银行智能化建筑设备管理系统技术方案.doc

银行智能化建筑设备管理系统技术方案1.1系统概述楼宇自控系统是弱电系统中最重要的组成部分之一。常熟市农行大厦的楼宇自控系统主要对大楼内的各类机电设备进行统一管理，致力于创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的生活、学习、工作环境，保障工作的正常进行。楼宇自控系统将保持常熟市农行大厦内各机电设备的最佳运行状态，有效的节约能源，结合科学的控制逻辑，达到有效的管理。根据的要求，结合我司丰富的工程经验，本设计中，对以下系统的机电设备进行集中监控：（1）冷热源系统；（2）空调机组系统；（3）新风机组系统；（4）送排风系统；（5）给排水系统；（6）电梯系统；（7）变配电系统；（8）照明系统；1.2 系统分析建设楼宇机电设备自控系统，首先要保证整个常熟市农行大厦建筑内部所有人员停留、占居的空间区域的学习办公需求和环境指标要求；其二要采用科学合理的管理，确保建筑设备与人员的安全；其三要提供最佳的能源管理方式，节约能源；其四是采集数据，支持物业管理的现代化，提高工作效率。所以楼宇自控系统设计应该充分体现这些方面的功能需要。建筑物的暖通空调自控系统和照明系统，是两个耗能大户。如何在确保适应性的前提下，降低能耗，是控制策略的重头戏。1.3 系统总体说明常熟市农行大厦楼宇自控系统采用集散型控制方式，即现场区域控制，计算机局域网通讯，最后进行集中监视、管理的系统控制方式。这种控制方式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。楼宇自控系统网络结构可分为三级，第一级为中央工作站，即控制中心，控制中心内设中央工作站，中央工作站系统由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，整个农行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，它可以直接和以太网相连；第二级为直接式数字控制器，第三级为采集现场信号的传感器和执行机构。直接数字控制器、传感器及执行机构随被控设备就近设置。161.4 系统框架图1.5冷冻站系统监控监控要点：冷水机组 机组运行状态 机组故障讯号 机组手/自动状态 机组冷却水和冷冻水水流状态 机组冷冻水和冷却水电动阀门控制和状态 机组启停台数控制 回水温度 供水流量 回水流量 供水温度 回水温度 供回水压力差 旁通阀控制 冷媒泄露浓度监测及报警 冷媒泄露报警装置的状态 排风机开关控制水泵 水泵开关控制 水泵运行状态 水泵故障报警 水流状态显示 水泵电动阀控制和状态通过BA系统可以实现以下控制功能：1)、 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。2)、 完成电动蝶阀、冷热机组的顺序联锁启动，以及冷热机组、循环水泵、电动蝶阀的顺序联锁停机。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。3)、 当一台水泵发生故障时，备用泵自动投入运行。并互为备用水泵实现轮换工作。4)、 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，以达到变量控制，实现空调系统综合节能的目的。测量水系统供/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。6)、 监测水总供水回水温度。7)、 监测水总供/回水压力差，调节旁通阀的开度，保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。在冷冻机组停机时，旁通阀全关。8)、 监测各水泵、冷水机组、冷却塔风机的运行状态、故障报警，手/自动转换状态，并记录运行时间。9)、 中央站将监测的数据以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。1.6空气处理系统监控1.6.1新风系统监控新风机监控点：风机开关控制 (DO)风机运行状态 (DI)风机开关状态 (DI)风机故障 (DI)风机跳闸警告 (DI)定风量风阀状态监视 (DI)定风量风阀控制 (DO)过滤网状态监视 (DI)冷/热水电动阀调节控制 (AO)送风/新风温度测量 （AI）系统实现的监控功能：1)、 送风温度自动控制： 冬季时，根据传感器实测的温度值自动对热水阀开度进行PID运算控制，保证新风机送风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通过调节水阀的开度，使送风温度达到用户的设定值。2)、 送风湿度控制： 根据湿度传感器的实测值自动对加湿阀进行PID运算控制，保证送风湿度达到用户的湿度设定值。3)、 过滤网堵塞报警： 空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上显示及打印报警，并指出报警时间。4)、 新风机启停控制： 根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表，定时启停新风机，自动统计新风机运行时间，提示定时对新风机进行维护保养。5)、 联锁保护控制： 风机停止后，新风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭；风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；当温度过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭风门，停风机。6)、 节能运行,包括:A.间歇运行: 使设备合理间歇启停,但不影响环境舒适程度。B.最佳启动: 根据建筑物人员使用情况,预先开启空调设备,晚间之后,不启动空调设备。C.最佳关机:根据建筑物人员下班情况 ,提前停止空调设备。D.调整设定值:根据室外空气温度对设定值进行调整,减少空调设备能量消耗。E.夜间风: 在凉爽季节,用夜间新风充满建筑物,以节约空调能量。1.6.2通排风系统监控设备监控点： 风机开/关控制（DO）风机开/关状态 （DI）手动自动/选择（DI）系统实现的监控功能：1)、 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。2)、 监测送排风机的运行状态和故障信号，并累计运行时间。3)、 排烟风机与消防信号连锁，火灾信号确认后，将开启排烟风机。4)、 在车库设置CO2（二氧化碳）浓度传感器,通过监测CO2浓度启停送/排风机，并相应开启新风门,可达到有效节能并保证空气质量。5)、 中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。1.7给排水系统监控监控点：生活水泵开/关控制(DO)生活水泵开/关状态(DI)生活水泵手动/自动状态(DI)生活水泵故障报警(DI)蓄水池/箱高、低水位报警（DI）水箱、生活水池高、低水位报警(DI)对给水系统实现的监控功能：1)、 监测水泵的运行状态、故障报警、手/自动转换状态，并记录运行时间。2)、 水泵启停控制。生活水箱低液位时，启动水泵；生活水箱高液位时，停止给水泵。3)、 工作泵发生故障时，备用泵自动投入运行。并互为备用水泵实现轮换工作。4)、 在图形操作站上具有水流状态显示。5)、 水箱高低液位显示及报警。水池水位显示及高、低液位、超高溢流报警等。1.8供配电系统监控系统将监视下列参数：1)、 高压进线、变压器高压测、高压母联：监测工作状态和故障报警，线电压、线电流、母线电压（三相）、回路电流（三相）、供电频率、功率因数、有/无功率、有/无功电能。2)、 变压器低压出线、低压母联：监测工作状态和故障报警，线电压、线电流、母线电压（三相）、回路电流（三相）、供电频率、功率因数、有/无功率、有/无功电能。3)、 同时对于电力智能仪表，可利用Alerton(艾顿)的FLG-MODBUS控制器与智能仪表进行数据通信，将智能仪表设备无缝的接入Alerton系统的MS/TP(BACnet)控制总线上。同时系统也支持所有的符合MODBUS工业标准协议的智能仪表和设备。4)、 紧急发电机的开关状态,手/自动状态,负荷过载警报,跳闸警报,高温警报,蓄电池过充电和欠压警报,漏油警报,并对电流,电压,电池电荷进行监测.5)、 操作员可按需要，对重要的供电设备的用电量,电流等参数编定各类型的报表及趋势图分析。 1.9照明系统监控监控范围：l 公共照明公共区域照明l 室外照明泛光照明、节日装饰照明、障碍灯照明。照明电源箱开/关控制(DO)手动自动选择（DI）照明电源箱开/关状态(DI)太阳照度（AI）软件控制内容1)、 按照物业管理部门要求，程序时间控制各种照明设备的开关, 达到最佳管理及最佳节能的效果。2)、 统计各照明回路的工作情况, 动力设备运行时间并打印成报表, 以供物业管理 部门利用。3)、 当故障报警时，在中央监控电脑会显示及打印报警1.10电梯系统运行监视系统实现的监控功能：系统监测及报警： 自动监测电梯状态、故障及紧急状态报警。通过通信接口控制可将电梯厂商提供的接口直接连接到楼控系统的现场控制总线内。经过数据交换及读取，我们可以对电梯的运行状态、故障报警、楼层显示等信息进行监视。1.11节能控制及节能效果技术分析智能建筑物的能源消耗是巨大的，据发达国家统计，建筑物的能耗则体现在建筑设备的能耗上。智能建筑物的各类设备能耗比例如下；1、给排水设备 15%2、电梯设备 7 %3、照明设备 18% 4、冷热源与空调设备 49%5、其余 11%BA系统在充分采用了最优设备投运台数控制、最优起停控制、焓值控制、工作面照度自动控制、公共区域分区照明控制、供水系统压力控制、温度自适应控制等有效的节能运行措施后，可以使建筑物减少20%左右的能耗。这无论对发达国家还是发展中国家来说，都具有十分重要的经济和环境保护的意义。可以这样说，有效发挥BA系统的功能来降低能耗保护环境，是可持续发展的重要实施环节。降低能耗实际上就是减少了建筑物的运行费用，这对于建筑物物业管理来说是更是极其重要的事情。另外，由于节能控制方式有效减少了设备的运行时间，降低设备的磨损与事故发生率，大大延长了设备的使用寿命，其间间接减少设备维护和更新费用也是巨大的。建筑物的生命期的60-80年中，物业管理费用的主要部分是能源费用和维护更新费用，应用BA系统有效地降低了运行费用的开支，其经济效益是十分明显的，如果BA系统设计合理并能有效地使用的话，二至三年内回收BA系统的投资是完全可能的。通过BA的控制可以实现以下节能措施：最佳关机时间：根据人员使用情况，在人员离开之前的最佳时间，关闭空调设备，既能在人员离开之前空间维持舒适的水平，又能尽早地关闭设备，减少设备能耗。设定值再设定：根据室外空气的温度、湿度的变化对新风机组和空调机组的送风或回风温度设定值进行再设定，使之恰好满足区域的最大需要，以将空调设备的能耗降至最低。负荷间隙运行：在满足舒适性要求的极限范围内，按实测温度和负荷确定循环周期与分段时间，通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间，减少能耗。分散功率控制：在需要功率峰值到来之前，关闭一些事先选择好的设备，以减少高峰功率负荷。夜间循环程序：分别设定低温极限和高温极限，按采样温度决定是否发出“制冷”命令，实现冷却循环控制。在凉爽季节，夜间只送新风，以节约空调能耗。除去以上这些措施，在前面章节中描述的冷源系统群控调度，根据大楼的负荷需求量的变化自动控制投入负载相匹配的制冷机组运行，实现多台不同设备的最优组合控制能减少能源的消耗。末端空调机组、新风机组的温度控制，能避免出现环境温度过冷的状态，在这种情况下，环境不舒适且造成能源的浪费。车库、走廊等位置的公共照明采用分时段组合控制的方法，根据人员的活动情况对照明进行自动控制，在满足照度的要求下实现节能。