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目 录
第1章 楼宇自控管理系统 2
1.1 系统概述 2
1.2 设计说明 2
1.2.1 设计标准 2
1.2.2 系统特点和产品选型 4
1.3 系统目标 5
1.4 系统设计 5
1.4.1 需求分析 5
1.4.2 系统总体设计 6
1.4.3 冷热源系统 6
1.4.4 空调新风系统 9
1.4.5 通排风系统 16
1.4.6 给排水系统 17
1.4.7 变配电系统 17
1.4.8 照明监控系统 17
1.4.9 电梯系统 18
1.4.10 网络结构描述 18
1.4.11 和第三方设备接口 20
1.5 节能效果 21
1.6 关键软硬件介绍 22
1.6.1 WEBSTION-AX™管理软件 22
1.6.2 WEBPro-AX编程工具 26
1.6.3 WEBs系列控制器 27
1.7 系统调试及验收 30
1.7.1 系统调试 30
1.7.2 完工验收 31
1.8 系统培训 32
1.8.1 培训目标及目标 32
1.8.2 培训资源 32
1.8.3 培训内容及课时安排 32
1.9 设备监控点表 33
1.10 设备材料清单 33
1.11 系统示意图 33
1.12 控制原理图 33
第1章 楼宇自控管理系统
1.1 系统概述
******项目概况(建筑概况、暖通、水、电概况)。
******作为一座集楼宇自控、消防、安保及很多子系统于一体综合性智能化建筑,在管理上要达成要求很高,所以其对于楼宇自控管理系统有很高要求,它需要对建筑内全部机电设备如HVAC设备、供配电及照明设备、给排水设备、电梯等进行统一管理,以致力于发明一个高效、节能、舒适、高性价比、温馨环境。
为此,本企业经过对本工程初步了解并结合本企业对楼宇机电设备自动控制系统实际工程经验,为******提供以下技术方案。
我们推荐性能优越美国Honeywell企业楼宇自动化系统——WEBs系统,确保整个工程提供设备为优异、节能、便于维护、操作方便,自动控制、技术经济性能符合规格书要求,既满足高度智能化和系统集成化技术要求,又能满足系统以后升级换代及系统扩展需要。
1.2 设计说明
1.2.1 设计标准
楼宇自控管理系统在满足现实需要基础上,应有合适超前性,以满足新世纪科技不停发展时尚。为此在制订本系统方案时遵照下列标准:
优异性
楼宇自控管理系统建设于信息时代,所以系统方案设计努力争取和目前科学技术高速发展时尚相吻合。系统总体结构定在高起点、开放式、模块化,从而建设一个可扩展平台,保护前期工程和后续技术衔接。
实用性
系统设计以实用为第一标准。在符合目前实际需要前提下,合理平衡系统经济性和优异性,避免片面追求优异性而脱离实际或片面追求经济性而损害酒店智能化建设初衷。
可靠性
系统设计为天天二十四小时连续工作,局部设备故障不会影响整个系统正常运行,也不会影响其它智能化子系统正常运行。关键系统部件对故障容错和数据备份应提供对应处理方法。
安全性
系统选择全部设备、配件及其系统,在确保其安全、可靠运行同时,符合国际和国家相关安全标准和规范要求,并在非理想环境下能有效工作。
经济性
系统选择设备及其系统,是以现有成熟设备和系统为基础,以总体目标为方向,局部服从全局,努力争取系统在首次投入和整个运行生命周期内取得最好性能价格比。
易维护性
系统中需要监视和监控设备品种繁多,而且位置分散,要确保日常系统正常工作、可靠运行,系统必需含有高度可靠可维护性和易维护性。尽可能做到所需人员少,维护工作量小,维护强度弱,维护费用低。
开放性和可扩展性
系统设计采取国家和国际标准及规范,兼容不一样厂家、不一样协议设备和系统。采取符合工业标准操作系统、网络技术、相关数据和图形系统。各子系统可方便进出总系统,同时含有开放接口,方便用户进行二次开发。
1.2.2 系统特点和产品选型
依据楼宇自控管理系统功效和技术要求,我们认为本系统必需有以下最为显著特点:
需选择含有集成功效及开放性自控管理系统,便于实现系统综合联动,实现和上位管理系统及其它相关系统集成和数据共享。另外,本系统很多第三方设备采取软件接口连入本系统,如变配电系统等,要求楼宇自控管理系统含有很好开放性,可提供丰富多样、符合行业标准接口设备和软件。
对于本系统,能耗关键集中于动力设施、暖通空调、照明设备等方面,其中暖通空调和照明占了相当大一部分,也是较易直接控制、实现节能能耗负荷。所以系统应在满足建筑使用功效、舒适度要求情况下对空调和照明进行有效节能管理。
需采取优异、集散型网络结构实现楼宇自控管理系统实时集中监控管理功效。既符合国际标准,又符合本大楼建筑特点,其设备较分散,作为集散性控制分站控制器通讯网络,应能实现各分站间、分站和中央站之间数据通讯,分站运行能够独立于中央站,内部网络通讯不会因中央站停止工作而受到影响。
******对楼宇自控管理系统设备可靠性要求较高,要求系统运行不过分依靠某一设备,若设备故障时要求降低其波及面,系统采取两层网络结构。同时能够依据需要在网络范围内预留或设置多个监控分中心通讯接口,便于经过分中心来监控整个系统。
因为采取WEBs楼宇设备集成系统,该系统含有灵活开放性,提供多个符合行业标准接口标准和协议(如BACnet、Lonworks、OPC等),并含有系统网络数据库,能够满足本系统特点需求。WEBs系统还可基于内部Intranet之上,经过WEBs服务器实现本大楼内信息交互、综合和共享,实现建筑内信息、资源和任务综合共享,和全局事件处理和一体化科学管理。
现场控制器选择Honeywell企业Spyder控制器。每个新风机组/空调机组需要由一个独立控制器进行控制,所以每台新风机组和空调机组,选择1台Spyder控制器。
WEBs系统完全满足本系统相关集成及开放性,成熟及可靠性、可扩展性等要求。HoneywellSpyder控制器,集合WEBs系统将完全实现集散型监控系统。整个方案设计将基于以上需求分析,为本提供一套优异、可靠,设计功效完善楼宇自控管理系统。
1.3 系统目标
实现建筑多种机电设备自动控制和管理
如送排风机程序启停、照明回路自动控制,设备故障报警自动接收,备用设备自动切换运行等。按管理者需求,自动形成多种设备运行参数报表,或随时变更设备运行参数(如启停时间、控制参数等)。
降低建筑营运成本
楼宇自控管理系统只需在管理中心安排一至二名操作管理人员,即可负担对建筑内全部监控设备管理任务,从而可大大降低相关管理人员及其日常开支。另外,因为楼宇自控管理系统其所含有多个有效能源管理方案,使得建筑在满足舒适性条件下,能耗可大大降低,从而深入降低了建筑日常营运支出,提升了建筑效益。
延长机电设备使用寿命和提升建筑安全性
楼宇自控管理系统能够经过编程实现相关机电设备平均使用时间,从而提升大型机电设备(如空调机组、多种水泵等)使用寿命。因为本系统含有极强系统联网功效,在特定触发条件下,能够和消防报警系统、安保系统等其它智能化子系统实现跨系统联动功效,使建筑安全性管理更可靠。
1.4 系统设计
1.4.1 需求分析
从本项目弱电系统实际需要考虑,参考相关建筑图纸,本项目楼宇自动控制系统需监控内容有:
冷热源系统
空调新风系统
给排水系统
送排风系统
变配电系统
照明系统
电梯系统
依据相关招标要求,经统计本系统共有监控点***个左右,其中物理点***点(AI点***点,AO点***点,DI点***点,DO点***点),接口点***个左右。
系统接口:
变配电系统运行参数,提议经过Modbus连接至WEBs 600控制器,并经过配置对应接口开发和对应系统集成。
说明:该部分系统接口协议必需由供货商提供,请业主在购置该设备时要明确要求供货商承诺提供其接口协议,以免后期无须要投资。
1.4.2 系统总体设计
楼控系统总说明:系统点数、总线、软件点数、接口、控制器数量等信息。
1.4.3 冷热源系统
冷热源系统概况。
1.4.3.1 冷源系统
控制原理图。
监控点:
数字量输出点(DO):冷冻机组启停控制、阀门开关控制、冷冻水泵启停控制、冷却水泵启停控制、冷却塔启停控制、碟阀启停控制;
模拟量输出点(AO):供回水总管旁通阀控制。冷冻水泵和冷却水泵开关控制;
数字量输入点(DI):冷冻水泵冷却水泵运行状态、故障报警和手自动状态,冷却塔运行状态、故障报警和手自动状态、碟阀开关状态、水流指示、电力供给状态;
模拟量输入点(AI):冷冻水系统供回水温度、冷却水系统供回水温度、供回水压力、水流量、热水泵、循环水泵供回水温度等。
下图为冷热源系统控制原理图。
监控内容:
1、冷冻机组台数控制
控制系统监测冷水机组集水器和分水器出水和回水温度。控制系统经过分析温度改变和时间改变趋势来判定目前满足系统负荷所需冷水机组开启数量,从而进行冷源系统自适应调整。
2、冷冻系统联锁控制:
机组投入或退出运行过程是按预先编制控制程序进行。当机组需要投入时,控制程序首先打开该机组对应冷冻水蝶阀、冷却水蝶阀、冷却塔进出水蝶阀。在得到各蝶阀打开状态信号后,延时30秒开启对应冷却水泵,延时30秒开启对应冷冻水泵,在得到对应水流状态信号后,延时5分钟开启冷冻机组。
3、设备自动切换及故障设备自动锁定
为了保护冷源设备,延长设备使用寿命,所以需要累计每台设备运行时间,使同类设备进行交替运行,并在发生故障时自动切换。在冷水系统中有某一设备发生故障时,系统立即发出报警到终端,同时锁定该设备以防再次开启。在这同时自动开启另一个可得到备用设备或一组可得到设备。
当故障故障排除后,设备需要重新加入自控行列时,必需在BAS终端手动复位对应锁定点,这么才能使锁定设备再次进入自控行列,以预防设备未经确定忽然动作。
4、冷却塔控制
冷却塔投入使用是由冷冻机开启时,由控制程序打开对应冷却塔进出水蝶阀确定。投入运行冷却塔风机是由冷却水总回水管温度传感器决定。当温度在一定范围内时依次投入风机运行。当风机发生故障时,将发出报警到BAS终端,而且锁定该风机。在排除风机故障后,必需在控制软件对应复位点复位后才能重新投入自动运行。
当冷却水回水温度低于某设定值时,冷却水供回水旁通管上电动蝶阀开启,使冷却水旁路后直接流回冷冻机。
1.4.3.2 热源系统
热源系统控制原理图。
监控内容:
监测锅炉运行状态、故障报警,监测锅炉机组供回水温度,锅炉给水泵开关状态、锅炉高低水位报警,锅炉燃烧器故障报警,锅炉排烟温度、蒸汽出口压力、供水流量、燃气耗量、水阀开关度
对热水泵、水阀运行状态、故障报警和手自动状态进行监测,并可进行控制。常见泵如发生故障,备用泵将自动切入。
监测板式热交换器供回水温度,调整一次侧水阀开度,使板式热交换器二次侧出水温度在合适范围内。
统计设备运行时间累计,每次开启时选择运行时间最短设备,使设备交替运行,平衡分配各设备运行时间。
节能方法:
依据大楼实际热负荷量和每日定时停机设定时间,提前关停主机,热水泵连续运行,充足利用空调水余留热量为大楼供热,以达成节能效果。
依据大楼实际热负荷需求改变,提供机组运行台数选择参考,以达成节能效果。
1.4.4 空调新风系统
空调系统概况。
楼宇自控管理系统对室外温湿度等进行监测,作为系统联动、新风量优化控制运行参数。本系统经过DDC及预先编制程序对各楼层空调设备进行监视和控制,设备工作情况以图形方法在管理机上显示,并打印统计全部故障。
对于每个新风机组/空调机组,各采取一个Spyder控制器进行监控。
监控方案:
1、 空调机组监控:
空调机组控制原理图。
该机组带有水阀调整控制、过滤网压差传感器、送风温度、回风温度监测和水阀、新风阀,回风阀调整控制。和紫外光杀菌灯状态、加湿器、新风量箱控制。
该部分空调是大楼空调关键形式。分别提供冷热源,系变风量空调机组,空气源来自新风和回风混合。
变风量控制和定风量控制不一样,当控制区域热、湿负荷改变时,不是在送风量不变条件下依靠改变送风参数(温度、湿度)来维护室内所需要温、湿度,而是保持送风参数不变,经过改变送风量来维持室内所需温、湿度。这是基于送风量和热、湿负荷之间存在下述关系:
A:送风量和室内热负荷关系
Q = Qr/Cpγ(tN―tS)
式中 Q : 送风量[m³/h]
Qr: 室内显热负荷[kJ/h]
Cp: 干空气比定压热容[kJ/(kg·K)]
γ:空气密度[kg/m³]
tN: 室内温度[K]
tS: 送风温度[K]
B:送风量和室内湿负荷关系
Q = D/γ((dN―dS)/1000)
式中 Q : 送风量[m³/h]
D: 室内热负荷[kg/h]
γ:空气密度[kg/m³]
dN: 室内含湿量[g/kg]
dS: 送风含湿量[g/kg]
由上述关系可知,当室内热负荷降低时,只要对应地降低送风量,即可维持室温不变,无须改变送风温度。这么做,首先能够避免冷却去湿后再加热以提升送风温度这一冷热抵消过程所消耗能量;其次,因为被处理空气量降低,对应地又降低了制冷机组制冷量,所以节省了能源。
对于变风量系统采取离心式风机:
风量和转速关系为 Q1/Q2 = n1/n2
风压和转速关系为 H1/H2 = (n1/n2)²
风机所需轴功率和转速关系为 P1/P2 = (Q1H1)/(Q2/H2) = (n1/n2)³
由上述关系可知,轴功率和转速三次方成正比,这就是说,伴随风量(或转速)下降,轴功率将立方倍地下降。比如,风量下降到50%时,轴功率将下降到12.5%,可见节省能源相当可观。所以,用调整风机转速控制风量替换风门或档风板节流调整是节能有效方法。
送风温度最好控制:依据和空调控制器通信,搜集至控制信号,达成室内制冷要求度/采暖要求度,依据最高制冷要求度/采暖要求度,变更送风温度设定值。每一分钟将复位值1/10值加给送风温度设定值,进风温度下限值为11度。
供冷时,假如有一个风门全开,该区域温度高于上限,则增加供冷温度0.5℃,假如该区域温度低于下限,则降低供冷温度0.5℃。
回风湿度控制:由回风管道内湿度传感器实测出回风湿度,输入DDC,和湿度设定值比较,得到偏差,湿度大于设定值,关闭加湿器,湿度小于设定值,开启加湿器。
联锁控制:依据新风风阀开关控制,并和风机、水阀联锁控制,停风机时自动关闭新风阀及水阀,风机开启时,延时自动打开风阀。
预冷和预热控制:空调机开启时,关闭新风和排风阀,风机频率设为100%,依据回风温度对冷水和热水盘管二通阀进行百分比积分控制。停机时,全部关闭合电动二通阀和新风管上电动风阀,冷热水盘管上电动二通阀全闭采取时限控制(10min左右)。
风管静压监测:经过测量风管末端静压,对风管静压进行监测。
系统静压监测目标,是为了在送风量发生改变情况下,确保系统压力正常,预防超压现象,同时也确保了系统有足够新风量。
过滤网压差报警,提醒清洗过滤网。
风机运行状态及故障状态监测,启停控制。
升温控制:空调机开始运转使,将新风阀全闭1小时,进行空调机运转。升温运转中严禁加湿控制。
定时消毒控制
空气质量控制:依据空气中CO2浓度,控制新风量,当空气中CO2含量超标,增加新风量,降低回风量,直到空气质量达标。
启停时间控制从节能目标出发,编制软件,控制风机启/停时间;同时累计机组工作时间,为定时维修提供依据;比如,正常日程启/停程序:按正常上、下班时间编制;节、假日启/停程序;制订法定节日、假日及夜间启/停时间表;间歇运行程序:在满足舒适性要求前提下,按许可最大和最小间歇时间,依据实测温度和负荷确定循环周期,实现周期性间歇运行。编制时间程序自动控制风机启停,并累计运行时间。
2、新风机组监控:
控制原理图。
该机组带有水阀调整控制、新风风阀开关控制和过滤网压差传感器、送风温度监测功效。
关键监控功效以下:
机组定时启停控制:依据事先排定工作及节假日作息时间表,定时启停机组。自动统计机组运行时间,提醒定时维修。
监测机组运行状态、手自动状态、风机故障报警、送风温度。
过滤网堵塞报警:当过滤网两端压差过大时报警,提醒清扫。
送风温度自动控制:冬季自动正向调整热水阀开度,夏季自动反向调整冷水阀开度,确保送风温度维持在设定值。
连锁控制,风机开启:新风风阀打开、水阀实施自动控制;风机停止:新风风阀关闭、水阀关闭,在冬季水阀则保持30%开度,以保护热水盘管,预防冻裂。
报警功效:如机组风机未能对启停命令作出响应,发出风机系统故障警报;风机系统故障、风机故障均能在手操器和中央监控中心上显示,以提醒操作员立即处理。待故障排除,将系统报警复位后,风机才能投入正常运行。
3、VAV监控:
VAV技术基础原理,就是经过改变送入房间风量来满足室内改变负荷。因为空调系统大部分时间在部分负荷下运行,所以,风量降低带来了风机能耗降低。VAV系统追求以较少能耗来满足室内空气环境要求。
VAV系统有以下优点:
ü 因为VAV系统经过调整送入房间风量来适应负荷改变,同时在确定系统总风量时还能够考虑一定同时使用情况,所以能够节省风机运行能耗和降低风机装机容量。
ü 系统灵活性很好,易于改、扩建,尤其适适用于格局多变建筑,比如出租写字楼等。当室内参数改变或重新隔断时,可能只需要更换支管和末端装置,移动风口位置,甚至仅仅重新设定一下室内温控器。
ü VAV系统属于全空气系统,它含有全空气系统部分优点,能够利用新风消除室内负荷,没有风机盘管凝水问题和霉菌问题。
******变风量空调机组共有166台,服务于整个办公区域。办公区域每层划分为2~4个办公区,各个办公区设置数个功效小区,每个功效小区面积在100平方米左右。在外窗周围设置辐射式电加热以改善窗际温热环境。
变风量(VAV)系统控制
VAV空调系统设计和控制系统设计是密不可分。VAV系统当中采取了房间温度控制、风机温度控制、送风静压控制、送风风量匹配控制环路。直接数字控制DDC包含这4部分控制内容,它们是VAV空调控制系统必需组成部分。
送风静压控制
在VAV系统中,通常依据静压传感器信号来调整风机送风量,静压控制器经过调整风机转速或入口导叶来恒定静压控制点静压值,以满足下游风道、末端装置及送风口压力损失。恒定静压目标是确保任何一个末端设计额定压力。那么,就要将静压传感器放在系统最不利末端入口。因为要恒定静压,送风机不能无限制地降低风量,所以风机功耗并不和风量3次方成正比。因为存在风道阻力损失,静压传感器越靠近管路末端,静压设定值就越小,就越能节省风机功耗。因为VAV系统动态特征,实际上不轻易定义一个最不利末端装置。任何一个全部可能成为最不利。
当静压传感器位置靠近风机出口时,风量大且风速也大,风管静压也较大。当静压传感器位置靠近系统末端时则完全相反。所以,静压传感器位置实际上关系到风管静压取值大小,关系到变风量系统调整损失和调整能力。所以静压传感器位置不应该是固定,最好会同空调建筑设计要求共同来确定:当空调最大、最小负荷差距较大且又要求很好调整能力时,此时静压传感器位置可偏向风机端;当最大、最小负荷差距较小且要求很好节能效果时,静压传感器位置可远离风机。
具体做法是:在第一个空气末端装置75%到100%处设置静压传感器,经过改变送风机入口导叶或风机转速措施来控制系统静压。假如送风管不只一条,则需设置多个静压传感器,经过比较,用静压要求最低传感器控制风机。风管静压设定值(主送风管道末端最终一个支管前静压)通常取250-375Pa之间。
变静压控制,就是使用带风阀开度信号,风量传感器和室内温控器变风量末端,依据风阀开度控制送风机转速,使任何时候系统中最少有一个变风量末端装置风阀是全开。变静压控制法控制原理图以下所表示:
从变静压控制法控制原理图中,其控制方法:
² 变风量末端装置风阀是全部处于中间状态或部分处于最小状态→系统静压过高→调整并降低风机转速。
² 变风量末端装置风阀是部分处于全开状态,且风量传感器检测实际风量等于温控器设定值→系统静压适合。
² 变风量末端装置风阀是部分处于全开状态,且风量传感器检测实际风量低于温控器设定值→系统静压偏低→调整并提升风机转速。
变静压控制方法优点:
² 和定静压控制方法相比,节能效果显著
我们知道:
,
,
其中,N为风机功率Q为风机输送风量 ,P为风机所产生风压,n为风机转速。当空调负荷变小时,风量Q从正常工况点Q1降低到Q2时,图所表示:
很显著,因为变静压控制法n2小于定静压控制法n1,风机功率N和风机转速n成3次方关系,故变静压控制法节能效果比定静压控制法好。
² 控制精度高
² 房间温湿度效果愈加好
变静压控制方法缺点
² 增加了阀开度控制,对应增加了投资成本,使控制愈加复杂,调试愈加麻烦。
² 风阀开度信号对风机转速调整有一个滞后过程,房间负荷改变后要达成房间设定值有一段小幅波动过程。
VAV末端
******塔楼变风量末端共有1069台,服务于在外窗周围设置辐射式电加热以改善窗际温热环境。
VAV末端基础监控内容以下:
风量监测、风阀控制、室内温度设定、室内温度检测、电加热再热控制。
VAV末端控制
根据是否赔偿压力改变,有压力相关型(Dressure Dependent)和压力无关型(Pressure Independent)。从控制角度看,前者由温控器直接控制风阀;后者除了温控器外,还有一个风量传感器和一个风量控制器,温控器为主控器,风量控制器为副控器,组成串级控制环路,温控器依据温度偏差设定风量控制器风量设定值,控制器依据风量偏差调整末端装置内风阀。当末端入口压力改变时,经过末端风量会发生改变,压力无关型末端能够较快地赔偿这种压力改变维持原有风量;而压力相关型末端则要等到风量改变改变了室内温度才动作,在时间上要滞后部分。
1.4.5 通排风系统
通排风系统概况。
通排风系统控制原理图。
监控设备
监 控 内 容
送、排风机
运行状态、电力正常供给、电动机故障报警、电动机过载报警、设备故障、风机频率、手自动状态、开关控制等
监控内容:
见上表。
同时累计风机运行时间。中央站用彩色图形显示上述各参数,统计各参数、状态、报警、启停时间(手动时)、累计时间和其历史参数,且可经过打印机输出。
排烟风机、加压风机在消防报警系统中已独立自成系统,BA系统不作任何控制,只作状态监测。
1.4.6 给排水系统
给排水系统概况。
给排水系统控制原理图。
² 监视排水泵、生活水泵、消防栓泵、喷淋泵运行状态,故障报警,本控遥控状态,对于排水泵、生活水泵可进行启停控制。
² 监视集水坑液位状态,对排水泵进行联动。
² 监视水池、水箱高低液位状态,并和生活水泵进行联动。
中央站用彩色图形显示上述各参数,统计各参数、状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数,且可经过打印机输出。
1.4.7 变配电系统
变配电系统概况。
变配电系统监视原理图。
我们经过通讯接口方法,采集配电柜部分所需监测三相电流、三相电压、功率因数、频率等电力参数。根据标书要求,电力监控及能源管理系统配置通讯接口,采集上述参数。
为了安全考虑,对变配电系统运行状态和工作参数,由楼宇自控系统实施监视而不作任何控制,一切控制操作均留给现场相关控制器或操作人员实施。
1.4.8 照明监控系统
照明系统概况。
照明系统监视原理图。
1、设备监测
监控设备
监 控 内 容
公共照明回路
开关状态、手自动状态、故障报警,开关控制
² 监视开关状态、手自动状态、故障报警(DI)
² 照明回路控制(DO)
中央站用彩色图形显示上述各参数,统计各参数、状态、启停时间、累计时间和其历史参数,且可经过打印机输出。
2、系统软件可自动满足以下自动控制要求:
² 根据建筑物业管理部门要求,定时开关多种照明设备,达成最好管理,最好节能效果。
² 统计多种照明工作情况,并打印成报表,以供物业管理部门利用
² 依据用户需要可任意修改各照明回路时间控制表。
² 泛光照明可设休息日、节假日和重大节日三种场景进行控制。
² 累计各开关闭合时间。
BAS根据制订时间程序和室外照度条件,自动启停公共区域照明,监测其开关状态。
中央站用彩色图形显示上述各参数,统计各参数、状态、启停时间、累计时间和其历史参数,且可经过打印机输出。
1.4.9 电梯系统
电梯系统概况。
电梯系统监视原理图。
监测内容
² 监视每部电梯运行状态、楼层显示,并故障报警。
² 统计电梯工作情况,并打印成报表,以供物业管理部门利用
² 统计多种电梯工作情况,并打印成报表,以供物业管理部门利用
² 中央站用彩色图形显示上述各参数,统计状态、报警、累计时间和其历史参数,且可经过打印机输出。
1.4.10 网络结构描述
WEBs服务器处于楼宇设备自控系统最高监视和管理层,它经过TCP/IP连接网络控制器,网络控制器经过双绞线通讯网络连接各楼层现场控制器,将多种楼宇机电设备实时运行情况集成到WEBs服务器统一人机交互界面,实现对各机电子系统集中监视和管理。统一浏览器界面能够支持构架显示窗口推出、动画和参数变量值动态显示,支持查询,实现带有口令验证安全管理操作控制,也能够支持多媒体技术,应用视频、图像和音响等技术,使报警监视和设备管理图形界面生动直观。
WEBs系统结构在网络方面含有两层网络结构,即管理层网络(以太网)、监控层网络。两层网络能够有效地覆盖建筑内各设备自动化控制及管理。该两层网络结构代表了当今楼宇自动化系统经典实例,符合国家行业标准,含有全数字化集散型系统优势,以下图中所表示。
管理层网络经过以太网Ethernet和建筑计算机网络进行通讯,完成系统集成功效,依据网络服务请求实现空调、照明等相关设备控制和管理,同时能够经过BACnet、OPC、Modbus等开放协议进行有效系统集成。
监控层网络采取总线技术LonWorks实现建筑内DDC控制器之间通讯,既可满足传送监控中心下达指令任务,又可立即向监控中心反馈建筑各设备信息。同时,监控层网络还可在中央站故障时,继续按预定程序工作,从而确保系统正常使用。另外,监控层中WEB控制器,能够经过BACnet、Modbus等开放协议进行有效系统集成,突破了传统系统集成只能在中央实施不足,使WEBs系统应用更为灵活。
WEBs系统软件包含系统服务器和用户端。WEBs服务器是对BAS进行管理关键窗口,运行WEBs Server服务器平台,系统数据均储存在服务器实时数据和数据库中。服务器同时还可运行WEBs用户端界面,经过全动态彩色图形对整个建筑设备运行情况进行显示、报警、控制和管理。
WEBs操作站可依据物业管理实际需要设置于任何地方,其和服务器经过TCP/IP协议连接,连接路由能够是局域网或广域网。操作站只运行WEBs用户端界面,并可将WEBs系统运行管理权限如显示内容、修改参数、设备控制等分别授权,以提升系统运行安全性。
Honeywell WEBs一个显著优点是采取了Java平台,提供了平台无关性:能够在Windows,Solaris,Linux或其它操作系统上使用完全一样代码。这点对于在多种不一样平台上运行从Internet上下载程序来说很有必需。利用最新版Java平台,则能够经过CORBA和RMI等协议和最近增加Web Services像访问同一实施空间方法一样方便而直接地调用远程机器上方法。对每个协议,系统自动处理全部转换和传输。
1.4.11 和第三方设备接口
对于变配电系统提供通讯接口第三方设备,WEBs系统配置对应接口软件将它们接入BA系统,实现对这些设备二次监控。因为第三方设备距离BA监控中心多有一定距离,需采取RS485或以太网形式和WEBs实现通讯接口。
第三方设备如不能提供标准协议,则需开放具体通讯协议,在获取第三方设备通讯协议后,能够对WEBs进行接口开发,实现设备运行数据共享。
暂定第三方设备接口形式为:
变配电系统----Modbus协议
1.5 节能效果
通常而言,一幢高层建筑控制系统能量消耗几乎占整个建筑绝大部分,尤其是循环水泵、空调机组和照明系统,怎样使这些设备高效运行,是楼宇自控系统必需考虑问题。所以,采取最优化控制模式来满足建筑功效要求,就会为建筑物业带来很大经济效益。
据初步测算,建筑运行成本每平方米每十二个月为人民币1200~1600元,其基础组成大致以下:
1、固定成本 73.22%
2、能源 9.11%
3、维护 10.85%
4、清洁 6.82%
对于机电设备总投资推算,BAS成本大约为6%。采取BAS,节能具体表现:
设备控制加强了能量管理
² 空调主机系统采取优化启停控制和估计负荷控制
² 设备优化控制方法加入了室外气象边界条件
² 可经过和变配电系统集成实现负荷控制
² 经过照明时间段控制,实现节能效果
用上述方法,BAS可为新办公建筑节能20%左右,伴随时间增加,设备费用也随之增加,40年楼龄建筑运行成本大约是初始投资4倍。BAS在旧建筑中能够节能30%~35%。
节省人力,提升工作效率
作为一幢大型超高层建筑,建筑内机电设备数量和型号众多,而且分布于建筑各个楼层,采取楼宇自控系统统一管理这些设备,只需在工作站上就可监控全部设备运行情况,而且能够经过设定时间让BA系统自动对设备定时控制。无需编制过多管理人员,即可对建筑进行完善管理,节省了人力资源投资。
延长设备寿命
利用BAS系统软件功效,自动累计多种机电设备运行时间,在能够利用备用设备情况下,自动循环使用常见设备和备用设备。如冷水机组、循环水泵等,这么能够延长它们使用寿命,降低平均故障发生率,以节省了可观维修费用。另外BAS实现设备统一管理,快速反应故障,使危险降至最小。
确保舒适环境
BAS优点不仅在于对设备监控,还可对特定对象如环境温度进行正确自动控制。对空调系统就可经过回风温度和设定温度比较,采取PID方法调整水阀来保持回风温度恒定,以发明一个舒适环境。舒适环境相对提升了建筑物业整体形象。
鉴于上面分析,BAS可在5到内收回投资。
1.6 关键软硬件介绍
1.6.1 WEBSTION-AX™管理软件
WEBSTION-AX™是系统中全部控制器网络管理软件。WEBSTION-AX™利用了因特网强大通讯功效,能够对BACnet和LONWORKS等开放协议进行有效集成。WEBSTION-AX™能够创建一个强大网络系统,支持综合数据库管理,警报管理和短信服务。WEBSTION-AX™还提供工程编辑功效和图形化用户界面。
WEBSTION-AX™是一个灵活网络服务器,可同时连接WEB600、WEB-545、WEB-403、WEB-201等站点。此软件设计意在充足利用Internet,为标准、开放协议如:OPC、BACnet提供有效系统集成。WEBSTION-AX™含有复杂数据库管理、报警管理和信息服务软件,可为用户创建一个功效强大网络环境。其特点以下:
¶ 基于Java图形化用户界面
¶ 支持无限用户经过标准Web browser访问系统
¶ 经过SQL数据库和HTTP/HTML/XML文本格式进行企业信息交换
¶ 数据库改变审计跟踪功效,用于追踪用户信息,发生时间和审计统计。
¶ 同时控制器数据库、数据存放计划、控制和能源日常管理
¶ 修改报警步骤和路径,包含email及寻呼信息
¶ 经过标准Web浏览器进行系统登录,能够得到报警、统计、日程表和配置等数据信息
¶ 多级密码保护,采取独有加密技术确保系统安全
¶ 基于HTML帮助系统,包含完整在线系统支持文档
¶ 支持多个WEBs-AX控制器工作站接入因特网
¶ 可在线或离线应用WEB Pro-AXTM图形应用配置工具和一系列控件库
1、系统监视功效
WEBSTION-AX™以WindowsXP或Linux为操作平台,采取工业标准应用软件,图形化操作界面监视整个BA系统运行状态,提供现场图片、工艺步骤图(如空调控制系统图)、实时曲线图(如温度曲线图,可几根同时显示,时间可任意推移)、监控点表、绘制平面部署图,以形象直观动态图形方法显示设备运行情况。可依据实际需要提供丰富图库,绘制平面图或步骤图并嵌以动态数据,显示图中各监控点状态,提供修改参数或发出指令操作指示。
可提供多个路径查看设备状态,如经过平面图或步骤图,经过下拉式菜单或特殊功效键进行常见功效操纵,以单击鼠标方法可逐及细化地查看设备状态及相关参数。
画面转换不超出两键,画面全部数据刷新小于2秒。
WEBSTION-AX™系统软件能提供一个多任务操作环境,使得用户可同时运行多个应用程序,也可浏览Internet网页。经过使用工业标准软件来支持并行访问和系统监控操作。
含有灵活用户图形界面,提供部分传统监控管理功效,如时间表、趋势图、报警、历史数据采集和高级能量管理等应用,既可在当地操作又可经过Internet进行。
2、系统控制功效
WEBS系统中央经过对图形操作即可对现场设备进行手动控制,如设备ON/OFF控制;经过选择操作可进行运行方法设定,如选择现场手动方法或自动运行方法;经过交换式菜单可方便地修改工艺参数。
WEBSTION-AX™对系统操作权限有严格管理,以保障系统操作安全。
WEBSTION-AX™对操作人员以登录密码方法进行身份判别和管制。操作人员依据不一样身份可分为不一样安全管理等级。
WEBSTION-AX™软件能自动对每个用户产生一个登录/关闭时间、系统运行统计汇报。用户自定义自动关闭时间。以防操作员而然离开时系统安全。
3、系统报警功效
当系统出现故障或现场设备出现故障及监控参数越限时,WEBSTION-AX™均产生报警信号,报警信号为声光报警(可选择),操作员必需进行确定报警信号才能解除,全部报警将统计到报警汇总表 中,供操作人员查看。报警共分4个等级。
报警可设置实时报警打印,也可按时或随时打印。
4、综合管理功效
WEBSTION-AX™对有研究和分析价值、应长久进行保留数据,建立历史文件数据库,采取流行通用标准关系型数据库软件包和WEBSTION-AX™服务器硬盘作为大容量存放器建立WEBSTION-AX™数据库,并可形成棒状图、曲线图等显示或打印功效。
WEBSTION-AX™提供一系列汇总汇报,作为系统运行状态监视、管理水平评定、运行参数深入优化及作为设备管理自动化依据,如能量使用汇总汇报,统计天天、每七天、每个月多种能量消耗及其积算值,为节省使用能源提供依据;又如设备运行运行时间、起停次数汇总汇报(区分各设备分别列出),为设备管理和维护提供依据。
WEBSTION-AX™可提供图表式时间程序计划,可按日历定计划,制订楼宇设备运行时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日计划安排。
5、能源管理功效
WEBSTION-AX™能源管理套件WEBs-AX Energy Suite,能够对对能源消耗量进行相关统计分析,提供了10种汇报,让用户灵活分析任何时间段任意数据。用户能够估计和分析能源、温度、生产、设备能耗趋势,利用浏览器导航工具,能够很轻易地获取想要信息。还常规化了部分多变变量,如天气和面积,看看在“标准”环境下会消耗多少能量,用综合能量基线标准,用户能够和历史数据进行比较,得到一个能耗节省分
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