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   樓宇自控系統設計    
 

目錄

第一章 概述.................................................................... 2
第二章 BAS的基本構成和基本功能................................................ 2
第三章 BAS工程設計的關鍵...................................................... 4
第四章 BAS系統的設計與選型.................................................... 5
第五章 BAS系統設計中應注意的幾個問題.......................................... 6
第六章 結束語................................................................. 11
 

浙江快乐12app:第一章
概述

樓宇自控系統(Building Automation System-BAS)是智能建筑中不可缺少的重要組成部分,在智能建筑中占有舉足輕重的地位。它對建筑物內部的能源使用、環境及安全設施進行監控,它的目的是提供一個既安全可靠、節約能源、又舒適的工作或居住環境,同時大大的提高大廈管理的科學性和智能化水平。
樓宇自動化系統設計為集散控制系統,它是將計算機網絡及接口技術應用于樓宇自控系統。它通過系統的中央監控管理中心的集中管理和各現場控制器的分散控制實現對建筑物內水、暖、電、消防、保安等各類設備綜合監控與管理。管理者可以通過中央監控管理中心上的可視化的圖形界面對所有設備進行操作、管理、警報等,同時通過網絡實時地獲取各種設備運行狀態的報告和運行參數,可以有效的提高管理水平和工作效率。利用計算機網絡和接口技術將分散在各個子系統中不同樓層的直接數字控制器連接起來,通過聯網實現各個子系統與中央監控管理級計算機之間及子系統相互之間的信息通信,達到分散控制、集中管理的功能模式,即集散控制系統。
 

第二章BAS的基本構成和基本功能

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樓宇自控系統通常包括空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統、消防系統及保安監控系統等子系統。

1、BAS構成
主控制器:主控制器是整個系統中各離散化的現場控制器(DDC)的協調者,其作用是實現全面的信息共享,完成現場控制器與中央監控管理中心之間的信息傳遞、數據存儲、現場或遠端報警等功能。主控制器含有CPU、存儲器、I/O接口、通過網絡接口聯接在一級網絡上。
現場控制器(即直接數字控制器DDC):現場控制器用于控制現場設備,與安裝在設備上的傳感器件和執行機構相聯,每個現場控制器都包含有CPU、存儲器、I/O接口。分設在現場,盡量靠近被監控點,通過網絡接口連接在二級網絡上。
傳感器件:裝設在各監控點的傳感器,包括各種敏感元件、端點和限位開關,接收并傳送信號。
執行機構:接收控制信號并調節被監控設備。
各種軟件:包括基本軟件和應用軟件,支持系統完成本身運行和外部控制所需要的各種功能。
2、BAS的基本功能如下:
數據采集;
各種設備啟/??刂樸爰嗍?

設備運行狀況圖象顯示;

各種參數的實時控制和監視;
參數與設備非正常狀態報警;
動力設備節能控制及最優控制;
能量和能源管理及報表打??;
事故報警報告及設備維修事故報告打印輸出。
 

第三章BAS工程設計的關鍵

    一個成功BAS工程必須具有的要素:
    ¨ 系統的可靠性:BAS在應用中穩定可靠,發生故障概率降到最低可能限度。
¨ 系統的可擴展性:隨著系統應用及技術的發展,BAS要為未來的發展留出可擴展的空間。
¨ 系統的互操作性。
¨ 系統能提供精確的、量化的控制模式,為大樓能源控制提供可靠保證。任一業主為大樓安裝BAS直接動因就是能實現大樓能源消耗大幅度降低以達到節省大樓營運成本的目的。這就要求BAS整個控制過程盡可能精確。

¨ 系統的可監控性:BAS的執行機構分散在各個樓層的不同位置,為使系統及操作人員能夠監控到自動控制指令是否正常,應考慮一套獨立的反饋傳感器。

¨ 系統的聯動性。
 

第四章BAS系統的設計與選型

(1)確定建筑物的功能,了解業主的需求。
    (2)了解機電專業對控制系統的要求,確定BAS監控范圍,探討控制方案,確定控制功能和網絡結構。
(3)系統選型。BAS是涉及計算機技術、控制技術、通信技術等多種高新技術的復雜系統,如何根據大廈的功能要求從眾多的產品中選擇合適的產品是十分重要的,需要綜合技術、經濟各項指標進行全面客觀的比較分析和實地考察,才能確定。通??梢源右韻錄父齜矯娼鋅悸牽?/DIV>
a、可靠性高
b、技術先進
c、互操作性好
d、符合主流標準

e、滿足實用要求

f、便于維修
g、生命周期成本低
h、廠家實力與售后服務
(4)與土建專業共同確定中央控制式的位置、面積,確定豎井數量、位置、面積、布線方式等,以使建筑設計滿足智能化系統運行的要求,與智能化系統設計形成和諧的統一整體,并為智能化系統留有可擴充余地。
(5)畫出大樓BAS控制網絡圖
(6)完成配電設備二次回路設計和各種儀表的選擇、調節閥計算,確定BAS現場傳感器的規格、尺寸和安裝方式。
(7)畫出各子系統的控制系統圖及各層管線敷設平面圖
(8)列出BAS設備、材料表,寫出設計、施工要點,各專業圖紙會簽。
 

第五章BAS系統設計中應注意的幾個問題

    (1)系統前端所測信號尤其是象溫度這樣的模擬信號必須盡可能準確。

    如何保證系統前端信號準確,我們采取以下措施:

    *合理配置前端傳感器數量。探測點數設置過少,則無法取得精確的前端信號;而前端傳感器數量(點數表)過多則易造成信號之間耦合,也使系統成本增大。
    *正確選擇傳感器的安裝位置。舉例來說,安裝于送風管道內的溫度傳感器如果安裝在靠近機組送風口處,則傳感器檢測得到溫度值可能偏低;如果安裝在離送風口較遠,則傳感器測得溫度值可能要高一些。這就必須根據風管的實際情況合理選擇傳感器安裝位置。
    (2)系統控制環節少、能提供豐富的控制積算軟件。

    目前各BA廠商提供DDC(直接數位控制器),采用的是計算機數字輸出信號去直接控制電動水閥閥門的開度,而無須中間調節器;另外,DDC內含有豐富的積算控制程序,有比例(P)算法、比例積分(PI)算法、比例積分微分(PID)算法。不同的PID系數,被控對象生成不同的反應特性曲線:PID系數較高,則對象反應特性曲線較陡,也就是反應過渡過程較短;PID系數較低,則對象反應特性曲線較為平緩,也就是反應過渡過程相對較長。理論上說,過渡過程較短的話,則系統響應快,換句話說,也就是系統控制精度較高,但這并不說系統控制精度越高就越好:由于空調系統本身慣性較大,如BA系統控制精度越高,系統越容易引起振蕩,系統也就越不穩定。這就要求在工程設計和調試的過程中正確進行軟件組態,選擇恰當的采樣
周期和控制函數,保證系統響應輸出最優化,在系統控制精度和系統穩定            度之間找到最佳平衡點。

    (3)保證閥門的“零”開度
    各類電動水閥是BA系統主要執行機構,在空調運行控制過程中閥門開度是BA系統主要調節內容。其中,保證閥門“零”開度是BA系統控制精度重要保證?;瘓浠八?,選擇正確流量特性和合適口徑的電動水閥是BA系統成功的重要保證。
    *電動調節水閥的流量特性是指空調水流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的函數關系,目前工程上常用的主要有直線流量特性、等百分比流量特性的電動水閥。
    單位行程變化所引起的相對流量變化與點的相對流量成正比關系的是等百分比流量特性水閥。該類型水閥可調范圍相對較寬,比較適合具有自平衡能力的空調水系統,因此BA系統中大量應用的是等百分比流量特性的電動水閥。
*電動水閥的口徑決定了閥門的調節精度。水閥口徑選擇過大,不僅增大業主投資成本,而且使閥門基本行程單位變大導致閥門調節精度降低,達不到節能目的;水閥口徑選擇過小,往往會出現即使水閥全部打開系統也難以達到設定溫度值,無法實現控制目標。
(4)系統的聯動性

BAS聯動設計目前存在著三種方法。

一種方式是認為應將各子系統進行集成, 即將我們通常所稱之為3A的系統進行集成, 這種做法, 在前幾年中勢頭較大。一談到智能建筑, 就要進行如此的集成, 否則就認為不稱其為智能建筑, 經過近兩年的大量工程實踐, 在這方面又開始有點降溫。
另一種方式是建筑內的各子系統都相對獨立, 各子系統在處理自身系統的工作外, 與其它各子系統沒有系統上的物理聯系。這種做法, 各子系統工作狀態好壞, 完全是該子系統自身的狀況所決定,不受其它子系統影響。
第三種方式, 則是有選擇性地將某些平時工作上有聯系的子系統之間,產生一種聯動關系, 也不妨稱之為有關子系統的小集成。

BAS工程設計中, 我們可以采取樓宇自控系統、閉路監視系統、防盜報警系統、門禁系統進行了有機的集成, 或稱之為聯動, 以滿足實際運行管理的需要。有關子系統的聯動關系, 可舉某事件為例, 看其之間的相互關系和動作。例如保安系統設置的閉路電視和防盜報警系統, 白天由于監視區域內人員來回走動 ,閉路監視系統處于工作狀態,而防盜報警系統則處于撤防狀態。此建筑中人流相對在上班期間流動。當下班人員離開后, 防盜報警系統處于設防狀態??悸塹揭辜湮奕稅旃? 有些公共區域的照明由BA系統控制關閉,留下少量的照明燈。一旦防盜報
警的探測器探測到有人非法闖入, 立即將報警信號送至BA系統,由BA系統控制開啟相關區域的照明。同時,閉路監視系統立即進行跟蹤監視,保安監控的錄像機則進行實時錄像。另外, 對于大樓內設置的門禁系統, 也與消防報警系統進行聯動, 當發生火災報警并確認后,有關的消防通道上的門禁也將被旁路, 使人員能夠順利地進行疏散, 保證了樓內人員的安全。

通過對工程設計的實踐感覺到, 在設計中, 若要做到各子系統能有機地進行聯動, 首先要求各子系統在通信協議上應該一致, 避免在集成過程中出現無法集成, 或是需要一些額外的設施方可集成,給業主造成不必要的負擔。 關于信息資源的一致性, 這不僅是對承包商提出要求,而是對智能建筑系統的全過程提出要求。因為目前市場還未達到一個統一的規范, 所有的系統并不完全是由一家承包商來提供, 而各生產廠家的產品并不都是完全一致,它們的通信協議也有所不同。因此,在設計階段, 設計人員根據工程要求和特點合理進行子系統之間的集成,在集成過程中, 可以要求各子系統的通信協議應能符合TCP/IP協議。 在樓宇設備的控制中, 我們強調產品和系統的開放性,目的也就是在于使產品能有信息資源的一致性。值得注意的一點是,有許多產品供應商或承包商都稱自己的產品或系統是開放的, 能與各家的產品進行通信,將不同廠商的產品或系統集成在一個系統內, 并由主系統對其進行監視和控制。但必須注意,并不是所有的產品都是完全開放的, 它們可能是由于通信協議的差異導致系統集成中的不盡
人意,或是需付出額外的軟件編制費用, 修改接口界面。建議從規劃設計開始, 就必須強調系統的開放性, 強調系統聯網中的信息資源共享問題,在以后施工、安裝過程中, 均應有所要求, 前后一致, 滿足要求。

(5)BAS實施中存在的問題:
A、在系統深化設計中, 對檔次、標準等有所降低,控制點較少且不合理, 精度滿足不了要求, 只求系統能運行起來。
B、設計BA系統不僅是電氣專業弱電人員的事情, BA系統中, 占大頭的是HVAC,這就要求必須與設備專業的人員密切配合, 包括承包商的深化設計等, 均應與設備專業人員密切配合。否則,對原設計人員的設計思想, 控制要求等, 均不能做到切合實際, 而只能將系統運行起來, 達不到預期的目的。
C、施工問題,質量達不到要求。目前國內的承包商, 由于經營方面的原因, 在工地現場施工人員中,人員素質差,無法達到預期的目的和功能。
D、公司內部人員, 水平參差不齊,對工程的管理方式落后。
 

第六章結束語浙江快乐12助手总汇

BAS是多種高科技技術的融合,是建筑技術、信息技術、計算機技術和自動控制技術有機結合的產物,使得整座建筑各獨立系統能夠高度集成,做到保安、防火、設備監控三位一體,以提高物業管理的效率和綜合服務功能。BAS功能和作用在職能建筑中占有極為重要的地位,為人們的工作和生活帶來了前所未有的高效、舒適和便捷的環境

    參考文獻
[1]《智能建筑弱電工程設計施工圖集》中國建筑標準設計研究所出版  1998年6月
[2] 胡崇岳主編 《智能建筑自動化技術》 機械工業出版社 1999年6月
    [3]華東建筑設計院,《智能建筑設計技術》 同濟大學出版社 1996年10月
 
 
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