BA控制對象及監(jiān)控原理.ppt

1、BA系統(tǒng)主要監(jiān)控對象及監(jiān)控原理,BA系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象,冷熱源設(shè)備子系統(tǒng) 空調(diào)設(shè)備子系統(tǒng) 送排風(fēng)設(shè)備子系統(tǒng) 給排水設(shè)備子系統(tǒng) 照明設(shè)備子系統(tǒng) 電力設(shè)備子系統(tǒng) 電梯設(shè)備子系統(tǒng)等,BA系統(tǒng)監(jiān)控對象的分布,變配電系統(tǒng),民用樓宇中的變配電及應(yīng)急發(fā)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要以監(jiān)視為主。 各類控制、保護(hù)及聯(lián)動(dòng)功能一般在各開關(guān)柜、變壓器、配電箱內(nèi)部實(shí)現(xiàn)或由人工就地控制。 無論是樓宇自控系統(tǒng)直接監(jiān)控還是采用專業(yè)能源管理系統(tǒng)，變配電及應(yīng)急發(fā)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)仍然是集散控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線連接各傳感器、變送器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)場信號送入上位機(jī)后進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)視、管理。,變配電系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容,高壓測監(jiān)視 低壓測監(jiān)視 變壓器監(jiān)

2、視 應(yīng)急發(fā)電機(jī)監(jiān)視 直流操作電源監(jiān)視,高壓測監(jiān)控內(nèi)容,高壓進(jìn)線主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 高壓進(jìn)線三相電流監(jiān)測； 高壓進(jìn)線AB BC CA線電壓監(jiān)測； 高壓進(jìn)線頻率監(jiān)測 ； 功率因數(shù)監(jiān)測 ； 電量計(jì)量等。,低壓測監(jiān)控內(nèi)容,變壓器二次側(cè)主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 變壓器二次側(cè)AB、BC、CA線電壓及電流監(jiān)測； 變壓器二次三相功率因素； 母聯(lián)開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 母聯(lián)的三相電流監(jiān)測； 各低壓配電開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 各低壓配電出線三相電壓、電流、功率及功率因數(shù)監(jiān)測 ； 電量管理與分析等 。,變壓器及發(fā)電機(jī)監(jiān)控,變壓器溫度監(jiān)測； 風(fēng)冷變壓器風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測； 油冷變壓

3、器油溫及油位監(jiān)測； 發(fā)電機(jī)線路電氣參數(shù)的監(jiān)測，如電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等； 發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況監(jiān)測，如轉(zhuǎn)速、油溫、油壓、進(jìn)出水溫、水壓、排氣溫度、油箱油位等； 發(fā)電機(jī)及相關(guān)線路狀態(tài)檢測等。,直流操作電源監(jiān)控,直流蓄電池組的作用是產(chǎn)生直流220V、110V、24V直流電。它通常設(shè)置在高壓配電室內(nèi)，為高壓主開關(guān)操作、保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供直流電源。為保證直流正常工作，變配電及應(yīng)急發(fā)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視各開關(guān)的狀態(tài)，尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進(jìn)行監(jiān)視，及記錄，若發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。,變配電監(jiān)控主要設(shè)備,電壓、電流互感器 電壓、電流、功率、功率因數(shù)、相位、頻率等變送器 有功電度

4、變送器（電度脈沖發(fā)生器） 溫度傳感器 油位傳感器或油位開關(guān),變配電監(jiān)控工程實(shí)施,變配電監(jiān)控系統(tǒng)屬于建筑物重要設(shè)備系統(tǒng)，其監(jiān)控功能往往由專業(yè)設(shè)備提供商提供成套設(shè)備（EMS）完成。BA系統(tǒng)不一定需要直接進(jìn)行監(jiān)控，只需增配網(wǎng)關(guān)讀取數(shù)據(jù)。 如果BA系統(tǒng)直接進(jìn)行監(jiān)控需注意與電力部門及設(shè)備供應(yīng)商的協(xié)調(diào)。,照明系統(tǒng),照明系統(tǒng)是提供良好、舒適環(huán)境的重要手段，同時(shí)也是能源消耗的重要組成部分。 照明設(shè)備自動(dòng)控制能保證建筑物內(nèi)部的良好光環(huán)境控制并起到節(jié)能效果。 在現(xiàn)代化樓宇中，利用照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)合理地安排各區(qū)域的照明方式和照明時(shí)間，既可以滿足正常生活、工作的需要，方便物業(yè)管理流程；又能起到節(jié)能作用，同時(shí)交替使用不

5、同回路作為長明燈，保證同一區(qū)域燈泡壽命基本相同，延緩燈泡老化，增加其壽命。,不同區(qū)域的照明需求,辦公室及酒店客房等區(qū)域（就地、時(shí)間表、照度、占用情況、遠(yuǎn)程）。 門廳、走道、樓梯等公共區(qū)域（時(shí)間表、回路、照度、占用情況）。 大堂、會議廳、接待廳、娛樂場所等區(qū)域（場景）。 泛光照明（遠(yuǎn)程、區(qū)域）。 災(zāi)難及應(yīng)急照明設(shè)備（聯(lián)動(dòng)）。 其他區(qū)域照明（時(shí)間表、照度）。,照明控制模式,時(shí)間表控制模式 情景切換控制模式 動(dòng)態(tài)控制模式（照度、聲感、紅外） 遠(yuǎn)程強(qiáng)制控制模式 聯(lián)動(dòng)控制模式 混合（優(yōu)先級）,EIB智能照明控制系統(tǒng),是BA直接照明控制的主要競爭對手 EIB系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是照明設(shè)備及相應(yīng)程序類型全，許多開

6、關(guān)、調(diào)光、傳感器都直接連在總線上。 EIB設(shè)備安裝方便、造型豪華，在高級場館、家居照明控制中具有較大優(yōu)勢。 目前，許多工程中將部分區(qū)域照明獨(dú)立出來應(yīng)用EIB控制，然后再通過網(wǎng)關(guān)與BA系統(tǒng)相連，有BA系統(tǒng)提供上層管理方案。,冷熱源系統(tǒng),冷源設(shè)備包括冷水機(jī)組、冷卻塔、熱泵、水泵等。主要為建筑物空調(diào)系統(tǒng)提供冷量。 熱源設(shè)備包括鍋爐機(jī)組或熱泵機(jī)組等，除為建筑物空調(diào)系統(tǒng)供熱外，還包括生活熱水系統(tǒng),冷水機(jī)組工作原理,冷水機(jī)組監(jiān)控內(nèi)容,民用建筑中，冷水機(jī)組的監(jiān)控一般由自帶控制器完成，BA系統(tǒng)通過通訊接口或干節(jié)點(diǎn)方式監(jiān)控以下內(nèi)容： 冷水機(jī)組啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視 冷水機(jī)組故障報(bào)警監(jiān)視 冷水機(jī)組的手/自動(dòng)控制狀態(tài)

7、監(jiān)視 冷水機(jī)組進(jìn)出水溫度、流量或水流狀態(tài) 等（這些監(jiān)控也可由BA系統(tǒng)安裝傳感器 自行完成） 工程中具體獲取那些數(shù)據(jù)需與廠商進(jìn)行協(xié)調(diào)。 除對冷水機(jī)組本身的控制外。樓宇自控系統(tǒng)還要對各冷水機(jī)組的冷凍水、冷卻水進(jìn)水閥進(jìn)行控制，還根據(jù)需要測量冷凍水、冷卻水進(jìn)/回水的溫度、流量等參數(shù)。,冷凍水回路（水泵不變頻）監(jiān)控內(nèi)容,冷凍水泵監(jiān)控 冷凍水泵的啟/停及狀態(tài)監(jiān)視 冷凍水泵故障報(bào)警監(jiān)視 冷凍水泵的手/自動(dòng)控制狀態(tài)監(jiān)視等 蝶閥控制及水流狀態(tài) 冷凍水供/回水的監(jiān)測參數(shù) 冷凍水供/回水溫度監(jiān)測 冷凍水供/回水總管壓力監(jiān)測 冷凍水循環(huán)流量監(jiān)測等,冷凍水供回水總管溫度及流量測取位置,特殊情況下冷凍水供回水總管溫度及流

8、量的測取位置,冷卻水回路監(jiān)控內(nèi)容,冷卻塔監(jiān)控 啟停控制及狀態(tài)監(jiān)視 故障及手自動(dòng)監(jiān)視 蝶閥控制 冷卻水泵監(jiān)控 啟?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視 故障及手自動(dòng)監(jiān)視 蝶閥控制及水流狀態(tài) 冷卻水供/回水監(jiān)測 回水溫度,冷源系統(tǒng)啟停順序,當(dāng)需要啟動(dòng)冷水機(jī)組時(shí)，一般首先啟動(dòng)冷卻塔，其次啟動(dòng)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，然后是冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的啟動(dòng)，當(dāng)確定冷凍水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)均已啟動(dòng)后方可啟動(dòng)冷水機(jī)組；當(dāng)需要停止冷水機(jī)組時(shí)，停止的順序與啟動(dòng)順序正好相反，一般首先停止冷水機(jī)組，然后是冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，最后是冷卻塔。,冷熱源群控概念,冷水機(jī)組臺數(shù)控制：根據(jù)建筑物冷量需求決定冷水機(jī)組的啟動(dòng)臺數(shù)及具體啟動(dòng)哪一臺。 配套設(shè)備的啟動(dòng)

9、控制（一一對應(yīng)、單獨(dú)控制、故障處理）,冷凍水回路水泵變頻控制方式,熱泵工作原理,鍋爐系統(tǒng),鍋爐系統(tǒng)設(shè)備包括鍋爐機(jī)組、熱交換器及熱水循環(huán)三部分： 鍋爐機(jī)組一般由設(shè)備專業(yè)控制器控制，通過網(wǎng)關(guān)接入BA系統(tǒng)； 熱交換器由BA系統(tǒng)直接控制； 熱水循環(huán)系統(tǒng)的控制原理與冷凍水系統(tǒng)原理基本相同（兩管制、四管制）。 當(dāng)存在多臺鍋爐機(jī)組、多臺熱交換器時(shí)，同樣涉及到設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)及群控問題,鍋爐機(jī)組監(jiān)控內(nèi)容,鍋爐機(jī)組啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視； 鍋爐機(jī)組故障報(bào)警監(jiān)視； 鍋爐機(jī)組的手/自動(dòng)控制狀態(tài)監(jiān)視； 鍋爐機(jī)組進(jìn)、出口蒸汽溫度、壓力及 流量監(jiān)視等。 如有必要還可要求廠商開放煙氣含氧量、燃燒消耗量等參數(shù)供樓宇自控系統(tǒng)讀取監(jiān)

10、視。,熱交換器監(jiān)控內(nèi)容,熱交換器一端與鍋爐機(jī)組的蒸汽回路相連，另一端與熱水循環(huán)回路相連。其主要監(jiān)控內(nèi)容包括： 熱水循環(huán)回路出水溫度監(jiān)測； 蒸汽回路閥門開度調(diào)節(jié)； 熱水循環(huán)回路蝶閥控制； 熱水循環(huán)回路水流監(jiān)測等。,通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)機(jī)組 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組 空氣處理機(jī)組 定/變風(fēng)量末端 冷吊頂系統(tǒng) 送/排風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控原理1,新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控原理2,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,空氣處理機(jī)組1,空氣處理機(jī)組2,定風(fēng)量末端,變風(fēng)量末端,變風(fēng)量系統(tǒng),通過改變末端風(fēng)量以達(dá)到節(jié)約送風(fēng)能源（風(fēng)機(jī)變頻）、冷熱源能源的目的。 滿足不同房間的個(gè)性化需求。,VAV系統(tǒng)的控制難度,但由于變風(fēng)量控制系統(tǒng)中任何一個(gè)末端風(fēng)量的變化都會導(dǎo)致總

11、風(fēng)管壓力的變化，如不能及時(shí)調(diào)整新風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或其他各風(fēng)口風(fēng)閥開度，其他各末端的風(fēng)量都將受到干擾，發(fā)生變化。 各末端的風(fēng)量準(zhǔn)確測量也比較困難，尤其當(dāng)風(fēng)量較小時(shí) 。 當(dāng)空調(diào)機(jī)組總送風(fēng)量變化時(shí)，如何保證足夠的新風(fēng)量。 變風(fēng)量控制系統(tǒng)的控制要較定風(fēng)量系統(tǒng)要復(fù)雜的多。,VAV系統(tǒng)的控制內(nèi)容,VAV末端控制 風(fēng)管靜壓控制 空氣處理裝置控制,VAV末端控制,壓力有關(guān)型VAV末端 壓力無關(guān)型VAV末端,風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型VAV末端,風(fēng)機(jī)串聯(lián)型 風(fēng)機(jī)并聯(lián)型,風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)型VAV末端比較,再加熱型VAV末端,風(fēng)管靜壓控制,定靜壓控制 變靜壓控制 總風(fēng)量控制,VAV的定靜壓控制,此方法是在送風(fēng)道的適當(dāng)位置處設(shè)置靜壓傳感器，以保持該

12、點(diǎn)靜壓固定不變?yōu)榍疤幔ㄟ^不斷調(diào)整送風(fēng)機(jī)輸入電力頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量。 該點(diǎn)一般設(shè)在靠近主風(fēng)道末端，離末端距離約為主風(fēng)道全長的三分之一處。 這種控制方式的不足之處是在管網(wǎng)較為復(fù)雜的情況下，靜壓傳感受器的設(shè)置位置及數(shù)量難以確定，且節(jié)能效果較差（尤其是風(fēng)量需求較小時(shí)）。 定靜壓控制方式在歐美應(yīng)用較多。,VAV的變靜壓控制,此方法是通過變風(fēng)量末端的風(fēng)閥開度反饋控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率，使開度最大的末端風(fēng)閥處于接近全開的狀態(tài)。 當(dāng)此閥門開度為100%時(shí)，認(rèn)為風(fēng)量不足，即變風(fēng)量末端入口靜壓不足，應(yīng)增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速； 當(dāng)此閥門開度介于85%與100%之間時(shí)，認(rèn)為風(fēng)量滿足需求，即變風(fēng)量末端靜壓適中； 當(dāng)此閥門開度

13、小于85%時(shí)，認(rèn)為風(fēng)量滿足需求，但變風(fēng)量末端入口靜壓過高，應(yīng)降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。 變靜壓控制方式在日本應(yīng)用較多。,變靜壓控制的具體策略,總風(fēng)量控制1,各VAV末端的需求風(fēng)量之和即為對空氣處理設(shè)備的總風(fēng)量需求。 當(dāng)風(fēng)道阻力不變時(shí)，總風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持正比關(guān)系：G1/G2=a(N1/N2)。 當(dāng)風(fēng)道阻力改變時(shí)，可表示總風(fēng)量與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系為：G1/G2=a(bN1/N2)，其中b為修正參數(shù)。,總風(fēng)量控制2,定義相對需求風(fēng)量Ri=Gsi/Gdi，其中Gsi表示實(shí)際運(yùn)行時(shí)第i各末端的需求風(fēng)量，Gdi表示該風(fēng)口的設(shè)計(jì)風(fēng)量。 則b=1+Qk，其中Q為所有Ri的均方差，k為自適應(yīng)整定參數(shù)，默認(rèn)為1。 這樣， 其中，Nd為風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。,三種風(fēng)管靜壓控制方法比較,實(shí)現(xiàn)難度上，定靜壓總風(fēng)量變靜壓 建設(shè)成本，總風(fēng)量定靜壓變靜壓 節(jié)能效果，定靜壓總風(fēng)量變靜壓 末端之間的相互影響，定靜壓變靜壓總風(fēng)量 響應(yīng)速度，變靜壓定靜壓總風(fēng)量,空氣處理裝置控制,新風(fēng)量控制 盤管水閥根據(jù)送風(fēng)溫度反饋控制開度