大廈樓宇自控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方案

1、大廈樓宇自控系統(tǒng)工程摘要：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(qiáng)調(diào)了樓宇自控系統(tǒng)對(duì)智能大廈設(shè)備設(shè)施管理的重要性和必要性。D勝大廈樓宇自控系統(tǒng)采用西門(mén)子樓字科技（天津）有限公司為大廈提供的西門(mén)子公司最新一代的S600APOGE系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高D勝大廈的整體管理水平，節(jié)約能源，提供更為舒適的室 環(huán)境，將大廈制冷站、供熱站、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)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(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。 它具有結(jié)構(gòu)靈活、 適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。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(qiáng)調(diào)了樓宇自控系統(tǒng)對(duì)智能大廈設(shè)備設(shè)施管理的重要性和必要 性。D勝大廈，坐落于省東營(yíng)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(lè)、賓館為一體的 綜合性智能化建筑。D勝大廈樓宇自控系統(tǒng)采用西門(mén)子樓字科技 （ 天津 ） 有限公司為大廈提供的西門(mén)子公司最新一代的S600APOGEE系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高 D勝大廈的整體管理水平，節(jié)約能源，提 供更為舒適的室環(huán)境，將大廈制冷站、供熱站、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)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(dòng)化管理系 統(tǒng)，S600APOGE是以

3、集散理論為基礎(chǔ)的成熟的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)。 它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、操 作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。一、 樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和原則D 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(gè)優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上著重考慮了三個(gè)方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè) 備或各個(gè)子系統(tǒng)的控制器 I/0點(diǎn)數(shù)及點(diǎn)的類(lèi)型，同時(shí)確認(rèn) I /O 點(diǎn)數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場(chǎng)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

4、站和通訊網(wǎng) 絡(luò)的配置。APOGE樓宇自控系統(tǒng)是西門(mén)子公司推出的新一代樓宇自控系統(tǒng)集成平臺(tái)，完整的系統(tǒng)由INSIGHT監(jiān)控軟件、DDC空制器、傳感器、閥門(mén)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分組成。根據(jù)D勝大廈機(jī)電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的具體情況，著重對(duì)如下幾個(gè)問(wèn)題做 了細(xì)化處理：1、 根據(jù)D勝大廈弱電系統(tǒng)的總體要求，選用了西門(mén)子的INSIGHT 監(jiān)控軟件，該系統(tǒng)采用了 Client Server 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且支持WindowsNT Windows2000/ WindowsXP 操作系統(tǒng)，支持 OPC等多種協(xié)議和開(kāi)放接口，并且提供了豐富的功能選項(xiàng)，是一套運(yùn)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D

5、DC控制器，控制器的 搭配對(duì)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(diǎn)數(shù)的產(chǎn)品可供選擇，合理的選擇控制器對(duì)于優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價(jià)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(duì)象， 空間距離較遠(yuǎn)的設(shè)備不宜合用同一個(gè) 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(dú)立與受控設(shè)備集中供電。二、 樓宇自控系統(tǒng)的控制容和目標(biāo)總體上來(lái)講，樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)該向用戶提供如下功能：(1) 通過(guò)配置系統(tǒng)的硬件和軟件， 實(shí)現(xiàn)測(cè)量各類(lèi)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(yùn)行報(bào)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)

6、，故障時(shí)自動(dòng)報(bào)警；(3) 現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)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(guò)去運(yùn)行過(guò)程；(5) 提供計(jì)算和預(yù)測(cè)工具， 用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合， 實(shí)現(xiàn)設(shè) 備優(yōu)化使用；(6) 實(shí)現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換； 為此，我們對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)都進(jìn)行了相應(yīng)的需求分析， 最終確定了 D 勝大廈項(xiàng)目中納入樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象的具體 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(jī)組、 冷卻水循環(huán)泵、 冷凍水循環(huán)泵、 冷卻塔、自動(dòng)補(bǔ)水泵、電動(dòng)蝶閥等。(1) 根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時(shí)間表， 定時(shí)啟停冷水機(jī) 組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)、冷凍水循環(huán) 泵、 電動(dòng)蝶閥、

7、冷水機(jī)組的順序連鎖啟動(dòng)及冷水機(jī)組、 電動(dòng)蝶閥、 冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的順序連鎖停機(jī)。啟動(dòng)順序?yàn)椋?對(duì)應(yīng)冷卻水、 冷凍水管路上的閥門(mén)立即開(kāi)啟； 冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、 冷凍水泵的啟動(dòng)延遲 23min 啟動(dòng)； 制冷 主機(jī)延遲 34min 執(zhí)行。停止順序?yàn)椋?立即切斷主機(jī)電源； 冷卻塔風(fēng)機(jī)、 冷卻水泵、 冷凍水泵的啟動(dòng)延遲 2-3min 關(guān)閉； 對(duì)應(yīng)冷卻水、 冷凍水管路上的 閥門(mén)立即關(guān)閉。(2) 測(cè)量冷卻水供回水溫度， 以冷卻水供水溫度及冷水機(jī)的 開(kāi)啟臺(tái)數(shù)來(lái)控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停的數(shù)量。 維持冷卻水供水溫度， 使冷凍機(jī)能在更高效率下運(yùn)行。(3) 監(jiān)測(cè)冷水總供回水溫度及回水流量， 由冷水

8、總供水流量 和供回水溫差， 計(jì)算實(shí)際負(fù)荷， 自動(dòng)啟停冷水機(jī)、 冷凍水循環(huán)泵、 冷卻水循環(huán)泵及相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)蝶閥；(4) 根據(jù)膨脹水箱的液位，自動(dòng)啟停自動(dòng)補(bǔ)水泵；(5) 監(jiān)測(cè)冷水總供回水壓力差， 調(diào)節(jié)旁通閥門(mén)開(kāi)度， 保證末 端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運(yùn)行。 在冷水機(jī)系統(tǒng)停止時(shí)， 旁通閥自動(dòng)全關(guān)；(6) 監(jiān)測(cè)各水泵、冷水機(jī)、 冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、 手自 動(dòng)狀態(tài)、故障報(bào)警，并記錄運(yùn)行時(shí)間；(7) 水泵保護(hù)控制： 在每臺(tái)水泵的出水端管道上安裝水流開(kāi) 關(guān)，水泵啟動(dòng)后，水流開(kāi)關(guān)檢測(cè)水流狀態(tài)，如故障則自動(dòng)停機(jī)； 水泵運(yùn)行時(shí)如發(fā)生故障，備用泵自動(dòng)投入運(yùn)行；(8) 中央站彩色動(dòng)態(tài)圖形顯示、 記錄各種參數(shù)、

9、 狀態(tài)、報(bào)警， 記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)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(cè)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)定值圍，溫 度超限時(shí)報(bào)警；(2) 測(cè)熱水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)和故障信號(hào)， 故障時(shí)報(bào)警， 并累 計(jì)運(yùn)行時(shí)間；(3) 中央站彩色動(dòng)態(tài)圖形顯示、打印、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、 報(bào)警，記錄累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其他歷史數(shù)據(jù)等。3、新風(fēng)空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控 監(jiān)控設(shè)備包括：新風(fēng)空調(diào)機(jī)組。(1) 時(shí)間程序自動(dòng)啟停送風(fēng)機(jī)， 具有任意周期的實(shí)時(shí)時(shí)間控 制功能；(2) 監(jiān)測(cè)送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、 手自動(dòng)狀態(tài)、 故障報(bào)

10、警、 累計(jì) 運(yùn)行時(shí)間；(3) 防凍保護(hù)：在冬季，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，開(kāi)啟熱水閥，關(guān)新風(fēng) 門(mén)、停風(fēng)機(jī)、報(bào)警提示；(4) 由風(fēng)壓差開(kāi)關(guān)測(cè)量空氣過(guò)濾器兩側(cè)壓差， 超過(guò)設(shè)定值時(shí)報(bào) 警；(5) 風(fēng)機(jī)、風(fēng)門(mén)、冷水閥狀態(tài)連鎖程序； 啟動(dòng)順序：開(kāi)冷水閥、開(kāi)風(fēng)閥、啟風(fēng)機(jī)、調(diào)冷水閥； 停機(jī)順序：停風(fēng)機(jī)、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；(6) 對(duì)于新風(fēng)機(jī)組， 測(cè)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(kāi)度，維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值；對(duì)于空調(diào) 機(jī)組，測(cè)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(kāi)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(bào)警，記錄 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等

11、；4、給排水系統(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(cè)生活水泵、 污水泵的運(yùn)行狀態(tài)， 手自動(dòng)狀態(tài)和故障 信號(hào)，故障時(shí)報(bào)警，并累計(jì)運(yùn)行時(shí)間；(2) 實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換；(3) 監(jiān)測(cè)生活水池液位， 對(duì)超限水位報(bào)警， 防止溢流， 對(duì)超低 液位也進(jìn)行報(bào)警；(4) 根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進(jìn)行超限報(bào)警；(5) 根據(jù)污水池、 集水坑液位， 啟停污水泵， 并對(duì)超高液位進(jìn) 行超限報(bào)警；(6) 中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄 累計(jì)運(yùn)行時(shí)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(jī)。(1) 監(jiān)測(cè)各風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手自動(dòng)狀態(tài)；

12、(2) 在自動(dòng)狀態(tài)下按時(shí)間程序自動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)；(3) 監(jiān)測(cè)送排風(fēng)機(jī)的故障信號(hào)， 故障時(shí)報(bào)警， 并累計(jì)運(yùn)行時(shí) 間；(4) 中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警，記錄 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等。6、照明系統(tǒng)的監(jiān)控 監(jiān)控設(shè)備包括：公共照明配電箱。(1) 對(duì)于各照明回路，根據(jù)時(shí)間程序自動(dòng)開(kāi)關(guān)各照明回路；(2) 對(duì)于各照明回路， 監(jiān)控各回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、 故障報(bào)警、 手 自動(dòng)狀態(tài)；(3) 以上時(shí)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(yùn)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(bào)警，記錄 累計(jì)運(yùn)行時(shí)間及其歷史數(shù)據(jù)等。7、變配電系統(tǒng)的監(jiān)控 對(duì)變配電

13、系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對(duì)高壓、低壓、變壓器、發(fā)電 機(jī)設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，本樓宇控制系統(tǒng)對(duì)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(cè)接口，通過(guò)高 級(jí)接口采集下列信號(hào)：(1) 高壓進(jìn)線柜： 三相電流、 有功功率、 無(wú)功功率、 功率因數(shù)、有功電度；(2) 所有高壓開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài)；(3) 變壓器溫度；(4) 低壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流；(5) 所有低壓進(jìn)出線開(kāi)關(guān)的開(kāi)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(jì)量；(7) 測(cè)量柴油發(fā)電機(jī)三相電壓、 三相電流、 頻率及運(yùn)行或故障 信號(hào)；(8) 監(jiān)測(cè)變壓器室、高低壓配電室、發(fā)電機(jī)房溫度。(9) 為無(wú)縫集成，

14、本項(xiàng)目均要求廠家提供國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議： MODBU、SOPC。8、電梯系統(tǒng)的監(jiān)控本項(xiàng)目樓宇自控系統(tǒng)對(duì)電梯系統(tǒng)實(shí)行只監(jiān)不控的方式， 電梯系統(tǒng)提供高級(jí)接口給樓宇自控系統(tǒng)集成，樓宇自控對(duì)電梯的 運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、電梯的上升、下降進(jìn)行監(jiān)視；對(duì)自動(dòng)扶梯 的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)電梯系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行 累積記錄。三、系統(tǒng)構(gòu)架關(guān)于西門(mén)子APOGEES統(tǒng)，簡(jiǎn)要說(shuō)明如下：1、中央工作站中央工作站系統(tǒng)由PC主機(jī)、彩色液晶顯示器及打印機(jī)組成，是BAS系統(tǒng)的核心，它直接可以和以太網(wǎng)相連。整個(gè)大廈所受監(jiān) 控的機(jī)電設(shè)備都在這里進(jìn)行集中管理和顯示， 裝中英文 Insight 工作軟件，提供給操作人員下拉式菜單、

15、人機(jī)對(duì)話、動(dòng)態(tài)顯示圖 形，為用戶提供一個(gè)非常好的、簡(jiǎn)單易學(xué)的界面。操作者無(wú)需專(zhuān) 業(yè)軟件知識(shí)，即可通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)操作管理整個(gè)控制系統(tǒng)。2、操作系統(tǒng)S600操作系統(tǒng)為樓宇自控系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的工作平臺(tái)，通過(guò)系統(tǒng)程序操作員可以在樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)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(guò)常規(guī)的鍵盤(pán)進(jìn)行操作外，亦可以通過(guò)“鼠標(biāo)”進(jìn)行操作，包括啟停、更改設(shè)定點(diǎn)、選擇菜單等各項(xiàng)操 作。(2) 圖形及文字顯示 操作員可以將樓宇自控系統(tǒng)的每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)用圖形或文字方式顯示出來(lái)。(3) 多方面資料的顯示操作系統(tǒng)有能力在同一時(shí)間以“窗口”式的方法顯示多方面 的資料，以便容易對(duì)不同表現(xiàn)進(jìn)行

16、分析，真正做到了實(shí)時(shí)和多任 務(wù)。(4) 密碼的保護(hù) 多級(jí)別的密碼將為業(yè)主及管理人員提供一個(gè)有效的保護(hù)工 具。它可以管理及限制不同部門(mén)人員使用樓宇自控系統(tǒng)，同時(shí)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(dòng)態(tài)圖形顯示 為使系統(tǒng)的報(bào)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(dòng)態(tài)圖形顯示，包括樓層的平面圖及機(jī)電裝置的系統(tǒng) 示意圖。(6) 系統(tǒng)的架構(gòu)及界定 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(shí)不會(huì)影響樓宇自控系統(tǒng)正常的運(yùn)作。3、Insight 軟件功能 西門(mén)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(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制

17、器中運(yùn)行，而不僅限于最高 級(jí)的計(jì)算機(jī)工作方式。其核心功能包括控制軟件、報(bào)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(diǎn)的修改和 日程計(jì)劃的設(shè)定和執(zhí)行等豐富功能；(2) 報(bào)警管理包括監(jiān)察、 緩沖、儲(chǔ)存及將報(bào)警顯示在操作站上。 所有報(bào)警應(yīng)顯示有關(guān)報(bào)警監(jiān)控點(diǎn)的詳細(xì)資料，包括發(fā)生的時(shí)間及日期； 報(bào)警根據(jù)嚴(yán)重性可分級(jí)報(bào)警，以便更有效、快速地處理嚴(yán) 重的報(bào)警。用戶可以為不同級(jí)別的報(bào)警自行決定嚴(yán)重性的級(jí)別； 監(jiān)控點(diǎn)歷史及動(dòng)向趨勢(shì)記錄； 累積記錄，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器擁有下列的累積記錄，若累積 記錄超過(guò)用戶所定下的限額，系統(tǒng)將自動(dòng)把用戶指定的警告信息 發(fā)放出來(lái)。4、直接數(shù)字控制 (DDC)DD

18、C是用于監(jiān)視和控制系統(tǒng)中有關(guān)機(jī)電設(shè)備的控制器，它是 一個(gè)完整的控制器，它包含軟硬件，能完成獨(dú)立運(yùn)行，不受到網(wǎng) 絡(luò)或其他控制器故障的影響?？刂破鳂?gòu)成主要是 32位或 16 位微處理器和不同類(lèi)型點(diǎn)的點(diǎn) 終端模塊，具有可脫離中央控制主機(jī)獨(dú)立運(yùn)行或聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行能力。同時(shí)，當(dāng)外電斷電時(shí)，DDC的后備電池可保證 RAM中數(shù)據(jù)在60天 不丟失。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，DDC具備以下功能：(1) 定時(shí)啟停、自適應(yīng)啟停；(2) 自動(dòng)幅度控制、需求量預(yù)測(cè)控制；(3) 事件自動(dòng)控制、掃描程序控制與警報(bào)處理；(4) 趨勢(shì)記錄、全面通信能力。 四、系統(tǒng)交付及使用效果評(píng)價(jià)安裝調(diào)試后的樓宇自控系統(tǒng)自投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠， 能夠自動(dòng)控制建筑物