某國際大酒店樓宇自控系統(tǒng)方案

1、錦江國際大酒店樓宇自控系統(tǒng)設計科安電子目錄設計概況設計依據(jù)設計圍設計技術背景設計原則系統(tǒng)說明方案設計3.1需求分析工程概述工程設計圍及要求3.2系統(tǒng)設計說明系統(tǒng)網(wǎng)絡結構3.2.2工程設計系統(tǒng)開通率節(jié)能指標及措施3.3主要設備介紹中央控制站（包括軟件）現(xiàn)場控制器（DDC）3.4系統(tǒng)各部分功能詳述中央站監(jiān)控功能空調機系統(tǒng)新風機系統(tǒng)送排風系統(tǒng)（建議）空調水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)（建議）高低壓配電設備（建議）照明系統(tǒng)點數(shù)表系統(tǒng)圖3 概述樓宇自動化系統(tǒng)，或 稱建 筑物 自動 化系統(tǒng)（Building Automation System， 簡稱BAS），是將建筑物（或建筑群）的電力、照明、空調、運輸、防災、保安、

2、廣 播等機電設備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構成的一個綜合系統(tǒng)。它的目的是使建 筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和 工作環(huán)境，并保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性和 智能化。3.1設計依據(jù)民用建筑電氣設計規(guī)JGJ/T16922、電氣裝置安裝工程及驗收規(guī)GBJ232 903、高層民用建筑設計防火規(guī)GBJ45 884、建筑防雷設計規(guī)GBJ57 885、工業(yè)企業(yè)通訊接地設計規(guī)GBJ79 856、省建筑智能化系統(tǒng)工程設計標準DB32/18119987民用建筑電氣設計規(guī)JGJ/T16922、電氣裝置安裝工程及驗收規(guī)GBJ232 903、高層民用建筑設計防火規(guī)GBJ45 884、建筑防雷設計規(guī)GBJ57 88

3、5、工業(yè)企業(yè)通訊接地設計規(guī)GBJ79 856、省建筑智能化系統(tǒng)工程設計標準DB32/18119987、建筑智能化系統(tǒng)工程設計標準DB32/18119988、建筑智能化系統(tǒng)工程實施及驗收規(guī)DB32/36619999、建筑智能化系統(tǒng)工程檢測規(guī)程DB32/365199910、 建筑智能化系統(tǒng)評估標準DB32/367 199911、智能建筑設計標準GB/T50314200012、IEEE 802.3應用標準3.2設計圍BA樓宇自控設計包括以下子系統(tǒng)：冷凍站系統(tǒng)監(jiān)控新風機系統(tǒng)監(jiān)控空調機系統(tǒng)監(jiān)控風機系統(tǒng)監(jiān)控熱泵系統(tǒng)監(jiān)控 給排水系統(tǒng)監(jiān)控 高低壓配電設備監(jiān)控照明系統(tǒng)監(jiān)控3.3設計技術背景隨著智能大廈和樓宇自控

4、技術的發(fā)展，我們?yōu)榭蛻羲O計的BAS系統(tǒng)，不僅要實現(xiàn) 使大廈的各類機電設備的運行管理、保養(yǎng)維修智能化，更要實現(xiàn)集成化和網(wǎng)絡化。我們 所設計的系統(tǒng)，不僅要能滿足當前的需求，更要能適應明天發(fā)展的需要。A、LONWORKS總線技術介紹LonWorks技術是美國Echelon公司開發(fā)的新一代現(xiàn)場總線技術，它包括東芝公司 和摩托羅拉公司生產(chǎn)的各種神經(jīng)芯片、不同廠家開發(fā)的各類收發(fā)器、以固件形式提供的 功能完善的LonTalk通訊協(xié)議、由用戶協(xié)會推動的旨在實現(xiàn) 互操作性的LonMarK規(guī)約 等技術構件。其訊協(xié)議LonTalk中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，被美國國家標準ANSI 135 采納作為建筑物自動化系統(tǒng)的通

5、信協(xié)議。采用LonWorks技術的控制系統(tǒng)，不但功能強大，性能穩(wěn)定可靠，更由于其網(wǎng)絡拓撲結構的靈活性和對多種通訊媒體的支持，大大簡化了工程施工，降低了施工和系統(tǒng)維護費用。 LonWorks技術支持不同廠家開發(fā)的產(chǎn)品之間的互操作性，就是允許不同廠家之間的產(chǎn)品可以 直接互聯(lián)應用，等于是給集成商和用戶提供了一個可在全球圍選購不同廠家產(chǎn)品組成最優(yōu)系統(tǒng) 的機會。LonWorks巳經(jīng)被美國空調暖通制冷工程師協(xié)會（ASHRAE）確定為樓宇自動化系統(tǒng)和 控制網(wǎng)絡的標準。中國建設部智能建筑推廣中心巳把LonWorks技術作為推薦采用的控制網(wǎng)絡技術在智能 建筑中推廣應用。B、BACnet 介紹BACnet指美國國

6、家標準協(xié)會的ANSI/ASHARE STANDARD 135 1995標準。BACbet 的全名是 A Data Communication Protocol for BuildingAutomation and Control Networks，建筑物自動化和控制網(wǎng)絡通訊協(xié)議。它規(guī)定了計算機程序之間傳送數(shù)據(jù)的格式和含義。BACnet是由一個建筑管理、系統(tǒng)用戶、產(chǎn) 品制造組成的聯(lián)合體共同提出的正式的建筑物自動化系統(tǒng)開放式通信協(xié)議，企圖解決不同廠家 的自動化系統(tǒng)如何集成在一起的問題?？梢杂靡蕴幚憩F(xiàn)存的各類不同建筑物自動化系統(tǒng)的聯(lián) 接。BACnet定義了系統(tǒng)各個 部分共享數(shù)據(jù)的所有規(guī)則，如何實現(xiàn)數(shù)

7、據(jù)共享，可以使用什么通 信介質，哪個功能可用，信息如何解釋等，它為各種系統(tǒng)之間進行信息交流建立了一些基本 規(guī)則。簡單地講，BACnet就是要建立一種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信標準，用于設備的通信部分，從而 使得按這種標準生產(chǎn)的設備可以進行通信，實現(xiàn)互操作性。C、TCP/IP傳輸協(xié)議/網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議TCP/IP是Internet的基礎，是工業(yè)標準。協(xié)議包括介質訪問、信息包傳 輸、會話通 訊、文件傳送、電子和終端仿真。TCP/IP是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的主要通信協(xié)議，用于以太網(wǎng)。3.4設計原則3.4設計原則遵循正確的設計原則，是提高設計水平，保證設計質量，完成設計任務的根本保證。計算機巳從PC單機時代轉向以網(wǎng)絡為中心的時代

8、。同時，用戶追求產(chǎn)品的可互操作性 和可互換性，以降低建筑物壽命周期成本。建筑物自動化系統(tǒng)要適應這個開放環(huán)境的到來。在 進行系統(tǒng)設計時，產(chǎn)品以公認的工業(yè)標準技術制 造，系統(tǒng)應符合公認的工業(yè)標準結構，這種系 統(tǒng)稱為開放系統(tǒng)。在開放系統(tǒng)中，由不同廠家生產(chǎn)的同樣用途的產(chǎn)品可以互相替換；不同供應 商的孤立的系 統(tǒng)，可以互相連接在一起；不同的網(wǎng)絡，可以互相交換數(shù)據(jù)。在建筑物自動化領域，產(chǎn)品的制造技術規(guī)應是LonMark，系統(tǒng)相互連接的工業(yè)標準應是BACnet，網(wǎng)絡相聯(lián)的工 業(yè)標準應是TCP/IPo4 系統(tǒng)說明BAS樓宇自動化控制系統(tǒng)一般由四個部分組成：傳感器與執(zhí)行器，DDC（直接數(shù)字控制器），通訊網(wǎng)絡，中

9、央管理計算機。如下圖所示:中央管理傳輸線路中央管理傳輸線路DDC計算機計算機（上位（通信網(wǎng)（現(xiàn)場絡）:控制*機行 通常，中央管理計算機（或稱上位機、器央監(jiān)控計算機）設置在中央控件室，它將來自現(xiàn)場設備的所有信息數(shù)據(jù)集中提供給監(jiān)控人員，并接至室的顯示設備、記錄設備 和報警裝置等。DDC作為系統(tǒng)與現(xiàn)場設備的接口，它通過分散設置在被控設備的附近，收集來自現(xiàn)場設備的信息，并能獨立監(jiān)控有關現(xiàn)場設備。它既可獨立實現(xiàn)控制功能，也可通過傳輸線路與中央監(jiān) 控室的中央監(jiān)控管理計算機保持通信聯(lián)系，接受其統(tǒng)一控制與優(yōu)化管理，各DDC之間也可實現(xiàn) 雙向直接數(shù)據(jù)通信。中央管理計算機與DDC之間的信息傳送，由數(shù)據(jù)傳輸線路實現(xiàn)

10、，中央站與分站之間實現(xiàn)雙向直接數(shù)據(jù)通信。BA系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用共享總線形的網(wǎng)絡拓撲結構。作為BAS系統(tǒng)的末端為傳感器和執(zhí)行器，它是裝置在被控設備的傳感（檢測）元件和執(zhí)行元件。這些傳感元件如溫度傳感器、相對濕度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電流電壓轉換器、液位檢測器、壓差器、水流開關等，將現(xiàn)場檢測到的模擬量或數(shù)字量信號輸入至DDC，DDC則輸出控制信號傳送給繼電器、調節(jié)器等執(zhí)行元件，對現(xiàn)場被控設備進行控制。在較大型的BA自控系統(tǒng)中，一般采用分級分布式系統(tǒng)結構，如下圖所示:方案設計5.1需求分析5.1.1工程設計圍及要求根據(jù)一般的樓宇自動控制系統(tǒng)的設計要求，參考相關的水、電、風施工圖，樓宇自動控

11、 制系統(tǒng)需要監(jiān)控的容有：HVAC系統(tǒng)設備監(jiān)控，包括空調機，新風機及送排風機的監(jiān)控冷凍站的監(jiān)測和控制熱泵機組的控制給排水系統(tǒng)的監(jiān)控變配電系統(tǒng)的監(jiān)測照明系統(tǒng)監(jiān)測錦江國際大酒店的智能化系統(tǒng)設計應本著精益求精的精神，樓宇自控作為智能化系統(tǒng)的 核心，應具有以下特點：需選用開放的BAS系統(tǒng)，便于實現(xiàn)與消防系統(tǒng)、安保系統(tǒng)及物業(yè)管理系統(tǒng)等其他相關系統(tǒng) 的集成。系統(tǒng)網(wǎng)絡采用標準網(wǎng)絡協(xié)議，符合遠程通信管理以及計算機技術發(fā)展趨勢的要求。系統(tǒng)軟件應具有全面實現(xiàn)系統(tǒng)集成的能力，并按模塊化的方法設計，便于系統(tǒng)規(guī)模及應用 功能的擴展。通過以上分析，可以看到我們應該選用先進的、集散型網(wǎng)絡結構實現(xiàn)BAS的實時集中監(jiān) 控管理功能

12、。作為集散型控制分站的控制器通信網(wǎng)絡，應能實現(xiàn)各分站間，分站與中央站之間 及與電梯系統(tǒng)等專用設備接口的數(shù)據(jù)通信。檢察院新辦公酒店作為大型建筑，某些設備之間距 離較遠，屬不同的控制器控制，控制分站間的通信將可實現(xiàn)這些距離較遠設備間的聯(lián)動控制。需靈活采用現(xiàn)場控制器，對于不同樓層分別配置相應的現(xiàn)場設備，保證系統(tǒng)良好的集散 性和以后的擴展性。需采用優(yōu)化的控制方案，實現(xiàn)節(jié)能控制?？照{系統(tǒng)將成為酒店的能源消耗的大戶，采用 優(yōu)化的控制方案不但可以為酒店創(chuàng)造一個舒適的工作環(huán)境，且能大大節(jié)約能源，5.2 系統(tǒng)說明錦江國際大酒店是一座集樓宇自控、消防、安保及諸多子系統(tǒng)于一體的綜合性智能化酒 店。根據(jù)此酒店的建筑特

13、點和應用功能，我們推薦應用KMC公司的KMDigital系統(tǒng)對酒店的 自控系統(tǒng)進行設計。KMC公司的KMDigital系 統(tǒng)采用模塊化的結構，既可以組成多達50萬 點的三級控制和二級網(wǎng)絡大型的集散式控制系統(tǒng)，也可僅由就地控制器組成小到一個DDC的 小型網(wǎng)絡。系統(tǒng)的配置靈活簡潔，為使用者提供了極大的方便。KMDigital系統(tǒng)是目前世界上最為先進的高效能、集成化的BMS系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以將 酒店的樓宇機電設備控制系統(tǒng)、消防報警及保安自動化系統(tǒng)集成在一起，可以控制一座或多幢 酒店的眾多設備。從暖通空調、照明、節(jié)能、防火、保安直到財務和人事管理，并可以把企業(yè) 網(wǎng)中所有的數(shù)據(jù)庫聯(lián)鎖在一起。KMDig

14、ital系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術，實現(xiàn)各個層次的集 成，從現(xiàn)場層、自動化層到管理層。KMDigital系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。521系統(tǒng)網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構請參見圖一、圖控科處司蓋！t的慮鼻俎理計ftfl- WWA WM網(wǎng)絡的特性如下:1. KMDigital系統(tǒng)網(wǎng)絡總線采用以太網(wǎng)，最多可聯(lián)125個MultiNet （多 功能控制器）， 通訊速率可達10兆。2 .每個MultiNet （多功能控制器）有兩個子網(wǎng)，可分別帶124個DDC控制器，子網(wǎng)為RS-485 ;通訊速率可達56.6K波特率。3. KMC系統(tǒng)最多可帶31000個DDC控制器，可實現(xiàn)496000個

15、點的 龐大系統(tǒng)。4 . KMDigital系統(tǒng)也可不使用MultiNet （多功能控制器），而直接由DDC組成一級網(wǎng)絡，KMDigital系統(tǒng)針對實際系統(tǒng)中一般數(shù)據(jù)量不大的情況，可以將控制器直 接掛在總線上，即可以脫離昂貴的網(wǎng)絡控制器，從而提高系統(tǒng)的靈活性。系統(tǒng)最小可以僅由一 個控制器構成。5. MultiNet （多功能控制器）和DDC均可通過Modem遠程傳輸數(shù) 據(jù)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、 報警呼叫、遠程連網(wǎng)集成功能。6MultiNet與監(jiān)控電腦之間為RS-232連接方式，如距離較遠時，可選 擇RS-422 的方式進行連接。7.主網(wǎng)和子網(wǎng)的通訊媒體為屏蔽雙絞線，屏蔽層要單端可靠接地。8.主網(wǎng)和子網(wǎng)

16、都為 串聯(lián)結構，如需要星狀分支，要用網(wǎng)絡中繼器連接。9.無論是主網(wǎng)或子網(wǎng)，網(wǎng)絡線兩個末端的控制器要加終端電阻。. MultiNet控制器可通過XIRCOM接到Ethernet上，可分配給獨立 的IP地址， 但如其他MultiNet控制器通過主網(wǎng)接至Ethernet上的MultiNet控制器，則這些MultiNet 控制器的IP地址和接至Ethernet上的MultiNet控制器相同。.通過Gateway可接至BACNET網(wǎng)絡，利于系統(tǒng)集成。12KMDigital系統(tǒng)具有廣泛的適應性，能滿足所有大廈的需求，KMC公司多種系列 產(chǎn)品可以控制多達五十萬多點的龐大的系統(tǒng)也可監(jiān)視幾十點的靈活的小系統(tǒng)，或

17、者就地獨立完 成設計要求的局部功能，讓用戶有多種選擇。KMDigital系統(tǒng)實現(xiàn)真正實時的“點對點”通訊，保證系統(tǒng)高效運 行管理。 KMDigital 系統(tǒng)支持 INTERNET/INTRANET 網(wǎng)絡應用。LAN電纜發(fā)生中斷時，網(wǎng)絡將持續(xù)設法在LAN上的每段重新建立通 訊，同時， LAN的每一段將獨立運行直到恢復正常。15 .“點對點”的通訊模式可以保證系統(tǒng)的信息直接在智能控制器之間共享，保證了 系統(tǒng)信息傳輸?shù)男?；更加實用而可靠?6.KMDigital系統(tǒng)的網(wǎng)絡設計，著眼于實際系統(tǒng)中一般數(shù)據(jù)量不大的事實，將控制 器直接掛在總線上，可以脫離昂貴的網(wǎng)絡控制器，以及昂貴的網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)，這樣做是提高系 統(tǒng)可靠性的重要保證。一個網(wǎng)絡中最瓶頸的部分是網(wǎng)絡服務器，消除這個瓶頸，是最先進的樓 宇系統(tǒng)的特點。17 .中央工作站不直接參與系統(tǒng)的控制、調節(jié)、智能判斷等功能，它提供的只是一個 便于管理和修改系統(tǒng)配置的界面。因此對工作站的要求大大降低。522工程設計由于錦江國際大酒店的沒有具體設備清單，所以在這里樓控方面只能是泛泛而談。5.2.3系統(tǒng)開通率我們可以承諾，整個系統(tǒng)的開通率為100