巴州邮政大厦楼宇自控方案修改2文档格式.docx

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11

6、楼宇自动化控制系统监控中心设计11

7、楼宇自动化控制系统方案设计说明12

（1）、中央制冷系统控制制冷系统12

（2）、空调系统控制15

（3）、新风系统控制16

（4）、给排水监控系统17

8、楼宇自控系统设计方案特点18

（1）、扩充性好18

（2）、施工简便18

（3）、实用简捷的软件18

（4）、功能强大18

（5）、数据准确18

（6）、安全可靠错误！

（7）、信息量大错误！

（8）、兼容市面上大多数厂家生产的脉冲表错误！

（9）、操作实用简捷错误！

8、系统接地要求19

9、楼宇自控系统构成20

10、楼宇自控系统拓朴原理图21

系统结构图如下：

21

11、楼宇自控系统功能21

第一章巴州邮政大厦楼宇自控系统

1、用户要求

（1）、符合中国国家标准“JGJ/T16-92民用建筑规范”的要求：

楼宇自动化控制系统首先是一个完整的三级集成网络系统，中型（650点）以上系统首先考虑选用集散型控制系统（TDS）和采用总线型的网络拓扑结构。

（2）、确保楼内部环境舒适，实现楼内环境自动化调节。

（3）、

提高大厦及其内部设备的整体安全水平和灾害防御能力。

（4）、提供可靠、经济的能源供应方案，通过现代智能算法和专家系统方法实现能源优化管理。

（5）、优化大厦管理水平、减轻工作人员的劳动强度、减少服务人员数量,向少人值守和无人值守过渡。

（6）、记录设备运行状态、运行历史，提供各种数据报表、记录图表，进行集中分析和监控，以其作为设备管理决策的依据，实现设备维护工作的现代化。

（7）、充分体现现代信息化的技术特性，大大提升大厦的档次，使之适合现在和未来发展的需求。

（8）、楼宇自动控制系统针对楼宇内各种机电设备进行集中管理和监控。

这其中主要包括：

空调及新风系统、送排风系统、冷冻站系统、给排水系统等

（9）、在整个楼宇范围内，通过整套楼宇自动化控制系统及其内置最优化控制程序和预设时间程序，对所有机电设备进行集中管理和监控。

（10）、在满足控制要求的前提下，实现全面节能，用控制器的控制功能代替日常运行维护的工作，大大减少日常的工作量，减少由于维护人员的工作失误而造成的设备失控或设备损坏，实现楼宇内设备管理系统的自动化，起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用。

（11）、采用通信、传感和计算机技术来实现对楼宇设备过程监控甚至无人操作的一种新兴控制技术。

（12）、良好的BAS系统可达到大厦功能要求，办公人员的环境舒适要求，能源管理要求，机电设备可靠性要求，现代化管理要求，节约能源（冷源，势源，电源）要求及降低运行费用的要求。

通过优秀的控制设备、软件及良好的管理，可有效地节约能源。

2、巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统技术选型

（1）、巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统选型

随着科技的发展、社会的进步，许多高级建筑物（例如：

商务大厦、会展中心、党政机关、企事业单位办公楼，高级宾馆，高级写字间）内包含的楼宇设备设备和不同功能的子系统越来越多，越来越复杂。

同时，建筑物业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。

但由于不同厂商提供了不同功能的产品和子系统，采用了不同的通信协议，因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则，致使各子系统间实现互操作和系统互连将很困难，实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。

如果各子系统孤立运行，不仅难以对整个系统进行统一的协调和管理，会有较高的运行和维护费用，而且不利于系统扩展和改造。

现在，建筑物业主和管理者迫切需要一种开放的、可互操作的控制技术。

通过这种技术建筑物内的各种自控设备都可方便地集成在一起，实现各个子系统和各个设备间的自由通信，以求取得最佳的经济利益。

今天，建筑物业主和管理者正在寻找一种建筑物控制系统。

这种控制系统是一个开放的、可互操作的控制系统，它可以把来自多家厂商的暖通空调、照明、消防、安保、门禁、给排水和电梯等设备集成一体化地集成在这个控制系统中。

就象在计算机市场上PC机带来的浪潮一样，开放的、可互操作的控制系统的使用可以为用户在系统的整个生命周期内降低系统安装费用、提高性能、节约运行费用。

另外，在一个控制系统中多厂商产品的一体化集成需要采用一个统一的通信协议，通过使用相同的通信协议，昂贵的用户硬件、软件和网关等设备可以被取消。

由于巴州邮政大厦楼内设备品种繁多，并且分布于楼内不同层面上。

对于这种复杂的分布场合，非常适合分布式智能楼宇控制系统的应用。

我们建议巴州邮政大厦楼宇自控系统采用国内先进的楼宇自动化控制系统，而所有的传感器和执行机构则选定国内先进的产品，完全满足楼宇自动化控制系统的设计要求。

我们确信它能为楼宇提供一个具有国际先进水平的BAS系统，使楼宇更舒适、安全、高效、节能，体现楼宇科技领先的特点。

楼宇自动化控制系统在设备控制层采用目前世界领先技术现场总线技术，在它真正并彻底地贯彻了“分散控制、集中管理”的控制思想，在国际和国内都有数量众多的应用案例。

而在设备管理层则结合当今internet技术发展的潮流，采用先进的WEB控制技术，可以直接在浏览器上实现监控，具有良好的易操作性，而这种监控既可以是本地的，也可以是远程的，同时具有良好的安全性。

2、楼宇自控BAS网络结构

BAS是一种通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能节点连接起来的集散型控制系统，具有集中操作、管理和分散控制的功能。

按照分布式控制理论，系统采用分布智能式控制结构。

巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统采用一级式网络式结构，由控制层网络结构组成。

控制层由各监控现场的区域智能节点组成和巴州邮政大厦一层中央控制中心的主控计算机组成。

在BAS系统的控制层，所有控制器通过控制层网络以点对点方式通信，控制层网络通信速率最低为78kbps，传输距离不小于2700米。

在系统设备层，通过现场控制器对设备实现控制，这种控制是在无人干预下，按照预先给定的程序运行，同时能对上位机的操作指令做出响应；

在一个区域内，一定数量的现场控制器连在同一条总线上，通过网关实现与上位机的通讯。

同时也通过网关实现信息在一定范围内的传播，以免对网络带来太大的负担。

在控制层网络，各种监控节点安装在现场总线网络上。

现场总线网络由垂直网络和水平子网络两部分组成。

垂直网络在巴州邮政大厦楼的弱电井内布线，水平子网就是各楼层平面为单位的楼层网络。

垂直网络和楼层平面子网络均采用总线式网络结构，两者通过路由器连接，构成二级网络。

主干网络和各楼层子网均采用开放式标准通信协议，构建整个巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统的网络平台。

不同子网的控制器的数据以网络变量方式直接经路由器完成数据包的交换、共享及联动。

在BAS系统的管理层由服务器、操作站、网络通信设备等通过网络相联组成。

管理层网络采用100MBASE-T以太网。

在管理层网络，控制室设置控制计算机，实现整个BAS的系统的集中管理，通过i.Lon1000互联网服务器实现数据交换和共享。

具体来说，管理层网络可以通过以太网与其他管理计算机进行楼宇管理信息的传输和共享；

各种监控节点运行在现场总线网络上，共同组成现场总线监控网络，监控管理计算机与监控节点间通过专门开发的Web服务器I.LON1000连接。

3、楼宇自控系统设计依据

●《中华人民共和国法定计量单位》

●《国际单位制及应用》GB3100-93

●《智能建筑设计标准》（上海市标准DBJ08-47-95）

●《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92

●《采暖通风与空气调节设计规范》GB19－87

●《采暖通风与空气调节术语标准》GB50155－92

●《建筑设计防火规范》GBJ16－87

●《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95

●《电子计算机设计规范》GB0174-93

●《计算机机站场地技术要求》GB2887－82

5、楼宇自控系统设计思想

根据实用性和先进性相结合的原则，我们认为巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统应具备以下的功能设计指导思想：

巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统是先进的楼宇智能控制和管理系统,技术上具有一定的领先性，与现代智能建筑的功能定位相符合。

总体结构采用智能型集散式结构，由现场控制（区域控制器）、上位机管理两级网络组成，并可实现数据传输、数据处理和信息共享。

整个BAS系统组成楼宇信息系统的的一部分。

巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统必须是功能实用、稳定可靠，所有的受控设备在中央监控站停止工作时，均可在LON节点模块的作用下实现就地控制运行。

同时系统造价和维护成本要求经济合理，不做重复投资。

向用户提供的应用软件基于通用的操作系统平台，且功能丰富、组态灵活、兼容性好，使用户拥有一个功能强大、界面友好、操作方便灵活的运行环境。

系统操作基于普通的IE浏览器平台，通用性良好，操作维护简单。

能保证操作人员不需具备深厚的计算机专业知识，经过相应的培训之后即可掌握系统的操作管理技能；

采用图形化操作界面便于使用者完成系统的日常操作与管理。

系统上的各个现场控制器应具有点对点通信能力，可调用任何连接在网络上的控制器内贮存的测控数据，系统有一个公用的数据库来记录系统所有的测控数据和系统设定信息。

分控计算机应能够显示分区内所有监控设备的运行状态、故障状态、监测参数值、调节设定值、实施记录每一时刻、每一事件的发生，并能协调、处理一般的突发事件。

主控计算机应能对整个BAS系统内的所有设备实施监控，并且在控制的过程中拥有比分控计算机更大的权限。

系统调试完毕后，中央监控站应完全能够自动控制整个系统的日常动作。

同时BAS系统能与大楼内的其他信息系统进行数据共享：

根据其他系统的数据进行实时的控制和管理；

为其他信息系统提供有关的数据。

这对于巴州邮政大厦这样一个信息密集，自动化水平较高的大厦来说，是十分重要的。

每台LON节点模块的输入输出点均应为通用输入输出。

以便今后扩充输入输出点。

A、系统功能满足甲方的要求；

系统稳定可靠、美观大方、操作简便、易于维护；

工程布线和安装按照规范进行；

系统易于升级改造。

B、本系统设计中严格依照中华人民共和国公安安全行业标准公安局技防办关于保安系统的有关规定，以开发单位提供的技术要求与图纸资料为参考，结合实际情况，用最佳设计方案体现最高的性能价值比，这是我们的设计指导思想，也是我们的基本出发点和追求的目标。

6、巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统监控中心设计

楼宇自动化控制系统监控中心设在巴州邮政大厦一楼中央控制室内，便于对冷冻机组进行有效管理。

能实时动态的显示BAS所集成的各子系统经授权使用的设备状况及报警信息，授权显示及设定各种参数，提供设备的维护记录、电力和能源消耗分析等日程表。

监控中心设备有：

a.一台主操作站，采用工控服务器；

内置建网软件、通讯软件、上位机组态软件、与其它网络协议的通讯接口于一身的服务器。

而且上位机的工控软件是基于Web设计的，其它用户可以根据权限浏览。

b.一台打印机，用于报警和一般记录打印。

7、巴州邮政大厦楼宇自动化控制系统方案设计说明

楼宇控制系统在BAS的基础上建设，是一种由计算机网络将分布在各监控现场的区域智能节点连接起来的集散型控制系统，系统采用分层分布式控制结构，由中央控制中心的操作站和各监控现场的区域智能节点组成，系统内的节点之间连接采用现场总线技术来实现。

（1）、中央制冷系统控制制冷系统

A.基本监控内容如下

监控设备

监控内容

冷水机组

室外温湿度、冷冻水给水管网压力、冷冻水回水管网压力

冷冻水温度测量

冷冻水供回水温度测量

冷冻水一次泵（定流量）

冷冻水蝶阀状态、冷冻水蝶阀控制、冷冻水泵故障报警、冷冻水泵开关状态、冷冻水泵过载报警、冷冻水泵手/自动状态、冷冻水泵开关控制

冷冻水二次泵（变频）

冷冻水泵故障报警、冷冻水泵开关状态、冷冻水泵过载报警、冷冻水泵手/自动状态、冷冻水泵变频控制、冷冻水泵变频故障报警、冷冻水泵开关控制

冷冻水流量测量

冷冻水回水流量、冷冻水流量

冷冻水压差监控

冷冻系统压差测量，水过滤器堵塞报警、压差控制

B.具体实现方法

a）用制冷系统自带的通讯接口对冷冻系统进行监控。

b）通过对水温的检测，可以控制冷冻塔的开启台数。

c）控制冷冻塔的工作，保证回水温度稳定在设定范围内。

d）监测机组水流状态，如不正常，立即关闭冷水机及相关设备。

e）采集冷冻塔的运行参数，并进行实时监控，统一管理，达到有问题早发现，把问题消灭在萌芽状态，保证冷冻塔的安全运行。

同时由于进行统一的管理，使每台冷冻塔尽量保持在效率最高状态工作，充分达到节能的目的。

f）在开启冷冻塔和水泵时可根据自身的记录自动开启累计运行时间最短的主机或水泵，自动平衡各台机器的运行时间，减少冷冻塔或水泵因运行时间不平衡而造成的机械损失，延长机器的使用寿合，降低系统的维护费用。

g）测量总进水管和总回水管之间的压力差，保证各层的水力平衡，根据供回水管压力通过电动二通阀调节压差。

冷却系统控制

A．基本监控内容如下表

冷却塔

冷却塔蝶阀状态、冷却塔蝶阀控制、冷却塔风机开关状态、冷却塔风机故障报警、冷却塔风机手/自动状态、冷却风机开关控制

低位膨胀水箱

膨胀水箱进水电磁阀、膨胀水箱水位监控

冷却水泵

冷却水蝶阀状态、冷却水蝶阀控制、冷却水泵故障报警、冷却水泵开关状态、冷却水泵过载报警、冷却水泵手/自动状态、冷却水泵开关控制

冷却水流量测量

冷却水流量监控

冷却水温差监控

冷却系统温差测量

冷却水压差测量

冷却系统压差测量，水过滤器堵塞报警、压差控制

B．具体实现方法

a）使用制冷系统自带的通讯接口对冷却系统进行监控。

b）通过对水温的检测，可以控制冷却塔的开启台数。

c）控制冷却塔的工作，保证回水温度稳定在设定范围内。

e）采集冷却塔的运行参数，并进行实时监控，统一管理，达到有问题早发现，把问题消灭在萌芽状态，保证冷却塔的安全运行。

同时由于进行统一的管理，使每台冷却塔尽量保持在效率最高状态工作，充分达到节能的目的。

f）在开启冷却塔和水泵时可根据自身的记录自动开启累计运行时间最短的主机或水泵，自动平衡各台机器的运行时间，减少冷却塔或水泵因运行时间不平衡而造成的机械损失，延长机器的使用寿合，降低系统的维护费用。

（2）、空调系统控制

A.基本监测内容如下：

a）开关状态

b）故障报警

c）手自动转换

d）新风温度

e）回风温度

f）过滤网压差

g）风压

以上参数都能在上位机软件监测界面中显示。

a）使用EU-2042控制模块对新风机进行监控。

b）DDC控制模块通过控制新风机控制箱的启停触点实现对通风机的启停控制。

c）回风风管温度传感器检测回风温度，送到控制模块与设定值比较，控制模块根据PI运算结果，输出信号控制冷水电动二通阀的开度和新风/回风法门的开度，同时输出信号控制变频器的输出频率，调节风机转速，使回风温度保持在设定范围内。

d）通过写入时序和与大厦数据库的数据交流，根据实际需要进行实时调整，来完成空调机的定时控制；

同时将有关的数据送信息集成系统。

（3）、新风系统控制

B.具体实现方法：

b）DDC控制模块通过控制新风机控制箱的启停触点实现对新风机的启停控制。

d）通过写入时序和与大厦数据库的数据交流，根据实际需要进行实时调整，来完成新风机的定时控制；

（4）、给排水监控系统

给排水系统主要是排污泵。

BAS监视水泵的工作状态，检测水池的液位。

当设备发生故障，液位异常时，BAS马上发出声光报警，记录备案，并自动显示故障的情况和区域，提示工作人员进行解决。

a）测各污水泵的运行状态,故障状态。

b）污水坑溢流水位报警

a）用EU-2026控制模块对给排水设备进行监控。

b）传感器的安装：

在各排污泵安装高低水位开关，DDC控制模块通过采集水位开关信号实现对水池水位的检测。

DDC控制模块通过采集水泵控制箱的手自动开关、水泵运行状态触点、故障触点实现对水泵的监测。

所有信号经DDC控制模块发送给管理计算机，均可在中央控制室监测到。

c）当水池水位上升到高水位时，启动排污泵进行排污；

当水池水位下降到低水位，停止排污。

8、楼宇自控系统设计方案特点

（1）、扩充性好

自动抄表系统是采用现场总线技术，当原系统要扩充时不必重新布线，提高了物业管理的水平，减少了费用。

（2）、施工简便

采用国家建设部唯一推荐的现场总线技术，可用双绞线的方式构成抄表网络，选择灵活，施工简单，成本低廉，某一局部器件失常不影响网络其它部分的正常工作，可靠性高。

通过简单地增加抄表节点就可以方便地扩充网络，无须改动原有布线。

（3）、实用简捷的软件

本系统的抄表软件采用简捷直观的操作介面，各种数据报表和交、催费通知自动生成，功能完善。

打印功能强大，方便用户。

（4）、功能强大

本系统可以准确地采集基表的数据并传给中心管理机；

具有实时抄表和定时抄表功能；

实现自动化收费管理；

可以对基表异常情况进行监测。

（5）、数据准确

本系统最大特征之一即为采抄完全一致；

采样电路采用非机械式无接触元件，避免了采用机械式探头引起的抖动干扰、寿命有限等不足；

远程总线数据采集器采用先进的微处理器完成，并采用低功耗设计，且利用级间隔离技术和电路检测装置，能有效地防止干扰。

抄表系统的数据采集原理说明如下：

网络数据传输都是通过网络自动完成，具有很强的防错抖错作用。

其消息发送如图所示：

发送节点接收节点

首先应用程序在应用层中发送数据到调度层，然后送到网络层，网络层又经过打包，然后再到MAC层，再经过打包发送到网上，接收节点接收到数据后也是一层层的拆包，并检验数据是否正确，这样经过两极的打包检测保证数据正确率达100%。

而且还有自动重发、应答服务等机制，保证网络数据100%传到目标节点。

由于网络具有这些特点，所以应用在抄表系统可保证抄表数据的正确性。

9、系统接地要求

为了增加整个巴州邮政大厦楼宇弱电系统的抗干扰能力及对所有电器设备的保护，要求系统中所有电线的金属保护管、线槽、设备的金属外壳、过路箱、接线箱等箱体、主设备机柜、台面均连为一体，接通整个巴州邮政大厦的弱电接地系统。

电缆有屏蔽层的屏蔽层应接在地线端子上。

10、楼宇自控系统构成

系统由计算机、楼控管理软件、数据采集器、路由器、数据集中器等组成。

通信网络采用总线拓扑结构，建议使用带屏蔽的超五类双绞线。

使用带屏闭超五类双绞线时，总线网络最远距离可达1200米。

实际工程中,建议每超过600米加装一台路由器。

总线分支的长度即数据采集器跟总线的连线最大不能超过0.3米。

数据采集器到表点即数据采集器跟监控表的连线最大不要超过100米。

11、巴州邮政大厦楼宇自控系统拓朴原理图

12、巴州邮政大厦楼宇自控系统功能

●基于先进的现场总线技术，它是楼宇设备技术的标准，拥有最多的楼宇自动化控制系统用户。

●基于WEB的楼宇管理软件，在IE浏览器上实现具有操作权限的设备监控管理。

●LON控制模块安装调试简单，能大大缩短工期。

●可与多种数据库软件实现数据的连接，通过这些软件构造与楼宇信息系统传输和共享数据的平台，易于与大厦内其他数据进行交换和根据这些数据来对设备进行控制。

●通过互联网服务器实现LON控制网络与以太网的无缝连接。

●具有多次楼宇自动化控制系统的设计施工的经验，是成功完成巴州邮政大厦工程的最大保证。