BA系统设计方案讲解.docx

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BA系统设计方案讲解

楼宇自控系统方案

智能建筑是当代高新技术的产物，通过建筑弱电系统增强建筑功能、提高管理水平、节约建筑运营能耗、保障建筑及人身安全、提升建筑内环境舒适度，上述内容直接关系到建筑物未来几十年的使用效果以及业主投资的回报。

楼宇自控是建筑弱电工程的主要系统，集网络、计算机、控制和检测技术于一身，使得建筑内机电设备管理高效、环境获得最佳舒适度、大幅度节约建筑运行能耗。

根据招标书技术要求及用户的需求，切实结合本工程的特点，充分发挥我公司在楼宇自控系统设计和加拿大Delta控制公司ORCA（OpenReal-timeControlArchitecture开放、实时控制结构）楼宇自控系统的技术优势，我们向甲方提供以下楼宇自控系统的综合解决方案。

一.楼宇自控系统需求分析

xxxxx弱电工程建筑位于沈阳市浑南新城内，其总建筑面积约10万平方米，由地下一层、地面三层组成。

是多种业务功能的智能化综合性建筑。

1.楼宇自控被控对象分析

（1）建筑物特点

Ø运营耗能大

由于建筑面积大、公共场地多，因而运营耗能大，而且空调与照明等设备负荷变化也很大，必须要对整个楼内的耗能设备进行严格监控。

据统计在建筑的运营费用中，空调与照明系统的能量损耗约占整个建筑能量损耗的50%以上。

在本项目中由于建筑物具有大型历史回顾、科普展览、文化传播等功能，大量客流移动的公共场地多，其耗能比一般建筑更多一些。

所以要对建筑物内的空调及照明系统进行实时监控和节能管理，合理控制机组的开启台数与运行时间。

Ø功能分区多

每个区域工作时间不同，对工作环境温/湿度要求也各异，所以对于暖通空调、照明、机电设备的运行管理要求也就不同。

（2）机电设备特点

Ø机电设备种类繁多、位置分散、耗能设备占的比率大

设备种类包括制冷机组及其冷却塔、水泵等辅助设备、供热及热交换设备、空调及新风机组、给/排水设备、送/排风机、照明设备、电梯等。

这些机电设备位置分散、遍布整个楼内，这将给未来的物业管理带来诸多不便。

2.楼宇自控系统特点分析

（1）系统结构复杂

Ø本工程为三层高层结构、设备机房分散，BA系统的网络拓扑结构应满足此建筑结构的特点。

为提高系统可靠性（即危险分散），将DDC和被控机组一对一进行配置。

Ø本工程DDC节点数目多、现场总线距离长，总I/O容量近2500点，为了保证网络结构的合理性及系统实时性，采用6个系统控制器（或管理器），它们与工作站间采用以太网结构以提高传输速率（10Mb）。

（2）监控要求高

Ø楼宇自控的主要功效之一是节约建筑运营能耗，为了提高计量及监控精度，所有现场DDC选用CPU位数为32位的DDC。

Ø对本建筑最大的耗能设备冷冻机组的控制，除满足常规的控制功能外，还应引入冷量负荷台数控制，如果冷冻机组自身带监控设备时，应通过网络接口（网关）纳入BAS系统，以便监控机组内的运行参数同时实现冷机群控。

Ø本工程对电量参数监视要求高，点数相对也很多，为提高系统的可靠性且降低工程成本，选用传感器、变送器、通讯为一体的多功能智能电计量产品。

Ø建议对所有纳入BA系统的送/排风机，都应同时纳入消防的监控之下为宜，而且消防的级别应高于楼控。

消防、楼控和电气的控制接口，可通过对电控箱线路的联合设计实现。

（3）产品选型的要点

Ø为便于用户的维护，应对BA系统所用各类现场设备，如传感器、控制器、阀门、执行机构采用同一品牌的产品。

Ø为使业主在选择BA产品和系统日后的扩展中有充分的自主权，且便于与第三方设备或系统集成，应选择采用开放性、国际标准（ISO16484-5）BACnet协议通讯的BA产品为宜。

Ø考虑BA系统I/O的不确定性以及便于修改、调整等因素，应采用具备通用输入/输出功能、且可进行本地和远程扩展的BA产品为宜。

二.楼宇自控系统达到的目标

1.创造舒适环境

为使用者创造一个安全、舒适、高品质的人工环境。

楼宇自控系统可以根据环境变化随时自动地调节各种参数，使楼内环境始终处于舒适的条件下。

建筑内的新风机及空调机组众多，如果采用人工或就地仪表调节，很难达到满意的效果。

首先，人不能灵敏地察觉出外部温度的变化，进而不能准确地把室内温度调节到理想的数值；再者，人不能保证时刻坚守岗位。

而楼宇自控系统却可以非常方便地实现这一功能：

通过温度传感器随时把外部温度数值传送给楼宇自控系统，系统把这个温度同建筑内温度进行对比，如果温差符合要求则维持现有平衡，如果温差不符合要求则调节空调设备参数，使室内时刻保持理想的温湿度。

2.降低运营能耗

对耗能大户如暖通空调、冷热源装置、照明等机电设备严格进行监控，以节约能源、降低运营成本。

以空调系统为例，楼宇自控系统根据传感器检测的数据，自动调整制冷供热的需求，可以既保证正常需要，又降低能源消耗。

根据《实用暖通空调设计手册》提供的数据，供暖时温度每降低1℃可节能10~15%；供冷时温度每提高1℃可节能10%左右。

楼宇自控系统可以按舒适性空调的要求，自动将空调区域的温度设定在适当的温度上，使能源消耗大大降低，进而可节约大量的资金。

另外，楼宇自控系统还可以使机电设备的故障率降低，使维修工人数量减少；集中的监控和管理方式，使操作、值班和管理人员减少，也可以将不同系统的操作值班人员合并为一班人员，以产生更好的经济效益。

3.保障设备安全

将建筑物内的机电设备纳入楼宇机电设备自动管理系统（BMS）内，可实现对每一台设备的在线实时监控并进行科学的管理，确保各类机电设备的安全、可靠地运行，并得到及时维护延长其使用寿命。

如果建筑内的机电设备突然发生故障，将对建筑物运行带来不良后果。

楼宇自控系统可从以下几个方面预防这种局面的出现：

（1）监视设备运行状况，实时24小时在线监测，一旦发现其中某台设备运行异常，立即发出报警信息，通知检修人员迅速检查，以防引起更大范围的设备故障；

（2）记录设备的累计运行时间，当累计时间达到规定的维修时间时，自动通知中央控制室，及时提醒维修人员进行设备检修。

（3）通过这些检测、报警和处理方式，使建筑物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。

（4）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，及时通知维护和保养，保证设备始终处于良好的工作状态。

4.实现物业管理现代化

BAS的主要任务之一是对机电设备实现优化管理，达到自动化、智能化，从而实现优化物业管理，在合理的投资下尽量提高建筑物的智能化与现代化的形象，以求最大的经济效益。

5.为系统集成奠定基础

采用国际标准（ISO16484-5）开放型BACnet协议的BA产品，便于实现各计算机系统和设备间的互操作，为建筑物弱电系统集成及设备集成奠定基础。

三.楼宇自控系统的选择

楼宇自控（BA）系统的选择要遵循“高性价比”原则，要充分考虑其技术的先进性、系统的开放性、可靠性及可扩展性（或灵活性）。

在选用产品时，首先应从该智能建筑的要求出发，要充分分析和考虑市场可供商品的特性及其产品的市场定位，选择适合于自己建筑特性的产品。

业主在选择楼宇自控系统产品时首先要对产品进行性能/价格比较，其次一定要与自控集成商和使用单位一起对建筑物的自控系统方案进行优化，根据自己的投资预算和实际需求，合理选择最具有节能功能、方便管理的自控方案，使自控系统达到先进、完善、易用的水平。

在本工程中我们选择了加拿大Delta控制公司的ORCA（OpenReal-timeControlArchitecture开放实时控制结构）楼宇自控系统，采用该产品基于以下原因：

1.DeltaBA系统是全开放的

BA是建筑物弱电系统的重要组成部分，BA系统内部和与外部其它子系统协同工作的核心在于通讯。

因此，BA系统所采用的通讯协议应该是开放的，不为某家公司私有，同时得到多数弱电厂商的支持。

BACnet是迄今为止唯一通过ISO国际标准化组织认定的、全球暖通空调行业的标准数据通讯协议，ISO-16484-5.即楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议。

DeltaBA系统正是采用的BACnet通讯协议。

该协议的宗旨在于解决计算机系统之间的互操作，从而使得业主在选择新的控制系统或对已有BACnet系统进行扩展时有充分的自主权。

2.DeltaBA系统采用可靠的通讯方式

早期BA系统的通讯方式，大多为主从结构，即现场DDC与主控工作站间、以及现场DDC之间的数据交换要靠通讯控制器来协调和指挥。

这种通讯方式的缺点是不容忽视的：

通讯过程过于依赖主控制器，如果主控制器故障会导致系统通讯终止。

所以主从通讯主要应用在数据采集系统，而非控制系统。

DeltaBA系统采用无主从通讯方式，即DDC传递通讯令牌、轮流坐庄。

在无主从通讯模式下，计算机和现场网络的中间连接部分叫路由，而不是网络控制器。

也就是说现场级设备（如路由、DDC等）是对等的（PeerToPeer）。

DDC可以根据定义的通讯权限，主动地在网络上进行数据的索取和发送，而无需专门的网络控制器指挥，极大地提高了系统通讯的可靠性。

3.DeltaBA系统是真正的集散系统

BA系统网络结构要符合集中管理、分散控制（DistributedControlSystem即DCS系统）原则，即网络结构要有层次、单个DDC的监控点数不易过多。

DeltaBA系统网络结构层次清晰，可分为区域、系统、设备、点若干层次；DDC种类丰富、I/O点数设置合理（最大可到148；但最小可以是2个点），因此DeltaBA系统可将危险彻底分散，即DDC与被控设备实现一对一配置，极大地提高了系统可靠性。

4.DeltaBA系统充分考虑以人为本

ORCA系统处处体现了对人的关怀，从系统的研发直到售后服务，先进的技术无处不在，但决非仅仅为了‘先进’，而是带来实际的方便。

例如：

远程I/O模块降低了现场布线的工作量、DDC上的服务接口避免调试和维修工程师在各楼层跑来跑去、多媒体的采用使报警不再是枯燥的‘嘟嘟嘟’的声音，而是‘请注意，一号通风机不转了’的语音信号等等。

5.DeltaBA系统具有高性能/价格比

ORCA系统易掌握、易安装、易调试、易操作，即系统组态、编程简单，便于工程商掌握；

操作习惯与Windows吻合，易于业主使用；可为使用者提供丰富的画面、应用程序库，加快编程、调试速度；网络结构合理，使工程施工简便、布线量减少。

6．Delta在全球享有优秀的业绩

Delta已有几万个优秀业绩遍布世界各地，具有代表性的工程有：

加拿大温哥华国际机场（15000点）、加拿大国家档案馆（1900点）、加拿大温哥华总医院（60000点）、美国华盛顿比列弗商务中心（7000点）、英国RSComponents电子厂房及办公楼（3000点）、德国法兰克福联合大厦（20000点）、澳大利亚墨尔本河边办公大厦（11852点）等。

自2002年进入中国市场后，Delta在国内也有了几百个成功案例，如中央统战部办公楼（2500点）、北京棕榈泉国际公寓（2370点）、北京世纪科贸大厦（1400点）、北京南新仓商务天地（1350点）、北京汉华国际饭店（1600点）、北京国际中心（3500点）、奥林匹克地下商业城（7000点）、北京百富大厦（2500点）、沈阳万达商城（1360点）、唐山锦江国际酒店（2300点）、大连星海广场会展中心（2280点）、西安骡马市商业步行街（3820点）、上海国际贸易中心（3500点）、海南三亚凯宾斯基大酒店（2880点）、上海杨浦大学城（5500点）、广州人丰大厦（2800点）、深圳中医院（1700点）等。

四.楼宇自控方案设计依据

Ø招标书技术文件及本工程相关设计图纸

Ø民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）

Ø智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）

Ø局域网总线标准（