铁达综合楼的BAS初步设计——毕业设计

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1、铁达综合楼的BAS初步设计内容摘要：智能建筑是传统建筑物与现代计算机技术、信息网络技术、检测传感技术和自动控制技术相结合的产物。楼宇建筑自控系统设计是建筑综合管理的首要内容，由于智能建筑的机电设备采用自动化监控方式，使智能建筑利用先进的综合节能技术成为可能。同时，规划设计中的经济效益好坏是智能建筑的主要目标之一，节能运行和管理费用，更是智能建筑高效率和高回报率的具体体现。高新信息技术和计算机网络技术的高速发展，对建筑物的结构、系统、服务及管理最优化组合的要求越来越高，要求建筑物提供一个合理、高效、节能和舒适的工作环境。节能是一项基本国策，也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。楼宇自控

2、系统正是顺应了这一潮流，它的建立，保证了办公室机电设备的正常运行并达到最佳状态，以及大厦的防水与保安都提供了有力的保证。同时，依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理、数据分析、逻辑判断和图形处理，对整个系统作出集中监测和控制；通过计算机系统及时启停个有关设备，避免设备不必要的运行，又可以节省系统运行能耗。以铁达综合楼内的所有机电设备如中央空调系统、变配电系统、室内外照明系统、电梯、消防系统为监控对象，较详细地介绍了建筑设备自动化系统的规划设计要点。对其中各子系统中的关键技术性问题进行了简要说明。在智能建筑中，由于楼宇控制系统本身已经具备了完整的自动监测、自动调节、自诊断、自动报警等功能，可以大

3、大减少设备管理人员，降低运行成本，提高大楼的管理效率。关键词：智能建筑 节能 监控Preliminary Design Of The Tieda Complex BuildingAbstract:Intelligent building is a traditional building with modern computer technology, information network technology, sensor technology and control technology test product of the combination. Building automat

4、ion system design is the primary content of the integrated management architecture, mechanical and electrical equipment as intelligent building automation control approach to intelligent building technology using advanced integrated energy possible. Meanwhile, the economic benefits of good and bad p

5、lanning and design of intelligent building is one of the main objectives of energy-saving operation and management costs, more efficient and intelligent building a concrete manifestation of high rates of return. The high recent information technology and the computer network technologys high speed d

6、evelopment, to buildings structure, the system, the service and the management optimization combinations request is getting higher and higher, requests the building to provide reasonable, highly effective, the energy conservation and the comfortable working conditions. The energy conservation is bas

7、ic state policies, is also constructs the electrical design comprehensive technical economy analysis the important component. The building autonomous system complied with this tidal current, its establishment, had guaranteed the office electromechanical devices normal operation and achieved the opti

8、mum condition, as well as the building waterproofing and the security have provided the powerful guarantee. At the same time, depends upon under the formidable software support the computer to carry on the information processing, the data analysis, the logical judgement and the graphic processing, m

9、akes the centralism monitor and the control to the overall system; Opens promptly through the computer system stops a related equipment, avoids the equipment nonessential movement, may also save the systems operation energy consumption. Reaches in the synthesis building take the iron all electromech

10、anical device like central air-conditioning system, changes the electrical power distribution system, the indoor outside lighting system, the elevator, the fire prevention system as the monitoring object, introduced the construction equipment automated systems plan design main point in detail. To th

11、e various subsystems essential technical question has carried on the briefing. In intelligent construction, because the building control system itself had already had the complete automatic monitor, the automatic control, from functions and so on diagnosis, auto-alarm, may reduce the device manageme

12、nt personnel greatly, reduces the run cost, enhances the building the managerial effectiveness.Key words: Intelligent construction Energy conservation Monitoring目 录1引言11.1综述11.2工程概况12 BAS控制结构设计22.1系统设计原则22.2设计标准22.3系统概况22.4系统网络结构33空调系统83.1 空调系统结构83.2 空调系统的监控104配电系统134.1 系统概述134.2 配电系统的监控145照明监控系统155

13、.1照明控制的意义155.2照明自动控制系统的功能155.3照明控制模式155.4应急照明设计165.5 照明系统的监控176电梯系统186.1 监控系统的构成及原理186.2 电梯监控系统及功能186.3 电梯系统的监控197给排水系统207.1给水系统207.2 排水系统218消防系统238.1消防监控系统概述238.2消防系统的分类238.3火灾自动报警系统设计248.4火灾探测器的设置258.5火灾手动报警按钮的设置258.6火灾事故广播及消防电话的设置268.7消防控制室与消防联动控制26总 结27附 录28参考文献29致 谢30 铁达综合楼的BAS初步设计1引言1.1综述当今，世界

14、各地的综合楼管理部门为了使其办公场所拥有更舒适的环境,他们越来越注重于通过优化控制提高管理水平和环境质量的可调性。智能综合楼向人们提供全面的、高质量的、快捷的综合服务功能，它是现代高科技的结晶，是建筑艺术与信息技术完美的结合。楼宇自控系统（Building Automation System，简称BAS）是智能建筑的一个重要组成部分。它的概括范围通常包括冷热源系统、空调系统、送排风系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统等进行全方位的监控。高新信息技术和计算机网络技术的高速发展，对建筑的系统、服务及管理最优化组合的要求越来越高，要求建筑物提供一个合理、高效、节能和舒适的工作环境。节能是

15、一项基本国策，也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。楼宇自控系统正式顺应了这一潮流，它的建立，对于综合楼机电设备的政策允许并达到最佳状态，以及大厦的防火与保安都提供了有力的保证。同时，依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理、数据分析、逻辑运算和图像处理，对整个系统集中监测和控制；通过计算机系统及时启、停相关设备，避免设备不必要的运行，又可以节省系统运行能耗。整个建筑自控系统是一套完整的分布式集散控制系统，它采用标准局域网技术和众多子系统集成技术实施对建筑群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

16、，由网络管理服务器完成。以致力于创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的环境。1.2工程概况铁达综合楼是一座综合性的大楼，及娱乐办公为一体，地下一层为设备机房,地上十九层，顶层为电梯层。每层平面为40m60m，总面积48000平方米。自动系统包括空调系统控制；配电系统；消防系统设计；给排水系统控制；照明系统控制；电梯系统监控。2 BAS控制结构设计2.1系统设计原则1.实用性和先进性本工程楼宇自控系统按照职能建筑设计标准的甲等标准进行设计，系统的设置既强调先进性也注重实用性，以实现功能和经济的优化设计。2.标准化和结构化系统设计一种国家有关标准外，还根据系统的功能要求，做到系统的标

17、准化和结构化，能综合体现当今的先进技术。3.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。保证楼宇自控系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。2.2设计标准GB/T50314-2000智能化建筑国家标准GBJ19-87 采暖通风与空调调节设计规范GBJ116-88 火灾自动报警系统设计规范GB4718-84 火灾报警设备专业名词术语GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范GBJ303-88 建筑电气安装工程质量检验评定保证97X700 智能建筑弱电工程设计施工图集2.3系统概况楼宇自控系统既要先进、实用、

18、可靠，又要做到投资合理、效益最佳。依据暖通空调、给排水及电气等专业要求，对机电设备和其它装置进行集中监视、控制和管理，使这些设备安全、可靠、高效地运行，最大限度地满足业主对现代化楼宇管理的需求，创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境，并且能够节约能源，减少维护人员。本系统监控范围包括以下子系统：1.空调系统设备的监控；2.给排水系统的监控；3.照明系统的监控制；4.通过接口对电梯设备的监录；5.消防系统的设计。根据要求，在地下一层配置边缘配电室，并配置排风机房、送风机房，为了方便管理和使用。在一楼设置了消防中心，并于屋顶配置了电梯机房和消防电梯机房。2.4系统网络结构2.4.1系统

19、结构BAS系统由四部分组成：中央控制站、分站控制器、现场设备、通信网络。图1 BAS系统结构图2.4.1.1中央控制站由计算机、不间断电源UPS、总线接口器和一套图形控制软件组成，是楼宇自动化系统进行监控、数据处理和管理的中心。中央控制站对来自各分站的数据和报警信息进行实时监测，同时向各分站发出相应的控制指令，并进行数据处理，打印各种报表，通过图形软件控制设备运行和确定报警设备信息等。由于中央控制站中的计算机是整个BAS的核心，其重要性是不言而喻的。普通商用个人计算机用作中央控制机显然是不合理的。本系统中直接采用工业控制计算机(也称IPC)，采用了特殊的生产工艺和手段,其稳定性是普通商用PC所

20、无法比拟的。2.4.1.2 分站控制器分站控制器采用直接数字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四种输入/输出接口，能方便灵活地采集现场机电设备的运行状态数据并控制这些机电设备运行。向下与现场设备（传感器、执行调节机构）直接相连接，对各种物理量进行测量与控制；向上通过网络介质与中央控制站相连，进行数据的传输，并接受其统一控制与优化管理。DDC控制原理框图如图2所示。图2 DDC控制原理框图2.4.1.2.1 DDC选型本大楼采用霍尼韦尔公司的EXCEL5000系列直接数字控制器, 根据本综合楼BAS控制点数的情况,我们选择XL500与XL100组合形式。XL500和XL100其特性比较

21、如下表：表1 XL500和XL100特性比较表DDC类型微处理器位数结构类型输入输出点数XL50016位模块化(由AI、AO、DI、DO四种构成)128点(最多16个I/O模块)XL10016位一体化(不能进行I/O模块组合)36点(模拟或数字输入/输出各12个、数字输入12个）XL100控制器具有降低安装成本；通用操作；减少了维修、运行和维护的费用；完全开放；极大的应用灵活性；快速应用程序控制；可靠的控制性能；网络安全；灵活的安装选项等。XL100控制器如图3所示：图3 XL100控制器XL500为模块化控制器，由于利用了lonWorks技术，监控模块可直接设置在最接近空调机组、新风机组的机

22、房内，方便布线及维修。XL500控制器如图4所示：图4 XL500控制器XL500控制器其他特点：1.平均无故障时间50000h；2.DDC间不需任何形式的管理站而能够直接通讯，符合JGJ/T-92的规定；3.DDC可以离开中央独立运行，可使用手持终端在DDC进行显示和操作；4.具有多种通讯端口，如RS-485、LonWorks及RS-232；5.精致电容缓冲器，72小时后备电池；6.I/O点信号均为标准的工业标准信号；7.DDC均采用独立供电，外壳可靠接地。2.4.1.2.2 DDC配制情况根据综合楼的机电设备分布情况，尽可能合理分区分散设置现场控制器，以便减少布线施工，提高可靠性。按照输入

23、输出点配置控制器的输入、输出模块，减少浪费，使控制器留有一定的控制点余量。本大楼的DDC具体配置情况如附录表1所示，共选用4个XL500和7个XL100直接数字控制器。2.4.2现场设备现场设备包括：传感器、执行器和触点开关（如继电器、接触器等）。现场设备直接与分站控制器相连，它的运行状态和物理模拟量信号将直接送到分站，反过来分站输出的控制信号也直接作用于现场设备。2.4.2.1传感器楼宇自控中常用的传感器有如下几种：1.温度传感器，用于测量水管或风管中介质的温度，以此来控制相应的水泵、风机、阀门和风门等执行元件的开度。2.湿度传感器，用于测量风道中介质的湿度，以此来控制相应的加湿阀的开度。3

24、.压力或压差传感器，用来检测水管或是风管中的压力和压差，以此来控制相应的变频器以调整水泵或风机的转速，或是调节比例阀门的开度。4.流量传感器，检测水系统中液体的流量，以此来控制相应水泵阀的数量。除了以上常用的传感器之外，BAS中有时还会用到许多其他类型的特殊传感变送器，如用来检验空气中二氧化碳、一氧化碳浓度等的传感器，用来检测环境明暗程度的照度传感器，其通常用来控制模拟量，输出模拟量是010 V或是420 A。2.4.2.2执行器楼宇自控中常用的执行器有如下几种：1.电动阀门执行器。这种执行器适用于HVAC阀门(HVAC：供热、通风和空气调节)，内带一个选择正反作用插头，用于提供模拟输出DC

25、010 V的调制控制。它具有安装快捷、阀门定位准确、低功耗、高的关断压力、终端推力限位开关等优点。阀的自身还带有位置反馈的输出信号，与执行器组合在一起进行PID调节。通常被用来对液体、气体等介质进行变量的开度控制，是自动化控制中的主要元件。2.风门执行器。这种执行器用于控制风门、通风百叶窗和VAV装置的调节、浮点控制，可以和标准的圆形和方形的风门连杆进行连接，被广泛地应用在风门的开度控制，特别是新风机组的回风阀、排风阀、新风阀中实行PID的控制，使之形成一定的比例连锁控制。2.4.3系统网络2.4.3.1系统网络选择中央控制站与分站控制器通过分站总线连接在一起，通信协议为最常用的TCP/IP，

26、传输网络为以太网,速率为10Mpbs。现比较LonWorks技术和RS485： 1. LonWorks技术是一个现场总线，有一个完整的控制网络体系，它包括从物理层到应用层以至网络操作系统的全部内容；RS485仅仅是网络物理层的一种规范。2. LonWorks技术支持多介质，如：双绞线、同轴电缆、电力线、 光纤、无线、红外等；RS485通讯做不到支持多介质。3. LonWorks技术具有很好的开放性，采用LonWorks技术的不同厂家的产品可在同一网络上协调工作；采用RS485技术的不同厂家的产品很难在一个网上工作。4. LonWorks技术支持总线式、星形、自由拓扑等多种拓扑结构；RS485通

27、讯只能是总线式拓扑结构。 5. LonWorks技术网络每段的长度可达2700米（不加中继器），每网络段可以有64个节点；RS485通讯网络每段一般只能达到1000m，且每段只有32个节点。6. LonWorks技术支持域、子网、节点等完整的网络结构；每个LONWORKS网络的一个域最多支持32385个节点。 RS485通讯很难与此相比。7. LonWorks技术的处理器有3个CPU，可以处理复杂的网络通讯应用程序；一般RS485通讯的处理器只有一个CPU，很难处理复杂的网络通讯、应用程序。8. LonWorks技术的耐共模干扰的能力强，可以适应恶劣的环境；RS485通讯的抗干扰能力差。 9.

28、 LonWorks技术为对等通讯网络，各节点地位均等，无主节点，可靠性高、实时性好；RS485通讯一般为主从式结构。10. LonWorks技术维护容易，可直接从网络上下载程序；RS485通讯很难做到这一点。综上，本方案采用LonWorks总线技术。2.4.3.2 LonWorks总线技术LonWorks是全分布式监控系统专用网络，它使用了具有分布控制与通信联网功能的大规模集成的神经元芯片，构成各个智能监控节点，通过网络收发器及网络通信媒体将各种节点构成全分布式局部操作网络。LonWorks采用开放式IOSOSI模型的全部七层通讯协议结构，被誉为通用控制网络。 LonWorks核心技术主要有L

29、onWorks节点、路由器、LonTalk协议、LonWorks收发器、LonWorks网络和节点开发器。LonWorks的网络技术组成介绍如下： 1. LonWorks总线节点 一个典型的现场控制节点主要包括应用CPU、IO处理单元、通信处理器、收发器和电源等几部分功能模块。LonWorks智能节点主要分为两种类型：以神经元芯片为核心的控制节点和采用MIP(Modular lnformation Processor)结构的控制节点。前者充分利用了神经元芯片自身的强大功能，增加部分收发器便构成了一个典型的现场控制节点。 然而神经元芯片毕竟是8位总线CPU，功能有限，对于复杂控制需求显得“力不从

30、心”。后者采用Hose Base结构很好地解决了这一问题，将神经元芯片作为通信协议处理器，可用高性能主机实现复杂测控功能。 2.LonWorks总线路由器和神经元芯片 路由器是LonWorks技术的重要组成部分，它使LonWorks总线突破了传统现场总线的限制，其通信不受通信介质、通信距离和通信速率的限制。在LonWorks技术中，路由器包括中继器和桥接器等。 LonWorks技术的核心是神经元芯片，它主要包括MCl43150和MCl43120两大系列，MCl43150系列支持外部存储器，适合更为复杂的应用；MCl43120则不支持外部存储器，它本身带有Rom。 3.LonWorks总线的通信

31、协议 LonWorks技术采用LonTalk通信协议，该协议为七层协议，通过网络变量直接面向对象通信。该协议具有发送的报文都是很短的数据(一般是几个字节到几十个字节)、通信带宽不高(一般从几kbs到20Mbs)、网络上各节点往往是低成本低维护的单片机，具有多节点、多介质、可靠性高、实时性高等特点。 LonTalk协议的网络地址采用三层结构，域(Domain)、子网(Subnet)和节点(Node)。域为第一层结构，它保证在不同域中通信的彼此独立性。子网为网络地址结构的第二层，每一个域最多有255个子网，一个子网可以是一个或多个通道的逻辑分组。节点是网络地址的第三层，每个子网最多可以有127个节

32、点，所以一个域最多可以有255127=32385个节点。 4.LonWorks总线收发器 LonWorks技术的一个重要特征是它支持多种介质通信。根据通信介质的不同，LonWorks技术可分为双绞线收发器、电源线收发器、电力线收发器等多种总线收发器。除上述收发器外，LonWorks技术中还广泛采用无线电收发器、光纤收发器等，以满足特殊情况的需要。 5.LonWorks总线开发工具和网络管理 LonWorks技术包含了一系列开发工具，可使节点开发和系统联网开发快速有效，主要有节点开发工具NodeBuilder、节点和网络安装工具LonBuilder，网络管理工具LonManage和LNS技术。

33、综上所述，大楼运用LonWorks总线技术的BAS网络结构如图5：图5 大楼BAS系统网络结构图3空调系统3.1 空调系统结构3.1.1概述 空气调节简称空调，它的目的是创造一个合适的大气环境，使人在该环境中感到舒适；或者是保证大气环境满足生产工艺过程或科学研究，实验过程的需要。为了实现这一目的，空气调节所以靠的技术手段主要是通风换气，具体地说，就是加工和处理一定质量的空气送入室内，使室内大气环境满足要求。对空气的处理过程包括加温（降温），加湿（除湿），净化等，即常说的热湿处理。空气调节主要包括温度调节和湿度调节。 3.1.1.1 空气温度调节按照人类的生理特征和生活习惯，通过空调设备，夏季将

34、人们生活的室温保持在2527，冬季保持在1620，为里面生活，工作的人提供一个比较适宜的温度环境。温度调节要注意居住和工作环境与外界的温差不宜过大。作为工艺性空调则可能与外界环境温差很大。3.1.1.2 空气湿度调节空气过于潮湿或过于干燥都将使人感到不舒适。一般来说，相对湿度冬季在4050之间。夏季在5060之间，人的感觉比较良好。假如温度适宜，相对湿度即便在4070的范围内变化，人们也能基本适应。作为生产，科研试验要求的大气环境则各有不同。不同的生产工艺有不同的湿度要求，如纺织车间要求相对湿度为（8486），电子生产车间对相对湿度的要求较小，能保持在（4060）就能满足工艺要求。3.1.1.

35、3 空气其他参数调节除了常规的空气温度，湿度调节外，在特殊场合，空调系统还实现空气质量，空气压力等调节。空调要保证一定的新风量，否则人们会感到不舒服；在相对空间洁净度要求高的场合，如精密生产加工车间，生物医药制品间等特殊的高清洁场合，需要正压调节，以免不满足要求的空气进入而损害洁净间的清洁度；对产生有害气体或者是有害有毒物品生产车间，污染物处理间或病毒经空气传染的严重传染病隔离病房等场合，须采用负压调节以免有毒，有害气体泄漏与破坏造成空气的污染与破坏。3.1.2中央空调系统的基本构成楼宇自动化系统对空调系统的监控主要是针对集中式中央空调系统。一般的局部空调如窗式空调机，柜式空调机，专用恒温湿机

36、等都自带冷热源的控制系统，不是楼宇自动化系统的主要监控内容。当然，有时候也需要将建筑中的局部空调机纳入楼宇自动化系统，这是只是对他们的起停状态进行监视或控制，这些空调机本身的运行控制由其自身设备的控制完成，一般不纳入楼宇自动化系统。因此，楼宇自动化系统涉及的空调系统专指中央空调系统。中央空调系统可简单划分为冷源、热源和前端设备两大主要组成部分。3.1.2.1中央空调的冷，热源系统中央空调的冷源系统包括冷水机组，冷冻水循环系统，冷却水系统。中央空调的热源系统包括锅炉机组，热交换机等。中央空调冷、热源系统建设投资与耗能费用比较大，要特别强调设计合理及运行节能。1.中央空调冷源系统 空调系统的冷源通

37、常为冷冻水。空调冷冻水由制冷机提供。空调系统中应用最广泛的制冷机有压缩和吸收式两种。制冷机的选择应根据建筑用途,负荷大小和变化情况,制冷机的特性,电源,热源和水源情况以及初次建设投资,运行费用,维护保养,环保和安全等因素综合考虑。冷源系统除了最主要的制冷机外,还有冷却塔,冷冻水循环泵,冷却水循环泵等设备与制冷机一起构成冷源系统。制冷机原理：（1）压缩式制冷机在压缩制冷机中,制冷剂蒸汽在压缩机内被压缩为高压蒸汽后进入冷凝器,制冷剂和冷却水在冷凝器中进行热交换,制冷剂放热后变为高压液体,通过热力膨胀阀后,液态制冷机压力急剧下降,变为低压液态制冷机后进入蒸发器。在蒸发器中,低压液态制冷机通过与冷冻水

38、的热交换而发生汽化,吸收冷冻水的热量而成为低压蒸汽,再经过回气管重新吸入压缩机,开始新一轮制冷循环。（2）吸收式制冷机在大型民用建筑的空调制冷中,吸收式制冷机组所采用的制冷剂通常是溴化锂水溶液,其中水为制冷剂,溴化锂为吸收剂。虽然溴化锂制冷机组的蒸发温度不可低于0,在这一点上,可以看出溴化锂制冷的适用范围不如压缩式制冷,但是在高层民用建筑的空调系统中,由于空调冷冻水要求的额度通常为57，因此还是比较容易满足的。（3）风冷热泵式机组风冷热泵冷热水机组又称空气热源泵，他通过制冷剂管路四通阀的转换，夏季可以供冷，冬季则可以供热，利用一台机组就可以满足全年的空调需要。2.中央空调热源系统空调系统的热源

39、通常为蒸汽或热水，可由城市热网或自备锅炉提供。而直燃式型溴化锂机组和风冷热泵机组可通过模式转换，直接转换成热装置为空调末端设备提供热源。热网供热方式：（1）蒸汽在采用蒸汽作为空调热源的系统中，以城市热网或工厂，小区和单位自建的蒸汽锅炉提供的高温蒸汽作为热源。作为热源的蒸汽通常是压力在0.2 MPa 以下的蒸汽。当蒸汽进入热交换器，放出潜热后冷凝成凝结水。凝结回水回流到中间水箱，通过水泵送回蒸汽锅炉再加热。按照蒸汽的压力大小，将蒸汽供暖分为3类：压力高于70KPa称为高压蒸汽供暖；压力等于或低于70KPa时称为低压蒸汽供暖；当系统中的压力低于大气压时，称为真空蒸汽供暖。（2）热水在采用热水作为空

40、调热源的系统中，通常由城市热网或工厂，小区和单位自建的热水锅炉提供高温热水。经换热器换热后，变成空调热水。使用热水比使用蒸汽安全,传热比较稳定.在空调机组中,可以采用冷、热盘管合用和的方式，以减少空调机组及系统的造价，而通常使用的冷/热水盘管也能适用于蒸汽，因而采用热水作为空调热源的系统得到广泛的运用。3.2 空调系统的监控从全年来看，室外空气参数等于设计计算参数的时间是很少的，绝大部分时间是随季节的变化而变化的。 即使是一天之内室外空气的参数也是在不断变化的，同时室内的余热余湿量也在经常性地变化，这样也就会引起建筑物总的冷、热负荷的不断变化。如果不对空调运行设备，尤其是中央制冷系统进行相应的

41、调节，那么将会影响整个空调系统的调节品质，浪费能源和费用，并且这些设备也不能在最佳工作状态下运行。本大楼空调系统主要包括：组合式空调机组27台，新风机组25台。3.2.1 空调机组的监控3.2.1.1空气处理方式室外的新风经新风阀调节后，又经初效过滤器与回风混合预热段、表冷加热段、送风机高效过滤器后送入。3.2.1.2 主要监控设备空调机组：27台。其中一、二、四、六层各2台，三层3台，五层3台，七到十九层每层1台。空调机组为舒适性空调机组，专门为会议室、办公室及培训教室提供舒适、优质的空气。每一台空调机组的监控如下图所示：图6 空调机控制原理图综合楼的空调机组的I/O点监控如表2所示： 表2

42、 空调机组的I/O点监控（空调机组27台）序号设备名称及控制功能数量DI AIDOAO合计1回风温度272过滤器压差273防冻开关报警274制冷器电动调节水阀275风阀控制276风速控制277送风机状态及故障548送风机起/停27空调机组合计27108272781243 选用XL500 DDC控制器，合计128点，最多16个I/O模块3.2.1.3监控方案这些空调机组由系统每天按预先编排的时间，包括假日程序来启停及监控系统如下：1.启动送风机并监视其工作状态及故障状态；2.监测送风温度（大厦共用一个室外温湿度，供所有空调机组控制）；3.开启二通水阀，调节送风温度至设定值。二通水阀的控制主要是根

43、据回风温度传感器的反馈温度信号，调节冷热水阀的开度，使送风温度趋向设定温度；当回风温度高于设定温度时，DDC 自动输出“关”的信号，关闭冷热水阀，反之则打开冷热水阀，从而既满足室内温度的设定要求，防止温度过高或过低给人的工作带来的不便，又最大程度地节省能源。根据相关资料统计，没有装调节阀之前，阀门的开启度一般为85% 左右，装上调节阀进行调节后，阀门的开启度仅为40%60%，因此可以减少能源损耗。4.新风阀的调节控制主要用途有以下三方面：(1)节约能源。对新风阀进行调节可以保证最大限度地利用新风。当新风温度接近室内温度时，新风阀门全部打开；当新风温度与设定温度的温差过大时，只需保证最低新风量，

44、将新风阀门关到最小位置，最大限度地利用回风。(2)保护风机。由于当地空气质量的原因，新风阀处于常开状态，过滤网容易污浊，需要经常清洗。因此需要实现新风阀与风机的连锁，当风机关闭时，风门自动关闭，防止粉尘进入。(3)在每层的房间内都设有多个室内静压差传感器，可检测室内与外界环境的静压差，根据静压差值与设定值之间的比较来确定风门的开启度，使室内处于最佳的工作学习环境。5.过滤网阻塞时发出报警，提醒用户清洗。在中央控制站上，每一个空调机组都将通过文字及彩色三维图形显示，并记录在实时数据库中，可随时打印输出。直观的表示不同空调机组的运行状态和报警信号，动态地显示每个机组的运行状态、故障状态、回风温度，

45、同时对各个空调机组进行定时启停控制。3.2.2新风机组的监控3.2.2.1主要监控设备新风机组：25台，负一层5台，一、二、四层各1台，三层2台，五层4台，七到十九层每层1台，主要为房间提供高质量的新风。每一台的新风机组的监控原理如图7所示：图7 新风机监控原理图 综合楼新风机组的I/O监控如表3所示： 表3 新风机组的I/O点监控（新风机组25台）序号设备名称及控制功能数量DI AIDOAO合计1过滤器压差252新风机运行状态253新风机故障报警254送风管送风温度255送风管送风湿度256新风机起/停25新风机组合计25755025150选用XL500 DDC控制器，合计128点，最多16

46、个I/O模块3.2.2.3空气处理方式室外的新风经新风阀后，又经初效过滤器、表冷加热段、送风机后送入各个楼层的房间。3.2.2.4 监控方案这些新风机组由系统每天按预先编制的时间,包括假日程序来启停及监控系统如下：1.启动送风机并监视其工作状态及故障状态；2.监测送风温度（大厦共用一个室外温湿度，供所有空调机组控制）；3.开启二通水阀，调节送风温度至设定值；4.过滤网阻塞时发出报警，提醒清洗；5.风机停止后，联动二通阀关闭。4配电系统4.1 系统概述供配电系统是智能大楼的命脉，因此电力设备的监控和管理是至关重要的。由监控系统对供配电设备的运行状况进行监视，并对各参量进行控制，如电流、电压、频率

47、、有功功率、功率因素、用电量、开关动作状态、变压器的油温等等。 管理中心根据参量所得的数据进行统计、分析，以查找供电异常情况、预告维护保养，以进行用电负荷控制及自动相应的停电控制措施，应急发电机将自动投入，确保消防、保安、电梯及各通道应急照明用电，而类似空调、洗衣房等非必要用电负荷可暂不予供电。综合楼的变配电系统包括高压配电监测系统、低压配电监测系统、变压器监测系统、UPS系统和应急柴油发电机监控系统。根据设计意图和常规做法，建议变配电厂商成套配置高低压配电自动监控系统，监测供配电站的主要电量参数，并提供通讯接口和有关协议给BAS系统，BAS只作为监视和数据采集，不作控制。柴油发电机组也以通讯

48、接口的方式联入BAS。大楼供配电监控系统，主要是监控大楼供配电设备和柴油发电机组的运行状态，具体要求如下：1.检测运行参数，如电压、电流、功率和变压器温度，为正常运行时的计量管理、事故发生时的原因分析提供数据。2.监测电气设备运行情况，如高低压进线断路器、主线联络断路器、等各种类型开关的当前分、合状态；提供电气主接线图开关状态画面；如发现故障，自动报警并显示故障位置，以及相关电压和电流数值。3.按照楼内所有用电设备的用电量进线统计及电费计算与管理。包括空调、电梯、给排水和消防喷淋等动力用电和照明用电，绘制用电负荷曲线，如日负荷、年负荷曲线；并且实现自动抄表、输出用户电费单据等。4.对各种电气设

49、备的检修、保养维护进线管理，如建立设备档案，包括设备配置、参数档案、设备运行、事故和检修档案，生成定期维修操作单并存档，避免维修操作时引起误报警等。低压配电监控系统功能：1.检测运行参数。对电气运行参数的检测，包括高低压进线电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素等参数的检测；变压器温度检测；直流输出电压、电流等参数的检测；发电机各参数的检测等，并为正常运行时的计量管理、事故发生时的故障原因分析提供数据。2.监视电气设备运行状态。包括高低压进线断路器、母线联络断路器等各种类型开关的当前分、和状态，是否正常运行；变压器断路器状态监测和故障报警；直流操作柜断路器状态监测与报警；发电机运行状态与故障

50、报警；提供电气主接线开关状态画面；如发现故障，自动报警，并显示故障位置、相关电压、电流数值等。3.火灾时，切断相关区域的非消防电源。对建筑物内所有用电设备的用电量进线统计及电费计算与管理。包括空调、电梯、给排水、消防喷淋等动作用电和照明用电；绘制用电负荷曲线，如日负荷、年负荷曲线，并且实现自动抄表、输出用户电费单据等。对各种电气设备的检修、保养维护进行管理，如建立设备档案，包括设备配置、参数档案、设备运行、事故检修档案，生成定期维修操作单并存档，避免维修操作时引起误报警等。4.2 配电系统的监控主要监控设备：两个变压器的温度，在地下一层的一台高压配电柜，两台高压联络柜，每一层配备有一台低压配电

51、柜，共20台低压配电柜等。监控的设备如表4所示：表4 变配电设备的I/O点监控序号设备名称及控制功能数量DIAIDOAO合计1变压器温度222低压配电柜运行状态20203低压配电柜故障报警20204高压配电柜运行状态115高压联络柜故障报警226高压联络柜运行状态22 合计4520047选用XL100 DDC控制器，合计36点，12点AI/DI通用、12点AO/DO通用、12点DI5照明监控系统5.1照明控制的意义在现代化的建筑中，照明系统是提供良好的舒适环境的重要手段。照明控制能提供良好的光环境并且有节能效果，光环境就是按照不同时间和用途对环境的光照进行控制，给以符合工作或娱乐休息所需要的照

52、明，产生特定的视觉效果，通过改善工作环境提高工作效率。通过照明控制在需要时才亮灯，并使其有一定的亮度，改变了常亮灯的浪费情况。灯泡在受到过电压时易损坏，建设电网的浪涌电压或降低电压，能延缓灯泡老化，增加其寿命。5.2照明自动控制系统的功能照明自动控制系统主要对照明设备的控制，照明自动控制系统的功能应满足用户的要求，具体如下：1.办公室。按设定的时间或室内有无人员控制照明开关；按照室外照明自动调节灯光亮度，如室外光线强时适当调低灯光亮度，室外光线暗时适当调高灯光亮度；保持室内外照度一致；室内有人时控制照明开关亮灯，室内无人时控制照明开关关灯。2.公共部位。门厅、走道、楼梯、等按室外照度及按照时间

53、控制照明。3.按照时间程序控制节日照明、室外照明、航空障碍灯。4.正常照明和应急照明的自动切换，在正常电源有故障时，自动切换到应急照明。5.接待厅、餐厅、会议室、休闲室和娱乐场所按照时间安排，控制灯光及场景。6.泛光照明控制。7.庭院灯控制。8.停车场照明控制。5.3照明控制模式照明控制有两种模式，即开关模式和多级或无级控制。开关模式就是电灯只能是开或关两种状态，这种模式的缺点是没有中间状态，明暗变化太大。比较而言，多级或无级模式是一种能营造多姿多彩灯光环境的良方。5.3.1开关模式它的线路相当简单，一般是采用遥控开关或断路器，又可以用继电器或晶闸管。遥控开关目前使用相当广泛，但还需要有短路和

54、过载保护的设备配合。遥控断路器经常用于公共场所的灯的开关，它除了起开关的作用外，还有短路和过载保护的作用。他可以采用单级开关1P,也可以采用双极开关2P或1P+N，双极开关的安全性较高。定时开关应用于有固定作休时间的办公室，机械式或电子式定时开关均可用，其区别是电子式开关需要电源。活动感应开关又称动体探测器，一般利用红外线或者超声波的原理做成，在探测到有人时，自动控制灯的开关。有一种活动感应开关和延时开关结合的开关，用于廊道，人来时可以自动开灯，延时一定时间后就自动关灯。5.3.2调光开关多级或无级模式是用调光开关的一种方式。电阻式调光开关因电耗大，故目前很少用。随着电子计算的发展，晶闸管式或

55、晶体管式调光起基本上代替了电阻式调光开关，它的电损耗很小，但产生一定程度的谐波。电子式镇流器是一种将220V50Hz交流电转换为高频率（4070kHz）来点亮荧光灯，比用铁芯镇流器损耗低而且功率因素高，电子式镇流器很容易做成可调整的，成为电子调光器。电子式控制器或危机控制器可以提供开关模式、多级或无级模式控制照明，采用可编程控制器PLC。电子式控制继电器或微机控制器可以进行复杂的灯光控制，如时间程序控制、事件触发的控制、多处控制、远程控制等。此外，还可以进行计数、测量、信号报警等，具有RS232/RS485等通信接口，相互通信；或者能够连成网络，进行集散式控制。5.4应急照明设计5.4.1应急

56、照明供电方式的确定应急照明供电方式的选择，应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间、各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素，做到安全可靠、技术先进、经济合理。1由电网独立电源供电。要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍能继续工作。这种电源具有转换时间易满足要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。但是，在目前的城市供电条件下，要得到两路完全独立的高压电源的可能性比较小。在大部分情况下，供电部门不能提供完全独立的两路高压电源，或者虽然能够提供但因为投资过大而被建设方否决。2.由柴油发电机组供电。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制，但由于机组投入运行需要较长时间，经

57、常处于后备状态的机组，停电时自启动时间规范要求小于30，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常常为满足消防用电要求而设置，专门为应急照明设置是不经济的。3.采用蓄电池电源。（1）当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时，其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小，缺点是投资大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。这种方式适用于应急照明灯数不多，装设较分散，规模不大的建筑物。（2）当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高、转换迅速，它与灯内自带蓄电

58、池方式相比投资较少、管理及维护较方便，缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大，且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。 5.4.2应急照明控制方式的确定应急照明的控制一般可有三种形式：1.应急照明灯具全天24小时点亮的能力。火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能，对灯具的工作寿命也有影响。2.应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场的跷板开关就地控制开闭，火灾时由消防控制中心切断其外部的供电电源，由灯具自带蓄电池供电，保证灯具的点亮。这种方式的缺点是一次性投资大（灯具必须自带蓄电池），灯具维护

59、工作量也很大。3.应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用，当正常照明因故失电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态（开闭），都应自动点亮。这种方式是比较理想的控制方式，但要求布线时必须增加一根控制线。5.5 照明系统的监控照明系统的主要监控设备：每一层的走道照明设备，重要双电源切换箱。监控内容的I/O分配如表5所示。 表5 照明系统 照明设备的I/O点监控序号设备名称及控制功能数量DIAIDOAO合计1走道照明运行状态20202走道照明故障报警203走道照明起/停 204重要双电源切换箱状态4 4 合计400 24064选用XL100 DDC 控制器，合计36点 12点AI/DI通用、12

60、点AO/DO通用、12点DI6电梯系统6.1 监控系统的构成及原理电梯运行监控系统的构成如图8所示，主要包括中央调度单元、采集单元、传输总线和电梯控制器。其特征在于：1.中央调度单元负责实现电梯的群控功能；2.数据采集单元主要负责电梯的状态信息的收集；3.传输总线用于中央调度单元和采集单元以及远程监控的数据传输；4.各个电梯采集单元的信号先组网然后再到监控中心，可以节约线材。图8 电梯监控原理6.2 电梯监控系统及功能按时间程序设定的运行时间表启、停电梯；监视电梯运行状态、故障及紧急状况；报警运行状态监视，包括启动、停止状态、运行方向、所处楼层位置等。通过自动检测并将结果送入DDC控制器，动态

61、地显示出各台电梯的实时状态。多台电梯群控管理以办公大楼的电梯为例，在上下班、午餐时间流量十分集中，其他时间又比较空闲。如何在不同客流时期，自动进行调整控制，达到既能减少候梯时间、最大限度地利用现有交通能力，又能避免数台电梯同时响应同一召唤造成空载运行、浪费电力，这就需要不断地对各厅站的召唤信号和轿厢内选层信号进行循环扫描，根据轿厢所在位置、上下方向停站数、轿内人士等因素来实时分析客流变化情况，自动选择最适合于客流情况的输送方式。群控系统能对运行区域进行自动分配，自动调配电梯至运行区域的各个不同服务区段。服务区域可以随时变化，它的位置与范围均由各台电梯通报的实际工作情况确定，并随时监控，以便随时满足大楼各处的不同厅站的召唤。配合消防系统协同工作，发生火灾时，普通电梯直驶底层放客，切断电梯电源；消防电梯由应急电源供电，在首层待命。配合安全防范系统协同工作，接到信号时，根据保安级别自动行驶到规定楼层，并对轿厢门进行监控。建议客用