1、1,第四節(jié)樓宇自控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象及監(jiān)控原理,2,內(nèi)容,供配電系統(tǒng)（電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)） 照明系統(tǒng) 空調(diào)系統(tǒng) 給排水系統(tǒng) 冷熱源系統(tǒng),3,建筑物自動化系統(tǒng)的功能：,1、制定系統(tǒng)的管理、調(diào)度、操作和控制的策略； 2、存取有關(guān)數(shù)據(jù)與控制的參數(shù)； 3、管理、調(diào)度、監(jiān)視與控制系統(tǒng)的運行； 4、顯示系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)、圖像和曲線； 5、打印各類報表； 6、分析系統(tǒng)運行的歷史記錄及趨勢； 7、統(tǒng)計設(shè)備的運行時間、設(shè)備維護(hù)周期和保養(yǎng)管 理情況等。,4,供配電基礎(chǔ),電力網(wǎng) 輸配電線路和變電所 輸電、配電 高壓、低壓 電壓等級 8級 0.22 0.38 3 6 10 35 110 220 Kv 負(fù)荷等級 一級負(fù)荷、

2、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷,5,常見供電方案,0.22/0.38kv，負(fù)荷小、可靠性低，臨近變電所供電。 1路10（6）kv 供電， 三級負(fù)荷供電、或一級負(fù)荷備用電源。 2路10（6）kv供電，負(fù)荷容量大，可靠性高，一二級負(fù)荷常用方式。 2路10（6）kv、自備發(fā)電機備用 ，負(fù)荷容量大，可靠性高，一級負(fù)荷。 2路35kv、自備發(fā)電機備用，特大負(fù)荷，大型企業(yè)、超高層建筑。,6,負(fù)荷分布及變壓器配置,負(fù)荷計算 裝機容量KVA、供電電壓 設(shè)備層（技術(shù)層）選擇 超高層建筑設(shè)備設(shè)分區(qū)電梯、水泵、配電房 變壓器選擇 容量、形式、施工便利,7,常用高壓供電方案,一備一用 結(jié)構(gòu)簡單 容量小 可靠性低,同時供電 結(jié)構(gòu)復(fù)

3、雜 容量大 可靠、通用,8,圖2-31樓宇中變配電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),樓宇變配電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),9,常用低壓配電方案,放射式、星型 可靠、容量大 耗材,樹干式、總線型 簡便、容量小 省料,混合式 折中、常用,10,后備供電與應(yīng)急供電,智能建筑用電負(fù)荷分類 一類：保安型負(fù)荷 二類：保障型負(fù)荷 三類：一般型負(fù)荷 常用配電方案 兩路市電中間聯(lián)絡(luò)、全失電啟動發(fā)電機組 一類負(fù)荷兩路市電同時供電、末端自切,消防、安全、消防電梯、應(yīng)急照明,工作區(qū)照明、部分電梯、通道照明,空調(diào)、水泵、其它照明,11,供配電系統(tǒng)監(jiān)測,變送器,只監(jiān)不控,12,一、電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測要求,1)高壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流、有功功率

4、、無功功率、功率因數(shù)。2)所有高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài)。3)變壓器溫度。4)低壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流。5)所有低壓進(jìn)出線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及故障跳閘狀態(tài)。6)低壓主要配電回路電能計量。7)柴油發(fā)電機三相電壓、三相電流、頻率及運行或故障信號、油位指示及報警信號。8)變壓器室、高低壓配電室、發(fā)電機房內(nèi)溫度。,13,供配電系統(tǒng)監(jiān)測主要內(nèi)容,各自動開關(guān)、斷路器狀態(tài)監(jiān)測 三相電壓、電流檢測 有功、無功功率與功率因素檢測 電網(wǎng)頻率、諧波檢測 變壓器溫度檢測與故障報警 用電量檢測,通常有專業(yè)公司提供數(shù)據(jù)接口,電力設(shè)備監(jiān)控的工程實現(xiàn)（上位機功能）,P72,14,二、照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),(一)照明設(shè)備監(jiān)

5、控系統(tǒng)監(jiān)控需求分析 (二)照明控制模式 (三)照明系統(tǒng)監(jiān)控的工程實現(xiàn),15,（一）照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控需求分析,(1)辦公室及酒店客房等區(qū)域此類區(qū)域的照明控制方式有就 地手動控制、按時間表自動控制、按室內(nèi)照度自動控制、按 有/無人自動控制等幾種。(2)門廳、走道、樓梯等公共區(qū)域在現(xiàn)代化建筑物中，此類 區(qū)域的照明控制主要采用時間表控制的方式。(3)大堂、會議廳、接待廳、娛樂場所等區(qū)域此類區(qū)域照明 系統(tǒng)的使用時間不定，不同場合對照明需求差異較大，因此 往往預(yù)先設(shè)定幾種照明場景，使用時根據(jù)具體場合進(jìn)行切換。,16,(4)泛光照明系統(tǒng)單個或單組泛光照明燈的照明效果一般由專用控制器進(jìn)行控制，不受樓宇自控

6、系統(tǒng)的控制，但照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以通過相應(yīng)接口（一般為干接點接口）控制整個泛光照明系統(tǒng)的起/停和進(jìn)行場景模式選擇。(5)災(zāi)難及應(yīng)急照明設(shè)備災(zāi)難及應(yīng)急照明設(shè)備的起動一般由故障或報警信號觸發(fā)，屬于系統(tǒng)間或系統(tǒng)內(nèi)的聯(lián)動控制。(6)其他區(qū)域照明除上述討論的幾個典型區(qū)域、用途照明外，建筑物照明系統(tǒng)還包括航空障礙燈、停車場照明等，這些照明系統(tǒng)大多均采用時間表控制方式或按照度自動調(diào)節(jié)控制方式進(jìn)行控制。,17,干接點的定義： 無源開關(guān)；具有閉合和斷開的2種狀態(tài)；2個接點之間沒有極性，可以互換； 常見的干接點信號有： 1、各種開關(guān)如：限位開關(guān)、行程開關(guān)、腳踏開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、溫度開關(guān)、液位開關(guān)等； 2、各種按鍵；

7、 3、各種傳感器的輸出，如：環(huán)境動力監(jiān)控中的傳感器：水浸傳感器、火災(zāi)報警傳感器、玻璃破碎、振動、煙霧和凝結(jié)傳感器； 4、繼電器、干簧管的輸出；,18,（二）照明控制模式,(1)時間表控制模式這是樓宇照明控制中最常用的控制模式，工作人員預(yù)先在上位機編制運行時間表，并下載至相應(yīng)控制器，控制器根據(jù)時間表對相應(yīng)照明設(shè)備進(jìn)行起/停控制。(2)情景切換控制模式在這種模式中，工作人員預(yù)先編寫好幾種常用場合下的照明方式，并下載至相應(yīng)控制器。(3)動態(tài)控制模式這種模式往往和一些傳感器設(shè)備配合使用。(4)遠(yuǎn)程強制控制模式除了以上介紹的自動控制方式外，工作人員也可以在工作站遠(yuǎn)程對固定區(qū)域的照明系統(tǒng)進(jìn)行強制控制，遠(yuǎn)程

8、設(shè)置其照明狀態(tài)。(5)聯(lián)動控制模式聯(lián)動控制模式是指由某一聯(lián)動信號觸發(fā)的相應(yīng)區(qū)域照明系統(tǒng)的控制變化。,19,實現(xiàn)照明控制設(shè)備,開、關(guān)控制 斷路器控制 定時控制 光電感應(yīng)控制 智能控制（BA程序控制）,室外路燈、廣告牌,室內(nèi)走道燈、智能家居,泛光照明、場景模式,20,公共照明系統(tǒng)監(jiān)控,照明總控制柜,區(qū)域1,區(qū)域2,區(qū)域3,區(qū)域4,區(qū)域.,程序（定時）控制,手工干預(yù)控制,現(xiàn)場控制,過道燈+紅外感應(yīng)器,3種控制模式,21,智能照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,定時控制,場景模式,22,（三）照明系統(tǒng)監(jiān)控的工程實現(xiàn),2z74.tif,23,三、冷熱源設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),(一)冷源系統(tǒng)監(jiān)控原理 (二)熱源系統(tǒng)監(jiān)控原理,24,(

9、一)冷源系統(tǒng)監(jiān)控原理,1. 冷水機組水冷式熱泵機組在制冷工況下的工作原理與冷水機組完全相同，而風(fēng)冷式熱泵機組的控制更加簡單（沒有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，由風(fēng)冷式熱泵機組的室外機承擔(dān)水冷式熱泵機組冷卻水循環(huán)的功能，且室外機由熱泵機組自帶控制器自行控制）。2. 冷凍水循環(huán)建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)見圖2-39左半部分，它將從各樓層空氣處理設(shè)備循環(huán)回來的高溫冷凍水送至冷水機組制冷，然后再供給各空氣處理設(shè)備。3. 冷卻水循環(huán)建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)的冷卻水循環(huán)見圖2-39右半部分，它的主要任務(wù)是將冷水機組從冷凍水循環(huán)中吸取的熱量釋放到室外。,25,4. 設(shè)備間聯(lián)動及冷水機組的群控冷水機組是整個建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)

10、的核心設(shè)備，冷凍水循環(huán)、冷卻水循環(huán)都是根據(jù)冷水機組的運行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)控制的。5. 冷凍水回路二次水泵變頻的控制方案如前所述，在冷凍水回路采用定流量水泵的情況下，為平衡負(fù)荷側(cè)變流和冷水機組側(cè)定流之間的矛盾，防止低負(fù)荷情況下(負(fù)荷側(cè)盤管水閥同時關(guān)小)水泵對管路及泵本身的沖擊，應(yīng)在冷凍水供回水總管上加裝旁通回路，通過旁通閥的開度控制平衡水管壓力(見圖2-43a)。6. 冰蓄冷系統(tǒng)冰蓄冷的基本思想是利用夜間低谷電價時段制冰蓄冷，而白天高峰期融冰供冷。,26,1)冷水機組起/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視。2)冷水機組故障報警監(jiān)視。3)冷水機組的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視。4)冷凍水出水/回水溫度監(jiān)視等。,27,1)冷凍水

11、泵的起/停及狀態(tài)監(jiān)視。2)冷凍水泵故障報警監(jiān)視。3)冷凍水泵的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等。1)冷凍水供/回水溫度監(jiān)測。2)冷凍水供/回水總管壓力監(jiān)測。3)冷凍水循環(huán)流量監(jiān)測等。,28,1)冷卻塔風(fēng)機起/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視。2)冷卻塔風(fēng)機故障報警監(jiān)視。3)冷卻塔風(fēng)機的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等。1)冷卻水泵的起/停及狀態(tài)監(jiān)視。2)冷卻水泵故障報警監(jiān)視。3)冷卻水泵的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等。,29,1)首先，當(dāng)需要增加起動一臺冷水機組時，需要確定起動哪臺冷水機組，同樣，需要停止一臺冷水機組時也是一樣。2)其次，當(dāng)需要起動或停止某臺冷水機組時首先要確定應(yīng)增開或停止幾臺及哪幾臺冷凍水泵、冷卻水泵和冷卻塔。,30

12、,(1)制冷機組優(yōu)先控制策略在空調(diào)負(fù)荷小于制冷機組容量時僅運行制冷機組，只有當(dāng)空調(diào)負(fù)荷大于制冷機組容量時才由蓄冷裝置補充不足部分。(2)蓄冰優(yōu)先供冷控制策略在空調(diào)負(fù)荷低于蓄冰設(shè)備最大融冰釋冷量時，先由融冰承擔(dān)負(fù)荷，當(dāng)空調(diào)負(fù)荷大于最大融冰釋冷量時，再投運制冷機組補充。(3)固定比例供冷控制策略這種控制策略是指蓄冰裝置與制冷機組按照固定的比例輸出冷負(fù)荷，滿足建筑物空調(diào)負(fù)荷的需求。,31,(4)優(yōu)化控制策略這種控制策略是根據(jù)動態(tài)預(yù)測負(fù)荷，在約束條件(包括制冷機組輸出冷負(fù)荷最大值約束、蓄冰設(shè)備最大蓄冷量約束、最大融冰速率約束等)的限制下，對多個控制目標(biāo)(包括日運行費用、空調(diào)負(fù)荷、一個循環(huán)的剩余冰量、制

13、冷機組的起停次數(shù)等)進(jìn)行優(yōu)化。,32,(二)熱源系統(tǒng)監(jiān)控原理,1. 熱泵系統(tǒng)制熱工況監(jiān)控原理熱泵機組對應(yīng)的熱源系統(tǒng)工作原理及監(jiān)控內(nèi)容與其在制冷狀態(tài)下的工作原理和監(jiān)控內(nèi)容類似，只是熱泵機組內(nèi)部冷凝器和蒸發(fā)器的位置可以通過四通閥進(jìn)行互換。2. 鍋爐系統(tǒng)監(jiān)控原理鍋爐系統(tǒng)設(shè)備包括鍋爐機組、熱交換器及熱水循環(huán)3部分，見圖2-47。,33,1)監(jiān)視鍋爐的運行狀態(tài)、故障報警。2)監(jiān)視鍋爐的煙道溫度、鍋爐壓力。3)監(jiān)視補水箱的高低液位的報警信號。4)鍋爐的油耗或氣耗的實時檢測。5)監(jiān)視鍋爐一次側(cè)水泵運行狀態(tài)、壓差及旁通閥的開度。6)鍋爐一次水的供回水溫度。1)監(jiān)測各熱交換器二次水出水溫度和回水溫度，依據(jù)出水溫

14、度調(diào)節(jié)一次熱水(或蒸汽)調(diào)節(jié)閥，保證出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)，溫度超限時報警；有條件的檢測二次側(cè)水流量，以估算冬天空調(diào)負(fù)荷。2)監(jiān)測熱水循環(huán)泵的運行狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運行時間。,34,冷熱源系統(tǒng)監(jiān)控,冷源系統(tǒng) 冷水機組系統(tǒng)，包括冷水機組/熱泵、冷卻水循環(huán)和冷凍水循環(huán)三部分 熱源系統(tǒng) 建筑物空調(diào)系統(tǒng)的主要熱源設(shè)備包括熱泵機組和鍋爐系統(tǒng)。,35,冷水機組,利用壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器等設(shè)備，人為控制制冷劑氣液狀態(tài)轉(zhuǎn)換，并循環(huán)反復(fù)，制冷劑就將不斷地冷卻冷凍水，同時，將吸收的熱量釋放到冷卻水循環(huán)中。,36,冷水機組工作原理,低溫低壓氣體,高溫高壓氣體,釋放熱量,常溫高壓液體,低溫低壓氣

15、液共存,蒸發(fā)，吸收熱量,37,冷水機組監(jiān)控內(nèi)容,冷水機組啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視。 冷水機組故障報警監(jiān)視。 冷水機組的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視。 冷凍水出水/回水溫度監(jiān)視等。,38,冷凍水系統(tǒng),建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)，它將從各樓層空氣處理設(shè)備循環(huán)回來的高溫冷凍水送至冷水機組制冷，然后再供給各空氣處理設(shè)備。此回路的監(jiān)控內(nèi)容主要包括冷凍水泵的監(jiān)控、冷凍水供/回水各項參數(shù)的監(jiān)測及旁通水閥的控制。 空調(diào)機、新風(fēng)機、盤管冷媒為冷凍水。,39,冷凍水系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容,冷凍水泵的啟/停及狀態(tài)監(jiān)視。 冷凍水泵故障報警監(jiān)視。 冷凍水泵的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等。 冷凍水供/回水溫度監(jiān)測。 冷凍水供/回水總管壓力監(jiān)測。

16、 冷凍水循環(huán)流量監(jiān)測等 。,40,冷卻水循環(huán),建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)的冷卻水循環(huán)，它的主要 任務(wù)是將冷水機組從冷凍水循環(huán)中吸取的熱量釋 放到室外。此回路的監(jiān)控內(nèi)容主要包括冷卻塔的 監(jiān)控、冷卻水泵的監(jiān)控及冷卻水進(jìn)、回水各項參 數(shù)的監(jiān)測。,41,冷卻水監(jiān)控內(nèi)容,冷卻塔風(fēng)機啟/?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)視。 冷卻塔風(fēng)機故障報警監(jiān)視。 冷卻塔風(fēng)機的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等。 冷卻水泵的啟/停及狀態(tài)監(jiān)視。 冷卻水泵故障報警監(jiān)視。 冷卻水泵的手/自動控制狀態(tài)監(jiān)視等 。,42,設(shè)備間聯(lián)動及冷水機組的群控,冷水機組是整個建筑物空調(diào)冷源系統(tǒng)的核心設(shè)備，冷凍水循環(huán)、冷卻水循環(huán)都是根據(jù)冷水機組的運行狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)控制的。 啟動冷水機時

17、，啟動冷卻塔、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的啟動，當(dāng)確定冷凍水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)均已啟動后方可啟動冷水機組。 停止冷水機組時，停止的順序與啟動順序正好相反，停止冷水機組、停止冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、停止冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，最后是冷卻塔。,43,多臺冷水機組啟/?？刂频牧鞒虉D,44,熱源系統(tǒng)監(jiān)控原理,建筑物空調(diào)系統(tǒng)的主要熱源設(shè)備包括熱泵機組和鍋爐系統(tǒng)兩種。 水冷式熱泵機組在制冷工況下的工作原理與冷水機組完全相同 風(fēng)冷式熱泵機組的控制更加簡單，沒有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，由風(fēng)冷式熱泵機組的室外機承擔(dān)水冷式熱泵機組冷卻水循環(huán)的功能。,45,熱泵系統(tǒng)制熱工況監(jiān)控原理,低溫低壓氣體,高溫高壓氣體,釋放熱量,常溫高壓液體,低

18、溫低壓氣液共存,蒸發(fā)，吸收熱量,46,四、空氣調(diào)節(jié)原理,目標(biāo)：創(chuàng)造一個溫度適宜、濕度恰當(dāng)?shù)氖孢m環(huán)境。 溫度調(diào)節(jié) 夏季：25C 27C 冬季：16C 20C 濕度調(diào)節(jié)-相對濕度 夏季：50%-60% 冬季：40%-50%,47,空氣調(diào)節(jié)設(shè)備,調(diào)溫/調(diào)濕設(shè)備 加熱設(shè)備： 空氣加熱器（蒸汽、熱水）、電加熱器 減濕冷卻設(shè)備：表面冷卻器 加濕設(shè)備： 噴蒸汽法 空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)基本方法 冬季新風(fēng)加熱加濕處理 夏季新風(fēng)減溫減濕處理,48,空調(diào)系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)組成 局部式、集中式空調(diào) 中央空調(diào) 通風(fēng),49,空調(diào)系統(tǒng)組成,進(jìn)風(fēng)部分 新風(fēng)口、回風(fēng)口 空氣過濾部分 過濾器、濾網(wǎng) 空氣熱濕處理部分 直接接觸式、表面式（盤管

19、、葉片） 輸送和分配部分 風(fēng)機、風(fēng)管 冷熱源部分 冷源/熱源 熱泵、冷水機組、鍋爐 （電、煤氣、油）,50,局部式、集中式空調(diào),集中系統(tǒng) 所有空氣處理設(shè)備在一個集中的空調(diào)機房內(nèi)，空氣經(jīng)處理送到個房間，特點是便于設(shè)備安裝與管理。 半集中空調(diào)系統(tǒng) 除集中空調(diào)外加，還有分散在各房間內(nèi)的二次末端（風(fēng)機盤管、變風(fēng)量系統(tǒng)等），特點是靈活使用和控制。 全分散系統(tǒng) 局部空調(diào)機組，窗式、掛壁（柜）式分體機組,51,中央空調(diào),形式 半集中空調(diào)、集中空調(diào) 特征：冷熱源集中提供 冷熱源 熱泵 冷水機組 鍋爐 電加熱器,52,集中空調(diào)系統(tǒng)原理圖,冷媒由機組統(tǒng)一提供,適合商場、大開間辦公室,53,（一）空調(diào)處理機監(jiān)控,啟停狀態(tài) 手自動轉(zhuǎn)換