S楼宇自控系统典型设计专业技术方案.docx

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S楼宇自控系统典型设计专业技术方案

第一章建筑设备自动化系统

第二章建筑设备自动化系统

1.1概述

建筑设备自动化系统（BAS）是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术结合的产物，使大楼具有智能建筑的特性。

现代建筑内部有大量电气设备，如环境舒适所需的中央空调设备、通风设备、供配电设备、照明设备、给排水设备、电梯设备等，这些设备多而分散，为了合理利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，就必须加强楼内机电设备的现代化管理。

在二十一世纪的今天，建筑设备自动化系统的工作方式已由过去的中央集中监控，转向高处理能力的现场控制所取代的集散型控制系统（TotalDistributedControlSystem），中央计算机提供图象、报表、报警等集中管理，而现场控制器实现对分散的设备分布式控制的目的。

XXXX共二层，高度为35M，总建筑面积4.4万平方M，是XXXX办大中型国际展览的展览场所，因此，建设一个高素质的BA系统是必不可少的。

XXXX的主要特点是：

面积大，机电设备多且大型，要求的施工期短。

因此本方案在设计中将紧扣以上特点，在设计中充分考虑各种细节，从设备选型、配置、监控点设置、控制方式、软硬件功能等都作出了详细阐述，采用目前国际上最先进的技术，并结合我司丰富的工程经验，为XXXX提供一个全面、优化的建筑设备自动化系统设计方案。

1.1.1系统设计目标

建筑设备自动化系统（BAS）就是对XXXX内所有机电设备采用现代计算机控制技术进行全面有效的监控与管理，确保大楼内所有设备处于高效节能、安全可靠的最佳运行状态。

本设计要达到的目标为：

1．精确控制环境温湿度、空气的洁净及清新度，提供舒适的工作、生活环境。

2．通过对空调设备、照明设备的自动控制，实现多层次节能。

3．通过监测设备运行参数，提高设备利用率，延长设备使用寿命。

4．科学、自动化的管理，减少了管理人员，降低了人事成本。

5．实现智能化管理的楼宇，提升大楼的外在形象，增加附加值。

1.1.2系统设计依据

1.《采暖通风与空调调节设计规范》GBJ19-87

2.《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88

3.《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82；

4.《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000（国家标准）

5.《商用建筑线缆标准》EIA/TIL-568A

6.XXXX图纸及标书要求。

1.1.3系统设计原则

1．技术先进、成熟、功能实用性强。

符合国家标准和ISO国际质量认证，确保可靠、安全。

2．集散式设计，组态方便，扩展容易，能为会展中心今后系统的扩展留有充分的余地，为升级提供便利。

3．开放性与兼容性良好，要求集散系统与被测控设备均有标准接口，能实现系统的软、硬件连接，系统之间充分开放，容错性好，能安全可靠地进行信息交流。

4．可靠性高，系统必须保持每天24小时连续工作。

子系统故障不影响其他子系统运行，因为东莞会展中心的工作性质,它的设备属于重负载设备,设备运行时可能会给整个中心电网带来不同程度的波动.为此我公司选用稳压型DDC,在DDC供电电源的稳定性上选用抗波动的变压器,考虑到场馆的强电场,强磁场,要求控制系统的高抗干扰性,为此,我公司选用高屏蔽性的控制箱,高屏蔽性的双绞线,并在软件上设置看门狗,一但数据弹飞可以回到初始状态,不致死机。

5．扩展功能多样化。

凡被测控的设备已有自动控制功能的均予以保留和利用，系统通过与其联机实现信息交换、监视、控制和管理。

6．经济、节能，能显著节省能源，减少维护、管理人员，优化设备运行。

人机界面良好，运行管理方便，现实形象，内容丰富，数据准确，反应迅速，操作简便，易于开发，全部汉化，具有历史数据纪录，标表统计，计划管理和趋势图分析功能。

7．系统易维护，会展中心面积较大，系统复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。

1.2系统功能及技术要求

1.2.1BAS监控范围及技术要求

建筑设备自动化系统的工作范围包括：

●制冷与空调设备的监测，记录及控制

●通风设备的监测，记录及控制

●给排水设备的监测，记录及控制

●变配电系统设备的监测，记录

●公共照明及专业照明、风机盘管电路的监测，记录及控制

●电梯系统之运行状态的监测及记录

●空调自动计费系统

BAS监控范围及内容见“XXXXBAS监控点数表”。

中央空调系统

包括3台冷冻机，4台冷冻水泵，4台冷却水泵，3台冷却塔，30台组合式空调机、3台新风机。

（1）冷冻水和冷却水系统

*设备监控内容如下：

冷水机组的开关状态，启／停，故障报警，手/自动状态，相应的电动蝶阀开／关控制及状态显示，水流状态，出水温度等。

*冷冻水泵的开关状态，启／停，故障报警，手/自动状态，水流状态。

*冷却水泵的开关状态，启／停，故障报警，手/自动状态，水流状态。

*冷却塔风机的开关状态，启／停，故障报警，手/自动状态及相应供回水管电动蝶阀的开／关控制及状态显示。

*冷冻水总供／回水温度。

*冷冻水总回水流量。

*冷冻水供回水总管旁通的监控（包括供／回水压差，旁通阀开度调节）。

*冷却水总供／回水温度。

*膨涨水箱高、低液位。

◆与冷水机组的接口通讯

为了更好地监控冷水机组，BA系统利用Intergrater集成器通过RS232把冷水机组微电脑管理系统中的各种参数取过来，通过软件程序加以分析和运用，使冷机的运行达到最优化状态。

通过接口通讯，能使冷机系统更节能，并延长设备的使用寿命，表现在：

1）可根据季节不同直接更改冷机出水温度的设定值，如在秋季时，可将夏季7℃的出水温度设定值改为7.5℃、8℃或更高，使冷冻水在整个空调系统运行过程中已充分节能，而仅靠硬接线方式的BA系统是不能直接在管理中心改动出水温度设定值的。

2）可根据冷源系统各种设备的运行时间累积记录，安排运行时间记录最少的设备最先投入运行，优化整个系统的运行方式，最大限度地延长设备的使用寿命。

下面是可以从冷机读取的参数及指令：

●机组启/停

●设定冷冻出水温度值

●远程设一电流值

●冷冻出水温度

●冷冻回水温度

●蒸发器压力

●冷凝器压力

●冷却水出水温度

●冷却水回水温度

●蒸发器饱和温度

●冷凝器饱和温度

●排气温度

●油温

●油压

●限流设定值

●电机电流百分比

●三相电机电流

●三相电压

●运行时间

●压缩机启动次数

●压缩机电机状态

●油路电磁阀状态

●启动开关状态

●冷冻水流开关状态

●引射电磁阀状态

●油分离器低油位状态

●防止重复启动时间

●操作模式（本地、摇控、维修）

●运行代码

●安全保护性停机代码

●周期性停机代码

另外还有在操作及故障时、复位时等几十种状态参数均可读出，在方案中不再一一列举。

以上这些参数可被BA系统作为监控冷机运行的充分依据。

◆冷负荷计算

通过冷冻水供回水温度差和回水流量计算出冷冻水系统的冷负荷，并根据实际冷负荷及时调整投入运行的冷水机组及相关设施的数量，以达到最佳的节能状态。

为了确保冷水机组及相关设备的正常运作，控制程序在设备启停次序上将作以下编排：

启动：

冷却水电动阀，冷却水泵、15秒后冷却塔风扇、冷却塔电动阀、15秒后冷冻水电动阀，冷冻水泵、15秒后冷水机组。

停止：

冷水机组、15秒后冷冻水电动阀，冷冻水泵、15秒后冷却塔风扇、冷却塔电动阀、15秒后冷却水泵冷却水电动阀。

◆故障转机

制冷系统中，各台冷冻机/冷冻水泵/冷却水泵/冷却塔互为备用。

当任何一台设备出现故障时，DDC控制器会停止该设备运转，并根据有关设备的运行时间累计，启动运行时间最短的同类设备，以保证整个系统的连续运作。

◆水流开关检测

当系统检测到任何一台冷冻机的冷却水或冷冻水的水流开关报警后将停止有关机组的运行，并投入另一机组运行。

◆压差旁通阀控制

冷冻水系统中总供回水压差值与BA系统中的差压设定值进行比较后，控制压差旁通阀的开度，以维持冷冻水系统压差在合理的水平。

◆冷却塔风机控制

冷却塔风机采用分级控制的方案，冷却水回水温度与BA系统中的冷却塔回水温度各级设定值进行比较后，DDC控制器决定冷却塔风扇的启动/停止的数量。

◆DDC控制器根据制冷机组的运行累积时间，每次启动累积时间最少的一台制冷机组，以达到机组运行时间的平衡。

◆系统会对各数值做记录，预设值为24小时。

如有需要，可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录，有关数据可输出至其它第叁方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途。

同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值，上下预警值，报警提示，及报警等级，当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作。

而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日後检查之用。

（2）组合式空调机

组合式空调机由送风机、回风机两大部分组合而成。

根据会展中心空间容量大，负荷变化大的特点，我们通过控制冷冻水阀，新风阀、送风、回风比例以及开机台数来达到舒适、节能的目的。

监控内容如下：

*启／停控制

*送风温度测量

*回风温度测量

*风机运行状态

*风机故障报警

*冷水阀的调节

*新风阀开度调节

*滤网压差报警

*手动／自动选择

◆DDC控制器对回风温度进行PDI控制。

通过调节冷冻水二通阀的开度，使回风温度保持在设定值范围内，当送风机/回风机都停止时冷冻水二通阀将会关闭。

◆风门驱动器对新风门作双DO控制，DDC控制器会监察送风管压力,并将它与预设的值作比较，进行PID运算，此输出讯号会与风机状态联锁，在没有风机状态的情况下，将输出讯号调至0此风阀控制会同风机的状态联锁，风机开，风阀开，风机停，风阀关。

◆压差开关将会监察过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网。

◆风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。

在一些特别的情况，如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停。

BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能，在设定此功能後，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致时，BA系统会同时定义此状态点与控制点是故障的，并以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作。

而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日後检查之用。

另外BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间後，进行维修工作。

◆可根据负荷情况选择只开送风机或送/回风机都开。

（3）新风机

监控内容如下：

*启／停控制

*送风温度测量

*风机运行状态

*风机故障报警

*冷水阀的调节

*新风阀开度调节

*滤网压差报警

*手动／自动选择

◆DDC控制器对送风温度进行PDI控制。

通过调节冷冻水二通阀的开度，使送风温度保持在设定值范围内，当新风机停止时，冷冻水二通阀将会关闭。

◆风门驱动器对新风阀作双DO控制，通过调节风阀开度控制新风量。

◆压差开关将会监察新风机过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网。

◆风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的在一些特别的情况，如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上手动启停风机又或是用音频式电话遥控风机启停。

BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能，在设定此功能後，BA系统会自动监察