精选电力大厦楼宇设备自控系统文档格式.docx

1、通过配置系统的硬件和软件，实现测量各类工艺、设备状态的参数、设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能；监视并显示系统监控设备的工作状态，故障时提供报警；对现场自动控制组织的安全调整功能；根据工艺流程合理调整能量的使用；根据运营要求提供内部最佳集中管理策略；可以由系统干预设备工艺操作过程；根据系统记录，管理分析当前和过去运行过程；提供计算和预测工具、用于优化操作参数并组合、建立新的运行方式； 实现楼宇自控系统与其他系统数据交换；对受控实现设备遥控操作；系统方便、友好的修改、扩展、检测工具；通过密码保护，实现数据安全功能。2 设计依据和标准2.1 设计依据的标准 高层民用建筑设计防火规范（GB

2、50045） 民用建筑电气设计规范 （JGJ/T16-92） 智能建筑设计标准 （ GBJ08-47-95） 电气装置安装工程施工机验收规范 （GBJ/232-90、92）； 采暖、通风与空气调节设计规范 （GBJ19-87） 2.2 设计遵从的原则2.2.1* BAS系统以标准的以太网（IEEE802.3）作为物理标准，TCP/IP为网络通讯协议，并采用WindowsNT作为操作系统。2.2.2 * BAS系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的 基本 原则，是一个工业化标准的集散型控制系统。2.2.3所采用的* BAS的系统结构完全符合JGJ/T1692第26.2.2.6条，

3、即系统应采用中央站为核心，DDC与中央站实现数据通信，DDC应设在受控对象附近且DDC间能实现同层通信。3 需求分析XX电力办公大楼主楼高29层，地下二层，附楼5层。其机电设备分布在各楼层间，但主要的机电设备如高、低压配电柜、空调动力配电柜、变压器、冷水机组、各类水泵都主要设置在地下二层，冷却塔在附楼天面，而新风机、空调风柜和风机盘管则分别设置在各楼层间。楼宇机电设备监控系统将直接监控大厦内空调通风系统、给排水系统、变配电系统、动力系统以及电梯系统等，同时收集、记录、保存和管理各系统中的重要信息及数据，并且具备节能管理及报警处理的能力。4 系统设计说明楼宇设备自控系统BAS设计根据以上需求，以

4、满足XX电力办公大楼使用要求、增加舒适感，节省能源，保护环境，减低安装开支及困难、和最高经济效益为原则，从而达到互利增长为目的。系统可为XX电力办公大楼合理的能源管理、设备管理、设备维护提供有效的工具和数据。我们在本次方案中采用*公司的楼宇设备自控系统具有先进可靠的实时控制系统、功能强大的管理功能及很强的开放性和扩展性。本方案所采用的主要组件中央软件、控制器及主要的现场传感器均是*生产的标准设备，在世界各国得到广泛的应用。*的楼宇控制设备均采用工业标准，具有极高的可靠性。 统计XX电力大厦BAS监控总点数如下表所示：DIDOAIAO总点数冷源系统62231499空调通风系统5241911991

5、901104变配电系统302454给排水系统64电梯系统12总计6922142371333 根据*楼宇自控系统及DDC产品特点，本着利于节约投资同时又能很好地兼顾系统冗余的原则，设计时我们采用42台UNC532、3台UNC496、9台DNN构成4条PSI网。其中1台UNC496用于冷机系统的设备监控，另外2台UNC496用于变配电和给排水系统的检测，42台UNC532分别用于监控主楼和附楼的空调通风设备以及电梯系统的参数检测。这样，各个独立系统设备的监控不会出现跨DDC的情况，一方面可以强有力地保证系统设备以最快的速度受到监控，另一方面减少了系统运作的故障率。4.1 楼宇设备自控系统监控的内容

6、4.1.1 冷源系统 冷水机组 冷却水泵 冷冻水泵 冷却塔4.1.2 空调系统 空调机组 新风机组 送排风系统4.1.3 变配电系统 变压器 低压配电系统4.1.4 给排水系统 生活水系统 污水系统 消防水池4.1.5 电梯系统4.2 总体技术需求4.2.1 可靠性系统成熟可靠，符合中国国情，在国内有大量的成功业绩。4.2.2 先进性系统为目前国际上领先的产品和技术。4.2.3 适用性系统具有优良的性能价格比，体现节能、经济的原则，具有操作方便、维护简单的特点。4.3 系统功能结构需求 中心楼宇设备自控系统BAS的总控中心显示并打印各子系统设备的运行参数及运行状态，进行远距离控制和程序控制，并

7、进行节能控制；可多用户/多终端。 在自控上实现采暖、制冷和通风设备的最佳启停控制、设备台数控制、动态图形显示、报警及打印、能耗统计、节日调度表。 采用集散型计算机监控管理系统，实现危险分散，分站和子站的工作，与中央站无关，即使中央站停止工作，所有设备均由分站和子站独立控制正常工作。 设备故障时，备用设备可自动投入，并在中央站显示故障报警。 设备均有累计运行时间记录。 多种设备管理软件如能量管理程序、最大需求程序、负荷循环程序、设备自动上电程序、完整警报管理 系统工作程序编制、修改，可以在现场分站DDC控制器上进行，也可在中央站进行。 中央站能完成所有监控设备的控制和显示，对故障报警及日常运作都

8、能全面管理。 系统预留一定余量。 系统网络采用标准网络协议，符合远程通信管理以及符合计算机发展技术趋势的要求。系统软件应标准全面实现系统集成目标，并按模块化的方法设计，便于系统规模及应用功能的扩展。5 系统功能说明5.1中央站监控功能 常规机电设备监控系统，即对冷源、空调通风、供配电、给排水、电梯等机电设备的全面监视、管理和协调控制，这就是通常所称的BAS系统。5.2 冷水系统 根据说明，XX电力办公大楼的空调系统有冷水系统。大楼供冷是采用三台冷冻机组。 对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及相关阀门进行监控： 机组启动后通过彩色图形显示各设备运行状态、故障状态、参数值及运行参数越限报警，通

9、过鼠标可任意修改设定值，以达到最佳运行状态。 机组的每一点都列表汇报，参数值有趋势显示图，报警显示及汇总。 *楼宇自控系统可以通过系统设置的紧急停机开关量信号，控制整个冷水机组紧急停机。 可以对各设备的运行时间进行累计。 中央监控站可以对冷源系统的各种设备进行监视报警，可以对冷源系统进行各种水温检测、流量检测、冷量与累计冷量检测。监控设备数量监 控 内 容冷水机 组3台程序最优开关控制 ，运行状态，故障状态冷冻水泵4台程序最优开关控制， 运行状态，故障状态， 水流开关状态冷却水泵冷却塔程序最优开关控制， 运行状态，故障状态详细监控内容如下：（1） 冷水机组台数控制根据回水管的流量及集水器、分水

10、器的温差，计算负荷，对冷冻机组进行群控。 机组启动后通过彩色图形显示，显示不同的状态和报警，显示每个参数的值，通过鼠标任意修改设定值，以达到最佳的工况 机组的每一点都有列表汇报，趋势显示图，报警显示 设备发生故障时，自动切换 程序控制冷冻水系统，目的是达到最低的能耗，最低的主机折旧 根据程序或大楼的日程安排自动开关冷冻机组 根据大楼的要求自动切换机组的运行时间，累积每台冷冻机组运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本相等，目的是延长机组使用寿命（2） 冷冻水泵、冷却水泵、热水泵： 监测运行状态、故障状态，启停控制。 监测备用冷冻，冷却水泵切换:同时在自动运行模式下，常用泵如发生故障，备用泵将

11、自动切入。中央监控系统中各种温度、设备运行状态和报警及各种设备的启停。中央可编制节假日上、下班等时间运行程序，在不同时间段合理地运行设备，节约能源。（3） 冷却塔控制监测风机运行状态、故障状态，启停控制冷却塔运行台数按冷却水回水温度进行控制。当回水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数，反之则增加运行台数，以降低能耗。 （4）. 压 差 旁 通 监 控 内 容 在总进水管和总回水管上设置压力传感器（AI）;5.4 空调及通风系统5.4.1 空调机组空调机组36台参考以上说明和空调机控制系统图监控内容：1） 回风温度控制：根据回风温度与设定温度差值，对冷水阀开度进行PID调节，从 而控制回风温度。在

12、夏季工况时，当回风温度升高时，调节水阀开大；当回风温度降低时，调节水阀开小。在冬季工况时，当回风温度升高时，调节水阀关小；当回风温度降低时，调节水阀开大。使室温始终控制造设定值范围内。2）联锁控制：新风风阀与回风阀比例调节，并与风机、水阀联锁控制，停风机时自动关闭新风阀和水阀，风机启动前，延时自动打开风阀。3）新风阀根据维持最小新风量及新回风的比例进行开度调节。4）监测设备的手/自动状态。5）中央对系统中各台设备所控空间的温度进行监测和设定。6）过滤网的压差报警，提醒清洗过滤网。7）运行状态及故障状态监测，启停控制。8）编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。5.4.2 新风机组新风机组

13、41台1） 送风温度控制：根据送风温度与设定温度，对冷水阀开度进行PID调节，从而控制回风温度。在夏季工况时，当送风温度高于设定值时，调节水阀开大；当送风温度低于设定值时，调节水阀开小。在冬季工况时，当送风温度高于设定值时，调节水阀关小；当送风温度低于设定值时，调节水阀开大。使送风温度始终控制在设定值范围内。2） 中央对系统中各种温度进行监测和设定。3） 过滤网的压差报警，提醒清洗过滤网。4） 运行状态及故障状态监测，启停控制。5） 监测设备的手/自动状态。6） 编制时间程序自动控制风机启停，并累计运行时间。5.4.3 送排风系统送/排风机47台启停控制、手/自动状态、运行状态，风机盘管电源6

14、6个启停控制、运行状态恒温恒湿机1个加压风机4个运行状态、故障报警风机运行状态及故障状态监测。同时累计风机的运行时间。中央站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间（手动时）、累计时间和其历史参数，且可通过打印机输出。5.5 变配电系统设备监控低压进线柜3路开关状态、电流、电压、功率因数、有功功率等参数监测低压出线柜24路开关状态变压器3个超温报警5.6 电梯系统监控电梯6台电梯运行，故障状态监测电梯的运行状态、故障报警中央站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数，且可通过打印机输出。5.7 给排水系统生活水泵9台运行状态，故障报警生

15、活水池高、低水位监测消防水池2台集水井8个高水位监测排污泵16个 监视水泵的运行状态，故障报警 监视生活水箱的高低液位状态，进行高低液位报警。 中央站用彩色图形显示上述各参数，记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数，且可通过打印机输出。6 系统性能介绍6.1中央站功能6.1.1监视功能*系统以WindowsNT为操作平台，采用工业标准的应用软件，全中文化的图形化操作界面监视整个BA系统的运行状态，提供现场图片、工艺流程图（如空调控制系统图）、实时曲线图（如温度曲线图，可几根同时显示，时间可任意推移）、监控点表、绘制平面布置图，以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。可根据实

16、际需要提供丰富的图库，并提供图形生成工具软件，绘制平面图或流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改参数或发出指令的操作指示。可提供多种途径查看设备状态，如通过线图或表格，支持“活动的”线图/表格，多个“活动的”线图可同时打开，拖放鼠标可完成记录设置。历史数据采样时间最小为5秒，动态数据采样时间最小为5秒。*系统软件能提供一个多任务的操作环境，使得用户可同时运行多个应用程序，在运行多个实时监控程序的同时可运行如Word或Excel软件，也可浏览Internet网页。通过使用工业标准的软件来支持并行访问和系统监控操作。6.1.2 控制功能能在*系统中央通过对图形的操作即可对现场设备进行

17、手动控制，如设备的ON/OFF控制；通过选择操作可进行运行方式的设定，如选择现场手动方式或自动运行方式；通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。*系统对系统的操作权限有严格的管理，以保障系统的操作安全。*系统对操作人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人员的根据不同的身份可分为从低到高6个安全管理级别。*系统软件能自动对每个用户产生一个登录/关闭时间、系统运行记录报告。用户自定义的自动关闭时间。以防操作员突然离开时的系统安全。6.1.3 先进的报警功能当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，*系统均产生报警信号，报警信号始终出现在显示屏最下端，为声光报警（可选择），操作员必须进

18、行确认报警信号才能解除，但所有报警多将记录到报警汇总表 中，供操作人员查看。报警共分4个优先级别。报警可设置实时报警打印，也可按时或随时打印。6.1.4 综合管理功能*系统对有研究与分析价值、应长期进行保存的数据，建立历史文件数据库：采用流行的通用标准关系型数据库软件包和*系统服务器硬盘作为大容量存储器建立*系统的数据库，并形成棒状图、曲线图等显示或打印功能。*系统提供一系列汇总报告，作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据，如能量使用汇总报告，记录每天、每周、每月各种能量消耗及其积算值，为节约使用能源提供依据;又如设备运行运行时间、起停次数汇总报告（区

19、别各设备分别列出），为设备管理和维护提供依据。*系统可提供图表式的时间程序计划，可按日历定计划，制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。6.1.5 通信及优化运行功能*中央站采用WindowsNT操作系统，现场总线485连接和TCP/IP通信协议，通过ODBC，API等接口方式与其他子系统及IBMS服务器通信，传送综合管理、能源计量、报警等数据，并接收其他系统发出的联动及协调控制命令，以便控制整个大厦设备的优化运行。*系统中央站与DDC间可直接通讯，无需采用其他任何的转接设备，提高了整个系统的可靠性及运行的速度。RS485总线的通讯速率为19.6Kbps，能够

20、满足画面刷新对通讯速率的要求。6.2系统构成6.2.1中央操作站*系统操作站终端运行在 Windows 95/98或NT环境下，通过内装操作系统，用户能够方便地查询和处理设备信息，浏览动态图形、设备数据记录（历史数据浏览和动态数据浏览），并利用强大的报警管理器处理设备的故障报警等。设备的数据纪录自动生成图表格式，用户可以自由选择格式打印。报警纪录在线打印，或可根据用户设置为有报警产生则自动打印的方式，方便用户查询和响应。6.2.2UPS电源 UPS电源在正常供电出现故障时为系统提供可靠的后备电源，确保BAS系统的正常运行。6.2.3离散网络节点（DNN） 电源： 可选230Vac10%；115

21、Vac50Hz（-10%）60Hz（+10%）。 功耗： 最大24VA 热消耗： 最大25W。 保险丝： 400mA 20mm抗冲击 保险线 微处理器： NEC V53，20MHZ 16位 RAM： 512K字节 环境温度极限： 操作：050 储运：-1055环境温度极限：1095%RH （无凝露） 储运：595RHDNN 是一个管理网络通讯的设备。它把系统中每一个子网及操作员终端挂到 BAS LAN 上，并允许在网络上任何设备之间运行真正的点对点通讯。当需要在局域网中对本地现场处理机访问时，网络接口单元提供一种终端/调制解调器至局域网的方便连接方法。DNN为Invensys 楼宇管理系统的通

22、讯路由器。备有5个通讯端口，可以方便地与 Invensys 的用户和控制器互连，适用于各种不同的网络类型 （局域或广域）。DNN采用完全IP寻址方式。基于英特网路由信息协议 （RIP） 而设计，DNN 具备调试简单 方便的特点。初始化设置其 IP 地址和节点编号后，在日常网 络操作过程中，DNN 自动优化路径选择。在单网结构中，每台DNN最多可以连接25台控制器，而在多子网结构里，DNN最多也能连接14台控制器。在我们的方案设计里，系统采用的是多子网结构，所以每台DNN根据实际设备的分布情况选择就近的控制器连接，连接数量控制在14台以下（包括14台）。6.2.4 DDC功能系统方案采用*280

23、0+系统，现场直接数字控制器采用DDC496和DDC532系列控制器，DDC的硬件及软件配置均能保证分站按独立方式运行，真正实现危险分散的集散型控制。DDC所配置的软件支持现场各种控制功能，支持最主要的HVAC的节能控制，同时也能实现与系统终端及DDC间的同层通信。UNC496控制器（DDC） 240V 50Hz时，12VA。 最大25W，额定10W。 失电保护： 镍铬充电电池 （连续慢冲）一般能补偿 1.7 小时的电力不足；可选电池能补偿 18 小时电力 不足 。电池能维持所有的监测、控制和通讯功能。 镍铬电池用完后，还能 够保持 90 天存储。 （假定电池状态良好）。 在主回路外置 3A

24、保险丝 最大点数： 96个硬件点，250个软件点595%RH NEC V53，20MHz 16位UNC496是全智能型独立工作的控制器，它是专门为多点数的现场和应用而特别设计。它结合了16位微处理技术，允许网络上任何设备之间运行真正的点对点通讯。每个控制器能监控多达96个单独备测控点，通过在六个插槽中插入不同的输入/输出模块可以任意组合I/O数量，跟据设备的监控要求灵活配置。模拟点转换成数字模式（开/关）的能力可使控制器更具灵活性。UNC496不断地检测传感器，记载数据，检查状态和自动地决定任何必须的控制动作。在初始编程并下载文件后，它能与系统内其它的设备分开独立工作。只有在必需上载数据（如报

25、警或记录资料）或终端操作者的要求下，控制器才与所选择的终端进行通讯。每个现场处理机均拥有自身的时钟、日历和内存，以便达到完全独立的操作。这种独立操作可进一步由EEPROM数据备份选件来确保。这种电可擦可编程只读存储器（EEPROM）用来永久保存现场点文件。一旦存储于由电池维持的内存中的现场数据（点文件）丢失，内存可马上从EEPROM中调出文件并重新储存在内。 UNC496完成初始化编程之后，控制器存储操作文件自动完成现场设备的监控工作，同时在操作站终端也可以对控制器的操作进行在线编程，即时下载生效。此外，控制器可配置多达250个软件点，包括时间程序点，假日程序点，PID控制模块，轮值点，编程程序点等，功能强大。通过这些软件点和硬件I/O点的相互逻辑互连，使现场设备的控制达到稳定，节能的效果。这是一种全部模块化的大型直接数字控制器，采用16位微处理器，是可自由编程、并可现场进行独立控制的直接数字控制器。该控制器为模块化设计，具有灵活的组合特性，使系统极易于扩展，又能根据用户的实际需要配置。除了在HVAC控制方面的应