精选智能大厦楼宇自控系统方案设计.docx

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精选智能大厦楼宇自控系统方案设计

XXXX

楼宇自控系统

方案设计

XXXX座A座地上为23层的办公建筑。

地下作为汽车库及设备用房。

本工程设计地下为一层，为汽车库及设备用房等；地上一至三层设有门厅，阅览室及档案室，餐厅，职工厨房等；四至二十三层设有共用会议室，办公室。

项目总建筑面积：

44830m2，其中地上建筑面积：

40011m2，地下建筑面积：

4819m2；建筑总高度99.550m。

1.2编制依据

A.业主提供的暖通、给排水和强电专业施工图纸。

B.与本项目相关的国家规范、法律、法规及地方政策。

C.澳大利亚和欣控制东北办事处以往的工程经验。

2.系统概述

2.1设计依据

本工程采用的主要规程规范如下：

国家相关规范

A.国家及当地与本专业相关的设计规范、标准、规程综合布线工程设计规范

B.国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

C.国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）

D.国家标准《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）2005年版

E.行业标准《地面辐射供暖技术规程》（JGJ142-2004J365-2004）

F.行业标准《供热计量技术规程》（JGJ173-2009）

G.辽宁省地方标准《公共建筑节能（65%）设计标准》（DB21/T1899-2011）

H.辽宁省地方标准《地面辐射供暖技术规程》（DB21/T1686-2008）

I.《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》（2009版）

J.《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇-暖通空调.动力》（2007版）6

2.2设计范围

本工程设置楼宇自控系统监控内容如下：

●制冷站系统1套，包括离心式冷水机组2台，螺杆式冷水机组1台，冷冻水一次泵5台，冷却塔循环泵5台，冷冻水补水泵2台，冷却塔补水泵2台，冷却塔4台，软化水箱1个，分集水器1套；

●空调系统包括柜式空气处理机组（变频）4台，新风机组3台，组合式新风机组（热回收）2台；

●风机盘管1037台

●换热系统2套，包括板式换热器4组，循环泵6个，补水泵4个，软化水箱1个，淋浴热水循环泵2个。

●给排水系统包括集水坑14个，生活加压泵7个，生活水箱1个，

3.楼宇自控系统

3.1系统简介

本系统将建筑物内的建筑设备管理与控制子系统（包括冷热源系统、暖通空调系统、给排水系统、风机盘管联网系统等机电系统设备）进行分散控制、集中监视、管理，从而提供一个舒适、安全的居住环境和工作环境。

通过优化控制提高管理水平，达到节约能源和运行成本的目的，并能方便地实现物业管理自动化。

我司将本项目的建筑设备自控及管理系统设计成一套完整的分布式集散控制系统，它采用标准化局域网技术和众多子系统集成技术实施对楼内所有实时监控系统的集成监控、联动和管理，系统既可相对独立运转，又可联合成为一个有机整体，对不同工作站及现场控制器的控制权限的设定，由网络管理服务器完成。

本系统为分布式智能系统，在总线通信网络失效时，各直接数字控制器（DDC）均能独自继续其正常运作。

通过通信网络，各报告及状态数据传至工作站终端，供存盘及操作员监控。

楼宇系统各设备的供电，均设有UPS不间断供电单元，DDC则备有电池作为内存的后备供电。

采用的澳大利亚和欣（Hysine）EMS-500系列的楼宇自控能源管理系统，为业主打造高性能、舒适易用、高性价比的楼宇自控管理平台。

3.2设计范围

本系统主要针对如下子系统进行控制及监视：

Ø冷热源系统

Ø空调通风系统

Ø给排水系统

Ø风机盘管联网系统

3.3用户需求分析

本项目建筑面积庞大、建筑功能比较复杂，为此配置了大量的机电设备，以保证整个建筑良好舒适的环境和便利的工作空间。

而大量机电设备的使用，必将引起管理人员的增加、能耗费用的巨额支出和管理工作的复杂。

因此，对楼宇自动控制系统来说，必须实现以下功能要求：

3.3.1全面监控设备运行的需求

如前所述，本工程的楼宇自动控制系统对制冷、供热和空调通风系统、给排水系统、风机盘管联网系统等实现监控管理。

因此，系统能够根据设定的参数要求、合理控制设备的运行，监视各类设备和系统的运行状态，以保证XXXX座内受系统监控的设备运行正常。

3.3.2优化能源管理的需求

楼宇自动控制系统通过各现场控制器对XXXX座内的各类机电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，减少不必要的浪费。

通过目前有关本工程的相关资料和图纸并结合我们在楼宇自动控制领域多年的行业经验，我们对内的主要能耗进行了一个整体的预测分析：

空调：

占总耗能的60%左右（或更高），至少为50%

水泵：

占总耗能的13%~15％左右

作为一座现代化的建筑来说，由于其庞大的建筑面积，以及众多的机电设备，因此在整个XXXX座投入使用后，电力的消耗是非常惊人的。

为本项目配置合理的楼宇自动控制系统后，可以有效地调度全楼的负荷分配。

3.3.3节省人力的需求

由于楼宇自动控制系统采用集散式的控制管理模式，在投入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员，并能及时处理设备出现的问题。

在没有楼宇自动控制系统的建筑物中，设备的开关、维护及保养都需要人去操作，这样不可避免地要求建筑配置庞大的人员队伍，而采用了自动控制系统的后，用户可方便清晰的获得报警事件并对其进行处理，通过中央监控系统提供所有的报警记录外，还有用户自定义的报警声音提醒、报警自动跳图等功能。

所有报警信息都在记录在数据库中，以备查询或打印报表文件，同时根据条件过滤或权限设定，不同的操作员接受并处理不同的报警记录。

同时本系统还有强大的数据报表功能，能提供多种专业的、标准的设备运行数据报表，可以用选择的方式配置所需要表格的的形式，系统提供预置表格：

报警/事件查询、报警间隔、档案数据、点的属性、点的交叉引用等。

只需要点击相应按钮就可产生相应的报表，并可输出到指定的一台、数台或网络打印机上。

同时也将数据保存到硬盘，并可根据要求传送到其他计算机。

上述工作均由楼宇自动控制系统根据预先设计好的程序自动完成，大批的人力将被减少下来，首先节约了管理上的开支，同时也减少了由于管理众多人员所引起的一系列问题。

3.3.4延长设备使用寿命的需求

通过配置的楼宇自动控制系统，设备的运行状态始终处于系统的监视中，楼宇自动控制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及时进行设备保养，因此可以使设备的运行寿命加长，大大降低了整个XXXX座的运行费用。

3.3.5系统的开放性

楼宇自动控制系统采用完全开放的系统结构，从而保证用户在众多产品供应商中自由选择优质的产品。

通过标准的TCP/IP协议它可以同以太网或者标准的网络设备相连接。

现场设备的通讯支持BACnet协议，该协议技术在全球范围内已经被3000个生产厂家所应用。

软件按模块形式设计，除具备基本功能外，根据用户需要还能提供各种丰富的应用开发功能，例如：

OPC、DDE、ODBC等，以利于程序的开发、扩展和修改。

3.3.6安全性

作为现代智能建筑，其机电系统的安全可靠性是建筑良好运行的保证，对于发生故障的处理措施是保证系统安全运行的重要手段。

A.通讯线发生故障：

在系统运行时通讯线的故障并不影响现场控制器的正常工作。

由于每个控制器都拥有各自独立的CPU单元，控制程序事先编辑完毕下载到控制器中，控制器按照各自的程序运行，使得控制器既可以单独工作也可以作为系统中的一个控制器工作。

因此通讯线的故障并不影响控制器的运行。

B.当现场控制器的CPU发生故障时：

当现场控制器的CPU发生故障不能运行时，工作人员可在控制器柜内就地对所控制的设备进行手动控制。

C.楼宇自动控制系统中安全和授权被分为两部分：

安全：

用户必须通过登陆验证，需要输入用户名和密码正确才能进入系统。

授权：

系统管理员可以分配给用户/组以下4种权限中的一种权限

Ø普通用户：

User；权限：

Read，即只读。

Ø操作管理员：

Operationmanager；权限：

Read/Write，即读/写。

Ø编程管理员：

Programmanager；权限：

Change，即编程修改。

Ø系统管理员：

Systemmanager；权限：

Fullcontrol，即全部可修改。

同时根据权限的不同访问类型分以下几种：

Ø无权访问（Noaccess）

Ø只读（Read（R））

Ø读写（Read/Write（RW））

Ø改变（Change（RWXD））

Ø全控（Fullcontrol）

D.楼宇自动控制系统拥有数据库备份功能，可实现完全备份，或增量备份。

可备份网络上的所有操作单元的数据库到一个普通的网络服务器上。

从而保证了系统数据的安全性。

3.4楼宇自控系统的网络结构

本工程的楼宇自控系统采用集散型控制方式，即现场区域控制，计算机局域网通讯，最后进行集中监视、管理的系统控制方式。

这种控制方式保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。

A.中央工作站：

楼宇设备自动化系统网络结构可分为三级，第一级为中央工作站，即控制中心，中央工作站设在控制中心机房内。

中央工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，整个大楼内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，它可以直接和以太网相连。

楼宇自控工作站建议配置表：

CPU

INTEL双核E5500或更高

内存

DDR22G或更高

硬盘

500G或更高

显示器

19吋宽屏液晶

显卡

512M或更高

网卡

100M

外置存储器

DVD刻录机

音箱

外置音箱2.1或更高

建议选用联想品牌商用电脑，品牌价值高，售后保证好。

B.网络控制器：

网络控制器为一个微处理机基础的智能化控制盘，为中央监控及通讯网络的重要装置，能够通过BAS内部通讯网络，将分布在建筑物各处的DDC连接，并透过局域网数据通讯网络与操作员工作站及其它网络控制器保持紧密联系。

直接与数据通讯网络及其它现场DDC控制器连接。

本项目使用的和欣BR-50型网络控制器，可连接到1个10Base-T或100Base-TXBACnet以太网或独立工作，每台BR-50控制器在1个BACnetMS/TP局域网，支持现场控制器。

C.直接数字控制器（DDC）：

楼宇自控系统的控制器DDC是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器，它是一个完整的控制器，具备应有的固件及硬件，能完全独立运行，不受到网络或其它控制器故障的影响。

DDC控制器既可作为智能控制器独立运行，控制现场设备，监视现场环境，也可接入LON总线，从而成为控制网络的一部分，与其它系统实现智能集成。

DDC控制器内包含了DI、AI、DO、AO等4种接线端子，分别对应监控数字输入、模拟输入、数字输出、模拟输出等4类监控点。

和欣的EMS-500系列的配套DDC产品，其DI、AI两种端子可通用，合称UI。

EMS-500系列的DDC产品有多种型号可供选择，通过产品型号即可对产品的特点一目了然，比如BCU-1666即为16个UI点，6个DO点，6个AO点。

DDC负责实时采集末端传感器所采集的信号，并上传到楼控工作站。

其中，网络控制器及直接数字控制器（DDC）构成了本系统的第二级。

D.传感器及执行机构：

系统配备了多种传感器及执行机构，如：

风道温度传感器、过滤器压差开关、风机压差开关、防冻开关、液位开关、水流开关、调节型风阀执行器、水阀及执行器（包括开关量水阀执行器和调节量水阀执行器）等。

它们共同构成了本系统的第三级：

现场传感器及执行机构。