成都壹捌捌大厦建筑设备环境监控技术方案V10.docx

1、成都壹捌捌大厦建筑设备环境监控技术方案V10 建筑设备环境控制系统技术方案20XX年XX月1. 系统概述2. 楼宇自动化系统简介楼宇自动控制系统（BAS）是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物，它使整个大厦具有了智能建筑的特性。现代智能化建筑内含有着大量的机电设备，比如:中央空调系统、通风系统、给排水系统、电扶梯系统、变配电系统等，这些系统中设备多而分散。多，即数量多，被控、监视、测量的对象多，多达成千上万点；散，即这些设备分布在各楼层的各个角落。如果采用分散管理，就地控制、监视是难以想象的。采用楼宇自动控制系统，则可以合理地利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，加强

2、楼内机电设备的现代化管理，并创造绿色环保、安全、舒适与便利的工作环境，提高经济效益。对于大楼的智能化系统中最重要的系统楼宇自动控制系统来说，在本工程中将完成对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统等设备或系统的监控管理，从而实现创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境，提高管理水平，达到节约能源、节约人工成本的目的。3. 需求分析和欣公司楼宇自控系统根据药品库房的实际需求，重点考虑并满足到用户需求的如下特点：1）对药品库房的温湿度十分重要，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，从而能提供最合适的温度、湿度，满足使用需要；在要求环境合适的

3、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；4）对于空调机电设备，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）对建筑整体监测控制，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。4. 设计原则和设计依据5. 设计原则在该工程的设计中我们本着“设备先进、技术完备、功能齐全、配置合理、节约资金”的原则进行系统设计。实用性和先进性本工程楼宇自动化系统按照智能建筑设计标准的甲级标准进行设计，设备全部采用目前国际上的主流技术和系统产品，保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先

4、进性方面的可延续性。标准化和结构化楼宇自控系统设计除依照国家有关的标准外，还根据系统的功能要求，作到系统的标准化和结构化，能综合体现出当今的先进技术。集成系统是一个完全开放性的系统，通过编制相关分控制系统的接口软件，将解决不同系统和产品间接口协议的“标准化”，以使它们之间具备“互操作性”。所有接口均基于标准的TCP/IP数据接口协议和内容。集成性和可扩展性系统设计遵循全面规划的原则，并有充分的余量，以适应将来发展的需要。所提供的系统应用软件，严格遵循模块化的结构方式进行开发；系统软件功能模块完全根据用户的实际需要和控制逻辑来编制；可靠性楼宇自控系统和系统集成管理担负着整个大楼的机电设备的正常运

5、行的责任。出现任何故障都会给用户带来严重的损失，应是一个可靠性和容错性极高的系统，使系统能不间断正常运行和有足够的延时来处理系统的故障，以确保在发生意外故障和突发事件时，系统能保持正常运行。综合节能管理的合理性楼宇自控系统和BMS系统应采用准确的方法来计量、合理的算法来统计及分析大厦的能源消耗，以达到节能管理的目的。6. 设计依据 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 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

6、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 GB 50339-20037. 楼宇自控系统方案设计8. 设计目的设计包括如下几个系统：冷热源系统、板换系统、空调通风系统、新风系统、给排水系统等。我公司设计楼宇设备自动化系统的目的是：首先要保证工作人员室内环境的舒适性，其二要提供最佳的能源的供应方式，达到节约能源和减少运行成本的目的，其三是实现设备管理

7、的现代化，因为设备管理很多的数据及参数都来自楼宇设备自动化系统。所以我司主要从这三方面来考大楼的自控系统设计。首先是舒适性，此项可以根据室外室内的温度进行调整控制，达到最佳的控制方案，提供一个舒适良好的环境空间。其二从节能的角度来考虑。根据整个大厦使用功能和区域划分，在空调通风系统上实现区域管理和控制。使正在使用的区域和功能房间能达到设计的空调效果，而未使用的区域的功能房间不开通空调系统；其他如通风等消耗能源大的区域按时间确定启动设备，以此来实现在保证使用功能的前提下，最大限度地节约能耗和运行成本。这样做不但能满足实际的使用效果，也能有效地节省运行成本和节约能耗。同时对各分路做好时间及运行状态

8、的记录，便于统一管理。使信息大厦楼内的机电设备通过计算机技术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办公环境，同时实现高效节能的要求。其三从管理现代化来考虑，楼宇设备自动化系统的一个重要的作用是它可以采集很多的数据，如水、电、风系统的运行数据、冷热量计量及各种传感器所采集的数据，这些数据对于管理者分析设备运行状况、维修时间、能源状况、费用计算都提供了依据。这些数据由经集成后可以进行各种分析与处理，可以指导制定维护计划、备品备件的库存量设置、成本核算、各类的收费依据等等。9. 设计范围我方能够为银行办公楼的楼宇设备自动化系统提供系统设计、软件和设备供货安装、系统安装调试、系统连动调试

9、、用户培训、验收及售后服务等。主要包括如下子系统： 冷热源系统 空调通风系统 送排风系统 给排水系统写字楼楼宇自动控制系统对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、变配电系统、自备锅炉系统、电梯系统等设备实现监控管理。10. 用户需求分析银行办公楼建筑面积庞大、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、通风和空调系统、给排水系统、供

10、配电系统、自备锅炉系统、电梯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，以保证大厦中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大厦中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*办公楼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%照明：占总耗能的23%-55%水泵：占总耗能的13%15左右电梯

11、：占总耗能的8%左右*办公楼作为一座现代化的建筑来说，由于其庞大的建筑面积，在整个大厦投入使用后，电力的消耗是非常惊人的，在大楼中以上各种设备都是“耗电大户”。在配置楼宇自动控制系统的后，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

12、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

13、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对大楼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，大大降低了整个大厦的运行费用。3.3.5. 系统的开放性整个大楼的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300

14、0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. 安全性银行办公楼是一座综合性的建筑，其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。1) 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CUP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。2) 当现场控制

15、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。3) 中央控制室管理计算机使用2台，一台控制楼宇设备，一台为网关。网关机管理着与楼控接口的自备锅炉、变配电、电梯等控制系统。这样当控制楼宇设备的计算机故障时，网关计算机仍然能为集成系统提供楼控的数据。4) 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用户（user（Read）操作管理员（operation manager（Read/Write）编程管理员（pr

16、ogram manager（Change）系统管理员（system manager（full control）同时根据权限的不同访问类型分以下几种：无权访问（No access）只读（Read（R）读写（Read/Write（RW）改变（Change（RWXD）全控（Full control）5) 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我网络服务器上。从而保证了系统数据的安全性。11. 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

17、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。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。第二级为直接式数字控制器，第三级为采集现场信号的传感器和执行机构。直接数字控制器、传感器及执行机构随被控设备就近设置。管理层网络支持TCP/IP协议，中央站可以通过网络把信息传送到任何需要的地方。现场控制网络则采用符合BACnet通信协议的网络，同

18、时现场控制器可以独立于网络完成控制功能，如下图所示：楼宇自控系统既可以作为一个平台集成电梯系统、锅炉系统、变配电系统等，又提供开放的接口被智能化系统集成所集成，与其他子系统形成联动功能。本系统采用最新技术的视窗图形用户界面，形象地监控各机电设备，有关的图形是动态显示，将采集到的模拟量/数字量等数据在图形相位置中实时显示运行工况。同时采用多任务、多用户实时操作系统方式，操作员可在屏幕上观察不同的任务视窗信息，并在视窗之间进行切换。收集和分析采样数据，系统自动生成图表，包括历史数据、进行数据传输。设置在控制中心的中央工作站可显示整个大厦的楼层平面图、各系统工艺流程图、自动控制系统图等，直观显示受控

19、设备的位置，同时自动记录各种参数、状态、报警、记录启停时间、累计运行时间，可预定、调整日程功能表以及节能控制，并记录其它历史数据等。一旦报警，显示器立即显示相应的图形界面，系统记录报警时间和地点，并自动在打印机上输出打印报告，可设置系统报警类别的优先权，按轻重缓急来处理异常事件。为保证系统运行的安全性，系统监控软件采用当代最先进且符合业界标准的软件技术，运行在多任务多线程主流的操作系统之上。具有功能强大的可扩展的人机接口图形界面，能够对设备系统进行完善的集成监控和管理。采用面向对象的图形界面，操作界面和相关的文档采用简体中文描述。系统监控软件包含运行该软件所需的操作系统和其他相关软件平台。12

20、. 楼宇自控系统的控制器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。13. 楼宇自控系统传感器及执行器 插入式水道温度传感器 插入式水道压力传感器 插入式流量计 风管温度传感器 风管温湿度传感器 风道压力传感器 液位开关 压差开关 防冻开关 电流、电压、功率检测 电动阀及阀门执行器 电动风阀执行器 BAS其他所需设备14. 楼宇自控系统的监

21、控内容3.7.1 空调系统地下一层到二十二楼空间较大、负荷变化也较大的公共用房均采用定风量全空气低速送风系统。BAS主要监控点如下：a. 新风、送风、回风温湿度； b. 初效、中效过滤器压差状态；c. 防冻开关状态；d. 送风机控制及运行、故障手自动状态等；e. 新风阀、回风阀的控制；f. 冷、热水盘管水阀的控制；g. 湿膜加湿阀的控制；监控内容和方式： 启停控制：空调机组根据预先设定的时间程序自动启/停机组送风机，每台机组都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。开机后检测风机的运行状态、故障状态，如异常发出报警信息。 顺序控制：开机：依次开新

22、风阀、回风阀、送风机、盘管水阀；关机：依次关盘管水阀、送风机，回风阀、新风阀。 过滤器的检测：空调机组设有初效、中效过滤器，分别在其两端设置压差开关，当风机启动后，在过滤器前后会产生风压差，当过滤器堵塞时，风压差将大于压差开关的设定值，其接点闭合发出过滤器堵塞报警信号。 防冻报警：当冬季因某种原因造成盘管温度过低时（通常在+5左右），低温防冻开关将发出报警信号，系统接收到报警信号后，立刻停止风机的运行，关闭新风阀，将热水阀开至100%，以防止盘管冻裂。在报警信号没有排除之前，系统无法自动开启。当盘管温度达到正常时，自动重新启动风机、打开新风阀，恢复机组的正常工作。 夏季、冬季工况时,室外温度值

23、远高于或低于新风温度值时,新风风门按最小换气次数来决定其最小开度,并与风机同步开启,在保证室内空气的卫生标准的前提下,最大限度地节约能源。 在过渡季节时,调整新风阀的预设开度,最大程度地利用室外空气的焓值（热能之总和）。 新风、回风阀的控制要求：阀门均为AO输出，根据新风温度、回风温度和设定温度能够形成多种情况。无论出现那种情况，均可以采用PID进行粗调节，使其送风温度趋近于设定温度。 温度控制：盘管水阀控制：夏季关机时，机组盘管的电动水阀关闭。开机时，根据回风温度与设定温度的偏差，对冷盘管的电动水阀进行自动PID调节，控制电动水阀的开度，使回风温度控制在设定的范围之内。冬季当室外温度不过低（

24、一般高于+5摄氏度），停机时热盘管均关闭。开机时，根据回风温度与设定温度的偏差，对热盘管的电动水阀进行自动PID调节，控制电动水阀的开度，使回风温度控制在设定的范围之内。 湿度控制：开机后根据回风的相对湿度和设定值之差来确定何时开启加湿阀，有开机信号的情况下并且当湿度低于35%时，开启加湿装置直到湿度达到65%后关闭加湿阀，周而复始的工作。 运行时间的累计：运行状态符合要求，开始累计设备的运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在动态画面上。 趋势记录：空调机组的各动态运行参数可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。 控制机组的监测：新风、回风、送风温湿度

25、、空调机组的送风机状态、故障状态、手自动状态、初效过滤器状态，中效过滤器状态、防冻开关状态等各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并可以同步打印。 系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。 所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。3.7.2 新风系统办公区采用新风系统。BAS主要监控点如下：a. 新风、送风温湿度； b. 过滤器压差状态；c. 防冻开关状态；d. 送风机控制及运行、故障手自动状态；e. 新风阀的控制；f. 冷、热水盘管水阀的控制；g. 湿膜加湿阀的控制； 监控内容和方式： 启停控制：新风机组根据预先设定的时间程序自动启/停机组的送风

26、机，每台机组都有每周工作天数的设定，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。开机后检测风机的运行状态、故障状态，手自动状态如异常发出报警信号。 顺序控制：开机：依次开新风阀、送风机、盘管水阀，关机：依次关盘管水阀、送风机，新风阀。 过滤器的检测：新风机组设有初效过滤器，过滤器两端设置压差开关，当风机启动后，在过滤器前后会产生风压差，当过滤器堵塞时，风压差将大于压差开关的设定值，其接点闭合发出过滤器堵塞报警信号。 防冻报警：当冬季因某种原因造成盘管温度过低时（通常在+5左右），低温防冻开关将发出报警信号，系统接收到报警信号后，立刻停止风机的运行，关闭新风阀，并且将热水阀

27、开至100%，以防止盘管冻裂。在报警信号没有排除之前，系统无法自动开启。当盘管温度达到正常时，自动重新启动风机、打开新风阀，恢复机组的正常工作。 温度控制：水阀控制：夏季关机时，机组冷盘管的电动水阀关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对冷盘管的电动水阀进行自动PID调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在设定的范围之内。冬季当室外温度不过低（高于+5摄氏度），停机时热盘管均关闭。开机时，根据送风温度与设定温度的偏差，对热盘管的电动水阀进行自动PID调节，控制电动水阀的开度，使送风温度控制在设定的范围之内。 湿度控制：开机后根据送风的相对湿度和设定值之差来确定何时开启加湿装置，有开机信

28、号的情况下并且当湿度低于35%时，开启加湿装置直到湿度达到65%后关闭加湿装置，周而复始的工作。 运行时间的累计：运行状态符合要求，开始累计设备的运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在动态画面上。 趋势记录：新风机组的各动态运行参数可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。 控制机组的监测：新风、送风温湿度、同时监测新风机组的送风机状态、故障状态、手自动状态、过滤器状态，各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并可以同步打印。 系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。 所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。3

29、.7.3 送、排风机系统楼宇自控系统对整个大厦内的送风机、排风机、双速排风排烟机进行自动控制。加压风机、火灾补风机、排烟风机由消防控制，不纳入楼宇自控系统。排风排烟机一般为低速排风、高速排烟，正常情况下，由楼宇自控系统控制风机的低速启停，当发生火灾时，由消防系统强制将风机自动转为高速运转。BAS主要监控点如下：a. 检测送、排风机的运行状态、故障状态、手、自动状态反馈；b. 控制送、排风机的启停。c. 检测排风排烟机的高、低速运行状态、故障状态、手、自动状态反馈；d. 控制排风排烟机的低速启停。监控内容和方式： 启停控制：风机根据预先设定的时间程序自动启/停风机，每台机组都有每周工作天数的设定

30、，每天4-8条工作时间通道设定，并另有特殊工作日及节假日的时间设定。 风机每次开机前先行检查机组的状态，符合要求按时序开机，如有异常则发出报警。开机后检测风机的运行状态、故障状态，如异常发出报警信息。 运行时间的累计：风机运行状态符合要求，开始累计风机运行时间，每满1小时将自动记录，累加的时间自动显示在风机组的动态画面上。 趋势记录：风机的各动态运行参数可自动记录、储存、列表，并可以作到定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。 风机的监测：监测风机的状态、故障状态、各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并可以同步打印。 所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用

31、户的使用。3.7.4 给排水系统地下共设有集水坑10个。BAS主要监控点如下：a. 污水坑高、低、溢流液位监测；b. 排污水泵的控制、手自动状态、运行状态和故障监测； 监控内容和方式： 运行时间的累计：水泵运行状态符合要求，开始累计水泵运行时间，每满1小时将自动记录累加的时间自动显示在水泵的动态画面上。 趋势记录：水泵的各动态运行参数可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。 给排水系统的监测：监测各水泵的运行状态、故障、手/自动状态。同时监测水箱的液位。各监测参数超限或异常均自动发出声光报警，并同步打印。 所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。15. 空调通风系统的特殊控制管理考虑到密闭式智能大厦一般以集中空调为主，在疫情的流行期间，极易由于空气的不流通造成交叉感染的现象，对于空调通风系统预防疫情、确保安全使用的应急控制管理，我公司经过大量的论证，对于空调通风系统在特殊时期的使用形成了一套合理可行的方案。我们在空调系统相关的所有DDC中设置特殊时期的运行程序，以便在疫情流行时方便操作员按特定程序运行系统，确