第4章建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)1本章主要內(nèi)容4.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)綜述4.2建筑設(shè)備控制系統(tǒng)分類4.3建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理*4.5建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)*4.6BAS的發(fā)展趨勢及科研選題問題討論24.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)綜述4.1.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基本概念1、BAS定義

建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)BAS（BuildingAutomationSystem），主要內(nèi)容包括由樓宇機(jī)電設(shè)備控制構(gòu)成的設(shè)備環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、由消防系統(tǒng)和保安系統(tǒng)組成的安全保衛(wèi)監(jiān)控系統(tǒng)二大塊。32、BAS基本功能（1）自動(dòng)監(jiān)控各種機(jī)電設(shè)備。如啟、停、顯示等。（2）自動(dòng)檢測、顯示、打印并存儲(chǔ)各種設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。（3）自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，要求根據(jù)外界參數(shù)變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)。（4）監(jiān)控并及時(shí)處理各種意外、突發(fā)事件（5）實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制（6）實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化（7）停車場管理等4

3、BAS系統(tǒng)的意義和作用

（1）節(jié)省大規(guī)模的能耗（2）延長設(shè)備的使用壽命（3）提高樓宇管理水平（4）提高環(huán)境的舒適性（5）提高設(shè)備的安全性

54.1.2建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)有狹義與廣義之分從狹義的觀點(diǎn)來看，建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的內(nèi)容包括大廈各自動(dòng)化設(shè)備的分系統(tǒng)，如采暖、制冷及空調(diào)分系統(tǒng)，照明設(shè)備控制分系統(tǒng)，給排水分系統(tǒng)，電梯控制分系統(tǒng)，供配電分系統(tǒng)，停車場管理分系統(tǒng)等，即使是由某些專用控制商提供的產(chǎn)品，建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)也必須負(fù)責(zé)其狀態(tài)監(jiān)測。6從廣義的觀點(diǎn)來看，國際上已經(jīng)把安全監(jiān)控系統(tǒng)(SecurityAutomationSystem，簡稱SAS)與消防監(jiān)控系統(tǒng)(FireAutomationSystem，簡稱FAS)納入BAS的范疇中。建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成如圖4-1所示7照明系統(tǒng)電梯控制系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)變配電系統(tǒng)消防系統(tǒng)給排水系統(tǒng)停車場管理系統(tǒng)保安系統(tǒng)監(jiān)控中心信息系統(tǒng)建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）圖4-1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的組成81、變配電系統(tǒng)對(duì)智能建筑物供電設(shè)備和供電狀況進(jìn)行監(jiān)控，包括對(duì)各級(jí)電力開關(guān)設(shè)備及電柜高低壓狀態(tài)、主要回路的電流、電壓及功率因數(shù)、變壓器及電纜的溫度，發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等的檢測與控制，對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警等。通過對(duì)用電情況的計(jì)量和統(tǒng)計(jì)利用科學(xué)的管理方法，合理均衡負(fù)荷，以保障安全、可靠地供電。92、空調(diào)系統(tǒng)

為了使智能化大樓真正達(dá)到舒適、節(jié)能的效果，對(duì)不同區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)按事先編制的程序或根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)控制建筑物內(nèi)的中央空調(diào)制冷機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、電磁閥門、風(fēng)機(jī)的啟停；監(jiān)視、動(dòng)態(tài)顯示和記錄各設(shè)備的狀態(tài)、室內(nèi)外各測點(diǎn)的溫度、濕度、壓力、流量、二氧化碳含量、空氣負(fù)離子含量、閥門的開度和運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)；自動(dòng)進(jìn)行故障報(bào)警或停機(jī)，動(dòng)態(tài)顯示有關(guān)水泵、閥門、風(fēng)機(jī)的位置和狀態(tài)等。103、照明系統(tǒng)

按程序?qū)Ω鳂菍拥呐潆姳P、辦公室照明、門廳照明、走廊照明、庭院或停車場處照明、廣告霓虹燈、節(jié)日裝飾彩燈、航空照明等設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行啟?？刂疲蛔詣?dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明回路的分組控制、用電過大時(shí)自動(dòng)切斷電源，對(duì)廳堂和辦公室等地進(jìn)行“無人熄燈”控制等。114、電梯控制系統(tǒng)電梯是建筑物內(nèi)交通的重要樞紐。對(duì)帶有完備控制裝置的電梯，將其控制裝置與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相連接，與實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信、使管理中心能夠隨時(shí)掌握各個(gè)電梯的工作狀況，并在火災(zāi)、保安的特殊場合對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行直接控制。125、消防系統(tǒng)消防系統(tǒng)實(shí)施對(duì)建筑物內(nèi)消防栓、噴淋水、消防水泵、穩(wěn)壓水泵、火災(zāi)煙感、溫度探測報(bào)警器、防火排煙閥、消防電話等設(shè)施聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視與自動(dòng)控制；一旦出現(xiàn)火災(zāi)，消防系統(tǒng)除了自身立即切換到消防模式，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作之外，還應(yīng)立即通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，向變配電、排給水、空調(diào)、電梯、保安等相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)入消防模式的命令，由這些設(shè)備自身的控制系統(tǒng)來協(xié)調(diào)和實(shí)現(xiàn)消防動(dòng)作。136、給排水系統(tǒng)對(duì)各給水泵、排水泵、污水泵和飲用水泵的運(yùn)行狀態(tài)、各種水箱及污水池的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過對(duì)給水系統(tǒng)壓力的監(jiān)視及其水位、壓力狀態(tài)，啟停相應(yīng)的水泵，以保證給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。14R3R2R1T3T2T1CKA1KA1KA1DDZTC低水位高水位8+4321567-正常:T2截止,T1

導(dǎo)通.KA1有電高水位T2導(dǎo)通,T1截止.KA1無電157、停車場管理系統(tǒng)

停車場管理常采用讀卡方式。內(nèi)部車庫不計(jì)費(fèi)時(shí)，汽車經(jīng)讀卡器確認(rèn)屬該系統(tǒng)后，即可進(jìn)入停車場。另一種為停車計(jì)費(fèi)方式，通常分為兩種計(jì)費(fèi)方法，一種是當(dāng)汽車讀卡器進(jìn)入車庫后即開始計(jì)時(shí)，在出口處按時(shí)收費(fèi)；另一種是在停車場的每個(gè)車位設(shè)一車位傳感器，當(dāng)車停在車位時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)車輛離開車位時(shí)計(jì)費(fèi)停止。168、保安系統(tǒng)保安系統(tǒng)一般包括視頻監(jiān)視系統(tǒng)和安全保衛(wèi)系統(tǒng)。它們通過對(duì)閉路電視監(jiān)視、出入口控制、防盜報(bào)警、保安巡邏等手段，辯識(shí)出運(yùn)行物體、火焰、煙和其他異常情況，并立即進(jìn)行報(bào)警及自動(dòng)錄像；一旦有情況，自動(dòng)對(duì)出入口門進(jìn)行控制，啟動(dòng)自保護(hù)措施，最大限度地保證安全。179、監(jiān)控中心智能化大樓自動(dòng)化是由各個(gè)子系統(tǒng)組成的，子系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)，具有互操作的特性。監(jiān)控中心的服務(wù)站的主要功能就是對(duì)這些子系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和協(xié)調(diào)，共同組成一個(gè)完整的控制網(wǎng)絡(luò)。1810、信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)主要是對(duì)整個(gè)大樓的Internet網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控和管理。首先要對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，保證對(duì)外信息暢通；其次要保證本大樓重要資料的信息安全，最大限度地防范網(wǎng)絡(luò)黑客的進(jìn)攻和破壞。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)開放的系統(tǒng)。大樓網(wǎng)站和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相連，可以實(shí)現(xiàn)樓宇的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而使大樓監(jiān)控人員對(duì)大樓的監(jiān)控不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制。191、BAS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能建筑的核心是系統(tǒng)集成。BAS與CAS，OAS相似，各系統(tǒng)均分別采用計(jì)算機(jī)控制與管理，并聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。各子系統(tǒng)自成智能體系，系統(tǒng)之間亦聯(lián)網(wǎng)。智能建筑3A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖4-2：4.1.3建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)20圖4-2智能建筑3A系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖212、BAS體系結(jié)構(gòu)

按系統(tǒng)規(guī)模及管理和控制方式可分為三種類型：

(1)集中式BAS

集中式BAS將所有現(xiàn)場信號(hào)集中于同一場地。通常由一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通過過程通道實(shí)現(xiàn)集中數(shù)據(jù)采集和控制，并實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)報(bào)警，報(bào)表生成，費(fèi)用計(jì)算等基本設(shè)備管理功能。由于單機(jī)處理能力有限，或是不適宜管理人員進(jìn)入的場地（如變電站），集中式BAS更多地采用雙機(jī)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。22報(bào)表生成報(bào)警設(shè)備管理數(shù)據(jù)采集設(shè)備控制上位機(jī)下位機(jī)費(fèi)用計(jì)算圖4-3集中式體系結(jié)構(gòu)BAS23(2)分布式BAS

分布式BAS是目前廣為采用的BAS體系結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是分布控制，集中管理，體系結(jié)構(gòu)具有層次化的特征。

24系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫營運(yùn)管理計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操作終端操作站監(jiān)控站監(jiān)控站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)圖4-4BAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖25(3)綜合化BAS

特點(diǎn)是分布控制，綜合化管理。它以傳統(tǒng)的分布式BAS為基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與OA、CA系統(tǒng)整合，因而能夠支持綜合化服務(wù)和管理功能，如多功能電話，OA終端的遠(yuǎn)程操作，綜合計(jì)費(fèi)等。整個(gè)系統(tǒng)用樓字自動(dòng)化局域網(wǎng)（BA—LAN）連接起來，以網(wǎng)絡(luò)的單機(jī)數(shù)據(jù)庫代替了傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫。26中央計(jì)算機(jī)OACA主干網(wǎng)監(jiān)控站操作站操作站BA-LANPTSNPSDN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫圖4.5綜合化體系結(jié)構(gòu)圖274.2建筑設(shè)備控制系統(tǒng)分類4.2.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

A/DD/A

計(jì)算機(jī)控制對(duì)象e(t)e(k)u(k)u(t)y(t)r(t)+-特點(diǎn)：被控制對(duì)象大部分為模擬信號(hào)：r(t)、e(t)、u(t)、y(t),而計(jì)算機(jī)處理的為數(shù)字信號(hào)：e(k)、u(k).故需經(jīng)A/D、D/A變換。圖4-6控制原理圖281、直接數(shù)字控制系統(tǒng)DDC(DirectDigitalControl)直接數(shù)字控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的過程輸入，通過控制算法得到控制輸出后，以計(jì)算機(jī)取代模擬調(diào)節(jié)器，直接通過接口控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)施對(duì)現(xiàn)場被控過程的控制，使被調(diào)量保持在給定值，主要用于較小的回路控制，DDC系統(tǒng)由被控對(duì)象（生產(chǎn)過程）、檢測儀表、執(zhí)行裝置和數(shù)字控制調(diào)節(jié)器組成。29計(jì)算機(jī)被控對(duì)象A/D模擬量輸入AI開關(guān)量輸入DI過程輸入數(shù)字量輸出D/A開關(guān)量輸出DO過程輸出圖4-7直接數(shù)字控制DDC302、設(shè)定值控制系統(tǒng)（SCC）

設(shè)定值控制系統(tǒng)是根據(jù)過程輸入和控制算法求得一個(gè)指導(dǎo)性的設(shè)定值，再以其來規(guī)定回路控制的目標(biāo)值，最后由回路控制設(shè)備（自動(dòng)化儀表或DDC級(jí)計(jì)算機(jī)）完成具體的控制輸出，因此SCC屬于層次較高的間接控制。SCC和DDC都是閉環(huán)控制系統(tǒng)，但是控制的層次有所不同。

31設(shè)定值控制系統(tǒng)（SCC,SupervisoryComputerControl）(SPC,SetPointControl)SCC系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)形式,即SCC+模擬調(diào)節(jié)器和SCC+DDC控制系統(tǒng).

32給定值測量值A(chǔ)/D多路開關(guān)檢測元件生產(chǎn)過程TTSCCSCC+模擬調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)原理圖T表示模擬調(diào)節(jié)器報(bào)告管理命令33給定值測量值A(chǔ)/D多路開關(guān)檢測元件SCCSCC+DDC控制系統(tǒng)原理圖生產(chǎn)過程DDCD/A逆向多路開關(guān)管理命令報(bào)告34

3、集散型控制系統(tǒng)DCS集散型控制系統(tǒng)DCS（Distributedcontrolsystem）以多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別承擔(dān)不同的控制功能和處理范圍，不僅使處理能力大大提高，而且將危及系統(tǒng)安全的因素降低。

35現(xiàn)場控制器傳感器執(zhí)行器現(xiàn)場控制器傳感器執(zhí)行器現(xiàn)場控制器傳感器執(zhí)行器現(xiàn)場控制器傳感器執(zhí)行器操作臺(tái)中央監(jiān)控機(jī)信息網(wǎng)控制網(wǎng)控制網(wǎng)操作臺(tái)………圖4-8DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖36

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS是一種全數(shù)字、半雙工串行雙向通訊系統(tǒng)，作為一種局域網(wǎng)，用于連接現(xiàn)場智能儀表，其信號(hào)傳輸采用全數(shù)字化，見圖4-9。

4.2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbuscontrolsystem）37網(wǎng)關(guān)……現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)關(guān)……現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)關(guān)……現(xiàn)場設(shè)備…管理層現(xiàn)場層10/100/1000b/s以太網(wǎng)圖4-9現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式38DCS雖然號(hào)稱是分布式控制系統(tǒng)，但事實(shí)上DCS只是做到了半分布，測控層并沒有實(shí)現(xiàn)徹底分布，控制依賴于控制站。而FCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是全分散式的，它將DCS中現(xiàn)場信息的4-20mA模擬量信號(hào)傳輸變?yōu)槿珨?shù)字雙向多站的數(shù)字通訊，放棄了傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)所必需的輸入/輸出模塊和現(xiàn)場控制站。因此DCS是半數(shù)字化系統(tǒng)，而FCS則是全數(shù)字化系統(tǒng)。39有人預(yù)測，基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)FCS將取代DCS而成為控制系統(tǒng)的主角，但也有人認(rèn)為，在現(xiàn)場總線出現(xiàn)以后，現(xiàn)場控制站將向總線結(jié)構(gòu)發(fā)展，其控制功能將進(jìn)一步分散到現(xiàn)場設(shè)備上，而現(xiàn)場控制站的主CPU則越來越像一個(gè)通訊控制器，因此說DCS將被FCS取代，還不如說DCS將向更加分散化的方向發(fā)展。

DCS與FCS結(jié)構(gòu)示意圖4-10所示。40操作站DCS操作站FCS控制室現(xiàn)場現(xiàn)場控制站現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備（測量與執(zhí)行）現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備（測量、計(jì)算、執(zhí)行、報(bào)警、趨勢等）圖4-10DCS與FCS結(jié)構(gòu)示意圖414.3建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)原理42工業(yè)PC機(jī)windows98/NT操作系統(tǒng)、用戶操作管理軟件Supervision、圖形編程軟件EIKON、報(bào)警管理系統(tǒng)中央操作站（centralsite)中央管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)、TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)控制器LANgate，可以是自帶CPU、RAM、ROM的通用控制器網(wǎng)絡(luò)控制器LANgate，（自帶CPU、RAM、ROM）現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare現(xiàn)場控制器I/OHardWare區(qū)域控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)帶屏蔽雙絞線圖4.11通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)431．高壓配電子系統(tǒng)監(jiān)控變配電子系統(tǒng)采用雙路供電和柴油發(fā)電機(jī)組成的供電保障系統(tǒng)。主要監(jiān)測點(diǎn)有：(1)雙路高壓供電的進(jìn)線開關(guān)狀態(tài)，為開關(guān)量DI。(2)母聯(lián)柜與出線柜開關(guān)狀態(tài)，為開關(guān)量DI。(3)主供電電源的電流、電壓監(jiān)測，為模擬量AI。4.3.1變配電及電源監(jiān)控子系統(tǒng)44

圖4-12變配電及電源監(jiān)控子系統(tǒng)10kV輸出45Y1段220/380V1TM1600kVA自總變壓器10KV,1段Y2段220/380V2TM1600kVA自總變壓器10KV,2段應(yīng)急段220/380V柴油發(fā)電機(jī)400KW/380VATS某綜合樓供電系統(tǒng)方案46低壓配電屏低壓配電屏低壓配電屏(a)放射式配電系統(tǒng)(b)樹干式配電系統(tǒng)(c)混合式配電系統(tǒng)低壓配電方案472．低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控主要監(jiān)測點(diǎn)有：

(1)雙路高壓經(jīng)變壓器降壓成380V電壓后，進(jìn)入各自的低壓進(jìn)線柜。每路低壓開關(guān)柜，有DI監(jiān)測信號(hào)。(2)雙路低壓側(cè)主進(jìn)處的電壓、電流、功率、用電量、頻率的監(jiān)測，為AI監(jiān)測信號(hào)。(3)發(fā)電機(jī)供電低壓開關(guān)柜，有DI監(jiān)測信號(hào)。(4)對(duì)發(fā)電機(jī)的監(jiān)測，為AI監(jiān)測信號(hào)。(5)變壓器溫度監(jiān)測AI。48

圖4-13低壓配電系統(tǒng)監(jiān)控49配電線路采用380/220V三相四線制供電，包括：（1）雙電源切換照明配電箱：設(shè)備啟停DO，設(shè)備控制狀態(tài)DI；（2）照明配電箱：設(shè)備啟停DO，設(shè)備控制狀態(tài)DI；（3）立面照明配電箱：設(shè)備啟停DO，設(shè)備控制狀態(tài)DI；（4）庭院照明配電箱：設(shè)備啟停DO、設(shè)備控制狀態(tài)DI。4.3.2照明管理系統(tǒng)50

圖4-14照明電源供電與狀態(tài)監(jiān)視511、空調(diào)機(jī)組監(jiān)控功能（1）風(fēng)機(jī)控制：由系統(tǒng)按每天預(yù)先編排之時(shí)間、假日程序來控制風(fēng)機(jī)啟停。（2）溫度控制：使送風(fēng)溫度維持在允許偏差范圍之內(nèi)。（3）風(fēng)門控制：新風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)門控制調(diào)節(jié)。（4）監(jiān)測：回風(fēng)溫度、新風(fēng)溫度、新風(fēng)濕度、風(fēng)壓差、設(shè)備啟停狀態(tài)、設(shè)備控制狀態(tài)、溫度、濕度。（5）報(bào)警：過濾器阻塞報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警。（6）顯示與打?。簠?shù)狀態(tài)報(bào)警、動(dòng)態(tài)流程圖。4.3.3空調(diào)機(jī)組監(jiān)控52空氣熱濕處理系統(tǒng)房間房間房間其余房間送風(fēng)回風(fēng)風(fēng)機(jī)回風(fēng)新風(fēng)排風(fēng)混合方式中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式53

圖4-15二管制空調(diào)機(jī)組監(jiān)控圖542．新風(fēng)機(jī)監(jiān)控功能（1）風(fēng)機(jī)控制：由系統(tǒng)按每天預(yù)先編排之時(shí)間、假日程序來控制風(fēng)機(jī)啟停。（2）溫度控制：根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差來調(diào)節(jié)電動(dòng)閥，使送風(fēng)溫度維持在允許偏差范圍之內(nèi)。（3）監(jiān)測：送風(fēng)溫度、設(shè)備啟停狀狀、設(shè)備控制狀態(tài)。（4）報(bào)警：過濾器阻塞報(bào)警、設(shè)備故障報(bào)警。（5）顯示與打?。簠?shù)狀態(tài)報(bào)警、動(dòng)態(tài)流程圖。55

圖4-16新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控原理圖563．變風(fēng)量末端裝置(VAVBox)監(jiān)控功能

VAV(VariableAirVolume)系統(tǒng)一般由帶變頻調(diào)節(jié)電機(jī)的空調(diào)機(jī)組和變風(fēng)量末端裝置組成。監(jiān)控內(nèi)容包括控制風(fēng)機(jī)的啟停，并監(jiān)視其啟停狀態(tài)和控制狀態(tài)。根據(jù)室內(nèi)溫度的測量值，調(diào)節(jié)風(fēng)門大小和水閥的開啟度來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，使室溫保持穩(wěn)定。

57

圖4-17帶盤管的變風(fēng)量末端監(jiān)控原理圖584.3.4中央直燃機(jī)組監(jiān)控監(jiān)控內(nèi)容包括中央直燃機(jī)組、冷熱水泵、冷卻塔。由壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器組成的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)(GEHP)，既向樓宇提供冷熱源，也通過將冷凍水注入水冷風(fēng)機(jī)盤管來吸收空氣中的熱量，以熱水注入風(fēng)機(jī)盤管來加熱空氣，從而調(diào)節(jié)樓宇室內(nèi)的溫濕度。其中，中央直燃機(jī)組通過串行接口與系統(tǒng)通訊。中央直燃機(jī)組的部分監(jiān)控內(nèi)容見表4-1：59壓縮機(jī)低壓蒸汽高壓蒸汽低壓液體高壓液體放熱液化吸熱汽化冷凝器冷卻水冷凍水蒸發(fā)器供水水溫32度回水水溫12度供水水溫7度回水水溫37度冷媒(制冷劑)膨脹閥壓縮式制冷機(jī)原理圖60

設(shè)備AIAODIDO冷水泵熱水泵冷卻塔冷卻塔風(fēng)機(jī)供回水溫度供回水壓力流量壓差水箱高低水位水箱補(bǔ)水控制表4-1中央直燃機(jī)組的部分監(jiān)控內(nèi)容614.3.5給排水系統(tǒng)與恒壓供水監(jiān)控對(duì)象為各類水池和水箱的工作狀態(tài)，見表4-2

控制原理圖如圖4-18所示。62設(shè)備AIAODIDO生活水箱消防水箱給水水泵生活熱水泵軟水箱暖通補(bǔ)水泵消火栓泵噴淋泵消防穩(wěn)壓泵消防水池潛水泵表4.2給排水系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容63

圖4-18控制原理圖給排水系統(tǒng)64

圖4-19全自動(dòng)變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)原理圖65

4.3.6電梯控制圖4-20電梯控制原理圖664.4.1控制器模塊化樓宇控制器（MBC）模塊化樓宇控制器（MBC）是Landis&Staefa樓宇管理和控制系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。它是一種高性能的模塊化直接數(shù)字控制（DCC）管理的現(xiàn)場控制臺(tái)?，F(xiàn)場控制臺(tái)在不依靠較高層處理器的情況下，可以獨(dú)立工作或聯(lián)網(wǎng)以完成復(fù)雜的控制、監(jiān)視和能源管理功能。4.4產(chǎn)品介紹67

遠(yuǎn)程樓宇控制器遠(yuǎn)程樓宇控制器（RBC）是S600頂峰樓宇管理和控制系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。在不以來較高層級(jí)處理器的情況下，現(xiàn)成控制器可獨(dú)立操作或聯(lián)網(wǎng)以完成復(fù)雜HAVC控制、監(jiān)視和能源分配管理等功能。68

MC5000樓宇自控系統(tǒng)GD-8000智能樓宇控制系統(tǒng)69

LCU300智能電梯控制器LCE200電梯擴(kuò)展控制器70

報(bào)警控制器AIO-168報(bào)警控制器APA-16報(bào)警控制器APD-16報(bào)警控制器ARM-16報(bào)警控制器ASA-7271溫度傳感器相對(duì)濕度傳感器水流傳感器POLYGYRAce溫度控制器水流量計(jì)4.4.2傳感器執(zhí)行器系列72

RCV系列風(fēng)機(jī)盤管溫控器電子感溫探測器光電煙感探測器73

電壓變送器電流變送器無功功率變送器74

4.4.3Lonworks系列產(chǎn)品Lonworks神經(jīng)元芯片LTM-10LonTalk模塊和母板75

PL3120和PL3150電力線智能收發(fā)器PL3120和PL3150雙絞線智能收發(fā)器76

LPT-11信道電源收發(fā)器FTT-10A自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器SMX收發(fā)器77

LonWorks雙絞線控制模塊LTS-20串行適配器核心模塊PSG-20可編程串行網(wǎng)關(guān)核心模塊78RTR-10路由器核心模塊LonPoint路由器CVX-232通訊轉(zhuǎn)換器79*4.5建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)804.5.1建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求1、BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑物的整體功能需求和物業(yè)管理方式確定控制水平，根據(jù)建筑物內(nèi)的不同區(qū)域的要求和被控系統(tǒng)的分布特點(diǎn)，選擇技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、經(jīng)濟(jì)合理的控制系統(tǒng)方案和設(shè)備。2、BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。3、對(duì)于不同建筑的不同機(jī)電系統(tǒng)，應(yīng)選擇不同的控制方案，以最大限度的滿足機(jī)電系統(tǒng)的要求。81

4電纜的選擇與敷設(shè)

BAS系統(tǒng)中的中央操作站與現(xiàn)場控制器DDC及現(xiàn)場控制器之間采用截面積為1.0mm2的RVVP聚乙烯絕緣、聚氯乙稀護(hù)套銅芯電纜或DJYP2V計(jì)算機(jī)專用通訊電纜。DDC與現(xiàn)場控制設(shè)備如傳感器、閥門之間的控制電纜，一般采用1--1.5mm2聚氯乙稀絕緣、聚氯乙稀護(hù)套銅芯電纜，是否需要采用軟線及屏蔽線應(yīng)根據(jù)具體設(shè)備而定。DDC與就地儀表，閥門的信號(hào)線的規(guī)格和芯數(shù)，亦隨具體控制系統(tǒng)設(shè)備與控制要求而定。

82

5現(xiàn)場控制器DDC的設(shè)置原則計(jì)布線方式(1)DDC的設(shè)置應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式，安裝調(diào)試維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性，一般按機(jī)電系統(tǒng)的平面布置進(jìn)行劃分，如布置在：冷凍站、熱交換站、空調(diào)機(jī)房、新鳳機(jī)房等控制參數(shù)較為集中之處，也可根據(jù)要求布置在弱電豎井中，箱體一般掛墻明裝。（2）每臺(tái)DDC的輸入輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有10%~15%的余量。83

6BAS中央控制室要求（1）BAS中控室的位置，應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，注意遠(yuǎn)離變配電室等電磁干擾源，并注意防潮、防震。BAS中控室可與消防中心。保安監(jiān)控中心等合并組成樓宇控制中心，此時(shí)位置應(yīng)滿足消防中心的要求。84

（2）BAS中央控制室室內(nèi)設(shè)備布置時(shí)應(yīng)滿足：

a控制臺(tái)前應(yīng)留出大于3米的操作距離，控制臺(tái)離墻布置時(shí)臺(tái)后應(yīng)留出大于1米的檢修距離，并注意避免陽光直射；

b當(dāng)控制臺(tái)橫向排列總長度大于7米時(shí)應(yīng)在兩端各留大于1米的通道；

c當(dāng)控制室內(nèi)安裝模擬顯示屏?xí)r應(yīng)留有足夠的安裝和觀察面積；

d當(dāng)BAS系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置不間斷電源，并采用集中供電方式時(shí)，應(yīng)考慮放置電源設(shè)備的面積和位置；

e應(yīng)適當(dāng)考慮工作人員值班、維修及休息所需的面積。85

(3)BAS中央控制室其他要求：

a控制室內(nèi)宜采用抗靜電活動(dòng)地板；

b當(dāng)控制室長度大于7米時(shí)，宜設(shè)兩個(gè)外開門的出口，門寬不小于1米；

c控制室內(nèi)土建及裝修要求參見有關(guān)計(jì)算機(jī)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。86

7BAS系統(tǒng)的電源要求

（1）應(yīng)由變配電所引出專門回路向中央控制室供電，供電回路應(yīng)采用保安電源供電

（2）中央操作站供電應(yīng)設(shè)不間斷電源(UPS)裝置，其容量應(yīng)包括系統(tǒng)內(nèi)用電設(shè)備的總和并考慮預(yù)設(shè)的擴(kuò)展容量，UPS供電時(shí)間不低于20分鐘。（3）DDC的電源宜采用中央控制室集中供電方式，以放射式供給各DDC，如采用就地供電方式，可有就近的保安電源供給。878BAS系統(tǒng)的接地要求：一般采用建筑物總體接地方式，要求總體接地電阻不大于1歐姆。如BAS系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置接地極，應(yīng)采用一點(diǎn)接地方式，要求接地電阻不大于4歐姆，并與建筑物防雷接地系統(tǒng)地極之間距離不小于20米。9BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用的儀表量程選擇、調(diào)節(jié)閥計(jì)算方法等，見有關(guān)自控設(shè)計(jì)手冊(cè)；現(xiàn)場儀表安裝方法，參見有關(guān)自動(dòng)化儀表標(biāo)準(zhǔn)安裝圖冊(cè)及設(shè)備生產(chǎn)廠家的安裝使用說明書。88

4.5.2建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)常用圖例及文字符號(hào)89圖形符號(hào)說明鳳機(jī)水泵空氣過濾器空氣加熱、冷卻器S=+為加熱S=-為冷卻風(fēng)門加濕器水冷機(jī)組冷卻塔熱交換器電氣配電,照明箱90

圖形符號(hào)說明圖形符號(hào)說明就地安裝儀表電動(dòng)二通閥盤面安裝儀表電動(dòng)三通閥盤內(nèi)安裝儀表電磁閥管道嵌裝儀表電動(dòng)蝶閥儀表盤，DDC站電動(dòng)風(fēng)門熱電偶電纜橋架（寬*高）熱電阻電纜及編號(hào)濕度傳感器節(jié)流孔板一般檢測點(diǎn)表4-3BAS常用圖形符號(hào)91字母第一位后繼功能被測變量修飾詞（小寫）

A

分析

報(bào)警

C

控制調(diào)節(jié)

D

差

E

電壓檢測元件

F流量

H手動(dòng)

I電流指示

J功率

掃描

K時(shí)間或時(shí)間程序操作

L

物位

燈92字母第一位后繼功能被測變量修飾詞（小寫）

M

濕度

N熱量

P壓力或真空

Q

積分累積

R記錄或打印

S速度或頻率開關(guān)或聯(lián)鎖

T溫度傳送

U多變量多功能

V閥、風(fēng)門、百葉窗

W重量或力運(yùn)算、轉(zhuǎn)換單元、伺放93字母第一位后繼功能被測變量修飾詞（小寫）

M

Z

位置驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行器表4-4BAS常用文字符號(hào)944.5.3建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法流程圖95根據(jù)系統(tǒng)集成要求確定BAS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)開始研究建筑功能了解機(jī)電專業(yè)控制要求與機(jī)電專業(yè)探討控制方案確定控制范圍和內(nèi)容確定BAS控制范圍和方向了解業(yè)主需求和未來物業(yè)管理模式節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性分析和土建專業(yè)結(jié)合，確定控制室位置面積，豎井的數(shù)量，位置面積，布線方式，標(biāo)高配合電氣專業(yè)完成配電二次設(shè)計(jì)儀表量程計(jì)算選擇調(diào)節(jié)閥計(jì)算確定BAS現(xiàn)場設(shè)備的規(guī)格、尺寸。安裝方式畫出各子系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖寫出設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)說明開列BAS設(shè)備、材料表畫出各層管線敷設(shè)平面圖各專業(yè)圖紙會(huì)簽施工圖交底及施工圖配合設(shè)計(jì)任務(wù)完成畫出大樓BAS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖圖4-21建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法流程圖964.5.4建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖97子站連接器控制子站控制子站控制子站控制子站子站連接器控制子站控制子站控制子站控制子站子站連接器控制子站控制子站控制子站控制子站分站分站分站分站局域網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)中央操作站中央操作站中央操作站打印機(jī)打印機(jī)打印機(jī)WindowsNTNovellNetwareDOS/WindowsUNIX分站總線（C-bus）子站總線子站總線子站總線E-busC-NapbusR-bus圖4-22BAS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖(一)98網(wǎng)絡(luò)控制器

NCU控制子站控制子站控制子站控制子站控制子站控制子站控制子站中央操作站中央操作站W(wǎng)indowsNTNovellNetwareUNIX打印機(jī)打印機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制器

NCU分站總線Lon網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器

NEU局域網(wǎng)Ethernet圖4-23BAS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（二）分站總線Lon99

通訊器通訊器分站分站分站控制分站分站分站分站控制分站中央操作站中央操作站打印機(jī)打印機(jī)分站總線分站總線LonLonRS232RS232調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程通訊圖4-24BAS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（三）100中央操作站控制模塊通訊器通訊器控制模塊調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器中央操作站打印機(jī)打印機(jī)RS232RS232現(xiàn)場總線Lonworks現(xiàn)場總線Lonworks控制分站控制分站控制模塊控制模塊控制模塊控制模塊控制模塊控制模塊無線通訊圖4-25BAS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（四）1014.5.5建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)控制

系統(tǒng)圖102圖4-26BAS新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)圖103

BAS監(jiān)控的主要功能監(jiān)控內(nèi)容控制方法1送鳳溫度自動(dòng)控制冬季自動(dòng)調(diào)節(jié)熱水閥開度，保證送鳳溫度為設(shè)定值夏季自動(dòng)調(diào)節(jié)冷水閥開度，保證送鳳溫度為設(shè)定值2送鳳濕度自動(dòng)控制在北方冬季自動(dòng)調(diào)節(jié)加強(qiáng)閥開度，保證送鳳濕度為設(shè)定值3過濾器堵塞報(bào)警空氣過濾器兩端壓差過大時(shí)報(bào)警，提示清掃4機(jī)組定時(shí)啟停控制根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日作息時(shí)間表，定時(shí)啟停機(jī)組，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)機(jī)組工作時(shí)間，提示定時(shí)維修5連鎖保護(hù)控制聯(lián)鎖，鳳機(jī)停止后，新風(fēng)風(fēng)門，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，電磁閥自動(dòng)關(guān)閉，保護(hù)，鳳機(jī)啟動(dòng)后，其前后壓差過低時(shí)故障報(bào)警，并聯(lián)鎖停機(jī)，防凍保護(hù)，盤管處設(shè)溫控開關(guān)，當(dāng)溫度過低時(shí)開啟熱水閥說明：本圖中示出四管制恒風(fēng)變水量帶加濕新風(fēng)機(jī)組的BAS監(jiān)控系統(tǒng)，可根據(jù)具體應(yīng)用取舍。104圖4-27BAS熱交換系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖105

BAS監(jiān)控主要功能表監(jiān)控內(nèi)容控制方法1二次水溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)熱交換器一次熱水/蒸氣閥開度，保證二次出水溫度為設(shè)定值，2自動(dòng)聯(lián)鎖當(dāng)循環(huán)停止運(yùn)行時(shí)，熱水/蒸氣調(diào)節(jié)閥應(yīng)迅速關(guān)閉3設(shè)備定時(shí)啟停控制根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日作息時(shí)間，定時(shí)啟停設(shè)備，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備工作時(shí)間，提示定時(shí)維修4參數(shù)檢測及報(bào)警自動(dòng)檢測系統(tǒng)內(nèi)各測點(diǎn)的溫度壓力，流量參數(shù)，定時(shí)記錄，打印，越限報(bào)警106圖4-28BAS生活給水系統(tǒng)控制圖107

BAS監(jiān)控總表監(jiān)控內(nèi)容控制方法1水箱水位自動(dòng)控制生活水箱水位低于啟泵水位時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)生活泵生活水箱水位高于停泵水位時(shí)自動(dòng)停生活泵根據(jù)工藝要求，確定水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)及控制策略2設(shè)備啟?？刂谱詣?dòng)設(shè)計(jì)設(shè)備工作時(shí)間，提示定時(shí)維修根據(jù)每臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行與備用泵3參數(shù)檢測及報(bào)警生活水箱水位低于報(bào)警水位時(shí)自動(dòng)報(bào)警生活水箱水位高于溢流水位時(shí)自動(dòng)報(bào)警如取消水箱，可采用恒壓供水108圖4-29BAS生活排水系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖109

BAS監(jiān)控系統(tǒng)主要功能表監(jiān)控內(nèi)容控制方法1水位自動(dòng)控制水坑，水池水位高于啟泵水位時(shí)自動(dòng)啟泵排水水位低于停泵水位時(shí)自動(dòng)停泵水池水位高于報(bào)警水位時(shí)啟動(dòng)備用泵2設(shè)備啟?？刂谱詣?dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備工作時(shí)間，提示定時(shí)維修，根據(jù)每臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)確定運(yùn)行與備用泵3參數(shù)檢測及報(bào)警水坑，水池水位高于報(bào)警水位時(shí)自動(dòng)報(bào)警1104.5.6建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)平面

布置示意圖111圖4-30