霍尼韦尔BAS楼宇控制解决方案.docx

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霍尼韦尔BAS楼宇控制解决方案

第1章、项目概述

xxx项目位于北京市XX路X号。

总建筑面积约为25,000平方米。

该项目为整体办公楼，办公楼结构为地上9层，地下2层，主要功用为对外办公柜台及办公室。

xxx项目分为多种功能区域，不同的区域因使用不同，对环境的要求也不同，这便要求对楼宇设备进行高效的管理和监控，既能满足不同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。

Honeywell楼宇自控系统的作用是将xxx项目中的建筑设备或系统，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，进一步地，可以方便地实现物业管理自动化。

第2章、用户需求分析

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XXX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。

公司楼宇自控及集成管理EBI系统根据XXX的实际需求，重点考虑并满足到用户需求的如下特点：

1.各功能区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，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.XXX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XXX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。

5.XXX由单座独立建筑及地下两层组成，对建筑内进行整体监控整体控制，做到信息充分共享，同时做到信息的保护和隔离，满足易维护性，为以后的软硬件扩展提供良好平台。

第3章、方案概述

楼宇自控系统是将XXX楼宇自控系统中的建筑设备管理与控制子系统（冷战群控，新风、空调机组，全热交换器，送风机，排风机，集水坑，风机盘管，电梯）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。

3.1、系统应能达到的功能

3.1.1、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、照明等合理设计从而保证宏运•国际商务港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宏运•国际商务港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。

3.1.2、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。

3.1.3、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。

3.2、招标文件及图纸

宏运•国际商务港楼宇智能化系统集成工程设计图纸

3.3、遵循标准

∙《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

∙《建筑智能化系统工程设计标准》　DB32/181-1998

∙《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

∙《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）

∙《建筑智能化系统工程检测规程》DB32/365-1999

∙《建筑智能化系统工程评估标准》DB32/T367-1999

∙《建筑智能化系统工程实施及验收规范》DB32/366-1999

∙《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

∙《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50198-1994

∙《工业自动化仪表工程施工验收规范》GBJ93-2002

∙《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

以及招标文件中要求的其他相关设计标准和规范。

3.4、智能化系统设计的必要性

本工程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，我们认为对于宏运•国际商务港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。

3.4.1、先进性

XXX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。

3.4.2、成熟性与实用性

在考虑所选用的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。

3.4.3、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,GE,PILIPS照明控制器,电梯,PLC等第三方设备。

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。

3.4.4、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，使宏运•国际商务港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SecurityManager保安软件、BuildingManager机电设备管理软件、LifeSafetyManager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。

3.4.5、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，并根据宏运•国际商务港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。

3.4.6、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。

3.4.7、服务性与便利性

为适应宏运•国际商务港的各种功能需要，所采用的系统应充分体现对宏运•国际商务港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做出不断的努力。

3.4.8、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。

第4章、系统设计

4.1、系统特点

∙本项目采用Honeywell的ComfortPointTM系统，构成纯BACnet网络系统结构，不仅符合中国国家标准，而且符合当代现场总线在控制系统应用发展方向。

∙系统不需要网络转换设备（如：

网络控制器、网关等），由中央站和分站DDC构成分布式集散控制系统，中央站和分站DDC控制器直接通信，控制器之间直接通信。

∙所有DDC控制器，均为可以和第三方产品互相操作和互相替换的开放式BACnet的产品。

因此ComfortPointTM系统是一个完全开放系统。

∙所有DDC控制器，均为点对点通信，体现了“网络就是控制器”这个网络时代的技术特征。

∙中央站出现故障，不影响所有DDC控制器的工作。

中央站由中央服务器和客户机组成，同时采用互联网技术，兼具浏览器/WEB服务器/数据库这种互联网三层结构，全部WEB化界面操作。

中央服务器建立和支持63000个监控点的实时数据库和可大于20GB的关系数据库，还提供DSA分布式数据库技术，中央站采用的最先进的数据库技术和互联网技术,安装有完善的中间件服务系统（ARCnet、BACnet、LonWorks、ModBus、ODBC、OPC、DDE等等），使EBI系统成为智能建筑的理想的开放式集成平台，基于建筑设备监控系统，可以构成BMS，IBMS平台。

∙中央站采用冗余服务器，中央监控系统常驻于通过互联网连接的两个服务器上，系统运行时实时更新“备份”系统上的数据库，当主服务器出现故障运行故障时，充分运行的备用系统将在10秒内担当主系统的角色。

4.2、系统结构

4.2.1、系统构成

系统以微型计算机（中央管理工作站）为核心，采用集散式控制结构，包括以下几部分：

▪中央管理工作站

▪网络总线

▪现场控制器

▪传感器、变送器及电动执行机构等

上述设备与被控对象及相应监控软件组成一套完整的控制系统。

4.2.2、系统网络结构

根据中国国家行业标准JGJ/T16－92《民用建筑电气设计规范》第26章〈建筑物自动化系统〉中有关规定，楼宇自控系统宜采用分布式系统和多层次的网络结构，并应根据系统的规模、初投资以及选用产品的特点确定采用单层、两层或三层的网络结构，但不同网络结构的选择均应满足分布式系统集中监视操作和分散控制（分散危险）的要求，各层功能应符合下列规定：

▪管理网络层应完成系统集中监控和各种系统的集成。

▪控制网络层应完成建筑设备的自动控制。

▪现场设备网络层应完成末端设备控制和现场仪表设备的信息采集和处理。

用于网络互连的通信接口设备，应根据各层不同情况，以ISO/OSI开放式系统互联模型为参照体系，合理选择中继器、网桥、路由器、网关等互联通信接口设备。

详见下图。

本次投标采用的系统完全满足上述要求，具体地：

管理层网络

▪采用标准的TCP/IP以太网构成局域网，中央站与工作站为服务器/客户机结构，通过以太网及相应的通讯接口实现中央站、工作站、及第三方设备、相关子系统间的及上位BMS系统的数据通信、资源共享和综合管理功能。

▪EBI系统由于其结构及开放性易于实现与其他相关系统和独立设置的智能化系统间的数据通信、系统集成以及与其他厂商设备和系统的连接。

▪数据传输速率为10/100M。

监控层网络

为了保证系统日后的开放性，我们将采用最新的、也是目前最为先进的通讯方式即BACnet通讯方式为大楼进行系统设计。

▪网络控制器CP-IPC通过BACnetTCP/IP总线与EBI中央通讯，能实现控制器间的通讯，即同层通讯，便于系统参数的共享及不同控制器间的联动控制。

▪EBI中央可通过BACnetTCP/IP总线把信息传送至任何指定的分站。

▪BACnetTCP/IP总线在网络控制器CP-IPC和中央站之间以10/100M的速度传输数据，最高通讯速率可达100Mbps。

现场层网络

为了保证系统日后的开放性，我们将采用最新的、也是目前最为先进的通讯方式即BACnet通讯方式为大楼进行系统设计。

▪现场控制器CP-VAV/SPC通过BACnetMSTP总线连接至网络控制器CP-IPC，从而与中央通讯。

每条BACnetMSTP总线可连接最多30个现场控制器。

▪BACnetMSTP最高可以76.8Kbps的速度在现场控制器CP-VAV/SPC和网络控制器CP-IPC之间进行数据传输。

电缆长度从1050至7200英尺（320至2200米）。

4.2.3、EBI/ComfortPointTM系统的概述

a）EBI/ComfortPointTM系统特点

EBI/ComfortPointTM系统是以EBI为系统管理平台，以ComfortPointTM系列控制器（也即CP控制器）为现场控制器所组成的，最先进的楼宇自控系统。

ComfortPointTM系统是霍尼韦尔公司最新基于以太网，并使用BACnet协议的可自由编程的楼宇自动化控制器系列产品。

由于BACnet的目标是将不同厂商、不同功能的产品集成在一个系统中，并实现各厂商设备的互操作，因此ComfortPointTM控制器体现了霍尼韦尔公司对楼宇投资者和楼宇管理者减少安装成本和降低楼宇寿命周期成本的全部承诺。

ComfortPointTM系列控制器包括：

CP-IPC，CP-EXPIO，CP-DIO,CP-VAV，CP-SPC等规模功能不同的控制器。

ComfortPointTM系统控制器及设备完全符合BACnet行规的产品分类规定。

根据BACnet行规定义的六种标准类型控制部件和设备，在ComfortPointTM系统中，作为中央站的EBI管理平台，是BACnet工作站（B-OWS），CP-IPC是BACnet楼宇控制器B-BC，而CP-VAV和CP-SPC则归类为BACnet专用控制器（B-ASC）。

EBI中央站是高级的管理和控制应用，能够以用户容易理解的方式显示系统数据、允许用户提供发送适当的命令去控制系统、自动执行计划任务、产生系统报警和事件信息、生成综合报告、与企业信息系统共享数据、与互联网建立联系、允许远程访问建筑设备监控系统等等。

b）EBI/ComfortPointTM系统结构说明

图1ComfortPointTM系统结构图

ComfortPointTM系统采用总线型网络拓扑结构，以EBI管理系统为中央站，分布在建筑物不同部位的控制分站（ComfortPointTM控制器IPC）直接由以太网相互连接起来，形成集散控制。

这些控制域的信息在以太网中的传输速度可高达10M/100Mbit/s。

控制子站（ComfortPointTM控制器SPC及VAV）设置在现场受控设备附近，以MS/TP总线与受控设备相连，向上通过IPC与中央站相连。

控制分站和子站均以32位微处理器ColdFire为核心，实现全部监测及自动控制功能，独立工作，与中央站无关，完全符合中国国家标准的要求。

EBI系统中央站，实现对整个系统的数据库、图形界面及与其它子系统集成的管理。

ComfortPointTM系统控制器与EBI中央站的连接有两种方式：

点服务器方式和连续扫描方式，不同的方式决定了控制器中信息点向中央站的传输方式不同。

直接接口方式是使用点服务器（HoneywellBACnetDirectPointServer），点服务器先与ComfortPointTM控制器通信，然后将这些信息传送到EBI核心软件进行资料更新，在传送的信息中，仅包括需要在EBI调看、编制趋势图等应用的点的信息。

连续扫描方式是使用连续扫描接口（HoneywellBACnetClientScanTask），连续不断地将现场的数据保存到EBI的数据库中，供EBI查看、显示，这些实时数据供中央站随时取用。

与这种方式比较，直接接口方式使总线上的通信量大大降低，但连续扫描方式保证了系统更好的实时性能。

在自动控制层，BACnet标准定义了本层B-BC设备的总数量最多65534台。

因此，ComfortPointTM系统在设计本层的配置时，只需考虑EBI数据库的规模限制，而对CP-IPC控制器的数量实际上没有限制。

现场层主要完成FCU、VAV等空调末端设备的控制，ComfortPointTM系统现场层专用控制器的数量由每条BACnetMS/TP现场控制总线驱动能力决定，不超过30台。

分站CP-IPC支持3条独立的BACnet-MS/TP通道，即每台CP-IPC控制器可支持90台专用控制器CP-VAV和CP-SPC。

4.3、系统配置方案

楼宇自控系统对整个宏运•国际商务港的冷热源水泵、空调（AHU）、新风机、排风机、送风机、风机盘管等进行控制。

在中央控制室内设置服务器一台和工作站一台，配套打印机，网络交换机，通过BACnet/IP直接与DDC连接。

授予副控制中心客户端授权，达到可以通过副控制中心的操作站浏览监视整个楼宇自控平台EBI功能。

主副操作站通过100兆以太网连接，遵循BACnet协议。

DDC通过以太网线直接由交换机联入控制室，遵循TCP/IP协议。

每个DDC控制器连接相应的被控设备，主要包括：

宏运•国际商务港和的给排水、送排风、空调新风机、冷热源、风机盘管等系统。

风机盘管系统通过BACnet协议，以网络接口的形式，直接与EBI通讯，提供MODBUS接口。

我公司为本次项目提供DDC共426台，其中包括7台CP-IPC，19台CP-EXPIO，11台CP-DIO，389台CP-SPC。

并且为这些DDC配备控制其箱体120个。

4.3.1、总体目标

楼宇自控系统是将宏运•国际商务港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。

4.3.2、楼宇自控系统监控说明

我公司对针对宏运•国际商务港项目楼宇自动化控制系统的控制方案描述如下：

4.3.3、冷源监控系统

在地下二层采用3台冷水机组为空调系统提供冷媒。

主要监测内容：

∙监测冷却水系统供回水温度及回水流量；

∙监测冷冻水系统供回水温度、回水流量；

∙监测冷冻水、冷却水水流状态；

∙监测冷冻水泵、冷却水泵、冷水机组的运行状态，故障报警，手/自动状态，水流状态。

主要控制内容：

∙根据预先编制好的时序，控制冷源系统所有设备的启停；

∙控制冷水机组冷冻水、冷却水回水电动蝶阀；

∙根据冷冻水供回水压差，调节冷冻水电动旁通阀开度；

∙根据冷却水回水温度，调节冷却水电动旁通阀开度；

∙故障切换：

当一台设备发生故障时，自动切换另一台设备投入运行，故障设备进行报警。

4.3.4、送排风监控系统

本项目需要楼宇监控的送排风机有：

排风兼排烟风机、送风机兼消防补风机、平时运行的排风机，不包括只为防排烟使用的排烟风机和加压风机。

主要监控内容：

∙送/排风机低速状态下运行状态；（高速时用于排烟由消防控制）

∙送/排风机低速状态下启停控制；

∙送/排风机低速状态下手自动转换；

∙送/排风机低速状态下故障报警；

4.3.5、空调、新风系统

新风机组

主要监测内容如下：

∙监测排风温湿度；

∙监测送风温湿度；湿度信号传给新风机组自带的加湿控制系统即可；

∙监测过滤网阻塞报警、防冻报警状态；

∙监测送风机频率；

∙监测空调送、排风机的运行状态、故障报警及手/自动状态、气流状态；

主要控制内容：

∙根据预先编制好的时序，启停送风机/排风机；

∙根据季节或室外温度，调节电动新风阀、排风阀的阀门开关；

∙风阀与风机联锁运行：

在空调机组停止工作时，新、排风阀门保持关闭状态；冷热水阀与风机联锁，但当冬季风机停机时热水阀应保持5%的开度；由送风温度控制冷热水电动调节阀；

∙冬季当低温报警时，系统自动关闭空调风机，关闭新、排风阀，全开热水阀；

∙当系统发生消防报警时，停止相关区域的空调设备运行。

空调机组

主要监测内容如下：

∙监测回风温湿度；湿度信号传给新风机组自带的加湿控制系统即可；

∙监测送风温湿度；

∙监测过滤网阻塞报警、防冻报警状态；

∙监测送风机频率；

∙监测空调送风机的运行状态、故障报警及手/自动状态；

主要控制内容：

∙根据预先编制好的时序，启停空调机组的送风机；

∙根据季节或室外温度，调节电动新风阀、回风阀的阀门开度；

∙风阀与风机联锁运行：

在空调机组停止工作时，新、回风阀门保持关闭状态；冷热水阀与风机联锁，但当冬季风机停机时热水阀应保持5%的开度；

∙根据回风温度，调节机组盘管电动水阀的开度大小，使送风温度达到设定值要求；

∙冬季当低温报警时，系统自动关闭空调风机，关闭新、回风阀，全开热水阀；

∙送风机频率调节；

∙当系统发生消防报警时，停止相关区域的空调设备运行。

室外温湿度检测

系统配置根据功能要求设置二套室外温湿度传感器。

室外温湿度用于空调、新风系统的参数设定，该参数可以通过系统网络由相关控制器共享。

风机盘管

监控内容：

∙室内温度检测

∙水阀控制

∙三速风机控制（带睡眠功能）

∙温度设定

4.4、配置点表

见附录

第5章、系统功能描述

5.1、软件功能

5.1.1、EBI综述

EBI系统是针对大型建筑研发并已经广泛采用的建筑智能化综合监控管理系统，该系统结构示意图如下图所示，针对本工程的系统配置图详见方案后附的系统结构图。

由上图可见，EBI系统是针对建筑智能化管理和控制而设计的，系统包括两个部分：

现场监控部分（上图中下半部分）和信息应用管理部分（上图中上半部分），具备集成其他子系统的功能，包括安防系统、设备监控系统、消防系统以及其他第三方系统均可以集成在同一工作站的同一操作界面之中。

EBI系统分别配置服务器和客户机（工作站）两种软件，构成服务器/客户机网络。

EBI系统的两种软件分别运行在WindowsNT（服务器）和Windows2003（客户机）操作系统平台。

EBI服务器软件

∙读/写控制器数据

∙处理有关数据并在工作站上用图形方式显示

∙生成事件登陆及报警

∙存储事件数据用于分析

∙监视不同系统之间的通讯质量

∙存储系统配置信息

EBI客户机（工作站）软件

EBI