈活，可以直接將此機組放在需要空調的房間內，也可以放在相鄰的房間用很短的風道與該房間相連。第30頁/共89頁2空氣調節方式第30頁/共89頁31

（2）集中式空調集中式系統的所有空氣處理設備（包括風機、冷卻器、加熱器、加濕器和過濾器等）都設在一個集中的空調機房內（如圖1.8所示），經集中設備處理的空氣用風道分送到各空調房間，因而，系統便于集中管理和維護。在建筑物中，一般采用集中式空調系統，通常稱之為中央空調系統。對空氣的處理集中在專用的機房里，對處理空氣用的冷源和熱源也有專門的冷凍站和鍋爐房。

第31頁/共89頁（2）集中式空調第31頁/共89頁32圖1.8典型的集中式空調系統

第32頁/共89頁圖1.8典型的集中式空調系統第32頁/共89頁33

按照所處理空氣的來源，集中式空調系統可分為循環系統、直流式系統和混合式系統。循環式系統的新風量為零，全部使用回風，其冷、熱消耗量最省，但空氣品質差。直流式系統的回風量為零，全部采用新風，其冷、熱消耗量大，但空氣品質好。對于絕大多數場合，采用適當比例的新風和回風相混合，這種混合系統既能滿足空氣品質的要求，經濟上又比較合理，因此是應用最廣的一類集中式空調系統，如圖1.9所示。

第33頁/共89頁按照所處理空氣的來源，集中式空調系統可分34圖1.9中央空調系統的原理

第34頁/共89頁圖1.9中央空調系統的原理第34頁/共89頁353通風換氣送、排風系統根據各區域新風和室內二氧化碳濃度來設定送、排風機的定時啟/停，以達到保證新風量同時又節能的目的。通風方式有局部通風和全面通風兩種。按照空氣流動動力不同，可分為機械通風和自然通風。

（1）局部通風局部通風方式有局部送風和局部排風，它們都是利用局部氣流使局部工作地點不受有害物的污染，創造良好的室內環境。第35頁/共89頁3通風換氣第35頁/共89頁36

（2）全面通風全面通風也稱稀釋通風，是利用清潔空氣稀釋室內空氣中的有害物濃度，同時不斷地把被污染的空氣排至室外，使室內空氣中有害物的濃度不超過衛生標準規定的最高允許濃度。通風系統的設計原則為：

①散發熱、濕或有害物的房間及一般的地下室均考慮進行通風換氣。

②在供暖地區設計通風換氣時，應作空氣平衡及熱平衡計算，并采取相應的補風及加熱措施，以保證通風運行的效果。第36頁/共89頁（2）全面通風第36頁/共89頁37

③在辦公室、居室、廚房、廁所、盥洗室和浴室等房間應設置自然通風或機械通風進行全面換氣。

④送風系統室外進風的采氣口應設置在室外空氣較為清潔的地點，遠離排風口的上風側，而且低于排風口。

（3）通風控制通風風機的控制方案如圖1.10所示，該方案的主要功能為：

①風機控制分站根據其內部的軟件及時鐘，按時間程序或事件來啟動或停止風機（閉合或斷開控制電路）。第37頁/共89頁③在辦公室、居室、廚房、廁所、盥洗室38

②過濾器報警風機啟動后，過濾網前后將建立起一個風壓。如果過濾器干凈，風壓將小于一個指定值，接觸器的干節點會斷開。反之，如果過濾器太臟，過濾網前后的風壓變大，接觸器的干節點將閉合。分站根據接觸器干節點的情況會發出過濾網報警信息。

③風機故障報警風機啟動后，如果運行正常，則在風機前后將建立起一個風壓，接觸器的干接點將閉合。反之，若風機運行不正常，這時風機前后的風壓將小于一個指定值或者為零，接觸器的干接點會斷開。分站根據接觸器干接點的情況會發出風機故障報警信息。第38頁/共89頁②過濾器報警風機啟動后，過濾39圖1.10風機控制方案

（4）末端控制

末端控制包括變風量和定風量兩種。定風量末端大多采用溫控器控制電磁閥方式調節，以達到舒適性控制的目的。變風量末端一般自身帶有控制設備，可用直接數字控制器（DDC）與其接口，監測其參數及運行狀態，以達到控制要求。第39頁/共89頁圖1.10風機控制方案（4）末端控制第39頁401.3.1.2冷熱源系統的基本概念冷源主要應用于三個方面：一是空氣調節；二是食品冷藏，三是某些生產工藝需要低溫，以保證生產過程的順利進行。凡是采暖的地區，均離不開熱源，供熱大體有兩種方式：一種是集中供熱，其熱源來自熱電廠、集中供熱鍋爐房等；另一種是由分散設在一個單位或一幢建筑物的鍋爐房供熱。任務3暖通空調監控系統第40頁/共89頁1.3.1.2冷熱源系統的基本概念任務3暖通空調監控系統41空調機組有各種不同的功能，其控制原理也應有所不同，但有兩點應該是相同的：（1）無論何種空調機組，溫度控制時，宜采用PI型以上的控制器，其調節水閥應采用等百分比型閥門。（2）控制器與傳感器分開設置，一般來說，傳感器設于要求控制的位置（或典型區域）；而控制器應設于該機組所在的機房內。1.3.2

空調機組設備監控系統第41頁/共89頁1.3.2空調機組設備監控系統第41頁/共89頁421.3.2.1新風機組的控制新風機組的控制功能包括送風溫度控制、送風相對濕度控制、防凍控制、CO2濃度控制以及各種連鎖內容。

1送風溫度控制送風溫度控制是指出風溫度控制，其適用條件通常是該新風機組是以滿足室內衛生要求而不是負擔室內負荷來使用的。因此，在整個控制時間內，其送風溫度以保持恒定值為原則。由于冬、夏季對室內要求不同，因此冬、夏季送風溫度應有不同的要求。送風溫度控制時，通常是夏季控制冷盤管水量，冬季控制熱盤管水量或蒸汽盤管的蒸汽流量。為了管理方便，溫度傳感器一般設于該機組所在的機房內的送風管上。

第42頁/共89頁1.3.2.1新風機組的控制第42頁/共89頁432室內溫度控制對于一些直流式系統，新風不僅能使環境滿足衛生標準，而且還可承擔全部室內負荷。由于室內負荷是變化的，這時采用控制送風溫度的方式不能滿足室內要求（有可能過熱或過冷），因此必須對使用地點的溫度進行控制，而且必須把溫感器設于被控房間的典型區域。由于直流系統通常設有排風系統，溫感器設于排風管道并考慮一定的修正，這也是一種可行的辦法。除直流式系統外，新風機組通常是與風機盤管一起使用的。

第43頁/共89頁2室內溫度控制第43頁/共89頁443相對濕度控制新風機組相對濕度控制方法的重要一點是選擇濕度傳感器的設置位置和控制參數，這與其加濕源和控制方式有關。

（1）蒸汽加濕這一方式要求蒸汽加濕器采用調節式閥門（直線特性），調節器應采用PI型控制器。由于這種方式的穩定性較好，濕度傳感器可設于機房內的送風管道上。

（2）高壓噴霧加濕、超聲波加濕及電加濕這三種都屬于位式加濕方式，因此，其控制手段和傳感器的設置情況應與位式控制蒸汽加濕的情況相類似，即控制器采用位式控制加濕器啟停（或開關），濕度傳感器應設于典型房間（區域）。

第44頁/共89頁3相對濕度控制第44頁/共89頁45

（3）循環水噴水加濕循環水噴水加濕與高壓噴霧加濕在處理過程上是有所區別的，理論上前者屬于等焓加濕，而后者屬于無露點加濕。如果采用位式控制器控制噴水泵啟停時，則設置原則與高壓噴霧情況相似。但在一些工程中，噴水泵本身并不做控制而只是與空調機連鎖啟停，為了控制加濕量，此時應在加濕器前設置預熱盤管，其機組處理空氣的過程如圖1.11所示。通過控制預熱盤管的加熱量，保證加濕器后的機器露點tL(L點為dN線與Ф=80%～85%的交點)達到控制相對濕度的目的。第45頁/共89頁（3）循環水噴水加濕第45頁/共89頁46圖1.11噴水泵常開的空調機組的加濕量控制

第46頁/共89頁圖1.11噴水泵常開的空調機組的加濕量控制第46頁/共8947（4）二氧化碳（CO2）濃度控制

為了保證基本的室內空氣品質，通常采用測量室內CO2濃度的方法來控制，如圖1.12所示。各房間均設CO2濃度控制器，控制其新風支管上電動風閥的開度，同時，為了防止系統內靜壓過高，在總送風管上設置靜壓控制器控制風機轉速。因此，不但新風冷負荷減少，而且風機的能耗也將下降。第47頁/共89頁（4）二氧化碳（CO2）濃度控制第47頁/48圖1.12CO2濃度控制新風量

第48頁/共89頁圖1.12CO2濃度控制新風量第48頁/共89頁49

（5）防凍及連鎖在冬季室外設計氣溫低于0℃的地區，應考慮盤管的防凍問題。除空調系統設計中本身應采用的預防措施外，從機組電氣及控制方面也應采取一定的手段。

①限制熱盤管電動閥的最小開度

②設置防凍溫度控制

③連鎖新風閥除風閥外，電動水閥、加濕器和噴水泵等與風機都應進行電氣連鎖。在冬季運行時，熱水閥應優先于所有機組內設備而開啟。第49頁/共89頁（5）防凍及連鎖第49頁/共89頁501.3.2.2一次回風系統的控制一次回風系統控制包括回風（或室內）溫、濕度控制，防凍控制，再熱控制和設備連鎖等。1回風溫度（或室溫）控制從控制方式上看，一次回風空調機組與新風空調機組對溫度的控制原理都是相同的，即通過測量被控溫度值，控制水量或蒸汽量而達到控制機組冷、熱量的目的。其區別在于溫度傳感器的設置位置不同，一次回風機組溫感器一般設于典型房間（區域），直接控制室溫。由于回風溫度與室溫是有所差別的，因此在這種情況下通常應對所控制的溫度設定值進行一定的修正。如對于從吊頂上部回風的氣流組織方式，如果要求室溫為24℃，則控制的回風溫度可根據房間內熱源情況及房間高度等因素而設定為24.5～25℃。第50頁/共89頁1.3.2.2一次回風系統的控制第50頁/共89頁512回風濕度控制與溫度控制相同，濕度傳感器應優先考慮設于典型房間（區域）或回風管道上。由于控制的是室內相對濕度（或回風相對濕度），且房間的濕容量比較大，因此，無論采用何種加濕媒介（蒸汽或水）以及何種控制方式（比例式或雙位式），濕度傳感器的測量值都是相對比較穩定的。因此，這時不必像新風空調機組那樣過多地考慮自動控制元件的設置位置。如果采用蒸汽加濕，其加濕段通常應設在加熱盤管之后。采用高壓噴霧、超聲波加濕及電加濕時也應如此。在雙管制系統中，預熱盤管通常只是冬季使用的，夏季則是利用再熱盤管作為冷盤管。因此，在夏季使用時，預熱盤管的控制應切斷，加濕控制停止工作。

第51頁/共89頁2回風濕度控制第51頁/共89頁523再熱控制在一些夏季熱濕比比較小的系統中，由于考慮夏季除濕要求，冷盤管的處理點有可能無法落在εd線上（即εd線與ФL線無交點，或者交點極低，使普通7～12℃冷水無法做到），這時需要對冷卻后的空氣進行再熱，防止室溫過低。如圖1.13所示，這種系統在控制上復雜，可作如下考慮：

1.13再熱盤管控制

第52頁/共89頁3再熱控制1.13再熱盤管控制第52頁/共89頁53（1）夏季室內溫度傳感器T和濕度傳感器H同時控制冷盤管閥V1和再熱盤管閥V2。如果溫、濕度均高于設定值，則開大V1，關小V2；若濕度高于設定值而溫度低于設定值，則V1、V2均開大；若溫度高于設定值而濕度低于設定值，則開大V1，關閉V2（顯然，這時室內濕度偏小）；溫、濕度均低于設定值時，則關小V1，直至V1全關后若溫度仍低于設定值時，打開V2閥調再熱盤管。（2）冬季由于這種系統通常反映出的是室內濕負荷較大，因此大多可不再考慮加濕問題，這時室溫T直接控制熱盤管（對兩管制系統而言即是夏季的冷盤管電動閥V1），當V1閥全開而溫度仍然過低時，打開V2閥調再熱盤管。第53頁/共89頁（1）夏季第53頁/共89頁544防凍及連鎖只有設有新風預熱器的機組，或混合點（或加濕后的狀態點）有可能低于0℃的機組，或者冬季要求作全新風運行且新風溫度可能低于0℃的機組才有必要考慮運行防凍問題。但是，在停止運行時，機組的防凍也是必須考慮的。一次回風機組的防凍及連鎖與新風機組基本相同。第54頁/共89頁4防凍及連鎖第54頁/共89頁551.3.2.3空調機組監控系統1定風量空調系統的監測與自動控制

（1）定風量空調系統運行參數的監測

以兩管制定風量空調系統為例。

①空調機新風溫、濕度采用TE501和HE502風道溫、濕度傳感器測量，并在DDC和COS上顯示。

②空調機回風溫、濕度采用TE502和HE502風道溫、濕度傳感器測量，并在DDC和COS上顯示。

③送風機出口溫、濕度采用TE503和HE503風道溫、濕度傳感器測量，并在DDC和COS上顯示，當超溫、超濕時報警。

第55頁/共89頁1.3.2.3空調機組監控系統第55頁/共89頁56

④過濾器壓差超限報警采用DPS501壓差開關測量過濾器兩端壓差。當壓差超限時，壓差開關閉合并報警，提醒維護人員清洗過濾器。

⑤防凍報警采用FZS501防凍開關監測表冷器前溫度。當溫度低于5℃時報警，提醒維護人員（或連鎖）采取防凍措施。

⑥送風機、回風機狀態顯示和故障報警送風機的工作狀態是采用壓差開關監測的，風機啟動，風道內產生風壓，送風機的送、回風管壓差增大，壓差開關閉合，空調機組開始執行順序啟動程序。

⑦回水電動調節閥、蒸汽加濕閥開度顯示。

第56頁/共89頁④過濾器壓差超限報警采用DPS501壓57

（2）定風量空調系統的自動控制定風量系統的自動控制內容主要有空調回風溫度自動調節、空調回風濕度自動調節以及新風閥、回風閥及排風閥的比例控制。

①空調回風溫度的自動調節。

②空調機組回風濕度調節。

③新風電動閥、回風電動閥及排風電動閥的比例控制。

④排風閥的開度控制從理論上講應該和新風閥的開度相對應。

第57頁/共89頁（2）定風量空調系統的自動控制第57頁/58

（3）連鎖控制

①空調機組啟動順序控制即：送風機啟動→新風閥開啟→回風機啟動→排風閥開啟→回水調節閥開啟→加濕閥開啟。

②空調機組停機順序控制即：送風機停機→關加濕閥→關回水閥→停回風機→新風閥、排風閥全關→回風閥全開。

③火災停機發生火災時，由建筑物自動控制系統實施停機指令，統一停機。定風量空調系統的監控原理如圖1.14示。注意：在定風量空調系統監控的原理圖中，數字輸出點DO（14）是為連鎖合、斷蒸汽發生器電源而設的（如有固定汽源，此點可不設）。第58頁/共89頁（3）連鎖控制第58頁/共89頁59圖1.14定風量空調系統的監控原理圖

第59頁/共89頁圖1.14定風量空調系統的監控原理圖第59頁/共89頁602變風量空調系統的監測與自動控制

①送風主干風道末端靜壓

②送、回風前后風道壓差

③回風管道的溫度

④回風管道的相對濕度

⑤送風機出口管道風溫及濕度

⑥空調機新風溫、濕度

⑦空氣過濾器兩端壓差顯示報警

⑧新風管風速測量

⑨送風機、回風機運行狀態顯示、故障報警

⑩風閥開度顯示

⑾防凍報警第60頁/共89頁2變風量空調系統的監測與自動控制第60頁/共89頁611.3.2.4風機盤管系統的控制1風機盤管系統概述

（1）風機盤管的結構風機盤管機組可用于全水系統或空氣水系統中。風機盤管由翅片盤管、風機段和過濾段等組成。風機使空氣在房間到供熱水或冷凍水的盤管間不斷循環。有的機組還配備有附加電阻，用來避免兩管制系統的轉換問題。風機盤管有多種配置方法。圖1.16顯示了不同的機組方式。第61頁/共89頁1.3.2.4風機盤管系統的控制第61頁/共89頁62圖1.16典型風機盤管機組的設計（a)立式機組；（b)地板吊頂式機組

第62頁/共89頁圖1.16典型風機盤管機組的設計第62頁/共89頁63

（2）風機盤管的選型風機盤管的選擇以冷負荷的大小和機組的性能數據為基礎。當提供三擋速度控制開關或可調速電機時，可根據中擋轉速或中等電機速度下的額定冷量來選擇風機盤管，這樣既保證了機組在室內運行起來較安靜，而且在速度提高時能增大機組容量。各使用房間的溫度控制是通過房間溫度自動調節器或安裝在風機盤管上的恒溫器來單獨進行的。風機盤管的冷/熱量可通過控制盤管水量、氣流旁通、風機轉速或三者的結合來控制。冷/熱量的控制可手動或自動調節。第63頁/共89頁（2）風機盤管的選型第63頁/共89頁642風機盤管加新風系統的監測與自動控制風機盤管加新風系統是集中處理全部新風送往各空調房間，在各房間進風處進行再處理的系統。在建筑物內空調系統所需的風量全部經過新風機組集中處理，以一個恒定的溫度、濕度送出，到各房間入口處經過風機盤管再處理后送入房間。風機轉速和電動閥均由室內溫控器控制。風機盤管機組的風機速度分為高、中、低三擋；裝在盤管回水管上的電動閥可以方便地調節各房間的溫度。第64頁/共89頁2風機盤管加新風系統的監測與自動控制第64頁/共89頁65

（1）新風機組運行參數的監測

①新風機進口溫、濕度

②新風機出口溫、濕度

③防凍報警

④過濾器兩端壓差

⑤回水電動調節閥V401、蒸汽加濕電動調節閥V402開度顯示

⑥新風機狀態顯示、故障報警第65頁/共89頁（1）新風機組運行參數的監測第65頁/共8966

（2）新風機組運行參數的自動控制

①新風機組的溫度自動調節

②新風機組的濕度自動調節

（3）風機盤管控制風機盤管的控制是由帶三速開關的室內溫控器（TC）來完成的，溫控器安裝在需要空調的房間內。TC上的恒溫器有通/斷兩個工作位置，當恒溫器撥到“ON（通）”的工作位置時，風機盤管的回水電動閥V401全開，為房間提供作空氣再處理的冷熱源。當溫度達到設定值時，復位彈簧會使閥門關閉。當撥動TC上的三速開關高、中、低擋的任意鍵時，風機盤管內的風機按選定的風速向房間送風，使室內溫度保持在所需的范圍。

第66頁/共89頁（2）新風機組運行參數的自動控制第66頁/67

（4）連鎖控制

①新風機組啟動順序控制新風機啟動→新風機風閥開啟→回水電動調節閥開啟→蒸汽加濕電動調節閥開啟。

②新風機組停機順序控制新風機停機→加濕電動調節閥關閉→回水電動調節閥關閉→新風機風閥關閉。

③火災時由建筑物自動化系統統一實施停機指令。風機盤管加新風系統的監測和自動控制原理如圖1.16所示。第67頁/共89頁（4）連鎖控制第67頁/共89頁68圖1.16電動執行機構隨動系統框圖

第68頁/共89頁圖1.16電動執行機構隨動系統框圖第68頁/共89頁69任務描述明確建筑給排水系統的結構和工作原理，掌握建筑給排水監控系統的監控功能和監控原理圖。任務分析從建筑給排水系統的結構入手，分析智能建筑給排水監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑給排水系統的監控原理。任務四給排水設備監控系統第69頁/共89頁任務描述任務四給排水設備監控系統第69頁/共89頁70高層建筑物的高度大，一般城市管網中的水壓力不能滿足用水要求，除了最下幾層可由城市管網供水外，其余各層均需加壓供水。由于供水高度增大，直接供水時低層的水壓將過大，過高的水壓對日常使用、材料設備、維修管理均不利，為此必須進行合理豎向分區供水。根據建筑物給水要求、高度和分區壓力等情況進行合理分區，然后布置給水系統。給水系統的形式有多種，各有其優缺點，但基本上可劃分為兩大類，即高位水箱給水系統和氣壓給水或水泵直接給水系統。

1.4.1

給排水系統的工作原理第70頁/共89頁1.4.1給排水系統的工作原理第70頁/共89頁711高位水箱給水系統這種系統的特點是以水泵將水提升到最高處水箱中，以重力向給水管網配水，如圖1.19所示。對樓頂水池（箱）水位進行監測及高/低水位超限時報警，根據水池（箱）的高/低水控制水泵的啟/停，監測給水泵的工作狀態和故障，當工作水泵出現故障時，備用泵需自動投入工作。高位水箱給水系統用水是由水箱直接供應，供水壓力比較穩定，且有水箱儲水，供水較為安全。但水箱重量很大，增加建筑物的負荷，且占用樓層的建筑面積第71頁/共89頁1高位水箱給水系統第71頁/共89頁72圖1.19高位水箱給水系統框圖

第72頁/共89頁圖1.19高位水箱給水系統框圖第72頁/共89頁732氣壓給水系統考慮到重力給水系統的種種缺點，為此可考慮氣壓供水系統，如不在樓層中或到頂上設置水箱，僅在地下室或某些空余之處設置水泵機組、氣壓水箱（罐）等設備，利用氣壓來滿足建筑物的供水需要。水泵-氣壓水箱（罐）給水系統是以氣壓水箱（罐）代替高位水箱，而氣壓水箱可以集中于地下室水泵房內，這樣可以避免在樓房中設置水箱的缺點，如圖1.20所示。目前大多采用密封式彈性隔膜氣壓水箱（罐），可以不用空氣壓縮機補氣，既可節省電能又可防止空氣污染水質，有利于優質供水。第73頁/共89頁2氣壓給水系統第73頁/共89頁74圖1.20氣壓裝置供水系統

第74頁/共89頁圖1.20氣壓裝置供水系統第74頁/共89頁753水泵直接給水系統無論是用高位水箱，還是用氣壓水箱，均為設有水箱裝置的系統。設有水箱的優點是預儲一定水量，供水直接可靠，尤其對消防系統是必要的，但存在著前述很多缺點。無水箱的水泵直接供水系統可以采用自動控制的多臺水泵并聯運行，根據用水量的變化，開/停不同水泵來滿足用水的要求，以利節能，如采用計算機控制更為理想。水泵直接供水，較節能的方法是采用調整水泵供水系統，即根據水泵的出水量與轉速成正比關系的特性調整水泵的轉速而滿足用水量的變化。無水箱的水泵直接給水系統最好用于水量變化不太大的建筑物中，因為水泵必須長時間不停地運行。即便在夜間用水量很小時，也將消耗動力，且水泵機組投資較高，需要進行技術經濟比較后確定。第75頁/共89頁3水泵直接給水系統第75頁/共89頁761.4.2.1給水監控系統1生活泵啟/停控制建筑物中的生活給水系統可以由高位（屋頂）水箱、生活給水泵和低位（或地下）蓄水池等構成。生活給水系統監控原理如圖3.4所示。生活泵啟/停由水箱和蓄水池水位自動控制。生活水箱設有4個水位，即溢流水位、最低報警水位、生活泵停泵水位和生活泵啟泵水位。DDC根據水位開關送入信號來控制生活泵的啟/停：當高位水箱液面低于啟泵水位時，DDC送出信號自動啟動生活泵投入運行；當高位水箱液面高于停泵水位或蓄水池液面達到停泵水位時，DDC送出信號自動停止生活泵。當工作泵發生故障時，備用泵自動投入運行。自動顯示水泵啟/停狀態。1.4.2

給排水系統的監控功能第76頁/共89頁1.4.2給排水系統的監控功能第76頁/共89頁77圖3.4生活給水系統監控原理圖

任務2給排水設備監控系統第77頁/共89頁圖3.4生活給水系統監控原理圖任務2給排水設備監控系統782檢測及報警當高位水箱（或蓄水池）液面高于溢流水位時，自動報警；當液面低于最低報警水位時，自動報警。但蓄水池的最低報警水位并不意味著蓄水池無水。為了保障消防用水，蓄水池必須留有一定的消防用水量。發生火災時，消防泵啟動。如果蓄水池液面達到消防泵停泵水位，將發生報警。水泵發生故障時自動報警。3設備運行時間累計、用電量累計累計運行時間將為定時維修提供依據，并根據每臺泵的運行時間自動確定作為工作泵或是備用泵。對于超高層建筑，由于水泵揚程限制，則需采用接力泵及轉水箱。第78頁/共89頁2檢測及報警第78頁/共89頁791.4.2.2排水監控系統建筑物排水監控系統的監控對象為集水坑（池）和排水泵。排水監控系統的監控功能有：

（1）污水集水坑（池）和廢水集水坑（池）水位監測及超限報警。

（2）根據污水集水坑（池）與廢水集水坑（池）的水位，控制排水泵的啟/停。

（3）排水泵運行狀態的檢測以及發生故障時報警。

（4）累計運行時間，為定時維修提供依據，并根據每臺泵的運行時間自動確定作為工作泵或是備用泵。建筑物排水監控系統通常由水位開關和直接數字控制器（DDC）組成，如圖1.21所示。第79頁/共89頁1.4.2.2排水監控系統第79頁/共89頁80圖1.21生活排水監控系統原理圖

第80頁/共89頁圖1.21生活排水監控系統原理圖第80頁/共89頁81水泵調速可有下列幾種方法：1用水泵電動機可調速的聯軸器（力矩耦合器）電動機的轉速不可調，在用水量變化時，通過調節可調速水泵電動機的聯軸器，以此改變水泵的轉速，以達到調節水量的目的。聯軸器類似汽車的變速箱。2用調速電動機由用水量的變化來控制電動機的轉速，從而使水泵的水量得到調節。這種方法設備簡單，節省動力，國內已有使用，效果較好。調速水泵給水系統如圖1.22所示。1.4.3

水泵的節能運行第81頁/共89頁1.4.3水泵的節能運行第81頁/共89頁82圖1.22調速水泵給水系統

第82頁/共89頁圖1.22調速水泵給水系統第82頁/共89頁83任務描述明確電梯系統的結構和控制方式，掌握電梯監控系統的監控功能和監控原理圖。

任務分析從電梯監控系統的結構入手，分析智能建筑電梯監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑電梯監控系統的監控原理。任務五電梯監控系統第83頁/共89頁任務描述任務五電梯監控系統第83頁/共89頁84電梯已成為高層建筑中必備的交通工具，包括普通客梯、觀光梯、貨梯以及自動扶梯等。電梯一般由轎廂、曳引機構、導軌、對重、安全裝置和控制系統組成。對電梯監控系統的要求是：安全可靠，啟、制動平穩，感覺舒適，平層準確，候梯時間短和節約能源。試驗表明，人的感覺與速度無關，而取決于加（減）速度a和加（減）速度變化率ρ。圖1.23電梯運行速度曲線圖電梯加速上升或減速下降時，人會產生超重感，電梯加速下降或減速上升時則會產生失重感，人對失重的感覺比對超重的感覺更加不適。電梯運行速度曲線v如圖1.23所示，即在啟動加速段和減速制動段皆為拋物線、中間為直線的拋物線直線綜合速度曲線。1.5.1

電梯系統工作原理第84頁/共89頁1.5.1電梯系統工作原理第84頁/共89頁85

按驅動電動機的電源，可將電梯分為直流電梯和交流電梯兩大類。直流電梯由直流電動機拖動，由于直流電機存在換向器和電刷，維修保養工作量大，而且體積、質量和成本都比同容量的交流電機大。交流電梯由結構簡單、成本低廉和維修方便的異步電動機拖動，采用計算機控制的變頻調速系統既可以滿足電梯運行速度的要求，又可以節約能源。圖1.23電梯運行速度曲線圖

第85頁/共89頁按驅動電動機的電源，可將電梯分為直流電861按時間程序設定的運行時間表啟/停電梯、監視電梯運行狀態、故障及緊急狀況報警。運行狀態監控包括啟動/停止狀態、運行方向、所處樓層位置等，通過自動檢測并將結果送入DDC，動態地顯示出各臺電梯的實時狀態。故障檢測包括電動機、電磁制動器等各種裝置出現故障后自動報警，并顯示故障電梯的地點、發生故障時間、故障狀態等。緊急狀況檢測通常包括火災、地震狀況檢測和發生故障時是否關人等，一旦發現，立即報警。電梯運行狀態監控原理如圖1.24所示。

1.5.2

電梯監控內容第86頁/共89頁1.5.2電梯監控內容第86頁/共89頁87圖1.24電梯運行狀態監控原理圖

第87頁/共89頁圖1.24電梯運行狀態監控原理圖第87頁/共89頁882多臺電梯群控管理群控系統能對運行區域進行自動分配，自動調配電梯至運行區域的各個不同服務區段。服務區域可以隨時變化，它的位置與范圍均由各臺電梯通報的實際工作情況確定，并隨時監視，以便隨時滿足大樓各處不同停站的召喚。3配合安全防范系統協同工作當接到防盜信號時，根據保安級別自動行駛至規定樓層，并對轎廂門實行監控。當發生火災時，普通電梯直駛首層、放客，切斷電梯電源；消防電梯由第88頁/共89頁2多臺電梯群控管理第88頁/共89頁89項目一樓宇設備自動化系統項目一樓宇設備自動化系統90

（1）檢測運行參數，如電壓、電流、功率和變壓器溫度等，為正常運行時的計量管理和事故發生時的原因分析提供數據。（2）監測電氣設備運行狀態，如發現故障，自動報警并顯示故障位置、相關電壓和電流數值等。（3）對建筑物內所有用電設備的用電量進行統計及電費計算與管理，繪制用電負荷曲線如月負荷曲線、年負荷曲線，并且實現自動抄表、輸出用戶電費單據等。（4）對各種電氣設備的檢修、保養維護進行管理，生成定期維修操作單并存檔，避免維修操作時引起誤報警等。1.1.1

智能樓宇對供配電系統的要求第1頁/共89頁1.1.1智能樓宇對供配電系統的要求911高壓線路的電壓及電流監測6～10kV高壓線路的電壓及電流測量方法如圖1.1所示。1.1.2

供配電系統及其功能圖1.1高壓線路的電壓及電流測量方法

第2頁/共89頁1.1.2供配電系統及其功能圖1.1高壓線路的電壓及電流922低壓端的電壓及電流監測低壓端（380/220V）的電壓及電流測量方法與高壓側基本相同，只不過是電壓和電流互感器的電壓等級不同。圖1.2所示為低壓配電系統監控原理。

（1）參數檢測、設備狀態監視與故障報警DDC通過溫度傳感器/變送器、電壓變送器、電流變送器及功率因數變送器自動檢測變壓器線圈溫度、電壓、電流和功率因素等參數，與額定值比較，發現故障時報警，顯示相應的電壓、電流數值和故障位置。經由數字量輸入通道可以自動監視各個斷路器、負荷開關和隔離開關等的當前分、合狀態。

第3頁/共89頁2低壓端的電壓及電流監測第3頁/共89頁93（2）電量計量DDC根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有功功率、無功功率，累計用電量，為繪制負荷曲線、無功補償及電費計算提供依據。第4頁/共89頁（2）電量計量DDC根據檢測到的電壓、電流和功率因數計算有94圖1.2低壓配電系統監控原理圖IT—電流變送器；ET—電壓變送器；COS—功率因數變送器

第5頁/共89頁圖1.2低壓配電系統監控原理圖第5頁/共89頁953功率、功率因數的檢測通過流量電壓與電流的相位差，可測得功率因數。有了功率因數、電壓和電流數值即可求得有功功率和無功功率。因此，可以先測量功率因數，然后間接得出功率，這是一種間接的測量功率的方法。比較精確的測量功率的方法是采用模擬乘法器構成的功率變送器，或者用數字化測量的方法（高速采樣電壓、電流數據，再對數字信號進行處理）零點接測量功率。第6頁/共89頁3功率、功率因數的檢測第6頁/共89頁964應急柴油發電機與蓄電池組的監測方法為保證消防泵、消防電梯、緊急疏散照明、防排煙設施和電動防火卷簾門等消防用電，必須設置自備應急柴油發電機組，按一級負荷對消防設施供電。柴油發電機應啟動迅速，自啟動控制方便，市網停電后能在10～15s內接應急負荷，適合作應急電源。應急柴油發電機組監測內容包括電壓、電流等參數，機組運行狀態，故障報警和日用油箱液位等。應急柴油發電機組的監測原理如圖1.3所示。

第7頁/共89頁4應急柴油發電機與蓄電池組的監測方法第7頁/共89頁97圖1.3應急柴油發電機組與蓄電池組的監控原理圖IT—電流變送器；ET—電壓變送器；LT—液位傳感器/變送器

第8頁/共89頁圖1.3應急柴油發電機組與蓄電池組的監控原理圖第8頁/共8998供電品質的指標通常是電壓、頻率和波形，其中尤以電壓和頻率最為重要。電壓質量包括電壓的偏移、電壓的波動和電壓的三相不平衡度等。

（1）頻率在電氣設備的銘牌上都標有額定頻率。我國電力工業的標準頻率為50Hz。由于頻率直接影響電氣設備的正常工作，因此對于頻率的偏差要求很嚴格，國家規定電力系統對用戶的供電頻率偏差范圍為±0.5%。對電網頻率的檢測可在低壓側進行。在電網的頻率偏差超過允許值時，監測系統應予報警，必要時應切斷市電供電，改用備用電源或應急發電機供電。1.1.3

供電品質的監測第9頁/共89頁1.1.3供電品質的監測第9頁/共89頁99

（2）電壓偏移各種電氣設備的銘牌上都標有它的額定工作電壓。但在實際運行中由于電力系統負荷的變化或用戶本身負荷的變化等原因，往往使電氣設備的端電壓偏離額定值。電壓低于額定值往往是發生在高峰負荷時長線路的末端，電壓高于額定值往往是發生在低負荷時線路的始端。當電壓過高或過低時監測系統應予報警，同時需采取系統或局部的調壓及保護措施。對電壓偏移的改善一般要求在電網的高壓側采取措施，使電網的電壓隨負荷的增大而升高；反之，負荷減少，電壓降低。對于重要的負荷，宜在受電或負荷端設置調壓及穩壓器。

第10頁/共89頁（2）電壓偏移第10頁/共89頁100

（3）電壓波動及諧波電動機的啟動，電梯、電焊類沖擊負荷的工作，將引起供配電系統中的電壓時高時低，這種短時間的電壓變化稱為電壓波動。電力系統中交流電的波形從理論上講應該是正弦波，但實際上由于三相電氣設備的三相繞組不完全對稱，帶有鐵芯線圈的勵磁裝置，特別是大型晶閘管裝置、電力電氣設備的應用，在電力系統中產生了與50Hz基波成整數倍的高次諧波，使電壓的波形發生畸變成為非正弦波。電壓波動及諧波對電氣設備的運行是有害的。第11頁/共89頁（3）電壓波動及諧波第11頁/共89頁101

傳統的無源型LCR濾波器已被用來解決這一問題，但由于結構原理上的原因，無源濾波器的應用中存在著一些難以克服的缺點：

①濾波器只對調諧點的諧波效果明顯，而對偏離調諧點的諧波無明顯效果，實際應用中不可能無限地增加濾波器。

②當系統中諧波電流增大時，無源濾波器可能過載，甚至損壞設備。

③電源阻抗強烈地影響濾波特性，嚴重時電源和濾波器間可能發生諧振，這就是所謂的諧波放大現象。有源電力濾波器的原理如圖1.4所示。第12頁/共89頁傳統的無源型LCR濾波器已被用來解決這一102圖1.4有源電力濾波器原理圖

第13頁/共89頁圖1.4有源電力濾波器原理圖第13頁/共89頁103

（4）電壓的不平衡度在低壓系統中一般采用三相四線制，單相負荷接于相電壓上，由于單相負荷在三相電壓不可能完全平衡，因而三個相電壓不可能完全平衡。電壓的不平衡度可以通過測量三個相電壓及三個相電流的數據，再經相互比較其差值來檢測。差值越大則不平衡度越大。當這個不平衡電壓加于三相電動機時，由于相電壓的不平衡使得電動機中的負序電流增加，因而增加了轉子內的熱損失。在設計中應盡量使單相負荷平衡地分配在三相中，對相電壓不平衡敏感的負荷（如電子計算機類設備）應采用分開回路的措施，同時監測系統應予報警。第14頁/共89頁（4）電壓的不平衡度第14頁/共89頁104任務描述明確照明系統的結構、控制方式和基本參數，掌握照明監控系統的監控功能和監控原理圖。

任務分析從照明系統的結構入手，分析智能建筑照明監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑照明監控系統的監控原理。任務二

照明監控系統第15頁/共89頁任務描述任務二照明監控系統第15頁/共89頁1051波動開關控制方式該方式就是以波動開關控制一套或幾套燈具，這是采用得最多的控制方式，它可以配合設計者的要求隨意布置，同一房間不同的出入口均需設置開關。單控開關用于一處啟閉照明；雙控及多控開關用于樓梯及過道等場所，在上、下層或兩端多處啟閉照明，其接線圖如圖1.5所示。該控制方式線路繁瑣，維護量大，線路損耗多，很難實現舒適照明

1.2.1

照明控制原理第16頁/共89頁1.2.1照明控制原理第16頁/共89頁106圖1.5雙控及多控開關原理圖

第17頁/共89頁圖1.5雙控及多控開關原理圖第17頁/共89頁1072斷路器控制方式這是以斷路器控制一組燈具的控制方式。這種方式控制簡單，投資小，但由于控制的燈具較多，造成大量燈具同時開關，在節能方面效果很差，又很難滿足特定環境下的照明要求，因此，在智能樓宇中應謹慎采用該方式，盡可能避免使用。3定時控制方式這是以定時控制燈具的控制方式。該方式可利用建筑物自動化系統的接口，通過控制中心來實現，但這種方式太機械，遇到天氣變化或臨時更改作息時間就比較難以適應，一定要通過改變設定值才能實現，顯得非常麻煩。

第18頁/共89頁2斷路器控制方式第18頁/共89頁1084光電感應控制方式光電感應開關通過測定工作面的照度，與設定值比較來控制照明開關，這樣可以最大限度地利用自然光，達到更節能的目的，也可提供一個不受季節與外部氣候影響的相對穩定的視覺環境，特別適合一些采光條件好的場所。當檢測的照度低于設定值的極限值時開燈，高于極限值時關燈。第19頁/共89頁4光電感應控制方式第19頁/共89頁109照明監控系統將對整個建筑的照明系統進行集中控制和管理，主要完成以下功能：1走廊、樓梯照明

走廊、樓梯照明除保留部分值班照明外，其余的燈在下班后及夜間應關閉，以節約能源。因此可按預先設定的時間，編制程序進行開/關控制，并監視開關狀態。

2辦公室照明

它的調光原理是：當自然光較弱時，自動增強人工照明；當自然光較強時，自動減弱人工照明。亦即人工照明的照度與自然光照度成反比例變化，以使二者始終能夠動態地補償。

3.5.2

照明監控系統功能第20頁/共89頁3.5.2照明監控系統功能第20頁/共89頁1103障礙照明、建筑物立面照明航空障礙燈根據當地航空部門要求設定，一般裝設在建筑物頂端，屬于一級負荷，應接入應急照明電路。可根據預先設定的時間程序控制，并進行閃爍；或根據室外自然環境的照度來控制光電器件的動作，達到開啟/斷開。4應急照明的應急啟/停控制、狀態顯示當建筑物發生事故時，需要照明各組做出相應的聯動配合。當有警時，聯動正常照明系統關閉，事故照明打開；當有保安報警時，聯動相應區域的照明燈開啟，并且保證市電停電后的事故照明、疏散照明。

第21頁/共89頁3障礙照明、建筑物立面照明第21頁/共89頁111不同用途的場所對照明要求各不相同。照明監控原理如圖1.6所示，其核心是DDC分站。一個DDC分站可控制一個樓層的照明或整座樓的裝飾照明。區域可以按照地域來劃分，也可按照功能來劃分，各照明區域控制系統通過通信系統連成一個整體，成為建筑物自動化系統的一個子系統。照明控制箱接線原理如圖1.7所示。圖1.7中DDC輸出接輔助繼電器觸點（KA1/KA2），手動開關或來自照明集中控制箱觸點（SA1/SA2）。第22頁/共89頁不同用途的場所對照明要求各不相同。照明監控原理如圖1.6所示112圖1.6照明系統監控原理圖

第23頁/共89頁圖1.6照明系統監控原理圖第23頁/共89頁113圖1.7照明控制箱接線原理示意圖

第24頁/共89頁圖1.7照明控制箱接線原理示意圖第24頁/共89頁114任務3暖通空調監控系統

任務描述明確暖通空調系統的結構和工作原理，掌握暖通空調系統的監控功能和監控原理圖。

任務分析從建筑暖通空調系統的結構入手，分析智能建筑暖通空調監控系統的監控對象和監控功能，最后闡述智能建筑暖通空調監控系統的監控原理。任務3空調監控系統第25頁/共89頁任務3暖通空調監控系統任務3空調監控系統第25頁/共1153.1.1.1空調系統的基本概念影響室內空氣環境參數變化的因素有兩個：一是外部原因，如太陽輻射和外界氣候條件的變化；另一方面是內部原因，如室內設備和人員的散熱量、散濕量等。當室內空氣參數偏離設定值時，就需要采取相應的空氣調節措施和方法，使其恢復到規定值。3.1.1

暖通空調系統工作原理第26頁/共89頁3.1.1暖通空調系統工作原理第26頁/共89頁1161空調系統的組成空調系統一般包括以下幾部分：

（1）進風根據人對空氣新鮮度的生理要求，空調系統必須有一部分空氣取自室外，常稱新風。空調的進風口和風管等組成了進風部分。

（2）空氣過濾由進風部分引入的新風必須先經過一次預過濾，以除去顆粒較大的塵埃。一般空調系統都裝有預過濾器和主過濾器兩級過濾裝置。根據過濾的效率不同，大致可以分為初（粗）效過濾器、中效過濾器和高效過濾器。第27頁/共89頁1空調系統的組成第27頁/共89頁117

（3）空氣的熱濕處理將空氣加熱、冷卻、加濕和減濕等不同的處理過程組合在一起統稱為空調系統的熱濕處理部分。熱濕處理設備主要有直接接觸式和表面式兩大類型。直接接觸式：與空氣進行熱濕交換的介質直接和被處理的空氣接觸，通常是將其噴淋到被處理的空氣中。噴水室、蒸汽加濕器、局部補充加濕裝置以及使用固體吸濕劑的設備均屬于這一類。表面式：與空氣進行熱濕交換的介質不和空氣直接接觸，熱濕交換是通過處理設備的表面進行的。表面式換熱器屬于這一類。第28頁/共89頁（3）空氣的熱濕處理將空氣加熱、118

（4）空氣的輸送和分配根據用途和要求不同，有的系統只采用一臺送風機，稱為單風機系統；有的系統采用一臺送風機和一臺回風機，稱為雙風機系統。管道截面通常為矩形和圓形兩種，一般低速風道多采用矩形，而高速風道多采用圓形。

（5）冷熱源部分冷源有自然冷源和人工冷源兩種。熱源有自然熱源和人工熱源兩種。自然熱源熱量為地熱和太陽能；人工熱源是指用煤、石油或煤氣作燃料的鍋爐所產生的蒸汽和熱水，目前應用得最為廣泛。第29頁/共89頁（4）空氣的輸送和分配第29頁/共89頁1192空氣調節方式按照空氣處理設備的設置情況，空氣調節系統可分為集中系統、半集中系統和分散系統。

（1）局部式空調

在半集中空調系統中，除了集中空調機房外，還設有分散在被調節房間的二次設備（又稱末端裝置）。變風量系統、誘導空調系統以及風機盤管系統均屬于半集中空調系統。分散系統也稱局部空調機組。這種機組通常把冷、熱源和空氣處理、輸送設備（風機）集中設置在一個箱體內，形成一個緊湊的空調系統。它不需要集中的機房，安裝方便，使用靈活，可以直接將此機組放在需要空調的房間內，也可以放在相鄰的房間用很短的風道與該房間相連。第30頁/共89頁2空氣調節方式第30頁/共89頁120

（2）集中式空調集中式系統的所有空氣處理設備（包括風機、冷卻器、加熱器、加濕器和過濾器等）都設在一個集中的空調機房內（如圖1.8所示），經集中設備處理的空氣用風道分送到各空調房間，因而，系統便于集中管理和維護。在建筑物中，一般采用集中式空調系統，通常稱之為中央空調系統。對空氣的處理集中在專用的機房里，對處理空氣用的冷源和熱源也有專門的冷凍站和鍋爐房。

第31頁/共89頁（2）集中式空調第31頁/共89頁121圖1.8典型的集中式空調系統

第32頁/共89頁圖1.8典型的集中式空調系統第32頁/共89頁122

按照所處理空氣的來源，集中式空調系統可分為循環系統、直流式系統和混合式系統。循環式系統的新風量為零，全部使用回風，其冷、熱消耗量最省，但空氣品質差。直流式系統的回風量為零，全部采用新風，其冷、熱消耗量大，但空氣品質好。對于絕大多數場合，采用適當比例的新風和回風相混合，這種混合系統既能滿足空氣品質的要求，經濟上又比較合理，因此是應用最廣的一類集中式空調系統，如圖1.9所示。

第33頁/共89頁按照所處理空氣的來源，集中式空調系統可分123圖1.9中央空調系統的原理

第34頁/共89頁圖1.9中央空調系統的原理第34頁/共89頁1243通風換氣送、排風系統根據各區域新風和室內二氧化碳濃度來設定送、排風機的定時啟/停，以達到保證新風量同時又節能的目的。通風方式有局部通風和全面通風兩種。按照空氣流動動力不同，可分為機械通風和自然通風。

（1）局部通風局部通風方式有局部送風和局部排風，它們都是利用局部氣流使局部工作地點不受有害物的污染，創造良好的室內環境。第35頁/共89頁3通風換氣第35頁/共89頁125

（2）全面通風全面通風也稱稀釋通風，是利用清潔空氣稀