第8章建筑设备自动化技术.ppt

1、第第8 8章章 建筑建筑设备自自动化技化技术 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 建筑设备自动化系统（BAS）的功能需求8.1.1 BAS的对象环境8.1.2 BAS的功能要求8.1.3 BAS的技术基础8.1.4 BAS常用检测设备和执行器8.2 集散控制8.2.1 集散控制系统的基本组成与系统结构8.2.2集散控制系统的典型结构8.2.3 集散控制系统的特点8.3 BAS中的集散控制系统8.3.1 集散型BAS的典型网络结构8.3.2集散型BAS系统的组态8.3.3 集散型BAS的几种方案8.3.4 BAS中的基本监测点、接口位置及常用传感器8.4 智能建筑的 BAS 系统设计8.4.1

2、BAS设计原则8.4.2 BAS设计、施工及验收依据8.4.3 BAS设计步骤8.4.4 BAS设计中的几个关键问题 本章导读 本本章章主主要要介介绍绍了了BASBAS对对象象环环境境、功功能能要要求求和和技技术术基基础础，然然后后介介绍绍了了当当前前主主流流BASBAS系系统统结结构构（集集散散系系统统）及及发发展展方方向向，最最后后给给出出了了BASBAS设设计原则、步骤和依据。计原则、步骤和依据。本本章章的的重重点点和和难难点点是是在在理理解解BAS系系统统构构成成的的基基础础上上，结结合合以以前前所所学学的的各各门门专专业业知知识识（检检测测技技术术、控控制制原原理理和和电电气气控控制

3、制技技术术），完完成成BAS设设计计。第8章 建筑设备自动化技术 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的的对象象环境境 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 建筑设备自动化系统（BAS）（Building Automation System），指将建筑物或建筑群的电力、照明、给排水、防火、保安、车库管理等设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的，构成的综合系统。根据智能建筑设计标准（GB/T 503142000），建筑设备自动化系统可分为建筑设备监控系统子系统和安防与消防系统（广义BAS），其中，建筑设备监控系统子系统，被

4、称为侠义BAS。如图8-1所示。BASBAS对象象环境境 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的对象环境的对象环境图8-1 BAS对象环境 BASBAS功能要求功能要求 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.2 BAS8.1.2 BAS的功能要求的功能要求 （1）对空调系统设备、通风设备及环境监测系统等运行工况的监视、控制、测量、记录。（2）对供配电系统、变配电设备、应急（备用）电源设备、直流电源设备、大容

5、量不停电电源设备监视、测量、记录。（3）对动力设备和照明设备进行监视和控制。（4）对给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行工况的监视、控制、测量、记录。（5）对热力系统的热源设备等运行工况的监视、控制、测量、记录。（6）对公共安全防范系统、火灾自动报警与消防联动控制系统运行工况进行必要的监视及联动控制。（7）对电梯及自动扶梯的运行监视。BASBAS监视、测量、控制、量、控制、记录显示的功能示的功能 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的对象环境的对象环境8.1.3 BAS

6、8.1.3 BAS的技术基础的技术基础 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 BAS将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心技其核心技术是集散控制系统术是集散控制系统，它是由计算机技术、自动控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互发展渗透产生的。但它不同于分散的仪表控制系统，也不同于集中式控制系统，它吸取了二者的优点而发展起来的一种系统工程技术。利用集散控制技术把BAS构造成一个庞大的集散控制系统，在这个系统中处于最高层的是中央监控与管理计算机，中央管理计算机通过通信网络与各个子系统的控制器相连，组成分散控制、集中监控和

7、管理的功能模式，各个子系统也可以通过网络能够进行信息交换和联动，实现优化管理。BASBAS的技术基础的技术基础 8.1.3 BAS8.1.3 BAS的技术基础的技术基础 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 BAS将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心技术是集散控制系统 图8-2广义的BAS系统组成概念图 电量量检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-3 电量检测设备

8、 对高、低压进线及发电机电压、电流监测，对低压进线及发电机功率因数、有功功率、无功功率、电量的监测，它们将为绘制负荷曲线、进行无功补偿、电费结算及能源管理、用电设备的运行和调度提供依据。温度温度检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-4 温度传感器 在BAS中对温度的检测主要用于:室内气温、室外气温,范围在-4045；风道气温,范围在-40130；水管内水温,范围在090。湿度湿度检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑

9、设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-5 相对湿度传感器 在BAS中对湿度的检测主要用于室内室外的空气湿度、风道的空气湿度的检测等。压力力检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-6 压力压差传感器 在BAS中对压力的检测主要用于风道静压、供水管压、差压的检测,有时也用来测量液位的高程,如水箱的水位等。大部分的应用属于微压测量,量程在05000Pa。液

10、位液位检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-7 液位传感器 BAS中对液位的监测主要是供水系统的中地下水或者高位水箱的水位，排水系统中集水坑的水位，消防水箱的水位等。流量流量检测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-7 水流量计 热源系统中锅炉热水流量和二次热水回水流量等的监测。根据分水器、

11、集水器的供、回水温度及回水干管的流量测量值，来实时计算空调末端设备所需的热负荷，按照热负荷自动调整热交换器及热水给水泵的台数。照度照度监测设备 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-9 照度传感器 BAS中采用照度传感器对室外照度自然光度进行测量，实现照明系统根据不同室外照度环境进行自动调光，保证良好照度的前提下，实现节能。电磁磁阀 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.

12、4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-10电磁阀结构原理 电磁阀是电动执行器中最简单的一种，它利用电磁铁的吸合和释放对小口径阀门作通、断两种状态的控制，由于结构简单、价格低廉，常和两位式简易控制器组成简单的自动调节系统。其原理如图8-10所示。电动阀 第8章 建筑设备自动化技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-11电动阀结构原理 电动执行器使用电动机作动力元件，将控制器来的信号转变为阀的开度。如图8-11,12所示。风门 第8章 建筑设备自动化

13、技术 8.1 8.1 建筑建筑设备自自动化系化系统（BASBAS）的功能需求的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用常用检测设备和和执行器行器 图8-13 电动式风门的结构原理 在智能楼宇的空调、通风系统中，用得最多的调节机构是风门，风门用来精确控制风的流量。如图8-13所示。三大部分组成第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.1 8.2.1 集散控制系集散控制系统的基本的基本组成与系成与系统结构构 图8-14 集散控制系统的组成 集散控制系统是由分散分散过程控制装置程控制装置、操作管理装置操作管理装置、通信系通信系统三大部分组成的,如图8-14所示。

14、各部分功能第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.1 8.2.1 集散控制系集散控制系统的基本的基本组成与系成与系统结构构 1 1、分散、分散过程控制装置程控制装置采集生产过程中的各种过程变量；进行模拟量和数字量的相互转换，完成控制算法的各种运算，对输入与输出量进行有关的软件滤波及其他的一些运算；将运算结果送到执行机构；通过通信部分将相关数据送到操作和管理装置。2 2、操作管理装置、操作管理装置显示现场装置当中的各种参数，便于操作人员监视和操作；操作人员通过它发出操作指令给生产过程。3 3、通信系、通信系统完成分散过程控制装置和操作管理装置之间的通信第三代集散控制

15、系统的典型结构 第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2集散控制系集散控制系统的典型的典型结构构 图8-15 模件化控制站+与MAP兼容的局域网+信息综合管理系统 第二代集散控制系统的典型结构 第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2集散控制系集散控制系统的典型的典型结构构 图8-16 分散过程控制站+局域网+信息管理系统构成 PLC+通信系统+操作管理站 第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2集散控制系集散控制系统的典型的典型结构构 图8-17 PLC+集散控制系统

16、结构 8.2.3 8.2.3 集散控制系集散控制系统的特点的特点第8章 建筑设备自动化技术 8.2 8.2 集散控制集散控制 (1)分级递阶控制；(2)分散控制；(3)自治性；(4)协调性；(5)友好性；(6)适应性、灵活性和可扩充性；(7)开放系统；(8)可靠性。BASBAS中的集散控制网中的集散控制网络综述述 第8章 建筑设备自动化技术 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系中的集散控制系统 在一幢大楼中，需要实时监测与控制的设备品种多、数量大，并且分布在建筑物的各个空间。大型的建筑物有几十层楼面，多达几十万平方米的建筑面积，需要数千套设备遍布建筑内外。对于BAS这一个规模庞大、功能综合、因素众多的大系统，要解决的不仅是各个子系统的局部优化问题，而且是一个整体综合优化问题。若采用集中式计算机控制，则所有现场信号都集中于同一个地方，由一台计算机进行集中控制。这种控制方式虽然结构简单，但功能有限，且可靠性不高，故不能适应智能建筑的需要。BASBAS中的集散控制网中的集散控制网络综述述 第8章 建筑设备自动化技术 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系中的集散控制系统 鉴于集中式