樓宇自控系統(tǒng)基礎知識課件

樓宇自控系統(tǒng)基礎知識主講人：方起濤樓宇自控系統(tǒng)基礎知識主講人：方起濤前言2023/8/182課程的目的WHAT：了解樓宇智能化系統(tǒng)架構；了解樓宇自控系統(tǒng)的組成；熟悉樓宇自控產品；HOW：了解產品及配套軟件的使用方法（技術細節(jié)）；工程實踐；項目拓展……前言2023/8/52課程的目的目錄2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page33樓宇自控系統(tǒng)設備2樓宇自控系統(tǒng)BAS1樓宇智能化4使用樓控系統(tǒng)的必要性目錄2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page33樓宇自控系統(tǒng)第一章：樓宇智能化2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page4一、概念簡稱智能樓宇（IntelligentBuildings）。根據(jù)國家標準《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2006）規(guī)定，對智能建筑定義為“以建筑物為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結構、系統(tǒng)、服務、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”的建筑。第一章：樓宇智能化2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page4第一章：樓宇智能化日本電機工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為：綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術，使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協(xié)調工作，實現(xiàn)建筑物自動化（BA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)（SAS）和消防自動化系統(tǒng)（FAS），將這5種功能結合起來的建筑，外加結構化綜合布線系統(tǒng)（SCS），結構化綜合網絡系統(tǒng)（SNS），智能樓宇綜合信息管理自動化系統(tǒng)（MAS）組成，就是智能化樓宇。2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page5第一章：樓宇智能化日本電機工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇智能建筑結構框圖2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page6辦公自動化OA綜合布線系統(tǒng)PDS計算機網絡系統(tǒng)有線電視及衛(wèi)星接收系統(tǒng)語音程控交換機系統(tǒng)無線蜂窩覆蓋系統(tǒng)背景音樂及緊急廣播系統(tǒng)樓宇自動化BA

消防報警系統(tǒng)FAS

安全防范系統(tǒng)SAS樓宇自控系統(tǒng)BAS閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)入侵防范系統(tǒng)電子巡更系統(tǒng)門禁系統(tǒng)停車庫管理系統(tǒng)應用軟件信息安全建筑智能化3A空調冷凍/冷卻系統(tǒng)空調與通風系統(tǒng)熱源和熱交換系統(tǒng)給排水/電梯系統(tǒng)變配電/照明系統(tǒng)調光系統(tǒng)能源計量/其他…建筑智能化5A通訊自動化CA智能建筑結構框圖2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page6辦第一章：樓宇智能化二、5A系統(tǒng)樓宇自動化系統(tǒng)BAS樓宇自控系統(tǒng)負責完成大廈中的空調制冷系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及電梯等的計算機監(jiān)控管理。樓宇自動化系統(tǒng)由計算機對各子系統(tǒng)進行監(jiān)測、控制、記錄,實現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學管理,為大廈中的用戶提供良好的工作環(huán)境,為大廈的管理者提供方便的管理手段,為大廈的經營者減少能耗并降低管理成本,為物業(yè)管理現(xiàn)代化提供物質基礎。2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page7第一章：樓宇智能化二、5A系統(tǒng)2023/8/5杰夫瑞爾·中國第一章：樓宇智能化2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page8樓宇自動化系統(tǒng)分類：變配電系統(tǒng)；空調機系統(tǒng)；新風機系統(tǒng)；送排風系統(tǒng)；冷水機系統(tǒng)；給排水系統(tǒng)；熱交換系統(tǒng)；照明系統(tǒng)；電梯系統(tǒng)其他第三方系統(tǒng)等；第一章：樓宇智能化2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page8第一章：樓宇智能化火災報警消防系統(tǒng)FAS該系統(tǒng)是在建筑物內建立一個完善可靠地火災自動報警和消防聯(lián)動系統(tǒng)。在自身的網絡系統(tǒng)下，獨立的操作、運行和管理，以完成火災自動報警、引導和疏散、消防聯(lián)動控制等防災滅火動能，從而實現(xiàn)綜合防范、抵御火災、減少損失的目標。2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page9第一章：樓宇智能化火災報警消防系統(tǒng)FAS2023/8/5杰夫第一章：樓宇智能化辦公自動化系統(tǒng)(OAS)是指通過對各辦公自動化要素的閉環(huán)整合，實現(xiàn)工作流、信息流、知識流的綜合管理，提供了一個科學、開放、先進的信息化辦公平臺。2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page10人事、財務類：人事檔案管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、固定資產管理系統(tǒng)。領導辦公類：公文管理系統(tǒng)、領導要事安排管理系統(tǒng)、文檔管理系統(tǒng)、總經理查詢系統(tǒng)、本行業(yè)國內外商情系統(tǒng)。管理類：大廈大事記系統(tǒng)、樓層管理系統(tǒng)、大廈運行管理系統(tǒng)、大事記。公共服務類：公共信息服務系統(tǒng)(如民航、郵政、火車、電話等)查詢、音樂，廣播管理系統(tǒng)、電子布告管理系統(tǒng)、其他用戶提出的管理軟件。第一章：樓宇智能化辦公自動化系統(tǒng)(OAS)2023/8/5杰第一章：樓宇智能化通訊自動化系統(tǒng)CAS通信自動化系統(tǒng)是智能大廈的"中樞神經",它集成了電話、計算機、監(jiān)控報警、閉路電視監(jiān)視、網絡管理等系統(tǒng)的綜合信息網。智能大廈通信自動化系統(tǒng)的主要內容是:綜合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要,統(tǒng)一考慮通信網絡的設計與施工。選擇計算機網絡的拓撲結構,對大廈進行綜合布線。通信自動化系統(tǒng)的計算機網絡要求有:標準化和規(guī)范化先進性與成熟性安全性和可靠性可管理性和可維護性靈活性和可擴充性優(yōu)化性能價格比開放性與兼容性2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page11第一章：樓宇智能化通訊自動化系統(tǒng)CAS2023/8/5杰夫瑞第一章：樓宇智能化2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page12安全自動化系統(tǒng)SAS監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控建筑外圍、出入口、電梯、停車場、公共區(qū)域等地段。控制臺置于保安部的監(jiān)控中心，由保安部當值監(jiān)控人員負責保管和操作，對各個地段實行實時監(jiān)控。第一章：樓宇智能化2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page1第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page13樓宇自控系統(tǒng)BAS空調冷凍/冷卻系統(tǒng)空調與通風系統(tǒng)熱源和熱交換系統(tǒng)給排水/電梯系統(tǒng)變配電/照明系統(tǒng)調光系統(tǒng)能源計量/其他…一、概念樓宇自控系統(tǒng)它的全稱是建筑樓宇設備自動化系統(tǒng)（英語簡稱BAS-

BuildingAutomationSystem）。樓宇自控系統(tǒng)就是將建筑物或建筑群內的變配電、照明、電梯、空調、供熱、給排水等眾多分散設備的運行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實行集中監(jiān)視、管理和分散控制的建筑物管理與控制系統(tǒng)。第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pa第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page14二、作用1.優(yōu)化建筑物內各個工藝系統(tǒng)的運行管理2.為建筑物提供良好環(huán)境3.節(jié)省建筑物能耗4.提高工作人員效率，減少運行人員費用。建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的主要應用目的，是實現(xiàn)智能建筑中機電設備管理的計算機化，機電設備控制的自動化，建筑物能源管理的科學化和最優(yōu)化。第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pa第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page15三、適用范圍1.在大型公共建筑物內部,能耗的統(tǒng)計如下:暖通空調占65%,生活熱水、給排水占15%，照明、電梯占14%，廚房等占6%，在我國《民用建筑電氣設計規(guī)范》中，正式提出了采用建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)后節(jié)能率的估算值為10%~15%。2.建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)目前不屬于國家強制執(zhí)行的標準范圍，建筑物是否設置建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)，以及如何設置建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)，完全是根據(jù)建筑物物業(yè)運行管理需要、各機電專業(yè)的監(jiān)控要求，以及項目投資狀況等實際需求，來確定建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的內容、范圍和標準。3.是否采用建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)，也可參照《民用建筑電氣設計規(guī)范》中的規(guī)定：BAS占智能建筑總投資的2%以下時，建議采用建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)；按10~15%的節(jié)能率估算，BAS系統(tǒng)運行5年內可收回BAS系統(tǒng)的投資時，建議采用建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)；第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pa第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page16目前樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式。它具有很大的靈活性，可根據(jù)建筑物的整體功能需求和物業(yè)管理方式控制水平，根據(jù)建筑物內不同區(qū)域的要求和被控系統(tǒng)的各個特點，選擇技術先進、成熟、可靠、經濟合理的控制系統(tǒng)方案和設備，避免投資的盲目性。四、控制方式第二章：樓宇自控系統(tǒng)BAS2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pa第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備主要分為：DDC和現(xiàn)場設備（傳感器、執(zhí)行器等）2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page17直接數(shù)字控制器的概述

樓宇智能化系統(tǒng)采用計算機集散控制系統(tǒng)，主要由傳感器與執(zhí)行器、DDC（直接數(shù)字控制器）、通訊網絡、中央監(jiān)控主機等組成。DDC是控制系統(tǒng)硬件中的主要部件，具有可靠性高、控制功能強、程序可編寫等特點。直接數(shù)字控制器的主要功能對現(xiàn)場設備進行周期性的數(shù)據(jù)采集。對采集的數(shù)據(jù)進行調整和處理。對現(xiàn)場設備采集的信息進行分析和運算并控制現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)。實時對現(xiàn)場設備運行狀態(tài)的檢查對比，對異常的狀態(tài)進行報警處理。根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)執(zhí)行預定的控制算法。第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備主要分為：DDC和現(xiàn)場設備（傳感器、第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page18直接數(shù)字控制器的主要功能通過預定的程序完成各種控制功能，包括P控制、PI控制、PID控制、開關控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值計算控制、邏輯運算控制和聯(lián)鎖控制等。對現(xiàn)場的設備執(zhí)行各種命令（執(zhí)行時間、事件響應程序、優(yōu)化控制程序等）。DDC控制器的結構及原理

DDC控制器內部包含了可編程序的處理器，采用了模塊化的硬件結構，可以對模塊進行不同的組合，執(zhí)行不同的控制功能?？删幊棠K化控制器是最靈活、功能最強的DDC設備，它具備通信功能，控制程序可根據(jù)要求進行編寫或修改。在系統(tǒng)設計和使用中，主要掌握DDC的輸入和輸出的連接。第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page19DDC控制器的結構及原理模擬量輸入（AI）：模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量、液位、空氣質量等，這些物理化學量通過相應的傳感器測量并經過變送器轉變成標準的電信號。這些標準的電信號與DDC的模擬量輸入口連接，經過內部的A/D轉換器變成數(shù)字量，再由DDC計算機進行分析處理。數(shù)字量輸入（DI）：

DDC計算機可以直接判斷DI通道上的開關信號，并將其轉化成數(shù)字信號，這些數(shù)字量經過DDC控制器進行邏輯運算和處理。DDC控制器對外部的開關、開關量傳感器進行采集。一般數(shù)字量接口沒有接外設或所接外設是斷開狀態(tài)時，DDC控制器將其認定為“0”，而當外設開關信號接通時，DDC控制器將其認定為“1”。第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page20模擬量輸出（AO）:

DDC控制器對外部信號的采集，通過分析處理后輸出給輸出通道。當外部需要模擬量輸出時，系統(tǒng)經過D/A轉換器轉換成標準電信號。模擬量輸出信號一般用來控制風閥或水閥的調節(jié)。數(shù)字量輸出（DO）：

DDC控制器采集外部信號，通過分析處理后輸出給輸出通道當外部需要數(shù)字量輸出時，系統(tǒng)直接提供開關信號來驅動外部設備。這些數(shù)字量開關信號可以是繼電器的觸點、NPN或PNP三極管、可控硅元件等。DDC控制器的結構及原理第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page21傳感器與變送器：傳感器是實現(xiàn)測量與自動控制的重要環(huán)節(jié)。在測量系統(tǒng)中，被作為一次儀表定位，其主要特征是能準確傳遞和檢測出某一形態(tài)的信息，并將其轉換成另一形態(tài)的信息。傳感器：是指能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成。變送器：是將由傳感器輸出的電信號經過校驗和處理變換成標準的（電流、電壓）電信號。目前，傳感器、變送器的發(fā)展是朝著小型化、多功能化、智能化發(fā)展。隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)代的傳感器加強了計算機接口技術，可以直接連接在工業(yè)控制總線上。傳感器的基本概述第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page22傳感器、執(zhí)行器模塊第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page232）空氣壓差開關（DI）50~500pa3）空氣壓差傳感器（AI）按量程可分為(pa)：50、100、500、1000、1500、20004）液體壓差開關（DI）按量程可分為(mbar):20-250,70-1000,550-4100三種5）液體壓差傳感器（AI）按量程可分為（bar）：0.5/1.0/2.5/4.0/6.0/10.0六種6）液體壓力傳感器（AI）按量程可分為（bar）：4/6/10/16/25五種7）水流開關（DI）8）液位開關（DI）按長度可分為：3/5/8米9）二通水閥（螺紋安裝）按管徑分為：DN20,DN25,DN32,DN40,DN50

（法蘭安裝）按管徑分為：DN65,DN80,DN100,DN125,DN150,DN200,DN250,DN300,DN350,DN400第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Page232）空氣壓差開關第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page2410）三通水閥（螺紋安裝）按管徑分為：DN20,DN25,DN32,DN40,DN50

（法蘭安裝）按管徑分為：DN65,DN80,DN100,DN125,DN15011）開關型水閥執(zhí)行器：LA50DCS1,LA60DCS112）比例型水閥執(zhí)行器：LA50DPS1,LA60DPS1,TR1800-X,TR3000-X,TR6500-X,TR16000-X13）風機盤管溫控器14）風機盤管閥門（二通閥）：DN15，DN20，DN25

（三通閥）：DN15，DN20，DN2515）電動碟閥（DO）:DN50,DN65,DN80,DN100,DN125,DN150,DN200,DN250,DN30016）風門執(zhí)行器（DO）：小于1㎡，1~2㎡，2~3㎡，3~5㎡，5~8㎡17）風門執(zhí)行器（AO）：小于1㎡，1~2㎡，2~3㎡，3~5㎡，5~8㎡第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page2518）電動蒸汽閥（DO）mm：15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,25019）電動蒸汽閥（AO）mm：15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200,25020）電力參數(shù)變送器：三相電流變送器0.2/0.5；三相電壓變送器0.2/0.5；有功功率變送器；無功功率變送器；有功電度脈沖變送器；頻率變送器0.2/0.5；功率因素變送器21）網絡型三相電力儀表22）室外照度傳感器：0~2000Lux;0~20000Lux23）室內照度傳感器0~2000Lux：吊頂式安裝；墻壁式安裝；24）機房漏水探測器及漏水器探頭（DI）25）空氣質量傳感器：風道式空氣質量傳感器，室內空氣質量傳感器；第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/5杰夫瑞爾·中國Pag第三章：樓宇自控系統(tǒng)設備2023/8/18杰夫瑞爾·中國Page26

26）CO2傳感器：風道式CO2傳感器，室內CO2傳感器；

27）CO傳感器

28）低溫斷路器：按毛細管的長短可分為：3米，6米

29）單點風速傳感器可分為：0-4m/s，0-8m/s，0-16m/s30）插入式電磁流量計

31）聯(lián)網型熱量表,按管徑可分為:DN20,DN25,DN32,DN40,DN50,DN65,