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《民用建筑电气设计规范》(JBJ/T16—92);
《智能建筑设计标准》(DBJ08—47—95);
《智能建筑设计规范》(GB/T50314-2006);
《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ232—92)
《民用建筑电气设计标准》(JGJ/T16-92);
《电气装置安装工程施工及验收规范》(CBJ232—92);
《建筑设计防火规范》(ANST135-1995);
《高层建筑设计防火规范》(GB50045-95)
《信息技术互连国际标准》(ISO/IECl1801—95)
《采暖、通风与空气调节设计规范》(GBJ19—87)
《分散型控制系统工程设计规定》(HG/T20573-95)
1.3.楼宇自控系统特点
西门子APOGEE是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。
它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。
APOGEE是基于WINDOWS2003平台的系统软件包,可直接进入中央计算机网络集成系统,与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换,是集成系统中最重要的环节,这也是该系统开放性的充分表现。
1.3.1.APOGEE简介
楼宇自控系统(或称楼宇机电设备监控系统)是由中央管理站、各种DDC控制器及各类传感器、执行机构组成的、能够完成多种控制及管理功能的网络系统。
它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。
目前,系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计生产,发展成标准化、专业化产品,从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活,系统的运行更加可靠,系统的投资大大降低。
爱谱华顿推出的爱普泰克系统主要应用于综合办公大楼、酒店、工厂、医院及能源管理,是国际上最先进的系统之一。
系统适应性非常强,系统组成为模块化,可分为不同等级的独立系统,每级都具有非常清楚的功能和权限,这就使既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。
1.3.1.1.可靠性
在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点,保证每个子系统都能独立控制,同时在中央工作站上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。
系统当中的各级别设备都可独立完成操作,即在同一时刻组成不同级别的集散系统(或不同级别的结构组织形式),使用界面非常亲切,其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性,同时使系统可靠性大为增加。
1.3.1.2.先进性
在网络扩展方面提供了强大的功能,可与其他厂家的系统或产品(包括各种形式的PLC,消防系统等)在不同的层面上进行联接。
优越的远程通讯功能,能够使不同楼宇、厂房间的控制系统联系起来组成一个群集系统。
网络结构的开放性和兼容性,确保了它和先进通讯技术结合的能力,并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。
1.3.1.3.经济性
结构形式为模块式,各种不同的标准化模块使得控制方式极其灵活,控制层的维护和扩展极为方便。
楼宇管理系统可以很方便地扩展,节省初期投资,系统各部分可分别随调试完成投入使用。
系统能够满足您在管理上节省费用的要求,投入有效的使用能量即能保证房间的高标准和舒适性。
1.3.2.系统结构
根据标书要求,考虑到产品的技术先进性,我们采用西门子APOGEE新一代以太网架构,BACnet/IP协议通讯楼宇控制系统。
系统特点在于利用大厦高速计算机网络的强大优势所形成的LAN网点组成控制系统,通信速率可达到10/100Mb。
1.3.3.新一代以太网络楼宇自控系统
楼宇产品拥有遍布各行各业的用户基础、能提供一个真正完全开放式的系统解决方案及系统集成方面的专业技术。
监控系统是采用国际通用BACnet开方式通信协议标准(此标准由美国采暖制冷空调工程师协会ASHRAE所提倡,发展到现在已是全球国际标准组织(ISO)的标准、美国国家标准、欧洲共同标准,全球超过三十个国家采用的国际标准)。
由于是遵循该协议开发的系统产品,产品兼容性强、互换性好,可节省使用者昂贵的系统升级费用,让使用者的投资回报受到真正的保护。
再加上完善的销售网络和服务体系,艾尔泰克终将成为现代化建筑的首要选择。
1.3.4.DDC控制器
1.3.4.1.BACnet高级可程式控制器
描述
DAC8864B+是一台通过BTL认证符合BACnetB-AAC等级高级可程式化独立运作的逻辑控制器,常被应用来监视及控制大楼内的机电设备,例如大型空调箱、水泵、风机、排气柜..等设备。
它采用32位微处理器制造功能超强性能优越,通讯速率高达76,800BPS,传输距离长达1,200公尺。
DAC8864B+具有可程式控制功能,并支持日历表、时间表、通告类别、警报事件登录等BACnet标准物件;
具有实体的数位输入点(BI)、模拟输入点(AI)、数位输出点(BO)及模拟输出点(AO);
具有EIMnet通信端口可连接12个EIM系列扩充模块,让您随意弹性组合因应不同场合的点数需求;
具有液晶操控面板,方便使用者能随时设定、操作、监看及查阅设备运转状态及信息。
DAC8864B+采用国际BACnet通信协定标准,可与任何品牌的BACnet监控系统整合互连互控,绝对是您建置监控系统的最佳设备。
1.3.4.2.BACnet高级可程式控制器
DAC8864BT是一台通过BTL认证符合BACnetB-AAC等级高级可程式化独立运作的逻辑控制器,常被应用来监视及控制大楼内的机电设备,例如大型空调箱、水泵、风机、排气柜..等设备。
它采用32位微处理器制造功能超强性能优越,通讯速率高达76,800BPS,传输距离长达1,200公尺。
DAC8864BT具有可程式控制功能,并支持日历表、时间表、通告类别、警报事件登录等BACnet标准物件;
具有液晶屏幕触控面板,方便使用者能随时设定、操作、监看及查阅设备运转状态及信息。
DAC8864BT采用国际BACnet通信协定标准,可与任何品牌的BACnet监控系统整合互连互控,绝对是您建置监控系统的最佳设备。
3.4.3BACnetMS/TP网络触控面板
NVT70P是一台通过BTL认证,符合BACnetB-OD等级的网络触控面板,具有7”TFTLCD触控屏幕及四只快速操作按键,采32位微处理器核心制造,有BACnetMS/TP网络通信能力,通信速率76,800BPS,传输距离1,200公尺,可不受距离的限制装设在使用者方便操作的地方。
透过此人机操作界面,使用者可随时对网络上被指定器件的数值或状态进行查阅,设定或修改网络上任何符合B-AAC及B-BC等级设备的日历表(Calendar)、时间表(Schedule),以及下达各项的控制操作指令。
NVT70P具有简体/繁体/英文显示字幕及储存大容量画面底图的能力,使用者可藉由BACsoft软件来编辑自己喜爱的显示画面。
NVT70P采用国际BACnet通信协定标准,可与任何品牌的BACnet监控系统整合互连互控,绝对是您建置监控系统的最佳设备。
3.4.4BACnetMS/TP网络触控面板
NVT35U是一台通过BTL认证,符合BACnetB-OD等级的网络触控面板,具有3.5”TFTLCD触控屏幕及四只快速操作按键,采32位微处理器核心制造,有BACnetMS/TP网络通信能力,通信速率76,800BPS,传输距离1,200公尺,可不受距离的限制装设在使用者方便操作的地方。
透过此人机操作界面,使用者可随时对网络上被指定器件的数值或状态进行查阅,以及下达各项的控制操作指令。
NVT35U具有简体/繁体/英文显示字幕及储存大容量画面底图的能力,使用者可藉由BACsoft软件来编辑自己喜爱的显示画面。
NVT35U采用国际BACnet通信协定标准,可与任何品牌的BACnet监控系统整合互连互控,绝对是您建置监控系统的最佳设备。
1.4.设计方案
本项目是一集楼宇自控、消防及诸多子系统于一体的综合性智能化建筑。
系统设计以满足标书的要求,采用最先进的技术和系统、根设计院有关图纸,以技术前瞻性为导向,采用优化的设备配置、运行方案及管理方式,为大楼提供高效率的系统管理,为大楼的机电设备提供良好的运行环境,为大楼提供舒适的工作及生活环境。
根据标书要求,结合本项目的实际功能和档次,在本工程的楼宇自动化管理系统的设计和应用中,主要应突出以下重点:
A、采用先进的技术和产品,为大楼提供一个高效、节能、可靠的智能控制系统,对大楼的楼宇机电设备予以控制,实现绿色、智能的建设目标,充分展现现代化大厦在智能化管理上的特点。
未来的世界是网络的世界,本项目这样的现代化建筑,需要采用符合时代发展的楼宇自控系统,西门子公司的全以太网结构楼宇控制系统正是顺应这一要求而推出,具有技术的前瞻性,并在同行业中遥遥领先。
B、我们所采用的系统应是一个具有国际先进水平的一流产品,同时也具有良好的性价比。
其先进性应体现在硬件产品成熟、优质,在国际上有过较长时间的应用历史背景,另外在通讯协议上应能够具有良好开放性和通用性,并已成为发展主流的先进通讯协议,以确保用户在日后系统的升级和扩容上不受单一产品通讯协议限制,方便的对原有系统进行升级和扩容。
在软件上应具有良好的人机界面,便于日后酒店管理人员的维护和管理。
C、针对本项目机电设备分布特点,配置DDC控制器要保证系统配置的余量和系统扩充能力。
我们所有的现场DDC控制器物理控制点均预留了符合标书要求的余量。
在通讯协议上我们采用了国际流行的标准开放性通讯协议,以保证系统的开放性。
D、合理的配置DDC控制器,DDC的分配上要考虑日后施工和管理的便利,便于维护和安装,所有DDC控制器具有现场手动控制和手、自动切换装置。
1.4.1.空调冷热源系统
1.4.1.1.监测内容
DI点:
冷水机组、空调水泵、冷却塔的运行状态、故障报警、自动/手动状态,水流开关状态,水泵压差状态。
DO点:
冷水机组、空调水泵、冷却塔的启停控制,蝶阀开关控制。
AO点:
供回水总管旁通阀,换热器热水调节阀水量控制。
AI点:
冷冻水总管供回水温度、水流量和压力,冷却水供回水温度。
自动记录及打印空调系统负荷,并可根据管理部门技术要求书以不同时段累计负荷情况并打印。
4.3.2程序控制内容
程序控制冷冻机组启/停,以达到最低能耗,达到最低的主机折旧。
根据预置程序或业主的日程安排(例如:
节假日、上下班等)自动开关机组。
根据业主的要求自动切换机组,累计每台机组运行时间,自动选择运行时间最短的机组,使每台机组运行时间基本平均,以延长机组使用寿命。
根据机组进/回水温度差及水流量,按下列公式计算系统负荷来调节机组的运行台数。
Q=C×
M×
(T1--T2)
T1=回水总管温度,T2=供水总管温度,M=水流量,C=系数
当负荷大于一台机组的85%(可根据实际情况修改),则第二台机组运行。
以此类推。
根据实际负荷,对机组、水泵等进行台数控制,并监测其运行状态。
对各台机组水温进行监测。
按下列顺序启停系统机组
开车:
开冷却塔→开冷却电动蝶阀→开冷却水泵→开冷冻水系统电动蝶阀→开冷冻水泵→流量开关动作→开冷水机组
停车:
停冷水机组→延时后停冷冻水泵→关冷冻水电动蝶阀→延时后关冷却水泵→关冷却电动蝶阀→关冷却塔
监测机组压差,如低于设定值,立即关闭冷水机及相关设备。
冷冻水循环泵控制:
采集回路的参数(如系统压力、流量等)进行中央数据处理,从而确定水泵的启停台数,使水系统始终处于最合适的运行状况达至节能目的。
三维图象显示每台机组及水泵的系统图并显示所有测量点温度流量等,显示所有机组运行趋势图。
故障及时显示于CRT上,故障报警与有关平面图相关联。
机组台数与水泵台数按相应的序列程序控制。
4.3.3压差旁通控制
在总进水管和总回水管之间设置压力传感器,PID控制供水管和回水管之间的旁通阀,以保持系统压力的稳定(即根据负荷调节冷冻水量)。
1.4.2.空调机组系统
我们将针对不同区域采用具有针对性的控制方案。
我们采用模块化控制器,依据机组的分布情况和监控点数进行就地相对集中的控制,保证为大厦提供充足的新鲜空气。
1.4.2.1.新风机组:
1.4.2.1.1.监控内容
风机开/关(DO)
风机运行状态(DI)
风机运行故障报警(DI)
风机压差开关状态(DI)
过滤网堵塞报警(DI)
手/自动状态(DI)
送风温度(AI)
室外温湿度(AI)
冷/热水控制阀调节(AO)
1.4.2.1.2.软件控制内容
在预定时间程序和最佳起/停程序下控制新风机组。
具有任意周期的实时时间控制功能。
(可根据室外焓值自动调整时间表)
根据送风温度,PID调节冷水/热水二通阀,使新风温度保持在设定范围内。
风机、盘管水阀连锁程序:
A)启动顺序:
开盘管水阀、启风机,调节冷水阀;
B)停机顺序:
停风机、关水阀;
自动监测过滤网两端压差,堵塞时报警,自动提示清洗过滤网,提高过滤效率。
新风机与各设备进行连锁控制:
空调机停止时,关闭各二通阀。
显示机组的运行状态和每个参数的值,通过修改设定值,以求达到最佳工况。
在远程工作站上对机组的运行参数进行列表汇报,趋势分析,超限报警。
工作站自动记录空调机的连续运行状态。
按最佳的节能效果和营运环境进行控制。
中央站彩色图形显示,记录各种参数,包括状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。
1.4.2.2.空调机组:
1.4.2.2.1.监控内容
回风温湿度(AI)
新、回风风门控制(AO)
1.4.2.2.2.软件控制内容
在预定时间程序和最佳起/停程序下控制空调机组。
根据回风温度,PID调节冷水/热水二通阀,使室内温度保持在设定范围内。
根据室外温度,调节新、回风风门的开度,达到节能效果。
风机、风门、盘管水阀连锁程序;
开盘管水阀、启风机,开风阀、调节冷水阀;
停风机、关风阀、关水阀;
新风温度过低时,关闭新风阀,打开水阀,告知系统启动循环水泵,防止盘管冻结。
根据新风温度,对新风阀进行调节,达到控制送风温度的最佳效果并节约能源。
空调机与各设备进行连锁控制:
在远程工作站上对机组的运行参数列表汇报,趋势分析,超限报警。
工作站自动记录空调机的运行状态。
达到最佳的节能效果和营运环境。
通过不同季节的时间设定,系统自动在上班前将空调系统设定在舒适工况或经济工况。
典型控制界面图
1.4.3.送排风系统
本系统设置各种送排风机
1.4.3.1.监控内容
风机开/关控制(DO)
风机运行状态(DI)
手自动转换状态(DI)
风机不能启动报警(DI)
1.4.3.2.软件控制内容
时间程序自动启/停送风机,具有任意周期的实时时间控制功能。
根据室内空气质量,控制排风机的开启时间。
监测送排风机的运行状态和故障信号,并累计运行时间。
1.4.4.给排水系统
给排水监控的内容主要是集水井、变频生活给水装置、排污水泵、屋顶水箱和地下生活水池等。
1.4.4.1.监控内容
各式水泵运行状态,手动/自动状态及故障报警(DI);
水泵启停控制(DO);
各水箱的高、低液位,集水井高、低液位及超高液位检测报警(DI);
变频给水装置的水压力监测(AI);
变频给水装置的变频监测(AI);
1.4.4.2.软件控制内容
时间程序自动启/停送水泵。
根据水箱高低液位,控制水泵的启停
根据集水坑高低液位,控制潜水泵的启停
1.4.5.变配电系统
采用网关通讯方式采集变配电和发电机系统数据。
1.4.5.1.检测内容
高低压配电柜主开关状态;
高低压配电柜及发电机有功功率、功率因素、电流、电压、频率。
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