智能化建筑楼宇自控系统设计方案.docx

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1、智能化建筑楼宇自控系统设计方案1 .系统概述22 .需求分析23 .设计原则34 .系统设计34.1.系统结构34.2.中央管理系统44.3.冷冻站系统监控44.4.热源系统监控84.5.空调机组监控104.6.新风机组监控124.7.照明系统监控184.8.电梯系统运行监视181系统概述楼宇自动化系统或建筑设备自动化系统（BAS系统）是将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水等管理设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统。BAS通过对建筑（群）的各种设备实施综合自动化监控与管理，为业主和用户提供安全、舒适、便捷高效的工作与生活环境，并使整个系统和其中的各种设备处在最佳的工

2、作状态，从而保证系统运行的经济性和管理的现代化、信息化和智能化。因此，采用BAS系统可以大量的节省文化宫人力、能源、降低设备故障率、提高设备运行效率、延长设备使用寿命、减少维护及营运成本，提高建筑物总体运作管理水平。2 .需求分析根据图纸和荆州市总工会文化宫项目的功能需求，采用楼宇自动化控制系统对大楼的主要建筑机电设备进行集中监视和控制，以实现节能和降低运行成本为目标，保证大楼空气质量和环境舒适度，同时，提高物业管理人员的工作效率，保证设备的正常运转和日常保养，最终达到舒适、高效、节能的目标。该项目BAS系统主要包括以下主要内容：空调冷热源系统包括对冷冻站及热源系统的运行工况进行监视、控制、测

3、量与记录。空调机组及通风系统包括空调机组、新风机组、送排风机。通过楼宇自动化控制系统保证室内的空气温湿度、环境质量等参数在一定控制范围内，同时程序化机组启停，实现舒适、节能的目标。给排水系统包括对生活水系统、排水系统、集水井高低液位监测，相关水泵运行监视和联动控制。变配电系统通过接口方式读取主要电力参数，监视电力配电情况，记录和分析不同时段电力负荷，提交能源管理系统和集成管理系统。照明控制监视主要照明回路的手/自动状态和开关状态的记录，控制以及联动控制部分照明回路。电梯系统通过接口方式监视电梯的运行数据与其它系统的数据交换和通信一方面通过通讯接口实现与冷热源系统、智能照明系统、变配电系统、电梯

4、系统的数据通讯，另一方通过建筑设备控制与管理系统与大楼集成管理系统的集成，实现与消防集成管理系统数据通讯和联动控制功能。3 .设计原则在对楼宇自动化系统的设计中我们遵循以下的原则：可靠性:采用集散分布型控制系统，即将任务分配给系统中每个现场处理器,免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。灵活性：系统具有可扩充性，以便满足将来扩展网络服务范围的需要。系统可在日后任何地方增加现场控制器及操作终端而不影响本系统操作。实用性：系统可容纳建筑物内机电系统的不同工艺需要。并综合各系统资料,显示于操作员终端，方便管理。开放性:系统采用开放式结构，在系统网路架构内完全采用开放式的国际标准BACnet协

5、议。经济性：系统中的现场处理器足够应付日后技术的快速发展，现阶段的投资可以得到充分利用及保护。4 .系统设计4.1.系统结构该系统采用如下结构及协议,具体见示意图:新办公室控制系统监控功锚报警/日志管理功偻H然能源管理功能日程与月历管理功能简易监控2)awr设定监控界面/客户证区域注制器本系统采用共享总线型网络拓扑结构,本系统管理层设置了1个中央监控中心、N个操作员终端、1个BCM-ETH/MSTP网络控制器，通过MS/TP现场控制总线，连接若干个DDC控制器。监控管理功能集中于中央站，实时性的控制和调节功能由现场控制层的DDC控制器完成。中央站的工作与否不影响分站功能和设备的运行及网络通讯控

6、制。管理层网络TCP/IP(BCnetIP)的数据传输速率为IoOMbPS,BACnet&MS/TP现场控制层总线数据传输速率为76.8KbpsO4.2.中央管理系统简体中文的3维真彩色现场仿真型图形化操作界面监视整个BA系统的运行状态，提供动态图形、工艺流程图、实时曲线图、记录报表、监控点表、绘制平面布置图，以最贴近现场设备实际情况的直观的3维动态图形方式显示设备的运行情况。可根据实际需要提供丰富的图库，绘制平面图或流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改参数或发出指令的操作指示，提供多窗口显示操作功能。矩阵打印机可连续记录报警打印输出，保证报警记录的连续性。4.3.冷冻站系统监

7、控以一个冷冻站建设为例，夏季空调冷冻站提供712C的冷冻水,空调冷热水集中由机房制备,通过循环水泵分送到各末端设备，水系统为闭式两管制水循环系统。水路系统定压采用开式膨胀水箱。冷水机组监控内容： 机组运行状态(DI) 机组故隙讯号状态(DI) 机组手/自动状态(DI) 机组冷却水和冷冻水水流状态(DI) 机组启停(DO) 机组电动阀门状态(DI) 机组电动阀门控制(DO) 冷媒泄露浓度监测及报警(MODBUS协议) 冷媒泄露报警装置的状态(MODBUS协议)机组冷冻水供回水温度(MODBUS协议)机组冷却水供水温度(MODBUS协议) 机组冷冻水供回水压力(MODBUS协议) 机组冷却水供水压

8、力(MODBUS协议) 机组冷冻水温度再设定(MODBUS协议) 机组电流百分比(MODBUS协议)冷冻水泵及冷却水泵监控内容 水泵运行状态(DI) 水泵故障状态(DI) 水泵手/自动状态(DI) 水泵启停控制(DO) 水流状态显示(DOI) 水泵变频器频率反馈(AI) 水泵变频器频率调节(AO)冷冻/却水供回水总管监控内容 冷冻水总管供回水温度(AI) 冷冻水总管回水流量(AI) 冷却水总管供回水温度(AI) 冷却水总管供回水压力差(AI) 冷冻水总管旁通阀控制(AO) 冷却水总管旁通阀控制(AO) 冷冻/冷却水总管切换阀状态(DI) 冷冻/冷却水总管切换阀状态(DO)地源热泵冷却塔监控内容

9、 地源热泵冷却塔风机运行状态(DI) 地源热泵冷却塔风机故障状态(DT) 地源热泵冷却塔风机手/自动状态(DI) 地源热泵冷却塔风机启停控制(DO) 冷却水管电动阀门状态(DI) 冷却水管电动阀门控制(DO) 室外温湿度(AI)系统系统功能：根据负荷自动启/停冷冻机组，并具有重新设定和修改控制参数的功能。根据测量及计算冷量负荷，实现对冷冻机组启停台数的控制，实现群控。根据冷热源系统总负荷量(一次供回水温差XX总流量)进行冷水机组台数控制。运行台数需与负荷相匹配，实现机组最优启停时间控制，使设备交替运行，平均分配各设备运行时间。对各季节的优先使用设备进行指定，发生故障时自动切换，根据送供水分水器

10、温度进行减少，回水集水器温度进行增加的冷/热源运行台数补充控制。负荷计算：Q=KXMXCXdTQ：负荷K：常数M：流量C:系数dT:温差根据预先编排的时间表，按“迟开机早关机”的原则控制冷冻机组的启停以达到节能的目的。完成电动蝶阀、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、冷冻机组的顺序联锁启动，以及冷冻机组、冷冻水泵、冷却水泵、电动蝶阀、冷却塔风机的顺序联锁停机。各联动设备的启停程序包含一个可调整的延迟时间功能，以配合冷冻系统内各装置的特性。当一台冷冻水泵/冷却水泵发生故障时，备用泵自动投入运行。并互为备用水泵实现轮换工作。当旁通流量达到一台泵流量时，关停一台水泵，当总供回水压差低于设定值开启水泵，以

11、达到变量控制，实现空调系统综合节能的目的。测量冷冻水系统供/回水总管的压差，控制其旁通阀的开度，以维持其要求的压差，并监测阀的开度。取各水泵水流开关信号作为泵的运行状态及水流状态反馈信号。通过测量冷却水回水温度，控制冷却塔风机的启停和运行台数，维持冷却水供水温度，使冷水机组能再更高的效率下运行。监测冷却塔风机运行状态、故障状态，手/自动状态，冷却塔运行台数按冷却水供水温度回水温度进行控制。当供回水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数，反之则增加运行台数，以降低能耗。风机开启数量与冷却水供水温度的关系图如下：说明：T1T4的数值需与设计院共同确定O21DT：调节死区温度值风机台数冷却塔数量为O时，

12、代表冷却塔的风机不需开启，冷却水仅需通过自然冷却即可达到要求，此时，相应的冷却塔的水阀需打开。DT-为避免冷却塔的冷却水供水温度在设定值附近变化时冷却塔频繁开启，所设定的一个调节死区温度值。对于多风机的冷却塔，如果在所有风机全开启后，冷却水供水温度仍不能满足工艺要求，这时通过BAS程序会开启另外一台冷却塔来增加冷却效果。冷却塔总供回水温度监测。根据供水温度进行旁通阀的比例调节。根据冷却水总管供回水温度对冷却塔进行台数控制，同时比例调节旁通开度进行冷却水供水温度控制。冷却塔进水阀与冷却塔运行状态进行联动，自动开关控制。累计运行时间，开列保养及维修报告。通过联网将报告直接传送至有关部门。中央站将监

13、测的数据以3D彩色动态图形显示，并记录各种参数、状态、报警,记录启停时间、设备累计运行时间及其他的历史数据等。4. 4.热源系统监控假设本工程的热源采用热水锅炉。在锅炉房设有3台热水锅炉。冬季由热水锅炉提供9570C高温热水为热源,通过热交换系统制取低温热水供空调系统供暖使用。在锅炉房设有四组容积式热交换器供生活热用。锅炉监控内容： 锅炉运行状态(DI) 锅炉故障讯号状态(DI) 锅炉手/自动状态(DI) 锅炉热水水流状态(DI) 锅炉启停(DO) 锅炉电动阀门状态(DI) 锅炉电动阀门控制(DO) 锅炉热水供回水温度(MODBUS协议) 锅炉热水供回水压力(MoDBUS协议)系统功能：通过软

14、件接口读取锅炉运行参数，对热水锅炉的运行压力，启停状态，流量等进行监测。对凝结水箱/软水箱高低液位进行监测。对容积式热交换器，监测一、二次侧的进出口温度，监测一次侧的蒸汽压力，控制一次侧蒸汽阀的开度。累计运行时间，开列保养及维修报告。通过联网将报告直接传送至有关部门。热换器监控内容： 水泵运行状态(DI) 水泵故障状态(DI) 水泵手/自动状态(DI) 水泵启停控制(DO) 热源供/回水温度(AI) 循环热水供/回水温度(AI) 热水总回水管水流量(AI) 热水交换器电动阀控制(AO) 热交换器供回水温度(AI)系统功能：二次水温自动调节：自动调节热交换器一次热水/蒸汽阀开度，保证二次出水温度

15、为设定值。自动联锁：当循环泵停止运行时，热水/蒸汽调节阀应迅速关闭。设备启停控制：根据事先排定的工作及节假日作息时间表，定时启停设备，自动统计设备运行时间，打印设备工作及维修报表。4.5.空调机组监控设计空气调节系统的目的在于，创造一个良好的空气环境，即根据季节变化提供合适的空气温度、相对湿度、气流速度和空气洁净度，以保证办公人员的工作效率。本项目的空调机组主要使用区域：门诊大厅、候诊室、住院部大厅、各诊室的候诊区域、各楼层的公共走道、阶梯教室等大开间及公共区域。监控内容： 启停控制(DO) 运行状态(DI) 手/自动状态(DD 故障状态(DI) 滤网压差(DI) 风机压差(DI) 新风阀调节(AO) 回风阀调节(AO) 冷/热水阀调节AO) 送风温度(AI) 回风温湿度(AI) 加湿开关(D