弱电设计 | 弱电楼宇自控系统监控内容,功能要求及控制原理

楼宇自控系统的主要任务是对大楼内的机电设备进行监控和管理。
大商业公共区域内的地下送排风、照明、给排水、冷源设备、地上室内空调末端设备、层面锅炉设备、新风等采用本地电气控制、中央集中管理控制。对大商业出租铺区的风机盘管、吊顶空调采用触摸本地控制与中央集中管理控制。
楼宇自控系统(BAS)是建立在机电系统的基础上,利用自控技术、计算机软件技术、计算机网络通信技术,将各大厦中的不同机电系统设备产生的信息汇集起来,实现各类设备之间的数据、信息交换,并对各种不同类型的信息进行综合处理,以实现对所有被监控机电设备的综合管理。
需要运用控制技术保障良好的商业运行营环境,同时为商业楼内机电设备的的自身运行维护提供有力撑,提高现场运行维护人员工作效率。同时楼宇自控为BMS、IBMS预留健壮的接口(OPC、DDE、API)。
1.1方案设计
1.1.1冷热源系统
1、中央空调冷水系统
BAS主要监控点如下:
a.冷冻水一次供水温度、压力及流量;
b.冷冻水回水温度、压力;
c.冷却水供、回水温度;
d.冷却水循环泵、冷冻水一次循环泵、冷却塔风机的启/停控制、运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈;
e.冷冻水旁通阀控制;
f.冷水机组冷冻水、冷却水侧电动蝶阀的控制及状态反馈等;
g.冷冻水一次侧供水流量;
控制内容和控制方式:
n如果冷水机组带有以微处理器为核心的单元控制器,则冷水机组不设监控点,只由设备控制厂商提供与楼宇自控系统的通讯接口,否则将采用干接点的控制方式,控制冷水机组的启停,并监测其运行状态、故障状态及手自动状态。
n一次泵根据负荷控制。通过冷冻水一次供水流量、与冷冻水一次供水温度、回水温度的差值计算出所需要的冷量合,以此确定一次泵与冷水机组的运行台数。
n冷却塔的控制:根据冷却塔的出水温度与设定值之差,控制冷却塔风机的启停,以保证冷却水温度在冷水机组的允许范围之内。
n根据冷却水供水温度,调节旁通阀的开度。当冷却水的供水温度较低时,可以让一部分水不必再经过冷却塔冷却而直接回流至冷水机组。
n根据冷却塔的液位自动控制变频补水泵的运行。
n冷水机组冷冻侧与冷却侧的阀门均采用电动蝶阀,用于当该台冷水机组停止运行时切断水路,以防水流短路。
n接于冷却塔进水管的电动蝶阀,用于当冷却塔停止运行时切断水路,以防水流短路,同时可以适当调整进入各冷却塔的水量,使其分布均匀,以保证各冷却塔都能达到最大出力。
n监测一次测供水流量、与供、回水温度差结合,作为负荷计算。
n冷却塔进水水阀与系统连锁,以保证冷却水系统运行中不同数量冷机运行时的设备匹配。
n注意在冷水机组关闭后,至少要运行10~20分钟后才能陆续关闭水泵以及水阀,以避免出现故障。
n所有循环水泵可实现设备的自动转换,运行过程中设备故障,备用设备可自动投运;自动累计水泵运行时间,自动排序水泵组进行设备轮运,平均分配水泵组各泵运行时间,合理进行设备运营;监测循环泵启动运行时间,进行时限保护控制,当循环泵运行时间大于设定及设计时限,自动启动备用泵。
n趋势记录:机组的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表,并可以作到定时打印,以便管理人员的查询、管理和分析。
n设备的监测:系统设备运行状态、故障、手/自动状态、水温、流量、压力等各监测参数超限或异常均自动发出声光报警,并可以作到同步打印。
n所有预设程序均可按实际需要和要求,在中央管理工作站上调整修改,以满足用户的使用。
2、空调冷却水系统
BAS主要监控点如下:
a.冷却塔进、出水温度;
b.冷却供、回水温度;
c.冷却泵进、出口压力;
d.冷却水循环变频泵的启/停控制、运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈、转速反馈、转速控制及变频器故障反馈;
e.冷却水旁通阀控制;
控制内容和控制方式:
n冷却塔的控制:根据冷却塔的出水温度与设定值之差,控制冷却塔风机的启停,以保证冷却水的出水温度在允许的范围之内。
n根据高区、低区冷却水的供水温度,分别控制高区、低区冷却水循环变频水泵的转速,以满足用户的要求。
n根据低区冷却泵进、出口压差,调节旁通阀的开度,以保证系统压力的恒定。
3、热源系统
BAS主要监控点如下:
a.一次测进出水温度压力;
b.二次侧进出水温度压力;
c.旁通阀控制;
d.一次测调节阀控制;
e.循环泵启停控制及运行、故障手自动状态等;
控制内容和控制方式:
1.监测板式换热器一、二次侧供回水温度、压力,根据二次侧出水温度调节一次侧电动调节阀开度、并监测其反馈状态。
2.根据隔断换热器二次侧供水或回水温度,控制循环变频泵的转速,以满足用户的要求。
3.根据隔断换热器二次侧供、回水压力的差值,调节压差旁通阀的开度,从而维持系统压力的恒定。
BAS主要监控点如下:
a.冷冻水一次供水温度、压力及流量;
b.冷冻水回水温度、压力;
c.冷却水供、回水温度;
d.冷却水循环泵、冷冻水一次循环泵、冷却塔风机的启/停控制、运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈;
e.冷冻水旁通阀控制;
f.冷水机组冷冻水、冷却水侧电动蝶阀的控制及状态反馈等;
g.冷冻水一次侧供水流量;
h.冷却塔进、出水温度;
i.冷却供、回水温度;
j.冷却泵进、出口压力;
k.冷却水循环变频泵的启/停控制、运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈、转速反馈、转速控制及变频器故障反馈;
l.冷却水旁通阀控制;
1.1.2新风机组系统
与各楼层、屋面新风机组

BAS主要监控点如下:
a.送风温度;
b.过滤器压差状态;
c.送风机控制及运行、故障手自动状态;
d.新风阀的控制;
e.冷、热水盘管水阀的控制;
监控内容和方式:
n启停控制:新风机组根据预先设定的时间程序自动启/停机组的送风机,每台机组都有每周工作天数的设定,每天4-8条工作时间通道设定,并另有特殊工作日及节假日的时间设定。开机后检测风机的运行状态、故障状态,手自动状态如异常发出报警信号。
n顺序控制:开机:依次开新风阀、送风机、盘管水阀,关机:依次关盘管水阀、送风机,新风阀。
n过滤器的检测:新风机组设有初效过滤器,过滤器两端设置压差开关,当风机启动后,在过滤器前后会产生风压差,当过滤器堵塞时,风压差将大于压差开关的设定值,其接点闭合发出过滤器堵塞报警信号。
n温度控制:水阀控制:夏季关机时,机组冷盘管的电动水阀关闭。开机时,根据送风温度与设定温度的偏差,对冷盘管的电动水阀进行自动PID调节,控制电动水阀的开度,使送风温度控制在设定的范围之内。冬季当室外温度不过低(高于+5摄氏度),停机时热盘管均关闭。开机时,根据送风温度与设定温度的偏差,对热盘管的电动水阀进行自动PID调节,控制电动水阀的开度,使送风温度控制在设定的范围之内。
n运行时间的累计:运行状态符合要求,开始累计设备的运行时间,每满1小时将自动记录,累加的时间自动显示在动态画面上。
n趋势记录:新风机组的各动态运行参数可自动记录、储存、列表,并定时打印,以便管理人员的查询、管理和分析。
n控制机组的监测:新风、送风温度、同时监测新风机组的送风机状态、故障状态、手自动状态、过滤器状态,各监测参数超限或异常均自动发出声光报警,并可以同步打印。
n系统可以根据预设程序自动或手动进行季节转换。
n所有预设程序均可按实际需要和要求,在中央管理工作站上调整修改,以满足用户的使用。


1、监控内容
a.风机开/关、风门开关(DO)
b.风机运行状态,手/自动状态,故障报警,防冻报警,过滤网堵塞报警(DI)
c.回风温度(AI)
d.冷/热水控制阀调节(AO)
2、控制内容
²在预定时间程序和最佳启/停程序下控制空调机组。具有任意周期的实时时间控制功能;
²根据回风温度,PID调节冷水(夏季)/热水(冬季)二通阀, 使送风温度保持在设定范围内;
²自动监测过滤网两端压差,堵塞时报警,自动提示清洗过滤网,提高过滤效率;
²自动监测防冻开关信号:在冬季,当温度过低时,开启热水阀,关新风门、停风机、报警提示;
²新风阀开启/关闭与新风机组的运行连锁;
²回风阀根据房间的温度和空气质量来开关控制;
²显示空调机组的运行状态和每个参数的值,通过修改设定值,以求达到最佳工况;
²显示空调机组累计运行时间,超过连续使用时间提示检修;累计时间可在检修后手动清零;
²在远程工作站上对空调机组的运行参数进行列表汇报, 趋势分析,超限报警;
²工作站自动记录空调机组的连续运行状态;
²按最佳的节能效果和营运环境进行控制。


1、监控内容
a.送排风机开/关控制(DO)
b.送排风机运行状态,手自动转换状态,故障报警(DI)
2、控制内容
²时间程序自动启/停送/排风机,具有任意周期的实时时间控制功能。
²监测送/排风机的运行状态、故障信号、手/自动状态,并累计运行时间。
²汽车机械车库设置一氧化碳监测,根据室内一氧化碳浓度自动启动风机控制。


1、监控内容
a.各式给水设备启停控制(DO);
b.各式给水设备运行状态,手动/自动状态及故障报警(DI);
c.各水箱的超高液位报警(DI);
d.潜水泵运行状态,故障报警(DI);
e.集水井的超高液位检测报警(DI);
2、控制内容
²统计各种水泵的工作情况,并打印成报表,以供物业管理部门利用
²累计各水泵的运行时间
²排污水泵的启停由厂家配套的液位开关完成,BA系统仅对其运行状态和故障报警进行监测,同时监测污水井的溢水液位,并提供中央彩色站显示报警、声音提示报警及就地警铃报警。
²中央工作站用彩色图形显示上述各参数,记录各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史记录,且可通过打印机输出



每个风机盘管利盘管控制器(采集器)、联网温控器与以及盘管处理器勾成小型控制系统,实现出租商铺区域本地温控器控制、中央控制室集中管理控制,以及能耗计时计量。同时满足

1.1.7变配电系统
变配电监测系统,通过设备接口用485总线传输对大楼的高压线路的电压及电流监测、低压端电压及电流监测、功率,功率因数的检测以及各项参数设备状态与故障报警和电量的计量等。
1.1.8电梯监控系统
电梯监控是智能建筑中楼宇自控管理系统的组成部分,为方便业主对电梯的监控和管理,要求电梯厂家提供第三方通信接口和通信协议,为第三方提供以下数据:
a.电梯运行、停止信号;
b.电梯故障信号;
c.电梯运行层数;
d.电梯运行累计时间。
