建筑設(shè)備監(jiān)控與管理

3/27/20233/27/2023建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

智能建筑概述

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)檢測與控制原理

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

KMDigital控制系統(tǒng)

工程現(xiàn)場施工管理3/27/2023一、智能建筑概述3/27/2023智能建筑發(fā)展史1984年美國康涅狄格州哈特福特市的“都市辦公大樓”（CityPlaceBuilding）為世界上出現(xiàn)的第一幢“智能大廈”日本“本田青山大樓”90年末期迅速發(fā)展國內(nèi)80年代末出現(xiàn)早期智能建筑3/27/2023智能建筑內(nèi)容通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)火災(zāi)自動報警和消防聯(lián)動系統(tǒng)安全防范系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)系統(tǒng)集成3/27/2023智能建筑的經(jīng)濟(jì)效益降低能源消耗確保系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運行提高管理水平，降低運行人員的勞動強度減少管理人員3/27/2023建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）將建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)與通風(fēng)、變配電、照明、給排水、熱源與熱交換、冷凍和冷卻及電梯和自動扶梯等系統(tǒng)，以集中管理、監(jiān)視，分散控制為目的的構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。也稱樓宇自動化系統(tǒng)。3/27/2023BAS系統(tǒng)組成調(diào)節(jié)對象檢測元件各種傳感器執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)分站DDC傳輸通道中央處理機中央控制室現(xiàn)場部分3/27/2023中央控制室（數(shù)據(jù)中心）：包括中央處理機（一臺微型計算機、存儲器、磁帶機和接口裝置）、外圍設(shè)備（顯示終端、鍵盤、打印機）和不間斷電源三部分。傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：傳感器是指裝設(shè)在各監(jiān)視現(xiàn)場和各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關(guān)、用來檢測現(xiàn)場設(shè)備的各種參數(shù)（如溫度、濕度、壓差、液位等），并發(fā)出信號送到調(diào)節(jié)控制器（分站、數(shù)據(jù)中心等），如鉑電阻溫度檢測器、復(fù)合濕度檢測器、風(fēng)道靜壓變送器、差壓變送器；執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)：裝設(shè)在各監(jiān)控現(xiàn)場接受分站調(diào)節(jié)控制器的輸出指令信號，并調(diào)節(jié)控制現(xiàn)場運行設(shè)備的機構(gòu)，如電動閥、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等，包括執(zhí)行機構(gòu)（如電動閥上的電機）和調(diào)節(jié)機構(gòu)（電動閥的閥門）分站控制器：是以微處理機為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控制器（DDC），它接收傳感器輸出的信號，進(jìn)行數(shù)字運算，邏輯分析判斷處理后自動輸出控制信號，動作執(zhí)行調(diào)節(jié)機構(gòu)。3/27/2023傳感器A/D轉(zhuǎn)換器微處理器D/A轉(zhuǎn)換器執(zhí)行器變送器圖13/27/2023BuildingAutomationHardware3/27/2023傳感器及執(zhí)行機構(gòu)3/27/2023濕度傳感器檢測房間、風(fēng)道等環(huán)境濕度型號：HU-224/225供電：12-40VDC12-35VAC輸出：4-20mA（2-wire）0-5VDC/0-10VDC3/27/2023ElectronicActuators3/27/2023ElectronicValves

3/27/2023(三)空調(diào)DDC監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

空調(diào)DDC系統(tǒng)能實現(xiàn)樓宇中空調(diào)系統(tǒng)各種控制功能，同時具備各種管理功能。（1）能量控制及管理功能。即根據(jù)建筑物實際冷、熱負(fù)荷，對空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)進(jìn)行控制，自動控制冷熱設(shè)備運行狀態(tài)及運行參數(shù)，使整個空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。（2）對空調(diào)系統(tǒng)及其冷、熱源系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制及監(jiān)測，對空調(diào)設(shè)備運行進(jìn)行監(jiān)測。（3）空調(diào)設(shè)備如冷水機組、泵、風(fēng)機等在規(guī)定時間的啟?？刂疲赃_(dá)到節(jié)能目的。3/27/2023（4）自動累積空調(diào)設(shè)備的運行時間，維修期限報警，以便更換或維修相關(guān)設(shè)備，延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備的運行質(zhì)量。（5）根據(jù)空調(diào)設(shè)備運行時間，自動切換工作及備用設(shè)備，保持設(shè)備良好的工作狀態(tài)。（6）對空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗進(jìn)行計量，記費。（7）各種物業(yè)管理文本的自動生成、打印及查詢。3/27/2023二、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

檢測與控制原理3/27/2023分類空氣處理設(shè)置集中式系統(tǒng)半集中式系統(tǒng)分散式系統(tǒng)負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用介質(zhì)全空氣系統(tǒng)空氣-水式系統(tǒng)全水式系統(tǒng)制冷劑直接蒸發(fā)系統(tǒng)3/27/2023空氣處理機組在空氣處理過程中，靠調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)的流量，保證室內(nèi)空氣的新鮮程度，較為節(jié)能的形式—雙風(fēng)機空氣處理機組。包括新風(fēng)段、混合段、過濾段、冷卻/加熱段、加濕段、送風(fēng)段、回風(fēng)段。3/27/2023空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)測控制內(nèi)容1、根據(jù)室外溫度，調(diào)節(jié)新/回/排風(fēng)閥門的開度2、根據(jù)回風(fēng)溫度，調(diào)節(jié)冷/熱水閥門3、根據(jù)回風(fēng)的濕度，控制加濕閥門的開度4、監(jiān)測防凍開關(guān)的狀態(tài)送風(fēng)溫/濕度回風(fēng)溫/濕度典型房間溫/濕度新/回/排風(fēng)閥冷熱水閥門加濕閥門回風(fēng)機狀態(tài)/啟停過濾器送風(fēng)機狀態(tài)/啟停狀態(tài)防凍開關(guān)狀態(tài)3/27/2023二管制空調(diào)系統(tǒng)原理3/27/2023KMDigital空調(diào)系統(tǒng)控制典型配置直接數(shù)字控制器KMD-5802(8個輸入/8個輸出)壓差開關(guān)CSE-1100風(fēng)門執(zhí)行器MEP-1262防凍開關(guān)CTE-3006風(fēng)道溫濕度傳感器THE-1002調(diào)節(jié)水閥閥VEP系列3/27/20233/27/2023新風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測控制內(nèi)容1、根據(jù)送風(fēng)溫度，調(diào)節(jié)冷/熱水閥門2、根據(jù)送風(fēng)的濕度，控制加濕閥門的開度3、監(jiān)測防凍開關(guān)的狀態(tài)送風(fēng)溫/濕度新風(fēng)閥冷熱水閥門加濕閥門送風(fēng)機狀態(tài)/啟停過濾器狀態(tài)防凍開關(guān)狀態(tài)3/27/2023新風(fēng)系統(tǒng)原理圖3/27/2023新風(fēng)+風(fēng)機盤管系統(tǒng)風(fēng)機盤管由冷、熱源提供的冷、熱水來承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷，新風(fēng)系統(tǒng)為室內(nèi)提供經(jīng)過處理的新鮮空氣;一套新風(fēng)系統(tǒng)提供一個區(qū)域的新風(fēng)供給，這一區(qū)域里連接著一組風(fēng)機盤管;一套風(fēng)機盤管提供一個小區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)。新風(fēng)機組是由建筑設(shè)備監(jiān)控與管理系統(tǒng)集中監(jiān)控，風(fēng)機盤管是三速控制開關(guān)，包括就地人工控制，網(wǎng)絡(luò)型三速控制開關(guān)。3/27/2023KMDigital新風(fēng)系統(tǒng)控制典型配置直接數(shù)字控制器KMD-5802(8輸入/8輸出)壓差開關(guān)CSE-1102風(fēng)門執(zhí)行器MEP-1261防凍開關(guān)CTE-3006風(fēng)道溫濕度傳感器THE-1002調(diào)節(jié)水閥VEP系列3/27/2023空調(diào)冷源系統(tǒng)壓縮式制冷系統(tǒng)吸收式制冷系統(tǒng)3/27/2023壓縮式制冷系統(tǒng)工作原理壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器逆卡諾循環(huán)原理系統(tǒng)設(shè)備：冷水機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、集水器、分水器，連接管道和管道上閥門，補水設(shè)備3/27/2023吸收式制冷系統(tǒng)工作原理

直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組直接燃燒天然氣、煤氣、柴油等燃料，以水/溴化鋰作為冷媒，提供制冷、采暖和熱水的設(shè)備。

蒸汽（熱水）吸收式制冷機組蒸發(fā)器、吸收器、冷凝器、發(fā)生器、溶液泵、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)組成。3/27/20233/27/2023冷凍站系統(tǒng)監(jiān)測控制1、根據(jù)外部設(shè)備所需要的冷量，控制冷凍機的啟/停臺數(shù)； Q=K*P*（T1-T2）2、根據(jù)冷卻回水的溫度控制冷卻塔的啟/停臺數(shù)；

3、根據(jù)總供/回水的壓差，調(diào)節(jié)電動旁通閥；冷凍水供/回水溫度冷卻水供/回水溫度冷凍水總回水流量冷凍水供/回水壓差冷凍機狀態(tài)/啟停冷凍泵狀態(tài)/啟停冷卻泵狀態(tài)/啟停冷卻塔狀態(tài)/啟停3/27/20233/27/2023KMD-5210多功能控制器水溫傳感器：STE-1421+HMO4533流量傳感器：220B+UFT-1A壓差傳感器：692水流開關(guān)：F61KB旁通閥：VEP-系列KMDigital冷凍站控制典型配置3/27/2023熱源系統(tǒng)來源：城市熱力管網(wǎng)、鍋爐、直燃型溴化鋰?yán)鋅熱水機組、熱泵機組、地?zé)崮?、廢熱資源熱力學(xué)定律—熱量總是由高溫物體自發(fā)地傳向低溫物體，兩種流體存在溫度差，就必然有熱量進(jìn)行傳遞。控制檢測：利用熱交換器二次側(cè)出水溫度，調(diào)節(jié)一次測閥的開度根據(jù)熱交換系統(tǒng)二次側(cè)的回水溫度，確定循環(huán)泵的啟停。3/27/20233/27/2023給排水系統(tǒng)檢測與控制水位控制集水坑、污水坑水箱、水池監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)報警高于、低于報警水位自動報警3/27/2023給排水水箱液位控制3/27/2023通風(fēng)系統(tǒng)包括：排風(fēng)、排煙和送風(fēng)分類：地下室送/排風(fēng)機組。平時是空氣質(zhì)量保證的通風(fēng)、換氣作用，火災(zāi)狀態(tài)下，作為消防排煙使用。樓梯間前室和消防電梯前室的防煙、排煙通風(fēng)，完全由消防控制系統(tǒng)來管理。廚房、衛(wèi)生間、浴室等設(shè)置的機械通風(fēng)，進(jìn)行局部排風(fēng)或全面換氣。其它為改善環(huán)境的空調(diào)通風(fēng)。3/27/2023以上僅對系統(tǒng)進(jìn)行了簡單的闡述。實際工程設(shè)計中，系統(tǒng)控制設(shè)計是空調(diào)專業(yè)提出技術(shù)要求，由電氣、自控專業(yè)實現(xiàn)完成的搞好系統(tǒng)控制更需要專業(yè)間密切配合及相互了解。3/27/2023三、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計3/27/2023設(shè)計步驟技術(shù)需求分析確定各功能子系統(tǒng)的控制方案確定系統(tǒng)監(jiān)控點和監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)計匯總控制設(shè)備（傳感器、控制器）清單繪制各種被控設(shè)備的控制原理圖，繪制出整個設(shè)備BAS施工平面圖和系統(tǒng)圖采用組態(tài)軟件完成系統(tǒng)、畫圖及控制組態(tài)和軟件設(shè)計3/27/2023BAS系統(tǒng)的設(shè)計具有很大的靈活性，應(yīng)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(nèi)不同區(qū)域的要求和被控系統(tǒng)的各個特點，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，避免投資的盲目性。3/27/2023四、KMDigital控制系統(tǒng)3/27/2023美國KMC控制公司樓宇自控產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家有近40年的運營歷史樓宇自控領(lǐng)域全球最大的公司之一專注于樓宇自動化控制領(lǐng)域被列入美國軍方采購樓宇自動化產(chǎn)品供應(yīng)商目錄提供樓宇自控全系列產(chǎn)品從研制生產(chǎn)氣動控制產(chǎn)品起家，產(chǎn)品線齊全，技術(shù)獨特。

風(fēng)門執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、開關(guān)閥、溫濕度、壓力、流量等傳感器、控制器全球VAV控制系統(tǒng)的最大供應(yīng)廠家，在變風(fēng)量（VAV）控制技術(shù)方面引領(lǐng)世界潮流3/27/2023生產(chǎn)的每一步都進(jìn)行檢測3/27/2023KMC主要產(chǎn)品KMDigital控制系統(tǒng)軟件示例3/27/2023

KMC的主要產(chǎn)品傳感器閥門執(zhí)行器–氣動&電動WindowsandWindowsCE版軟件DDC控制器3/27/2023KMC產(chǎn)品

3/27/2023PneumaticControls3/27/2023PneumaticValves3/27/2023PneumaticActuators

3/27/2023ElectronicControls3/27/2023KMC公司溫度傳感器測量液體和氣體溫度右圖：管式溫度傳感器準(zhǔn)確度：+/-0.2°C測量范圍:-34--71°CSTE-14XX系列STE-1402STE-1411STE-1421STE-14513/27/2023KMC公司濕度傳感器檢測房間、風(fēng)道等環(huán)境濕度型號：HU-224/225精度：+/-2%,+/-3%RH范圍：0-100%RH供電：12-40VDC12-35VAC輸出：4-20mA（2-wire）0-5VDC/0-10VDC3/27/2023ElectronicActuators3/27/2023ElectronicValves

3/27/2023BuildingAutomationHardware3/27/2023BuildingAutomationSoftware3/27/2023

KMDigital

控制系統(tǒng)3/27/2023KMDigital控制系統(tǒng)框架示意3/27/2023StartSmall底層遠(yuǎn)程通訊RS485每條子網(wǎng)可連接124個DDC。DDC之間完全是點對點通訊。子網(wǎng)不依賴于主網(wǎng)存在。主網(wǎng)級控制器LANCONTROLLER可擴(kuò)展出128個點，2條子網(wǎng)，共248個DDC.可通過RS485接口，以太網(wǎng)接口，,Bacnet,光纖等方式與其它124個LANControllers相連子網(wǎng)控制器可通過撥號報警StartSmallandE-Volve小到16個點大到50萬點的系統(tǒng)3/27/2023所有控制器之間的通訊不依賴于主網(wǎng)控制器，都是點對點方式。WideAreaNetwork(WAN)可連接32個控制器LocalAreaNetworks(LAN)可連接124個控制器電腦與WAN和LAN上的任何一個DDC相連，都可瀏覽整個網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)并調(diào)用其它DDC上的點。DDC種類多，點數(shù)設(shè)置合理，組態(tài)靈活I(lǐng)/O接口種類軟件設(shè)定，便于設(shè)計和調(diào)整控制器、傳感器、執(zhí)行器一體化設(shè)計專用控制器出廠時可預(yù)裝控制程序，也可現(xiàn)場編程每個DDC均可與PC機連接，方便系統(tǒng)構(gòu)成及現(xiàn)場調(diào)試

KMDigital系統(tǒng)構(gòu)架3/27/2023LANController(KMD-5210)TierIControllers173/27/2023

NativeBACnet系統(tǒng)全套的BACnet產(chǎn)品系統(tǒng)搭配靈活全部BACnet產(chǎn)品都符合ASHRAEStandard135.1P標(biāo)準(zhǔn)全部產(chǎn)品都經(jīng)過BACnetTestingLaboratory(BTL)認(rèn)證3/27/2023BACNetLANControllerTierIControllers3/27/2023BACnetLANControllerTierIControllers203/27/20233/27/2023軟件示例3/27/2023WinControl動態(tài)界面示例3/27/2023WinControl操作示例3/27/2023WinControl功能示例3/27/2023五、工程現(xiàn)場施工管理電氣敷設(shè)設(shè)備安裝3/27/2023BAS電氣敷設(shè)

支架安裝、線槽敷設(shè)、電線管敷設(shè)

在同一線槽內(nèi)的不同信號，不同電壓等級的電纜，應(yīng)分類布置，110V以上交流電源線路和連鎖線路，不應(yīng)與弱電信號電纜（線）同槽敷設(shè)。導(dǎo)線在管內(nèi)或線槽內(nèi)不應(yīng)有接頭和扭結(jié)。導(dǎo)線的接頭應(yīng)在接線盒內(nèi)焊接或用端子連接。信號線路、供電線路、連鎖線路以及有特殊要求的儀表信號線路，應(yīng)分別采用各自的保護(hù)管。儀表盤（箱）內(nèi)端子板兩端的線路，均應(yīng)按施工圖紙標(biāo)號。當(dāng)強電弱電都采用PVC管時，為避免干擾，弱電配管應(yīng)盡量避免與強電配管平行敷設(shè)，若必須平行敷設(shè)，相隔距離宜大于0.5米。BAS電氣線路敷設(shè)的施工，應(yīng)具備施工平面圖、CP箱接線圖、安裝大樣圖、系統(tǒng)圖以及其他必要的技術(shù)文件。3/27/2023BAS設(shè)備安裝中央控制及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備應(yīng)在中央控制室的土建和裝飾工程完工后安裝。現(xiàn)場控制設(shè)備的安裝位置應(yīng)與管道保持一定距離，如不能避開管道，則必須避開閥門、法蘭、過濾器等管道器件，蒸汽口。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)機房、新風(fēng)機房等控制參數(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；每臺DDC的輸入輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有10%-15%的余量；

3/27/20233/27/2023輸入設(shè)備安裝溫、濕度傳感器的安裝壓力傳感器與壓差傳感器的安裝水流開關(guān)的安裝水管流量傳感器的安裝3/27/2023溫、濕度傳感器的安裝

不應(yīng)安裝在陽光能直射的位置，其它幅射熱影響的位置和遠(yuǎn)離有高振動或電磁場干擾的區(qū)域；室外溫、濕度傳感器不應(yīng)安裝在環(huán)境潮濕的位置；風(fēng)管型溫、濕度傳感器應(yīng)安裝在風(fēng)速穩(wěn)，并能正確反映風(fēng)管溫濕度的位置；風(fēng)管型溫、濕度傳感器的安裝應(yīng)在風(fēng)管保溫層完成之后；風(fēng)管型溫、濕度傳感器應(yīng)安裝在風(fēng)管的直管段，如不能安裝在直管段，則應(yīng)避開風(fēng)管內(nèi)通風(fēng)死角的位置安裝；水管型溫度傳感器的安裝，應(yīng)在工藝管道預(yù)制、安裝同時進(jìn)行；水管型溫度傳感器的開孔與焊接工作，必須在工藝管道的防腐、襯里、吹掃和壓力試驗前進(jìn)行；水管型溫度傳感器不宜安裝在焊縫及其邊緣上開孔及焊接；水管型溫度傳感器的安裝位置應(yīng)選在水流溫度變化靈敏和具有代表性的地方，不宜選在閥門等阻力部件的附近和水流束呈死角處以及振動較大的地方；3/27/2023壓力傳感器與壓差傳感器的安裝風(fēng)管型壓力傳感器應(yīng)安裝在便于調(diào)試、維修、氣流流束穩(wěn)定和管道的上半部位置；風(fēng)管型壓力傳感器的安裝應(yīng)在風(fēng)管保溫層完成之后；風(fēng)管型壓力傳感器應(yīng)安裝在風(fēng)管的直管段，如不能安裝在直管段，則應(yīng)避開風(fēng)管內(nèi)通風(fēng)死角的位置安裝；風(fēng)管型壓力傳感器應(yīng)安裝在溫、濕度傳感器的上游側(cè)；水管型壓力與壓差傳感器的安裝，應(yīng)在工藝管道預(yù)制、安裝同時進(jìn)行；水管型壓力與壓差傳感器的開孔與焊接工作，必須在工藝管道的防腐、襯里、吹掃和壓力試驗前進(jìn)行；水管型壓力與壓差傳感器應(yīng)安裝在溫、濕度傳感器的上游側(cè)；3/27/2023水流開關(guān)的安裝

水流開關(guān)的安裝，應(yīng)在工藝管道預(yù)制、安裝的同時進(jìn)行；水流開關(guān)上的箭頭方向應(yīng)與水流方向一致；水流開關(guān)的開孔與焊接工作，必須在工藝管道的防腐、襯里、吹掃和壓力試驗前進(jìn)行；水流開關(guān)不宜安裝在焊縫及其邊緣上開孔及焊接；水流開關(guān)應(yīng)安裝在水平管段上，不應(yīng)安裝在垂直管段上；水流開關(guān)應(yīng)安裝在便于調(diào)試、維修的地方。3/27/2023水管流量傳感器的安裝

水管流量傳感器的安裝，應(yīng)在工藝管道預(yù)制、安裝的同時進(jìn)行。水管流量傳感器的開孔與焊接工作，必須在工藝管道的防腐、襯里、吹掃和壓力試驗前進(jìn)行。水管流量傳感器不宜安裝在焊縫及其邊緣上開孔及焊接。水管流量傳感器的安裝位置應(yīng)選在水流流速穩(wěn)定的地方，不宜選在閥門等阻力部件的附近和水流速呈死角處以及振動較大的地方。水管流量傳感器應(yīng)安裝在直管段上