楼宇自控系统

系统定义

1.定义

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楼宇自 动控制系统包括:门禁控制系统、中央空 调监控及计量计费系统、消防报 警及火灾控制系统、停车场管理系统等,该系统 主要是通过网络化方式对前端采集设备(数据采集或控制模块)进行数据采集和管理.

2.组成

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◎火灾报 警与消防联动控制、电梯运行管制

◎公共安全技术防范,包括:

1、电视监控系统;

2、防盗报警系统;

3、出入口 控制及门禁系统;

4、安保人员巡查系统;

5、车库综合管理系统;

6、各类重 要仓库防范设施;

7、安全广播信息系统。

诸多的 机电设备之间有着内在的相互联系,于是就 需要完善的自动化管理。建立机 电设备管理系统,达到对 机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。

3.功能

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楼宇自 动化系统的功能:

◆制定系统的管理、调度、操作和控制的策略;

◆存取有 关数据与控制的参数;

◆管理、调度、监视与 控制系统的运行;

◆显示系统运行的数据、图象和曲线;

◆打印各类报表;

◆进行系 统运行的历史记录及趋势分析;

◆统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等

楼宇自 动化系统是由中央计算机及各种控制子系统组成的综合性系统,它采用传感技术、计算机 和现代通信技术对包括采暖、通风、电梯、空调监控,给排水监控,配变电 与自备电源监控,火灾自 动报警与消防联动,安全保 卫等系统实行全自动的综合管理。各子系 统之间可以信息互联和联动,为大楼的拥有者、管理者 及客户提供最有效的信息服务和一个高效、舒适、便利和安全的环境。BA系统一 般采用分散控制、集中监控与管理,其关键 是传感技术与接口控制技术以及管理信息系统。

楼宇智能化5A

OA:办公自动化系统

CA:通讯自动化系统

FA:消防保 安监控自动化系统

MA:信息处理自动化系统

BA:楼宇自动控制系统

4.构成

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国内高 层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可 达几万平方米到几十万平方米。这些建 筑都是一个个庞然大物,高高的耸立在地面上,这是它的外观,而随之 带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对 建筑设备状态的监视等,自然地 就提出了楼宇自动化控制系统。

楼宇自 动化控制系统能够自动控制建筑物内的机电设备。通过软件,系统地 管理相互关联的设备,发挥设 备整体的优势和潜力,提高设备利用率,优化设 备的运行状态和时间(但并不 影响设备的工效),从而可 延长设备的服役寿命,降低能源消耗,减低维 护人员的劳动强度和工时数量。最终,降低了 设备的运行成本。

(1)管理的目的

自动控制、监视、测量是 建筑设备管理的三大要素,其目的 是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗、负荷的变动等。尤其在 使用电子计算机之后既可大力节省人力,又可节省能源。一般认为可节约能源25%。

根据日 本电气学会技术报告说:使用电 子计算机的管理系统的效果与不使用的效果相比,维修保 养人员可减少约30%。这里讲 的节能是在必要能源的最高利用率上所采用的节能方法。此运转 控制所采用的方法主要有:机械的有效运转;变更室 内温湿度的条件;控制照度;把设备 运转时间控制在最小限度;减少室 外空气的取人量等。在一幢 大楼内电气的消耗率占整个能源消耗的70%~90%,所以节 能首先应从电气方面着手,降低电能的消耗。

(2)管理对象

建筑设 备的管理对象主要是电气设备;空调设备;卫生设备。

l)电气设备:管理电 气设备主要监视机械的动作状态、测量点及保护装置。管理的 主要对象是对各配电系统的断路器、变压器、接触器、保险丝,电容器等的状态监视。测量主 要是对电力系统的电流、电压、有功功率、无功功 率和功率因数的测量。

2)空调设备:管理空 调设备要监视冷冻机、空调器、水泵等的状态;温湿度的测量,以及对 空调系统所需的冷热源的温度、流量的调节。

3)卫生设备

5.控制功能

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大楼的 建筑设备自动控制是以空调控制为中心的。空调系 统的自动控制是属于一般热力学过程的自动调节。空调系 统的自动调节有下列几个好处:

a) 对生产 性建筑可以提高温湿度的控制精度,提高产品质量;对居住 和商业性建筑主要是提高人的舒适感。

b) 可以根 据被调量变动的情况,给系统增减能量(热或冷),因此可以降低能耗,节省能源。

c)可以减轻劳动强度。

中央站监控功能

以WindowsNT为操作平台,采用工 业标准的应用软件、集散控制系统、二级网络结构,全中文 化的图形化操作界面监视整系统的运行状态,提供现场图片、工艺流程图(如空调控制系统图)、实时曲线图、监控点表、绘制平面布置图,以形象 直观的动态图形方式显示设备的运行情况。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。

可提供 多种途径查看设备状态,如通过 平面图或流程图,通过下 拉式菜单或功能键进行常用功能操纵,以单击 鼠标的方式可逐及细化地查看设备状态及有关参数。

控制功能:

能在中 央站上通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制,如设备的ON/OFF控制;通过选 择操作可进行运行方式的设定,如选择 现场手动方式或自动运行方式;通过交 换式菜单可方便地修改工艺参数。

对系统 的操作权限有严格的管理,以保障 系统的操作安全。对操作 人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人 员的根据不同的身份可分为从低到高5—10个安全管理级别。

先进的报警功能:

当系统 出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时,均产生报警信号,报警信 号始终出现在显示屏最下端,为声光报警,操作员 必须进行确认报警信号才能解除,但所有 报警多将记录到报警汇总表中,供操作人员查看。报警共分4个优先级别。

报警可 设置实时报警打印,也可按时或随时打印。

综合管理功能:

对有研究与分析价值、应长期 进行保存的数据,建立历史文件数据库:采用流 行的通用标准关系型数据库软件包和硬盘作为大容量存储器建立数据库,并形成 曲线图等显示或打印功能。

提供汇总报告,作为系 统运行状态监视、管理水平评估、运行参 数进一步优化及作为设备管理自动化的依据,如能量使用汇总报告,记录每天、每周、每月各 种能量消耗及其积算值,为节约 使用能源提供依据;又如设 备运行运行时间、起停次数汇总报告(区别各设备分别列出),为设备 管理和维护提供依据。

可提供 图表式的时间程序计划,可按日历定计划,制订楼 宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域 及按月历及节假日的计划安排。

6.常用设备

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(1)传感器

传感器 是自控系统中的首要设备,它直接 与被测对象发生联系。它的作 用是感受被测参数的变化,并发出 与之相适应的信号。在选择 传感器时一般有三个要求:高准确性、高稳定性、高灵敏度。

1. 温度传感器:楼宇工 程中应用的主要接触式温度传感器,如热电阻、热电偶、PTC硅感应器等,由于测 温元件与被测介质需要进行充分的热交换,测量常 伴有时间上的滞后。如Pt1000其在0℃时电阻为1000Ω,随着温 度的升高电阻减小,灵敏度一般在3~4Ω/K,响应速度一般在15~30秒。

2.压力传感器:常用的 有电气式压力传感器,将被测 压力的变化转换为电阻、电感等 各种电气量的变化,从而实 现压力的间接测量。常用的有压差开关、表压传感器、静压传感器等。

3.流量传感器:常用的是电磁流量计,由法拉 第电磁感应定律知,在磁场 中运动并切割磁力线的导体中会有感应电动势产生,此感应 电动势与流体的体积流量呈线性关系。

4.湿度传感器:用于测 量室内空气相对湿度。

5.液位传感器:用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。

(2)执行器

在自动控制系统中,它接受 控制器输出的控制信号,并转换 成直线位移或角位移,来改变 调节阀的流通截面积,以控制 流入或流出被控过程的物料或能量,从而实 现过程参数的自动控制。

1.风阀执行器:用于控制安装于新风、回风口的风阀,既可进行开关控制,也可进行开度控制。执行器设有万能夹具,可直接 夹持在风阀的驱动轴上,设有手动复位钮,在故障时可手动调节。根据风 管横截面的大小可选择不同钮矩的执行器。

2.水管阀门执行器:与阀门配套使用,有开关 式和调节式两种,开关式一般口径大,在冷热 站中用于控制各系统工艺管道的开启和关闭、各种工况间的切换等;调节式 主要用于控制流量,在空调机组中,根据控 制器的温湿度设定值控制回水流量和蒸汽加湿的流量,使温湿 度维持在设定值。

(3)现场控制器(DDC)

DDC是用于 监视和控制系统中有关机电设备的控制器,它是一 个完整的控制器,有应有的软硬件,能完成独立运行,不受到 网络或其它控制器故障的影响。根据不 同类型的监控点数提供符合控制要求和数量的控制器。每处DDC 具有10-15%点数的扩充或余量。

(1)控制器 构成符合以下要求:

A)以32位或16位微处理器的可编程DDC

B)具有可 脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力

C)具有电源模块

D)具有通信模块

E)DDC有在模板LED显示每个数字输入,输出点 的实时变化状态。当外电断电时,DDC的后备电池可保证RAM中数据在60天不掉失。

F)当外电重新供应时,在无需 人工干预的情况下,DDC能自动恢复正常工作。

G)当DDC存储的 数据非正常丢失时,用户可 通过现场标准串行数据接口和通过网络操作将数据重新写入DDC控制器。

H)DDC的操作 程序与应用程序皆采用PPCL高级语言编写。

I)DDC程序的编写,修改既 可在中央站上进行,也可通过便携机进行。

J)DDC在外电断时,同时后备电池丢失时,能存储其应有程序。

K)DDC的采集 精度与传感器的精度相匹配。

L)工作环境:温度0度到50度,相对湿度0-90%

M)电源:AC220V,±10%,50HZ。

(2)DDC具备以下功能:

定时启停自适应启/停

自动幅 度控制需求量预测控制

事件自 动控制扫描程序控制与警报处理

趋势记 录全面通信能力

(4)中央监控站

中央管 理工作站系统由PC主机、彩色大 屏幕显示器及打印机组成,是BAS系统的核心,它直接 可以和以太网相连。整个大 厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,内装工 作软件提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形,为用户 提供一个非常好的、简单易学的界面,操作简单,操作者 无需任何先验软件知识,即可通 过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。

仲子路总结:对综合楼宇而言,除了保 证楼宇正常运营的照明、给排水、风机等设备外,还有大量有空调设备。如果采 用楼宇自控系统,对照明、给排水、排风设 备及大楼空调设备进行自动监测和自动控制,则能在 计算机上实时掌握各个设备的运行情况,故障报警情况;能通过 联动设备根据需要来开启和关闭设备,避免无谓的浪费,及时预防事故发生;能通过 计算机应用时序或人工集中对各个设备进行开或关的控制,避免因 人为的疏忽而造成的浪费;能通过 对环境温湿度及其他参数的监测,自动调 节有关空调设备的运行,使设备 处于最合理的运行状态;集中的 自动监测和自动控制,能有效 减少物业的设备管理人员数量,降低劳动力成本。宇自动控制系统包括:门禁控制系统、中央空 调监控及计量计费系统、消防报 警及火灾控制系统、停车场管理系统等,该系统 主要是通过网络化方式对前端采集设备(数据采集或控制模块)进行数据采集和管理

 

构成的子系统

应用场所

学校 医院 大厦 酒店 银行 地铁 景区 部队

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