第2章 楼宇设备自动化系统.ppt

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1、建筑智能化技术基础建筑智能化技术基础第二章第二章 建筑设备监控系统建筑设备监控系统l建筑设备管理系统包含建筑设备监控系统、消建筑设备管理系统包含建筑设备监控系统、消防报警系统和安全防范系统三个子系统。防报警系统和安全防范系统三个子系统。l建筑设备监控系统是智能建筑之一个重要系统，建筑设备监控系统是智能建筑之一个重要系统，是将与建筑物有关暖通空调、给排水、电力、是将与建筑物有关暖通空调、给排水、电力、照明、运输等设备集中监视、控制和管理的综照明、运输等设备集中监视、控制和管理的综合性系统。合性系统。l建建筑筑设设备备监监控控系系统统由由设设备备监监控控网网络络和和所所支支撑撑的的应应用用系系统统

2、组组成成，按按功功能能可可分分为为空空调调与与通通风风监监控控、变变配配电电监监控控、照照明明监监控控、给给排排水水监监控控、热热源源和和热热交交换换监监控控、冷冷源源监监控控和和电电梯梯、自自动动扶扶梯梯监监控控等子系统，各子系统符合等子系统，各子系统符合GB/T50314GB/T50314。2.12.1建筑设备监控系统概述建筑设备监控系统概述l建筑设备监控系统是以计算机局域网为通信基建筑设备监控系统是以计算机局域网为通信基础、以计算机技术为核心的计算机控制系统，础、以计算机技术为核心的计算机控制系统，它具有分散控制集中管理的功能。它具有分散控制集中管理的功能。l监控系统用于对建筑及居住区中

3、的各种机电设监控系统用于对建筑及居住区中的各种机电设备进行监视、控制及自动化管理，达到安全、备进行监视、控制及自动化管理，达到安全、可靠、节省能源、节省人力和综合管理的目的。可靠、节省能源、节省人力和综合管理的目的。2.12.1建筑设备监控系统概述建筑设备监控系统概述l建筑设备监控系统所管理的设备主要是楼宇内建筑设备监控系统所管理的设备主要是楼宇内所有的机电设备，包括暖通空调系统设备、给所有的机电设备，包括暖通空调系统设备、给排水系统设备、电气系统设备、照明设备、运排水系统设备、电气系统设备、照明设备、运输设备等。输设备等。2.12.1建筑设备监控系统概述建筑设备监控系统概述l暖通空调系统包括

4、暖通空调系统包括空调系统：对各冷源系统（冷却塔、冷冻水泵、空调系统：对各冷源系统（冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、制冷机组）进行监控，完成最佳台数冷却水泵、制冷机组）进行监控，完成最佳台数运作；对冷冻水、冷却水之温差、压差及流量等运作；对冷冻水、冷却水之温差、压差及流量等进行监控；并在确保空气温度及新鲜度的情况下，进行监控；并在确保空气温度及新鲜度的情况下，实现最佳新风及外气节能调节。此外，还对楼宇实现最佳新风及外气节能调节。此外，还对楼宇空气进行相应监测。空气进行相应监测。通风系统：由常规通风系统及防排烟系统组成，通风系统：由常规通风系统及防排烟系统组成，包括厕所排烟系统、地下室机房及车库送排风

5、系包括厕所排烟系统、地下室机房及车库送排风系统以及空调新风进风系统、防烟系统、排烟系统统以及空调新风进风系统、防烟系统、排烟系统及加压送风系统。及加压送风系统。2.12.1建筑设备监控系统概述建筑设备监控系统概述l给排水系统包括给排水系统包括给排水系统：对给排水系统的运行状态与故障状态实行监给排水系统：对给排水系统的运行状态与故障状态实行监控、记录，自动调整投入水泵台数。控、记录，自动调整投入水泵台数。中水系统：对中水系统的运行状态与故障状态实行监控。中水系统：对中水系统的运行状态与故障状态实行监控。l电气设备系统包括电气设备系统包括电力设备监控：系统对电力设备采用监测的方式，对高低电力设备监

6、控：系统对电力设备采用监测的方式，对高低压配电柜、干式变压器、紧急发电机、各设备的状态及相压配电柜、干式变压器、紧急发电机、各设备的状态及相关电力参数进行监测，有效容量控制、停复电自动切换控关电力参数进行监测，有效容量控制、停复电自动切换控制、负荷投入的控制及报警等制、负荷投入的控制及报警等照明监控：对楼宇景观照明、公共区域分组照明等按照照照明监控：对楼宇景观照明、公共区域分组照明等按照照度或预设时间表对公共照明设备等进行监控。度或预设时间表对公共照明设备等进行监控。l电梯设备系统包括：系统对客梯、货梯、消防梯等电梯设备系统包括：系统对客梯、货梯、消防梯等的楼宇电梯的起停控制、运转状态、紧急状

7、况及故的楼宇电梯的起停控制、运转状态、紧急状况及故障报警监测。障报警监测。1.1.建筑设备监控系统组成建筑设备监控系统组成建建筑筑设设备备监监控控系系统统通通常常包包含含暖暖通通空空调调、给给排排水水、供供配配电电、照明、电梯四个子系统，如图照明、电梯四个子系统，如图2.12.1所示。所示。图图2.1建筑设备监控系统结构建筑设备监控系统结构2.2.建筑设备监控系统的主要功能建筑设备监控系统的主要功能建筑设备监控系统的主要功能可归纳如下：建筑设备监控系统的主要功能可归纳如下：l能提供整体监测，对机电设备故障作出即时察能提供整体监测，对机电设备故障作出即时察觉及分析，减少因小故障而引起的其他问题，

8、觉及分析，减少因小故障而引起的其他问题，同时节省时间和资金。同时节省时间和资金。l配合自控系统的节能程式操作，减少不必要的配合自控系统的节能程式操作，减少不必要的能源浪费。能源浪费。l提供防范性保养，对可能发生的设备问题作出提供防范性保养，对可能发生的设备问题作出事先维修，事先维修，l提高对楼宇的整体管理效率，节省人力和时间。提高对楼宇的整体管理效率，节省人力和时间。2.2 2.2 供配电系统供配电系统供配电子系统保证楼宇的动力供应，是楼宇的供配电子系统保证楼宇的动力供应，是楼宇的生命线。供配电监控子系统的工作目标是保证生命线。供配电监控子系统的工作目标是保证电能供应，提高负荷效率，节省能源，

9、能够对电能供应，提高负荷效率，节省能源，能够对供配电子系统的运行状况进行监视和控制，记供配电子系统的运行状况进行监视和控制，记录有关状况和参数。录有关状况和参数。大中型楼宇的供电电压一般采用大中型楼宇的供电电压一般采用10KV10KV，有时也，有时也可采用可采用35KV35KV，变压器装机容量一般大于，变压器装机容量一般大于5000KVA5000KVA。为保证供电可靠性，应至少有两个。为保证供电可靠性，应至少有两个独立电源供电。两路独立电源同时供电，自动独立电源供电。两路独立电源同时供电，自动切换、互为备用，必要时应配备应急备用发电切换、互为备用，必要时应配备应急备用发电机组，以便在机组，以便

10、在2424小时内保证事故照明、消防用小时内保证事故照明、消防用电等。电等。2.2 2.2 供配电系统供配电系统l1.1.智能建筑中电力负荷的分类智能建筑中电力负荷的分类 在在智智能能建建筑筑的的用用电电设设备备中中，用用电电负负荷荷分分为为以下以下3 3类：类：一一级级负负荷荷设设备备：消消防防控控制制室室、消消防防水水泵泵、消消防防电电梯梯、排排烟烟设设备备、火火灾灾自自动动报报警警、自自动动灭灭火火装装置置、火火灾灾事事故故照照明明、疏疏散散指指示示标标志志和和电电动动的的防防火火门门帘帘、卷卷帘帘、阀阀门门等等消消防防用用电电设设备备，保保安安设设备备，主主要要业业务务部部门门用用的的计

11、计算算机机及及外外设设，管管理理用用的的计计算算机机及及外外设，通信设备，重要场所的应急照明。设，通信设备，重要场所的应急照明。二级负荷设备：客梯、生活供水泵房等。二级负荷设备：客梯、生活供水泵房等。三级负荷设备：空调、照明等。三级负荷设备：空调、照明等。2.2 2.2 供配电系统供配电系统l2.2.智能建筑中用电负荷的分布及变压器的配置智能建筑中用电负荷的分布及变压器的配置l高层建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、照明三高层建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、照明三大类。大类。l对于全空调的各种商业性楼宇，空调负荷属于大宗用对于全空调的各种商业性楼宇，空调负荷属于大宗用电，约占电，约占404

12、0-50-50。冷热源设备一般放在大楼的地下。冷热源设备一般放在大楼的地下室、首层或下部。动力负荷主要指电梯、水泵、排烟室、首层或下部。动力负荷主要指电梯、水泵、排烟风机、洗衣机等设备。普通建筑的动力负荷都比较小，风机、洗衣机等设备。普通建筑的动力负荷都比较小，随着建筑高度的增加，在超高层建筑中，由于电梯负随着建筑高度的增加，在超高层建筑中，由于电梯负荷和水泵容量的增大，动力负荷的比重将会明显的增荷和水泵容量的增大，动力负荷的比重将会明显的增加。动力负荷中的水泵、洗衣机等亦大部分放在下部，加。动力负荷中的水泵、洗衣机等亦大部分放在下部，因此，就负荷的竖向分布来说，负荷大部分集中在下因此，就负荷

13、的竖向分布来说，负荷大部分集中在下部，因此将变压器设置在建筑物的底部是有利的。部，因此将变压器设置在建筑物的底部是有利的。l但在但在4040层以上的高层建筑中，电梯设备较多，此类层以上的高层建筑中，电梯设备较多，此类负荷大部分集中于大楼顶部。竖向中段层数较多，负荷大部分集中于大楼顶部。竖向中段层数较多，通常设有分区电梯和中间泵站。在这种情况下，宜通常设有分区电梯和中间泵站。在这种情况下，宜将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别配置。供电变压器的供电范围大约为配置。供电变压器的供电范围大约为15152020层。层。l为了减少变压器台数，单台变压器

14、的容量一般都大为了减少变压器台数，单台变压器的容量一般都大于于1000kVA1000kVA。由于变压器深入负荷中心而进入楼内，。由于变压器深入负荷中心而进入楼内，从防火要求考虑，不应采用一般的油浸式变压器和从防火要求考虑，不应采用一般的油浸式变压器和油断路器等在事故情况下能引起火灾的电气设备，油断路器等在事故情况下能引起火灾的电气设备，而应采用干式变压器和真空断路器。而应采用干式变压器和真空断路器。l负荷中心是供配电设计一个重要的概念。变电负荷中心是供配电设计一个重要的概念。变电所应尽量设在负荷中心，便于配电，节省导线，所应尽量设在负荷中心，便于配电，节省导线，也有利于施工。负荷中心实际上是一

15、种最佳配也有利于施工。负荷中心实际上是一种最佳配电点，它需要按所要达到的优化目标不同的计电点，它需要按所要达到的优化目标不同的计算条件而列出的目标函数来确定。事实上，负算条件而列出的目标函数来确定。事实上，负荷的大小不是恒定不变的，因此负荷中心常会荷的大小不是恒定不变的，因此负荷中心常会变动。在设计时也往往由于各种实际因素而不变动。在设计时也往往由于各种实际因素而不能将配电点布置在计算而得的负荷中心上。只能将配电点布置在计算而得的负荷中心上。只有在负荷比较平稳的部门，才可将变电所设在有在负荷比较平稳的部门，才可将变电所设在负荷中心或大负荷的近旁。负荷中心或大负荷的近旁。3.智能建筑中的供电方式

16、智能建筑中的供电方式l智能楼宇一般采用双电源进线，即要求有两个智能楼宇一般采用双电源进线，即要求有两个独立的电源。常用的供电方案有以下四种：独立的电源。常用的供电方案有以下四种：双电源明备用方式，如图双电源明备用方式，如图2.2所示。所示。正常时，两路高压电源，一路备用，一路使用。正常时，两路高压电源，一路备用，一路使用。当正常电源发生事故停电时，另一路备用电源自动投入当正常电源发生事故停电时，另一路备用电源自动投入使用。使用。双电源暗备用方式，如图双电源暗备用方式，如图2.3所示。所示。正常时，两路高压电源互为备用，同时工作。正常时，两路高压电源互为备用，同时工作。当其中一路发生事故停电时，

17、由母线联络断路器对故障当其中一路发生事故停电时，由母线联络断路器对故障回路供电。回路供电。市电市电2主供主供S1S210KV母线母线市电市电1主供主供常用的供电方案常用的供电方案图图2.2双电源明备用方案双电源明备用方案图图2.3双电源暗备用方案双电源暗备用方案S2S110kV/400V变压器变压器10kV母线母线市电市电1市电市电2400V母线母线母线联络断路器母线联络断路器 双电源环网供电方式，如图双电源环网供电方式，如图2.4所示，两路电源来所示，两路电源来自变电所的不同母线或不同的变电所。自变电所的不同母线或不同的变电所。正常时，正常时，1QF、2QF断路器闭合、断路器闭合、3QF断路

18、器断开，形断路器断开，形成运行状态。成运行状态。当某一环节发生事故时，合上当某一环节发生事故时，合上3QF断路器，操作其相应断路器，操作其相应的开关，恢复对故障部位的供电。的开关，恢复对故障部位的供电。双电源闭式环网供电方式，如图双电源闭式环网供电方式，如图2.5所示，每一变所示，每一变电所内两台变压器来自不同电源的闭式环。同时电所内两台变压器来自不同电源的闭式环。同时变压器低压侧再联络开关，因此供电可靠性大大变压器低压侧再联络开关，因此供电可靠性大大提高。提高。图图2.4双电源环网供电接线双电源环网供电接线1QF2QF3QF图图2.5双电源闭式环网供电接线双电源闭式环网供电接线2QF1QF3

19、QF4QF网络式供电方式，如图网络式供电方式，如图2.62.6所示。为了提高供配所示。为了提高供配电系统的可靠性，目前国电系统的可靠性，目前国外采用一种网络式供电方外采用一种网络式供电方案。网络式供电是以案。网络式供电是以2 24 4台变压器为核心，连接在台变压器为核心，连接在同一母线上，组成一个网同一母线上，组成一个网络，向一个电能用户供电。络，向一个电能用户供电。YYY图图2.6网络式供电方案网络式供电方案l大厦供配电系统主要由高压配电柜、低压配电大厦供配电系统主要由高压配电柜、低压配电柜、电力变压器、空调动力配电柜、应急发电柜、电力变压器、空调动力配电柜、应急发电机组、直流操作柜等设备组

20、成。机组、直流操作柜等设备组成。l通常大厦为一类用电负荷，采用两路高压供电，通常大厦为一类用电负荷，采用两路高压供电，两路电源互为备用，当工作电源断电后，备用两路电源互为备用，当工作电源断电后，备用电源自动投入运行，确保整座大厦的供电。当电源自动投入运行，确保整座大厦的供电。当两路电源均断电的情况下，自备发电机组自动两路电源均断电的情况下，自备发电机组自动投入运行，向大厦负荷供电。投入运行，向大厦负荷供电。l智能建筑中，供配电监控系统的主要是对供配智能建筑中，供配电监控系统的主要是对供配电设备和发电机组的运行状态进行实时的监视、电设备和发电机组的运行状态进行实时的监视、测量，并将各种检测信号通

21、过计算机网络传到测量，并将各种检测信号通过计算机网络传到中央管理计算机。中央管理计算机。2.2 2.2 供配电监控子系统的监控方式供配电监控子系统的监控方式l供配电及电源监控子系统的实现方式有：供配电及电源监控子系统的实现方式有：读取信号方式：即从供配电子系统的断路器线圈读取信号方式：即从供配电子系统的断路器线圈或辅助接点读取有关断路器的状态信号；从电源或辅助接点读取有关断路器的状态信号；从电源主回路上的电流表、电压表、电流互感器、电压主回路上的电流表、电压表、电流互感器、电压互感器等处通过变送器读取模拟量或数字量信号，互感器等处通过变送器读取模拟量或数字量信号，或由多功能仪表取得。经过变配电

22、或由多功能仪表取得。经过变配电DDCDDC而送往楼宇而送往楼宇控制中心。控制中心。采用智能型开关方式：智能型开关内由微处理器，采用智能型开关方式：智能型开关内由微处理器，它能够从流过开关的主回路上监测到电源的各种它能够从流过开关的主回路上监测到电源的各种参数，即通过断路器数字通信接口来获取电气量、参数，即通过断路器数字通信接口来获取电气量、报警及断路器情况信息，或者通过它接收由控制报警及断路器情况信息，或者通过它接收由控制中心发送的对断路器的操作命令，实现遥测，通中心发送的对断路器的操作命令，实现遥测，通信和遥控功能。信和遥控功能。供配电及电源监控子系统的监测内容供配电及电源监控子系统的监测内

23、容l供配电及电源监控子系统的监测包括：供配电及电源监控子系统的监测包括：高、低压进线、出线与中间联络断路器状态检测高、低压进线、出线与中间联络断路器状态检测和故障报警；电压、电流、功率、功率因数的自和故障报警；电压、电流、功率、功率因数的自动测量、自动显示及报警。动测量、自动显示及报警。变压器二次电压、电流、功率、温升的自动测量、变压器二次电压、电流、功率、温升的自动测量、自动显示及高温报警。自动显示及高温报警。直流操作柜中交流电源主进线开关状态监视，直直流操作柜中交流电源主进线开关状态监视，直流输出电压、电流等参数的测量、显示与报警。流输出电压、电流等参数的测量、显示与报警。备用电源系统，包

24、括发电机启动及供电断路器工备用电源系统，包括发电机启动及供电断路器工作状态监视与故障报警，电压、电流、有功功率、作状态监视与故障报警，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、油箱液位、进口油无功功率、功率因数、频率、油箱液位、进口油压、冷却出水水温和水箱水位等参数的自动测量、压、冷却出水水温和水箱水位等参数的自动测量、自动显示及报警。自动显示及报警。l供配电及电源监控子系统的控制供配电及电源监控子系统的控制l电力供应监控装置根据检测到的现场信号或上电力供应监控装置根据检测到的现场信号或上级计算机发出的控制命令产生开关量输出信号，级计算机发出的控制命令产生开关量输出信号，通过接口单元驱动

25、某个断路器或开关设备的操通过接口单元驱动某个断路器或开关设备的操作机构来实现供配电回路的接通或分断。通常作机构来实现供配电回路的接通或分断。通常包括以下几方面的内容：包括以下几方面的内容：高、低压断路器、开关设备按顺序自动接通、分断。高、低压断路器、开关设备按顺序自动接通、分断。高、低压母线联络断路器按需要自动接通、分断。高、低压母线联络断路器按需要自动接通、分断。备用柴油发电机组及其配电柜开关设备按顺序自动备用柴油发电机组及其配电柜开关设备按顺序自动合闸，转换为正常供配电方式。合闸，转换为正常供配电方式。大型动力设备定时启动、停止及顺序控制。大型动力设备定时启动、停止及顺序控制。蓄电池设备按

26、需要自动投入及切断蓄电池设备按需要自动投入及切断l供配电及电源监控子系统除了实现上述保证安供配电及电源监控子系统除了实现上述保证安全、正常供配电的控制之外，还可根据监控装全、正常供配电的控制之外，还可根据监控装置中计算机软件设定的功能，以节约电能为目置中计算机软件设定的功能，以节约电能为目标对系统中的电力设备进行管理，主要包括：标对系统中的电力设备进行管理，主要包括：变压器运行台数的控制，节约用电量经济值监变压器运行台数的控制，节约用电量经济值监控，功率因数补偿控制及停电复电的节能控制。控，功率因数补偿控制及停电复电的节能控制。补充内容：低压配电方式l低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配

27、电方式是指低压干线的配线方式。低压配电输出干线一般是指从变电所低压配电屏分低压配电输出干线一般是指从变电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路。路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路。用电负荷分组配电系统是指负荷的分组组合系统。用电负荷分组配电系统是指负荷的分组组合系统。智能楼宇由于负荷的种类较多，低压配电系统智能楼宇由于负荷的种类较多，低压配电系统的组织是否得当，将直接影响大楼用电的安全运行的组织是否得当，将直接影响大楼用电的安全运行和经济管理。和经济管理。补充内容：低压配电方式l低压配电的接线方式可分为放射式和树干式两低压配电的接线方式可分为放射式和树干式两大类。放射式配

28、电是一独立负荷或一集中负荷大类。放射式配电是一独立负荷或一集中负荷均由一单独的配电线路供电，它一般用在下列均由一单独的配电线路供电，它一般用在下列低压配电场所：低压配电场所：l供电可靠性高的场所。供电可靠性高的场所。l单台设备容量较大的场所。单台设备容量较大的场所。l容量比较集中的地方。容量比较集中的地方。l对于大型消防泵、生活水泵和中央空调的冷冻对于大型消防泵、生活水泵和中央空调的冷冻机组，一是供电可靠性要求高，二是单台机组机组，一是供电可靠性要求高，二是单台机组容量较大，因此考虑以放射式专线供电。容量较大，因此考虑以放射式专线供电。l对于楼层用电量较大的大厦，有的也采用一回对于楼层用电量较

29、大的大厦，有的也采用一回路供一层楼的放射式供电方案。路供一层楼的放射式供电方案。l树干式配电是一独立负荷或一集中负荷按它所处的树干式配电是一独立负荷或一集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。位置依次连接到某一条配电干线上。l树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大，一般适系统灵活性好，但干线故障时影响范围大，一般适用于用电设备比较均匀，容量不大，又无特殊要求用于用电设备比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。的场合。下图所示分别是放射式和树干式接线图。下图所示分别是放射式和树干式接线图。补充内容：低

30、压配电方式补充内容：低压配电方式低压配电屏低压配电屏低压配电屏低压配电屏低压配电屏低压配电屏放射式配电系统放射式配电系统树干式配电系统树干式配电系统混合式配电系统混合式配电系统插图插图1 1 低压配电方案低压配电方案补充内容：低压配电方式l国内外智能楼宇低压配电方案基本上都采用放国内外智能楼宇低压配电方案基本上都采用放射式，楼层配电则为混合式。混合式即放射一射式，楼层配电则为混合式。混合式即放射一树干的组合方式，如下图所示。有时也称混合树干的组合方式，如下图所示。有时也称混合式为分区树干式。式为分区树干式。l在高层住宅中，住户配电箱多采用单极塑料小在高层住宅中，住户配电箱多采用单极塑料小型开关

31、：一种自动开关组装的组合配电箱。型开关：一种自动开关组装的组合配电箱。l对一般照明及小容量插座采用树干式接线，即对一般照明及小容量插座采用树干式接线，即住户配电箱中每一分路开关带几盏灯或几个小住户配电箱中每一分路开关带几盏灯或几个小容量插座；容量插座；l而对电热水器、窗式空调器等大宗用电量的家而对电热水器、窗式空调器等大宗用电量的家电设备，则采用放射式供电。电设备，则采用放射式供电。补充内容：低压供配电监控系统l控制器通过温度传感器、电压变送器、电流变控制器通过温度传感器、电压变送器、电流变送器、功率因数变送器自动检测变压器线圈温送器、功率因数变送器自动检测变压器线圈温度、电压、电流和功率因数

32、等参数，并将各参度、电压、电流和功率因数等参数，并将各参数转换成电量值，经由数字量输入通道送入计数转换成电量值，经由数字量输入通道送入计算机，显示相应的电压、电流数值和故障位置，算机，显示相应的电压、电流数值和故障位置，并可检测电压、电流，累计用电量。并可检测电压、电流，累计用电量。l监控原理是将各种传感器接至相应监测点，各监控原理是将各种传感器接至相应监测点，各点信息经由传感器转换为电量信号送入控制器，点信息经由传感器转换为电量信号送入控制器，经过控制器的参数比较、计算，送入中央控制经过控制器的参数比较、计算，送入中央控制系统。系统。l插图插图3 3 示出低压配电监控系统图。该监控系统示出低

33、压配电监控系统图。该监控系统有现场设备即传感器、执行器及有现场设备即传感器、执行器及DDCDDC控制器等控制器等组成。组成。插图2 低压供配电监控系统原理图低压供配电监控系统原理图AIDIAODOT1ET1IT1cos1生生活活水水泵泵空空气气处处理理机机组组普普通通电电梯梯T2ET2IT2cos2冷冷冻冻站站新新风风机机组组楼楼层层照照明明1变压器变压器2变压器变压器低低压压母母联联380V插图插图3 3 供配电低压监控系统图供配电低压监控系统图DDC电流变送器电流变送器电压变压器电压变压器功率因数变送器功率因数变送器 有功功率变送器有功功率变送器直接数字控制器直接数字控制器往中央控制系统往

34、中央控制系统红相红相黄相黄相蓝相蓝相中相中相低低压压进进线线补充内容：应急发电机与蓄电池组监控l为保证消防泵、消防电梯、紧急疏散照明、防排烟为保证消防泵、消防电梯、紧急疏散照明、防排烟设施、电动防火帘等消防用电，必须设置自备应急设施、电动防火帘等消防用电，必须设置自备应急发电机组，按一级负荷对消防设施供电。发电机组发电机组，按一级负荷对消防设施供电。发电机组启动迅速、自启动控制方便，市电网停供电能在启动迅速、自启动控制方便，市电网停供电能在10151015秒内接通应急负荷，适合作应急电源。对柴油秒内接通应急负荷，适合作应急电源。对柴油发电机组的监控包括电流、电压等参数检测、机组发电机组的监控包

35、括电流、电压等参数检测、机组运行状态监视、故障报警和能源供应检测等，如插运行状态监视、故障报警和能源供应检测等，如插图图4 4所示。所示。l智能建筑中的高压配电室对继电器保护要求严格，智能建筑中的高压配电室对继电器保护要求严格，一般的纯交流或整流操作难以满足要求、必须设置一般的纯交流或整流操作难以满足要求、必须设置蓄电池组，以提供控制、保护、自动装置及事故照蓄电池组，以提供控制、保护、自动装置及事故照明等所需的直流电源。明等所需的直流电源。插图插图4 4 应急柴油发电机应急柴油发电机与蓄电池组的监控原理图与蓄电池组的监控原理图AI 1 1 1 nDI 2AODO柴油柴油发电机发电机ET1IT日

36、用油箱日用油箱LTET2蓄电池组蓄电池组补充内容：供配电监控系统功能补充内容：供配电监控系统功能 在在电电气气设设计计中中，对对于于采采用用双双回回路路供供电电电电源源和和自自备备发发电电机机组组的的供供配配电电系系统统，均均设设置置一一整整套套完完整整的的电电气气连连锁锁启启停停和和保保护护装装置置。当当工工作作电电源源断断电电时时备备用用电电源源或或发发电电机机组组通通过过连连锁锁装装置置自自动动切切换换投投入入运运行行。当当外外部部电电源源恢复后连锁装置自动使发电机组自动停机。恢复后连锁装置自动使发电机组自动停机。系统具体的监控功能：系统具体的监控功能：1.1.检测运行参数。检测运行参数

37、。2.2.监视电气设备运行状态。监视电气设备运行状态。3.3.火灾时切断相关区域的非消防电源。火灾时切断相关区域的非消防电源。4.4.对对建建筑筑物物内内所所有有用用电电设设备备进进行行统统计计及及电电费费计计量量和和管管理。理。5.5.对各种电气设备的检修、保养维护进行管理。对各种电气设备的检修、保养维护进行管理。供电系统监控功能供电系统监控功能l变压器温度监测：实时监测供电变压器的温度，将采集的温度值存入数据库中，为数据查询和曲线输出提供依据。l供电高压侧监测：对供电高压侧的电压、电流进行实时监测，将采集数值存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据。l供电低压侧监测：对供电低压侧的电压、电

38、流、功率因数进行实时监测，将采集数值存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据。l报警功能：变压器超温、高、低压侧过电压、过电流时输出故障报警。l显示打印：动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。2.3 2.3 照明系统照明系统l照明系统是建筑物的重要组成部分，是提供良照明系统是建筑物的重要组成部分，是提供良好舒适的工作和生活环境的重要保证。照明设好舒适的工作和生活环境的重要保证。照明设计的优劣除了影响建筑物的功能外，还影响建计的优劣除了影响建筑物的功能外，还影响建筑艺术的效果。筑艺术的效果。l室内照明系统由照明装置及其电气部分组成。室内照明系统由照明装置及其电气部分组成。照明

39、装置主要是灯具，照明装置的电气部分包照明装置主要是灯具，照明装置的电气部分包括照明开关、照明线路及照明配电盘等。括照明开关、照明线路及照明配电盘等。l照明的基本功能是创造一个良好的人工视觉环照明的基本功能是创造一个良好的人工视觉环境。在一般情况下是以境。在一般情况下是以“明视条件明视条件”为主的功为主的功能性照明，在那些突出建筑艺术的厅堂内，照能性照明，在那些突出建筑艺术的厅堂内，照明的装饰作用需要加强，成为以装饰为主的艺明的装饰作用需要加强，成为以装饰为主的艺术性照明。术性照明。l智能楼宇是多功能的建筑，不同用途的区域对照明智能楼宇是多功能的建筑，不同用途的区域对照明有不同的要求，因此应根据

40、使用的性质及特点，对有不同的要求，因此应根据使用的性质及特点，对照明设施进行不同的控制。照明设施进行不同的控制。l包括楼宇各层的照明配电箱、事故照明配电箱以及包括楼宇各层的照明配电箱、事故照明配电箱以及动力配电箱，其监控功能包括根据季节的变化，按动力配电箱，其监控功能包括根据季节的变化，按时间程序对不同区域的照明设备分别进行开、启控时间程序对不同区域的照明设备分别进行开、启控制；正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明制；正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明立即投入运行；发生火灾时，按事件控制程序关闭立即投入运行；发生火灾时，按事件控制程序关闭有关的照明设备，打开应急灯；有安防报警时，将有

41、关的照明设备，打开应急灯；有安防报警时，将相应区域的照明灯打开。相应区域的照明灯打开。l智能照明控制器可通过网络与中央监控室交换各种智能照明控制器可通过网络与中央监控室交换各种监控信息，当大厦有特殊情况时，照明设备可做出监控信息，当大厦有特殊情况时，照明设备可做出相应的联动配合动作。相应的联动配合动作。1.智能建筑对照明系统的要求l智能建筑对照明系统的要求可分为以下两个方面：智能建筑对照明系统的要求可分为以下两个方面：l为了保证建筑物内各区域的光度和视觉而对灯光为了保证建筑物内各区域的光度和视觉而对灯光进行控制进行控制l以节能为目的对照明进行控制，实现照明节能控以节能为目的对照明进行控制，实现

42、照明节能控制制l照明监控系统的任务主要有两个方面：照明监控系统的任务主要有两个方面：l一是为了保证建筑物内各区域的照度及视觉环境一是为了保证建筑物内各区域的照度及视觉环境而对灯光进行控制，称为环境照度控制，通常采而对灯光进行控制，称为环境照度控制，通常采用定时控制、合成照度控制等方法来实现；用定时控制、合成照度控制等方法来实现；l二是以节能为目的对照明设备进行的控制，简称二是以节能为目的对照明设备进行的控制，简称照明节能控制；有区域控制、定时控制、室内检照明节能控制；有区域控制、定时控制、室内检测控制三种控制方式。测控制三种控制方式。(1)环境照度控制l智能建筑中的视觉环境必须与建筑师的总体构

43、智能建筑中的视觉环境必须与建筑师的总体构思相符合，应当与室内的色彩、家具等环境相思相符合，应当与室内的色彩、家具等环境相协调。除了在设计时确定灯具及其布置和照明协调。除了在设计时确定灯具及其布置和照明方式外，还必须对光源（灯具）进行控制。在方式外，还必须对光源（灯具）进行控制。在智能建筑照明系统中，通常采用以下方法对环智能建筑照明系统中，通常采用以下方法对环境照度进行控制。境照度进行控制。l定时控制：事先设定好各照明灯具的开启和关闭定时控制：事先设定好各照明灯具的开启和关闭时间，以满足不同阶段的照度需要。灵活性差。时间，以满足不同阶段的照度需要。灵活性差。l合成照度控制：根据自然光的强弱，对照

44、明灯具合成照度控制：根据自然光的强弱，对照明灯具的发光亮度进行调节，既可充分利用自然光，达的发光亮度进行调节，既可充分利用自然光，达到节能的目的，又可提供一个基本不受季节和外到节能的目的，又可提供一个基本不受季节和外部气候影响的、相对稳定的视觉环境。部气候影响的、相对稳定的视觉环境。(2)照明节能控制l从节能的角度出发，需要根据一定的外界情况及预从节能的角度出发，需要根据一定的外界情况及预定的控制规律对照明灯具进行开启、关闭控制，具定的控制规律对照明灯具进行开启、关闭控制，具体有下面体有下面3 3种方式。种方式。l区域控制：将照明范围划分为若干个区域，在照明配电盘区域控制：将照明范围划分为若干

45、个区域，在照明配电盘上对应于每个区域军设有开关装置，这些开关装置接收照上对应于每个区域军设有开关装置，这些开关装置接收照明监控系统的控制。明监控系统的控制。l定时控制：对于那些有规律的使用场所，以一天为单位，定时控制：对于那些有规律的使用场所，以一天为单位，设定照明控制程序，自动地定时开启关断照明灯具，防止设定照明控制程序，自动地定时开启关断照明灯具，防止灯具长期点亮带来的能源浪费。灯具长期点亮带来的能源浪费。l室内检测控制：利用光电、红外等传感器，检测照明区域室内检测控制：利用光电、红外等传感器，检测照明区域内地人员活动情况，一旦人员离开该区域，照明监控系统内地人员活动情况，一旦人员离开该区

46、域，照明监控系统则依照程序中预先设定的时间延迟，待人员离开该区域一则依照程序中预先设定的时间延迟，待人员离开该区域一段时间后，自动切断照明配电盘中相应的开关装置，达到段时间后，自动切断照明配电盘中相应的开关装置，达到节能的目的。节能的目的。2.2.照明监控系统照明监控系统(1)照明监控系统的工作原理照明监控系统的工作原理l大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一，大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一，对照明实施监控，主要是为了更好地节约能源。对照明实施监控，主要是为了更好地节约能源。利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制。制。l照明监控系统的工作原理

47、如图照明监控系统的工作原理如图2.72.7所示。室外天所示。室外天然光传感器等检测元件将各部位检测的相关值然光传感器等检测元件将各部位检测的相关值送到送到DDCDDC的模拟输入点（的模拟输入点（AIAI），各照明开关的状），各照明开关的状态送到态送到DDCDDC的数字输入点（的数字输入点（DIDI），而），而DDCDDC的输出的输出信号（信号（DODO）控制照明开关。）控制照明开关。图图2.72.7(a)照明监控原理示意图照明监控原理示意图QL1WH来自来自DDCKA1SA11KM去去DDC手手动动自自动动nWH来自来自DDCKA1SA1nKM去去DDC手手动动自自动动去去DDC1KMnKMn

48、KM1KM庭庭院院照照明明走走廊廊照照明明图图2.72.7(b)照明监控原理示意图照明监控原理示意图DDCAIDI 2nAODO n照明控制箱照明控制箱插图插图5 5 照明监控系统原理图照明监控系统原理图AI 1DI n n nAODOn n n 照照明明盘盘走廊、楼走廊、楼梯照明梯照明景观景观照明照明办公室办公室调光调光控制盘控制盘室外天然光室外天然光传感器传感器2.2.照明监控系统照明监控系统l(2)(2)照明系统监控功能照明系统监控功能l照明系统监控功能应满足多方面的要求，具照明系统监控功能应满足多方面的要求，具体如下：体如下：l办公室照明监控：对正常工作日、双休日、办公室照明监控：对正

49、常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制；根据照度传感节假日采用不同的时间控制；根据照度传感器等采集的数据进行调光控制，实施启停控器等采集的数据进行调光控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。制、运行状态、故障报警、累计运行时间。l公共部位照明监控：门庭、走道、楼梯等采公共部位照明监控：门庭、走道、楼梯等采用室外照度及定时程序控制，实施启停控制、用室外照度及定时程序控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。运行状态、故障报警、累计运行时间。l节日、室外、航空障碍灯照明监控：采用时间程序节日、室外、航空障碍灯照明监控：采用时间程序控制，实施启停控制（其中泛光照明只是在

50、节假日控制，实施启停控制（其中泛光照明只是在节假日中投入）、运行状态、故障报警、累计运行时间。中投入）、运行状态、故障报警、累计运行时间。l正常照明和应急照明的自动切换：正常电源有故障正常照明和应急照明的自动切换：正常电源有故障时，自动切换到应急照明。时，自动切换到应急照明。l接待厅、餐厅、会议厅、休闲室、娱乐场所按照时接待厅、餐厅、会议厅、休闲室、娱乐场所按照时间安排控制灯光和场景。间安排控制灯光和场景。l庭院灯照明控制庭院灯照明控制l泛光照明控制泛光照明控制l停车场照明控制停车场照明控制l具体监控功能包括下述内容：具体监控功能包括下述内容：l根据季节的变化，按时间程序对不同区域的根据季节的