BA控制對象及監(jiān)控原理PPT課件

1、.,1,BA系統(tǒng)主要監(jiān)控對象 及監(jiān)控原理,.,2,BA系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象,冷熱源設備子系統(tǒng) 空調(diào)設備子系統(tǒng) 送排風設備子系統(tǒng) 給排水設備子系統(tǒng) 照明設備子系統(tǒng) 電力設備子系統(tǒng) 電梯設備子系統(tǒng)等,.,3,B A 系 統(tǒng) 監(jiān) 控 對 象 的 分 布,.,4,.,5,變配電系統(tǒng),民用樓宇中的變配電及應急發(fā)電設備監(jiān)控系統(tǒng)主要以監(jiān)視為主。 各類控制、保護及聯(lián)動功能一般在各開關柜、變壓器、配電箱內(nèi)部實現(xiàn)或由人工就地控制。 無論是樓宇自控系統(tǒng)直接監(jiān)控還是采用專業(yè)能源管理系統(tǒng)，變配電及應急發(fā)電設備監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構仍然是集散控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線連接各傳感器、變送器及執(zhí)行機構，現(xiàn)場信號送入上位機后進行統(tǒng)一監(jiān)視

2、、管理。,.,6,變配電系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容,高壓測監(jiān)視 低壓測監(jiān)視 變壓器監(jiān)視 應急發(fā)電機監(jiān)視 直流操作電源監(jiān)視,.,7,高壓測監(jiān)控內(nèi)容,高壓進線主開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 高壓進線三相電流監(jiān)測； 高壓進線AB BC CA線電壓監(jiān)測； 高壓進線頻率監(jiān)測 ； 功率因數(shù)監(jiān)測 ； 電量計量等。,.,8,低壓測監(jiān)控內(nèi)容,變壓器二次側主開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 變壓器二次側AB、BC、CA線電壓及電流監(jiān)測； 變壓器二次三相功率因素； 母聯(lián)開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 母聯(lián)的三相電流監(jiān)測； 各低壓配電開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài)監(jiān)測； 各低壓配電出線三相電壓、電流、功率及功率因數(shù)監(jiān)測 ； 電量管理與分

3、析等 。,.,9,變壓器及發(fā)電機監(jiān)控,變壓器溫度監(jiān)測； 風冷變壓器風機運行狀態(tài)監(jiān)測； 油冷變壓器油溫及油位監(jiān)測； 發(fā)電機線路電氣參數(shù)的監(jiān)測，如電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率等； 發(fā)電機運行狀況監(jiān)測，如轉速、油溫、油壓、進出水溫、水壓、排氣溫度、油箱油位等； 發(fā)電機及相關線路狀態(tài)檢測等。,.,10,直流操作電源監(jiān)控,直流蓄電池組的作用是產(chǎn)生直流220V、110V、24V直流電。它通常設置在高壓配電室內(nèi)，為高壓主開關操作、保護、自動裝置及事故照明等提供直流電源。為保證直流正常工作，變配電及應急發(fā)電設備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視各開關的狀態(tài)，尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進行監(jiān)視，及記錄，若發(fā)現(xiàn)異常情況及

4、時處理。,.,11,.,12,變配電監(jiān)控主要設備,電壓、電流互感器 電壓、電流、功率、功率因數(shù)、相位、頻率等變送器 有功電度變送器（電度脈沖發(fā)生器） 溫度傳感器 油位傳感器或油位開關,.,13,變配電監(jiān)控工程實施,變配電監(jiān)控系統(tǒng)屬于建筑物重要設備系統(tǒng)，其監(jiān)控功能往往由專業(yè)設備提供商提供成套設備（EMS）完成。BA系統(tǒng)不一定需要直接進行監(jiān)控，只需增配網(wǎng)關讀取數(shù)據(jù)。 如果BA系統(tǒng)直接進行監(jiān)控需注意與電力部門及設備供應商的協(xié)調(diào)。,.,14,照明系統(tǒng),照明系統(tǒng)是提供良好、舒適環(huán)境的重要手段，同時也是能源消耗的重要組成部分。 照明設備自動控制能保證建筑物內(nèi)部的良好光環(huán)境控制并起到節(jié)能效果。 在現(xiàn)代化樓宇

5、中，利用照明設備監(jiān)控系統(tǒng)合理地安排各區(qū)域的照明方式和照明時間，既可以滿足正常生活、工作的需要，方便物業(yè)管理流程；又能起到節(jié)能作用，同時交替使用不同回路作為長明燈，保證同一區(qū)域燈泡壽命基本相同，延緩燈泡老化，增加其壽命。,.,15,不同區(qū)域的照明需求,辦公室及酒店客房等區(qū)域（就地、時間表、照度、占用情況、遠程）。 門廳、走道、樓梯等公共區(qū)域（時間表、回路、照度、占用情況）。 大堂、會議廳、接待廳、娛樂場所等區(qū)域（場景）。 泛光照明（遠程、區(qū)域）。 災難及應急照明設備（聯(lián)動）。 其他區(qū)域照明（時間表、照度）。,.,16,照明控制模式,時間表控制模式 情景切換控制模式 動態(tài)控制模式（照度、聲感、紅外

6、） 遠程強制控制模式 聯(lián)動控制模式 混合（優(yōu)先級）,.,17,.,18,EIB智能照明控制系統(tǒng),是BA直接照明控制的主要競爭對手 EIB系統(tǒng)的主要特點是照明設備及相應程序類型全，許多開關、調(diào)光、傳感器都直接連在總線上。 EIB設備安裝方便、造型豪華，在高級場館、家居照明控制中具有較大優(yōu)勢。 目前，許多工程中將部分區(qū)域照明獨立出來應用EIB控制，然后再通過網(wǎng)關與BA系統(tǒng)相連，有BA系統(tǒng)提供上層管理方案。,.,19,冷熱源系統(tǒng),冷源設備包括冷水機組、冷卻塔、熱泵、水泵等。主要為建筑物空調(diào)系統(tǒng)提供冷量。 熱源設備包括鍋爐機組或熱泵機組等，除為建筑物空調(diào)系統(tǒng)供熱外，還包括生活熱水系統(tǒng),.,20,.,2

7、1,冷水機組工作原理,.,22,冷水機組監(jiān)控內(nèi)容,民用建筑中，冷水機組的監(jiān)控一般由自帶控制器完成，BA系統(tǒng)通過通訊接口或干節(jié)點方式監(jiān)控以下內(nèi)容： 冷水機組啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視 冷水機組故障報警監(jiān)視 冷水機組的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視 冷水機組進出水溫度、流量或水流狀態(tài) 等（這些監(jiān)控也可由BA系統(tǒng)安裝傳感器 自行完成） 工程中具體獲取那些數(shù)據(jù)需與廠商進行協(xié)調(diào)。 除對冷水機組本身的控制外。樓宇自控系統(tǒng)還要對各冷水機組的冷凍水、冷卻水進水閥進行控制，還根據(jù)需要測量冷凍水、冷卻水進/回水的溫度、流量等參數(shù)。,.,23,冷凍水回路（水泵不變頻）監(jiān)控內(nèi)容,冷凍水泵監(jiān)控 冷凍水泵的啟/停及狀態(tài)監(jiān)視 冷凍水泵故障

8、報警監(jiān)視 冷凍水泵的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等 蝶閥控制及水流狀態(tài) 冷凍水供/回水的監(jiān)測參數(shù) 冷凍水供/回水溫度監(jiān)測 冷凍水供/回水總管壓力監(jiān)測 冷凍水循環(huán)流量監(jiān)測等,.,24,冷凍水供回水總管溫度及流量測取位置,.,25,特殊情況下冷凍水供回水總管溫度及流量的測取位置,.,26,冷卻水回路監(jiān)控內(nèi)容,冷卻塔監(jiān)控 啟?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視 故障及手自動監(jiān)視 蝶閥控制 冷卻水泵監(jiān)控 啟?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視 故障及手自動監(jiān)視 蝶閥控制及水流狀態(tài) 冷卻水供/回水監(jiān)測 回水溫度,.,27,冷源系統(tǒng)啟停順序,當需要啟動冷水機組時，一般首先啟動冷卻塔，其次啟動冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，然后是冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的啟動，當確定冷凍水、冷卻

9、水循環(huán)系統(tǒng)均已啟動后方可啟動冷水機組；當需要停止冷水機組時，停止的順序與啟動順序正好相反，一般首先停止冷水機組，然后是冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，最后是冷卻塔。,.,28,冷熱源群控概念,冷水機組臺數(shù)控制：根據(jù)建筑物冷量需求決定冷水機組的啟動臺數(shù)及具體啟動哪一臺。 配套設備的啟動控制（一一對應、單獨控制、故障處理）,.,29,.,30,冷凍水回路水泵變頻控制方式,.,31,熱泵工作原理,.,32,.,33,鍋爐系統(tǒng),鍋爐系統(tǒng)設備包括鍋爐機組、熱交換器及熱水循環(huán)三部分： 鍋爐機組一般由設備專業(yè)控制器控制，通過網(wǎng)關接入BA系統(tǒng)； 熱交換器由BA系統(tǒng)直接控制； 熱水循環(huán)系統(tǒng)的控制原理與冷凍水系統(tǒng)

10、原理基本相同（兩管制、四管制）。 當存在多臺鍋爐機組、多臺熱交換器時，同樣涉及到設備之間的聯(lián)動及群控問題,.,34,鍋爐機組監(jiān)控內(nèi)容,鍋爐機組啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視； 鍋爐機組故障報警監(jiān)視； 鍋爐機組的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視； 鍋爐機組進、出口蒸汽溫度、壓力及 流量監(jiān)視等。 如有必要還可要求廠商開放煙氣含氧量、燃燒消耗量等參數(shù)供樓宇自控系統(tǒng)讀取監(jiān)視。,.,35,熱交換器監(jiān)控內(nèi)容,熱交換器一端與鍋爐機組的蒸汽回路相連，另一端與熱水循環(huán)回路相連。其主要監(jiān)控內(nèi)容包括： 熱水循環(huán)回路出水溫度監(jiān)測； 蒸汽回路閥門開度調(diào)節(jié)； 熱水循環(huán)回路蝶閥控制； 熱水循環(huán)回路水流監(jiān)測等。,.,36,通風空調(diào)系統(tǒng),新風機組

11、風機盤管機組 空氣處理機組 定/變風量末端 冷吊頂系統(tǒng) 送/排風系統(tǒng),.,37,新風機組監(jiān)控原理1,.,38,新風機組監(jiān)控原理2,.,39,風機盤管機組,.,40,空氣處理機組1,.,41,空氣處理機組2,.,42,定風量末端,.,43,變風量末端,.,44,變風量系統(tǒng),通過改變末端風量以達到節(jié)約送風能源（風機變頻）、冷熱源能源的目的。 滿足不同房間的個性化需求。,.,45,VAV系統(tǒng)的控制難度,但由于變風量控制系統(tǒng)中任何一個末端風量的變化都會導致總風管壓力的變化，如不能及時調(diào)整新風機轉速或其他各風口風閥開度，其他各末端的風量都將受到干擾，發(fā)生變化。 各末端的風量準確測量也比較困難，尤其當風量

12、較小時 。 當空調(diào)機組總送風量變化時，如何保證足夠的新風量。 變風量控制系統(tǒng)的控制要較定風量系統(tǒng)要復雜的多。,.,46,VAV系統(tǒng)的控制內(nèi)容,VAV末端控制 風管靜壓控制 空氣處理裝置控制,.,47,VAV末端控制,壓力有關型VAV末端 壓力無關型VAV末端,.,48,風機驅(qū)動型VAV末端,風機串聯(lián)型 風機并聯(lián)型,.,49,風機驅(qū)動型VAV末端比較,.,50,再加熱型VAV末端,.,51,風管靜壓控制,定靜壓控制 變靜壓控制 總風量控制,.,52,VAV的定靜壓控制,此方法是在送風道的適當位置處設置靜壓傳感器，以保持該點靜壓固定不變?yōu)榍疤?，通過不斷調(diào)整送風機輸入電力頻率來改變空調(diào)系統(tǒng)的送風量。

13、 該點一般設在靠近主風道末端，離末端距離約為主風道全長的三分之一處。 這種控制方式的不足之處是在管網(wǎng)較為復雜的情況下，靜壓傳感受器的設置位置及數(shù)量難以確定，且節(jié)能效果較差（尤其是風量需求較小時）。 定靜壓控制方式在歐美應用較多。,.,53,VAV的變靜壓控制,此方法是通過變風量末端的風閥開度反饋控制風機運行頻率，使開度最大的末端風閥處于接近全開的狀態(tài)。 當此閥門開度為100%時，認為風量不足，即變風量末端入口靜壓不足，應增加風機轉速； 當此閥門開度介于85%與100%之間時，認為風量滿足需求，即變風量末端靜壓適中； 當此閥門開度小于85%時，認為風量滿足需求，但變風量末端入口靜壓過高，應降低風

14、機轉速。 變靜壓控制方式在日本應用較多。,.,54,變靜壓控制的具體策略,.,55,總風量控制1,各VAV末端的需求風量之和即為對空氣處理設備的總風量需求。 當風道阻力不變時，總風量與風機轉速保持正比關系：G1/G2=a(N1/N2)。 當風道阻力改變時，可表示總風量與風機轉速的關系為：G1/G2=a(bN1/N2)，其中b為修正參數(shù)。,.,56,總風量控制2,定義相對需求風量Ri=Gsi/Gdi，其中Gsi表示實際運行時第i各末端的需求風量，Gdi表示該風口的設計風量。 則b=1+Qk，其中Q為所有Ri的均方差，k為自適應整定參數(shù)，默認為1。 這樣， 其中，Nd為風機的設計轉速。,.,57,三種風管靜壓控制方法比較,實現(xiàn)難度上，定靜壓總風量變靜壓 建設成本，總風量定靜壓變靜壓 節(jié)能效果，定靜壓總風量變靜壓 末端之間的相互影響，定靜壓變靜壓總風量 響應速度，變靜壓定靜壓總風量,.,58,空氣處理裝置控制,新風量控制 盤管水閥根據(jù)送風溫度反饋控制開度 加濕閥根據(jù)送風濕度反饋控制加濕量,.,59,