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應(yīng)用設(shè)計

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樓控自控系統(tǒng)的主要內(nèi)容及產(chǎn)品選型

樓控自控系統(tǒng)的主要內(nèi)容及產(chǎn)品選型

      北京碩人時代科技有限公司的HOMS-BAS樓控系統(tǒng)是基于現(xiàn)代控制論中分布式控制理論而設(shè)計的集散型系統(tǒng),具有集中操作、管理和分散控制功能的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的目標(biāo)是致力于實現(xiàn)建筑物內(nèi)的暖通空調(diào)、變配電、給排水、冷暖源、照明及其他各類系統(tǒng)機電設(shè)備管理自動化、智能化、安全化、節(jié)能化,同時為大樓內(nèi)的工作人員提供最為舒適、便利和高效率的工作環(huán)境。HOMS-BAS是以集散理論為基礎(chǔ)的先進的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有網(wǎng)絡(luò)化、使用便捷、結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強、擴展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運行、操作簡單等特點。碩人時代的產(chǎn)品在技術(shù)上特點是,軟件平臺建立在簡單熟悉IE WEB界面上,有著相對獨立、友好的軟件平臺,是樓控產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,在世界上比較前衛(wèi)。

一、 樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計思想和原則
       樓宇自控系統(tǒng)是一套將冷熱源、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等設(shè)備或系統(tǒng)以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng),以安全、可靠、節(jié)能、節(jié)省人力和綜合管理為目的。為了建成一個優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),在系統(tǒng)的設(shè)計上著重考慮了三個方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個子系統(tǒng)的控制器I/O點數(shù)及點的類型,同時確認(rèn)I/O點數(shù)的接口技術(shù)處理;其二是現(xiàn)場儀器、儀表、傳感器、變送器和執(zhí)行器等元件的正確選擇與配置;其三是中央操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)的配置。
      HOMS-BAS樓宇自控系統(tǒng)是碩人時代公司推出的新一代樓宇自控/系統(tǒng)集成平臺, 完整的系統(tǒng)由HOMS監(jiān)控軟件、PAC和DDC控制器、傳感器、閥門及執(zhí)行機構(gòu)四大部分組成。根據(jù)大廈機電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計方案的具體情況,著重對如下幾個問題做了細(xì)化處理:
1、根據(jù)大廈弱電系統(tǒng)的總體要求,選用碩人時代的HOMS監(jiān)控軟件,該系統(tǒng)采用了Browser/Server系統(tǒng)結(jié)構(gòu),支持通過掌上電腦、手機等設(shè)備訪問,支持WindowsNT/Windows2000/WindowsXP操作系統(tǒng),支持OPC等多種協(xié)議和開放接口,并且提供了豐富的功能選項,是一套運用成熟先進的系統(tǒng);

2、按受控設(shè)備的要求選用不同處理能力的PAC和DDC控制器,控制器的搭配對于系統(tǒng)的合理配置有著重要的作用,各自控廠商的控制器都有多種不同點數(shù)的產(chǎn)品可供選擇,合理的選擇控制器對于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價有著不可忽視的作用。其基本原則是控制器盡量靠近控制對象,空間距離較遠(yuǎn)的設(shè)備不宜合用同一個PAC或DDC控制器;

3、為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,樓宇自控系統(tǒng)的控制器、傳感器、執(zhí)行器電源均獨立與受控設(shè)備集中供電。

二、 樓宇自控系統(tǒng)的控制內(nèi)容和目標(biāo)
系統(tǒng)提供如下功能:
(1)通過配置系統(tǒng)的硬件和軟件,實現(xiàn)測量各類工藝、設(shè)備狀態(tài)的參數(shù),設(shè)置并控制設(shè)備啟停、提供設(shè)備運行報告等功能;
(2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài),故障時自動報警;
(3)現(xiàn)場自動控制組織的安全調(diào)整功能;
(4)根據(jù)系統(tǒng)記錄,管理分析當(dāng)前和過去運行過程;
(5)提供計算和預(yù)測工具,用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合,實現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用;
(6)實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換;

      對每一個子系統(tǒng)都進行了相應(yīng)的需求分析,最終確定了大廈項目中納入樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控對象的具體內(nèi)容和目標(biāo)。

1、 冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括:冷水機組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動補水泵、電動蝶閥等。
(1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時間表,定時啟停冷水機組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機、冷凍水循環(huán)泵、電動蝶閥、冷水機組的順序連鎖啟動及冷水機組、電動蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機的順序連鎖停機。
啟動順序為:對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟;冷卻塔風(fēng)機、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2~3min啟動;制冷主機延遲3~4min執(zhí)行。
停止順序為:立即切斷主機電源;冷卻塔風(fēng)機、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2-3min關(guān)閉;對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。
(2)測量冷卻水供回水溫度,以冷卻水供水溫度及冷水機的開啟臺數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度,使冷凍機能在更高效率下運行。
(3)監(jiān)測冷水總供回水溫度及回水流量,由冷水總供水流量和供回水溫差,計算實際負(fù)荷,自動啟停冷水機、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對應(yīng)的電動蝶閥;
(4)根據(jù)膨脹水箱的液位,自動啟停自動補水泵;
(5)監(jiān)測冷水總供回水壓力差,調(diào)節(jié)旁通閥門開度,保證末端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運行。在冷水機系統(tǒng)停止時,旁通閥自動全關(guān);
(6)監(jiān)測各水泵、冷水機、冷卻塔風(fēng)機的運行狀態(tài)、手/自動狀態(tài)、故障報警,并記錄運行時間;
(7)水泵保護控制:在每臺水泵的出水端管道上安裝水流開關(guān),水泵啟動后,水流開關(guān)檢測水流狀態(tài),如故障則自動停機;水泵運行時如發(fā)生故障,備用泵自動投入運行;
(8)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警,記錄累計運行時間及其他的歷史數(shù)據(jù)等。

2、新風(fēng)/空調(diào)機組的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括:新風(fēng)/空調(diào)機組。
(1)時間程序自動啟/停送風(fēng)機,具有任意周期的實時時間控制功能;
(2)監(jiān)測送風(fēng)機的運行狀態(tài)、手/自動狀態(tài)、故障報警、累計運行時間;
(3)防凍保護:在冬季,當(dāng)溫度過低時,開啟熱水閥,關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機、報警提示;
(4)由風(fēng)壓差開關(guān)測量空氣過濾器兩側(cè)壓差,超過設(shè)定值時報警;
(5)風(fēng)機、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序;
①啟動順序:開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機、調(diào)冷水閥;
②停機順序:停風(fēng)機、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥;

(6)對于新風(fēng)機組,測量新風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度,并根據(jù)送風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度,維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值;對于空調(diào)機組,測量新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度,并根據(jù)回風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度,維持回風(fēng)溫度為設(shè)定值;
(7)中央站彩色圖形顯示,記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警,記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等;

3、給排水系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括:給排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)監(jiān)測生活水泵、污水泵的運行狀態(tài),手/自動狀態(tài)和故障信號,故障時報警,并累計運行時間;
(2)實現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換;
(3)監(jiān)測生活水池液位,對超限水位報警,防止溢流,對超低液位也進行報警;
(4)根據(jù)生活水箱液位,啟停生活水泵,并進行超限報警;
(5)根據(jù)污水池、集水坑液位,啟停污水泵,并對超高液位進行超限報警;
(6)中央站彩色圖形顯示,記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警,記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

4、給排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括:送/排風(fēng)機。
(1)監(jiān)測各風(fēng)機的運行狀態(tài)、手/自動狀態(tài);
(2)在自動狀態(tài)下按時間程序自動啟/停風(fēng)機;
(3)監(jiān)測送/排風(fēng)機的故障信號,故障時報警,并累計運行時間;
(4)中央站彩色圖形顯示,記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警,記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

5、 照明系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括:公共照明配電箱
(1)對于各照明回路,根據(jù)時間程序自動開/關(guān)各照明回路;
(2)對于各照明回路,監(jiān)控各回路的開關(guān)狀態(tài)、故障報警、手/自動狀態(tài);
(3)以上時間,程序可根據(jù)用戶需要任意修改,可自定義節(jié)假日工作模式,降低大廈運行中的電能消耗;
(4)中央站彩色圖形顯示,記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警,記錄累計運行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

6、 變配電系統(tǒng)的監(jiān)控

對變配電系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對高壓、低壓、變壓器、發(fā)電機設(shè)備的相關(guān)運行參數(shù)的監(jiān)視。
由供配電設(shè)備廠商預(yù)留連接供配電系統(tǒng)的監(jiān)測接口,通過高級接口采集下列信號:
(1)高壓進線柜:三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度;
(2)所有高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài);
(3)變壓器溫度;
(4)低壓進線柜:三相電壓、三相電流;
(5)所有低壓進出線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及故障跳閘狀態(tài);
(6)低壓主要配電回路電能計量;

7、 電梯系統(tǒng)的監(jiān)控
      本項目樓宇自控系統(tǒng)對電梯系統(tǒng)實行只監(jiān)不控的方式,電梯系統(tǒng)提供高級接口給樓宇自控系統(tǒng)集成,樓宇自控對電梯的運行狀態(tài)、故障報警、電梯的上升、下降進行監(jiān)視;對自動扶梯的運行狀態(tài)、故障報警進行監(jiān)視,并對電梯系統(tǒng)的運行時間進行累積記錄。

三、系統(tǒng)構(gòu)架

碩人時代HOMS-BAS系統(tǒng),簡要說明如下:
系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)架構(gòu)

1、 中央工作站
      中央工作站系統(tǒng)由中央服務(wù)器,操作員站PC機、工程師站PC機、及打印機等附屬設(shè)備組成,是BAS系統(tǒng)的核心,它直接可以和以太網(wǎng)相連。整個大廈內(nèi)所受監(jiān)控的機電設(shè)備都在這里進行集中管理和顯示,內(nèi)裝HOMS監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件,提供給操作人員樹型瀏覽、下拉式菜單、人機對話、動態(tài)顯示圖形,為用戶提供一個非常好的、簡單易學(xué)的界面。操作者無需專業(yè)軟件知識,即可通過鼠標(biāo)和鍵盤操作管理整個控制系統(tǒng)。

2、 HOMS軟件功能
      HOMS軟件的核心功能包括控制軟件、報警管理、監(jiān)控畫面、掌上電腦和手機的訪問模塊、歷史數(shù)據(jù)存儲與整理等方面內(nèi)容。
(1)控制軟件完善且<
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