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       樓宇自控系統概念

        樓宇自控系統(BAS)是近年開發并逐步推行的一項高科技樓宇管理系統,包括先進的硬件系統設備及優化的軟件管理思維,建筑設備自動化系統(簡稱BAS)是現代計算機技術,現代通信技術和現代控制技術的結合,是智能建筑的主要系統,也是智能建筑的重要標志.建筑物自動化系統(BAS)的含義是將建筑物(或建筑群)內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、廣播、通訊等設備以集中監視與管理為目的,構成的一個綜合系統。一般的是集散型系統,即分散控制與集中監視、管理的計算機局域網。目的是使建筑物成為具有最佳工作與生活環境、設備高效運行、整體節能效果最佳、安全的場所。
                 

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      樓宇自控方案分類

      機房
      UPS
      醫藥
      電力
      檔案與實驗室
      電力配電與環保
      電梯與空調計費
      工廠與小區
      電信移動
      節能系統
      空調
      排水污水
      大廈辦公樓
      綜合方案
         

      樓宇自控范圍 

        樓宇自控作為智能建筑的重要組成部分,樓宇自控系統主要包括以下系統:冷熱源系統、空調(新風)系統、送排風系統、、通風空調、給排水系統、電梯系統、照明系統、電力配電房變配電系統、消防系統的設備監視、控制等。 
      樓宇自控組成
       ?。?)樓宇自控系統的組成:

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        -中央控制站(圖形中心)

        -現楊DDC控制器
        -大型模塊化控制器
        -中、小型控制器
        -分布式點類型塊

       ?。?)現場設備
        (包括風道溫度,濕度,水溫.壓力.流量傳感器,壓差開關,風閥.水閥執行器等)

      四、樓宇自控功能特點 
         (1)對建筑設備實現
        - 以最優控制為中心的過程控制自動化;
        -以運行狀態監視和積算為中心的設備管理自動化;
        -以安全狀態監視和災害控制為中心的防災自動化;
        -以節能運行為中心的能量管理自動化。
       ?。?)樓宇自控系統的功能:
        -滿足舒適性要求
        -有效節約能源,降低運行成本
        -大量節省勞動力
        -延長設備使用壽命
        -節省資本投入
        -保障建筑物與人身安全
        -具有靈活性.兼容性.集成性.開放性
        -支持結構化綜合布線

      五、樓宇自控系統工作原理

        冷凍機房設備監控 
        冷熱源由冷水機組及熱交換器提供。風冷熱泵機組由若干臺機組和循環泵組成。 
        對供水和回水總管之間的壓差監測,并根據設定壓差調節旁通閥開度; 
        監測水泵的運行狀態,控制水泵的啟停,并在故障發生時報警; 
        監測機組的運行狀態,控制機組的啟停,并在故障發生時報警; 
        冷凍/卻水隔離閥控制

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        送排風系統的設備監控  
        本系統對樓內的對分布于大樓各處的風機的運行狀態進行監控,對風機運行過程中出現的故障及時報警并可以控制風機的啟/停。具體監控對象如下監測其運行狀態、手自動狀態,控制其啟停;

        給排水系統的設備監控 
        本系統的給排水設備包括生活給水系統,樓宇自控系統能實現以下功能: 
        生活水泵運行狀態監視,手自動狀態,控制其啟停; 
        生活水箱液位超高檢測


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      電梯系統的監測

                                                本樓宇自控系統能對電梯的故障進行報警。 
                                          自動扶梯監測故障報警

      照明系統的監視與控制

        照明設計根據大樓情況可以設計多個回路,每個回路可以分別進行控制,也可以集中控制。
        上述所有控制回路,系統軟件均可具有實時記錄、照明時間,范圍設定、報警管理、歷史紀錄、菜單式或圖形化編程等功能,系統可方便、靈活地設定控制組別,并有故障自檢功能。

      空調系統的監測

                                                檢測風機手自動狀態 
                                          當機組處于樓宇自控系統控制時,可控制風機的啟停。 
                                          監測送風機壓差狀態、表冷氣防凍報警 
                                          在送風風管內設置溫/濕度傳感器監測送風溫/濕度。
                                          啟動順序:開新風閥→啟動風機→調節水閥開度。 
                                          停機順序:停止風機運行→關閉新風門→關閉調節水閥。 
                                          新/回風門控制、水閥控制、啟??刂?、手/自動狀態

      變配電系統的設備監視

                                                為保證變配電設備的運行正常,本系統采用智能化電力儀表可對以下綜合參數監測: 
                                          變壓器風機狀態 
                                          高壓進線的電壓、電流 
                                          低壓回路的主開關電壓、電流、功率因數 
                                          低壓母聯狀態檢測 

      六、樓宇自控軟件功能 
       ?。?)樓宇自控協議
        樓宇自控目前協議有LONWORKS協議、485總線通訊協議、BACnet通信協議、TCP/IP通訊協議等。
       ?。?)樓宇自控軟件功能
        適用于各種類型建筑物(具有空調等樓宇設備)的設備控制、管理和監視的系統;是真正的32位Windows 95/98/2000應用程序。用于監控設備時,操作人員可以在屏幕上觀察到正在發生的事件并通過彩色圖形直接改變事件的進程;是按照Microsoft 的程序開發和設計指南而開發設計的Microsoft Windows 95程序。利用了Microsoft Windows 95/98/2000的基本函數,如窗口操作和鼠標/菜單操作;操作站由帶監視器、鍵盤、鼠標的微機(PC)和打印機組成。 
        動態圖形的顯示、現場動態實時數據、現場數據通訊的顯示;控制程序、監視程序和操作程序的輸入、修改與傳送;顯示現場DDC控制器及現場設備的運行故障報警;顯示、打印、記錄運行參數、測量值、設定值、報警及報警處理情況,根據要求定時打印有關數據報告。 
        建立機電設備管理系統,達到對機電設備進行綜合管理、 調度、監視、操作和控制。樓宇自動化系統的功能: 
        ◆制定系統的管理、調度、操作和控制的策略; 
        ◆存取有關數據與控制的參數; 
        ◆管理、調度、監視與控制系統的運行; 
        ◆顯示系統運行的數據、圖象和曲線; 
        ◆打印各類報表; 
        ◆進行系統運行的歷史記錄及趨勢分析; 
        ◆統計設備的運行時間、進行設備維護、保養管理等; 

        六、樓宇自控系統與人工控制系統比較 
       ?。?)節省能源 : 
        采用了BAS后,對于設備的管理可以根據預先編排的時間程序(如辦公時間、節假日時間、晝夜時間等)對電力、照明、空調等設備進化最優化的節能控制。如根據辦公時間程序來控制照明系統的開啟,根據空調冷負荷量,調整冷凍機及相關水泵的開啟狀況實現最優化控制等。
       ?。?)節省管理費用 : 
        采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相應的管理費用,如人員工資、福利、住房、辦公環境、費用等均可節省。 
       ?。?)延長設備使用壽命: 
        通過BAS管理的設備,可以完全依照設備的性能來進行控制,不會出現誤動作導致設備損壞,也不會有長時間超負荷運轉等對設備有損傷的現象發生,使設備能在最優狀態長期穩定運行。
       ?。?)提高管理可靠性 : 
        采用BAS,可以提高管理系統的可靠性,不會出現由于人工管理的疏忽疲勞、判斷失誤的出現,而且這些問題往往會給業主帶來無法估量的經濟損失。
       ?。?)規范管理制度 : BAS本身可以依據管理慣例對設備進行自動控制,它具有自動分析人員管理指令的能力,使得一些不規范的管理規范化。
       ?。?)直接經濟效益:
        以一幢普通的二十層,建筑面積在2萬平方米左右的樓宇為例來計算,該樓的總投資額大約在1億左右。若采用BAS,所需增加的設備有操作站、網絡控制器及直接數字式控制器等,增加的數量視所需控制的設備數量而定,若無特別的要求,大約BAS工程投資應在70—100萬這之間,與工程總投資比較大約只占其0.8%左右。BAS帶來的效益分析如下:
        A、直接經濟效益: 樓宇自控系統主要對電力、照明、空調、給排水、電梯等進行監控。
        B、電力及明系統: 安全可靠的供電是智能建筑的先決條件。運用樓宇自控系統(BAS)可以對開關與變壓器的狀態、系統的電流、電壓、功率等參數進行監測,實現全面的能量管理,以達到節能的效果。 照明系統能耗很大,在大型建筑中往往僅次于供熱、通風及空調(HVAC)系統。樓宇自控系統(BAS)可以事先在操作站的日歷上確定程序,區分“工作”與“非工作”時間,用程序設定開/關燈時間。另外利用鑰匙開關、紅外線、超聲波測量等方法控制可以達到人離開室內5分鐘以內自動關燈。由國外的分析報告指出,按以上設計方案的照明控制,大約可以節省30%左右的照明用電。 照明系統采用BAS后,用電量可比未采用BAS時的用電量減少30%以上,若每年用電100萬度,則每年可直接節約電量30萬度,經濟價值20萬左右。單此一項即可在4—5年內收回BAS系統的投資。 
        C、空調與冷熱源系統: 空調與冷熱源是建筑物中能耗最大的一項,在提供舒適的溫濕度環境前提下,樓宇自控系統(BAS)能夠使建筑物最大可能地除低能耗和延長設備的使用壽命。 具體的節能措施如下:a.盡量縮短冷凍機等冷熱源設備的運行時間、減少運行臺數與輸出功率,避免設備的無功運行,使冷熱源系統處于最佳節能運行狀態; 

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        b.空氣處理過程中,避免冷熱量相互抵消,采用變新回風方法,最大限度利用新風; 
        c.利用變風量與變水量等控制技術,實現水泵與風機的最佳狀態點控制和最佳啟停時間控制,降低能耗;
        d.對非連讀工作的空調對象,自動改變工作時間與非工作的設定值與控制目標值,實現節能控制; 
        e.采用自適應控制與模糊控制原理等高級控制軟件,自動改變室內溫濕度設定值,提高控制精度,以達到節能的目的。比方說:一般要求夏季最高室溫不超過26℃,常規控制的空調系統的控制精度為正負1℃,則設定值應為25℃;如果控制精度為正負0.5℃,則設定值可提高至25.5℃。設定值每提高1℃可以節省8%的冷量。而中央監控同常規控制相比,可以大大提高控制精度。一般來說,運用中央監控與常規空調控制相比,在提高控制精度方面,可以節省20~30%左右的冷量,這對于減少運行費用與節約能源均有重要意義。
        F.通過減少設備的無功運行,以及對各種設備運行時間自動進行歷史記錄,并提示定期保養維護時間,可以延長設備使用壽命。 
       ?。?)間接經濟效益:
        由于BAS是采用最優化控制,保證設備在最優狀態下運行,可大大提高設備的使用壽命,降低由于人員管理的疏忽等造成事故的比率。這一點所帶來的間接經濟效益雖無法定量估算,但卻更為可觀。
       ?。?)提供舒適宜人的環境: 
        現今,不少大廈的空調常規控制系統不符合衛生要求,往往成為傳播疾病的媒介。在國外,把引致居住者頭痛、精神萎靡不振、甚至頻繁生病的大樓稱之為“患有樓宇綜合癥”(Sick Building Syndrome)的大廈。而運用樓宇自控系統(BAS)系統首先確保安全和健康。其防火及保安系統均已智能化,另外其空調的中央監控系統能監測出空氣中有害污染物含量,并能自動消毒,使之成為“安全健康大廈”。除此之外還可以對溫度、濕度、照度均加以自動調節,從而真正地提供舒適宜人的環境。 因此高層樓宇,尤其是高層商住樓宇采用BAS的必要性越來越被人們所接受。 
        常規的樓宇自控系統主要包括以下系統:冷熱源系統、空調(新風)系統、送排風系統、給排水系統等.根據招標文件要求,玉淵潭望海樓樓控工程的樓宇自控系統采用集散式控制系統,主要由中央控制工作站,網絡控制器,現場直接數字控制器和監控相應子系統的外圍傳感器設備和控制設備等組成。該樓宇自控系統對冷水機組及其外圍設備,空調送排風系統、給排水系統進行重點監視、控制,對電梯系統只監視,不控制,提供和保留系統的歷史記錄以及各種參數。

      系統實現的功能 
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      冷凍機房設備監控

                                                冷熱源由冷水機組及熱交換器提供。風冷熱泵機組由若干臺機組和循環泵組成。 
                                          對供水和回水總管之間的壓差監測,并根據設定壓差調節旁通閥開度; 
                                          監測水泵的運行狀態,控制水泵的啟停,并在故障發生時報警; 
                                          監測機組的運行狀態,控制機組的啟停,并在故障發生時報警; 
                                          冷凍/卻水隔離閥控制

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      送排風系統的設備監控

        本系統對樓內的對分布于大樓各處的風機的運行狀態進行監控,對風機運行過程中出現的故障及時報警并可以控制風機的啟/停。具體監控對象如下監測其運行狀態、手自動狀態,控制其啟停;

      給排水系統的設備監控

                                                本系統的給排水設備包括生活給水系統,樓宇自控系統能實現以下功能: 
                                          生活水泵運行狀態監視,手自動狀態,控制其啟停; 
                                          生活水箱液位超高檢測

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      電梯系統的監測

                                                本樓宇自控系統能對10部電梯的故障進行報警。
                                          自動扶梯監測故障報警

      照明系統的監視與控制

        照明設計根據大樓情況可以設計多個回路,每個回路可以分別進行控制,也可以集中控制。
      上述所有控制回路,系統軟件均可具有實時記錄、照明時間,范圍設定、報警管理、歷史紀錄、菜單式或圖形化編程等功能,系統可方便、靈活地設定控制組別,并有故障自檢功能。

      空調系統的監測

                                                檢測風機手自動狀態 
                                          當機組處于樓宇自控系統控制時,可控制風機的啟停。 
                                          監測送風機壓差狀態、表冷氣防凍報警 
                                          在送風風管內設置溫/濕度傳感器監測送風溫/濕度。
                                          啟動順序:開新風閥→啟動風機→調節水閥開度。 
                                          停機順序:停止風機運行→關閉新風門→關閉調節水閥。 
                                          新/回風門控制、水閥控制、啟??刂?、手/自動狀態

      變配電系統的設備監視

                                                為保證變配電設備的運行正常,本系統采用智能化電力儀表可對以下綜合參數監測: 
                                          變壓器風機狀態 
                                          高壓進線的電壓、電流 
                                          低壓回路的主開關電壓、電流、功率因數 
                                          低壓母聯狀態檢測

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