大学公寓采暖节能全套方案包括技术施工组织等.pdf
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1、 第一章:技术方案 1.1 工程概述 xxx 学生公寓采用电暖器供暖,用电负荷和耗电量很大,在实际运营过程存在供电系统负荷高,电流过大,易形成安全隐患,能源浪费严重,温度控制手段有限,人工维护工作量大等问题。为了实现节能减排的目的,现对 xxx 学生公寓供暖系统安装节能稳流监控系统,改变当前的温度控制方式,将每一栋宿舍楼进行整体温度控制,通过采集室内外温度以及综合考虑各方面因素制定的温度控制逻辑,控制供暖温度。在正常供暖工作的同时,减少能源消耗,保证配电室安全运营,减少安全隐患,减少维护工作量,提高工作效率,实现节能减排的目的。1.2 设计原则 xxx 公寓节能稳流系统设计本着满足正常的供暖运
2、营工作,维护学校稳定,同时最大限度的节能降耗的目的,在节能控制硬件设备和房间温度控制逻辑算法等方面,通过优化设计来满足系统需求。1、可靠性 供暖温度采用程序控制和人工控制 各楼控制箱安装控制方式选择开关 两种控制方式保证公寓内供暖正常进行 2、合理性 具有代表性的房间安装温度传感器 室外和楼道内也安装温度传感器,便于比较室内外温度 充足考虑温度采集的覆盖限度和合理性 3、冗余性和扩展性 系统出现运营故障可以迅速启用冗余通道 为以后系统的扩充和升级提供条件 充足运用现有的通讯链路资源,避免反复投资,导致浪费。4、先进性 在控制软件逻辑方面,综合考虑各种对房间温度控制有影响的也许因素 设计一套能自
3、我学习的逻辑算法,给出合理的控制策略 并随着系统应用,优化调整控制策略,最终形成完整的、合理的、自适应的控制策略 最大限度的节能降耗,同时满足正常的供暖工作。5、可管理性 控制软件要实现与现有节能系统无缝连接,做到数据的无障碍传输和共享,实现供暖节能数据的网上发布。同时支持网络监视和控制两方面能力,能监视控制到网络重要设备;尽也许大的管理范围和尽也许小的系统开销;网络管理标准化。6、高效率 系统效率高低,体现在系统性能中,重要涉及以下几个方面:系统实时响应与控制能力;通信的传输速率和带宽;服务器响应数据库请求的能力;网络的吞吐能力。1.3 系统选型 本次电暖气节能监管体系建设项目通过统一的软件
4、平台对电暖气的运营状态和室内外参数进行全面监控及控制。其重要功能和特点分列如下:数据采集 数据分析 操作控制 数据存储 我们为 xxx 大学设计的电暖气节能监控系统选用力控组态软件,北京三维力控科技有限公司是中国知名的工业 IT 厂商,十数年来,三维力控致力于工业自动化核心软件的开发和技术服务,不断研发新技术、推出新产品,控积极参与国际竞争,提高中国本土自动化软件的竞争力,软件产品出口到欧洲、美洲、亚洲和非洲多个国家、地区。以 ForceControl 系列监控组态软件为代表的三维力控软件产品成功应用于西气东输、国家正负电子对撞机、北京地铁五号线等国家重点工程。ForceContro6.0监控
5、组态软件是北京三维力控科技有限公司根据当前的自动化技术的发展趋势,总结数年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品,是三维力控全体研发工程师集体智慧的结晶,该产品重要定位于国内高端自动化市场及应用,是公司信息化的有力数据解决平台。与力控初期产品相比,力控 6.0 产品在数据解决性能、容错能力、界面容器、报表等方面产生了巨大奔腾。1.3.1 力控组态技术参数 1、软件容错及网络冗余 力控软件支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式,可以适应对安全性规定比较高的工艺装置,解决了一般国内外软件在数据吞吐、安全性和容错性上的问题,使软件
6、在大数据量吞吐、网络切换上得到了大幅提高,达成了国际水平;力控软件支持控制设备冗余,支持普通的 232、485、以太网等控制网络的冗余,支持控制硬件的软冗余切换和硬冗余切换;力控软件的双机冗余的“心跳”链路可以采用多网配置来进行“心跳”数据传输,同时主、从机切换支持手动切换方式,客户端支持服务器的故障切换、网络切换;由力控软件组成的主从热备机可以达成快速的切换,切换时间最小可认为 2 秒。设备控制层 力控软件支持大型的PLC冗余方式,如SIEMENS公司的S7400H,GE的GE9070系列PLC的冗余模式,也支持专用的DCS控制站的冗余。若冗余的设备损坏或者通讯出现故障,软件会根据设备故障标
7、记或者网络状态自动进行切换;力控软件支持与控制站通过多条物理链路进行网络通讯,当其中任意一条网络中断时,力控软件会自动切换到其它网络通讯,保证了系统的稳定。管理监控层 力控软件可以组成一个分布式的网络结构,不同节点的力控可以互相通讯,可以互为服务器和客户端,客户端有标准的C/S网络方式客户端,也有“瘦”客户端;主、从服务器的切换可以是自动或手动2种方式,根据控制规模的大小可以配置客户端来保证操作人员监控、操作的需要,小规模的控制系统可以不需要配置客户端;力控软件的标准客户端支持服务器、网络冗余方式,即主服务器由于故障,从服务器接管时,客户端能自动切换到从服务器上,同时也适应不同网段的多重网络的
8、切换。2、图形开发系统 2.1、开发系统 方便和谐的开发环境、面向对象的设计,使组态工作量大大减少,用户可以打造自己的开发环境和操作风格;单独的进程管理器管理力控所有的后台进程,具有自诊断和自恢复功能;预制图形模板、工程模板,提供上千种丰富的工业图形元素,支持多达几百种过度色和渐进色调色板,动画连接可以构成逼真强大的动画效果,可以提供多种工业标准的复合图形组件来完毕过程的监控;支持HMI图元的对象图层,通过脚本可灵活控制图元对象图层的显示与隐藏;提供自定义图库开发工具,用户可以方便地生成自己的自定义图库;支持大画面漫游功能、支持单机多屏和系统自定义菜单功能;方便的变量管理,可以查找、批量替换、
9、定位、重命名变量等;可嵌入各种格式(BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等)的图片,方便画面制作;2.2、报表 1)专家报表 报表开发工具提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制,涉及:脚本调用和事件脚本,比如运用报表函数可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据,并加以记录解决,例如取行平均、列平均,记录出最大最小值。报表文献格式兼容 Excel 工作表文献,提供类 Excel 的绝大部分功能,涉及:编辑功能、计算功能、图表功能等。支持图表显示自动刷新,可输出多种文献格式:Excel、TXT、PDF、HTML、CSV 等。可实现多层表头,可以实现报表嵌套,可以制作复杂的报表格式。
10、具有打印、打印预览、页眉页脚打印功能,支持逐行打印。报表数据源支持实时数据库和各种关系数据库,可显示、解决实时和历史数据,可直接遍历关系数据库数据。2)历史报表 简朴、方便快速的报表生成工具,能进行日报、月报、季报、年报的生成,对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定,并可以根据存储的时间进行历史数据查询。3)内置数据表 内置数据表是力控开发人员总结关系数据库的特点开发出的内置实时关系数据表,运用报表模板可以将力控实时数据库的变量和报表字段进行任意绑定,可以对任意的数据进行插入、删除、遍历、存盘,内置的报表过滤器可以任意设定不同情况下的查询条件,根据查询条件对所查出的记录进行选取来参
11、与数据解决。2.3、对象容器和组件 全新的面向对象的设计,HMI 的对象容器重新定义了全新的容器接口集,增长了通过脚本对容器对象的直接操作功能,通过脚本可调用对象的方法、属性。支持力控 OCX 容器的事件型脚本功能,支持更多类型的 OCX 控件。增强的 SQL 脚本:可根据 SQL 脚本函数返回值判断执行结果,支持模糊查询、支持时间类型字段的解决等。2.4、全新的图形组件及图形库 强大的多媒体支持,播放各种格式的视频、音频文献,如 Flash、幻灯片等,可以有效的集成视频监控。复合的趋势曲线、XY 曲线、报警、报表、总貌、温控曲线等组件,所有复合组件相比以前版本增长了大量的方法和属性,通过脚本
12、可以在后台进行灵活的控制。多功能图片显示组件可支持 GIF 透明动画、CAD 图形等实用图形格式。所有的标准 WINDOWS 控件如文本输入、下拉框、列表框、复选框、多选按钮、起始时间、时间范围、历史追忆等都增长了大量的方法和属性。大量的矢量子图如 PID 调节器、手操器等方便您构建控制工程。2.5、分析曲线 1)XY 曲线组件:可以自由的进行曲线分析和查询。2)温控曲线组件:可以进行温度的自动升温和保温控制,同时可以完毕文献的存盘、打印、回放等功能。3)标准 WINDOWS 组件:支持标准的文本框、单选框、列表框等组件。4)报警组件:集成的报警管理和查询,可完毕实时与历史报警的查询与管理。5
13、)事件组件:可以具体的记录操作人员的各种操作过程、系统事件。6)事故追忆:可针对发生生产事故时的数据进行定位和分析不同的事故数据,通过报表和曲线的方式来进行表达和查询。7)设备诊断组件:可记录开关型设备(如电机、阀门)的运营次数、时间,并且可以根据以上条件进行判断是否发生报警提醒。8)操作器面板:提供开关手操器、模拟手操器、PID 手操器面板,方便 DCS 系统控制画面生成,简化组态过程。9)多媒体组件:可以完毕视频图象的实时播放,视频图象的存储、捕获和回放,可以播放各种格式的视频、音频文献,可以有效的集成视频监控。10)幻灯片组件:灵活的幻灯片播放,可进行自由控制。11)浏览器组件:使软件可
14、以成为为标准的浏览器客户端。12)直方图组件:对生产数据以饼图、直方图、散点图的方式进行综合分析。13)历史追忆组件:可以追忆带毫秒标签的数据,方便事故查询。14)GSM 短信管理组件:完善的报警短信管理,生产出现问题的时候,通过移动网络将报警信息及时地发送到管理者的手机上。3、变量 支持间接寻址功能,系统内置间接变量、中间变量、数据库变量等多种变量方式;系统变量可自动提取 IO 通讯状态、报警信息、系统时钟等;4、函数及方法 强大的系统函数、和谐的在线帮助,方便您快速构建 SCADA 系统;内置的组件具有大量的方法和属性,在脚本环境中可任意调用;支持自定义函数;5、编译开发环境 面向对象设计
15、的脚本编译环境,“所见即所得”,方便引用方法和变量;类“Basic”的语言环境,提供面向对象编程方式;脚本类型和触发方式多样,支持条件动作、数据变化动作、窗口动作、循环动作等;脚本支持多种结构,支持数组运算和FOR循环结构;6、报警与事件系统 软件在运营时自动记录系统状态变化、操作过程等重要事件,一旦发生事故,可就此作为分析事故因素的依据,为实现事故追忆,提供基础资料;操作人员可以根据生产需要将生产重要画面、曲线实时抓拍并存放到本地保存;报警和事件记录可以存放关系型数据库中,便于分析、查询和记录;报警方式:提供多种报警检查方式,使您轻松构建报警系统;支持传统的声光报警、语音文献报警,支持操作人
16、员报警确认管理机制;支持GSM方式短信报警,生产出现问题的时候,通过移动网络可以将报警信息及时的发送到管理者的手机上;支持电话语音报警、E-mail告知方式报警;报警自诊断 支持内部自诊断,对 IO 通讯故障、网络通讯故障都可以进行报警提醒;7、用户安全管理 提供完备的安全保护机制,以保证生产过程的安全可靠,力控的用户管理具有多个级别,并可根据级别限制对重要工艺参数的修改,以有效避免生产过程中的误操作;力控提供了安全区的概念,同级别,不同安全区的数据不可以互相操作,保证了数据的分布式的管理。提供基于远程的用户管理,增长更多的用户级别及安全区,管理所有用户的远程登陆信息;加密管理:支持工程加密,
17、用户可以通过加密锁自己定义工程密码,没有此加密锁任何非法用户无法侵入,保护了自己的工程结构;操作事件:可以具体的记录操作事件和系统事件,方便事故追忆;开机自动运营设立、有效的屏蔽系统键盘,可以防止非法用户入侵;8、实时历史数据库 8.1、数据解决 力控监控组态软件内置区域实时数据库,实时数据库对生产数据按区域、单元、子单元管理,分为 6 层结构,方便数据的管理。区域实时数据库内置多种功能块,来完毕生产数据的输入与输出解决,可实现累计、记录、控制、线性化、PID 控制、各种运算等多种功能。区域实时数据库完毕实时数据解决、报警检查、历史数据存储等功能。数据库结构为可组态的“活结构”,用户可根据实际
18、需要自定义自己的各类数据库结构,方便对数据的管理和查找。8.2、访问接口 系统为开放式体系结构,全面支持 DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX 标准。以 OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口,便于用户运用各种常用开发工具(如:VC+、VB 等)进行深层的二次开发。1)SQL 方式 支持通过脚本的“SQL”函数的方式去访问关系数据库,专用的 ODBC 双向数据转储组件可以和各种关系数据库通过 ODBC 驱动进行实时历史数据与关系数据库的双向转储。2)OPC、DDE 方式 力控软件是一个标准的 OPC 服务器和 DDE 服务器,第三方软件可通过 DDE 和 O
19、PC 标准来访问数据库的各种实时和历史数据。3)控件方式 标准的 Activex 控件,允许第三方开发工具如:VC+、VB 等来访问实时数据库,支持远程标准 C/S 网络访问,直接支持 EXCEL 通过 VBA 的方式访问远程力控实时数据库;8.3、“API”访问方式 API 是高性能实时、历史数据库的快速访问接口,在数据库 4 万点数据负荷时,访问吞吐量可达成 20230 次/秒;9、系统软件开放性与国际化 开放性:软件为开放式体系结构,全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等标准;以OLE、COM/DCOM、动态链接库等多种形式提供外部访问接口,便于
20、用户运用各种常用开发工具(如:VC+、VB等)进行深层的二次开发;数据服务:支持以串口、网络、MODEM、GPRS、CDMA等方式将数据积极上传及转发;提供标准的ActiveX开放控件,第三方开发工具(如:VC+、VB等)可以通过它以网络或本地方式访问实时数据库的实时和历史数据;力控软件是标准的OPC、DDE SERVER,第三方软件可编辑数据库的各种参数;可以和常见的各种关系数据库如 SQL SERVER、ORACLE等进行数据交互;通讯驱动接口:提供串口对象,用户无须掌握高级编程就可以在编译环境下编写自己的设备驱动程序;I/O驱动程序的体系结构为开放式结构,其接口部分源代码完全公开,用户可
21、以自行开发新的驱动程序,可以提供SDK开发包;国际化:产品面向国际化设计,支持多语言环境,同时具有英文版、繁体版,在英国、荷兰、中亚、东南亚等很多国家都有力控软件的应用实例。10、基于互联网的解决方案 10.1、公司信息门户-Web Server 力控软件可认为公司在创建基于 Internet/Intranet 的网络信息门户时提供完整的软件解决方案,即使您远离现场,也可以通过公司的 Intranet 网络,在任何一个科室的工作站上用标准的浏览器浏览工厂的生产过程;而通过 Internet,无论在世界的任何地方,您都可以轻松地查看所有的生产信息,组织现场调度会议,或对操作人员和工程师进行培训。
22、网络客户端是一个完全的“瘦”客户端,客户端不需要特殊的驱动程序或支持软件,只需要使用标准的 IE 浏览器,也支持 PDA 掌上终端访问力控的 WEB 服务器。10.2、Web 页面与过程画面的高度同步 力控 Web Server 实现了服务器端与客户端画面的高度同步,在浏览器上可以同时浏览多个过程画面,看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同,数据采用变化传输的方式,与其它采用 JAVA 虚拟机进行通信的方式相比,由于减少了解释运营的环节,因而具有更快的运营与数据更新速度。10.3、公司级 Web 服务器 力控 Web Server 专为构建公司级 Web 服务器而设计,具有高容
23、量的数据吞吐能力和良好的健壮性,力控 Web Server 支持多达 500 个的客户端的同时访问。10.4、完善的安全机制 力控 Web Server 提供完善的安全管理机制,只有授权的用户才干修改过程参数。使用力控 Web Server 时,管理员尽可安心,不必紧张非法或未授权的修改。10.5、开放性 采用 Web Service 技术,支持 SOAP 协议,支持 IIS 服务器发布,“瘦”客户端访问时会自动下载的远程 WEB 控件支持数字署名,适合公司信息门户集成。11、设备通讯平台-IO SERVER 11.1、通讯解决方案 支持通过RS232、RS422、RS485、电台、电话轮巡拨
24、号、以太网、移动GPRS、CDMA、GSM网络等方式和设备进行通讯;开发环境下具有在线诊断设备通讯功能,可以动态的打开、关闭设备,通讯故障后具有自动恢复功能;支持控制设备和控制网络冗余,控制设备进行切换时,通讯会自动切换;支持多种协议的设备挂在一条通讯链路上与力控进行通讯,方便电台等远程通讯;支持与设备采用主从、主主、从主等多种交互机制来进行通讯,比如对MODBUS标准协议设备,力控可以支持主与从2种方式与设备通讯;可以和人机界面、实时数据库分离,充当通讯管理服务器;可以采集带时间戳的数据,毫秒级数据采集速率,实现历史数据向实时数据库的回插功能,可以采集记录仪、录波器数据,支持 SOE,完毕事
25、件监视。可以作为 DDE 和 OPC 的客户端,OPC 客户端同时可连接不同厂家的 OPC 服务器。力控 I/O 驱动程序的体系结构为开放式结构,其接口部分源代码完全公开,用户可以自行开发新的驱动程序,I/O Server 内含串口调试工具。11.2、支持的设备种类 支持主流的DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等1000多种厂家设备的通讯;可以按照用户提出的通信协议和硬件接口,在较短时间内开发新的驱动程序。支持霍尼韦尔、横河、福克斯波罗、费希尔等厂家的 DCS 通讯。AB、GE、Omron、Modicon、Siemens、松下、三菱等厂家生产的 PLC。岛电、上润、神港、理化、上润、虹
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