楼宇自动化控制系统样本.doc

楼 宇 自 动 化 系 统（BAS）楼宇自动化控制关键包含一下几部分v 1 供配电监控系统 v 2 照明监控系统v 3 暖通空调监控系统 v 4 给排水监控系统 v 5 电梯和停车场监控系统v 6 防雷和接地系统1.1 楼宇自动化控制技术基础图 1.1v 假设控制中心是大脑，布线系统是血液神经系统，则建立在自动化控制技术基础之上各类传感器和控制器就是手脚关节。经过这些自动化单元，能够取得被测对象相关物理、化学性质信息，并依据这些信息对被测对象进行控制。如传感器、可编程序控制器(PLC)、变送器等。v 1.1.1 传感器v 1楼宇自控中常见传感器有下列多个：v (1) 温度传感器v 温度传感器 是用来测量水管或风管中介质温度，以此来控制对应水泵、风机、阀门和风门等实施元件开度。v (2) 湿度传感器v 湿度传感器用于测量风道中介质湿度，以此来控制对应加湿阀开度。v (3) 压力或压差传感器压力或压差传感器关键用来检测水管或是风管中压力和压差，以此来控制对应变频器以调整水泵或风机转速，或是调整百分比阀门开度。v (4) 流量传感器流量传感器关键是检测水系统中液体流量，以此来控制对应水泵阀数量。v 传感器通常见来控制模拟量，其输出模拟量是010 V或是420 A。它们结构是传感器和变送器组合。v BAS中有时还会用到很多其它类型特殊传感变送器，如用来检验空气中二氧化碳、一氧化碳浓度等传感器，用来检测电网中电流或电压电流电压传感器，用来检测环境明暗程度照度传感器，还有部分是组合型传感器，如空气品质传感器、功率原因变送器等。1.1.2楼宇自控中常见控制器，控制器是用来调整输出开关量：v (1) 温度控制器v 温度控制器关键用来检测现场温度，通常是由感温元件、控制电路、信号输出三部分组成。在楼宇自控中，温度控制器关键用于测量室内温度，以此控制风机盘管冷、热水阀启停。v (2) 湿度控制器v 湿度控制器关键用来检测现场湿度，通常是由感湿元件、控制电路、信号输出等三部分组成。在楼宇自控中，湿度控制器关键用于室内湿度检测，以此来控制加湿阀启停。v (3) 防霜冻保护开关v 防霜冻保护开关关键用来检测新风机组或空气处理机中盘管温度，当温度低于某一设定值时，系统自动关闭风机和新风阀门，同时打开热水电动二通阀来预防盘管冻结。v (4) 压差开关v 压差开关关键用来检测新风机组或空气处理机中滤网，当滤网发生堵塞时，装在滤网两端压差开关会发出报警信号。v (5) 水流开关v 水流开关关键用来检测管道内是否有水流动，通常应用于制冷站、热站、给排水等带有泵类系统中。v (6) 液位开关v 液位开关关键用来检测液体液位，如清水池和污水池液位。 v 1.1.3 阀门和电动实施器v 在气体和液体流动控制中，常常见阀门来作为介质流动控制手段。要想实现自动化控制就要对部分阀门、风门等元件实现自动控制。这就需要用到阀门和电动实施器。v 1阀门v 常见阀门有以下多个：v (1) 风机盘管电动阀。 这是一个平衡式冷热水阀，关键应用于风机盘管控制中，这类阀所需功率最小，是通电开启一个阀门。阀门开启时间仅为7 s，含有很好密闭性，流体许可温度为095。v (2) 二通螺纹线性阀 这种阀门关键应用于供热通风和空调，也能够用于饱和水蒸气。它连接方法是采取内螺纹结构，阀体是纯铜材料。它和电动实施器一起能够实现连续开度调整，是进行自动调整关键元件。v (3) 法兰式三通阀 阀门关键应用于供热和空调，也能够用于饱和水蒸气。它连接方法是采使用方法兰结构，阀体和阀座为一体化结构，泄露率极低，适应温度为2170。它和电动实施器一起能够实现连续开度调整，是进行自动调整关键元件。v 2电动实施器v 电动实施器有以下多个：v (1) 电动阀门实施器这种实施器适适用于HVAC阀门(HVAC：采暖、通风和空调)，内带一个选择正反作用插头，用于提供模拟输出DC 010 V调制控制。它含有安装快捷、阀门定位正确、低功耗、高关断压力、终端推力限位开关等优点。电动线性阀门实施器还带有手动调整和正确同时电动机控制。阀本身还带有位置反馈输出信号，能够和阀门组合在一起进行PID(百分比积分微分，一个闭环回路算法)调整。通常被用来对液体、气体等介质进行变量开度控制，它也是自动化控制中关键元件。v (2) 风门实施器这种实施器用于控制风门、通风百叶窗和VAV装置调整、浮点控制，能够和标准圆形和方形风门连杆进行连接，被广泛地应用在风门开度控制，尤其是在空气处理机和新风机组回风阀、排风阀、新风阀中实施PID控制，使之形成一定百分比连锁控制。实际控制回路中，直接数字控制器(DDC)常常不能直接控制相关设备，中间还要用到其它多种类型辅助控制器以完成动作，如变频器、继电器等。v 1.1.4 集散控制系统v 又称分布式控制系统(DCSDistributed Control System)，它特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在现场被控设备处多种功效性微机(下位机)完成被控设备实时监测、保护和控制。该系统克服了计算机集中控制带来危险性高度集中和常规仪表控制功效单一不足；以安装于中央监控室并含有很强数字通信、显示（CRT）、打印输出和丰富控制管理软件功效中央管理计算机(上位机)完成集中操作、显示和优化控制功效，避免了因常规仪表分散控制而造成人机联络困难，且便于统一管理。传感器/控制器群针对水、电、气、报警、消防等终端设施进行检测和控制，通常依据监控需求按类或按组控制。对大型分布式控制系统（DCS），中间还有区域控制中心。分布式系统将很多台计算机联合起来，共同负担监测和控制管理工作，所连接每台计算机既能够独立进行监测和控制工作，又能够在中央控制机指导下工作，还能够和其它计算机协调交换信息，共同完成某项控制任务。其灵活性、可靠性要远高于单台控制器。v 图1.2所表示，集散型计算机控制系统关键由四部分组成。图 1.2v 1中央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机)v 中央管理计算机设置在中央监控室内，它未来自现场设备全部信息数据集中提供给监控人员，并接至室内显示设备、统计设备和报警装置等。因为中央管理计算机是整个BAS关键，相当于人大脑，其关键性是不言而喻。一般商用个人计算机用作中央控制机显然是不合理。通常为了提升计算机可靠性通常采取两种方法：一个是直接采取工业控制 计算机；另一个就是采取容错计算机。工业控制计算机(也称IPC)因为采取了特殊生产工艺和手段,其稳定性是一般商用PC所无法比拟。而所谓容错计算机就是采取两台一般PC经过互为冗余备份方法来充当中央控制主机，一旦其中一台PC出现故障，作为备份另一台主机可立即被专用总线控制电路开启，从而不会造成系统瘫痪。v 2DDC(直接数字控制器，亦称下位机)v DDC作为系统和现场设备接口，它经过分散设置在被控设备周围搜集来自现场设备信息，并能独立监控相关现场设备。它经过数据传输线路和中央监控室中央管理监控计算机保持通信联络，接收其统一控制和优化管理。 v 3通信网络v 中央管理计算机和DDC之间信息传送，由数据传输线路(通信网络)实现，较小规模BAS系统能够简单地使用屏蔽双绞线作为传输介质。v 4传感器和实施器v BAS系统末端为传感器和实施器，它被装置在被控设备传感(检测)元件和实施元件上。这些传感元件如温度传感器、相对湿度传感器、压力传感器、流量传感器、电流电压转换器、液位检测器、压差器和水流开关等，将现场检测到模拟量信号或数字量信号输入至DDC，DDC则输出控制信号传送给继电器、调整器等实施元件，对现场被控设备进行控制。v NCU是网络控制器，NCU和中央管理计算机间以N1总线连接，而NCU和下位机(DDC)之间则以N2总线(现场总线网)相连接。图 1.3v 1.1.6 直接数字控制器（DDC）v 直接数字控制器(DDCDirect Digital Controller)，又称下位机，它是整个楼宇自控系统关键。v “控制器”是完成被控设备特征参数和过程参数测量并达成控制目标控制装置。v “数字”含义是指该控制器利用数字电子计算机来实现其功效要求。 v “直接”意味着该装置在被控设备周围，无需再经过其它装置，即可实现全部测控功效。所以,DDC实际上也是一个计算机，它应含有可靠性高、控制功效强、可编写程序等特点，既能独立监控相关设备，又可经过通信网络接收来自中央管理计算机统一控制和优化管理。 v 1DDC支持监控点v (1) 模拟量输入、输出(AI)、(AO)；v (2) 开关量输入、输出(DI)、(DO)；v 2DDC关键功效v (1) 对楼层数据采样设备进行周期性数据采集。v (2) 对采集数据进行调整和处理(滤波、放大、转换)。v (3) 对现场采集数据进行分析，确定现场设备运行状态。v (4) 对现场设备运行情况进行检验对比，并对异常状态进行报警处理。v (5) 依据现场采集数据实施预定 (连续调整和次序逻辑控制运算)而取得控制数据。v (6) 经过预定控制程序完成多种控制功效，v (7) 向楼层数据控制和实施设备输出控制和实施命令(实施时间、事件响应程序、优化控制程序等)。v (8) 经过数据网关(DG)或网络控制器(NCU)连接其它层设备，和各上级管理计算机进行数据交换，向上传送各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上级计算机下达实时控制指令或参数设定和修改指令。 v 3常见专用控制器类型v (1) 空气处理机组控制器；v (2) 空调控制器；v (3) 照明控制器；v (4) 变风量控制器；v (5) 消防报警控制器。1.2 供配电监控系统 v 供配电系统是大厦动力系统，是确保大厦各个系统正常工作充足必需条件。v 楼宇供配电监控系统关键用来检测大厦供配电设备和备用发电机组工作状态及供配电质量。v 供配电系统通常可分为以下多个部分：高/低压进线、出线和中间联络断路器状态检测和故障报警设备，电压、电流、功率、功率因数自动测量、自动显示及报警装置。v 1.2.2 控制内容v 通常应包含以下几方面内容：v (1) 高、低压断路器，开关设备按次序自动接通、分断。v (2) 高、低压母线联络断路器，按需要自动接通、分断。v (3) 备用柴油发电机组及其配电瓶，开关设备按次序自动合闸，转换为正常供配电方法。v (4) 大型动力设备，定时开启、停止及次序控制。v (5) 蓄电池设备，按需要自动投入及切断。另外，供配电系统除了实现上述确保安全、正常供配电控制外，还能依据监控装置中计算机软件设定功效，以节省电能为目标，对系统中电力设备进行管理，关键包含：变压器运行台数控制，合约用电量经济值监控，功率因数赔偿控制及停电复电节能控制。图1.41.3 照明监控系统v 智能大厦是多功效建筑，不一样用途区域对照明有不一样要求。所以，应依据使用性质及特点，对照明设施进行不一样控制，在系统中应包含一个智能分站，对整个大厦照明设备进行集中管理控制，通常称其为照明和动力监控系统。该系统包含大厦各层照明配电箱、事故照明配电箱和动力配电箱。v 照明监控系统任务关键有两个方面：首先是为了确保建筑物内各区域照度及视觉环境而对灯光进行控制，称为环境照度控制，通常采取定时控制、合成照度控制等方法来实现；其次是以节能为目标对照明设备进行控制，简称照明节能控制，有区域控制、定时控制、室内检测控制三种控制方法。 v 具体监控功效包含下述内容：v (1) 依据季节改变，按时间程序对不一样区域照明设备分别进行开/停控制。 v (2) 正常照明供电出现故障时，该区域事故照明立即投入运行。 v (3) 发生火灾时，按事件控制程序关闭相关照明设备，打开应急灯。 v (4) 有保安报警时，将对应区域照明灯打开。v 作为BAS子系统，照明监控系统既要对各照明区域照明配电柜(箱)中开关设备进行控制，还要和上位计算机进行通信，接收其管理控制，所以，它是经典计算机监控系统。经典照明及动力回路监控原理图图2.5所表示。此系统也比较简单，室外照度传感器监测室外照度，当照度低于或高于某一设定值时，系统经过启停控制DO点开启或关闭照明回路，实现自动控制。当然，系统启停还要受到很多其它原因如时间表、手动干预、运行状态(DI)等影响。图 1.51.4 暖通空调监控系统 v 1.4.1 新风机组监控v 新风机组监控具体功效包含：v (1) 检测功效：监视风机电机运行/停止状态；监测风机出口空气温度和湿度参数；监测新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；监视新风阀打开/关闭状态。v (2) 控制功效：控制风机开启/停止；控制空气水换热器水侧调整阀，使风机出口温度达成设定值；控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空气湿度达成设定值。v (3) 保护功效：冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停止供给时，应该停止风机工作，关闭新风阀门，以预防机组内温度过低造成冻裂空气水换热器；当热水恢复正常供热时，应该能开启风机，打开新风阀，恢复机组正常工作。v (4) 集中管理功效：智能楼宇各机组周围DDC控制装置经过现场总线和对应中央管理机相连，于是能够显示各机组启/停状态；传送温度、湿度及各阀门状态值；发出任一机组启/停控制信号；修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。v 1.4.2 空调机组监控 空调机组调整对象是对应区域温度、湿度参数，送入装置输入信号还包含被调区域内温、湿度信号。当被调区域较大时，应安装几组温、湿度测点，以各点测量信号平均值或关键位置测量值作为反馈信号；若被调区域和空调机组DDC 装置安装现场距离较远时，可专设一台智能化数据采集装置装于被调区域，将测量信息处理后经过现场总线送至空调DDC装置。在控制方法上，通常采取串级调整方法。以防室内外热干扰、空调区域热惯性和多种调整阀门非线性等原因影响。图 1.6v 1.4.3 暖通系统监控v 暖通系统 关键包含热水锅炉房、换热站和供热网等。依据智能楼宇特点，针对供暖锅炉房进行监控。v 供暖锅炉房监控对象可分为燃烧系统和水系统两大部分。其监控系统能够由若干台DDC及一台中央管理机组成。各DDC装置分别对燃烧系统、水系统进行监测控制，依据供热情况控制锅炉及各循环泵开启台数，设定供水温度和循环流量，协调各台DDC完成监控管理功效。 v 1.4.5 冷热源及其水系统监控v 智能楼宇中冷热源关键包含冷却水、冷冻水及热水制备系统。v 1冷却水系统监控 v 冷却水系统作用是经过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷水。监控目标是确保冷却塔风机和冷却水泵安全运行；确保制冷机冷凝器侧有足够冷却水经过；依据室外气候情况及冷负荷调整冷却水运行工况，使冷却水温度保持在要求范围内。 v 2冷冻水系统监控 v 冷冻水系统由冷冻水循环泵经过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户多种冷水设备(如空调机和风机盘管)而组成。对其进行监控目标关键是要确保冷冻机蒸发器经过足够水量以使蒸发器正常工作；向冷冻水用户提供足够水量以满足使用要求；在满足使用要求前提下尽可能地降低水泵耗电，实现节能运行。v 图2.7是一个经典冷源系统监控原理图图 1.7v 3热水制备系统监控 v 热水制备系统 以热交换器为关键设备，其作用是产生生活、空调及供暖用热水。对这一系统进行监控关键目标是监测水力工况以确保热水系统正常循环，控制热交换过程以确保要求供热水参数。v 图2.8为一热交换系统监控图图 1.81.5 给排水监控系统 给水排水监控系统 是智能楼宇中一个关键系统，它关键功效是经过计算机控制立即地调整系统中水泵运行台数，以达成供水量和需水量、来水量和排水量之间平衡，实现泵房最好运行，实现高效率、低能耗最优化控制。BAS给排水监控对象关键是水池、水箱水位和各类水泵工作状态。如：水泵启/停状态，水泵故障报警和水箱高低水位报警等等。这些信号能够用文字及图形显示、统计和打印。 v 1.5.1 给水系统v 给水系统 关键设备有：地下储水池、楼层水箱、地面水箱、生活给水泵、气压装置和消防给水泵等。v 给水系统监控功效有下列三种：v (1) 地下储水池水位、楼层水池、地面水池水位检测及当高/低水平超限时报警。v (2) 对于生活给水泵，依据水池(箱)高/低水位控制水泵启/停，检测生活给水泵工作状态和故障现象。当使用水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作。v (3) 气压装置压力检测和控制。v 经典生活恒压供水系统监控原理图2.9所表示。图中液位开关用于检测生活供水池水位高度。当水位低于低限值时，系统控制对应进水管使其开通；当水位高于高限值时则令进水管关闭。三个补水泵可互为冗余备份，也可同时工作，通常视压力反馈点所检测供水水压而定。如水压偏高则只令一台工作，而水压过低则可令两台或三台同时工作。 图 1.9v 1.5.2 排水系统v 排水系统 关键设备有：排水水泵、污水集水井、废水集水井等。v 其监控功效关键包含：v (1) 集水井和废水集水井水位检测及超限报警。 v (2) 依据污水集水井和废水集水井水位，控制排水泵启/停。当水位达成高限时，连锁开启对应水泵，直到水位降至低限时连锁停泵。v (3) 排水泵运行状态检测和发生故障时报警。v 经典排污水监控系统图2.10所表示。通常排水系统较供水系统简单，是因为它不需要控制污水井进水(实际上也无法控制)，而且对于排水水压通常也不关心，甚至有时为了节省投资干脆将污水井水位检测全部取消，系统只要定时设定其启停即可。图 1.101.6 电梯和停车场监控系统v 电梯、停车场系统是智能建筑中不可缺乏设施。它们为智能建筑服务时，不仅本身要有良好性能和自动化程度，而且还要和整个BAS协调运行，接收中央计算机监视、管理及控制。v 1.6.1 电梯监控系统v 电梯可分为直升电梯和手扶电梯两类。而直升电梯按其用途又可分为客梯、货梯、客货梯、消防梯等。v 电梯控制方法可分为层间控制、简易自动控制、集选控制、有/无司机控制和群控等。对于楼宇电梯，通常选择群控方法。v 电梯自动化程度表现在两个方面：一是其拖动系统组成形式；二是其操纵自动化程度。v 2电梯监控功效v 电梯监控功效有以下五个方面：v (1) 电梯升降控制器作为BAS一个分站，它控制和扫描电梯升降层信号，并将其传送到中央控制站。v (2) 对各部电梯运行状态进行检测。 v (3) 故障检测和报警，包含厅门、厢门故障检测和报警；轿厢上下限超限故障报警和钢绳轮超速故障报警等。v (4) 各部电梯开/停控制，电梯群控，比如：当任意一层用户按叫电梯时，最靠近用户同方向电梯，将率先抵达用户层，以缩短用户等候时间；自动检测电梯运行繁忙程度和控制电梯组开启/停止台数，方便节省能源。v (5) 当发生火警时，由电梯升降控制器控制全部电梯，包含将直升客梯和直升货梯降至底层，并切断电梯供电电源。v 3电梯监控系统组成v 要想实现电梯监控系统功效，必需以计算机为关键，组成一个智能化监控系统才能完成所要求监控任务。同时，作为智能建筑BAS 子系统，它必需和中央管理计算机或大楼管理计算机系统(BMS)和消防控制系统进行通信，方便和BAS组成有机整体。整个系统由主控制器、电梯控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台和串行通信网络组成。主控制器以32位微机为关键， 通常采取可靠性较高CPU冗余（反复配置系统）结构，它和设在各电梯机房控制屏进行串行通信，对各电梯进行监控。主控器采取显示器，监视、操作全部很方便。主控制器和上位计算机(或BMS 系统)及安全系统含有串行通信功效，方便和BAS形成整体。系统含有较强显示功效，除了正常情况下显示各电梯运行状态之外，当发生灾祸或故障时，用专用画面替换正常显示图面，而且当必需管制运行或发生异常时，能把操作次序和必需方法显示在画面上，所以可快速地处理灾祸和故障，提升对电梯监控能力。v 1.6.2 停车场监控系统v 近几年来，停车场自动管理技术已逐步成熟，停车场管理系统向大型化、复杂化和高科技化方向发展，已经成为智能建筑关键组成部分，并作为楼宇自控系统一个子系统和计算机网络相连，使远距离管理人员能够监视和控制停车场。v 1）智能停车场管理系统组成v 智能停车场管理系统设置有自动收费站，无需操作员即可完成其收费管理工作。智能停车场系统按其所在环境不一样可分为内部智能停车场管理系统和公用智能停车场管理系统两大类。v 图1.11所表示，智能停车场管理系统通常由入口管理站、出口管理站和计算机监控中心等几部分组成。v 停车场入口管理站设有地感线圈、 闸门机、感应式阅读器、对讲机、指示显示入口机、电子显示器、自动取卡机和摄像机。v 停车场出口管理站设有地感线圈、出口机、对讲机、电子显示器、闸门机等。计算机监控中心包含计算机主机、显示器、对讲机和票据打印机等。 图 1.11v 2智能停车场管理系统功效v 1) 入口管理v 当车辆驶近入口，能够看到停车场指示信息，标志牌显示入口方向和车库内车位情况。当经过地感线圈时，监控室能够监测到有车辆将要驶入，若车库停车已满，则库满灯亮，拒绝车辆再进入；若车未满，许可车辆进入。车辆开到入口机处，使用感应卡确定，假如该卡符合进入权限，会自动开启车库门，立即让车辆经过，然后判定并自动关闭车库门，预防下面车辆经过。可由摄像机摄下进场车辆图像、车牌数据和停车凭证数据(凭证类型、编号、进库日期、时间)，一并存入管理系统计算机，以备该车出场时进行车辆图像和卡片信息比较，确定该车是否正当出场。v 2) 出口管理v 出口管理站关键任务是对驶出车辆进行自动收费。当车辆驶近出口电动栏杆处时，出示感应票卡、停车凭证，经读卡机识别，此时出行车辆编号、出库时间、出口车牌摄像识别器提供车牌数据和阅读机数据一起被送入管理系统，进行查对和计费，出口管理站检验确定票卡有效并核实正确后，出口电动栏杆升起放行。v 出口站能够确定票卡是否有效。假如确定所持票卡无效，则出口管理站收回或还给驾驶员，拒绝驾驶员将车辆驶出停车场，信息屏将显示对应信息。1.7 防雷和接地系统v 1.7.1 雷电危害v 智能楼宇 内包含大量电子设备和计算机系统。这些电子设备和计算机系统通常属于耐电压等级低、防干扰要求高弱电设备，最怕受到雷击。一般建筑物避雷装置把强大雷电流经过引下线入地，而雷电流在周围空间产生了强大电磁场改变，会在相邻导线(包含电源线和信号线)上感应出雷电过电压。v 雷电波入侵智能楼宇形式有两种，一个是直击雷，另一个是感应雷。通常来说，直击雷击中智能楼宇内电子设备可能性很小，通常无须安装防护直击雷设备。感应雷即是由雷闪电流产生强大电磁场改变和导体感应出过电压、过电流形成雷击。v 感应雷入侵设备及计算机系统关键有以下三条路径：v (1) 雷电地电位反击电压经过接地体入侵。v (2) 由交流供电电源线路入侵。v (3) 由通信信号线路入侵。v 不管是经过哪种形式、哪种路径入侵，全部会使电子设备及计算机系统受到不一样程度损坏或严重干扰。v 1.7.2 多个接地系统形式v 1TN-C系统v TN-C系统被称之为三相四线系统，属保护接零。该系统中性线N和保护接地PE合二为一，通称PEN线。这种接地系统即使对接地故障灵敏度高，线路经济简单，不过它只适适用于三相负荷较平衡场所。智能化大楼内，单相负荷所占比重较大，难以实现三相负荷平衡，PEN线不平衡电流加上线路中存在荧光灯、可控硅等设备引发谐波电流，在非故障情况下，会在中性线N上叠加，使中性线N电压波动，会造成设备外壳(和PEN线连接)带电，对人身不安全，所以，TN-C接地系统不能作为智能化建筑接地系统。 v 2TN-C-S系统v TN-C-S系统由两个接地系统组成。第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线和PE线连接点处。该系统通常见在建筑物供电，由区域变电所引来场所。进户之前采取TN-C系统，进户处做反复接地，进户后变成TN-S系统。v TN-S是一个三相四线加PE线接地系统。v TN-S系统特点是：中性线N和保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。系统中，中性线N常会带电，保护接地线PE没有电起源。PE线连接设备外壳及金属构件在系统正常运行时一直不会带电。所以，TN-S接地系统显著提升了人和物安全性。同时，只要我们采取接地引线，各自全部从接地体一点引出，选择正确接地电阻值使电子设备共同取得一个等电位基准点，那么TN-C-S系统就能够作为智能型建筑物一个接地系统。 v 3TT系统v TT系统为三相四线系统，就是中性点直接接地，电气装置外露可靠近导体经过保护接地线接至和电力系统接地点无关接地极低压配电系统。系统常见于建筑物供电来自公共电网地方。v TT系统特点是：中性线N和保护接地线PE无一点电气连接，即中性点接地和PE线接地是分开。该系统在正常运行时，不管三相负荷是否平衡，在中性线N带电情况下，PE线不会带电。只有单相接地出现故障时，因为保护接地灵敏度低，故障不能立即切断，设备外壳才可能带电。正常运行时TT系统类似于TN-S系统，也能取得人和物安全性和取得合格基准接地电位。不过因为公共电网电源质量不高，难以满足智能化设备要求，所以TT系统极少被智能化大楼采取。v 4IT系统v IT系统是三相三线式接地系统，该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N，只有线电压(380 V)，无相电压(220 V)，保护接地线PE各自独立接地。该系统优点是当一相接地时不会使外壳带有较大故障电流，系统能够照常运行；其缺点是不能配出中性线N。所以，它不适适用于拥有大量单相设备智能化大楼。 v 1.7.3 智能楼宇常见错误接地方法v 智能建筑常见错误接地方法有以下四种：v (1) 采取TN-C系统，将TN-C系统中N线同时用做接地线；v (2) 在TN-S系统中将N线和PE线接在一起，再连接到底板上去；v (3) 不设置电子设备直流接地引线，而将直流接地直接接到PE线上；v (4) 把N线、PE线、直流接地线混接在一起。v 以上这些做法全部不符合接地要求。因为在智能化大楼内，单相用电设备较多，单相负荷比重较大，三相负荷通常是不平衡，所以，在中性线N中带有随机电流。另外，楼内大量采取荧光灯照明，其所产生三次谐波叠加在N线上，加大了N线上电流量，假如将N线接到设备外壳上，会造成电击或火灾事故；假如在TN-S系统中将N线和PE线连在一起再接到设备外壳上，那么危险更大，通常接到PE线上设备，外壳均带电，会扩大电击事故范围；假如将N线、PE线、直流接地线均接在一起，则除了会发生上述危险以外，电子设备还将会受到干扰而无法正常工作。 v 1.7.4 智能建筑应设置接地方法v 智能楼宇应设置 电子设备直流接地、交流工作接地、安全保护接地，和一般建筑也应含有防雷保护接地。v 另外，智能楼宇内大多设有含有防静电要求程控交换机房，计算机房，火灾报警监控室和大量易受电磁波干扰精密电子仪器设备，所以在智能化楼宇设计和施工中，还应考虑防静电接地和屏蔽接地要求。v 智能楼宇应采取多种接地方法v 1防雷接地v 为把雷电流快速导入大地，以预防雷害为目标接地称为防雷接地。v 智能楼宇内有大量电子设备和布线系统。如通信自动化系统、火灾报警及消防联动控制系统、楼宇自动化系统、保安监控系统、办公自动化系统、闭路电视系统和它们之间对应布线系统等。智能楼宇多属于一级负荷，应按一级防雷建筑物保护方法设计，接闪器采取针带组合接闪器，避雷带采取25 mm4 mm镀锌扁钢在屋顶组成小于等于10 m10 m网格，该网格和屋面金属构件作电气连接，和大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋和防雷系统连接。外墙面全部金属构件也应和防雷系统连接，柱头钢筋和接地体连接，组成含有多层屏蔽笼形防雷体系。这么不仅能够有效预防雷击损坏楼内设备，而且还能预防外来电磁干扰。v 接地电阻应符合其最小值要求。 v 2交流工作接地v 将电力系统中某一点直接或经特殊设备(如阻抗，电阻等)和大地作金属连接，称为工作接地。工作接地关键指是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必需用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子通常均在箱柜内。v 必需注意，该接线端子不能外露；不能和其它接地系统(如直流接地，屏蔽接地，防静电接地等)混接；也不能和PE线连接。在高压系统里，采取中性点接地方法可使接地继电保护正确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地能够预防零序电压偏移，保持三相电压基础平衡，这对于低压系统很有意义，能够方便使用单相电源。 v 3安全保护接地v 安全保护接地 就是将电气设备不带电金属部分和接地体之间作良好金属连接，立即大楼内用电设备和设备周围部分金属构件用PE线连接起来，但严禁将PE线和N线连接。v 在智能楼宇内，要求安全保护接地设备很多。比如有些强电设备、弱电设备和部分非带电导电设备和构件，均必需采取安全保护接地方法。当没有做安全保护接地电气设备绝缘层损坏时，其外壳有可能带电，假如人体触及此电气设备外壳就可能被电击伤甚至造成生命危险。在中性点直接接地电力系统中，接地短路电流经人体、大地流回中性点；在中性点非直接接地电力系统中，接地电流经人体流入大地，并经线路对地电容组成通路，这两种情况全部能造成人体触电。v 在一个并联电路中，经过每条支路电流值和电阻大小成反比。接地电阻越小，流经人体电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍，所以经过人体电流要比流过接地体电流小得多。当接地电阻极小时，流过人体电流几乎等于零。实际上，因为接地电阻很小，接地短路电流流过时所产生压降很小，所以设备外壳对大地电压并不高。人站在大地上去碰触设备外壳时，人体所承受电压很低，不会有危险。加装保护接地装置而且降低它接地电阻，不仅是保障智能建筑电气系统安全、正常运行有效方法，也是保障非智能建筑内设备及人身安全必需手段。v 4直流接地v 在一幢智能化楼宇内往往包含有大量计算机、通信设备和带有电脑大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑动作和信息输出等一系列过程中全部是经过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要经过互联网络进行工作。所以，为了使其正确性高、稳定性好，除了需要有一个稳定供电电源外，还必需含有一个稳定基准电位。可采取较大截面绝缘铜芯线作为引线，一端直接和基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜和PE线连接，亦严禁和N线连接。v 5屏蔽接地和防静电接地v 在智能化楼宇内，电磁兼容设计是很关键。为了避免所用设备机能障碍，避免可能会出现设备损坏，组成布线系统设备应该能够预防内部本身传导和外来干扰。这些干扰产生或是因为导线之间耦合现象，或是因为电容效应或电感效应。其关键起源是超高电压、大功率辐射电磁场、自然雷击和静电放电。这些现象会对用来发送或接收很高传输频率设备产生很大干扰。所以，对这些设备及其布线必需采取保护方法，使其免受来自各个方面干扰。v 屏蔽及其正确接地是预防电磁干扰最好保护方法。可将设备外壳和PE线连接；导线屏蔽接地要求屏蔽管路两端和PE线可靠连接；室内屏蔽也应是多点和PE线可靠连接。v 防静电干扰也很关键。在洁净、干燥房间内，人走步、设备移动等多种摩擦均会产生大量静电。比如在相对湿度10%20%环境中人走步能够积聚3.5万伏静电电压。假如没有良好接地，这种静电不仅会对电子设备产生干扰，甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电物体(非绝缘体)经过导静电体和大地组成电气回路接地方法称为防静电接地。v 防静电接地要求在洁净干燥环境中，全部设备外壳及室内(包含地坪)设施均必需和PE线多点可靠连接。 v 总而言之，智能建筑接地装置接地电阻越小越好，独立防雷保护接地电阻应小于等于10 ；独立安全保护接地电阻应小于等于4 ；独立交流工作接地电阻应小于等于4 ；独立直流工作接地电阻应小于等于4 ；防静电接地电阻通常要求小于等于100 。v 智能化楼宇供电接地系统宜采取TN-S系统，按规范宜采取一个总共同接地装置，即统一接地体。统一接地体为接地电位基准点，由此分别引出多种功效接地引线，利用总等电位和辅助等电位方法组成一个完整统一接地系统。通常情况下，统一接地系统可利用大楼桩基钢筋，并用40 mm4 mm镀锌扁钢将其连成一体作为自然接地体。依据规范，该系统和防雷接地系统共用，其接地电阻应小于等于1 。若达不到要求，必需增加人工接地体或采取化学降阻法，使接地电阻小于等于1 。在变配电室内设置总等电位铜排，该铜排一端经过结构柱或底板上钢筋和统一接地体连接，另一端经过不一样连接端子分别和交流工作接地系统中中性线连接、和需要做安全保护接地各设备连接、和防雷系统连接，和和需做直流接地电子设备绝缘铜芯接地线连接。v 在智能大厦中，因为系统采取计算机参与管理或使用计算机作为工作工具，所以其接地系统宜采取单点接地，采取等电位方法。单点接地是指保护接地、工作接地、直流接地在设备上相互分开，各自成为独立系统。可从机柜引出三个相互绝缘接地端子，再由引线引到总等电位铜排上共同接地。不许可把三种接地线连接在一起，再用引线接到总等电位铜排上。实际上这是混合接地，这种接法既不安全又会产生干扰，现在规范是不许可这么做。 v 1.8 能源管理和控制系统(EMCS) v 高级智能楼宇运转 成本控制是关键。能源成本占据了整个运作费用大部分。优化能源管理模式，为智能建筑系统运作过程节省运行费用、降低能耗指标提供了一个最直接方法。智能楼宇内机械设备/电力系统有效和可靠运行，能够调整整个建筑系统使其达成更高效、更正确运作。v 总而言之 ，楼宇自控系统投入最终目标是，实现智能大厦内全部设施在运转中即高效利用又节省成本。