影院空調(diào)自控系統(tǒng)技術(shù)方案

目錄

1系統(tǒng)總體設(shè)計....................................................3

1.1工程概況.....................................................3

1.2系統(tǒng)發(fā)展概述................................................3

1.2...............................................1系統(tǒng)基本概念.4

1.3用戶需求分析................................................5

1.4設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計原則..........................................6

1.4.1設(shè)計依據(jù)......................................................................................6

1.4.2設(shè)計原則..................................................6

2空調(diào)自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計......................................7

3空調(diào)自控系統(tǒng)控制方案描述.......................................10

3.1系統(tǒng)控制配置方案詳細(xì)說明....................................10

3.1.1空調(diào)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng).........................................11

3.1.2新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng).........................................13

3.1.3送、排風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng).........................................15

4本工程的節(jié)能控制方案...........................................16

4.1空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制..........................................16

4.2新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能控制..........................................19

5系統(tǒng)軟件性能說明...............................................20

5.1INSIGHT軟件基本功能.........................................20

5.2INSIGHT軟件新增功能（可選）..................................22

5.3樓宇自控系統(tǒng)的開放性........................................23

5.4系統(tǒng)其它功能................................................23

5.5INFOCENTER軟件...............................................25

5.6樓宇自控能源管理UTILITYCOSTMANAGER...............................................26

5.7系統(tǒng)操作功能................................................26

5.7.1中央工作站（彩色圖形工作站）.................................................26

5.7.2樓宇自控系統(tǒng)軟件工作環(huán)境........................................................28

6系統(tǒng)硬件設(shè)備性能說明...........................................29

6.1直接數(shù)字控制（DDC）.............................................29

6.1.1BACnet緊湊型控制器（PXC）.........................................................29

6.1.2TXT/0輸入/輸出模塊.....................................34

6.1.3PPM點(diǎn)模塊（PiontPickupModule）.....................43

6.2閥門、傳感器和驅(qū)動器........................................46

7系統(tǒng)環(huán)境要求...................................................48

7.1控制室環(huán)境電源接地要求......................................48

7.1.1控制室環(huán)境...............................................48

7.1.2控制室電源...............................................48

7.1.3系統(tǒng)接地.................................................48

7.2系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)............................................48

7.2.1對操作使用者的要求.......................................48

8本工程樓宇自動化系統(tǒng)的合理化建議...............................49

8.1節(jié)能環(huán)保的設(shè)計思想始終貫穿在樓宇控制系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)施中........49

8.2建議機(jī)電設(shè)備電控柜應(yīng)預(yù)留強(qiáng)弱電接口..........................49

9本工程BA系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢......................................49

1系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1工程概況

工程名稱：耀萊國際影院空調(diào)自控系統(tǒng)自控系統(tǒng)（BAS）。

本工程BA系統(tǒng)（BAS）監(jiān)控中心大樓內(nèi)各機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況、能源

使用狀況，及實(shí)現(xiàn)節(jié)能等綜合自動監(jiān)測、通訊、控制與管理，并使之達(dá)到最佳狀

態(tài)。

BA系統(tǒng)是建立在計算機(jī)控制和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上的分布式集散控制

系統(tǒng)，它實(shí)時對各子系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行綜合性自動化監(jiān)控和管理，并與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)

行聯(lián)動。

耀萊國際影院項(xiàng)目的BA系統(tǒng)中央監(jiān)控管理中心（簡稱中控中心）設(shè)于大樓弱

電控制中心內(nèi)。

1.2系統(tǒng)發(fā)展概述

樓宇自動化控制系統(tǒng)，簡稱樓宇自控或建筑物自動化系統(tǒng)（Bailing

AutomationSystem,簡稱BAS）,是將建筑物（或建筑群）內(nèi)的電力、照明、空

調(diào)、運(yùn)輸、防災(zāi)、保安、廣播等設(shè)備以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)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)境和高

效的工作環(huán)境，并能保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。因此，廣義地說，

樓宇自動化（BA）應(yīng)包括1、樓宇普通機(jī)電設(shè)備自動化2、消防報警與滅火系統(tǒng)

自動化（FA）3、安全防范系統(tǒng)自動化（SA）,但由于我國目前的管理體制要求等

因素，消防系統(tǒng)和安防系統(tǒng)要求獨(dú)立設(shè)置，既獨(dú)立自行進(jìn)行設(shè)置監(jiān)視與控制管理

系統(tǒng)，同時又希望與樓宇自動化系統(tǒng)（BA）集成在一起，以便更好地、更全面地

進(jìn)行監(jiān)視，但一般不獨(dú)立控制。樓宇自控系統(tǒng)（普通機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)）主要以空調(diào)、

給排水、供配電、照明為主，消防通常只監(jiān)不控。關(guān)于樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）

包含的監(jiān)控內(nèi)容及范圍如圖所示。

J樓宇自動化控制系統(tǒng)(BAS)

T

電

消

安

交

廣

管

照

環(huán)

境

理

防

力

防

通

播

明

服

報

控

供

系

運(yùn)

系

控.

務(wù)

制

警

應(yīng)

統(tǒng)

輸

統(tǒng)

制

與

與

與

于

監(jiān)

監(jiān)

檢

管

管

控

管

視

視

測

理

理

制

理

與

與

與

系

控

控

控

統(tǒng)

制

制

制

高變

低應(yīng)

自

聯(lián)緊

電

確

電停

背事

維

防

出

經(jīng)

運(yùn)

電

梯

壓

壓急

動急

視

認(rèn)

景

護(hù)

動

車

工事藝障空冷通環(huán)給衛(wèi)污故

盜

濟(jì)

入

行

極

配

配發(fā)

控廣

監(jiān)

分

場

音

緊

報

分

監(jiān)

口

作故術(shù)礙調(diào)熱風(fēng)境排生水報

其

電

電電

制播

控

析

樂

警

析

急

控

表

照照照燈檢水設(shè)處測

檔

廣

制

明明明等測與備理與

案

播

特與飲報

管

殊控用警

照制水理

麗

圖：樓宇自控系統(tǒng)(BAS)的范圍

1.2.1系統(tǒng)基本概念

樓宇自動化控制系統(tǒng)是通過計算機(jī)進(jìn)行控制,現(xiàn)代化的樓宇自控系統(tǒng)是采用

集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行管理的，所謂集散型控制系統(tǒng)，或稱分布式控制系統(tǒng)

(DistributedControlSystem,簡稱DCS),是70年代后隨計算機(jī)技術(shù)與數(shù)字

通信技術(shù)發(fā)展而誕生的一種先進(jìn)而有效的控制方法。它的特征是“集中管理，分

散控制”。即以分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的多臺微型計算機(jī)控制裝置(即DDC)完

成被控設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測、保護(hù)與控制任務(wù)，克服了計算機(jī)集中控制帶來的危險性

高度集中和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性；以安裝于中央監(jiān)控室并具有很強(qiáng)數(shù)

字通信、CRT顯示、打印輸出與豐富控制管理軟件功能的中央管理計算機(jī)完成集

中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制功能，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)

系困難與無法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)。

由此可見，集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)較常規(guī)儀表控制系統(tǒng)具有顯著的優(yōu)越性,

即使與集中管理和集中控制型計算機(jī)控制系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

可靠性高

速度快

系統(tǒng)模塊化

價格低

設(shè)計、開發(fā)、維護(hù)簡便

集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)主要由四部分組成：傳感器與執(zhí)行器，DDC（直接數(shù)

字控制器），通信網(wǎng)絡(luò)（全數(shù)字），中央管理計算機(jī)。

傳輸

線路

傳感元件

網(wǎng)

信

I通

中

管

央

y理

的

，

計

機(jī)

算

處DDC

上

<位

：（現(xiàn)場控

機(jī)>

制器）

^^了元件

圖：集散型控制系統(tǒng)基本組成

1.3用戶需求分析

耀萊國際影院空調(diào)自控系統(tǒng)（本工程樓宇自控系統(tǒng)主要指本工程的建筑設(shè)備

監(jiān)控系統(tǒng)）在技術(shù)上應(yīng)保持先進(jìn)性，具有適應(yīng)技術(shù)發(fā)展趨勢及產(chǎn)品發(fā)展更新能力。

該工程智能化系統(tǒng)的總體設(shè)計，應(yīng)遵循“項(xiàng)目特殊性”的原則，樓控系統(tǒng)為該工

程提供高效的、科學(xué)的和便捷的管理手段。

系統(tǒng)設(shè)計與配置應(yīng)綜合平衡，主要系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到國際先進(jìn)水準(zhǔn)，例如：節(jié)能系

統(tǒng)、智能化管理等。

系統(tǒng)設(shè)計與配置在體現(xiàn)耀萊國際影院項(xiàng)目先進(jìn)性特色的同時注意工程投資

的經(jīng)濟(jì)效益。除考慮建設(shè)時的一次性投資外，還應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的運(yùn)行成本，并

使之最小化。

該工程建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計要求具有充分的可靠性、先進(jìn)性、實(shí)用性以及

良好的靈活性、開放性，使之能充分滿足建筑的需要，系統(tǒng)的管理具有良好的人

機(jī)界面，同時要求具備方便的升級能力，保護(hù)用戶的投資。

系統(tǒng)應(yīng)能完成以下主要功能：

?實(shí)現(xiàn)在監(jiān)控中心對所有設(shè)備進(jìn)行實(shí)時診斷，監(jiān)視全系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀

態(tài)，故障自動報警；

?實(shí)現(xiàn)精確控制，提供舒適度可調(diào)的舒適環(huán)境；

?科學(xué)合理的設(shè)計運(yùn)行管理程序，及時調(diào)整運(yùn)行策略，針對性的采取各種

節(jié)能策略，降低建筑物能耗；

?系統(tǒng)自動采集各種設(shè)備的開機(jī)時間數(shù)據(jù)，自動記錄設(shè)備的累計工作時間

和故障情況，所有記錄的數(shù)據(jù)可以方便的檢索及打印，為計劃維修和預(yù)

防性維修提供依據(jù)；

?監(jiān)視系統(tǒng)能耗指標(biāo)，提供節(jié)能支持；

?降低勞動強(qiáng)度，節(jié)省管理人員成本。

?系統(tǒng)開放，提供標(biāo)準(zhǔn)、開放的接口，以便將來實(shí)現(xiàn)BMS集成.

1.4設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計原則

1.4.1設(shè)計依據(jù)

《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2000

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JCJ/T16-92

《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》

《中華人民共和國節(jié)約能源法》

《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50339-2003

《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300-2001

《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50303-2002

《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》2000年版GB500057-94

《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》中華人民共和國建設(shè)部2003,4

《建筑電氣專業(yè)設(shè)計技術(shù)措施》北京市建筑設(shè)計研究院

耀萊國際影院項(xiàng)目智能化系統(tǒng)要求；

耀萊國際影院項(xiàng)目招標(biāo)提供的建筑設(shè)備、電氣、給排水、弱電等專業(yè)圖紙等等。

1.4.2設(shè)計原則

可靠性一一系統(tǒng)具備長時間穩(wěn)定運(yùn)行的能力。

實(shí)用性一一完全符合工程運(yùn)行和管理的需求。

先進(jìn)性一一采用國內(nèi)或國際先進(jìn)技術(shù)，控制器和系統(tǒng)選擇確保技術(shù)領(lǐng)先。

節(jié)能性一一采用豐富的節(jié)能控制策略，切實(shí)保證節(jié)能效果，節(jié)省大樓運(yùn)行費(fèi)用。

成熟性一一以使用為原則，采用主流成熟技術(shù)。

開放性一一采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開放式的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和軟件平臺。

標(biāo)準(zhǔn)性一一采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，符合國家和國際各種標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范

要求。

經(jīng)濟(jì)性一一系統(tǒng)滿足其性能與價格比在同類系統(tǒng)和條件下達(dá)到最優(yōu)。

可擴(kuò)展一一在滿足現(xiàn)有功能要求的情況下，保留足夠的擴(kuò)展能力和容量。

優(yōu)化化一一本工程BAS設(shè)計依據(jù)建筑設(shè)備、電氣、給排水專業(yè)圖紙（相同的圖紙

以最新版本為準(zhǔn)），完全根據(jù)機(jī)電設(shè)備的工藝要求，運(yùn)行要求，分布情況，結(jié)合

招標(biāo)文件要求進(jìn)行最優(yōu)化的系統(tǒng)配置，完全根據(jù)實(shí)際需要度身定制，以充分保護(hù)

業(yè)主利益。

2空調(diào)自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計

本控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)按照招標(biāo)文件的要求，采用西門子公司的APOGEE（頂峰）

系列產(chǎn)品，整個網(wǎng)絡(luò)以以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線（用于現(xiàn)場區(qū)域和單元網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)）

為重要組成部分，可完成大樓通訊，數(shù)據(jù)通訊和過程/現(xiàn)場自動化通訊等不同層

次，不同性能的復(fù)雜聯(lián)網(wǎng)任務(wù)。

按照技術(shù)招標(biāo)文件的要求，本項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共分為以下幾個結(jié)構(gòu)，分別為:

現(xiàn)場布線設(shè)備層、現(xiàn)場控制層、管理層。

（-）現(xiàn)場布線設(shè)備層：

現(xiàn)場設(shè)備層是本次樓宇自控的最底層，現(xiàn)場設(shè)備層主要指用于現(xiàn)場參數(shù)檢

測、數(shù)據(jù)采集的傳感器、變送器、報警開關(guān)和用于對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制的執(zhí)行器

和繼電器。在本項(xiàng)目中主要用到的現(xiàn)場設(shè)備為溫度傳感器、溫濕度變送器、空氣

質(zhì)量傳感器、壓力變送器、壓差開關(guān)、電動調(diào)節(jié)閥、閥門執(zhí)行器、電動風(fēng)閥等；

為確保整個大樓線路敷設(shè)的安全性和可靠性，整個的現(xiàn)場布線設(shè)備層所采用的線

纜均按照設(shè)計院的高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，其中通信線纜采用屏蔽雙絞線，模擬量點(diǎn)采

用屏蔽控制線纜進(jìn)行傳輸，數(shù)字量點(diǎn)采用非屏蔽控制線纜，其線徑一般在1.0以

上，線數(shù)按照各個產(chǎn)品、點(diǎn)位的具體情況而定，線纜的顏色則按照業(yè)主方得需求

或相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，統(tǒng)一進(jìn)行確定。

（-）現(xiàn)場控制層：

在本項(xiàng)目的現(xiàn)場控制層中，按照招標(biāo)文件的要求，采用集中管理分散控制的

方式，整個通訊協(xié)議采用以太網(wǎng)TCP/IPBLN總線進(jìn)行通訊，其靈活的網(wǎng)絡(luò)配置

和對分布式I/O設(shè)備的總線連接方式使得控制系統(tǒng)在布線方面的工程成本大幅

度降低，工程實(shí)施大大簡化，系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)功能大大提高。特別是在本項(xiàng)目

中按照業(yè)主方的要求，按照5A級智能建筑的水平進(jìn)行設(shè)計，為保證系統(tǒng)的可靠

性，提高控制水平，對組合式空調(diào)機(jī)組和新風(fēng)機(jī)組，選用模塊化的設(shè)備控制器進(jìn)

行控制，避免一個設(shè)備采用一臺以上的DDC監(jiān)控，保證系統(tǒng)的可靠性。

以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳統(tǒng)串行總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，有如下優(yōu)勢：

?綜合布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)均很成熟，信息點(diǎn)布局較為密集，可借助大樓

綜合布線和網(wǎng)絡(luò)資源，不用敷設(shè)專用通信線，資源共享，故樓宇自控系統(tǒng)

采用以太網(wǎng)方式順理成章；

?采用以太網(wǎng)方式是一個開放方的式，基于這種方式對于系統(tǒng)的集成，擴(kuò)

展有很好的保證，可使系統(tǒng)的通訊速率大大提高；

?有效降低建設(shè)維護(hù)成本，采用以太網(wǎng)通訊方式的控制器不需增加過多的

通訊轉(zhuǎn)換成本。

?星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計、實(shí)施和維護(hù)、擴(kuò)展更為靈活和方便，無需額外的通

信適配器，不受1200米距離限制，有網(wǎng)絡(luò)的地方就可擴(kuò)展；

?DDC控制器和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸速度大大提高，提高管理效率；

?由于樓宇自控系統(tǒng)的所有DDC控制器采用集中控制，分散管理工作方式,

樓控系統(tǒng)在以太網(wǎng)控制層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并不多，主要是數(shù)據(jù)刷新的信息，

不會明顯增加TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，平均數(shù)據(jù)流量小于5%

?采用用戶名/密碼認(rèn)證、通訊加密、防火墻、VLAN等方法保證系統(tǒng)具有高

度安全性

ApogeeApogeeGO

InfoCenterWeb服務(wù)器

Apogee

服務(wù)器REN。服務(wù)器

客戶機(jī)UCMTOS

Web

曦Browser

TTT以太網(wǎng)TCP/IP

?冷凍機(jī)

-燈光

?消防系統(tǒng)

?安保系統(tǒng)

LONTEC

?PLC

?Modbus

以太網(wǎng)控制架構(gòu)是目前網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)發(fā)展趨勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制

領(lǐng)域和樓宇控制領(lǐng)域，其技術(shù)先進(jìn)，性能、效率高，即將替代傳統(tǒng)串行通信網(wǎng)絡(luò)

（RS485）,所有選擇以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)也可充分保護(hù)業(yè)主投資。

西門子提供的多種總通訊協(xié)議完全滿足規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求，它的開放性

允許從不同制造商來的標(biāo)準(zhǔn)化部件實(shí)現(xiàn)兼容和集成。

在本層面上，西門子開發(fā)的多種通訊協(xié)議，如LONWORKS,BACNET,

MODUBUS,ASCII等200多個標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)關(guān)，可以非常方便的與世界大多數(shù)知名的設(shè)備

廠家的控制器進(jìn)行系統(tǒng)集成，將其集成到西門子的樓宇控制系統(tǒng)中，此時這些系

統(tǒng)作為樓宇自控系統(tǒng)中的一臺控制器，可以方便的與樓控系統(tǒng)的工作站進(jìn)行通

訊，從而從上位操作站上直觀的觀看到各個子系統(tǒng)的情況，如溶液新風(fēng)機(jī)組，加

壓泵、混水泵系統(tǒng)等。

（三）管理層（企業(yè)局域網(wǎng)）：全系統(tǒng)集成

上述的樓宇操作站將通過企業(yè)局域網(wǎng)與大樓智能自動化管理的其他系統(tǒng)如

智能照明系統(tǒng)等相連，在企業(yè)局域網(wǎng)設(shè)置一臺中央集成管理操作站，此操作站以

INSIGHT為基礎(chǔ)，以O(shè)bjectivity或SQLServer為數(shù)據(jù)庫，此時可以通過標(biāo)準(zhǔn)

的ODBC/OPC等標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫將上述的各個大樓自動化管理系統(tǒng)進(jìn)行集成，對于

需要集成的各個控制系統(tǒng)，此時只需要在本層面上，提供標(biāo)準(zhǔn)的OPC客戶端，此

時可以用樓控的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，然后在利用上位的動態(tài)圖形軟件編輯相應(yīng)的動

態(tài)圖形。

在同一個操作界面上就可對大樓內(nèi)的所有控制設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，同時在集成管

理操作站上將安裝服務(wù)器軟件，此時大樓內(nèi)的其他人員可以通過企業(yè)局域網(wǎng)對

APOGEE服務(wù)器進(jìn)行訪問，通過WEB瀏覽功能觀察操作站的各種設(shè)備的運(yùn)行情況,

有權(quán)限的用戶可以對各自設(shè)定的系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的操作和維護(hù)。

中央集成管理站將把相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，以供系統(tǒng)的全集成使用、為企業(yè)的

RRP應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)源。

3空調(diào)自控系統(tǒng)控制方案描述

3.1系統(tǒng)控制配置方案詳細(xì)說明

本工程總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)282點(diǎn)。機(jī)電設(shè)備各系統(tǒng)受控設(shè)備（根據(jù)最新版的設(shè)備專

業(yè)圖紙統(tǒng)計）分布如下：

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)：

新風(fēng)處理機(jī)組10臺，

空調(diào)處理機(jī)組11臺，

送排風(fēng)機(jī)：其中送風(fēng)機(jī)6臺，排風(fēng)機(jī)3臺，排煙風(fēng)機(jī)23臺

下面分別對各個監(jiān)控子系統(tǒng)，包括：空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)等做

以說明。

3.1.1空調(diào)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)

建筑機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的自動控制對于節(jié)約能量、合理使用設(shè)備具有非常重要的

意義。從全年來看，室外空氣參數(shù)等于設(shè)計計算參數(shù)的時間是很少的，絕大部分

時間是隨季節(jié)的變化而變化的。即使是一天之內(nèi)室外空氣的參數(shù)也是在不斷變化

的。同時室內(nèi)的余熱余濕量也在經(jīng)常性地變化。這樣也就會引起建筑物總的冷、

熱負(fù)荷的不斷變化。如果不對空調(diào)運(yùn)行設(shè)備，尤其是中央制冷系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)

節(jié)，那么將會影響整個空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，浪費(fèi)能源和費(fèi)用，并且這些設(shè)備也

不能在最佳工作狀態(tài)下運(yùn)行。

W空調(diào)機(jī)組的控制

空調(diào)機(jī)組的開、關(guān)取決于定時時間表。定時時間表決定每天在什么時間開機(jī)、

關(guān)機(jī),通過安裝在空調(diào)機(jī)盤管上的電動調(diào)節(jié)水閥調(diào)節(jié)，以達(dá)到控制回風(fēng)溫度的目

的。

＞空調(diào)系統(tǒng)程序啟/?？刂?/p>

樓宇自控系統(tǒng)預(yù)先在定時時間表中安排空調(diào)機(jī)組在一周內(nèi)每天的開機(jī)/關(guān)機(jī)

時間，因此樓宇自控系統(tǒng)就能根據(jù)定時時間表自動啟、?？照{(diào)機(jī)組。

如：空調(diào)機(jī)組可提前進(jìn)行空氣的預(yù)熱，以保證適宜的溫濕度；新風(fēng)機(jī)組和空

調(diào)機(jī)組啟停情況可根據(jù)房間的使用情況進(jìn)行啟停控制，或提前安排機(jī)組的啟停工

作時間表，以延長機(jī)組的使用壽命，節(jié)約電能。

＞基本監(jiān)控功能如下：

風(fēng)門調(diào)節(jié)一一新風(fēng)、回風(fēng)連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)整新風(fēng)量

初效過濾器狀態(tài)檢測一一過濾器堵塞時產(chǎn)生報警信號

回風(fēng)溫度檢測一一提供溫度控制的參考依據(jù)

防凍保護(hù)一一在加熱盤管后安裝低溫報警開關(guān)，對盤管進(jìn)行防凍保護(hù)

冷熱水調(diào)節(jié)一一控制盤管換熱量以調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度

送風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測一一采集接觸器輔助觸點(diǎn)，向中央工作站通報送風(fēng)機(jī)工作

狀態(tài)

送風(fēng)機(jī)故障報警一一風(fēng)機(jī)故障時發(fā)出報警信號，執(zhí)行故障聯(lián)動保護(hù)，關(guān)閉

機(jī)組

送風(fēng)機(jī)手自動狀態(tài)監(jiān)測一一辨明現(xiàn)場風(fēng)機(jī)的控制狀態(tài)（手動/自動）

送風(fēng)機(jī)啟停控制一一送、回風(fēng)機(jī)的定時、事件、假日以及遠(yuǎn)程手動啟/?？?/p>

制

累計風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間，打印保養(yǎng)及維護(hù)報告

＞控制過程如下：

＞溫度控制

在機(jī)組盤管回水管上安裝的電動調(diào)節(jié)閥，受就地安裝的DDC控制器的控制，

當(dāng)DDC控制器接受的回風(fēng)溫度與設(shè)定值有偏差時，通過在現(xiàn)場DDC控制器內(nèi)置的

控制算式，如自適應(yīng)算法，DDC控制器發(fā)出控制信號到電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)盤管內(nèi)

的水流量，控制送風(fēng)溫度，保持回風(fēng)溫度在要求的控制范圍內(nèi)，當(dāng)空調(diào)機(jī)組停止

運(yùn)行時，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

在冬夏季季節(jié)轉(zhuǎn)換后，程序自動調(diào)整控制程序，保證盤管水閥的動作滿足負(fù)

反饋的要求。

另外，機(jī)組根據(jù)室內(nèi)溫度和濕度的測量值對溫度設(shè)濕度設(shè)定參數(shù)進(jìn)行自動修

正，以滿足舒適度要求。

＞風(fēng)閥控制

電動新風(fēng)閥門、回風(fēng)閥門可根據(jù)室外溫度和季節(jié)工況調(diào)節(jié)閥門開度，在空調(diào)

機(jī)組停止工作時，閥門保持關(guān)閉狀態(tài)；在過渡季節(jié)，根據(jù)室內(nèi)溫濕度和室外溫濕

度計算室內(nèi)外熔，根據(jù)焰差控制策略，調(diào)節(jié)新、回風(fēng)閥門的開度，從而既保證了

舒適度，同時有有效節(jié)約了能源。

＞故障連鎖控制

防凍保護(hù)控制：當(dāng)防凍開關(guān)報警時，聯(lián)鎖停風(fēng)機(jī)，關(guān)新風(fēng)風(fēng)門、熱水閥全開;

故障保護(hù)控制：當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時，聯(lián)鎖停風(fēng)機(jī)，關(guān)新風(fēng)、回風(fēng)門。

每臺空調(diào)機(jī)組的過濾網(wǎng)處均設(shè)有壓差開關(guān)，由此來測定過濾網(wǎng)是否淤塞，此

信號通過DDC控制器反映在中央控制器中，在中控室工作站上提示并打印，通知

維護(hù)人員進(jìn)行清理。

＞節(jié)能控制:

■過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行模式

■過渡季節(jié)零能量帶

■最小新風(fēng)量控制

■設(shè)定值的再設(shè)定

■最佳啟?？刂?/p>

W設(shè)備基本配置

DDC控制器：西門子緊湊型控制器PXC系列

風(fēng)道溫度傳感器；

防凍開關(guān)

壓差開關(guān)

電動調(diào)節(jié)閥及驅(qū)動器

電動風(fēng)閥執(zhí)行器等

3.1.2新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)

新風(fēng)機(jī)組開關(guān)取決于定時時間表。定時時間表決定每天在什么時間開機(jī)、關(guān)

機(jī)。通過安裝在新風(fēng)機(jī)盤管上的電動調(diào)節(jié)水閥的調(diào)節(jié)，以達(dá)到控制送風(fēng)溫濕度的

目的。新風(fēng)機(jī)組可提前進(jìn)行空氣的預(yù)熱，以保證適宜的溫濕度，以便節(jié)約能源。

＞新風(fēng)系統(tǒng)程序啟/?？刂?/p>

樓宇自控系統(tǒng)預(yù)先在定時時間表中安排每臺新風(fēng)機(jī)組在一周內(nèi)每天的開機(jī)/

關(guān)機(jī)時間，因此樓宇自控系統(tǒng)就能根據(jù)定時時間表自動啟、停新風(fēng)機(jī)組。

＞基本監(jiān)控功能如下：

初效過濾器狀態(tài)檢測一一過濾器堵塞時產(chǎn)生報警信號

風(fēng)門開關(guān)一一風(fēng)門的開關(guān)控制

送風(fēng)溫度檢測一一提供溫濕度控制的參考依據(jù)

冷熱水調(diào)節(jié)一一控制盤管換熱量以調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度

送風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測一一采集接觸器輔助觸點(diǎn)，向中央工作站通報送風(fēng)機(jī)工作

狀態(tài)

風(fēng)機(jī)故障報警一一風(fēng)機(jī)故障時發(fā)出報警信號，執(zhí)行故障聯(lián)動保護(hù)，關(guān)閉機(jī)

組

風(fēng)機(jī)手自動狀態(tài)監(jiān)測一一辨明現(xiàn)場風(fēng)機(jī)的控制狀態(tài)（手動/自動）

風(fēng)機(jī)啟?？刂埔灰伙L(fēng)機(jī)的定時、事件、假日以及遠(yuǎn)程手動啟/?？刂?/p>

累計風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間，打印保養(yǎng)及維護(hù)報告

每臺新風(fēng)機(jī)都可選擇手動/樓宇自動化控制。在樓宇自動控制模式下，樓宇

自控系統(tǒng)將按時間表來控制新風(fēng)機(jī)，執(zhí)行相關(guān)的控制程序和聯(lián)鎖。在手動模式下,

樓宇系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)啟停功能失效，但可對送風(fēng)溫度進(jìn)行控制和監(jiān)視功能。

＞控制過程如下：

＞溫度控制

在機(jī)組盤管回水管上安裝的電動調(diào)節(jié)閥，受就地安裝的DDC控制器的控制，

當(dāng)DDC控制器接受的回風(fēng)溫濕度與設(shè)定值有偏差時，通過在現(xiàn)場DDC控制器內(nèi)置

的控制算式，如自適應(yīng)算法，DDC控制器發(fā)出控制信號到電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)盤管

內(nèi)的水流量，控制送風(fēng)溫度，保持回風(fēng)溫度在要求的控制范圍內(nèi)，當(dāng)空調(diào)機(jī)組停

止運(yùn)行時，調(diào)節(jié)閥關(guān)閉。

在冬夏季季節(jié)轉(zhuǎn)換后，程序自動調(diào)整控制程序，保證盤管水閥的動作滿足負(fù)

反饋的要求。

＞風(fēng)閥控制

電動新風(fēng)閥門在新風(fēng)機(jī)組停止工作時，閥門保持關(guān)閉狀態(tài)；實(shí)現(xiàn)風(fēng)閥和機(jī)組

的連鎖。

＞故障連鎖控制

防凍保護(hù)控制：當(dāng)防凍開關(guān)報警時，聯(lián)鎖停風(fēng)機(jī)，關(guān)新風(fēng)風(fēng)門、熱水閥全開;

故障保護(hù)控制：當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時，聯(lián)鎖停風(fēng)機(jī)，關(guān)新風(fēng)風(fēng)門。

每臺新風(fēng)機(jī)組的過濾網(wǎng)處均設(shè)有壓差開關(guān)，由此來測定過濾網(wǎng)是否淤塞，此

信號通過DDC控制器反映在中央控制器中，在中控室工作站上提示并打印，通知

維護(hù)人員進(jìn)行清理。

＞節(jié)能控制:

■過渡季節(jié)零能量帶

■設(shè)定值的再設(shè)定

■最佳啟?？刂?/p>

W設(shè)備基本配置

DDC控制器：西門子緊湊型控制器PXC系列

風(fēng)道度傳感器；

防凍開關(guān)

壓差開關(guān)

電動調(diào)節(jié)閥及驅(qū)動器

電動風(fēng)閥執(zhí)行器

3.1.3送、排風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)

＞送排風(fēng)機(jī)程序啟/?？刂?/p>

樓宇自控系統(tǒng)預(yù)先在定時時間表中安排每臺風(fēng)機(jī)在一周內(nèi)每天的開機(jī)/關(guān)機(jī)

時間，因此樓宇自控系統(tǒng)就能根據(jù)定時時間表自動啟、停風(fēng)機(jī)。

＞受控設(shè)備：

送排風(fēng)機(jī)：其中送風(fēng)機(jī)6臺，排風(fēng)機(jī)3臺，排煙風(fēng)機(jī)23臺

＞基本監(jiān)控功能如下：

風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測一一向中央工作站通報風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)

風(fēng)機(jī)故障報警一一風(fēng)機(jī)故障時發(fā)出報警信號

風(fēng)機(jī)啟停控制一一送排風(fēng)風(fēng)機(jī)的定時、事件、假日以及遠(yuǎn)程手動啟/?？刂?/p>

累計風(fēng)機(jī)運(yùn)行時間，記錄及打印保養(yǎng)及維護(hù)報告

對于消防工況的排煙風(fēng)機(jī)，僅監(jiān)視故障報警和手自動狀態(tài)，空調(diào)自控系統(tǒng)不

做監(jiān)控，由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)進(jìn)行控制。

＞基本控制原理如下：

由控制器根據(jù)時間、事件判定，啟停風(fēng)機(jī)

在預(yù)定時間程序下控制風(fēng)機(jī)的啟停，可根據(jù)要求臨時或者永久設(shè)定、改變有

關(guān)時間表，確定假期和特殊時段

每一個風(fēng)機(jī)可通過彩色三維圖形顯示，輔以圖標(biāo)的顏色變化和閃爍，直觀顯

示不同監(jiān)測對象的狀態(tài)和報警信號，可通過鼠標(biāo)改變設(shè)備啟停狀態(tài)，以求達(dá)到最

佳工況

每一點(diǎn)報警信號均有歷史記錄，可以與圖形關(guān)聯(lián)，可列表輸出有關(guān)歷史記錄

信息。在報警發(fā)生時，將按照對象的時間特征，將報警信息顯示于報警窗口，同

時發(fā)出連續(xù)警報聲，直至該報警信號被確認(rèn)。

W設(shè)備基本配置

DDC控制器：TX-I/O模塊；西門子緊湊型控制器PXC系列

4本工程的節(jié)能控制方案

眾所周知，一座大樓的空調(diào)能耗占到其總能耗的50%以上，為了響應(yīng)國家提

出的建立“節(jié)能型社會”和大力發(fā)展“節(jié)能建筑”的號召，我們非常有必要通過

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，主要有以下策略：

4.1空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制

由于空調(diào)機(jī)組基本上都是應(yīng)用于大空間的環(huán)境，其能耗都比較大，采用一些

必要的節(jié)能措施，以降低日常運(yùn)行的費(fèi)用。

空調(diào)能耗是有兩部分組成負(fù)荷能耗和傳輸能耗。

對本工程的空調(diào)系統(tǒng)，采用如下節(jié)能手段：

W過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行模式

W過渡季節(jié)零能量帶

W最小新風(fēng)量控制

W設(shè)定值的再設(shè)定

W最佳啟停控制

＞全新風(fēng)運(yùn)行模式

由于空調(diào)系統(tǒng)是一間歇運(yùn)行的系統(tǒng)。故在系統(tǒng)投入使用前時，我們采用新風(fēng)

通風(fēng)判定技術(shù)來控制全新風(fēng)運(yùn)行模式。

自然或機(jī)械通風(fēng)過程，近似于兩種不同狀態(tài)空氣的混合（見圖1）:

根據(jù)能量守恒，濕量守恒原理，有:

G]+Gz=G(1)

Gd+G2d2=Gd(2)

Gihi+G2h2=Gh(3)

t——空氣溫度。ch——空氣比-k/0

G-------空氣量k”/s①——相對溫度%RH

d-------含濕量g/kg?da

圖1

將公式(1)代入(2)(3)得

G2/G1=(d-d)/(d-d2)

G2/G=(hrh)/(h-hJ(5)

(4)、(5)兩式代表在通風(fēng)過程中混合狀態(tài)變化過程的直線方程，在焰濕圖

上如AC所示(見圖2)。設(shè)A點(diǎn)為室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)，C點(diǎn)為室外狀態(tài)點(diǎn)，B點(diǎn)為混合

后的室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。顯然，B點(diǎn)會因通風(fēng)量的大小在AC上移動，通風(fēng)量增加則趨

近于C點(diǎn)。

按照大區(qū)間的公共場所溫濕度上、下限(t=20?24°C；0=45~6O%RH),在

焰濕圖上構(gòu)成一個區(qū)域(見圖3)。將檢測到的室內(nèi)外溫濕度參數(shù)，在焙濕圖上

找到相應(yīng)兩狀態(tài)點(diǎn)，然后用一條直線把兩狀態(tài)點(diǎn)聯(lián)接起來。當(dāng)直線經(jīng)過溫濕度給

定地區(qū)時，則可以通風(fēng)。此時，室內(nèi)空氣狀態(tài)將沿直線向室外狀態(tài)點(diǎn)移動，移動

距離則取決于通風(fēng)量的大小。當(dāng)直線不經(jīng)過溫濕度給定區(qū)域時，則不能通風(fēng)。圖

3中A點(diǎn)為室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)，C、C'點(diǎn)為兩個室外狀態(tài)點(diǎn),AC是可以通風(fēng)過程，AC

為不能通風(fēng)過程。當(dāng)室外新風(fēng)滿足通風(fēng)條件時，我們采用全新風(fēng)方式對室內(nèi)進(jìn)行

通風(fēng)。

此時，空調(diào)系統(tǒng)不再消耗人工冷熱源，完全利用自然冷熱源即可完成空氣處

理過程，能耗點(diǎn)僅集中在風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率上面。

d

圖2圖3

當(dāng)然，這種工況最可能出現(xiàn)在過渡季節(jié)，所以過渡季節(jié)只要符合上述情況，

應(yīng)盡可能多地采用全新風(fēng)運(yùn)行模式，這樣，不僅可節(jié)省大量能源，同時可保證室

內(nèi)具有最佳的空氣品質(zhì)。

＞過渡季節(jié)零能量帶

在過渡季節(jié)，停止供應(yīng)冷熱源，采用室外新風(fēng)全新風(fēng)運(yùn)行模式或焰差控制方

式，不消耗冷熱源，只消耗風(fēng)機(jī)能量，節(jié)約大量能源。

＞最小新風(fēng)量控制

當(dāng)室外新風(fēng)不滿足通風(fēng)條件時，我們對系統(tǒng)預(yù)冷或預(yù)熱一段時間，在這期間

關(guān)閉新風(fēng)閥。只是對室內(nèi)空氣預(yù)熱，避免新風(fēng)負(fù)荷帶來的能量消耗。

空調(diào)系統(tǒng)一般在冬季和夏季極端條件下（室內(nèi)、外溫差最大的情況下）一般

應(yīng)采用系統(tǒng)設(shè)定的最小新風(fēng)量，保持基本空氣品質(zhì)的情況下盡量節(jié)約能源。

＞設(shè)定值的再設(shè)控制

這種控制方法是室內(nèi)溫度的設(shè)定值隨室外溫度有規(guī)則變化，在自控領(lǐng)域內(nèi)稱

新風(fēng)溫度補(bǔ)償控制（如下圖所示）。它既能改善空調(diào)房間的舒適狀況（根據(jù)人體

工程學(xué)）又能節(jié)約能耗（在夏季工況）。有資料表明在夏季當(dāng)室溫設(shè)定值提高1℃,

可節(jié)約冷量近10%,室溫設(shè)定值的補(bǔ)償比KS就是補(bǔ)償線的斜率，圖中按KS=62.5%,

即當(dāng)室外溫度由20-36變化16℃,則室內(nèi)設(shè)定值由18-28℃,即10℃,則

KS=10/16=62.5%o補(bǔ)償比KS可以由用戶操作員進(jìn)行設(shè)定。

要實(shí)現(xiàn)這種控制方式，由于可以共用室外溫度傳感器，所以不需要增加任何

現(xiàn)場硬件。

＞最佳啟停控制

根據(jù)建筑物空間的使用時間、使用功能、氣候變化等狀況，系統(tǒng)實(shí)施最佳啟

?？刂?。下班前提前關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)，利用建筑物熱惰性，維持空氣參數(shù)緩慢變化,

從而節(jié)省能耗。

4.2新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能控制

＞采用新風(fēng)通風(fēng)判定技術(shù)方法來調(diào)節(jié)新風(fēng)閥的開啟度。

當(dāng)室外新風(fēng)滿足通風(fēng)條件時，我們采用全新風(fēng)方式對室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)。

當(dāng)室外新風(fēng)不滿足通風(fēng)條件時，我們對新風(fēng)系統(tǒng)采取最小新風(fēng)量控制。

＞采用新風(fēng)送風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)的自適應(yīng)技術(shù)

檢測室內(nèi)、外溫度，根據(jù)室外溫度自動修正室內(nèi)溫、濕度設(shè)定值，起到舒適

節(jié)能的作用；

＞最佳啟?？刂?/p>

5系統(tǒng)軟件性能說明

5.1Insight軟件基本功能

我司所采用的BAS提供的所有軟件，以支持本方案所闡明的操作及監(jiān)控系

統(tǒng)。這些軟件可在每個現(xiàn)場控制器

?程序茹特器[無標(biāo)震1]

中運(yùn)行而不僅限于最高級的計算專程序??S(E)S#(V)搜索⑤XA(D輔》心)格式9)?O(W)幫助(由-|g|XI

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機(jī)工作方式。00015?A1T(1OO,Mahu2Y^SHr"ahu2sfjkT-11)?

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中文環(huán)境：系統(tǒng)建立在中文00WOIFCahu2sfjkTM.EQ.OFF)THOMOFF(ahu2YS)??

00070If(ahu2K.EQ.OFF)THENGOTO600?」

OOOSOC'……-..............................................ahu2-...................................................................,?

00110IF(ahu2fshd.eq.on)thenGOTO7D0?

WINDOWS環(huán)境下，每個信息都采用00130C'.......................-ahu2shwd

panduan..............................................................'?

00)40lF("ahu2sfjkr.EQ.Off)THENGOTO160?

0015D!F(ahu2YS.EQ.On)TH國GOTO19D?

中文，具有友好的人機(jī)界面，功能