某综合楼智能化系统工程设计资料Word文件下载.docx
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现浇混凝土柱、梁，预制板；
全现浇钢筋混凝土建筑，功能为酒店加办公。
某国际大厦总建筑面积32000平方，其中地上二十一层，地下二层，一~九层为酒店及酒店配套用房，九~二十一层为公寓楼，地下一、二层为二类汽车库及设备用房。
某国际大厦定位为一座现代化的智能大厦。
1.2设计范围
某国际大厦属多层公共建筑，总建筑面积32000平方米。
本次智能化系统设计包括二个子系统，BA系统监控的内容包括冷热源子系统（风冷热泵机组、空调循环水泵、膨胀水箱）、空调系统（主要就是空调，新风机组）、送排风系统（主要包括送风机、排风机）、排水系统（给水系统主要包括生活变频给水系统，排水系统主要包括集水井和排污泵。
）等；
安防系统包括视频监控系统。
1.3设计现状分析
某国际大厦是典型的现代化建筑之一，总建筑面积32000平方米。
会所内存在大量机电设备，设备的耗能对于使用者来说，便成为一项管理费用的大户，那么，如何才能够在存在这么多机电设备的情况下达到节能的效果呢？
这正是该大楼投资建设建筑设备自动监控系统的首要理由：
节能。
某国际大厦是一个公共性场所，人员流量大，但管理人员有限，那么，又如何在大客流量下实现有效的管理呢，这就是建设建筑设备自动监控系统的第二个理由：
提高管理水平与节省人工。
某国际大厦作为一个现代化建筑物之一，环境的舒适度是一个相当重要的指标。
这正是的设计这二个系统最重要的理由，即通过建筑设备自动监控系统可以为用户提供舒适、便捷的工作环境，并在此基础上通过资源的优化配置和系统的优化运行达到节约能源和人力的目的。
并达到安全，舒适为一体的智能化大厦。
综上所述，为确保会所内所有机电设备能安全有效运行，同时提高会所人员的舒适感和工作效率，并提高安全，投资建设这两个系统显得非常必要。
1.4弱电系统设计原则
先进性：
采用国际上先进的“集散型系统”，通过中央监控系统的计算机网络将各层的控制器，现场传感器、执行器及远程通讯设备进行联网，实现集中管理和分散控制的综合监控及管理功能，或采用“全分布式系统”完成以上功能。
系统支持目前业界先进的主流技术。
安全性：
系统的构成能保证系统和信息的高度安全性,采取必要的防范措施，使整个系统受到非法入侵或意外故障时，对系统破坏限制在最小程度。
同时在系统控制方案的设计中，充分考虑安保、消防等方面的要求，采取切实可行的联动措施，保障建筑内人员的健康和安全，以及建筑设备的安全运行。
可靠性和容错性：
方案推荐采用稳定、可靠并在国内有众多成功案例，经过工程实践检验的系统、设备。
系统将采取容错等技术，确保系统运行的高可靠性，使其长期处于稳定的工作状态。
可扩展性：
系统方案中的总线能力、软件资源、DDCI/O点均应留有一定的余量，以便根据业主要求灵活增加少量控制点而无需增加额外的费用。
另外，我们选用的BAS系统，允许在统一的集成监控平台下，扩展新的控制网络总线，所以系统规模可以成倍增加。
可集成性：
系统具有充分的开放性能。
方案推荐的BAS系统，具有与其它建筑设备和系统产品进行数据通讯的能力,以便建立以BAS为基础的建筑设备集成管理系统（BMS），同时BAS系统应能向集成系统提供通讯接口，具有和第三方作数据交换和信息共享的能力，以便后期根据业主要求实现管理信息系统集成。
开放性和互操作性：
系统容许不同厂家的产品组成一个完整的建筑设备自动化系统，并容许不同厂家的标准产品相互替换，以便系统今后的维护、扩展、更新。
经济性：
以切合大楼的实际情况为出发点，对各设备的监控方案进行优化，充分考虑实际需求，杜绝重复投资，使系统具有较高的性能价格比。
易操作性：
方案推荐一套完整的具有良好人机界面的软件系统，包括操作系统及应用软件，以支持BAS系统的正常工作。
系统的操作界面为全中文图形界面，采用网页化的浏览方式。
1.5BA系统趋势分析
据众多已建成建筑设备自动监控系统的使用者的有关统计结果分析，建设建筑设备自动监控系统后的节能比例可达未建此系统时能耗的10%－15%。
在现代化智能建筑中，作为“5A”核心的建筑设备监控系统，又称楼宇自动化系统BAS（BuildingAutomationSystem）。
是基于现代分布理论而设计的系统，通过网络系统将分布在各监控现场的系统控制器联接起来，共同完成集中操作、管理和分散控制任务的综合自动化系统。
通常包含了对暖通系统、通排风系统、给排水系统、照明系统等的管理与协调，将对整座建筑或者整个建筑群的机电设备进行信号采集和控制，实现设备管理系统自动化，能起到降低能耗、改善环境舒适度、改善系统运行品质、提高管理水平、降低运行管理劳动强度等作用。
高新信息技术和计算机网络技术的高速发展，对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高，要求提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境。
节能是一项基本国策，也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。
楼宇自动化系统正是顺应了这一潮流，它的建立，对于大厦机电设备的正常运行并达到最佳状态提供了有力的保证，另外，还起到提供舒适性的环境，提高管理效率，降低人力成本的作用。
同时，依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理，数据分析，逻辑判断和图形处理，对整个系统作出集中监测；
通过计算机系统实时监测大楼中各种机电设备的运行状态，避免设备不必要的运行，又可以节省系统运行能耗。
1.6安防系统趋势分析
安防技术随着科学技术的发展与进入二十一世纪信息技术的腾飞已迈入了一个全新的领域，智能化安防技术与计算机之间的界限正逐步消失，没有安防技术社会就会显得不安宁，世界科学技术的前进和发展就会受之影响。
物联网技术的普及应用，使得城市的安防从过去简单的安全防护系统向城市综合化体系演变，城市的安防项目涵盖众多的领域，有街道社区、楼宇建筑、银行邮局、道路监控、机动车辆、警务人员、移动物体、船只等。
特别是针对重要场所，如：
机场、码头、水电气厂、桥梁大坝、河道、地铁等场所。
2008年北京奥运会无疑给人们提供了一个极好的机缘，北京市政府提出了《绿色奥运、科技奥运、人文奥运》的口号，而科技则是一个重要的内涵。
在运动场馆和运动员居住的环境智能化方面，智能化安防必然是其中的一个关键重要的环节。
而在这点上广东高新兴公司已经迈到这一步。
高新兴着力打造在视频监控领域的绝对优势。
2011年，高新兴引入硅谷核心团队，成为HDcctv高清技术标准全球领先者，并凭借编解码算法及多项核心专利优势，引领高清视频监控向智能化网络化演进。
与此同时，高新兴利用传统业务优势，整合集团本部与各下属公司的研发资源，形成以IPC网络高清、HDcctv数字高清为引擎，以云监控、数据监控、移动互联为助推器的技术布局，把IT技术、通信技术、云计算技术、物联网技术等融合在传统安防产业里，提供涵盖感知、采集、网络、平台、应用的IPC网络高清、HDcctv高清全线视频监控、数据监控等产品，打造基于电信大联网平台的平安城市解决方案。
而某大厦属于智能化大厦，对于安全方面的要求可想而知重要性，因此采取对主要通道，还有公关场所，人流集中地，过道，走廊等等地方实行24小时不间断监控。
第2章BA系统
2.1BA系统效益分析
采用楼宇自动化系统优化的控制方案能为金辉大厦带来以下好处：
（1）、降低机电设备的能耗、投资回报率较高
在满足舒适性的前提下，楼宇自控系统通过合理组织设备运行，使大楼的运行费用为最低。
楼宇自控系统通过计算机控制程序对全楼的设备进行监视，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，减少不必要的浪费。
冷热源及空调系统：
空调与冷热源是建筑物中能耗最大的一项，在提供舒适的温湿度环境前提下，楼宇自控系统（BAS）能够使建筑物最大可能地降低能耗和延长设备的使用寿命。
具体的节能措施如下：
A．实时监测大楼内所有冷热源设备的运行状态，管理员可根据大楼内部温度和室外温湿度调整冷热源设备开启数量，尽量缩短风冷热泵机组等冷热源设备的运行时间、减少运行台数与输出功率，避免设备的无功运行，使冷热源系统处于最佳节能运行状态；
B．对各种设备运行时间自动进行历史记录，并提示定期保养维护时间，可以延长设备使用寿命。
送、排风系统
对地下车库CO浓度进行监测，监测送排风机的运行状态，既节约电能，又保证了舒适的环境。
（2）、实时监测大楼内部环境参数
楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的室内温、湿度和空气清新度等人体最敏感的环境因素进行实时监测，同时参考国际上的通用标准（如：
美国暖通空调和制冷工程协会
ASHRAE
舒适标准、国际标准化组织
ISO7730
的热舒适指标
PMV
、国标
GB5701-85
中的舒适温度指标等），使大楼物业管理人员精确掌握大楼内的环境舒适性。
同时，在人们环保意识不断提升、日益讲究空气品质、追求舒适性的前提下，也为建筑物的招商引资提供了有力的条件。
（3）、预防突发事故发生，保护设备的投资
随时检查设备的实际负载和额定负载，设备过载时立即自动卸载，同时向中央控制室发出报警信号。
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和维修。
对于临时停电的情况，当恢复供电后，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。
所有的故障均自动记录在BA系统数据库内，可供查询和打印分析用。
（4）、延长设备使用寿命、降低管理及操作成本
在建筑内配置楼宇自控系统之后，设备的运行状态始终处于系统的监视之下，楼宇自控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。
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，以均匀各台设备运行时间、延长设备使用寿命。
2.2BA系统的特点及构成
2.2.1BA系统特点
（1）都是大楼内的非常重要的机电设备，是大楼正常运作的保证，系统中的设备出现故障都可能直接影响到人们的正常生活，造成损失。
（2）耗能大，这几个系统设备多，功率大，在整个大楼能耗中所占比例超过60％，是大厦日常运行费用中最大的部分。
（3）需要专业人士管理，成本高。
（4）管理难度大，各系统设备相互独立运行，分散于大楼各处，人为管理方法不够科学且无法评估。
设备发生故障无记录；
（5）设备运行通常不在最佳方式下，不合理的设备运行方式容易减少设备的使用寿命，增加业主的维护成本。
针对以上问题，我为本工程设计的楼宇自控系统将给出完整的解决方案。
本工程建筑设备监控系统设计一个管理中心，大楼工作站设置在一层消防控制室.
2.2.2BA系统的构成
本次的BA系统由4个子系统组成，它是实现智能建筑系统集成的包括以下五大部分:
1）送排风系统
监控设备
数量
监控内容
送风机
19台
运行状态、故障状态、CO浓度监测、手自动、启停
排风机
1台
运行状态、故障状态、手自动、启停
送/排风机监控内容：
－风机运行状态（DI）－故障报警（DI）－CO浓度监测（AI）
－风机手自动（DI）－启停（D0）
监控策略：
（1）、CO浓度监测：
在本工程中，地下一层设置汽车停车库，车位数量多，汽车尾气中比例最大的CO，当CO浓度过大的时候，会对人体健康造成威胁，因此BA系统设计监测CO浓度，一旦CO浓度超过设定值，则在管理中心发出报警，提醒管理人员处理紧急情况。
（2）、风机运行状态：
BA系统在管理中心，集中实时监测大楼内所有风机的运行状态，以此减少设备管理人员巡查设备的工作量。
通过BAS系统可以大大提高大楼机电设备的管理效率，减少设备管理的人力成本。
而BAS系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。
（3）、风机故障报警监察：
DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警状态。
在有报警时，停止风机并以弹出报警提示框的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。
2）给排水系统
设备名称
生活水箱
3个
超高、低液位监测
生活水泵
9台
运行状态、故障状态手自动、启停控制
热水循环泵
2台
运行状态、故障状态
集水井
18个
排污泵
36台
给排水系统监控内容：
－生活水泵、消防水泵运行状态、故障报警状态（DI）－消防水池、消防水箱超高/低液位报警状态（DI）－集水井超高、低液位监测（DI）
（1）、监测生活水泵和各类消防水泵的运行状态、故障报警，并记录设备运行时间。
在软件界面上面动态显示运行状态，实时显示报警信息并自动记录。
（2）、集水井超高液位监测，在液位超高之后在软件界面上面弹出报警信息提示框，提示物管人员进行处理；
监测集水井超低液位，在水位到超达低液位后，查看水泵是否还在运行，如果存在这样的情况，发出报警信息提醒物管人员进行排查，避免水泵空转损坏设备。
3）暖通通风系统
新风机
6台
运行状态、故障报警、滤网堵塞报警、送风温度、大堂温度、走廊温度、手自动状态、启停
新风机组监控内容：
－风机运行状态、故障报警（DI）－过滤网堵塞报警（DI）－新风机送风温度、大堂温度、走廊温度（AI）－手自动状态（DI）－启停控制（D0）
（1）、送风温度、大堂温度、走廊温度实时监测：
通过对送风温度的实时监测，为管理员确定新风风机运行效率提供管理依据。
实时监测大楼内部公共区域的温度，包括：
大堂温度、走廊温度等。
在控制中心可以实时，准确的掌握大楼内的环境质量，提高大楼管理的效率和质量。
（2）、过滤网堵塞报警：
空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上显示及打印报警，并指出报警时间。
（3）、新风机运行状态监测：
实时监测新风机的运行状态，自动统计新风机运行时间，提示定时对新风机进行维护保养。
4）冷热源系统
本工程冷热源采用风冷热泵系统：
风量热泵机组既能提供冷量，也可以提供热量。
该系统只检测不控制。
监控内容如下：
风冷热泵机组
4台
运行状态、故障报警、水流开关状态、供水压力、回水压力、供水温度、回水温度
循环水泵
运行状态、故障报警
膨胀水箱
1个
超高、超低液位报警
－风冷热泵机组运行状态、故障报警（DI）－水流开关状态（DI）－供/回水总管压力监测（AI）－供/回水温度监测（AI）－冷热水循环水泵运行状态、故障状态（DI）－监测各设备运行时间
（1）、状态监测：
对办公大楼裙楼屋顶设置的4台风冷热泵机组、6台循环水泵进行实时运行状态监测，实现集中管理，提高效率；
同时累计设备运行时间，提醒管理人员进行设备定期维护。
监测冷热源系统的供回水管温度、压力，确保风冷热泵机组的正常运行。
水管温度和压力参数自动生成趋势曲线，以供日后检查和打印使用。
（2）、故障报警：
实时监测热泵机组和水泵的故障状态，一旦发生报警，在监控中心显示及打印报警，并指出报警时间。
所有报警记录自动保存，可供日后查询和打印
2.3BA系统计算说明
因为全部采用倍福控制器EL系列的BC9050模块控制器。
一个BC9050电源最多可带1024个点位，可支持扩展。
倍福控制器的选型通过组装拼凑而成，不同的模块为不同的模拟量供电和提供数据采集，分析处理。
如KL1104模块就是最多放4个DI点，KL1408最多放8个DI点，KL1809放16个DI模块。
KL2114放8个DO点，KL2408放16个DO点，KL3204放4个PT1000的4个AI点位。
KL3208放4个0-20MA的AI点位。
KL4002放2个AO点位，KL4008放4个AO点位，KL4008放8个AO点位。
然后根据点表的统计，每一个DDC的点位统计，自由组合出来。
一般1个BC9050电源模块只带200-300个点位。
2.4产品选型
本设计所选用BA产品根据项目及业主要求，确定为倍福（BECKHOFf）。
鉴于本项目的特点和自控产品的特点，我司在本项目中选择了德国倍福（BECKHOFF）的控制器和模块。
自1980年Beckhoff公司成立以来，Beckhoff始终坚持基于PC的控制技术，研发了大量的创新产品和解决方案，这正是Beckhoff得以持续发展的原因所在。
如今，Beckhoff早期提出的概念业已成为许多自动化技术的标准，且被成功引入市场。
Beckhoff基于PC控制技术的理念和Lightbus系统、总线端子模块以及TwinCAT自动化软件的推出，在自动化技术领域有着里程碑式的历史意义，在传统控制行业，这些产品已被视作为高性能的解决方案，从而被广泛接受。
EtherCAT—实时以太网解决方案是一种具有前瞻性的高端技术，是前沿控制理念的新生代产物。
基于Windows的控制和自动化技术
BeckhoffTwinCAT系统软件可通过多PLC系统、NC轴控制系统、编程环境和操作站，将任何兼容PC“改造”成为一台实时控制器。
TwinCAT可取代传统的PLC和NC/CNC控制器以及操作设备，并具有以下特点：
开放式兼容PC硬件IEC61131-3嵌入式软PLC、软NC以及软CNC，基于WindowsNT/2000/XP、嵌入式NT/XP、CE编程和实时运行系统可在同一台PC上运行，也可在不同的PC上运行
支持所有通用现场总线接口支持PC接口通过开放式微软标准（OPC、OCX、DLL等）与用户接口和其它程序进行数据通讯
TwinCAT结构
TwinCAT软件系统由实时环境和在开发环境中执行控制程序的实时系统组成，用于编程、诊断和系统配置。
所有Windows程序，例如可视化程序或办公软件，都可通过Microsoft的接口访问TwinCAT数据或执行命令。
实用软件解决方案TwinCAT提供了一种精确的时基，程序能够以最高的确定性被执行，独立于其它处理器任务。
PC上的实时载荷率可用TwinCAT来设置，以此实现预定的操作性能。
TwinCAT系统可以显示运行程序的系统负荷。
负荷的临界值可以设置，以便能够确保用于运行程序和WindowsNT/2000/XP的规定运算能力。
如果超过该临界值，则生成一个系统报文。
TwinCAT支持系统诊断，在使用开放式PC硬件和软件时，一般都需要一些校验：
不合适的组件会扰乱PC系统。
Beckhoff在其产品中已集成实时抖动指示器，以便管理员能够快速评估硬件和软件。
运行过程中生成的系统报文能够指示不正确的状态。
启动/停止
根据设置，TwinCAT既可手动启停，也可自动启停。
由于TwinCAT是作为一种服务集成在WindowsNT/2000/XP中，操作员无需启动系统：
只需接通电源即可。
重启和数据备份
在程序启动或重启时，TwinCAT会加载程序和数据。
为备份数据以及正确关闭WindowsNT/2000/XP，最好使用UPS电源。
通过报文路由实现全球连接--系统集成了“远程”连接特性
根据操作资源的要求，Twin-CAT软件设备可分配如下：
TwinCATPLC程序可运行在PC上或Beckhoff总线端子模块控制器中（微型PLC）。
“报文路由器”负责通过TCP/IP接口管理和分配系统中的所有报文。
PC系统可通过TCP/IP相互连接；
总线端子模块控制器通过串行接口和现场总线（Lightbus、PROFIBUS-DP、RS232、RS485、以太网TCP/IP）集成。
主要产品：
图1BC9050模块图2KL1104模块
图3KL1408模块图4KL2114模块
图5KL3204模块
图5KL4004模块
第3章安全防范系统
3.1视频监控系统概述
视频监控系统是由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成。
摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到各个安防监控柜里面的硬盘录像机，安防监控柜里面有硬盘录像机和光纤机和光端机。
硬盘录像机里面的数据通过光纤机和光端机通过光纤引入1楼的安防监控室内。
我们将从该办公楼的实际需求出发，通过严谨的设计和施工，建立起高效的、全方位、全天候的、立体化的安全防范网络，使整个大楼在严密监控之中。
安全管理人员通过此高科技手段，能实时掌握大楼内部的人流、物流的动态变化，能随时记录、调用有关信息，能进行有针对性的管理，同时还可通过系统掌握的信息与其它相关系统进行联动，起到确保整个办公楼的安全的作用。
本设计主要于建筑内部主要通道走廊、电梯门厅、各档案室、机房、候登大厅以及地下室主要通道与室外各主要通道进行监控的设置，做到设计的合理性与实用性。
3.1.1组要功能
1、本地录像，保存一定时间段内的本地视频监控录像资料，并能方便地查询、取证，为事后调查提供依据。
2、远程视频监控监控人员可远程任意调取网吧存储的监控图像，并可远程发出控制指令，录像资料的智能化检索、回放、调整摄像机镜头焦距、控制云台进行巡视或局部细节观察。
3、权限管理为保证上网人员的隐私和录像资料的安全，系统具有操作权限管理，系统登录、操作进行严格的权限控制，保证系统的安全性。
4、服务器平台构架方便，在市公安局、区（县）公安局和各派出所，都可以方便的安装服务器软件，只需分配用户不同权限的登陆帐号，即可以查看所管辖区域的网吧监控信息。
5、随时随地的监控录像功能，无论身在何处，任何密码授权的用户通过身边的电脑联网连接到监控网点，可以看到任意监控网点的即时图像并根据需要录像，避免了地理位置间隔原因造成监督管理的不便。
6、系统可扩容性强，若需要添加新的监控网点，在服务器端添加相应网吧信息和设备信息即可。
7、安全性高，图像掩码技术，防止非法篡改录像资料；
只有授权用户才可以进行录像备份，有效防止恶意破坏；
强大日志管理功能，保证了专用系统的安全使用。
服务器端和客户端之间所传输的数据，全部经过加密。
3.1.2方案介绍
1..视频监控系统设计
在整个办公楼弱电智能化系统工程中，视频监控系统共设置摄像机136台，其中彩色枪式摄像机134台，彩色飞碟摄像机2台。
系统配置22台16路嵌入式视屏分配器进行多画面的监视，24小时全天候录像。
2.摄像机布点
根据图纸、设计任务书提出的要求，监控系统的摄像机布置将主要考虑
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