系统运行环境要求33.docx
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系统运行环境要求33
目录
一、系统设计综述……………………………………………………………...1
1.概述……………………………………………………………………….1
2.技术方案……………………………………………………………………2
3.工程概况、设计依据及设计目标…………………………………………3
4.系统设计原则………………………………………………………………6
5.系统选型和定位…………………………………………………………..10
6.系统组成及系统配置介绍………………………………………………..11
7.系统总体层次及网络结构………………………………………………..11
8.系统的开放性和集成性…………………………………………………..13
9.系统硬件的功能说明……………………………………………………..14
10.系统软件的功能说明……………………………………………………..25
二、系统运行环境要求33
三、系统硬件及软件扩展方法34
1.系统硬件方面的扩展35
2.控制软件功能扩展36
四、系统稳定性，故障处理能力和抗电磁干扰36
五、设计方案控制功能、系统联动及节能性说明37
1.冷冻站…………………………………………………………………….38
2.空调机组…………………………………………………………………..40
3.通风系统…………………………………………………………………..41
4.照明系统…………………………………………………………………..41
5.电梯系统…………………………………………………………………..41
6.给水系统…………………………………………………………………..42
7.排水系统…………………………………………………………………..42
8．系统节能性说明42
美国TAC楼宇自控系统设计说明
一、系统设计综述
1.概述
本方案是为本项目楼宇自控工程所作的技术方案，本方案是根据甲方所提供的现有资料、技术要求并结合本公司多年从事楼宇自控系统工程的经验和TAC系统产品的特点所做出的初步技术方案，在方案实施时需根据具体情况再做深化设计。
由美国TAC公司开发的楼宇自动化系统出现于五十年代末期。
由于技术起点高，产品性能优越，迅速在美国取得了较高的市场占有率。
时代迈入21世纪，互联网为人们带来更多的便利性，也更溶入我们的生活。
TAC基于对此的深刻了解，再创业界之先例，成功的结合了新兴互联网技术，开发出了和时代新兴技术接轨的新一代基于互联网的TAC自控系统，让自控更人性化、更便利、更开放。
由于采用开放架构，在公认的标准规范上，它可以提供更良性的竞争环境，让生产厂家侧重其服务及提供更优的产品，这将是消费者之福。
TAC将秉承一贯的优良传统，为用户提供最好的产品和最佳的服务，为用户营造一个稳定、安全、可靠、舒适的工作环境！
为了实现建筑物内的环境控制，达到需要的温、湿度等环境指标，保障建筑物内各种先进设备安全、可靠地运行，应采用先进的智能监控管理系统，对建筑物内的各类设备进行集中管理和最佳控制。
一套先进成熟的智能监控管理系统能最大限度地提高和优化建筑物内的控制管理水平，降低管理维护费用，减少能源消耗，降低建筑物的运营费用。
所以智能监控管理系统是决定一座建筑物现代化水平的关键系统，其性能和品质对建筑物的运行管理起着至关重要的作用。
根据用户对自控系统先进性和超前性的要求，我们选用美国TAC公司具有本行业最先进技术的自控系统，通过采用世界一流的基于互联网的产品和技术，保证系统的先进性和未来可扩展性,满足用户实现现代化管理的要求。
1995年，TAC系统首次进入中国市场，在智能建筑、工业厂房、医院、高精度实验室等不同领域得到了应用，取得了良好的业绩。
2.技术方案
楼宇自控系统（BuildingAutomationSystem，简称BAS）自动进行设备的监视与操作，自动调节以适应室内环境的变化。
对出现问题的设备自动报警，并可以通过设备状态记录反映出设备变化趋势，在出现问题前对设备进行维护。
这极大的方便了设备的操作与维修，减少管理和维护人员。
本项目楼宇自控工程功能复杂，机电设备种类繁多，分布分散，能耗巨大，特别需要采用一套先进的楼宇自控系统来提高大厦内部机电设备的运行效率，降低大厦能源的消耗，并通过机电设备的自动化管理，提高物业
管理人员的工作效率，减轻物业管理人员的劳动强度。
本方案中楼宇自控系统的设计以满足大厦业主的要求、采用最先进的技术和系统、提供最高的价格性能比为原则，提供优化的设备运行方案和管理方式，以实现集散式（即集中管理、分散控制、综合监控）的管理控制模式来运行设备，为北京来福士广场楼宇自控工程提供高效率的楼宇设备管理。
根据楼宇自控系统的技术要求，我们推荐采用美国TAC公司的综合楼宇管理系统。
该系统是目前世界上最为先进的高效能、集成化的BMS系统之一，该系统具有与其他供应商系统及BA系统的开放性接口。
本设计是以招标文件及设计院提供的图纸为基础，结合我们多年从事BAS工程的经验进行的。
本系统由以下8个子系统组成：
冷冻站监控系统
空调机组监控系统
新风机组监控系统
通风监控系统
照明监控系统
电梯监测系统
给排水监测系统
在设计本系统时，我方亦根据以上的原则，对控制器及其控制模块进行了合理安排，并有足够的系统扩充容量，如业主具体设备确定后，我公司可根据具体情况进行调整及深化设计。
由于采用TAC公司系统，它可以实现将楼宇设备控制系统与其他供应商系统的共享数据。
该系统的网络符合BACnet协议标准，提供一系列的标准开放性接口，便于与众多不同的楼宇自动化子系统的通讯，以及可以灵活地扩充或缩减，因而能真正满足用户使用功能及经济上的需要。
能够在许多不同类型的前卫的开放型系统技术下运作，因此系统的灵活性很高。
该系统自推出到现在，已在多个国家、地方及多种不同类型的建筑物上应用过，包括商业楼宇、机场、工业设施、政府设施等。
系统设计综述
楼宇自控系统（BAS）是智能建筑的重要组成部分，其主要任务是监测、控制设备的工作状态，了解设备的工作情况，合理地调整设备的运行方式，在保证建筑物有一个安全舒适的工作、生活环境的前提下，减少能耗，提供高效、便捷的设备管理手段、延长设备的使用寿命。
3.工程概况、设计依据及设计目标
（1）工程概况
本项目位于保定市繁华地区，本工程为重要建筑，建筑分类为为一级。
地下二层，地上四层。
（2）设计依据
本方案依据技术要求、监控点表、设计图纸并依据国家有关规范、标准制作。
《智能建筑质量验收规范》GB50339-2003
《智能建筑设计标准》GB/T50314
《建筑智能化系统设计技术规范》DBJ01-615-2003
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《建筑电气设计技术规范》GBJ-79-85
《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ79—19—87
《工业企业通信接地技术规范》GBJ79—85
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057—94
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
（3）设计目标
楼宇自动化系统的目标是对本项目楼宇自控系统内相关机电设备进行全面有效的监控和管理，以确保建筑物内舒适和安全的环境，同时实现高效节能的要求。
利用成熟的开放接口技术，使楼宇自动化系统与本项目楼其它相关系统进行通讯
楼宇自动化系统（BAS）监测或控制门诊楼内各机电设备的运行状况、安全状况、能源使用状况等，实现综合自动监测、通讯、控制与管理，并使之达到最佳运行状态、起到节能作用。
就其功能来看，包括如下主要方面：
⏹确保建筑物（群）内环境舒适；
⏹通过最佳控制，保证环境舒适和空调设计要求及有关公共场所对环境的规定；
⏹根据建筑内人员的多少和环境状况及室外环境状况，自动对空调通风的运行参数进行优化；
⏹提供可靠的、经济的最佳能源供应方案，进行节能管理；
⏹提高设备运行效率、减轻人员劳动强度；不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料，自动集中收集、整理，作为设备管理决策的依据，实现设备维护工作的自动化。
楼宇自动化系统是建立在计算机控制和计算机网络技术基础上的分布式集散控制系统，它实时对各子系统的运行进行综合性自动化监控和管理，并与相关系统进行联动。
为满足招标单位所提出的技术要求，我们选用应用于局域网络的控制系统，它使用TCP/IP协议，可在网络上通过浏览器实现环境数据实时、定时监控，可以通过以太网实现远程控制功能。
全中文友好的人机界面。
控制系统采用集散式智能控制系统，DDC能在无通讯的情况下独立工作。
在通讯中断的情况下不影响设备的正常运行。
根据系统稳定性、扩展性的要求本次设计对系统I/O点留有冗余。
（4）系统总体要求
系统设计与配置强调先进适用。
技术上应保持先进性，具有适应技术发展趋势及产品更新的能力。
本项目楼楼宇自控系统的总体设计，应遵循“集中管理、分散控制、提供舒适环境、为用户服务”的原则，为本项目楼楼宇自控系统各个管理部门提供高效的、科学的和便捷的管理手段。
系统设计与配置综合平衡，主要系统达到国际先进水准，例如：
节能系统，建筑设备管理系统等。
系统设计与配置在体现本项目楼楼宇自控系统整体特色的同时注意工程投资的经济效益。
除考虑建设时的一次性投资外，还应充分考虑系统的运行成本，并使之最小化。
系统设计应遵循全面规划和分步实施原则。
总体设计应全面、周到。
注意预留预埋到位并有充分冗余度，以适应未来发展的需要。
系统设计应提出近期实施方案、中期及远期的扩容和发展规划。
设计应充分考虑本项目楼楼宇自控系统与其他各个子系统的信息共享要求，确保智能化系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。
除了系统的设计与配置必须依照国家和当地的有关标准外，还必须根据总体要求，对楼宇自动化系统进行结构化和标准化设计，综合体现出当今的先进技术。
系统必须具有极高的安全性、可靠性和容错性。
系统设计与配置应适应本项目楼楼宇自控系统专业性、外向型的使用要求，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。
在先进、可靠的前提下，系统的配置设计应达到性能价格比的优化目标
4.系统设计原则
不同的建筑有不同的功能，针对不同的功能需要配置楼宇自动化系统。
目
的是要切切实实为业主带来效益和回报。
一套好的系统一定是针对建筑本身的功能和特点量身定做的，本次方案设计就是针对本工程为办公楼的特点来配置的。
一般来讲，楼宇自动化系统的设计原则可以归纳出许多项，如：
先进性、模块化、开放性、可靠性、安全性、经济合理性、易扩展性、易维护性等等。
根据我们多年从事智能化弱电系统的经验和本项目楼楼宇自控系统的特点，本工程的智能化楼宇自动化系统设计应充分考虑以下几项主要的基本原则：
（5）可靠性
系统必须具备在规定条件下和规定的时间内长期稳定地实现本技术文件所规定功能的能力。
TAC系统的所有产品均为原厂生产，实行了严格的质量管理，每一个设备在出厂前均经过严格的产品测试，单个产品平均无故障时间最少的也可以达到达50万小时，最高的高达上百万小时，系统运行可靠，在中国的所有系统都在正常运行，
本系统的可靠性指标如下：
MTBF（最大平均无故障时间）722030小时
MTTR（平均修复时间）10小时
系统可利用率A[A=MTBF/（MTBF+MTTR）]=99.999%
（6）实用性
本系统采用通过多项工程实践检验的成熟技术，切合本工程使用目标和管理模式，在体现本项目楼楼宇自控系统整体特色的同时体现现代化水准。
系统应符合国家标准或者相应的国际标准、规范，符合人体工程学原理，并且符合本项目楼楼宇自控系统的业务流程和使用环境，达到易于维护，操作简便的目的。
因此在设计上在我们根据本项目楼宇自控系统的特点同时注重产品的实用价值，在控制产品上选用TAC公司具有世界先进水平的系统，TAC系统自1999年末推向市场以来已在全球得到了广泛的应用，实践证明这是一套成熟可靠的系统。
这是因为TAC素来以技术和产品见长，在产品的研发设计上根据用户的实际需要和世界技术的发展趋势研发产品，所以推出的产品很快就在国际市场上、包括中国市场上同时广泛应用。
相对于那些宣传上和介绍上很多但实际工程运用很少的产品和系统，其实用性不言自明。
（7）专业性
TAC系统独特的PlainEnglish（简明英语）可以实现各种不同的控制策略，可以根据用户需要调整用户策略。
同许多厂商“固化”的控制管理功能不同的是，提倡的是开放的概念。
众所周知，当系统投入之后，由于实际情况的复杂性和可变性，在真正的用户和管理人员的使用中往往会发现系统设计功能同实际需求不符的情况。
特别是本项目楼楼宇自控系统是自用办公建筑，可以认为当投入运行一段时间后必然需要根据实际运行情况进行必要的控制策略的调整。
对于那些“固化”的系统讲更改系统功能需要用户投入大量的资金或者根本无法实现。
使用TAC系统用户完全可以没有这个顾虑，他可以随时根据需要改变各种控制策略而无需厂商的参与。
（8）先进性
本系统是满足可靠性和实用性前提下最先进的系统。
适应时代发展的特点，采用国际或国内符合技术发展趋势的先进技术，特别是符合计算机和网络通信技术最新潮流，为21世纪本项目楼楼宇自控系统的发展创造条件。
TAC系统的产品一直位于行业产品的前列，拥有多项在行业内首先使用的技术，每年投入销售额15%用于产品的研发，确保其产品位于同行业的领先地位。
其网络控制器可以直接连接到TCP/IP以太网上，使用标准的TCP/IP协议，支持SNMP网络管理协议从而使楼宇的控制设备可以直接被网络管理部门管理。
其网络控制设备可以支持XML,HTML数据发布和网页发布协议，使得其它系统可以直接从高可靠性的控制设备（MTBF高达600，000小时，远高于计算机设备）中直接提取需要的数据。
网络节点支持LAN/WAN,容量可达4百万个节点，其先进的技术完全与本项目楼楼宇自控系统这种智能著名建筑的需求相契合。
（9）经济性
本系统在设计时综合考虑建设投资与长期运营费用间的关系，满足性能价格比在各类系统和条件下达到最优，以保证整个投资项目的经济性，获得系统的全面使用价值（TBO）与总拥有成本（TCO）的高性价比。
（10）开放性
本系统遵循开放性原则。
遵循国际标准、国家标准和通信协议，采用标准化、模块化设计和产品，采用开放的技术与标准，包括SQLServer,HTML,XML,BACnet,OPC,SNMP,ODBC，提供符合国际标准的软件，硬件、通信、网络，操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与协议，保证系统互联或扩展时的无障碍和高效率，使系统具备良好的灵活性、兼容性，扩展性和可移植性。
采用开放、标准的数据库和标准的通讯协议为实现整个智能化系统的数据共享提供方便，从而使本项目楼楼宇自控系统BMS集成管理系统的建立成为可能并最大限度的减少开发的工作量。
（11）可扩展性
为便于分步实施，也有利于长远发展，我们为将来系统的扩展留有充分的扩展的空间，以适应未来发展的需要。
所有的软硬件均考虑了预留以后扩展时的接口开放性和协议一致性。
TAC系统支持400万个网络节点的容量，从系统规模上讲扩展完全没有问题。
从现场控制设备上讲，只需增加相应的控制模块或控制器，就可以实现系统扩展的目的。
而无需更换系统设备硬件。
从软件上讲，无论系统容量增加多少均可使用相同的同一套软件系统，不存在因大小容量系统需要更换软件的问题。
（12）易用性
系统均采用中文菜单和图形化界面，今后运行操作管理非常方便。
从管理界面上讲，系统提供了类似windows资源管理器的管理工具，可以方便的对系统进行设置，管理，编程等高级操作。
从用户界面上讲，提供图形化的动态界面方便用户察看实时信息，提供清晰的动态报警列表方便用户快速浏览所有当前的警报，提供各种自定义的报表供用户察看和打印，等等。
从系统功能管理上讲，TAC系统开放所有的管理权限给用户，同时提供给用户PlainEnglish这个强大的管理工具，用户可以根据需要更改控制策略，可以扩展系统，可以改变图形界面，可以自定义报告。
总之，正如一句话说的那样：
每个大楼都是不一样的，每个用户的要求也是不一样的。
采用TAC系统的目的就是满足每个用户不同的需要。
TAC系统的目的就是让系统适应用户，而不是用户去适应系统。
（13）可集成性
楼宇自动化系统具有强大的集成能力，可以将其它弱电子系统集成在楼宇自动化系统的平台之上，如：
智能照明系统、安全防范系统、火灾自动报警系统等，通过集成功能的实现，使本项目楼楼宇自控系统内的机电设备的运行管理避免了管理上的交叉，提高了管理者的工作效率。
TAC系统本身就是一个集成技术平台，可实现对各子系统的集成。
其中由于TAC产品的独特优势，环境监视、数字监控、灯光控制、电梯控制、能耗管理、门禁系统、防盗报警、巡更系统都可以采用其自身的控制器实现功能，系统本身就是TAC系统的组成部分之一。
另外，其它系统作为第三方设备将通过TAC的X-DIRVER接口等方式纳入TAC系统集成。
（14）适用性和快速性
本项目楼楼宇自控系统的环境控制具有大型开放空间的特点，对于可能出现人流急剧增加和急剧减少的情况，从而导致了某个区域的冷热负荷急剧增加和下降的情况，这就要求建筑设备控制系统对环境情况的变化具有快速反应的能力，如果反应太慢，必然导致人流急剧增加时不能满足现场舒适度的要求，在人流急剧减少时必然会造成能源的浪费。
系统的反应的快慢与否取决于系统的通讯能力和现场DDC的处理运算的速度，TAC系统的DDC具有32位的CPU，因此具有足够快的处理速度，系统扫描时间短至0.01秒，能够根据现场的变化快速做出正确的判断，完全能够满足本项目楼楼宇自控系统环境条件的急剧变化对控制系统的要求。
（15）低成本
本方案设计力求通过合理的设计思想、先进的技术手段，为本项目楼楼宇自控系统配置先进的楼宇自动化系统，通过有效的控制策略，可以大大降低本项目楼楼宇自控系统的运行费用。
特别是对本项目楼楼宇自控系统这样的建筑来说，综合能耗只要节约几个百分点，就是非常可观的回报。
本项目楼楼宇自控系统建筑面积大，配置了大量的空调机组、新风机组、送排风机以及相应的冷热源设备以保证适宜的室内空气温度和清新度。
这些设备经常处于运行状态，不可避免地需要耗费大量的能源。
通过楼宇自动化系统的集中管理可以使这些机电设备处于最佳工作状态下。
5.系统选型和定位
本项目楼楼宇自控系统就其功能而言，是十分复杂的，对于本项目楼楼宇自控系统这样的智能建筑，保证所有机电设备的可靠、稳定的运行显得尤为重要；因此，必须有一套技术上领先而且成熟的楼宇自动化系统来对本项目楼楼宇自控系统的设备进行管理和控制；所选产品必须经过多个大型工程、多年运行实践的考验。
另外由于有些区域可能存在较强的电磁干扰,因此控制器必须有较高的抗电磁干扰的能力,因此我们选用工业级标准的DDC和工作站.
针对这样的设计要求，我们选择TAC公司的最新一代楼宇自动化系统─TAC系统，正如系统的名称一样，该系统秉承了一贯的可靠、创新、友好、易用的特点，汲取了当今科学技术的最新成果，可以完全满足本项目楼楼宇自控系统的需要。
该系统已在多个国家大型重点工程中运行多年，而且性能可靠、稳定，业界反应很好。
6.系统组成及系统配置介绍
本项目楼楼宇自控系统中央控制室位于消防监控室，配置中央工作站一台、网络控制器二台。
为工作站及其设备配置了可供1小时连续运行所需容量UPS电源，报警打印机一台。
在工作站中配置有DVD刻录机可以随时对系统数据进行备份。
针对本工程系统总体要求，系统传感器选用TAC公司楼宇自控系统的配套系列产品，选用该公司的产品，大大提高了系统运行精度及可靠性。
可完全满足系统的技术要求，更可方便实现系统升级及扩展的要求。
7.系统总体层次及网络结构
本项目楼的楼宇自动化系统由两级网络构成，一级网络是10M/100M以太网TCP/IP（BACNet/IP），二级网络为MS/TP现场总线网，既可以满足系统庞大的容量要求，又可以提供高速的通讯能力，使管理人员在中央控制室就可以全面了解本项目楼楼宇自控系统的各类设备运行情况，并实时进行控制。
系统包括网络控制器，DDC现场数字控制器，输入/输出模块（IOU模块），操作工作站等，通过系统的中央管理数据库提供对所有设备的控制、报警监测、日程表设置、报告和信息管理。
（16）系统一级网络：
10M/100MTCP/IP（BACNet/IP）以太网
美国TAC公司的楼宇自动化系统一级网络是一个以太网的局域网或广域网。
在本方案中，针对本项目楼楼宇自控系统工程来说，一级网络为传输速度为10M/100M的TCP/IP（BACNet/IP）以太网，以太网为标准化的网络，网络控制器、工作站均使用标准的以太网的标准设备，可以直接挂接入综合布线系统，因此系统具有非常低的运行成本和维护成本。
做为标准化的网络—以太网，越来越多的系统都在应用该网。
但是有许多系统在需要联接到以太网上时，必须要通过专用的网关（Gateway），而且网关一般以插卡的形式插在工作站中，这样当工作站停止工作或出现故障时以太网上的通讯将会瘫痪。
在本方案中，我们提供的TAC公司TAC系统中的网络控制器、操作工作站、中央服务器均能直接和以太网络连接而无需任何网关设备，大大提高了系统的可靠性。
在不需要网关的前提下，本项目楼楼宇自控系统中的网络控制器、工作站和文档服务器均使用TCP/IP协议直接连接在本项目楼楼宇自控系统建筑群的以太网上。
使用这样的系统，BAS能充分利用本项目楼楼宇自控系统建筑群所应用的企业网和综合布线系统，同时为业主的信息系统部门维护网络提供了方便的条件，为弱电系统的集成打下了基础。
同时网络控制器内置对于网络管理协议SNMP的支持，这样网络控制器作为网络上的节点同时处于网络管理部门的监视之中。
极大的方便了网络的管理。
（17）系统二级网络：
现场总线网标准BACnetMS/TP
系统二级网络由BACnet网络控制器、BACnet现场控制器及支持标准的BACnetMS/TP现场总线构成，BACnet控制器是真正的通过BTL认证的纯BACnet控制器，现场总线采用完全开放的标准的BACnetMS/TP现场总线，在实际总线长度超过网络限定值规定时，可增加b-Link（含屏蔽双绞线接口）或b-Link-F（含光纤接口）网络放大器，可完全满足本项目楼楼宇自控系统的实际控制需求。
每台网络控制器可以支持127台DDC（现场控制器）。
系统的网络控制器的容量是非常庞大的。
每台DDC之间采用真正的点对点通讯（PeerTOPeer）方式，不依赖网络控制器就可以实现现场设备间的通讯，这样，系统的稳定性就大大提高了。
（18）系统设计体现集散式的控制方式
我们配置的系统充分体现集中管理、分散控制的集散式系统的设计思想，所有DDC控制器均在被控设备机房内就近安装。
控制器与现场前端设备（即传感器、执行机构、设备动力盘箱等）信号联接线的联接在机房内部完成。
DDC控制器在本地对被控设备进行监控，包括实时检测现场设备的信号，根据控制器里内置的程序对设备进行控制，并将设备运行或报警信息上传给建筑设备监控管理系统中央管理工作站。
中央管理工作站对收集到的信息、数据进行分析和管理，包括实时数据的图形显示，查看历史数据，处理各种实时报警，察看和打印各种报告，配置系统，系统编程等。
这种集中管理、分散控制的模式既实现了对大型建筑机电设备的有效管理，又将控制功能分配给本地DDC控制器，避免了过去集中控制方式的弊端，即一旦中央控制设
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