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综合楼宇自控系统解决方案

综合楼宇自控系统解决方案

一、概括

综合楼宇系统设计一般包括:中央管理操作站系统、冷热源系统、空调系统、通排风系统、给排水系统、变配电系统、照明及电梯监控系统。

建筑物自动化系统,又称楼宇自动化系统BAS(Building Automation System)。它被列为智能建筑的重要组成部分,包含了对空调通风系统、给排水系统、照明系统等的管理与协调,将对整座建筑的机电设备进行信号采集和控制,实现大楼设备管理系统自动化,起到改善系统运行品质、提高管理水平、降低运行管理劳动强度、节省运行能耗的作用。

高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高,要求提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境。节能是一项基本国策,也是建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。楼宇自动化系统正是顺应了这一潮流,它的建立,对于大厦机电设备的正常运行并达到最佳状态,以及大厦的防火与保安都提供了有力的保证。同时,依靠强大软件支持下的计算机进行信息处理,数据分析,逻辑判断和图形处理,对整个系统作出集中监测和控制;通过计算机系统及时启停各有关设备,避免设备不必要的运行,又可以节省系统运行能耗。这样,BAS的主要目的就是:提高系统管理水平,节省运行能耗。

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当前现代化大厦就空调系统而言,是一栋大楼耗能大户,也是节能潜力最大的设备。从统计数据来看,中央空调系统占整个大楼的耗能50%以上,而大楼装有楼宇自动化系统(BAS)以后,可节省能耗约25%,节省人力约50%。出现故障,能够及时知道何时何地出现何种故障,使事故消除在萌芽状态。当前随着建筑物规模增大、标准提高,大厦的机电设备的数量也急剧增加,这些设备分散在大厦的各个楼层和角落,若采用分散管理,就地监测和操作将占用大量人力资源,有时几乎难以实现。如采用楼宇自动化系统,利用现代的计算机技术和网络系统,实现对所有机电设备的集中管理和自动监测,就能确保楼内所有机电设备的安全运行,同时提高大楼内人员的舒适感和工作效率。


二、作用

2.1  延长设备使用寿命

设备在电脑的统一管理下始终处于最佳运行状态,及时报告设备的故障情况并进行处理;按照设备的运行状况打印维护、保养报告,避免超前或延误维护,相应延长设备使用寿命;也等于节省了资金。

2.2  有效加强人员管理

在不采用楼宇自动化的建筑中,操作人员是否及时处理设备故障及维护保养,有关领导很难掌握; 但楼宇自动化系统由电脑统一管理设备,计算机不会隐瞒、欺骗任何人,使有关领导及时掌握第一手资料,避免人员管理的各种问题。

2.3  保障设备与人身的安全

此系统对各设备的运行进行监测,可使值班人员及时发现故障、问题与意外; 消灭故障于隐患之中,排除意外于防范之中,保障设备与人身的安全。

2.4  充分满足用户需求

此系统可根据用户的需求,适时地调整设备,充分保证用户环境。如果全用人工调节,一则监测手段滞后,二则调节结果滞后,不可能充分满足用户需求。而本系统采用电脑管理设备,监测手段丰富灵活,反应时间快,可以充分满足用户需求。

 

三、综合楼宇系统方案设计
3.1  设计原则 

本着设备先进、技术完备、功能齐全、配置合理、节约资金的原则进行设计。

3.2  控制方案
1、冷热源系统 :为满足冷负荷变化,在分、集水器之间设旁通平衡阀,旁通量按照一台冷冻水泵流量设计。在分、集水器之间设水道压差变送器,系统根据分、集水器间压差变化,自动调节旁通阀开度,维持一定压差,确保空调用水需要。在集水器总管路设流量传感器,在分集水器处安装水道温度传感器,系统根据冷冻水供、回水温度差及流量计算冷负荷,进而控制冷水机组的开启台数,使机组尽量处于额定负荷工作状态,以提高机组工作效率、节约能源。
在冷却塔进出水管路安装温度传感器,在冷却水总回水管安装温度传感器,根据冷却水总回水温度控制散热塔启停台数。

----冷水机组的启/停指令、运行状态、故障状态;

----冷冻水总供/回水温度;

----冷冻水总流量;

----冷冻水泵的启/停控制、故障状态;利用水流开关监测水泵照明及电梯监控系统中心、有功功率;

----分水器、集水器压差检测;根据压差调节旁通阀开度;

----冷却水泵的启/停控制、故障状态;利用水流开关监测水泵运行状态;

----冷却水塔的启/停控制、运行状态、故障状态;

----冷却水总回水温度;

----根据冷却水供回水温度控制冷却塔风机开启台数;

----BAS会自动安排机组及系统各设备的领先和滞后次序;

----当运行中的冷水机组或冷冻、冷却水泵发生故障,BAS会自动启动备用设备;

----显示各测量参数;BAS可通过系统的数据转换成各种图象,使用户可迅速直接地掌握系统各方面情况;

----监测补水箱液位情况;

----控制设备的定时启动和定时切换;

----记录设备运行时间;

----设定故障报警;

----系统专家诊断;

----自动累计运行时间,开列维护保养清单。

2、热交换盘管监控:

----检测二次回水温度,调节一次蒸汽电动阀开度;

----监测蒸汽温度;

----监视热水循环泵故障状态,用水流开关检测运行状态;

----系统按程序控制循环水泵启、停及自动转入备用状态;

----自动累计运行时间,开列维护保养清单;

3、空调系统:检测新风、回风、送风温度;检测回风CO2浓度;系统依据回风温度调节表冷器盘管冷热水阀开度,维持室内温度恒定。排风机运行状态、故障状态监控及分时间段控制启停。

----检测空调机组新风、回风、送风温度;检测回风CO2浓度;

----系统依据回风温度值调节电动调节水阀开度;

----系统监测过滤器压差;堵塞报警;通知清洗或更换;

----空调机组风机运行状态、故障状态监控及分时间段控制启停。

----自动累计运行时间,开列维护保养清单;

----排风机运行状态、故障状态监控及分时间段控制启停。

4、变配电系统:

BAS监控功能包括:

----BAS自动监测两路高压主进线三相电压、电流、频率、功率因数和有功电度;

----监测低压主进线三相电压、电流、有功功率和无功功率;

----监测高、低压主开关柜开关状态、故障状态;

----监测高、低压母联开关状态;

----监测变压器温度报警信号;

----监测柴油发电机启停状态;

----监测柴油发电机供电电压、电流、功率因数、电量和油箱液位;

----监测高、低压母联开关状态。

5、给排水控制:给排水系统包括:生活水泵、水池、污水坑、排污泵等。BAS监控水泵的工作状态,检测水池的液位。当设备发生故障,液位异常时,BAS将马上发出报警,记录备案,并自动显示故障的情况和区域,提示工作人员进行解决。生活水系统:包括地下生活水池和屋顶生活水箱,2台生活水泵;

----系统监测水箱液位,控制生活水泵启停。

----低液位启泵、高液位停泵;

----生活水泵运行状态、故障状态、启停控制;

6、污水系统:

----排污水泵运行状态、故障状态、启停控制;

----污水池的高低水位检测;

----低液位停泵、高液位启泵;

7、风机盘管控制系统:风机盘管采用手动开关加温控器就地控制方式。温控器具备PID运算调节功能,确保工作环境舒适。相应区域采用风机盘管加新风送风系统。

8、照明及电梯监控系统:系统监测停车场、公共区域、屋顶霓虹灯、外立面灯光照明开关状态、按时间程序控制启停。检测照明主回路电流、电压及电度计量。电梯系统仅实施检测,不参与控制。BAS检测电梯运行状态、故障状态。

3.3  设计依据 

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92。

《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254-50259-96

《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000

《建筑智能化系统工程设计标准》DB32/181-1998

《大楼自动化系统设计手册》中国建筑工业出版社

《智能建筑设计技术》同济大学出版社

建设[1992]102号建筑工程设计文件编制统一规定。

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