楼宇自控系统规划设计方案.docx

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1、楼宇自控系统规划设计方案1.1楼宇自控系统1.:11系统概述本工程为某体育中心，设有网球场、室内健身、高尔夫、瑜伽室及办公室，建筑按五层设计。楼宇自控系统将对整座建筑的机电设备进行信号采集和控制，实现体育馆设备管理系统自动化，旨在对体育馆内空调新风、通风、给排水以及动力系统进行集中管理和监控，以满足使用者对于馆内温度、通风等环境条件的严格要求，创造舒适的建筑环境同时达到服务和能源双优的效果。根据某体育中心的特点，采用楼宇自控系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效

2、、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，保证特殊生产环境需要，节省能源10%,节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。1.1.2需求分析楼宇自控系统的建设需要充分体现技术的先进性、系统的专业性、功能的复杂性、投资的可行性、建设的实用性等弱电系统建设所特有的专业要求，确保某体育中心的建设的顺利实施和按期正常运行。楼宇自控系统能自动接收各DDC控制器上传的统计信息及设备状态信息（正常、故障及报警），并能记录、打印、分析和管理。可完成功

3、能集成，实现与消防报警系统、智能照明、监控和报警等系统的接口和联锁控制，能与其他相关的工作站进行接口，配合集成商搭建成功能完善的物业管理中心。本方案针对某体育中心的楼宇自动控制系统（BAS）而进行设计。根据该项目的特点，针对建筑设备监控系统及系统集成的技术要求，围绕先进的控制理念和开放式的智能化建筑结构方式，依据有关国内外先进成功案例和相关设计规范并结合我们在建筑设备监控系统及系统集成方面的多年实践经验，运用当今主流的计算机技术和自动控制技术而进行的设计。楼宇自控系统配置一套管理软件及一台客户端管理工作站，设在一层消防监控中心，完成建筑物内的送排风、给排水等监测实行全时间的监控和管理，并将风冷

4、热泵机组网关接口、电梯/扶梯系统网关接口、柴油发电系统以及高、低压变配电系统网关等通过通讯网关进行集成，以实现二次监测。系统收集、记录、保存有关系统的重要信息及数据，作到一体化管理，达到提高运行效率、保证控制区域环境需要、节省能源、节省人力的效果，最大限度安全延长设备寿命的目的。根据某体育中心内各类功能建筑的以上各系统设置情况不同，建筑设备监控系统的设置范围及监控内容如下表：月子系统监控方式及监控内容号1空调系双向新风换气机、空调机组、风机盘管等监测、控制；统风机盘管采用ModbusRTU网关接口方式进行集中监控。2送/排排风兼排烟机、送/排风的监测、控制风系统3冷热源风冷热泵机组、冷冻水泵的

5、监测控制，另外风冷热泵水系统机组采用高阶接口读取系统参数（通讯协议MOdbUs、BACnet或者OPC）4给排水集水坑集水泵的监测、控制系统5变配电变配电系统采用网关接口方式接入（通讯协议Modbus、监测系BACnet或者OPC）统5电梯监电梯系统采用网关接口方式接入（通讯协议MOdbUs、测系统BACnet或者OPC）DDC控制器或安装在设备机房内，或安装在楼层设备间（电井）内；DDC控制器通过控制总线与控制中心的管理工作站互通互连。较分散安装的设备（如排污泵、水箱液位监测、通/排风机等）则利用扩展模块进行分散控制。I .1.3系统设计系统采用三层网络结构：管理集成层、现场控制层、现场设备

6、层。管理集成层：主要由中央图形操作站、系统服务器（主站）、客户端（管理员工作站）等组成，完全基于TCP/IP&BACnet,其主要作用为对整个系统进行管理和操控，并可实现不同区域间的数据联网；同时管理层也支持客户/服务器（CIient/Server）及Web数据访问操作方式。通讯速率可达到IOOMbpso该层网络是基于TCP/IP&BACnet,主要应用系统中央站、路由器等组成。中央工作站系统由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连。整个建筑物内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，内装系统操作软件，并提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、三维

7、彩色动态数据图形显示等多项简洁直观的操作使用功能；为用户提供一个非常好的、简单易学的系统操作界面，操作者无需任何经验及软件知识，即可通过鼠标和键盘操作管理整个自动控制系统。现场控制层：是由DDC控制器与扩展模块支持的现场控制总线组成，主要用于监控分散的现场机电设备。现场设备层：主要是由各种类型的传感器和执行器组成，完成向DDC提供现场环境的测量和信号的采集、接收DDC发出的动作执行指令并实施。所要求的受控设备均可以在操作工作站集中进行有效监控，操作人员可以一目了然的了解建筑内受控设备的运行情况。系统操作工作站以图形和文本两种方式进行显示，并可根据使用习惯随意转换显示模式。系统拓扑图：楼宇设备控

8、制系统利用现代的计算机技术和网络系统，实现对所有机电设备的集中管理和自动监测，确保建筑内所有机电设备的安全运行并达到最佳状态，又可以节省系统运行能耗，及时发现故障，同时提高建筑内人员的舒适感和工作效率，并可最大限度的延长设备的使用寿命。我们在楼宇设备控制系统的设计中，主要遵循以下设计原则：。舒适建筑功能对室内环境舒适度的强调，要求控制管理系统对楼宇设备高精度地控制和调节，从而能提供最舒适的温度、湿度，满足使用需要。楼宇设备控制系统根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的室内温度控制在设计要求的值上，同时参考国际上的通用标准，如ASHRAE舒适标准、ISO7730的热舒适指标PMV等，使楼

9、内楼内环境达到最适宜。0节能业主对设备的运行成本、管理成本和管理效率十分重视，控制管理系统自动高效地控制设备能耗，完全能够降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率；在满足舒适性的前提下，楼宇设备控制系统通过合理组织设备运行，使大楼的各项设备运行费用为最低。即以能耗值最低为控制目标，进行优化系统控制。楼宇设备控制系统软件设有节能程序，可以控制设备得以合理运行。如根据时间程序来控制送排风系统的开启，根据室内CO2浓度来控制新风量，根据室内外温度湿度来控制风阀开关实现最优化控制等。通过各种管理软件、优化控制软件和节能软件达到自动控制，以达到降低能耗，配合自控系统的节能式操作，减少不必要的能源浪费。并

10、在硬件上提供防范性保养，对可能发生的设备问题做出事先维修。0安全、可靠如果楼内的机电设备突然发生故障而停机，将会产生严重后果。楼宇设备控制系统可以从以下几个方面预防这种局面的出现:随时检查设备的实际负载和额定负载，一旦发现设备过载，立即自动卸载同时向中央控制室发出报警信号，以防损坏贵重设备；监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知检修人员前去检查，以防引起更大范围的设备故障；自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动报告中央控制室，及时提醒进行设备检修；当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时，自动切换到备用设备；对于临时停电的情况，当恢复供电后，

11、系统自动执行顺序启动程序，可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。通过这些检测、报警和处理方式，使大楼对机电设备突发故障具备有效的预防手段，以确保设备和财产安全。0开放系统结构必须是开放式的，系统支持TCP/IP、BACnet/IP等总线方式，方便今后接入其他系统。0高效通过对设备运行状况的监测、诊断和记录，早期发现和排除故障，及时发出维护和保养的通知，保证设备始终处于良好的工作状态和大楼的正常运营。楼宇设备控制系统对设备的有效监控，可使设备的故障率大大降低，同时也使维修工人可以更有效的工作，及时解决设备出现的问题，因此可以减少维修人员的数量；一体化管理方式，使操作、值班和管理人员减少。

12、II 3.1性能要求1）系统设置基本要求:系统设置强调实用性，技术上应是先进的并具有与相关系统兼容性，在体现工程整体特色的同时注意系统的经济效益。系统设置应综合平衡，主要系统应达到国际先进水平。2）系统的设计应遵循分散控制、集中监视、资源共享的基本思想。采用分布式计算机监控技术、计算机网络通信技术。监控管理功能集中于中央站和有相当操作级别的终端，实时性强的控制和调节功能由分站完成。中央站停止工作不影响分站功能和设备运行，局域网络通信控制也不应因此而中断。3）系统应采用共享总线形的网络拓扑结构，通信网络宜采用统一的通信协议。对多个供应商不同系统之间的集成应采用OPC标准，具有很好的开放性。4）系

13、统应兼容Modbus和BACnet协议，主干网络应是符合国际工业主流标准TCP/IP通信协议的开放系统，以便顺利纳入集成化管理系统。5）系统设置应能适应某体育中心项目的使用要求，创造高效、舒适、便利的建筑环境，达到节约能源和人力的目的。6）实现先进性，可靠性的前提下，系统的配置设计应达到性能与价格的优化目标。7）冗余性,为满足日后扩展需要，DDC控制点位应保证15%的余量。系统的基本服务功能是通过对各类设备的运行集中监控与管理实现：确保设备按控制要求运行；提高设备的整体安全水平和灾害防御能力；通过优化控制提高工艺过程控制水平、减轻劳动强度；提供可靠的、经济的最佳的控制方案，实现设备管理自动化；

14、不断地、及时地提供设备运行的有关资料、报表，进行集中分析，作为设备管理决策的依据，实现设备维护工作的自动化。要达到以上的效果，系统就必须得到准确的设备运行参数信息，而这些信息就完全依赖各种传感器来实现。各种传感器对实施的要求较高。对其安装尤其重要，安装探测的位置、工艺的不同会使最后等到的参数也会不同。因此，在实施过程中要特别注意，必须经过周全的检测，结合实地合理安装，保证效果。系统节能说明在满足舒适性的前提下，建筑设备管理系统通过合理组织设备运行，使运行费用为最低。建筑设备管理系统通过计算机控制程序对全楼的设备进行监视和控制，统一调配所有设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，有效节省电能，减

15、少不必要的浪费。、空调系统是建筑物内机电设备中能源耗费的大户，约占总能耗的60%o通过设备监控系统的控制，将所有空调机、新风机进行控制，控制机组在合理的温度、湿度范围内运行，以避免夏季过冷和冬季过热这样浪费能源的现象。例如：对于室内人员的变化、发热设备的变化系统可以自动调整空调设备的制冷负荷（比如调整制冷机的开启数量，调整热水变频泵的频率）。使机房内空调制冷和输送能耗更低，达到节能的目的。冬、夏季为进一步降低室内新风的能耗且又要满足人员的最低新风量要求。空调机组室外环境温度发生变化时，系统可以根据室外温度变化，及时调节相关设备的工作状态。尤其在春秋季节，气候变化比较频繁，当室外温度比较凉爽时，

16、系统可以自动调节新风机组水阀、回风阀和中厅/边厅的天窗，充分利用外界新鲜的适宜空气，降低空调能量的消耗。系统还可根据冷却水供回水温度，控制冷却塔风机的启停及运行数量，最大程度的节能。另外，空气过滤器堵塞报警可及时提醒物业人员对其进行清洗或更换；防冻报警探测可对设备起到保护作用等，均对节约能源起着直接和间接的作用。、送排风系统，通过本系统使送风机、排风机连锁运行，系统可以设定运行时间，使风机在需要时投入运转，避免浪费。、纳入建筑设备管理系统的设备的运行状态始终处于系统的监视之下，建筑设备管理系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、保养的通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，也就是降低了建筑的运行费用。系统自动