現(xiàn)代化大廈的樓宇自動控制工程案例

樓宇自動控制系統(tǒng)，簡稱為樓控系統(tǒng)，又稱為建筑設(shè)備自動

化系統(tǒng),是建筑智能的I重要構(gòu)成部分,將對整座建筑的空調(diào)

系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)組、制冷機(jī)組、冷卻塔、風(fēng)機(jī)盤管、水箱水位、

照明回路等系統(tǒng)進(jìn)行信號采集和控制，實現(xiàn)大廈設(shè)備管理自

動化，起到集中管理、分散控制、節(jié)省能耗日勺作用。

、工程概況

沈陽房地產(chǎn)交易中心位于沈陽市中心地帶，總建筑面積

53000m2,總投資為億元，樓宇自動控制投資為312萬元。大

廈地上19層，地下2層。其中，地下兩層為停車場，地上1-9

層為房地產(chǎn)交易市場，10T9層為高級寫字間。是一座對辦公

環(huán)境規(guī)定較高日勺現(xiàn)代化建筑。

2、需要控制日勺機(jī)電設(shè)備記錄

空調(diào)機(jī)組,共23臺，分布于1-10層、17層、18層和地下1

層。采用組合式空調(diào)機(jī),室內(nèi)回風(fēng)與新風(fēng)混合，通過濾器過濾,

加熱、加濕后送入室內(nèi)；

新風(fēng)機(jī)組,共22臺，分布于9~19層,將新風(fēng)通過濾器過濾,加

熱、加濕后送人室內(nèi)；

送風(fēng)機(jī)組,共8臺，分布于地下1層和地下2層,夏天送自然

風(fēng)，冬天送熱風(fēng),將新風(fēng)通過濾器,加熱后送人室內(nèi)

冷凍/冷卻水系統(tǒng):冷凍站系統(tǒng)共有4臺冷水機(jī)組、4臺冷卻

泵、4臺冷凍泵、1個分水器、1個集水器位于地下2層，尚

有4臺冷卻水塔位于樓頂屋面；

換熱站:在地下2層，有2臺平板式換熱器,兩臺空調(diào)熱水循

環(huán)泵；

給排水:有一種生活水池、6臺生活水泵位于地下2層，11個

積水坑,分布于地下1層和地下2層；

熱風(fēng)幕:共36臺熱風(fēng)幕，分布于地下1層、地上1層和3層;

照明：照明分為樓內(nèi)照明和泛光照明,樓內(nèi)照明控制84個回

路,泛光照明控制20回路；

變配電:變電所在地下1層，共有4臺變壓器。需要監(jiān)測每臺

參數(shù)；

風(fēng)機(jī)盤管:共有362個風(fēng)機(jī)盤管,分布于9~19層;排風(fēng)機(jī):共

有16臺排風(fēng)機(jī),分布于地下1層和地下2層。

3、樓宇自控工程實行

我們選擇西門子的頂峰產(chǎn)品來完畢沈陽房地產(chǎn)交易中心的

樓宇控制工作，購置了2臺mBc、28臺mEc、22臺DPU和若

干模塊和前端設(shè)備。其中mBc和模塊分別用于冷站和變電所,

每臺mEc用來控制兩臺自主機(jī)組。DPU用來控制排污泵、照

明回路、排風(fēng)機(jī)等。前端設(shè)備分別用于空調(diào)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、冷

/熱站、積水坑等處，為了便于對多種設(shè)備的集中管理，我們

在樓宇控制中心安裝了1臺康柏電腦、1臺LQ1600kIH打印

機(jī)。

按有關(guān)原則和規(guī)定完畢布線和設(shè)備安裝I作后來，就可以實

行對多種設(shè)備日勺監(jiān)控了。下面分別闡明多種設(shè)備的監(jiān)控狀

況。

空調(diào)機(jī)組當(dāng)空調(diào)機(jī)組工作時，控制程序?qū)⑦\(yùn)用風(fēng)道溫度和濕

度傳感器cPm65采集的回風(fēng)溫度和濕度與設(shè)定日勺溫度和濕度

進(jìn)行比較,運(yùn)用先進(jìn)的比例積分微分算法閉環(huán)調(diào)整盤管供水

閥門日勺開度和加濕器。由于算法先進(jìn),可使振蕩最小,并保持

精密的控制，一直使室內(nèi)的溫度和濕度靠近于設(shè)定值。由于

室外新風(fēng)溫度在大多數(shù)狀況下都與設(shè)定值相差較多，無論升

溫還是降溫,都要消耗能量:為此,我們根據(jù)空氣質(zhì)量檢測的

成果，由程序自行調(diào)整新風(fēng)閥的開度，既可保證室內(nèi)空氣質(zhì)

量,又可防止能量日勺揮霍。在春秋過渡季節(jié)，因無需溫度調(diào)整,

可將新風(fēng)閥全開，以獲得盡量多的新鮮日勺空氣。通過網(wǎng)絡(luò)和

軟件，可以實目前中央控制室對各空調(diào)機(jī)組進(jìn)行控制和管

理。還可以將各空調(diào)機(jī)組的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)機(jī)故障報警、

過濾阻塞報警、盤管低溫報警等傳到中央控制室日勺控制主機(jī)

上，一旦有報警發(fā)生，程序?qū)⑹宫F(xiàn)場控制器做出關(guān)機(jī)和開水

閥等保護(hù)動作，以免設(shè)備受損。

新風(fēng)機(jī)組由于新風(fēng)機(jī)組和送風(fēng)機(jī)組無回風(fēng)，因此風(fēng)道溫度和

濕度傳感器GFm65安裝在送風(fēng)管道上。對新風(fēng)機(jī)組和送風(fēng)機(jī)

組來說，只要機(jī)組工作，新風(fēng)閥就得全開，不需要調(diào)整，因此

選用開關(guān)式風(fēng)閥驅(qū)動器。由于進(jìn)來H勺都是新風(fēng)，因此不用監(jiān)

測空氣質(zhì)量。其他狀況與空調(diào)機(jī)組相似。

送風(fēng)機(jī)組送風(fēng)機(jī)組工作狀況與新風(fēng)機(jī)組大體相似。區(qū)別只有

兩

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時間:2023-8-1

瀏覽量：點(diǎn)：其一，送風(fēng)機(jī)是為地下車庫送新風(fēng)的I,不需要調(diào)

整濕度;其二，送風(fēng)機(jī)組在發(fā)生火災(zāi)事故時必須啟動，當(dāng)消防

系統(tǒng)啟動送風(fēng)機(jī)時,新風(fēng)閥必須隨之全開。為此,我們使用控

制風(fēng)機(jī)啟/停日勺主接觸器時輔助觸點(diǎn)日勺開/閉來控制新風(fēng)閥

時開/關(guān)。

冷凍與冷卻水系統(tǒng)冷凍/冷卻水系統(tǒng)由冷卻塔、冷卻水泵、

冷凍水泵、分水器、集水器和冷凍機(jī)組等構(gòu)成。要監(jiān)控的數(shù)

據(jù)點(diǎn)數(shù)量多、類型復(fù)雜。我們運(yùn)用一臺mEc-40、若干模塊、

若干前端設(shè)備加上我們在Insigh基礎(chǔ)上開發(fā)的軟件完畢這

些設(shè)備日勺監(jiān)控工作。詳細(xì)控制狀況如下:冷凍/冷卻水系統(tǒng)由

軟件控制，嚴(yán)格按規(guī)定的次序和時間間隔啟/停多種設(shè)備,我

們的控制次序如下：開機(jī)：開冷卻水閥門一開冷卻塔風(fēng)機(jī)一

開冷卻水泵一開冷凍水閥門一開冷凍水循環(huán)泵一開冷凍機(jī)

組。

關(guān)機(jī):關(guān)冷凍機(jī)組一關(guān)冷凍水循環(huán)泵一關(guān)冷凍水閥門一關(guān)冷

卻塔風(fēng)機(jī)一關(guān)冷卻水泵一關(guān)冷卻水閥門。

冷凍機(jī)組運(yùn)行時，隨時檢測冷凍/冷卻水日勺水流狀態(tài),一旦有

冷凍或冷卻水停止流動，立即停止冷凍機(jī)組運(yùn)行，以免結(jié)冰，

導(dǎo)致冷凍機(jī)組損壞日勺嚴(yán)重后果。我們的程序不僅可以控制每

臺冷凍機(jī)組的啟/停，并且還可以使整個冷站到達(dá)最低能耗，

到達(dá)最低日勺主機(jī)折舊率。在管道的合適位置設(shè)置溫度傳感器,

以測量空調(diào)水供/回水溫度，根據(jù)程序或管理H勺日程安排自

動開關(guān)冷凍機(jī)組;根據(jù)管理口勺規(guī)定自動切換4臺機(jī)組的運(yùn)行

次序，合計每臺機(jī)組運(yùn)行時間，自動選擇運(yùn)行時間最短時機(jī)

組運(yùn)行，使每臺機(jī)組運(yùn)行時間基本相等，以延長機(jī)組使用壽

命。自動監(jiān)測各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，故障報警，并按照實際

狀況自動啟動備用設(shè)備;根據(jù)總管水流量和供/回溫度，計算

系統(tǒng)總負(fù)荷來控制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行臺數(shù)。當(dāng)負(fù)荷不小于一臺

機(jī)組口勺15%,則第二臺機(jī)組運(yùn)行。

我們在分水器和集水器之間安裝了旁通調(diào)整閥，并在供/回

水管路上分別安裝了壓力傳感器，根據(jù)冷凍機(jī)組供/回水壓

力差來調(diào)整冷凍水旁通閥開度。保證冷凍水系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)

定。

我們在冷卻水日勺供/回水總管之間安裝了旁通調(diào)整閥，通過

調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行臺數(shù)和冷卻水供/回水旁通閥開度，使

冷卻水供/回水溫度保持在設(shè)定時范圍內(nèi)。

補(bǔ)水泵的啟停也是由程序控制的。監(jiān)測膨脹水箱水位，當(dāng)水

位降到低限時啟動補(bǔ)水泵，當(dāng)水位上升到原則水位時停補(bǔ)水

泵。在實現(xiàn)自動控制的同步，在中央控制計算機(jī)上顯示膨脹

水箱日勺水位和補(bǔ)水泵的運(yùn)行狀態(tài),并可做到超低水位報警。

熱換站熱換站與冷凍系統(tǒng)共用一種mBc-40.我們在管路的合

適位置安裝了溫度傳感器和熱水調(diào)整閥。監(jiān)測熱換器二次側(cè)

的供水溫度，程序?qū)⒋藴囟群驮O(shè)定值進(jìn)行比較，采用比例積

分微分算法閉環(huán)調(diào)整換熱器一次側(cè)日勺供水流量。在保證供熱

規(guī)定H勺狀況下,盡量地節(jié)省能量。

給排水用水位開關(guān)監(jiān)測生活水池的水位，根據(jù)設(shè)定日勺高下水

位控制供水閥日勺開/關(guān)。水位降到低水位時開閥,升到高水位

時關(guān)閥，并做到超低水位和超高水位報警。根據(jù)供水管路的

壓力，控制供水泵的啟停,監(jiān)測供水泵時運(yùn)行狀態(tài)，故障時報

警。用水位開關(guān)監(jiān)測各積水坑的水位高/低，當(dāng)?shù)竭_(dá)高水位時

啟動排污泵，當(dāng)水位下降到低位時停泵。每個積水坑中有兩

個排污泵，程序每次都選擇合計運(yùn)行時間少日勺泵運(yùn)行，以保

證設(shè)備使用均衡°為防止因排污泵等故障,導(dǎo)致污水溢出,我

們監(jiān)測了超限報警水位，當(dāng)?shù)竭_(dá)此水位時，系統(tǒng)將報警，以便

工作人員和時處理。

熱風(fēng)幕沈陽房地產(chǎn)交易中心大廈采用的是電熱幕,這種電熱

幕規(guī)定電熱器關(guān)閉后，風(fēng)扇要繼續(xù)工作2-3min,以免余熱散

發(fā)不出來，導(dǎo)致?lián)p壞。廠家提供的電熱幕有兩個按鍵,分別控

制電熱器和風(fēng)扇，可在現(xiàn)場手動操作。樓控系統(tǒng)若想控制熱

風(fēng)幕有兩種措施：其一是用控制器分別控制電熱器和風(fēng)扇。

從技術(shù)上講很輕易，但要增長一倍的控制點(diǎn)，而控制器的價

格又很高,每增長一種控制點(diǎn),將增長一千元左右的投資，建

設(shè)方難以接受。另一種措施是將熱風(fēng)幕H勺供電回路分為主回

路和輔助回路，主回路為電熱器供電,輔助回路為風(fēng)扇供電。

重新設(shè)計一套控制回路，使主回路一接通，輔助回路隨之立

即接通,而當(dāng)主回路繼開時,輔助回路延遲一段時間才斷開。

這樣做既到達(dá)了控制規(guī)定，也節(jié)省了投資，因此我們選攔了

這種措施。僅此一項，就為沈陽房地產(chǎn)交易中心節(jié)省了近四

萬元。在樓控中心計算機(jī)上，程序首先采集環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境

溫度低于設(shè)定值時,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間表控制每臺熱風(fēng)幕

時啟停,并顯示熱風(fēng)幕時工作狀態(tài)。當(dāng)有特殊狀況時,在現(xiàn)場

和樓控計算機(jī)上都可對熱風(fēng)幕進(jìn)行手動啟停。

照明我們運(yùn)用mBc、DPU、計算機(jī)和軟件配合,對每一回路按

預(yù)先設(shè)定H勺時間表進(jìn)行控制。必要日勺時候,在現(xiàn)場和樓控計

算機(jī)上都可對每一路燈進(jìn)行手動開/關(guān)。對公共走廊和泛光

照明也實現(xiàn)了光控制。即：當(dāng)該處較亮?xí)r不開燈。每一路燈

的狀態(tài)可在計算機(jī)上顯示，并可合計開燈時間。為防止忽然

燈滅,我們用數(shù)字輸出點(diǎn)時常閉觸點(diǎn)控制燈回路。

變配電我們監(jiān)測了所有4臺變壓器日勺輸出功率、功率因數(shù)、

用電量和次級回路每相電壓、電流，并可準(zhǔn)時間合計這些數(shù)

值。當(dāng)出現(xiàn)過壓、欠壓、過流等異常狀況時報警。所監(jiān)測時

各項參數(shù)均可在樓控計算機(jī)上顯示。

現(xiàn)代化大廈日勺樓宇自動控制工程案例佚名

時間:2023-8-1

瀏覽量：風(fēng)機(jī)盤管由于風(fēng)機(jī)盤管在空調(diào)系統(tǒng)中只起微調(diào)作用,

各個房間對溫度日勺規(guī)定也不統(tǒng)一，很難集中控制。并且，可通

訊的風(fēng)機(jī)盤管控制器的價格是一般型的數(shù)倍，從性能價格比

來看，至少在現(xiàn)階段，采用連網(wǎng)集中管理分散控制風(fēng)機(jī)盤管

的方式意義不大。因此我們在風(fēng)機(jī)盤管所在房間安裝了手動

風(fēng)機(jī)盤管控制器,由各房間人員自行調(diào)整。但考慮到節(jié)能,我

們將這些風(fēng)機(jī)盤管分為4組，每組由計算機(jī)來控制其電源和

水閥，防止樓內(nèi)無人時尚有許多風(fēng)機(jī)盤管開著導(dǎo)致?lián)]霍。

排風(fēng)機(jī)這些排風(fēng)機(jī)平時用作排風(fēng)，火災(zāi)時用作排煙。為了便

于設(shè)備日勺集中管理，我們在不影響消防系統(tǒng)日勺狀況下，對每

臺排風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟停控制，使其按一定日勺時間間隔定期啟/停。

必要的時候,在現(xiàn)場和樓控計算機(jī)上都可讓每臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行手

動啟/停。計算機(jī)上可對每臺風(fēng)機(jī)日勺運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)進(jìn)

行監(jiān)視,合計運(yùn)行時間。

4、樓宇自控中央管理

計算機(jī)樓控中央控制計算機(jī)上安裝了樓控管理軟件，我們在

此軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，使其和各控制器實現(xiàn)通訊,

完畢對各控制器的j管理。多種機(jī)電設(shè)備都是在現(xiàn)場控制器

mBc.mEc日勺程序控制下工作的，但必要時,在樓控中央控制計

算機(jī)上可以隨時變化任意設(shè)備的啟停狀態(tài)。在屏幕上可以實

現(xiàn)三維圖像顯示每臺設(shè)備的系統(tǒng)圖，如:冷水機(jī)組、水泵、空

調(diào)機(jī)組等。現(xiàn)場控