大廈智能樓宇大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)方案設計

實用文檔實用文檔海口大廈智能樓宇數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)技術方案說普技術方案說普?？?*大廈智能樓宇數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)方案系統(tǒng)概述海口**大廈為地上36層，地下3層超高層辦公樓，作為大廈的強、弱電系統(tǒng)包括動力供電系統(tǒng)，空調系統(tǒng)，生活水、消防水、雨水處理系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，安防系統(tǒng)，電梯控制系統(tǒng)，停車場管理系統(tǒng)等各自獨立運行，并且分布于不同的樓層及外場地，各系統(tǒng)的運行狀態(tài)，故障報警信息等必須有相關人員在各自設備現(xiàn)場巡檢得到，系統(tǒng)的維護、監(jiān)測工作量大，信息收集不能及時準確，影響整棟大廈的設備安全正常運行，而這直接關系到是否能夠為大廈內(nèi)的工作人員提供一個舒適，安全，高效率的工作環(huán)境。根據(jù)大廈管理方提出的技術要求，為大廈設計一套智能樓宇數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)今自動化技術，計算機技術以及網(wǎng)絡，將上述系統(tǒng)通過網(wǎng)絡集成為一體，集中監(jiān)測各系統(tǒng)的運行狀態(tài)參數(shù)，故障和報警信息，并集中顯示和處理，極大地方便大廈設備的管理和維護。系統(tǒng)方案給排水遠程監(jiān)控系統(tǒng)中、水處理部分包括生活水、 消防水、 雨水等水池、 泵，每個水池包括高、中、低水位的監(jiān)測，采用浮球式水位開關，直接輸出水位的干接點開關信號，由監(jiān)控系統(tǒng)采集。泵的工作狀態(tài)主要監(jiān)測開啟、關閉狀態(tài)、手動 /自動狀態(tài)，流量監(jiān)測狀態(tài)的開關信號，直接采集末端的控制觸點狀態(tài)，輸入到監(jiān)控系統(tǒng)分站，流量監(jiān)測采用水流量開關完成， 水流量開關監(jiān)測水流是否達到設定的限值，輸出開關信號。給排水監(jiān)控信號分布的樓層如下：

負三樓二區(qū)、三區(qū)生活水池、消防水池水位狀態(tài)及關狀態(tài)以及雨水池水位狀態(tài)；負二層2#口4#雨水泵運行狀態(tài)、控制柜開關狀態(tài)以及雨水池水位狀態(tài)；十七層生活、消防水池水位狀態(tài)；三十六層生活、消防水池水位狀況□□□□□□□PLC300□□□□□□,□□□□□□,□□□□,□□裝置，數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)的自動化控制， 并實現(xiàn)在大廈總控制系統(tǒng)可以完全遠距離控制監(jiān)測。低壓配電電量采集監(jiān)測電量監(jiān)測主要負責大樓 3個配電房的變壓器柜，進線柜，聯(lián)絡柜，配電柜的動力回路，包括照明、通風、水泵、電梯機房等設備用電負載的電量參數(shù)采集，分布于負二樓一號配電房，負二樓三號配電房，十七樓二號配電房，采集的數(shù)據(jù)包括三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電量參數(shù)，同時可以監(jiān)測各供電和負載回路的分合狀態(tài)，欠壓、過電壓，過載，負載率等，以便監(jiān)測系統(tǒng)記錄跟蹤各回路的工作狀態(tài)，判斷故障和報警。各回路采集儀為統(tǒng)一的型電流及相位關各回路采集儀為統(tǒng)一的型電流及相位關MODBUS協(xié)議接口與號，根據(jù)各回路的負載容量、電壓等級配置所需的外部的電流互感器，適應所有的回路。 采集儀通過內(nèi)部智能電量處理器實時監(jiān)測供電電壓、系，并計算出有功、無功、電度等其他電量參數(shù)，自帶有監(jiān)測系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，物理層采用RS485,通過總線方便地將所有電量采集儀串10kV,□□□□□□□10kV,□□□□□□□聯(lián)到監(jiān)測系統(tǒng)。對于高壓環(huán)網(wǎng)柜，變壓器一次側等，供電電壓為感器隔離轉換為儀表接受的220V或者380V電壓等級，然后接入到電量采集儀□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 380V□□,□□□□□□□□,□接接入到電量采集儀的電壓輸入采樣接點。□□□□□□□□□□□□□, □□□□□□□□□□ 0口5A的范圍，然后分別接入到電量采集儀的電流輸入采樣接點，每個回路配置三個電流互感□,□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□□ 0口3000A/5A0口1000A/5A0口500A/5A0口200A/5A,0口150A/5A,0口100A/5A,0口50A/5A□□□□□□□,□□□□□□□□,□□□□□,□□□□□□裝。低壓進線柜和聯(lián)絡柜內(nèi)部采用的為母線排的連接方式， 互感器需要采用開□□□□□□□□,□□□□ 660V,電流 3000A/5A。□□□□□□□□□□□□□□□□□□, 帶LED顯示屏，□□□□□□□□□□□,□□□ 220VAC□□□□,□□□□□□□□□□□□□□□□在本地監(jiān)測各電量參數(shù)，并方便儀表的現(xiàn)場操作，參數(shù)配置。智能電量采集儀與上位監(jiān)控設備只需要一根 485總線電纜連接， 并采用成熟穩(wěn)定的 MODBUS標準通訊協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，不需要其他的外部信號連接。三個配電房分為獨立的三路 MODBUS總線，分別連接到中央控制器。每個配電房的電量儀分別串聯(lián)到對應的總線上，網(wǎng)絡拓撲為總線型。系統(tǒng)可以實現(xiàn)大廈電力系統(tǒng)的綜合檢測控制， 保證大樓供電系統(tǒng)的安全確保每個樓層， 以及大廈重要環(huán)節(jié)用電的安全檢測， 確保在出現(xiàn)問題第一時間確認電力事故點，并可以通過西門子 WCC系統(tǒng)軟件，對事故線路，事故點進行定位，保證電力系統(tǒng)的正常工作。并且為后續(xù)的系統(tǒng)節(jié)能做好硬件上的準備。3． 消防門開關監(jiān)測消防門消防鎖開關的監(jiān)測涉及到的樓層如下表：序號型號安裝位置信號類型單位數(shù)量1Dy8000口二樓 6、7號電梯間門□□□□□□□□□把2

2Dy8000口一樓 6、7號電梯間門□□□□□□□□□把13Dy8000□□□□□□□□□□□□□□□□□□□把14Dy8000二樓5號電梯間門□□□□□□□□□把15Dy8000二樓6、7電梯間門□□□□□□□□□把16Dy8000□□□□□□□□□□□□□□□□□□把17Dy8000□□□□□□□□□□□□□□□□□□把18Dy8000□□□□□□□□□□□□□□□□□□把19Dy80007樓5號電梯間門□□□□□□□□□把110Dy800027樓5號□□□□□□□□□□□□□把211Dy800027樓6、7電梯間門□□□□□□□□□把112Dy800028樓5號□□□□□□□□□□□□□把213Dy800028樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把114Dy800029樓5號□□□□□□□□□□□□□把215Dy800029樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把116Dy800030樓5號□□□□□□□□□□□□□把217Dy800030樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把118Dy800031樓5號□□□□□□□□□□□□□把219Dy800031樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把120Dy800032樓5號□□□□□□□□□□□□□把221Dy800032樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把122Dy800033樓5號□□□□□□□□□□□□□把223Dy800033樓6、7號電梯間門□□□□□□□□□把1數(shù)量合計30因開關分布位置非常分散， 而且所處位置為電梯間附近， 布線和供電均十分困難，故采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞酵瓿桑?每個消防鎖配置一個無線門磁開關，無線門磁開關體積較小，安裝方便，且不影響原有的建筑裝潢效果，采用電池供電，無需外部連線，可以長期工作。在電梯升降通道內(nèi)部布置無線中央接收50口50口現(xiàn)無線傳送方案均不能在大樓里實現(xiàn)長距離通訊傳輸，距離一般在

100米，因此根據(jù)樓層分布，需要布置多個接收控制器。考慮墻壁和金屬門的屏蔽問題，門磁開關與無線接收器采用一一對應的方式布置，即防門的樓層分布每個節(jié)點一個無線接收器，管理本地的23個帶有消1~2個無線門磁開關。選擇的產(chǎn)品為加拿大楓葉MG-DCT1無線門磁，配MG-RTX3無線中繼器和DGP-EVO48型48防區(qū)總線報警主機。4．空調系統(tǒng)監(jiān)測空調系統(tǒng)包括風柜機、送風機、除濕機、冷凝器排風機及處于負二樓層的1口口5口空調機組，空調機組自帶有對外的以太網(wǎng)通訊接口，并提供OPC接口方式， 空調機組通訊接口接入到監(jiān)控計算機側的以太網(wǎng)交換機，監(jiān)控計算機界面軟件以OPC客戶端訪問空調機組，所有的數(shù)據(jù)采集通過OPC連接進入到監(jiān)控計算機并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，制作統(tǒng)計圖表，報警信息提取等數(shù)據(jù)處理。其他的單機均直接采集開關狀態(tài)的數(shù)字量信號，采用數(shù)據(jù)采集PLC的采集模塊完成，通過總線接入到中央控制器，進入大廈總控系統(tǒng)，完成對大廈空調系統(tǒng)的安全檢測，用電檢測，各個樓層空調系統(tǒng)使用狀態(tài)監(jiān)測，并對空調總體結構實現(xiàn)智能化控制，硬件條件許可條件下，可通過中央控制室對各個樓層實現(xiàn)遠程控制，起到很好節(jié)能作用。5．發(fā)電機組監(jiān)測23個帶有消1~2個無線門磁開關。選擇的產(chǎn)品為加拿大楓葉MG-DCT1無線門磁，配MG-RTX3無線中繼器和DGP-EVO48型48防區(qū)總線報警主機。4．空調系統(tǒng)監(jiān)測空調系統(tǒng)包括風柜機、送風機、除濕機、冷凝器排風機及處于負二樓層的1口口5口空調機組，空調機組自帶有對外的以太網(wǎng)通訊接口，并提供OPC接口方式， 空調機組通訊接口接入到監(jiān)控計算機側的以太網(wǎng)交換機，監(jiān)控計算機界面軟件以OPC客戶端訪問空調機組，所有的數(shù)據(jù)采集通過OPC連接進入到監(jiān)控計算機并進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，制作統(tǒng)計圖表，報警信息提取等數(shù)據(jù)處理。其他的單機均直接采集開關狀態(tài)的數(shù)字量信號，采用數(shù)據(jù)采集PLC的采集模塊完成，通過總線接入到中央控制器，進入大廈總控系統(tǒng)，完成對大廈空調系統(tǒng)的安全檢測，用電檢測，各個樓層空調系統(tǒng)使用狀態(tài)監(jiān)測，并對空調總體結構實現(xiàn)智能化控制，硬件條件許可條件下，可通過中央控制室對各個樓層實現(xiàn)遠程控制，起到很好節(jié)能作用。5．發(fā)電機組監(jiān)測大廈共有三臺發(fā)電機組，每臺均有英國深海5220遠程控制接口板，通過MOD-BUS/485或以太網(wǎng)接入平臺，有OPC連接， 現(xiàn)采用RS-485的接口方式連接到監(jiān)控計算機主機，由監(jiān)控計算機提供3個RS-485的通道，通過485總線電纜連接到5220遠程控制接口板，監(jiān)控界面軟件通過OPC客戶端的方式訪問接口板的采集數(shù)據(jù)，包括運行狀態(tài)，運行參數(shù)等，并進行機電設備運行狀況數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，統(tǒng)計圖表制作等處理。6．日立電梯運行監(jiān)控系統(tǒng)大廈包括13臺日立電梯，該系統(tǒng)為獨立工作的系統(tǒng)， 提供了以太網(wǎng)接口，需要設備上提供對外的數(shù)據(jù)接口，電梯與監(jiān)控系統(tǒng)采用以太網(wǎng)方式連接，并提供數(shù)據(jù)接口方式及數(shù)據(jù)報文協(xié)議。監(jiān)控系統(tǒng)軟件依照電梯廠商提供的數(shù)據(jù)接口方式采集電梯的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在界面上提供數(shù)據(jù)查詢，統(tǒng)計和數(shù)據(jù)報表功能。7．海灣5000遠程消防監(jiān)控系統(tǒng)□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□ SQL□□□□□□,□□□□□□□□□□□□□, 并提供OPC方式連接，□□□□□□□□ OPC客戶端的方式訪問消防監(jiān)控系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，包括運行報警狀態(tài)，監(jiān)測狀態(tài)等，并提供查詢和報表功能。8．安防巡更系統(tǒng)□□□□□□□□□□□,□□□□ ACESS□□□,□□□□□□□據(jù)接口方式，需要系統(tǒng)廠商開發(fā)提供數(shù)據(jù)接口程序。通過中控室的局域網(wǎng)（以太網(wǎng)）集成到本監(jiān)控系統(tǒng)，以便獲取巡更系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，進行安防巡更設備運行狀況數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計，制作統(tǒng)計圖表。9．周界紅外雙鑒防闖入系統(tǒng)該系統(tǒng)為獨立工作的系統(tǒng)，采用專用數(shù)據(jù)庫，暫時沒有提供數(shù)據(jù)接口方式連接到本監(jiān)控系統(tǒng)，需要系統(tǒng)廠商開發(fā)提供數(shù)據(jù)接口程序，通過中控室的局域網(wǎng)（以太網(wǎng)）集成到本監(jiān)控系統(tǒng)，以便獲取防闖入系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，進行設備運行狀況數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計，制作統(tǒng)計圖表。

10口UPS電源遠程監(jiān)控系統(tǒng)UPS電源帶有RS-485□□,□□□□□□□□□□□□□□□ RS-485接口通道上，UPS隨機的驅動程序運行于計算機上，采集電源的運行狀態(tài)和□□□□□□,□□□□□□□□ OPC□□□□□,□□□□□□□□□OPC□□□□□□□□ UPS□□□□□□□,□□□□□□□□□□□□報警，數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計及統(tǒng)計報表等功能。停車場計費系統(tǒng)□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□ SQL數(shù)據(jù)庫基礎上，提供以太網(wǎng)接口，并通過光纖連接到中控室，需要設備商提供外部遠程數(shù)據(jù)訪問的接口方式，監(jiān)控系統(tǒng)計算機以以太網(wǎng)方式連接到計費系統(tǒng)計算機，并按照計費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口定義方式獲取停車、計費狀態(tài)數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)歸檔統(tǒng)計及數(shù)據(jù)報表。12．數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)計算機配置考慮到整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集量較大，數(shù)據(jù)回路和涉及的協(xié)議種類較多，包括12．數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)計算機配置考慮到整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集量較大，數(shù)據(jù)回路和涉及的協(xié)議種類較多，包括部分非標準協(xié)議，采用工業(yè)計算機作為數(shù)據(jù)監(jiān)測的主控制器（SCADA計算機）,部分非標準協(xié)議，采用工業(yè)計算機作為數(shù)據(jù)監(jiān)測的主控制器（SCADA計算機）,計算機完成的功能：a.通訊接口和協(xié)議處理計算機需要提供MODBUS接口，以太網(wǎng)接口，分別配置RS485□□□ 8通道） ,以太網(wǎng)網(wǎng)卡（1計算機需要提供MODBUS接口，以太網(wǎng)接口，分別配置RS485□□□ 8通道） ,以太網(wǎng)網(wǎng)卡（1通道）。計算機按照標準的MODBUS□□□□□□□□□□□空調系統(tǒng)、發(fā)電機、電梯、消防、安防、防闖入、停車場等子系統(tǒng)均具有各自獨立的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)報文格式，需要根據(jù)各系統(tǒng)的協(xié)議內(nèi)容各

運行協(xié)議驅動接口軟件，計算機依賴各自的底層協(xié)議軟件與各系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集計算機需要實時地輪詢監(jiān)測各水位、液位、電量、保安、消防、停車狀態(tài)等的數(shù)據(jù)，并按照得到的數(shù)據(jù)計算和分析各系統(tǒng)的運行、報警狀態(tài)。還需要及時接收各系統(tǒng)隨機發(fā)送的故障、報警的非周期性數(shù)據(jù)。用戶界面接口計算機需要將采集的數(shù)據(jù)以直觀的方式顯示和匯總，并提供給操作、維護人員，用戶界面包括配電房、水處理系統(tǒng)、發(fā)電機組、空調機組、消防系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、防闖入系統(tǒng)、停車場計費管理系統(tǒng)、消防門鎖管理、電梯房管理等大類分項，組成不同的監(jiān)控界面，以圖形和數(shù)據(jù)的方式顯示里面每臺設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，在相應的設備上提供操作接口，進入到單機設備的詳細數(shù)據(jù)顯示界面。界面還包括數(shù)據(jù)的記錄與查詢，報表的生成與預覽。操作用戶及權限的登錄、維護與管理。監(jiān)控與報警計算機采集到的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以讓操作者方便地搜索到每個設備的當前運行情況，運行參數(shù)，并按照預先設定的條件判斷是否工作正常，是否出現(xiàn)故障，超出合理的范圍等，并判斷是否生成報警信息，并及時提示維護人員，操作人員處理。報警信息包括故障和報警內(nèi)容描述，發(fā)生的設備或地點，發(fā)生或消除的時間，是否需要操作者確認和認可等。數(shù)據(jù)服務計算機的采集數(shù)據(jù)可以同時提供網(wǎng)內(nèi)上級管理計算機、服務器等，提供標準的ODBC□□□□□□□□□□OPC數(shù)據(jù)服務。供標準的ODBC□□□□□□□□□□OPC數(shù)據(jù)服務。數(shù)據(jù)記錄和報表按照設定的周期和數(shù)據(jù)需要，將采集數(shù)據(jù)歸檔到數(shù)據(jù)庫，并可以作為歷史數(shù)據(jù)查詢和追溯，并能夠生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表，供查詢，統(tǒng)計分析和打印。所有的故障信息和報警信息提供完整信息的歸檔和記錄，并按照隨時或者后期報表的方式打印輸出。數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)總線整個大廈需要監(jiān)測的設備種類多，分屬不同的行業(yè)和供應商，決定了系統(tǒng)內(nèi)可能需要處理不同的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，通訊介質，總線類型。為保證系統(tǒng)的完整性，可靠性，簡化系統(tǒng)連接，將眾多的設備和回路歸類到兩種□□□□□： RS485□□□□□□□□□□□□□□□□□□,□□□□□□□ RS485□□□□,并□□□□MODBUS□□,□□□SCADA計算機的RS485□□□□□□□采用9600或者19200Baud□□,□□□□□□□□ 1km?？照{機組、 發(fā)電機組及消防、 安防、停車場等系統(tǒng)均帶有以太網(wǎng)接口，通過UTP-5□□□□□□□□□□□□,□□□□□ UTP-5□□□□□□集計算機房的網(wǎng)絡交換機。計算機通過自身的網(wǎng)卡連接到交換機，