樓宇自動化系統(tǒng)知識介紹

1、樓宇自動化的介紹一、樓宇自動化系統(tǒng)概述樓宇自動化系統(tǒng)(BAS是建筑技術(shù)、自動控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的 產(chǎn)物，使大樓具有智能建筑的特性 ?，F(xiàn)代建筑內(nèi)部有大量電氣設(shè)備，如環(huán)境舒 適所需的空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備、給排水設(shè)備、電梯設(shè)備等，這些設(shè)備多而分 散。多，即數(shù)量多，被控、監(jiān)視、測量的對象多，多達上千個點以上；散，即 這些設(shè)備分布在各樓層和各個角落。如果采用分散管理，就地控制、監(jiān)視和測 量是難以想象的。為了合理利用設(shè)備，節(jié)約能源，節(jié)省人力，確保設(shè)備的安全 運行，自然地提出了如何加強樓內(nèi)機電設(shè)備的現(xiàn)代化管理問題。在九十年代末 期的今天，隨 4C (COMPUTEFCONTROLCOMMUNICA

2、TQCRT 的高速發(fā)展， 對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)及管理的最優(yōu)化組合的要求越來越高，系統(tǒng)控制 方式由過去中央集中監(jiān)控，轉(zhuǎn)而由高處理能力的現(xiàn)場控制所取代的集散型控制 系統(tǒng)(Total Distributed Control System),中央計算機提供圖像、報表、報警等集中管理，而現(xiàn)場控制器實現(xiàn)對分散的設(shè)備分布式控制的目的。二、系統(tǒng)目標(biāo)樓宇自動化系統(tǒng)的目標(biāo)就是對大廈內(nèi)所有機電設(shè)備采用現(xiàn)代計算機控制技術(shù)進 行全面有效的監(jiān)控與管理，確保大廈內(nèi)所有設(shè)備處于高效節(jié)能、安全可靠的最 佳運行狀態(tài)，從而更好地發(fā)揮建筑物的潛能。三、設(shè)計重點注意問題? 由冷凍水回水溫度及流量調(diào)控冷水機組的運轉(zhuǎn)臺數(shù) ? 在不同

3、時段對冷凍機組設(shè)定不同的溫度? 時間程序控制：春秋交替時，直接使用新風(fēng)，夏日清晨及時吸入冷空氣? BAS系統(tǒng)與安全防范系統(tǒng)的集成? 通過智能接口實現(xiàn)與冷水機組通信接口的數(shù)據(jù)通信? 通過圖形軟件實現(xiàn)管理維護的可視化四、系統(tǒng)的工作范圍* 制冷與空調(diào)設(shè)備的監(jiān)測，記錄及控制、調(diào)節(jié)。* 通風(fēng)設(shè)備的監(jiān)測，記錄及控制。* 電梯系統(tǒng)之運行狀態(tài)的監(jiān)測及記錄。* 給排水設(shè)備、消防水系統(tǒng)和熱水鍋爐系統(tǒng)的監(jiān)測及記錄及控制。* 變配電設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測及記錄。* 照明設(shè)備開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)測，記錄及控制。* 其它系統(tǒng)之干接點的監(jiān)測及記錄。五、系統(tǒng)介紹1、中央空調(diào)系統(tǒng)包括冷凍站及空調(diào)末端設(shè)備 , 冷凍站的冷凍機組由空調(diào)供應(yīng)商提

4、供的控制器單獨控制并通過RS232/RS485接口與BAS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),空調(diào)末端設(shè)備包括空氣處理機、 新風(fēng)處理機、下送風(fēng)空氣處理機，同時還包括冷熱水循環(huán)泵、顯熱交換泵、變 頻器、起動箱等配套設(shè)備?？偟膩碚f，存在設(shè)備臺數(shù)多，單臺設(shè)備控制點多的 特點。在空調(diào)末端設(shè)備不自帶 DDC勺情況下，對于空氣處理機及新風(fēng)處理機， 均采用單臺設(shè)備配置一臺DDC勺方式，以滿足 單臺控制點數(shù)在10點以上的, 不宜由一臺DDC空制多臺該類設(shè)備”的要求。（ 1 ）冷凍水和冷卻水系統(tǒng)其監(jiān)控內(nèi)容為：? 冷水機組的運行狀態(tài)及故障報警? 冷凍水泵運行狀態(tài)及故障報警? 冷卻水泵運行狀態(tài)及故障報警? 冷卻塔風(fēng)機運行狀態(tài)及故障報警? 冷

5、凍水泵、冷卻水泵和冷卻水塔的啟 / ?？刂? 冷卻塔水閥開關(guān)控制? 冷凍機供水溫度監(jiān)測及系統(tǒng)供回水溫度監(jiān)測? 系統(tǒng)供水流量監(jiān)測? 系統(tǒng)供回水壓差監(jiān)測? 室外溫 / 濕度監(jiān)測? 冷凍水 / 冷卻水總供回水過濾器堵塞報警? 冷卻塔水閥狀態(tài)? 冷卻塔低水位報警? 冷凍水泵變頻調(diào)速控制 ? 冷卻塔風(fēng)機變頻調(diào)速控制? 冷負(fù)荷計算：通過冷凍水供回水溫度差和回水流量計算出冷凍水系統(tǒng)的冷負(fù) 荷，并根據(jù)實際冷負(fù)荷及時調(diào)整投入運行的冷水機組及相關(guān)設(shè)施的數(shù)量，以達 到最佳的節(jié)能狀態(tài)。? 聯(lián)鎖控制：為了確保冷水機組及相關(guān)設(shè)備的正常運作，控制程序在設(shè)備啟停 次序上將作以下編排。?啟動：冷凍水泵一冷卻水泵T冷卻塔風(fēng)機一冷

6、動機?停止：冷凍機T冷凍水泵冷卻水泵T冷卻塔風(fēng)機? 故障轉(zhuǎn)機? 制冷系統(tǒng)中，各臺冷凍機 /冷凍水泵 /冷卻水泵 /冷卻塔互為備用。當(dāng)任何一臺 設(shè)備出現(xiàn)故障時，DDC空制器會停止該設(shè)備運轉(zhuǎn)，并根據(jù)有關(guān)設(shè)備的運行時間 累計，啟動運行時間最短的同類設(shè)備，以保證整個系統(tǒng)的連續(xù)運作。? 水流開關(guān)檢測? 當(dāng)系統(tǒng)檢測到任何一臺冷凍機的冷卻水或冷凍水的水流開關(guān)報警后將停止有 關(guān)機組的運行，并投入另一機組運行。? 壓差旁通調(diào)節(jié)閥控制?冷凍水系統(tǒng)中總供回水壓差值與 BA系統(tǒng)中的差壓設(shè)定值進行比較后，控制壓 差旁通閥的開度，以維持冷凍水系統(tǒng)壓差在合理的水平。? 冷卻塔風(fēng)機啟動 / 停止控制?冷卻塔風(fēng)機采用分級控制的

7、方案，冷卻水回水溫度與 BA系統(tǒng)中的冷卻塔回水 溫度各級設(shè)定值進行比較后，DDC控制器決定冷卻塔風(fēng)扇的啟動/停止的數(shù)量。? 冷凍機的優(yōu)化運行控制? DDC控制器根據(jù)制冷機組的運行累積時間，每次啟動累積時間最少的一臺制 冷機組，以達到機組運行時間的平衡。2）組合式空氣處理機組合式空調(diào)機由送風(fēng)機、排風(fēng)機兩大部分組合而成，一般應(yīng)用場合有人員容量大，負(fù)荷變化大的特點，我們通過變頻控制送風(fēng)機、排風(fēng)機，還有控制冷凍水閥，熱水閥，新風(fēng)、回風(fēng)閥，以及開機臺數(shù)來達到舒適、節(jié)能的目的。同時可在軟件中設(shè)定在某一特定時段（如會議前后）關(guān)閉冷凍水閥、回風(fēng)閥，開啟新 風(fēng)閥、排風(fēng)閥來達到通風(fēng)換氣之目的?？刂苾?nèi)容為：? 新風(fēng)

8、、送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)溫度監(jiān)測，以及新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)濕度監(jiān)測。? 送風(fēng)機 / 排風(fēng)機運行狀態(tài)及故障報警。? 冷水循環(huán)泵運行狀態(tài) / 故障報警，顯熱循環(huán)泵運行狀態(tài) / 故障報警。? 送風(fēng)管風(fēng)壓監(jiān)測。? 冷水供回水溫度、熱水供回水溫度以及顯熱供回水溫度監(jiān)測。? 送風(fēng)機及排風(fēng)機的供電電流、電壓和頻率監(jiān)測。? DDC控制器對回風(fēng)溫度進行PID控制。通過調(diào)節(jié)冷凍水二通閥的開度，使回風(fēng) 溫度保持在設(shè)定值范圍內(nèi)，當(dāng)送風(fēng)機 / 排風(fēng)機都停止時冷凍水二通閥將會關(guān)閉。? 根據(jù)室外的空氣焓值及室內(nèi)空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)新風(fēng)閥 / 回風(fēng)閥。新風(fēng)閥 /回風(fēng)閥在 軟件中設(shè)置聯(lián)鎖，即開大新風(fēng)閥的同時關(guān)小回風(fēng)閥，反之亦然。? 壓差開關(guān)將會

9、監(jiān)察過濾網(wǎng)的狀況，當(dāng)過濾網(wǎng)堵塞時，壓差開關(guān)便會發(fā)出訊 號，以催促維護人員清洗過濾網(wǎng)。? 風(fēng)機運行狀態(tài)與風(fēng)閥聯(lián)鎖，所以當(dāng)風(fēng)機停止時，風(fēng)閥便完全關(guān)上。? 送風(fēng)機/排風(fēng)機的啟 /停可根據(jù)會議安排進行時間程序控制。? 可根據(jù)負(fù)荷情況選擇只開送風(fēng)機或送 / 排風(fēng)機都開。? 當(dāng)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)感測器發(fā)出消防報警信號來停止送風(fēng)機工作，關(guān)閉 再循環(huán)閥和送風(fēng)風(fēng)口，并用排風(fēng)機從室內(nèi)排出煙氣。（3）新風(fēng)處理機控制內(nèi)容為：? 新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)、排風(fēng)溫度監(jiān)測。? 送風(fēng)機運行狀態(tài)及故障報警、排風(fēng)機運行狀態(tài)及故障報警。? 冷水供回水溫度、熱水供回水、顯熱供回水溫度監(jiān)測。? 冷水循環(huán)泵運行狀態(tài) / 故障報警，熱水循環(huán)泵運

10、行狀態(tài) / 故障報警、顯熱循環(huán) 泵運行狀態(tài) / 故障報警。? 根據(jù)室外溫度來改變送風(fēng)溫度設(shè)定值，以求節(jié)約能源。? DDC控制器對送風(fēng)溫度進行PID控制。通過調(diào)節(jié)冷水電動閥及熱水電動閥的開 度，使送風(fēng)溫度保持在設(shè)定值范圍內(nèi)。當(dāng)新風(fēng)機停止時，冷水電動閥及熱水電 動閥都將會關(guān)閉。? 壓差開關(guān)將會監(jiān)察新風(fēng)機過濾網(wǎng)的狀況，當(dāng)過濾網(wǎng)堵塞時，壓差開關(guān)便會發(fā) 出訊號，以催促維護人員清洗過濾網(wǎng)。? 風(fēng)機運行狀態(tài)與風(fēng)閥聯(lián)鎖，所以當(dāng)風(fēng)機停止時，風(fēng)閥便完全關(guān)上。? 根據(jù)室外的空氣焓值及室內(nèi)空氣質(zhì)量調(diào)節(jié)新風(fēng)閥 / 回風(fēng)閥。新風(fēng)閥 /回風(fēng)閥在 軟件中設(shè)置聯(lián)鎖，即開大新風(fēng)閥的同時關(guān)小回風(fēng)閥，反之亦然。? 可根據(jù)上下班時間制

11、訂時間控制程序。4）下送風(fēng)處理機控制內(nèi)容為：? 送風(fēng)溫度監(jiān)測。? 送風(fēng)機運行狀態(tài)及故障報警。? 根據(jù)室外溫度來改變送風(fēng)溫度設(shè)定值，以求節(jié)約能源。? DDC控制器對送風(fēng)溫度進行PID控制。通過調(diào)節(jié)冷水電動閥的開度，使送風(fēng)溫度保持在設(shè)定值 范圍內(nèi)，當(dāng)下送風(fēng)處理機停止時冷水電動閥將會關(guān)閉。? 送風(fēng)機的啟 /停有預(yù)先時間程序控制。2、通風(fēng)系統(tǒng)控制內(nèi)容為：A. 送排風(fēng)煙機、雙速排風(fēng)煙機運行狀態(tài)及故障報警。B. 可根據(jù)上下班時間制訂時間控制程序。C. 送排風(fēng)煙機、雙速排風(fēng)煙機間歇運行，當(dāng)C02濃度超過上限值，風(fēng)機啟動，當(dāng)C02濃度低于某一設(shè)定值，風(fēng)機則停止。3、電梯系統(tǒng)根據(jù)電梯供應(yīng)商提供的開關(guān)接觸界面，監(jiān)

12、視以下的狀態(tài)及報警：A. 電梯的工作狀態(tài)。B. 電梯的故障狀態(tài)。C. 設(shè)備 D. 運行時間的累積記錄。4、給排水系統(tǒng)包括給水，污水、游泳池水系統(tǒng)及熱水鍋爐系統(tǒng)之監(jiān)控。監(jiān)控內(nèi)容為 :? 生活水池、集水井水位的監(jiān)測和高 / 低位報警。? 生活水泵的運行狀態(tài) / 故障報警和網(wǎng)管壓力監(jiān)測，及水泵的程序啟?？刂坪?變頻調(diào)速控制。? 污水泵、潛水泵的運行狀態(tài) / 故障報警和啟 / 停控制。? 鍋爐的運行狀態(tài) / 故障報警和啟 / ?？刂?，鍋爐熱水泵的運行狀態(tài) / 故障報警和 啟/ ?？刂?。? 鍋爐水箱的高低水位報警。? 游泳池水泵的運行狀態(tài) / 故障報警和啟 / 停控制?？刂圃頌?:根據(jù)屋頂生活水池的高

13、、低水位控制地下水泵房生活水泵的啟停。同時，當(dāng)?shù)?下水池水位降到消防水位時，自動停給水泵。地下水池水位超過消防水位時， 才能啟動給水泵。根據(jù)鍋爐供應(yīng)商提供的開關(guān)接觸界面，監(jiān)測鍋爐、鍋爐熱水泵和鍋爐水箱 的狀 態(tài)，并根據(jù)實際需要啟停鍋爐及鍋爐熱水泵。鍋爐、鍋爐熱水泵及鍋爐水箱的 故障報警將在樓宇自動化系統(tǒng)（BAS的顯示屏上顯示。樓宇自動化系統(tǒng)記錄全部運行狀態(tài)及報警信息，監(jiān)視生活水池及集水井的水位 狀態(tài)，并統(tǒng)計全部水泵的運行時間。在有備用時，根據(jù)運行時間的統(tǒng)計，啟動 運行時間最短的設(shè)備，平衡有關(guān)設(shè)備的運行時間，降低維護及保養(yǎng)開支。5、消防水系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容為 :? 消防拴及噴淋泵的狀態(tài) / 故障報警和

14、管網(wǎng)壓力監(jiān)測，消防拴及噴淋穩(wěn)壓泵的狀 態(tài)/ 故障報警。? 消防水池的高 / 低位報警。? 消防水電動閥的狀態(tài)。? 消防送風(fēng)排煙機的運行狀態(tài) / 故障報警，消防卷閘的狀態(tài) / 故障報警。6、變配電系統(tǒng)具體的監(jiān)測內(nèi)容為：? 配電房 10KV 進線的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因素、 用電量及頻率監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 配電房 10KV 出線的三相電流及用電量監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 10KV出線開關(guān)的三相電流、用電計量監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) /故障報警。? 10KV母聯(lián)開關(guān)的三相電流以及其工作狀態(tài)/故障報警。? 10KV環(huán)網(wǎng)進出線三相電壓、單相電流監(jiān)測，

15、以及其工作狀態(tài) /故障報警。? 高壓電容器的工作狀態(tài) / 故障報警。? 低壓母聯(lián)進線的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因素、用 電量監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 低壓母聯(lián)開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的三相電流監(jiān)測以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 發(fā)電機的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因素、用電量、 頻率及電池電壓監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 發(fā)電機并車出線的三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因素、 用電量及頻率監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 發(fā)電機配出開關(guān)的三相電流和用電量監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。? 發(fā)電機日用油箱的高 / 低液位報

16、警。? 變壓器的超溫報警。? 發(fā)電機電源進線開關(guān)的三相電流監(jiān)測，以及其工作狀態(tài) / 故障報警。7、照明系統(tǒng)它主要包括公共區(qū)域照明、室外照明和屋蓋照明其監(jiān)控內(nèi)容為：? 能源中心、技術(shù)通道照明燈的開關(guān)狀態(tài)及開關(guān)控制? 室外照明狀態(tài)及開關(guān)控制。? 公共區(qū)域照明狀態(tài)及開關(guān)控制。 屋蓋照明狀態(tài)及開關(guān)控制。六、能量管理系統(tǒng)的節(jié)能功能 據(jù)統(tǒng)計，空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占整個大廈能耗的 40%因此BAS系統(tǒng)在對空調(diào)系 統(tǒng)的監(jiān)控與調(diào)節(jié)過程中體現(xiàn)節(jié)能，意義十分重大。本項目在節(jié)能方面采取了如 下措施：冷負(fù)荷計算綜合從廠家得到的冷凍機電能消耗和工作指標(biāo)，由冷凍水的供回水溫度和流量，計算出制冷量Q = FT,根據(jù)系統(tǒng)實際冷負(fù)荷

17、，控制冷水機組數(shù)及水泵的運行臺數(shù)，以達到節(jié)能效果。冷卻塔控制根據(jù)冷卻水溫度調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機的開啟數(shù)量。焓值控制充分考慮空氣潛熱，調(diào)節(jié)新風(fēng)與回風(fēng)的比例，最大限度地利用室外空氣進行室內(nèi)溫度控制，盡量減少空調(diào)設(shè)備運行時的能耗。零能量冷卻 在涼爽季節(jié)，用夜間新風(fēng)充滿建筑物，以節(jié)約空調(diào)能耗 間歇運行在滿足舒適度與衛(wèi)生度的前提下，使用設(shè)備合理間歇運行， 以減少空調(diào)能耗。例如在炎熱天氣，新風(fēng)機、排風(fēng)機間歇運行：當(dāng)C02濃度超過上限值，風(fēng)機啟動，當(dāng) C02濃度低于某一設(shè)定值，風(fēng)機停止。這樣既保證了室內(nèi)空氣質(zhì)量，又將對室外熱空氣的冷處理量降至最少，節(jié)省了能源。設(shè)定值再設(shè)定根據(jù)不同季節(jié)的氣候變化，自動改變新風(fēng)機和空調(diào)機的送風(fēng)或回風(fēng)溫度設(shè)定值，盡量擴大空調(diào)對象的溫濕度控制范圍。例如：夏季溫度設(shè)定值每升高1C,約可節(jié)省8%勺冷量，對減少建設(shè)投資與節(jié)約能源