楼宇设备自控及管理系统.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途目录楼宇设备自控及管理系统11综合说明12楼宇设备自控及管理系统方案设计22.1设计原则22.2设计依据22.3控制方案32。3.1冷热源系统32。3。2空调新风系统42.3.3给排水系统52。3.4变配电系统52.3.5灯光、照明控制63系统产品选型63.1TAC 系统概述63.2TAC系统的特点83。2.1系统开放性好83。2。2先进的软件特性93。2。3多厂商支持93。2。4系统扩展性103。2。5系统的独立性103.2.6系统的高可靠性103。2.7先进的网络通讯103。2。8TAC 系统网络结构113.2.9TAC 控制器113.2.10TAC系统软件MMI
2、123。2.11通讯网络163.2.12区域控制器164中央工作站17楼宇设备自控及管理系统1 综合说明针对博达国际公共服务大厦楼宇自控系统设计包括:中央管理操作站系统、冷热源系统、空调系统、给排水系统、变配电系统、照明系统。楼宇设备自控及管理系统又称楼宇自动化系统BAS(Building Automation System)。它被列为智能建筑的重要组成部分,包含了对空调通风系统、给排水系统、冷热源系统等的管理与协调,将对整座建筑的机电设备进行信号采集和控制,实现大楼设备管理系统自动化,起到改善系统运行品质、提高管理水平、降低运行管理劳动强度、节省运行能耗的作用。高新信息技术和计算机网络技术的
3、高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高,要求提供一个合理、高效、节能、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.楼宇自动化系统正是顺应了这一潮流,它的建立,对于大厦机电设备的正常运行并达到最佳状态,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各有关设备,避免设备不必要的运行,又可以节省系统运行能耗。这样,BAS的主要目的就是:提高系统管理水平,节省运行能耗。 当前现代化大厦就空调系统而言,是一栋大楼耗
4、能大户,也是节能潜力最大的设备.从统计数据来看,中央空调系统占整个大楼的耗能50以上,而大楼装有楼宇自动化系统(BAS)以后,可节省能耗约25%,节省人力约50。出现故障,能够及时知道何时何地出现何种故障,使事故消除在萌芽状态。当前随着建筑物规模增大、标准提高,大厦的机电设备的数量也急剧增加,这些设备分散在大厦的各个楼层和角落,若采用分散管理,就地监测和操作将占用大量人力资源,有时几乎难以实现。如采用楼宇自动化系统,利用现代的计算机技术和网络系统,实现对所有机电设备的集中管理和自动监测,就能确保楼内所有机电设备的安全运行,同时提高大楼内人员的舒适感和工作效率。延长设备使用寿命 设备在电脑的统一
5、管理下始终处于最佳运行状态,及时报告设备的故障情况并进行处理;按照设备的运行状况打印维护、保养报告,避免超前或延误维护,相应延长设备使用寿命;也等于节省了资金.有效加强人员管理 在不采用楼宇自动化的建筑中,操作人员是否及时处理设备故障及维护保养,有关领导很难掌握; 但楼宇自动化系统由电脑统一管理设备,计算机不会隐瞒、欺骗任何人,使有关领导及时掌握第一手资料,避免人员管理的各种问题。保障设备与人身的安全 此系统对各设备的运行进行监测,可使值班人员及时发现故障、问题与意外; 消灭故障于隐患之中,排除意外于防范之中,保障设备与人身的安全。充分满足用户需求 此系统可根据用户的需求,适时地调整设备,充分
6、保证用户环境。如果全用人工调节,一则监测手段滞后,二则调节结果滞后,不可能充分满足用户需求。而本系统采用电脑管理设备,监测手段丰富灵活,反应时间快,可以充分满足用户需求.2 楼宇设备自控及管理系统方案设计2.1 设计原则本着“设备先进、技术完备、功能齐全、配置合理、节约资金”的原则进行设计。2.2 设计依据甲方提供的博达国际公共服务大厦弱电智能化系统招标文件、相关图纸。 民用建筑电气设计规范 电气装置安装工程施工及验收规范 智能建筑设计标准 建筑智能化系统工程设计标准 大楼自动化系统设计手册中国建筑工业出版社 智能建筑设计技术同济大学出版社建设1992102号建筑工程设计文件编制统一规定。2.
7、3 控制方案2.3.1 冷热源系统本系统根据图纸指出共有4台制冷机组,5台冷冻水泵,5台冷却水泵,4组冷却水塔,软化水箱1个,补水泵4台,热交换器3台,热水循环泵5台,膨胀水箱2个;采用瑞典TAC Xenta 401 V3 控制器带I/O模块控制此系统,其特点为模块为“即插即用方式,灵活组合,适合用于控制点多而分散的系统中;其控制原理为:为满足冷负荷变化,在分、集水器之间设旁通平衡阀,旁通量按照一台冷冻水泵流量设计.在分、集水器之间设水道压力变送器,系统根据分、集水器间压差变化,自动调节旁通阀开度,维持一定压差,确保冷水主机定流量和空调末端变流量需求.在集水器总管路安装流量传感器,在分集水器处
8、安装水道温度传感器,系统根据冷冻水供、回水温度差及流量计算冷负荷,进而控制冷水机组的开启台数,使机组尽量处于额定负荷工作状态,以提高机组工作效率、节约能源。在冷却水总供、回水管安装水道式温度传感器,根据冷却水总回水温度控制散热塔启停台数。BAS监控点如下: 冷水机组的启/停指令、运行状态、故障状态、手/自动状态; -冷冻水总供/回水温度、压力; -冷冻水总流量; -冷冻水泵的启/停控制、运行状态、故障状态、手/自动状态; -分水器、集水器压差检测;根据压差调节旁通阀开度; -冷却水泵的启/停控制、运行状态、故障状态、手/自动状态; -冷却水塔的启/停控制、运行状态、故障状态、手/自动状态; 冷
9、却水总供、回水温度; -根据冷却水回水温度控制冷却塔风机开启台数; BAS会自动安排机组及系统各设备的领先和滞后次序; -当运行中的冷水机组或冷冻、冷却水泵发生故障,BAS会自动启动备用设备; -显示各测量参数;BAS可通过系统的数据转换成各种图象,使用户可迅速直接地掌握系统各方面情况。 -控制设备的定时启动和定时切换;-记录设备运行时间;-设定故障报警; -系统专家诊断。 -自动累计运行时间,开列维护保养清单; -系统按程序控制循环水泵启、停及自动转入备用状态; -自动累计运行时间,开列维护保养清单;根据甲方要求,BAS系统同时通过软件接口采集冷水机组的参数。2.3.2 空调新风系统本系统共
10、有空调机组19套,新风机组37套;采用瑞典TAC Xenta 301/NP V3 控制器一对二控制空调机组,一对一控制新风机组,即节约投资成本,又可保证运行安全可靠;系统监测空调机组回风温、湿度,根据回风温度调节表冷阀开度,改变通过表冷器冷热水量,维持回风温度恒定.同时根据回风湿度控制加湿器的启停时间,维持回风湿度在设定范围。 系统采用风速监测风机状态。采用比例调节风阀,保证适当新风量,同时考虑节约能源。BAS监控点如下:-检测新风机组送风温、湿度;-系统依据设定值与送风温度的偏差调节电动调节水阀开度;系统监测过滤器压差;堵塞报警;通知清洗或更换;-新风机组运行状态、故障状态监控及分时间段控制
11、启停。-根据送风湿度控制加湿器开关。-利用防冻开关进行盘管防冻保护;自动累计运行时间,开列维护保养清单。检测空调机组送/回风温、湿度;-系统依据回风温度值调节电动调节水阀开度;-系统监测过滤器压差;堵塞报警;通知清洗或更换;-空调机组运行状态、故障状态监控及分时间段控制启停。-根据回风湿度控制加湿器开关。-利用防冻开关进行盘管防冻保护;-自动累计运行时间,开列维护保养清单;2.3.3 给排水系统 本系统共有设备:1个生活水池,2台生活水泵(一用一备),1个地下水池,1个屋顶水箱,1个中位高水箱,1台中水泵,1台加药泵,1个污废水井,2台排水泵; 采用瑞典TAC Xenta 401 V3 控制器
12、带I/O模块控制此系统; BAS监控点如下:-水泵运行状态、故障状态、启停控制;-水箱的高、低水位检测;-潜水泵运行状态、故障状态、启停控制;-污水池的高、低水位检测;2.3.4 变配电系统按2路高压出线,6路低压进线,6台变压器设计;采用瑞典TAC Xenta 401 V3 控制器带I/O模块控制此系统;BAS监控点如下:-变压器超温报警;-系统监测高压进线的电流、电压、功率因数、有功功率、频率,高压开关运行状态、启动信号、故障报警;-系统监测低压进线的电流、电压、功率因数、有功功率、频率,低压开关运行状态、启动信号、故障报警;-系统监测应急电源的电流、电压、功率因数、频率、有功电度,应急发
13、电机的运行状态、故障报警及启停控制;2.3.5 灯光、照明控制按40路走廊照明,4路节日,室外广告照明6路,地下车库照明16路设计;采用瑞典TAC Xenta 401 V3 控制器带I/O模块控制此系统;BAS监控点如下:-BAS自动监测室内公共照明的开关状态、按时间启停控制。-BAS自动监测户外泛光灯开关状态、按时间启停控制。本设计方案风机盘管未计入总价,建议甲方后期进行采购。3 系统产品选型本项目采用TAC楼宇控制系统,确保系统高精度及高可靠性.3.1 TAC 系统概述 瑞典TAC公司是欧洲最早的建筑设备自动化公司,具有百年历史. TAC建筑物自动化系统,是一个由高效能PC机和微处理器组成
14、的开放性网络系统LonWorks.它为整个管理提供了简便、有效的手段.该系统遵守LonWorks网络协议,是一套集散型网络系统.本系统使用的控制器包括有TAC 300、400控制器以及TAC 411、421、451、471、491等扩展模块,并配置适当的现场设备,满足BAS设计的需要。 瑞典TAC公司全名为TOUR ANDERSSON,是欧洲最早的设备自控公司,具有近百年历史。其总部设在瑞典,在全世界设有14家分公司,负责在世界各地的销售业务.亚太地区分公司设在新加坡. TAC公司是由瑞典第一家族威伦伯格控股的SEP属下的一家独立的子公司,SEP还拥有ERICSSON、VOLVO、ABB、SA
15、AB、Electrolux、SKF、Atlas、Copco等瑞典其他一流的大公司。由Percy Briarnevik(现任ABB总裁)组成的高级董事会对其进行管理.TAC公司生产从DDC子站到阀门、执行器机构、传感器、变频器等全部产品,系统成套性高,为用户提供高质量、高可靠性的设备自动化系统。加上我公司获得ISO9001认证的设计、生产和工程体系,TAC系统在售后服务和今后系统的升级和扩展方面有良好的保证.TAC -开放的设备自动化系统1) 开放的设备自动化系统对业主带来什么样的变化对什么是开放的设备自控系统您可能不熟悉,但您一定知道移动电话、计算机、因特网(INTERNET)的开放性技术给世
16、界带来的变化。计算机可以在世界的任何一个角落连接到因特网,是因为他们有共同的语言TCP/IP.现在设备自控系统也有了一个共同的语言标准LonWorks.开放的设备自控系统使业主从被某一个供货商/系统限制死的窘境中解放出来.在开放的环境下,业主将不再把主要精力集中在哪个系统最好,而是选择能在开放环境下提供最佳解决方案的供货商.2) TAC -开放的设备自动化系统给业主带来哪些好处开放的系统结构;在系统中可以根据需要选择不同厂商的LONMARK产品直接互联,选择的范围更广;低造价,低安装成本;低运行维护成本;低升级改造成本;增加新功能简单;规模能大能小的结构 从单台PC到基于网络技术的管理网符合用
17、户需要的各种连接方式 总线型网络、星型网络、闭环型网络、混合型网络多种拓扑结构 调制解调器和“拨号控制 多种介质的通讯网络总线高的性能/价格比 有竞争力的TAC软件费用 容易安装、学习、使用及维护提供通用的BMS功能 点的显示和命令 历史数据的采集 图形 报表3.2 TAC系统的特点TAC系统是国际上最先进的设备自控系统之一,用于控制设备及能源的智能化管理。本系统特别适用于以下三个方面:A大、中、单独规模的建筑物;B大规模的设备及楼群;C区域性的集散管理系统。TAC系统适应性非常强,系统为模块化结构。可很方便地构造出不同等级的独立系统,每级都具有非常清楚的功能和权限,这就使TAC既可用于单独的
18、设备管理,也可用于一个区域分散的楼群的集中管理.用户可通过计算机直观、详细地监测并控制设备设备的运行状况,完全将HVAC、照明、能源管理、时间表安排以及安全等系统置于自己的监控之下。3.2.1 系统开放性好TAC系统的控制网络采用Lonworks 技术,这意味着它具有前所未有的良好的开放性和互操作性。采用国际LONTALK通讯协议,即该系统的通讯协议对其它用户是透明的,为用户的系统集成和未来的系统升级、扩展和改造留下很大的余地。LonWorks全分布式智能控制网络技术由美国Echelon公司于1990年推出,被广泛用于工业控制、设备自动化、家电自动化、动力传输等领域。在目前多种现场总线技术标准
19、并存的情况下,LonWorks技术十分出色,被欧美许多厂商使用,我国建设部也把LonWorks技术列为国家标准.它是一套开放式架构,各LonWorks产品可直接互连,易于扩展.并且LonWorks是通用的总线,可应用于Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一层总线中。3.2.2 先进的软件特性利用视窗的动态数据交换功能,可以很方便地与其它视窗软件进行数据交换,如TAC MMI可以直接发送数据到EXCEL电子表格中或者抄送资源运行数据到大楼的物业管理系统和办公自动化系统中去,实现设备自控系统与其它系统的智能集成。3.2.3 多厂商支持TAC拥有多数系统和厂商的支持。
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