[精选]第二章 楼宇设备监控系统8015.pptx
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1、 第二章楼宇设备监控系统概述楼宇机电设备监控系统,作为智能大厦楼字自动化系统楼宇机电设备监控系统,作为智能大厦楼字自动化系统的一部分,而且是非常重要的一部分,担负着对整座大厦内的一部分,而且是非常重要的一部分,担负着对整座大厦内机电设备的集中监测与控制,保证所有设备的正常运行,并机电设备的集中监测与控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。同时,在计算机软件的支持下进行信息处理、达到最佳状态。同时,在计算机软件的支持下进行信息处理、数据计算、数据分析、逻辑判断、图形识别等,从而提高了数据计算、数据分析、逻辑判断、图形识别等,从而提高了智能大厦的高水平的现代化管理和服务。智能大厦的高水平的现
2、代化管理和服务。在现代建筑中,楼层不断增加,功能要求日益增多,在现代建筑中,楼层不断增加,功能要求日益增多,其中包括了对环境空间的要求。因此广泛使用了各种各样的其中包括了对环境空间的要求。因此广泛使用了各种各样的机械和电子设备,如空调、电梯、给水排水、防火防盗等设机械和电子设备,如空调、电梯、给水排水、防火防盗等设备,而且都要求对这些设备具有自动控制,使之处于最佳状备,而且都要求对这些设备具有自动控制,使之处于最佳状态下运行,以提高工作效率和服务质量,确保有一个舒适、态下运行,以提高工作效率和服务质量,确保有一个舒适、清洁的生活与工作环境。清洁的生活与工作环境。监控系统主要内容楼宇机电设备监控
3、系统包括下列主要内容:楼宇机电设备监控系统包括下列主要内容:空调通风监控系统空调通风监控系统 给水排水监控系统给水排水监控系统 供配电系统供配电系统 照明与动力系统照明与动力系统 电梯系统电梯系统2.空调通风监控系统随着科学技术的不断发展和进步以及人类生活水平的提高,人们在随着科学技术的不断发展和进步以及人类生活水平的提高,人们在日常的生活和劳动生产中对空气环境的要求也不断提高,特别是对空气日常的生活和劳动生产中对空气环境的要求也不断提高,特别是对空气的的温度温度、湿度湿度、通风通风以及以及洁净度洁净度的要求,以利于提高人们生活的质量。的要求,以利于提高人们生活的质量。空调通风工程就是为满足人
4、们对空气质量要求的技术,它的主要功能是空调通风工程就是为满足人们对空气质量要求的技术,它的主要功能是对建筑物,包括智能建筑物或房间内的空气进行调节,为人们的生活与对建筑物,包括智能建筑物或房间内的空气进行调节,为人们的生活与工作造就一个温度适宜,湿度恰当,空气洁净的舒适环境。工作造就一个温度适宜,湿度恰当,空气洁净的舒适环境。一般而言,空调的内容包括如下几个方面:一般而言,空调的内容包括如下几个方面:温度调节温度调节湿度调节湿度调节空气洁净度的调节空气洁净度的调节2.1.1 空调系统空气调节设备空气调节设备空气加热设备空气加热设备空气减湿冷却设备空气减湿冷却设备空气加湿设备空气加湿设备空气状态
5、调节空气状态调节冬季新空气加热加湿处理冬季新空气加热加湿处理夏季新空气减温去湿处理夏季新空气减温去湿处理空调系统组成空调系统组成进风部分进风部分空气过滤部分空气过滤部分空气热湿处理部分空气热湿处理部分空气输送和分配部分空气输送和分配部分冷热源部分冷热源部分空调系统中一部分取自室外的风,称为新风。空调系统中一部分取自室外的风,称为新风。新风必须经过过滤,除去颗粒较大的尘埃。新风必须经过过滤,除去颗粒较大的尘埃。空气加热、冷却、加湿、减湿空气加热、冷却、加湿、减湿由风机和管道组成,将调节好的空气输入和分配到空调房间内。由风机和管道组成,将调节好的空气输入和分配到空调房间内。主要包括冷却水、冷冻水及
6、热水制备系统主要包括冷却水、冷冻水及热水制备系统空调系统分类空调系统分类集中式空调系统集中式空调系统半集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统分散式空调系统按系统的集中程度分按系统的集中程度分集集中中式式空空调调系系统统又又称称中中央央空空调调系系统统。是是将将所所有有的的空空气气处处理理设设备备都都安安装装在在一一个个集集中中的的空空调调机机房房内内,将将空空气气按按要要求求处处理理,然然后后由由送送风风机机把把处处理理后后的的空气经风道送到各空调房间。空气经风道送到各空调房间。分分散散式式空空调调系系统统,将将空空调调设设备备直直接接或或就就近近安安装装于于要要求求空空调调的的房房间间
7、,比比如壁挂式分体空调器。如壁挂式分体空调器。半集中式空调系统,对空气既有集中处理又有局部处理装置半集中式空调系统,对空气既有集中处理又有局部处理装置 。中央空调系统中央空调系统中中央央空空调调系系统统,按按照照所所处处理理的的空空气气来来源源可可分分为为:直直流流式系统、封闭式系统和混合式系统。式系统、封闭式系统和混合式系统。直流式系统:全部采用新风,也称为全新风空调系统。直流式系统:全部采用新风,也称为全新风空调系统。全全新新风风运运行行空空气气质质量量好好,但但冷冷热热量量利利用用率率低低,不不利利于于节节能。一般只在一楼大厅采用。能。一般只在一楼大厅采用。全新风式空调系统工艺流程全新风
8、式空调系统工艺流程 新风空调机监控新风空调机监控 新风阀及风机的监控新风阀及风机的监控监控风阀的开关状态监控风阀的开关状态风机启动风机启动/停止状态停止状态;风机故障报警风机故障报警过滤网的监测过滤网的监测监视新风过滤器两侧的压差,以了解过滤器是否要求清洗监视新风过滤器两侧的压差,以了解过滤器是否要求清洗更换。更换。新风温度监控新风温度监控由由新新风风通通道道的的温温度度传传感感器器实实测测新新风风温温度度,通通过过调调节节冷冷热热水水阀阀开开度度,使使新新风温度在设定的范围内,使室内的温度保持相对恒定。风温度在设定的范围内,使室内的温度保持相对恒定。新风湿度监控新风湿度监控由由新新风风通通道
9、道的的湿湿度度传传感感器器实实测测新新风风的的湿湿度度信信号号,通通过过调调节节加加湿湿阀阀的的开开度,使新风湿度在设定的范围内度,使新风湿度在设定的范围内。送风温度检测送风温度检测送风湿度检测送风湿度检测封封闭闭式式系系统统:新新风风量量为为零零,全全部部使使用用回回风风。冷冷热热消消耗耗最最省省,但空气质量较差。但空气质量较差。混混合合式式系系统统:采采用用比比例例适适当当的的新新风风、回回风风相相混混合合的的系系统统,即即新新回回风风混混合合系系统统。空空气气质质量量好好,又又节节约约能能源源,是是目目前前应应用用最最广的一类中央空调系统。广的一类中央空调系统。新新回回风风混混合合空空调
10、调系系统统比比全全新新风风空空调调系系统统增增加加了了回回风风系系统统和排风系统和排风系统,与全新风系统比较,需增加监控点:,与全新风系统比较,需增加监控点:1 1、回风温度监控、回风温度监控2 2、回风湿度监控、回风湿度监控3 3、新风、新风/回风比例监控回风比例监控回风温度监控回风温度监控回回风风通通道道的的温温度度传传感感器器实实测测回回风风温温度度,通通过过控控制制换换热热器器上上的的调调节节阀阀的开度来调节热水(或冷水)流量的开度来调节热水(或冷水)流量,使回风温度控制在设定的范围内,使回风温度控制在设定的范围内 。回风湿度监控回风湿度监控由由回回风风通通道道的的湿湿度度传传感感器器
11、实实测测回回风风通通道道的的湿湿度度信信号号,通通过过控控制制蒸蒸汽汽阀阀的的开度来调节蒸汽流量开度来调节蒸汽流量,使回风湿度保持在设定的范围内。,使回风湿度保持在设定的范围内。新风新风/回风比例监控回风比例监控 根根据据新新风风通通道道中中的的温温度度、湿湿度度传传感感器器以以及及回回风风通通道道中中的的温温度度、湿湿度度传传感感器器实实测测出出的的新新风风温温度度及及湿湿度度,以以及及回回风风温温度度及及湿湿度度,调调节节新新风风电电动动风风门门和和回回风风电电动动风风门门的的开开度度,使使新新风风/回回风风比比例例控控制制在在预预定定值值。在在不不同同的的气气象象条条件件下下,应应选择不
12、同的新风选择不同的新风/回风比例,以减少系统能耗。回风比例,以减少系统能耗。2.1.2 通风系统 通通风风系系统统包包括括送送风风和和排排风风。送送风风是是将将新新鲜鲜空空气气净净化化成成符符合合卫卫生生标标准准后后送送入入室室内内;排排风风是是把把不不符符合合卫卫生生标标准准的的污污浊浊空空气气净化,排至室外,称为排风。净化,排至室外,称为排风。通风机启动通风机启动/停止的控制停止的控制风机运行状态的监测和故障报警风机运行状态的监测和故障报警过滤器报警过滤器报警通风监控系统的监控功能有:通风监控系统的监控功能有:按送风量变化状况分类按送风量变化状况分类 定风量空调系统定风量空调系统变风量空调
13、系统变风量空调系统VAVVAV空调系统示意图空调系统示意图降低运行能耗方面具有很大的优势;降低运行能耗方面具有很大的优势;优点:优点:实现局部区域(房间)的灵活控制实现局部区域(房间)的灵活控制 ;能自动调节送入各房间冷量能自动调节送入各房间冷量 ;室内无过冷过热现象。室内无过冷过热现象。变风量的实现方法变风量的实现方法(1)风风机机出出口口阀阀门门控控制制 用传动装置改变风机出口蜗壳形态,从而改变风量。(2)风风机机入入口口导导叶叶片片控控制制 通过风机入口装有的放射可活动叶片来调节叶片的角度,从而改变风量。(3)变节距控制变节距控制 改变轴流风机叶片的安装角度,以改变风量。(4)风风机机转
14、转速速控控制制 通通过过改改变变风风机机的的转转速速,从从而而改改变变风风机机的的运运行行曲线。曲线。水水是是人人类类赖赖于于生生存存的的必必要要条条件件,没没有有水水就就没没有有生生命命,就就没没有有人人类类的的文文明明。实实现现对对给给水水排排水水系系统统的的监监控控是是提提高高科科学学管管理理水水平平,减减轻轻劳劳动动强强度度,保保证证人人们们用用水水质质量量和和节节约约能能源源消消耗耗的的一一项项既既重重要要又又必必要要的的技技术术措措施施,其其最最终终目目的的是是确确保保管管网网中中各各水水泵泵根根据据用用户户用用水水量量的的变变化化能能及及时时地地改改变变其其运运行行方方式式,使使
15、水水泵泵房房中中的的水水泵泵处处于于最最佳佳的的运运行行状状态态,从从而而实实现现管管网网的的合合理理调度。调度。给排水监控系统是智能大厦中的一个子系统。它的主要给排水监控系统是智能大厦中的一个子系统。它的主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数,功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数,以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡,实现以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡,实现泵房的安全运行,实现高效率、低能耗的最优化控制,从而泵房的安全运行,实现高效率、低能耗的最优化控制,从而达到经济运行的目的。达到经济运行的目的。2.1给排水监控系统2.2.1 2.2
16、.1 给水系统给水系统(供水系统供水系统)1 1、重力供水系统(高位水箱供水)、重力供水系统(高位水箱供水)重重力力给给水水系系统统是是用用水水泵泵将将水水提提升升到到最最高高处处水水箱箱中中,再再从从高高位水箱靠其自然压力将水送到各用水点位水箱靠其自然压力将水送到各用水点.2 2、恒压供水系统、恒压供水系统v应用变频装置改变水泵电机转速,从而改变供水量以及管应用变频装置改变水泵电机转速,从而改变供水量以及管网压力网压力。恒恒压压供供水水系系统统组组成成:压压力力传传感感器器,可可编编程程序序控控制制器器(PLCPLC)、变频器、供水泵组等变频器、供水泵组等 变频调速恒压供水系统变频调速恒压供
17、水系统1 1、排水泵起停监控、排水泵起停监控2 2、污水池检测与报警、污水池检测与报警2.2.2 2.2.2 排水系统的监控排水系统的监控排水水泵排水水泵(潜水泵潜水泵)排水系统主要包括排水系统主要包括污水处理池污水处理池污水集水井污水集水井废水集水井废水集水井给排水监控系统的监控内容水泵的自动启停控制、水位流量、压力的测量与水泵的自动启停控制、水位流量、压力的测量与调节;调节;使用水量、排水量的测量;使用水量、排水量的测量;污水处理设备运转的监视、控制;污水处理设备运转的监视、控制;水质检测;水质检测;节水程序控制;节水程序控制;故障及异常状况的记录等。故障及异常状况的记录等。给排水系统的监
18、控点 大大厦厦内内的的空空调调系系统统、给给排排水水系系统统、照照明明与与动动力力系系统统、电电梯、甚至于消防、防盗保安系统都要依赖于供配电系统。梯、甚至于消防、防盗保安系统都要依赖于供配电系统。2.3 供配电监控系统对对于于智智能能建建筑筑来来说说,供供配配电电系系统统是是建建筑筑的的动动力力供供应应中中心心,是是建建筑筑的的心心脏脏。如如果果没没有有可可靠靠的的供供配配电电系系统统,一一座座大大厦厦的的所所有有机机电电设设备备和和计计算算机机控控制制系系统统都都将将无无法法正正常常工工作作,大大厦厦也也将将处处于于瘫瘫痪痪状状态态。因因此此,供供配配电电系系统统是是大大厦厦重重要要的的基基
19、础础部部分分,必必须须利利用用各各种种先先进进技技术术与与智智能能化化系系统统和和设设备备,保保证证供供配配电电系系统统的的安安全全运行。运行。一、智能楼宇的负荷分布和变压器的配置 智智能能建建筑筑的的用用电电负负荷荷一一般般可可分分为为空空调调,动动力力,电电热热,照照明等。动力负荷主要指电梯,水泵,风机,洗衣机等设备明等。动力负荷主要指电梯,水泵,风机,洗衣机等设备。普普通通建建筑筑的的动动力力负负荷荷都都比比较较小小,随随着着建建筑筑高高度度的的增增加加,在在越越高高层层建建筑筑中中,由由于于电电梯梯负负荷荷和和水水泵泵容容量量的的增增大大,动动力力负负荷荷的的比比重重将将会会明明显显增
20、增加加。全全空空调调的的各各种种商商业业性性楼楼宇宇的的空空调调负负荷属于大宗用电,约占荷属于大宗用电,约占40%-50%40%-50%。负荷分布负荷分布变压器配置变压器配置空空调调系系统统的的冷冷热热源源设设备备一一般般放放在在大大楼楼的的地地下下室室或或首首层层,动动力力负负荷荷中中的的水水泵泵,洗洗衣衣机机等等亦亦大大部部分分放放在在下下部部,就就负负荷荷的的竖竖向向分分布布来来说说,负负荷荷大大部部分分集中在下部,因此将变压器设置在建筑物的下部是有利的。集中在下部,因此将变压器设置在建筑物的下部是有利的。4040层层以以上上的的建建筑筑电电梯梯设设备备较较多多,此此类类负负荷荷大大部部
21、分分集集中中在在大大楼楼的的顶顶部部,竖竖向向中中段段层层楼楼较较多多,通通常常设设有有分分区区电电梯梯和和中中间间水水泵泵站站。在在这这种种情情况况下下,宜宜将将变变压压器器按按上上下下层层配配置置,也也可可以以按按上上,中中,下下层层分分别别配配置置,供供电电变变压压器器的范围大约为的范围大约为15-2015-20层。层。负负荷荷中中心心是是供供配配电电设设计计中中一一个个重重要要概概念念,它它实实际际上上是是一一种种最最佳佳配配电电点点,需需要要按按所所要要达达到到的的优优化化目目标标的的目目标标函函数数,以以及及不不同同的的计计算算条条件件来来确确定定。变变电电所应尽量设在负荷中心,以
22、便于配电,节省导线,也有利于施工。所应尽量设在负荷中心,以便于配电,节省导线,也有利于施工。二、智能楼宇供配电系统二、智能楼宇供配电系统低低压压配配电电:是是指指从从低低压压变变电电所所配配电电屏屏分分路路开开关关到到大大型型用用电电设备或各楼层的配电盘的一部分线路。设备或各楼层的配电盘的一部分线路。高压配电高压配电低压配电低压配电高压配电:高压配电:指从高压送电到低压配电屏的这部分线路指从高压送电到低压配电屏的这部分线路高压配电系统高压配电系统电电力力的的输输送送和和分分配配,必必须须母母线线,开开关关,配配电电线线路路,变变压压器器等等组组成成一一定定的的供供电电电电路路,这这个个电电路路
23、就就是是供供电电系系统统的的一一次次结结线线,即即主主结结线线。现现代代智智能能楼楼宇宇由由于于功功能能上上的的需需要要,一一般般都都采采用用双双电电源源进进线线,也也就就是是要要求求有有两两个个独独立立的的电电源源,常用的供电方案如图所示。常用的供电方案如图所示。(a)(a)一备一用方案一备一用方案(b)(b)同时供电方案同时供电方案 我我国国目目前前最最常常用用的的主主接接线线方方案案。高高压压侧侧和和低低压压侧侧都采用母线分段,可靠性比较高。都采用母线分段,可靠性比较高。低压配电低压配电 低低压压配配电电方方式式是是指指低低压压干干线线的的配配线线方方式式。智智能能楼楼宇宇由由于于负负荷
24、荷的的种种类类很很多多,低低压压系系统统的的组组织织是是否否得得当当,将将直直接接影影响响大大楼楼用用电的安全运行和经济管理。电的安全运行和经济管理。低压配电的结线方式可分为放射式和树干式、混合式三类。低压配电的结线方式可分为放射式和树干式、混合式三类。放射式放射式树干式树干式混合式混合式一级负荷一级负荷:消防设备、重要业务及管理用计算机及外设、:消防设备、重要业务及管理用计算机及外设、通信设备、保安设备和重要场所的应急照明;通信设备、保安设备和重要场所的应急照明;二级负荷二级负荷:客梯、生活供水泵房等;:客梯、生活供水泵房等;三级负荷三级负荷:空调、普通照明等:空调、普通照明等。智能建筑用电
25、负荷的三个等级智能建筑用电负荷的三个等级消消防防设设备备主主要要包包括括: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,防防排排烟烟设设施施,火灾自动报警,自动灭火装置,火灾事故照明等等。火灾自动报警,自动灭火装置,火灾事故照明等等。三、应急电源系统三、应急电源系统一一级级负负荷荷中中特特别别重重要要负负荷荷,除除有有两两个个电电源源外外,还还必必须须增增设设应应急急电电源源。为保证对特别重要负荷的供电,为保证对特别重要负荷的供电,严禁将其他负荷接入应急供电系统。严禁将其他负荷接入应急供电系统。电电力力负负荷荷根根据据对对供供电电可可靠靠性性的的要要求求及及中中断断供供电电所所造造
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