楼宇自控控制方案Word文件下载.docx
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3.6安全性与可靠性8
3.7服务性与便利性8
3.8经济合理性9
4.系统组成及设计说明9
4.1网络结构10
4.2系统功能11
5．监控对象及控制方法16
5.1总体目标16
5.2楼宇自控系统监控功能说明16
三．设备选型22
1．系统硬件性能指标22
2．系统软件功能28
一．项目概述
中国黄金综合业务楼由地下车库及设备机房、地上办公部分组成。
整个建筑设备众多，功能分区复杂，采用全新的楼宇管理模式。
其先进性、智能化程度在当前及未来若干年内，都将处于领先地位。
中国黄金综合业务楼作为现代化的智能办公大楼，要求楼宇自控系统对楼内设备进行高效的管理和监控，既能满足使用者对环境的要求，又要对所有设备的运转和能源的损耗情况进行合理分配，以延长设备使用寿命和降低成本。
楼宇自控系统的作用是将建筑设备系统，进行分散控制、集中监视、管理，实现一体化控制、监测和管理，从而提供一个舒适、安全的生活和工作环境，并通过优化控制提高管理水平，从而达到节约能源和人工成本，可以方便地实现物业管理自动化。
本系统监控范围包括：
A）冷源系统（其中冷水机组采用网关形式接入BA系统）
B）热交换系统
C）空调系统
D）新风系统
E）送排风系统
F）给排水系统
G）电梯系统（采用网关形式接入BA系统）
管理工作站设于监控中心机房内；
DDC就近安装在设备机房内，通过控制总线与控制中心的管理工作站互通互连。
我们在楼宇自控系统的设计和调试中积累了丰富的经验，提出了一套切实可行的楼宇自控系统节能方案，可以有效的节省大楼能源消耗，为用户创造更大的价值。
1.建筑功能及特点说明
根据设计院所做设计图纸和甲方的要求，黄金综合业务楼整个建筑由各个功能不同的分区组成，楼宇自控系统对不同区域的控制管理根据功能的不同而有针对性地实施。
首先，对各部分功能分布作如下分析：
1.1地下部分
地下设有停车场、冷水机房和热水泵等。
设备主要有冷水机组及相关设备、热交换设备及配套设备、给排水设备等。
设备数量多分布较为分散。
1.2地上部分
地上部分为办公楼，主要由新风送风机（带热回收）加排风机实现空气调节。
2.楼宇自控系统对满足用户需求的重要性
楼宇自控系统是本工程的最重要的系统。
本系统负责对建筑内所有的机电设备进行控制、管理。
对于黄金综合业务楼楼宇自控系统来说，楼宇自控系统应具有以下功能：
根据不同的功能区域进行环境控制。
本工程楼宇自控系统可按照不同的分区,不同用户对环境的需要，通过对暖通空调设备的控制来实现。
根据黄金综合业务楼的实际需求，重点考虑并满足到用户需求的如下特点：
1、办公的功能对室内环境舒适度十分强调，要求楼宇设备管理系统对空调通风系统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；
而对于开放式空间，例如大堂和开放式办公区，多功能厅，在要求环境舒适度的同时，又要考虑到节能和高效率的发挥楼宇设备管理系统的作用；
2、业主对设备的运行成本、管理成本和管理效率十分重视，楼宇设备管理系统自动高效地控制设备损耗，完全能够降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率；
3、黄金综合业务楼建筑面积很大，能量的消耗是可观的数字，对于业主来讲，使用楼宇自控系统所带来的能耗降低的效果是十分明显的，从而节省的成本也相当可观；
楼宇自控系统特有的焓值计算功能和调节控制功能，使系统能够根据室外环境状况和用户的要求，对楼内设备进行控制，调节冷、热等能源的消耗量，可以有效减少水、电和冷热能源的浪费，同时充分满足人体对室内环境舒适度的要求。
4、对于黄金综合业务楼建筑内所使用的各类机电设备，楼宇设备管理系统能够自动地在设备的运行管理中处理好设备的平均负荷工作，同时减少设备损耗率，延长设备使用寿命；
二．方案设计说明
楼宇自控系统是将黄金综合业务楼楼宇自控系统中的建筑设备管理与控制子系统（暖通空调系统、给排水系统、电梯系统系统等等）进行分散控制、集中监视、管理，实现一体化控制、监测和管理，从而提供一个舒适、安全的生活和工作环境，通过优化控制提高管理水平，从而达到节约能源和人工成本，并能方便地实现物业管理自动化。
1．系统应能达到的功能
1.1保证楼内环境满足各种功能分区的要求
通过对楼内冷热源、空调系统的最佳控制，温、湿度的自动调节，新风量的控制，以及供排水等合理设计从而保证黄金综合业务楼中各个区域和功能满足环境的要求，楼宇自控系统可以根据整个黄金综合业务楼不同地区进行日程安排，自动设定设备控制策略，使设备运行数量与环境控制要求相匹配。
1.2提供最佳的能源供应方案
系统采取优化运行方式确保节能，从而降低运行费用。
1.3实现物业管理现代化
楼宇自控系统的主要任务之一是管理建筑设备使其管理现代化，包括管理功能、显示功能、设备操作功能、实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这些功能自动化，从而实现物业管理现代化，降低人工成本。
2.设计依据
为了保证系统既能适应当今最新技术的发展，又具有极高的可靠性，本方案设计遵从以下标准：
2.1招标文件及图纸
黄金综合业务楼楼宇自控系统招标文件
黄金综合业务楼设计图纸
2.2遵循标准
lGB/T50314《智能建筑设计标准》
lJGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》
lGB50306《建筑电气安装工程施工质量验收规范》
lGB19-87《采暖通风与空气调节设计规范》
lGB50155-92《采暖通风与空气调节术语标准》
lGB2887-82《计算机机站场地技术要求》
以及招标文件中要求的其他相关设计标准和规范。
3.智能化系统设计的必要性
本工程作为高级智能化建筑群的代表，在设计上遵循用户至上原则，在符合国家规范的前提下,最大限度地满足业主的需求。
针对本项目涉及的不同的弱电系统，我们在系统建议书中都列有针对系统特点的设计原则，在总体设计上，我们从满足业主利益的角度出发，本着技术先进，高效便利投资合理的精神，我们认为对于黄金综合业务楼楼宇自控系统在楼宇自动化系统的设计方面应该考虑以下原则。
3.1先进性
黄金综合业务楼楼宇自控系统是一座面向二十一世纪的现代化智能建筑需要在今后相当长的一段时间内保持其技术领先地位。
因此，建筑内必须选用一流设备，在技术上适度超前，符合今后发展趋势，同时又要注意其针对性实用性，充分发挥每一设备的功能和作用。
因此，考虑系统设计方案时，我们建议重要的系统应采用当前国际上最先进的主流技术产品。
本次方案设计，我们选用美国霍尼韦尔公司的EBI楼宇自控系统。
HONEYWELL的EBI系统符合欧洲共同体的TC247的有关三层网络的规定:
即管理网,自动化网,现场网络。
管理网络支持远程诊断和管理功能,同时支持WEB方式访问,即用户可以在世界上的任何一个角落通过INTERNET访问整个建筑的楼宇服务器,完成远端的监视和控制。
3.2成熟性与实用性
在考虑所选用的HONEYWELL产品在保证先进性的同时，同时也保证了所有的系统和技术都是已经经过工程检验，Honeywell产品自1985年进入中国以来，将国际先进的技术、管理经验、工程经验运用于国内的具体工程,同时结合国内的实际特点截至到现在Honeywell在中国已经完成的楼宇重点工程项目达800多例。
被证明是成熟可靠产品，具有实用性，这样可以充分发挥每一设备的功能和作用。
3.3灵活性和开放性
在满足业主当前要求的基础上，面向21世纪，主要系统应具有开放性和兼容性。
在信息域HONEYWELL的EBI系统采用TCP/IP协议,同时支持美国制冷协会提出的BACNET协议,通过系统内部的BACNET网关方便地与其它系统集成。
同时EBI系统提供的与第三方设备接口,可以方便地采集和控制例如冷水机组、电梯第三方设备。
在控制域EBI系统支持BACnet现场总线,使不同厂家的产品可以灵活互换。
因此我们说EBI系统是一个全开放性的系统，可以与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，且能方便地融于全球信息网络。
3.4集成性和可扩展性
在系统设计中应充分考虑本工程整体智能系统所涉及的各个子系统的信息共享，确保智能系统总体结构的先进性，合理性，可扩展性和兼容性，能集成不同厂商不同类型的先进产品，使大厦的整个智能化水平可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。
EBI提供的HoneywellSecurityManager保安软件、HoneywellBuildingManager机电设备管理软件、HoneywellLifeSafetyManager防火软件等一整套全面综合的解决方案，从设备管理、物业管理，到财务及人事管理，环境监控，以及各种数据资料库等一应俱全，使用可以随时掌握各项信息，对各系统的综合管理提供帮助和判断依据，迅速作出应变处理。
3.5标准化和模块化
所有系统设计严格按照国家和地区有关标准进行系统设计和设备配置，并根据大厦智能系统总体结构要求，将各子系统结构化和标准化，综合体现当今世界先进技术。
在网络结构上,所有的现场DDC采用对等网络结构（在地位上是平等的）,即DDC之间可以双向通讯和协同完成控制功能,区别于其它厂家DDC必须通过网络控制器协调控制与工作站之间的信息传递.有效避免了一旦出现网络故障造成的整个网络的瘫痪,真正实现了集中监视,分散控制的集散控制系统的优点.使风险尽量分散,且DDC之间有冗余和冗错功能。
同时扩展模块采用自由拓扑的网络结构，可以灵活的分布在被控设备附近，节约管线安装成本并且易于扩展。
3.6安全性与可靠性
作为二十一世纪的智能化建筑，必须深刻理解建筑内运作设备和系统安全可靠的重要性。
在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。
如在系统管理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。
3.7服务性与便利性
为适应黄金综合业务楼的各种功能需要，所采用的系统应充分体现对大厦管理者和使用者各方面的安全、先进、可靠、舒适、方便、节能和高效等。
EBI系统中的实时数据库和相关数据库，在管理系统和控制系统一体化中，使用户能方便地使用有关数据。
尤其在管理性能方面，EBI系统为了满足用户的需求而作出不断的努力。
3.8经济合理性
设备选型和系统设计要确保满足业主的需求，具有技术上的先进性可行性和实用性，丢掉附在其上的"
泡沫"
达到功能与经济相统一的优化设计。
4.系统组成及设计说明
楼宇自控其系统组成可以由下图表示。
（见附图）
4.1网络结构
EBI系统由中央站（PC）和分站（现场DDC控制器）组成，根据监控设备的分布情况，分站直接以多条总线采用或星形连接方式与中央站连接在一起，本系统的中央站和分站之间没有主控制器和网络控制器之类的设备，保证现场控制器的独立工作能力和数据结构以及通讯速度无任何改变，保持在不同应用中数据的一致性和控制的实时性。
EBI系统现场使用的通讯线采用双绞线，中央站通过主机内置网络管理器与现场总线相连接，无其它环节，即中央站的网络管理器与中央站主机为一体化。
系统现场控制分站为模块化结构，输入输出点通过I/O模块组合完成对黄金综合业务楼楼宇自控系统监控设备控制点的匹配，控制模块可以与控制器中的CPU模块安装在同一机箱内，也可以通过BACnet总线异地远程安装。
EBI系统的网络具有标准通讯接口，如RS232、RS485，可使楼宇自控系统可与信息处理系统、通讯系统、消防报警系统、保安监控系统或其它第三方系统联网。
系统在结构上支持BacNet、TCP/IP通讯协议，支持不同I/O点数的终端控制器的连接。
系统具有同层资源共享功能，在系统中工作站发生故障时，全部同层现场控制器之间仍能保持通讯畅通。
EBI系统的网络能提供警报系统的高速数据传输率，分时多任务控制器的快速数据产生以及网络设备之间的上加下减的能力。
网络不应因某台DDC控制器离线、拆除、失电和损坏而终断。
网络设备具有信息和报警缓冲寄存器，可防止信息丢失。
网络能对错误进行自动校验、改正、以保证传输数据的可靠性。
系统具有实时时钟同步功能，能对所有的中央控制工作站、DDC控制器的实时时钟进行时间自动校正。
4.2系统功能
EBI系统是符合工业标准的系统
本方案使用的EBI系统是工业级监控软件，具有功能强、开放性好、易于安装使用的特点。
在WindowsNT或Windows2003系统下，可维持监控点数达63000点的实时数据库和最新版本的关系数据库SQLServer7.0，可同时支持32个CPU，支持超过兆兆字节的数据，符合工业数据库管理控制一体化的发展方向。
数据库有自动复制数据的特性，可以把任何SQL数据复制到其他SQLServer或任何适应ODBC的数据库中，实现与物业公司管理网络中的ORACLE、SYBASE、INFORMIX等数据库的连接。
系统尽管是在Windows系统下运行，但是它不依赖网络协议，可以和在其他操作系统上运行的客户进行交流，例如DOS、Novell、Banyan、Unix等。
霍尼韦尔公司的EBI系统遵循各种工业标准，并采用开放式的系统结构。
系统的服务器用微软Windows 2003操作系统，客户可使用微软Windows XP，Windows2003操作系统，这些操作界面为大多数工程人员熟练掌握，因此大大减少在训练人员使用系统方面的支出。
系统架构基于以太网（Lan/Wan），使用TCP/IP协议。
信息管理系统可通过霍尼韦尔NetworkAPI、ODBC、OPC及DDE方式获取EBI中的数据，EBI同时支持BACnet和LonMark标准设备协议。
EBI系统的典型特征可以概括如下：
图形化操作界面，支持标准的Windows操作规范，参数、数据、事件、报警信息都以图形或醒目的方式在屏幕上显示，界面颜色配置符合人体工程学原理，不易产生视觉疲劳；
快速高效的报警管理，能够及时处理各类紧急事件；
大量的历史数据和趋势图显示，对系统运行趋势一目了然，有助于系统运行参数的进一步优化；
标准或用户自定义的打印报表，这种灵活的方式能适应EMCS系统中各种复杂的报表需求；
丰富的应用程序开发环境，包括VB、C、C++、Fortran等开发语言，Unix、WindowsNT等操作系统；
符合工业标准的局域网和广域网，特别适用于本工程可分可合的技术要求；
即：
既可以对本工程统一管理，也可以根据本工程的特点，针对不同的功能分区独立管理。
同时提供多种获取系统数据的方式，使物业公司的其它系统很方便地通过标准方式获取所需信息。
系统数据处理功能
EBI的实时数据库保存最新数据和历史数据，而且是EBI系统实时性高，网络负载小的重要原因之一，EBI系统数据库的主要功能如下：
记录所有点的近期详细数据：
本系统所有点的状态数据、系统的状态数据，都被系统以后台运行方式实施保存到实时数据库中，在调用历史和当前数据时，系统不需要再从控制器中获取数据，而直接从本机数据库中获取各类所需数据。
因此系统通信负荷小、无冗数据传输、通讯效率高，使EBI与控制器实时通讯速度和稳定性大大提高。
设置灵活：
根据数据库容量，设置需要存储的点、信息的类型（包括模拟输入输出、数字的输入输出、伪点、组合点等等）、采样时间，根据采样时间，可保存大于一年的数据。
提供集成系统所需的实时数据：
集成系统使用霍尼韦尔EBI提供的API（Application Programme Interface），通过网络从实时数据库中获取数据，不影响EBI系统本身的运行。
报警数据的保存：
对所有报警信息、处理信息都提供实时存储，保证在控制器离线状态下，中央监控室能看到离线前的所有数据。
提供数据给趋势图系统：
趋势图系统提供用户以图形的方式观察设备的运行状况，所显示的数据都从实时数据库中直接获得，不占用后台通讯控制系统的资源。
所有画面中数据的刷新非常快：
监视工作站中所有画面的数据刷新非常快，给操作人员处理、观察设备运行状态数据提供方便。
提供灵活的数据查询方式：
充公利用数据库的特点和功能，根据用户实际需求（如黄金综合业务楼或其它智能建筑等不同的使用单位的物管部门），通过设置各种灵活的数据查询方式，得到用户所需的各类定制的数据。
模块化结构保证其扩展性和灵活性
EBI系统的模块化结构使其具有良好的扩展性和适应性，系统模块有BA、消防、安保，功能模块有电话接入控制、自动拨打寻呼机、操作员安全功能，同时具有非常丰富的机电设备接口。
因此，从单个功能的系统，到远程的多个功能系统的集成，EBI都能提供高性能/价格比的解决方案，并且保持新产品的向下兼容性。
利用预设的Pull－Down Menu（下拉式菜单）及工具条，操作人员可以方便、快捷地取得重要的数据。
安全性
在系统的权限方面，霍尼韦尔的EBI系统可提供不同级别及对用户指定区域作出权限和监控。
这些（权限）配置可根据操作人员不同，操作站不同而有所不同。
霍尼韦尔EBI可设置多达六个操作级别，如以不同区域和设备的权限分类，高达255种。
根据区域控制，操作人员只能连接／取得其指定的图像、警报和控制点数据，这些权限监控和区域指令都可在安排操作人员的同时进行设定。
方便性和实用性
霍尼韦尔的EBI系统包括一组丰富的预设显示功能，使系统操作加快，减少客户安装和预备使用所花的时间。
这些预设显示包括：
控制点的各种详细数据
报警总表
趋势显示
报表显示
系统诊断显示
除了预置显示外，霍尼韦尔的EBI系统提供一套功能强大的，面向对象的，能按客户需要绘制图像的软件Display Builder。
利用其中的调色板，操作人员可制作独特的平面图像，及制作出三维立体图像。
工作人员在此系统中，可使用标准的Visual Basic脚本语言，增加动画效果和方便操作。
EBI也支持Web页面浏览，方便操作人员上网收集更多有用的资料。
开放性
本工程对楼宇自动控制系统特别强调了开放性的要求。
霍尼韦尔EBI系统的网络结构以开放式设计，开放式的网络结构，可更方便把设备数据集成到其它基于网络的系统，使客户在任何时候和任何地点都能取得所需的实时及历史的数据。
客户也可购用系统的其它设备，通过预设的界面，将不同系统内的数据资料进一步集成使用，EBI提供包括OPC、BACnet、ODBC、ExcelPlugIn、AdvancedDDE、NetworkAPI等多种方式的数据接口。
OPC（用于过程控制的OLE）是过程控制的工业标准。
即使数据的种类不同，这套程序都能将这些资料整合。
该程序采用的是微软的DCOM（分布式组件对象模型）结构技术，并已被迅速成为将数据由工业自动化设备传送至信息管理系统的工具，不需要重新开发数据集成接口。
OPC服务器容许网络上OPC客户直接连接霍尼韦尔EBI系统的数据，使微软的客户能更快更有效地取得实时数据。
BACnet网络客户可用BACnet服务器连接霍尼韦尔的EBI系统数据资料。
BACnet服务器可使不同BMS系统内的实时数据在系统内传送相连的。
ODBC开放式数据库互连。
霍尼韦尔EBI系统可提供开放式数据库互连。
此功能主要是为即时查找BMS中的数据，编制报表而设。
界面用SQL语言以便资料定期地按照事件或根据指令进行传送。
在此机制下，客户也可每日一次或当数据有变化即将能源管理数据输入，更新财务/业务系统的数据资料。
微软Excel数据互连方式。
霍尼韦尔EBI系统开发了一个微软Excel的插件。
系统的连通依靠一输入导向器。
这一插入程序（微软Excel数据互连件）使使用电子表的客户可多方面利用BMS数据。
利用这些数据资料和其它财务资料，客户可比较各方面或不同时期的开支，并自动计算物业租用者的帐目和款额。
AdvanceDDE/DDE动态数据交换功能。
可将数百计的设备连网。
与DDE比较，其性能更为出色。
可通过AdvanceDDE进行连网的设备包括：
PLC、电能控制系统，以及其它一些工业设备。
网络应用程序界面。
利用API应用程序界面编程，客户也可依靠其它已连接网络的平台，连接到EBI系统而取得实时数据。
API提供的函数可被VisualBasic，C或FORTRAN等编程语言调用，以网络方式连接EBI数据库。
对于应用程序，数据在主机和EBI数据库之间是透明的，从而大大减少了数据交换所需的时间。
系统的操作系统平台
EBI系统软件选用微软公司的网络操作系统Windows 2003。
Windows 2003是32位多任务的系统，该软件支持网络管理、标准网络协议，网络安全控制、系统冗余、网络冗余，具有性能可靠、管理方便、操作简单、安全性好、分布式处理等功能。
Windows 2003支持的硬件驱动程序的方式与Windows9x不同，Windows 2003在内核设备驱动层和应用程序之间还要经过调度层，所有对驱动程序的调用必须经过该层的调度，而Windows 9x系统直接可以访问硬件驱动层，导致系统经常崩溃，而Windows 2003的设备管理方式限制了对硬件层的非法访问，使系统更为稳定。
Windows 2003的任务管理采用抢先多任务方式。
对每个任务分配独立地址空间和内存空间，这样各任务互相不影响，一个任务失败不会影响其它任务的运行，因此，系统抗毁能力很强。
Windows 2003的寻址能力达到4GB，即可支持4GB的内存空间。
Windows 2003对CPU资源、内存的利用达到最高效率，同时提供系统工具用于监测系统各类资源的使用状况。
5．监控对象及控制方法
5.1总体目标
楼宇自控系统是将黄金综合业务楼楼宇自控系统中的建筑设备管理与控制子系统（暖通空调系统、给排水系统、热交换系统，送排风系统等等）进行分散控制、集中监视、管理，实现一体化控制、监测和管理，从而提供一个舒适、安全的生活和工作环境，通过优化控制提高管理水平，从而达到节约能源和人工成本，并能方便地实现物业管理自动化。
5.2楼宇自控系统监控功能说明
根据黄金综合业务楼设备特点、考虑到业主管理方便，在一层设楼宇自控系统工作站，并在冷冻机房设置操作分站对楼内各设备进行监控，具体监控内容及方式如下：
1.给排水系统
污水泵（5套）、雨水泵（4套）、污水提升设设备（三套）：
监测污水泵、雨水泵、污水提升设备运行状态、故障状态、超高液位报警。
无负压供水设备：
监测机组提供的所有参数（主要是设备运行状态、故障报警、水泵相关运行参数、市政给水管网压力等）。
中水水箱、中水泵：
监测水泵运行状态、故障状态；
中水水箱监测超高、低液位。
生活水箱、消防水箱：
监测超高、低液位。
2.送、排风机系统
监测风机手、自动状态；
运行状态、故障状态；
远程自动启停风机
3.新风机组系统（共25台，其中厨房新风机无热回收段）
⑴X-1、X-2系统（共24台）
监测送排风机手自动状态、运行状态（包括风机转速）、故障状态，远程自动启停机组、加湿器（加湿器只是冬季使用）、表面冷却（加热）器启停。
监测热回收转轮运行状态、故障状态、远程自
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