建筑設備管理系統(tǒng)

1建筑設備管理系統(tǒng)精品資料2建筑設備管理系統(tǒng)一、智能建筑概述二、樓宇自控的發(fā)展(fāzhǎn)三、樓宇自控系統(tǒng)四、樓宇自控子系統(tǒng)五、系統(tǒng)組成六、通信協(xié)議七、空調DDC設計精品資料3建筑設備管理系統(tǒng)一、智能建筑概述1.定義(dìngyì)2.構成3.功能精品資料4建筑設備管理系統(tǒng)二、樓宇自控的發(fā)展史樓宇自控的發(fā)展史是一個從監(jiān)控到管理的發(fā)展過程。1984年1月在美國康涅狄格州Hartford竣工(jùngōng)的CityPlace大樓的宣傳材料當中第一次出現(xiàn)“智能建筑”（IB，IntelligentBuilding）一詞，標志著“智能建筑”概念的形成。精品資料5建筑設備管理系統(tǒng)三、建筑設備管理系統(tǒng)1、對于一座現(xiàn)代化大樓，在沒有安裝(ānzhuāng)BAS的時候，使用常規(guī)設備往往存在以下問題：控制問題管理問題維護問題能耗問題精品資料6建筑設備管理系統(tǒng)2、建筑設備管理系統(tǒng)就是采用計算機、網(wǎng)絡通訊和自動化控制技術，對建筑物中的機電設備（空調機組、風機、水泵等）進行自動化監(jiān)控(jiānkònɡ)管理的綜合性系統(tǒng)，稱為BAS（BuildingAutomationSystem）。精品資料7精品資料8精品資料9精品資料10建筑設備管理系統(tǒng)3、BAS系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和參數(shù)(cānshù)內容空調機組：新風空調機組、新/回風空調機組、變風量空調機組冷/熱源系統(tǒng)：冷凍機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、熱交換器、熱泵機組精品資料11建筑設備管理系統(tǒng)給排水系統(tǒng)：各類水泵、各類水箱電力系統(tǒng)：照明控制、高/低壓(dīyā)信號測量、備用發(fā)電機組電梯保安門鎖、巡更等精品資料12建筑設備管理系統(tǒng)4、BAS系統(tǒng)所能夠產(chǎn)生的實際效果提供舒適的工作環(huán)境提供先進的現(xiàn)代化管理手段便于(biànyú)大樓管理人員對設備進行操作，同時監(jiān)視設備運行情況，提高整體管理水平精品資料13建筑設備管理系統(tǒng)良好的管理將延長大樓設備的使用壽命，使設備更換的周期延長，節(jié)省大樓的設備開支及時發(fā)出設備故障及各類報警信號，將損失降到最低點，便于操作人員處理(chǔlǐ)故障節(jié)省大樓運行費用，節(jié)約能源精品資料14建筑設備管理系統(tǒng)四、BAS子系統(tǒng)定義：樓宇自動化系統(tǒng)一般分為狹義和廣義兩種。狹義的樓宇自動化系統(tǒng)主要包括：變配電子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、空調和冷熱源子系統(tǒng)、電梯子系統(tǒng)、給排水子系統(tǒng)、停車場管理(guǎnlǐ)與門禁子系統(tǒng)等。廣義的樓宇自動化系統(tǒng)還應包括：火災自動檢測與報警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)兩部分。

精品資料建筑設備管理系統(tǒng)變配電系統(tǒng)：變配電系統(tǒng)是通過BAS的管理中心提供(tígōng)對于建筑物內的高低配電房及所有變配電設備的監(jiān)視報警和管理及程序控制，提供(tígōng)對于重要電氣設備的控制程序、時間程序和相應的聯(lián)動程序。15精品資料16建筑設備管理系統(tǒng)供暖、通風及空調系統(tǒng)：它為建筑物內提供(tígōng)了一個舒適的環(huán)境，是BAS當中最為重要的子系統(tǒng)。系統(tǒng)為建筑物內的機電設備（如：冷卻塔、冷水機組、空氣處理機、氣控設備等）提供(tígōng)一個最優(yōu)化的控制。其基本控制功能包括：設備控制、循環(huán)控制、最佳起/停控制、邏輯功能、趨勢運行記錄、報警管理等。精品資料17給排水系統(tǒng)：給排水系統(tǒng)主要是對于飲用水的提供(tígōng)，以及對于污水的排放。建筑設備管理系統(tǒng)精品資料18建筑設備管理系統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)(xìtǒng)：電梯控制系統(tǒng)(xìtǒng)是通過BAS系統(tǒng)(xìtǒng)對于建筑物內的多臺電梯，實行集中的控制和管理程序，同時配合BAS系統(tǒng)(xìtǒng)的部分子系統(tǒng)(xìtǒng)，執(zhí)行聯(lián)動程序。精品資料19建筑設備管理系統(tǒng)五、BAS系統(tǒng)的組成中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺或多臺微型計算機、存儲器、磁帶機和接口(jiēkǒu)裝置）、外圍設備（顯示終端、鍵盤、打印機）和不間斷電源（UPS）三部分。精品資料20建筑設備管理系統(tǒng)傳感器及執(zhí)行調節(jié)機構：傳感器是指裝設在各監(jiān)視現(xiàn)場和各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關、用來檢測現(xiàn)場設備(shèbèi)的各種參數(shù)（如溫度、濕度、壓差、液位等），并發(fā)出信號送到調節(jié)控制器（分站、數(shù)據(jù)中心等），如電阻溫度檢測器、復合濕度檢測器、風道靜壓變送器、壓差變送器；精品資料21建筑設備管理系統(tǒng)執(zhí)行調節(jié)(tiáojié)機構是指裝設在各監(jiān)控現(xiàn)場接受分站調節(jié)(tiáojié)控制器的輸出指令信號，并調節(jié)(tiáojié)控制現(xiàn)場運行設備的機構，如電動閥、電磁閥、調節(jié)(tiáojié)閥等，包括執(zhí)行機構（如電動閥上的電機）和調節(jié)(tiáojié)機構（電動閥的閥門）。精品資料22建筑設備管理系統(tǒng)分站控制器：是以微處理機為基礎的可編程直接數(shù)字控制器（俗稱：DDC或現(xiàn)場控制器），它接收傳感器輸出的信號，進行數(shù)字運算，邏輯分析判斷處理后自動(zìdòng)輸出控制信號，動作執(zhí)行調節(jié)機構。精品資料23建筑設備管理系統(tǒng)分站控制器是整個控制系統(tǒng)的核心，采用(cǎiyòng)直接數(shù)字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四種輸入/輸出接口。方便靈活地與現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行調節(jié)機構直接相連接，對各種物理量進行測量，以及實現(xiàn)對被控系統(tǒng)的調節(jié)與控制。精品資料24建筑設備管理系統(tǒng)AI-模擬量輸入接口，可用作儀表的檢測輸入，如溫度、壓力等，一般為1-10V或4-20mA的直流信號（DC）。AO-模擬量輸出(shūchū)接口，用于操作控制閥、執(zhí)行器等，如電動閥、三通閥、風門執(zhí)行器等，不需要外部電源，輸出(shūchū)為0-10V的直流信號（DC）。

精品資料25建筑設備管理系統(tǒng)DI-數(shù)字量輸入接口，即觸點(chùdiǎn)、液位開關、限位開關的閉合與斷開，一般用作檢測設備狀態(tài)、報警接點、脈沖計數(shù)等。DO-數(shù)字量輸出接口，用于控制風機，水泵等運行，亦可作為輸出信號與動作增減量型執(zhí)行機構。精品資料26建筑設備管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸線路：是聯(lián)系系統(tǒng)(xìtǒng)各部分的紐帶，從各個監(jiān)控點到分站控制器的線路是逐點連接（放射式），數(shù)據(jù)中心與各分站通過總線型或環(huán)形網(wǎng)絡結構進行組網(wǎng)，各分站直接用一回路雙芯導線連接到總線上就可以實現(xiàn)分站與分站之間，分站與中央站之間的通信。精品資料27建筑設備管理系統(tǒng)六、通信控制協(xié)議樓宇自控(zìkònɡ)系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是通過控制網(wǎng)絡實現(xiàn)的，這就要求控制設備以及建筑設備都要遵循一定的通信協(xié)議。目前，國際上采用較多的是BACnet和LonMark。精品資料28建筑設備管理系統(tǒng)七、BAS系統(tǒng)的設計BAS系統(tǒng)的設計具有很大的靈活性，應根據(jù)建筑物的整體功能需求(xūqiú)和物業(yè)管理方式控制水平，根據(jù)建筑物內不同區(qū)域的要求和被控系統(tǒng)的各個特點，選擇技術先進、成熟、可靠、經(jīng)濟合理的控制系統(tǒng)方案和設備，避免投資的盲目性。精品資料29建筑設備管理系統(tǒng)1、樓宇自動化系統(tǒng)設計依據(jù)JGJ/T16-92“民用建筑電氣設計規(guī)范”GBJ116-88“火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范”GB4718-84“火災報警設備專業(yè)名詞術語”GBJ19-87“采暖通風與空調調節(jié)設計規(guī)范”GBJ115-87“工業(yè)(gōngyè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范”GBJ93-86“工業(yè)(gōngyè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范”精品資料30建筑設備管理系統(tǒng)2、設計步驟：確定BAS規(guī)模，根據(jù)冷凍、空調、變配電、熱力、給排水等相關專業(yè)提供(tígōng)的設計條件（資料）及投資情況，功能內容，確定需要監(jiān)控的設備種類、數(shù)量、分布情況及標準；精品資料31建筑設備管理系統(tǒng)確定各子系統(tǒng)組成(zǔchénɡ)方案、功能及技術要求；確定各子系統(tǒng)之間的關聯(lián)方式；確定BAS中各子系統(tǒng)與大廈其它部分間的接口精品資料32建筑設備管理系統(tǒng)根據(jù)各專業(yè)的控制要求和控制內容確定并畫出設備監(jiān)控系統(tǒng)原理圖統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控點（AI、AO、DI、DO）的數(shù)量，分布情況(qíngkuàng)并列表根據(jù)監(jiān)控點數(shù)和分布情況(qíngkuàng)確定分站的監(jiān)控區(qū)域、分站設置的位置，統(tǒng)計整個大樓所需分站的數(shù)量、類型及分布情況(qíngkuàng)精品資料33建筑設備管理系統(tǒng)選擇現(xiàn)場設備的傳感器和執(zhí)行機構確定(quèdìng)樓宇監(jiān)控的系統(tǒng)網(wǎng)絡及中心站設備的選擇最后實施布線精品資料34建筑設備管理系統(tǒng)3、現(xiàn)場控制器DDC的設置原則及布線方式DDC的設置，應主要考慮系統(tǒng)管理方式，安裝調試維護方便和經(jīng)濟性，一般按機電系統(tǒng)的平面布置(bùzhì)進行劃分，如布置(bùzhì)在：冷凍站、熱交換站、空調機房、新風機房等控制參數(shù)較為集中之處，也可根據(jù)要求布置(bùzhì)在弱電豎井中，箱體一般掛墻明裝；精品資料35建筑設備管理系統(tǒng)每臺DDC的輸入輸出接口(jiēkǒu)數(shù)量與種類應與所控制的設備要求相適應，并留有10%-15%的余量；精品資料36建筑設備管理系統(tǒng)4、BAS中央控制室要求BAS中控室的位置，應盡量靠近控制負荷中心，注意遠離(yuǎnlí)變配電室等電磁干擾源，并注意防潮、防震。BAS中控室可與消防中心，保安監(jiān)控中心等合并組成樓宇控制中心，此時位置應滿足消防中心的要求精品資料37建筑設備管理系統(tǒng)BAS中央控制室室內設備布置時應滿足以下要求：1、控制臺前應留大于3m的操作距離，控制臺離墻布置時臺后應留有大于1m的檢修(jiǎnxiū)距離，并注意避免陽光直射2、當控制臺橫向排列總長度大于7m時應在兩端各留有足夠的安裝和觀察面積3、當BAS系統(tǒng)單獨設置不間斷電源，并采用集中供電方式時，應考慮放置電源設備的面積和位置4、應適當考慮工作人員值班，維修及休息所需的面積精品資料38建筑設備管理系統(tǒng)BAS中央控制室其它要求(yāoqiú)：1、控制室內宜采用抗靜電活動地板2、當控制室內長度大于7m時，宜設兩個外開門的出口，門寬不小于1mc、控制室內土建及裝修等要求(yāoqiú)參見有關計算機房設計標準精品資料39建筑設備管理系統(tǒng)5、BAS系統(tǒng)的電源要求1、應由變配電站引出(yǐnchū)專用回路向中央控制室進行供電，所使用供電回路應是應急電源；2、中央操作站供電應設不間斷電源（UPS）裝置，其容量應包括系統(tǒng)內用電設備的總和并考慮預計的擴展容量，UPS供電時間不低于20分鐘；精品資料40建筑設備管理系統(tǒng)3、DDC的電源宜采用中央(zhōngyāng)控制室集中供電方式，以放射式供給各DDC，如采用就地供電方式，可由就近的應急電源供給；精品資料41建筑設備管理系統(tǒng)6、BAS系統(tǒng)的接地要求一般采用建筑物總體(zǒngtǐ)接地方式，要求總體(zǒngtǐ)接地電阻不大于1，如BAS系統(tǒng)單獨設置接地極，應采用一點接地方式，要求接地電阻不大于4，并與建筑物防雷接地系統(tǒng)接地極間距離不小于20m精品資料42建筑設備管理系統(tǒng)BAS系統(tǒng)設計中采用的儀表量程選擇、調節(jié)閥計算方法(fāngfǎ)等，見有關自控設計手冊；現(xiàn)場儀表安裝方法(fāngfǎ)參見有關自動化儀表標準安裝圖冊及設備生產(chǎn)廠家的安裝使用說明書。精品資料43建筑設備管理系統(tǒng)八、空調DDC系統(tǒng)(xìtǒng)的監(jiān)控設計

(一)空調DDC系統(tǒng)(xìtǒng)的定義及組成DDC系統(tǒng)(xìtǒng)是BAS的技術形式。DDC是英文DIRECTDIGITALCONTROL的縮寫，譯為“直接數(shù)字控制”。精品資料44建筑設備管理系統(tǒng)空調DDC系統(tǒng)，即利用計算機控制技術，將空調系統(tǒng)中各種信號（溫度、壓力、流量、狀態(tài)等），通過輸入裝置輸入計算機，經(jīng)相應程序運算處理(chǔlǐ)，將處理(chǔlǐ)后的信號經(jīng)輸出裝置輸出，進而控制相應的執(zhí)行機構。如圖所示。精品資料45建筑設備管理系統(tǒng)(二)DDC系統(tǒng)信號種類信號按其輸出輸入能否直接被微機或執(zhí)行器接受(jiēshòu)分為數(shù)字量輸入（DI）、數(shù)字量輸出（DO）、模擬量輸入（AI）和模擬量輸出（AO）四種信號。精品資料46建筑設備管理系統(tǒng)模擬量信號所對應(duìyìng)的是一定量的電壓或電流值，它與傳感器輸出信號的特性有關。空調自控系統(tǒng)中常見的模擬量輸入信號：溫度、濕度、壓力流量、壓差等；模擬量輸出信號：需控制的電動風閥及電動水閥。

精品資料47建筑設備管理系統(tǒng)數(shù)字量輸入信號包括：風機、水泵、冷卻塔風扇、電機的運行狀態(tài)、過濾器淤塞(yūsè)狀態(tài)報警、壓差開關、液位開關、開關信號，防凍保護等。數(shù)字量輸出信號包括：電磁閥的控制、二位電動水閥的控制、水泵、風機、冷卻塔等設備的啟?？刂?。精品資料48建筑設備管理系統(tǒng)(三)空調DDC監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能空調DDC系統(tǒng)能實現(xiàn)樓宇中空調系統(tǒng)各種控制(kòngzhì)功能，同時具備各種管理功能。精品資料49建筑設備管理系統(tǒng)（1）能量控制及管理功能。即根據(jù)建筑物實際冷、熱負荷，對空調系統(tǒng)中的風系統(tǒng)和水系統(tǒng)進行(jìnxíng)控制，自動控制冷熱設備運行狀態(tài)及運行參數(shù)，使整個空調系統(tǒng)達到最佳節(jié)能狀態(tài)。（2）對空調系統(tǒng)及其冷、熱源系統(tǒng)的相關參數(shù)進行(jìnxíng)調節(jié)控制及監(jiān)測，對空調設備運行進行(jìnxíng)監(jiān)測。（3）空調設備如冷水機組、泵、風機等在規(guī)定時間的啟?？刂?，以達到節(jié)能目的。精品資料50建筑設備管理系統(tǒng)（4）自動累積空調設備的運行時間，維修期限報警，以便更換或維修相關設備，延長設備使用壽命，提高設備的運行質量。（5）根據(jù)空調設備運行時間，自動切換(qiēhuàn)工作及備用設備，保持設備良好的工作狀態(tài)。（6）對空調系統(tǒng)的能量消耗進行計量，記費。（7）各種物業(yè)管理文本的自動生成、打印及查詢。精品資料51建筑設備管理系統(tǒng)四）空調DDC控制舉例空調DDC控制含空調風系統(tǒng)控制及空調水系統(tǒng)控制，下面分別(fēnbié)舉例加以說明。精品資料52建筑設備管理系統(tǒng)空調系統(tǒng)：（以新風機組的控制為例）新風機組是空氣——水系統(tǒng)空調形式的主要設備之一，其控制狀況的好壞直接影響到整個空調系統(tǒng)的工作(gōngzuò)質量，新風機組一般由新風段、過濾段、盤管段（復合盤管對應二管制，四管制為表冷器和加熱器）、加濕段、送風機段及相應的檢修段組成，有的還配有能量回收裝置，控制說明如圖所示。精品資料53建筑設備管理系統(tǒng)1）對新風機組進行啟?？刂?。2）新風機組風機啟動后，新風閥聯(lián)鎖開啟。3）根據(jù)溫度T1控制冷、熱盤管電動閥MD1的開關。冬/夏工作轉換后，冬季根據(jù)濕度H控制加濕器電磁MD2的開、關。4）溫度T1低至防凍報警溫度時，自動切斷風機電源(diànyuán)。聯(lián)鎖關閉新風閥VD，全開電動水閥MD1，并發(fā)出報警信號。精品資料54樓宇自控(zìkònɡ)系統(tǒng)5）過濾器積塵達到一定程度后，壓差開關發(fā)出淤塞(yūsè)報警信號。6）停機時，新風閥VD聯(lián)鎖關閉，電動閥MD1全關，關閉電磁閥MD2。7）監(jiān)測送風機運行狀態(tài)。精品資料55精品資料56精品資料57精品資料58建筑設備管理系統(tǒng)2空調水系統(tǒng)此系統(tǒng)為一級泵變流量系統(tǒng)，空調末端裝置接管(jiēguǎn)為兩管制，冷水機組與冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔為一對一方式運行。冷