楼宇自动化控制系统技术方案

楼宇自动化控制系统技术方案区检综合楼建造面积20000平方米，楼高20层，地下1层，整栋大楼里分布着冷水机、电梯、高低压变配电柜、大量的空调风柜、照明配电柜、给排水泵等机用设备，设计定位为智能综合大楼拟将该大楼建设成为具有国际高水准的智能化大厦，以提高大楼的附加值，展示区检新形象，进而提供一个高效、舒适、节能、经济的办公环境这种情况下，分析业主的实际需求，有针对性的进行设计，就显得非常重要需求分析根据招标文件JCA2001-009Y的招标项目要求，并结合广西建造智能化现状，区检综合楼是屹今为止整个广西所有建造物之中智能化程度要求最高的因此，在智能化系统的设计上，如何将各子系统的设计完美结合，这是业主关心的也是我们设计的侧重点区检综合楼的机电设备数量庞大，为了将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制，另一方面首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给区检综合楼，使本方案不仅满足区检综合楼现在的需求，更加对以后机电设备运行和维护的高效率提供了解决方案，提高楼宇设备管理水平，这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的广西区检察院作为一个国家的重要部门，每天都要处理不少事务，工作人员的工作繁重，这便要求一个极其舒适宽松的办公环境，以提高办公效率为此，我们在对区检综合楼楼宇自控系统进行设计时，将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上，运用高科技手段，将环境参数调整到对人最舒适的数值，充分体现科技以人为本的真谛根据区检综合楼楼宇自控系统的设计要求（招标书JCA2001-009Y）,相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计，设计将会参照所提供的技术说明，并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计本系统工程监控范围包括以下部份1,柜式空调机系统

2.风机盘管

3.新风机系统

4.冷冻站系统

5.计算机中心机房专用空调

6.通风系统

7.供配电系统

8.给排水系统

9.电梯控制

10.消防系统

11.其它系统设计原则广西区检察院智能化系统建设工程是面向二十一世纪的高技术高标准工程，其智能化系统在符合实际需要的前提下应有适当的超前性，以满足未来的需求其BA系统的设计应遵循以下原则实用性

1.楼宇自控系统的设计应以实用为第一原则在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际或者片面追求经济性而伤害区检综合楼的智能性可靠性

2.系统必须保持每天24小时连续工作子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行经济性

3.在楼宇自控系统工程投资中，以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性价比易维护性

4.因为本系统极其复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低开放可扩展性

5.本楼宇自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统设计依据

1.电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-

822.建造设计防火规范GBJ116-

883.区检综合楼的弱电设计图纸和招标项目要求

4.JOHNSON CONTROLS产品设计手册

5.智能建造设计标准GB/T50314-2000系统设计根据我们的设计，区检综合楼楼宇自控系统是由2台网络控制器NCU及1台操作站OWS所组成的直接数字式控制器DDC主要分扩散置在区检综合楼现场设备所在的位置，总共有24个，DDC之间是通过RS485通讯网络相互连接至网络控制器NCU,每一个网络控制器NCU有1个N2E通讯接口由于区检综合楼分布着不少的控制设备，所以我们建议系统采用集散式控制方式因高级的控制过程复杂，用同一控制过程的结果并不能满足各个区域，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性、减少施工费用DDC分布以就近控制设备为原则，每一个DDC箱均有一个主控器DX-9100主控器带有操作键盘及显示装置因此，当网络或者操作站有故障时，每一个DDC均能完成各自所有的就地控制功能柜式空调机系统

1.控制设备内容1BA系统将会对下列空调设备进行监控•一层2台柜式空调机•二层1台柜式空调机•二十层2台柜式空调机控制说明2每台柜式空调机在送风口及回风口均设温度传感器1个共2个、压差开关1个、冷冻水开度比例调节阀及其驱动装置一套DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对空调机的监控，其监控功能主要有・风机开关控制风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的在一些特殊的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或者用音频式电话遥控风机启停BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能在设定此功能后,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理此外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用此外，BA系统允许用户自行设定测量设备的积累运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作・手动/自动转换显示DDC控制器通过对手动/自动转换装置状态的检测，把信号读回来分析来确定控制算法，并把信号送回中央监控系统并显示・送风、回风温度检测DDC控制器通过安装在送风口和回风口的温度传感器，把送风及回风的温度读回来，以做为控制算法的原始参数，并把检测回来的温度送回中央监控系统显示・冷冻水阀门开度控制及显示、回风温度控制DDC控制器通过温度传感器可以检测到回风温度并将它与预设的温度值可供用户调较作比较，进行P1D运算，然后把控制信号输出至冷冻水阀来对阀门进行开度调节，以控制冷冻水的进水量，进而达到温度调节的目的此外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统・滤网状态监察BA系统通过压差开关监测过滤网的先后压差当压差超过压差开关的预设值在压差开关上可调，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用・运行时间累计BA系统利用软件统计计时功能可以实时的累计风机的运行时间，并记录显示此外，由于柜式空调机组没有风速控制及加湿装置，故招标书上对应的有关招标项目要求无法实现另外，为了方便系统的管理及维护，根据以往的经验，在招标项目要求的基础上，我们添置了以下采集点・风机跳闸报警监察DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用・风机运行状态BA系统通过风机主接触器测量风机的运行状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态风机盘管

2.控制设备内容1BA系统将会对整栋大楼的风机盘管共322台进行监控控制说明2根据我们多年的工程经验以及结合招标项目要求的控制功能进行综合分析，我们认为对风机盘管的控制最好采取BA远程控制与现场设定控制相结合的方式因为大厦的风机盘管数量众多，采用此控制方式可大幅度降低工程投资成本采用BA系统的DDC现场控制器控制风机盘管的程序启停并显示其运行状态及故障告警风机盘管的现场温度控制仍采用常规的墙装式温控器与电动二通阀进行控制，以方便人员在现场根据自己的喜好进行温度点的设定墙装式温控器与电动二通阀在空调专业工程中已有设计配置，不需重复投资从节能的角度来说，当室内的温度达到设定点时，常规的温度控制器会将电动二通阀关闭，空调系统冷冻水的流量与压力变化会实时地反映到中央冷冻站的BA监控系统上，BA系统根据上述参数变化重新计算出大楼的冷负荷需求，实时控制冷冻站相关设备的启停，以达到最佳的节能效果新风机系统

3.控制设备内容1BA系统将会对下列新风机设备进行监控・一至十九层每层1台共19台空调机控制说明2每台新风机在送风口设温度传感器1个、压差开关1个、冷冻水开度调节阀及其驱动装置一套DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对新风机的监控，其监控功能主要有・风机开关控制风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的在一些特殊的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或者用音频式电话遥控风机启停BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理此外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用此外，BA系统允许用户自行设定测量设备的积累运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作・风机运行状态BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态・滤网状态监察BA系统通过压差开关监测过滤网的先后压差当压差超过压差开关的预设值在压差开关上可调，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用・运行时间累计BA系统利用软件统计记时功能，可以实时累计风机的运行时间，并记录显示・冷冻水阀门开度控制及显示、送风温度控制DDC控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值可供用户调较作比较，进行PID运算，然后输出至冷冻水阀，以作温度调节作用此外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统・风机跳闸报警监察DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用

4.冷冻站监控系统1控制设备内容BA系统会对以下设备进行监控・冷冻主机・冷冻水泵•冷却水泵•冷却塔・冷冻水膨胀水箱数据采集及显示2•冷水机组的工作状态及故障报警由BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现•冷冻水的送水、回水温度BA系统通过安装在水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来•冷冻水的回水流量BA系统通过安装在回水管的水流量传感器来实现数据采集，并可通过中央监控系统显示出来•冷却水的送水、回水温度BA系统通过安装在总水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来•冷冻水供回水压差BA系统通过监测安装在供回水管之间的压差开关状态来了解供回水之间的压差・冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的启停通过系统的DO输出来控制其供电回路的继电器来实现，并通过继电器的常闭触点及热继电器的状态来监察水泵、冷却塔的过载及工作状态，并结合安装在水管上的水流开关采集回来的水流状态来监测水泵的故障•BA系统通过对冷却塔的低水位开关的状态进行监察，可以实时地了解冷却塔的水位情况（要求空调设计安装专业提供电子式水位开关）•BA系统通过对冷冻水膨胀水箱的高、低水位开关的状态进行监察，可以实时地了解冷冻水膨胀水箱的水位情况（要求空调设计安装专业提供电子式水位开关）・通过BA系统的软件功能，能准确累计并显示柜式空调机、风机盘管、新风机、冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备的运行时间、启停次数的累计并显示・为节省系统投资，考虑到招标项目要求的冷却塔的进出水温度检测对节能控制及管理没有多大的作用，故本设计方案不做以上项目的数据采集此外，为实现节能的优化控制及提高操作管理的效率，在冷却塔冷却水的进出口进行添加电动蝶阀（共6套）以实现对冷却水的控制（）控制说明3•启停控制BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现・冷冻主机启停台数控制网络控制器及直接数字控制器将预先编写的软件程序来控制冷冻主机的启停台数，并联动控制相关设备（如冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等）基本的控制原理如下BA系统通过量度冷冻水的总供、回水、温差及回水流量而计算出空调系统的冷负荷，然后根据冷负荷来决定冷冻主机的启停组合及台数，并通过BA系统的控制算法来联动相关的水泵、冷却塔，以便达到最佳的节能状态・冷冻站各设备（冷冻机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔、蝶阀等）通过程序实现群控功能，即根据冷负荷决定设备开启台数，根据累计运行时间选择开启设备，运行中自动进行故障切换，实现设备启停的时间联锁关系・对于冷冻水旁通阀的控制，BA系统会监察冷冻水的供回水压差，将它与预设的设定值（可供用户修改）作比较，通过DDC的PID计算，输出控制要求给冷冻水旁通阀，以维持供回水间压力平衡系统会对上述各返回数值做记录，预设值为24小时如有需要，可用Trend的功能对有关的监察对象作长期的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途同时，系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用至于配电柜的开关状态、故障，系统会对各返回数值做记录，预设值为对上十次状态改变对于每一个报警点，RA系统允许用户预设报警提示及报警等级当监察点报警时，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用计算机中心机房专用空调

5.控制设备内容BA系统将会对以下机房专用空调设备进行监控・计算机网络中心1台BA系统通过INTEGRATOR集成器与制冷主机进行数据交换，实现机房专用空调的自动启停与机房温湿度控制通风系统

6.

（1）控制设备内容BA系统将会对整栋大楼共6台送排风机设备进行监控

（2）控制说明・风机开关控制风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的在一些特殊的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或者用音频式电话遥控风机启停BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理止匕外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用此外，BA系统允许用户自行设定测量设备的积累运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作・风机跳闸报警监察DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做检修工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用・风机运行状态BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态供配电系统

7.控制设备内容1BA系统将会对下列设备进行监察・低压配电柜进线回路ACB•发机电・干式变压器・低压配电柜联络母线ACB・低压配电柜出线回路MCB・低压配电柜ATS・事故供电MCCB・蓄电池/充电器系统监测说明2BAS对于区检综合楼供配电系统的监测，主要采用各种变送器，通过电路分析仪与BAS的DDC进行数据交换，采集电流、电压、功率因数、频率、点度量等数据%BA系统主要的功能是做监察、记录、报警的用途系统会对各返回数值做记录，预设值为24小时，并可用Trend的功能对有关的监察对象作长期的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级当监察的对象超出预设值,BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用对于区检综合楼供配电系统中的开关状态、电源状态、故障报警、等开关量输入点，我们在设计中，主要的功能是做监察、记录、报警的用途对于干式变压器的监控，我们的设计主要是监测变压器的温度状态当变压器温度过高报警时，我们的BA系统将以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用此外BA系统允许用户自行设定测量设备的积累运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作给排水系统

8.控制设备内容1BA系统将会对下列设备进行监控•地下室集水井及排水泵共5处・生活给水系统1套控制说明2•集水坑及其水泵监控通过水位开关监察集水坑的高低水位报警；◊DDC通过高水位报警来启动水泵，把集水坑里的水抽走当低水位报警时，DDC则住手水泵的工作；◊通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA◊系统可以判断水泵的状态及故障・生活给水系统监控通过水位开关监察屋顶水箱、地下水池的高低水位报警；◊ODDC通过屋顶水箱低水位报警来启动水泵向屋顶水箱供水当屋顶水箱高水位报警时，DDC则住手水泵的工作；通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA◊系统可以判断水泵的状态及故障，一旦有故障警报时，DDC立刻把对应的备用泵投入工作，以提高供水的可靠性；所有设备的运行时间、报警、启停等，BA系统都进行记录，以便查看◊电梯控制

9.BA系统通过INTEGRATOR集成器与电梯系统进行数据交换，以获得电梯运行的状态信息，如升降状态、停梯状态、故障告警、消防状态等，通过INTEGRATOR集成器，还可对电梯进行远程复位、程序启停等

10.消防系统BA系统通过INTEGRATOR集成器与消防系统进行数据交换。