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瑞晶Regin楼宇自动化BA系统技术方案

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无锡海岸新城空调智能化系统

设
计
方
案

深圳市****有限公司
二○一一年十月
目 录
楼宇自动化系统( BAS) 方案 4
[摘要] 4
一、 需求分析 7
1.1 监控对象分析 7
1.2 监控目标分析 7
二、 设计依据和标准 7
三、 系统设计 8
3.1系统选型 8
3.2系统设计说明 10
3.2.1 设计重点 10
3.2.2主要设备选型 11
3.2.3系统通讯网络 12
3.2.4 系统结构 13
3.3监控功能说明 17
3.3.1中央站监控功能 17
3.3.2与其它系统的集成 17
3.3.3冷热源系统的监控 18
3.3.4空调、 通风系统 23
3.3.5给排水系统 24
3.3.6发电机及配电系统 24
3.4系统设计特殊说明 24
3.4.1 最先进的软件EXO4系统 24
3.4.2 节能控制 25
3.5集成界面以及接口协议要求 25
四、 系统性能及设备介绍 25
4.1系统性能介绍 25
4.1.1中央站功能 25
4.1.2节能效果技术分析 27
4.1.3节能及能源控制软件 29
4.2 DDC功能介绍 30
4.2.1 EXOflex控制器( DDC) 介绍 31
4.2.2EXOcompact控制器(DDC)介绍 33
4.2.3 DDC软件 35
4.2.4 现场设备 37
五、 系统调试 39
5.1系统调试验收步骤 39
5.1.1现场控制器检查 39
5.1.2电源检查 39
5.1.3线路敷设的检查 39
5.1.4系统网络 39
5.1.5中央监控站硬件及其组态 39
5.1.6系统软件 40
5.2设备调试 41
5.2.1BAS系统出厂测试 41
5.2.2DDC 加电检测 41
六、 设备清单 45
楼宇自动化系统( BAS) 方案
[摘要]
根据无锡海岸新城相关图纸, 本项目由裙楼商业部份和酒店公寓主体组成, 是集大型购物中心、 SOHO酒店、 住宅、 幼儿园、 绿花广场等于一体的商业综合体, 总建筑面积约50万平方米, 无锡海岸新城的出现代表着全新的生活方式与消费潮流的开始, 它将以雄浑的商业外观、 别致的休闲景观、 开放的公共空间、 清晰的休闲动线成为无锡新城区的备受期待的高端的生活、 工作、 休闲目的地。结合当今楼宇科技发展的主流, 无锡海岸新城楼宇自控系统的监控主要为本工程中建筑所属组合式空调机组、 热回收型新排风机组、 新风机组、 冷水机组、 锅炉及热水系统等设备进行控制, 对生活水泵、 热水泵及集水坑及排污泵等设备的运行、 安全状况实现综合自动监测、 控制与管理, 对发电机及高低压开关柜的运行状态、 故障信息、 电流、 电压等参数进行自动监测的系统。
系统主要设计思想:
1、 采用瑞典REGIN (瑞晶)先进的技术和产品, 为本工程提供一个高效、 节能、 可靠的智能控制系统, 对本项目的楼宇机电设备予以控制, 实现绿色、 智能的建设目标, 充分展现现代化工厂在智能化管理上的特点。
REGIN (瑞晶) 是一家国际性的企业集团, 创立于1947年的瑞典, 为欧洲其中一家历史悠久, 专注于研发室内气候环境变化控制技术及建筑物自动化管理技术的专业公司。
REGIN 产品的涵盖面很广, 从传统的单一传感器至无限点数容量的建筑物自动化管理系统。配合市场上流行的通讯协议( 例: TCP/IP, LON, MODBUS, M-BUS, SIOX, KNX/EIB, EXOline – Regin系统的通讯协议) 及传输中介( 例: 计算机网络, 无线网络, 电话网络, GSM网络, GPRS网络, 宽带、 卫星网络等) , 令远程监控、 故障诊断、 应用程序下载等要求成为可能。
现代技术要求在一个开放型的体系中整合不同产品, 不同协议, 要求产品之间能相互通讯, 相互协同工作, 达至一个无地域、 无国界限制的全方位自动化管理。

REGIN 全系列产品:
l 建筑物自动化管理系统( EX04)
l 自动化管理控制器( 可自由编程) ( EXOflex, EXOcompact, Regio-Maxi)
l 自动化管理控制器( 内置预编程) ( Corrigo E, Optigo, Regio-Midi)
l 区域控制器及温控器( Regio-Mini, Pulser, TTC, 机械型及电子型温控器, Floorigo等)
l 变送器及感应器( 温度, 湿度, 压力, 二氧化碳, 风管烟感等)
l 阀门及其推动器
l 风门推动器
REGIN 集团拥有悠久的国内及国外项目经验以及商务关系, 在全球超过40多个国家销售产品。企业于1998年获得ISO9001认证。从 起成为LONMARK合作伙伴之一, 合力参与研究LON技术的开发。另外, REGIN 亦成为环保团体REPA协会成员之一( REPA为一个致力环保、 倡议包装材料循环利用及回收的组织) 。集团于 国际论坛年奖大会以Regio产品系列成为当届最杰出产品设计大奖的得主, 得到业界内外一致的赞赏。
REGIN集团会继续努力, 在建筑物自动化管理方面再作贡献。
2、 使用瑞晶系统, 您无需受某一标准的限制。您能够使用现有的基础设施和网络。您能够用每一个能够想象到的方式与系统进行通信。
我们为以下各种总线系统提供解决方案:
● TCP/IP
● LON
● BACnet
● N2Bus
● KNX/EIB
● EXOline
● S-bus
● Trend
● Modbus
● M-Bus, SIOX
我们的解决方案支持大多数通信媒体:
● 计算机网络
● 无线电连接
● 电话线
● 有线电缆
● GPRS
● GSM
●卫星, 等等
这些既能够用于控制器之间的通信, 也能够用于这些模块和SCADA系统之间的通信。EXOflex控制器能够发送SMS( 短讯) , 例如, 在设定报警之后, 即使正常的通信线路发生故障, EXOflex控制器也能够确保快速地把该状况通知给维修工程师。
3、 针对无锡海岸新城建筑机电设备分散的特点, 配置DDC控制器要保证系统配置的余量和系统扩充能力。我们所有的现场DDC控制器物理控制点均预留了10~15%的余量, 在通讯协议上我们采用了国际流行的标准开放性通讯协议, 以保证系统的开放性。
4、 合理的配置DDC控制器, DDC的分配上要考虑日后施工和管理的便利, 便于维护和安装, 所有DDC控制器具有现场手动控制和手、 自动切换装置。
5、 无锡海岸新城属于大型多功能企业建筑群, 又区别于传统的工厂建筑, 在日常的管理上要综合考虑管理方式, 控制系统的合理构建显得特别重要。
6、 采用高性能的现场传感器和执行机构, 保证系统的使用寿命。我们所采用的产品已有几十年的应用历史, 其平均寿命> , 是当前市场上最为先进的自控产品之一。
7、 由于本工程建筑设备特别分散, 这就要求我们的控制设备能根据现场情况灵活分配组网。REGIN (瑞晶)的EXOflex控制器采用模块式设计, 其I/O模块能够分布在设备现场, 并经过总线进行通讯, 非常适合于无锡海岸新城项目的建筑结构特点。即分散控制, 集中管理。
8、 结合本项目的建筑特点, 提供机电设备的监控、 管理功能, 以保证大楼的环境舒适性、 管理高效性, 同时提供多种节能措施, 实现绿色建筑的最终目标。
一、 需求分析
1.1 监控对象分析
根据无锡海岸新城相关图纸, 结合当今楼宇科技发展的主流, 无锡海岸新城楼宇自控系统的监控将包括以下主要内容:
Ø 冷源冷水机组系统( 接口)
Ø 新风及组合式空调系统
Ø 锅炉热水系统( 点表未做进去)
Ø 高低压变配电系统( 点表未做进去)
Ø 给排水系统
Ø 发电机系统( 点表未做进去)
对本项目的其它弱电子系统和部分第三方设备将采用软件接口方式连入BA系统, 如高低压变配电系统、 发电机系统等等, 这就要求采用的BAS系统需有很好的开放性。
监控设备数量详见监控点数表。
1.2 监控目标分析
我们为无锡海岸新城提供一套先进、 可靠, 设计功能完善的BAS系统, 系统将致力于以下目标:
1. 节约能源
2. 节约人力, 提高工作效率
3. 延长设备使用寿命
4. 创造舒适的环境

二、 设计依据和标准
为了保证系统的既能适应当今网络技术的发展, 又具有极高的可靠性, 系统设计遵从以下原则和标准:
1、 无锡海岸新城相关图纸;
2、 国家有关标准规范:
《智能建筑设计标准》GB/T 50314-
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
《建筑设计防火规范》GBJ16-87 ( 修订版)
《电气装置安装工程施工机验收规范》GBJ/232-90、 92
《中国采暖、 通风与空气调节设计规范》GBJ19-87 ( 修订版)
《中国室内给水排水热水供应设计规范》GBJ15-88
《智能建筑弱电工程设计施工图集》GJBT-471
《低压配电设计规范》GB50054-95

三、 系统设计
3.1系统选型
与集成管理系统联网, BAS可将设备维修信息自动传送至集成系统, 方便物业管理部门及时组织维修, 对于无锡海岸新城这样的建筑来说将有大量的设备维护工作, 经过系统间的联网将大大提高工作效率。
Ø 需采用先进的、 集散型网络结构实现BAS的实时集中监控管理功能。既能符合国际标准, 又符合无锡海岸新城的建筑特点, 其设备较分散, 作为集散性控制分站的控制器通信网络, 应能实现各分站间, 分站与中央站之间的数据通信。
Ø 监控的界面应为全中文Windows界面, 便于操作员的学习和掌握, 监控界面直观形象。
Ø 需采用灵活的模块化具有开放式通信协议技术现场控制器, 对于不同楼层的现场设备分布配置相应的输入/输出模块, 保证系统良好的集散性和今后的扩展性。
Ø 需尽量采用同一厂家的设备, 高可靠性的设备, 以保证各设备间良好的协调性且长期运行良好。
Ø 需采用优化的控制方案, 实现节能控制。空调系统将成为本项目的能源消耗的大户, 采用优化的控制方案不但可为无锡海岸新城创造一个舒适及安全的工作环境, 且能大大节约能源。
瑞典REGIN (瑞晶) SCADA软件是用于实行完全控制系统, 系统网络应采用标准网络协议, 符合远程通信管理以及符合计算机发展技术趋势的要求。系统软件应能提供多种标准通讯协议便于实现系统集成, 并按模块化的方法设计, 便于系统规模及应用功能的扩展。

开放式的网络架构

3.2系统设计说明
3.2.1 设计重点
无锡海岸新城是一集楼宇自控、 消防及诸多子系统于一体的建筑群, 为此我们为本项目提供建筑物自动化管理系统REGIN( EX04) 系统。该系统是当前世界上最为先进的高效能、 集成化的自动化控制系统, 该系统根据需要可将本项目的楼宇控制系统、 消防报警系统及安保自动化系统集成在同一平台上, 并适用于本项目的建筑特点及先进的控制和管理要求, 包括选用最先进的开放式通信技术的数字控制器, 以及与其它供应商系统及第三方系统的开放性接口。系统设计以满足工程的要求、 采用最先进的技术和系统、 根设计院有关图纸, 以最高价格性能比为原则, 采用优化的设备配置、 运行方案及管理方式, 为本项目提供高效率的系统管理, 为本项目的机电设备提供良好的运行环境, 为本项目提供舒适的学习、 工作及生活环境。
我们认为, 本项目建筑机电设备有如下主要特点:
1、 暖通空调设备种类较多, 包括冷热源系统、 普通空调机、 组合式空调机组、 新风空调机、 热回收型新排风机组等设备。BA系统要对以上设备完成监视及自动控制。
2、 大楼功能复杂, 建筑设备分散, 每栋楼的管理均需考虑其功能特点。
3、 功能定位较高。
4、 由于是新建项目, 在技术应用上也要考虑与建筑内设备的兼容性。
结合本项目的实际功能和档次, 我们认为, 在本工程的楼宇自动化管理系统的设计和应用中, 主要应突出以下重点:
1、 采用先进的技术和产品, 为本项目提供一个高效、 节能、 可靠的智能控制系统, 对本项目的楼宇机电设备予以控制, 实现绿色、 智能的建设目标, 充分展现现代化大楼在智能化管理上的特点。
2、 我们所采用的系统应是一个具有国际先进水平的一流产品, 同时也具有良好的性价比。其先进性应体现在硬件产品成熟、 优质, 在国际上有过较长时间的应用历史背景, 另外在通讯协议上应能够具有良好开放性和通用性, 并已成为发展主流的先进通讯协议, 以确保用户在日后系统的升级和扩容上不受单一产品通讯协议限制, 方便的对原有系统进行升级和扩容。
在软件上应具有良好的人机界面, 便于日后本项目管理人员的维护, 特别对于系统的控制平台不应是单一的, 而应当是一个集安防、 消防等功能于一体的多功能软件操作平台, 以便于本项目各系统间的集成和统一管理。
3、 针对无锡海岸新城建筑机电设备分散的特点, 配置DDC控制器要保证系统配置的余量和系统扩充能力。我们所有的现场DDC控制器物理控制点均预留了10~15%的余量, 在通讯协议上我们采用了国际流行的标准开放性通讯协议, 以保证系统的开放性。
4、 合理的配置DDC控制器, DDC的分配上要考虑日后施工和管理的便利, 便于维护和安装, 所有DDC控制器具有现场手动控制和手、 自动切换装置。
5、 无锡海岸新城属于大型多功能企业建筑群, 又区别于传统的工厂建筑, 在日常的管理上要综合考虑管理方式, 控制系统的合理构建显得特别重要。
6、 采用高性能的现场传感器和执行机构, 保证系统的使用寿命。我们所采用的产品已有几十年的应用历史, 其平均寿命> , 是当前市场上最为先进的自控产品之一。
7、 由于本工程建筑设备特别分散, 这就要求我们的控制设备能根据现场情况灵活分配组网。REGIN (瑞晶)的EXOflex控制器采用模块式设计, 其I/O模块能够分布在设备现场, 并经过总线进行通讯, 非常适合于无锡海岸新城项目的建筑结构特点。即分散控制, 集中管理。
8、 结合本项目的建筑特点, 提供机电设备的监控、 管理功能, 以保证大楼的环境舒适性、 管理高效性, 同时提供多种节能措施, 实现绿色建筑的最终目标。

3.2.2主要设备选型
1、 中央系统的配置
硬件:
v 中央主服务器选用国际名牌PC机, 该PC机均经过公司现场测试完全支持REGIN (瑞晶)公司楼宇控制( EX04) 系统的监控型PC机。
v 操作站同样采用国际名牌PC机, 并其各项技术性能指标均满足( EX04) 的系统 要求, 并满足工程要求。
v 打印机采用了矩阵打印机, 以便连续打印事件/报警事件。
软件配置:
v 服务器上将安装( EX04) 服务器/工作站软件及Windows XP 以上操作系统、 标准接口软件及第三方的开发接口。
2、 现场设备的配置
控制器:
v 采用EXOflex大型控制器, 支持本地及现场分布式模块, 能够经过增加PIFA卡来伸延和扩展I/O点, 配置灵活, 为开放式产品, 完全支持开放式总线结构。系统模块及详细点数配置见点数表及设备清单。
v 采用EXOcompact紧凑型控制器, 支持本地及现场分布式模块, 配置灵活, 为开放式产品, 完全支持开放式总线结构。系统模块及详细点数配置见点数表及设备清单。
电源:
v 控制器及现场控制设备的电源建议由控制中心统一提供一路交流220V电源。
本方案所采用的主要组件中央软件、 控制器及主要的现场传感器均是REGIN (瑞晶)生产的标准设备, 在世界各国得到广泛的应用。REGIN (瑞晶)的楼宇控制设备均采用工业标准, 具有极高的可靠性。

3.2.3系统通讯网络
1、 管理层网络
Ø 采用标准的TCP/IP以太网构成局域网, 中央站与工作站为服务器/客户机结构, 经过以太网及相应的通讯接口实现中央站、 工作站、 及第三方设备、 相关子系统间的及上位IBMS系统的数据通信、 资源共享和综和管理功能。
Ø ( EX04) 系统由于其结构及开放性易于实现与其它相关系统和独立设置的智能化系统间的数据通信、 系统集成以及与其它厂商设备和系统的连接。
Ø 数据传输速率为10/100M 与网络设备也有关。
2、 监控层网络
鉴于本项目建筑面积大、 楼层功能复杂、 设备分布比较分散, 建筑机电设备种类多的特点, 为了保证系统日后维护、 升级和系统扩容的便利, 通我们将采用我们最新的、 也是当前最为先进的通讯方式为本项目进行系统设计。
Ø REGIN (瑞晶) 的控制器经过开放式通信接口与( EX04) 中央站通讯, 能实现控制器间的自由通讯, 即同层通讯, 便于系统之间参数的共享及不同控制器间的联动控制。
Ø ( EX04) 中央可经过通信方式把信息传送至任何指定的分站。
3.2.4 系统结构
本系统控制器主要选用开放式通信技术的EXOflex (分布式、 模块式)控制器、 EXOcompact控制器、 Corrigo E和Regio控制器, 其可组合成各种系统, 能够适应不断变化的需求的具有最佳成本效益。所采用的控制器及系统软件都是REGIN (瑞晶)代表当前世界最新技术的产品。
用于实行完全控制的瑞晶SCADA软件是为了应用EXO家族的硬件而特别设计的。其结果就是高度有效的、 使用简易的楼宇自动化系统; 该系统的软件充分利用了硬件所提供的所有可能性。

系统网络架构
EXO4
EXO4是一个完整的而强大的SCADA系统; EXO4能够使操作者对建筑管理系统有全面的认识, 使操作者有权直接使用所有重要的参数、 功能和存储数据。
EXOdesigner
EXOdesigner, 一个软件工具, 被用于设计并配置一个完整的EXO系统。该软件工具包括以下功能, 例如设计通信网络, 配置各类控制器, 设计SCADA。
EXO4 Web服务器
允许进入与英特网相连的、 配有Web浏览器的计算机的自动化系统。
EXOreport
EXreport是EXO4的一个附加程式。经过对收集的运行数据进行分析和演示, EXOreport简化并自动化相应工作。数据储存格式是Microsoft Excel格式。
EXOopc Driver
EXOopc Driver使EXO控制器能够与支持OPC标准的任何软件相连。这使得我们能够使用大多数配有我们的控制器的SCADA软件。

EXO4和EXO系统的特点:
5、 工厂和工艺流程的动态可视化
6、 控制和监控
7、 报警和数据的远程读数
8、 可与所有的EXO控制器通信
9、 多用户系统
10、 把窗口分类为大系统中的模板
11、 模板库
12、 事件登记与处理
13、 报警与状态监视
14、 三个报警优先级
15、 报警与干扰报告处理
16、 报警确认、 报警闭锁、 报警解除
17、 由一个或多个打印机打印的时间及/或事件控制的报警报告
18、 强大的用户与授权功能
19、 实时曲线与趋势
20、 与客户/服务器技术之间的网络通信
21、 时间通道程序
22、 多窗口同时显示
23、 历史数据库
24、 支持调制解调器
25、 为节约日光而进行的自动变更
26、 系统同步
27、 SQL

通用技术数据
操作系统: Windows调制解调器版本
系统要求: PIII或者更好的256兆字节的内存或者更高。20千兆字节硬盘或者更高。通信端口。

EXO4

EXO4是一个完整而强大的SCADA系统, EXO4能够使操作者对建筑管理系统有全面的认识, 使操作者有权直接使用所有重要的参数、 功能和存储数据。
操作站SCADA/HMI软件
EXO4有一个图形用户界面, 所有的设置与命令都很易用、 易懂。

EXO软件受复制保护, 需要预先安装一个硬件密钥。硬件密钥以USB或PC卡的形式存在。许可包括一个能够处理2千兆字节数据的MSDE数据库。对于更大的数据库, 能够使用SQL服务器( 不包括在内) 。该许可包括所有的配置工具。

EXOdesigner开发软件

EXOdesigner, 一个开发软件, 用于设计并配置一个完整的EXO系统。该工具包括如下功能: 设计通信Web, 配置控制器, 设计SCADA。
所有的EXO控制器软件完全兼容; 所有的EXO控制器都是用EXOdesigner进行编程的。是一个基于PC机的开发环境。各代产品均具有兼容性。这就意味着您只需要学习一个编程工具 您能够随意改变某一系统中的控制器而无需重写所有程序。
编程能够经过两种方式实现。较容易且较快的一种编程方式是使用EXOdesigner中的现成程序模块。经过组合这些程序模块, 您能够快速地建立大规模应用。适用于最常见的楼宇自动化任务的许多程序模块都包括在EXOdesigner之中, 例如, 控制泵、 风机和采暖; 处理报警和时间程序; 通信等等。
另一种给控制器编程的方式是使用高级语言EXOL。EXOL是一个为EXO系统而特别开发的程序设计语言, EXOL有许多使自动化应用的编程更为容易的命令和功能。由于能够使用现成的程序模块, 能够使用EXOL程序设计语言定制程序, 因此, 开发过程中的最大速度和灵活性都得到了保障。我们一直致力于使编程变得更加容易和快速。
EXO硬件的编程环境; Windows的编程环境(不包括在内)。用预设对象、 功能模块和/或高级程序设计语言进行编程。包括一个使配置更为容易的在线调试工具。

EXOreport

EXOreport是一个用于在Excel环境下生成高级图表的软件; EXOreport能够显示来自EXO4的历史数据和当前数据。因为需要EXO4硬件密钥, 因此, 要在计算机上安装Windows和Excel。EXOreport支持Windows , Windows XP, Windows , Windows Vista, Excel 和Office

EXOopc Driver

EXOopc Driver是一个OPC服务器; 使用EXOopc Driver, 能够把可编程Regin控制器连接到其它制造商的SCADA和管理程序上。请注意: 需要用EXOdesigner来配置系统

3.3监控功能说明
3.3.1中央站监控功能
全中文化的图形化操作界面监视整个BA系统的运行状态, 提供动态图片、 工艺流程图、 实时曲线图、 监控点表、 绘制平面布置图, 以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。可根据实际需要提供丰富的图库, 并提供图形生成工具软件, 绘制平面图或流程图并嵌以动态数据, 显示图中各监控点状态, 提供修改参数或发出指令的操作指示。采用EXO4服务器配置的矩阵打印机可连续记录报警打印输出, 保证报警记录的连续性。

3.3.2与其它系统的集成
我们当前采用的BA系统——EXO4为开放型网络体系, 它可提供其它基于网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据, 可与其它应用系统之间共享数据。EXO4系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用, 系统有以下开放接口:
ODBC数据接口、 Network API( C、 C++、 VB、 FORTRAN) 、 AdvanceDDE客户端、 BACnet客户端/服务器、 Microsoft Excel Data交换、 OPC客户机等。
EXO4的数据库备有ODBC( 开放式数据库连通性) , EXO4为其数据库提供一个ODBC驱动程序, 用户可选择自己的报告工具, 这一功能特性已经包括在基本软件内。用以制作报告为目的, 对数据库进行开放的和灵活的访问。
EXO4 OPC客户机: EXO4 OPC 客户机程序可节约成本而且方便地集成大量以前未得到支持的设备和系统, OPC服务器一般由设备制造商或第三方软件公司编写, 可方便的集成到EXO4 OPC客户机程序中, EXO4 OPC 客户机接口支持OPC2.0 和OPC1.0a数据访问。它能提供对模拟点和状态点标准信息的读/写访问, 但不支持报警。
EXO4 OPC服务器用于补充EXO4系统的开发能力, 它能够让其它采用OPC客户机程序的系统使用所有的EXO4系统的点参数数据。OPC服务器支持所有的强制性OPC接口。
因此与其它系统的集成, 在EXO4系统平台上完全可实现。
3.3.3冷热源系统的监控
制冷系统设于地下层, 设备包括冷水机机组、 冷冻水泵、 冷却水泵、 补水泵及膨胀水箱等。冷冻站自设自动监控系统, 系统根据冷负荷的需求及每天预先编排的程序对以上所述设备进行优化控制, 并经过高阶数据接口, 将冷冻站的状态交接给楼宇自控系统。
设计采用控制器直接采集冷源系统中的冷冻机组以及空调水泵的各种参数。同时程序控制冷冻机组及空调水泵、 冷却塔的启停, 完成各种联动控制, 备用设备的转换。
程序控制内容:
根据冷冻水总进/回水温度差和流量计算系统总负荷来控制冷冻机组的运行台数。
空调负荷计算根据 Q=C*M*(T1--T2)
T1＝回水管温度, T2＝供水总管温度, M＝回水管回水流量
当负荷大于一台机组的15%, 则第二台机组运行。
根据程序或管理的日程安排自动开关冷冻机组。
根据管理的要求自动切换各台冷冻机组的运行次序, 累计每台机组运行时间, 自动选择运行时间最短的机组, 使每台机组运行时间基本相等, 以延长机组使用寿命, 自动监测各关键设备的运行状态, 故障报警, 手/自动状态, 并按照程序及实际情况自动启动备用设备。
测量冷却水总回水温度, 控制冷却塔风机的运行台数, 以维持适当的冷却水温并节约能源。
冷冻机群控流程图
为更有效的监测各台冷水机组的详细运行参数, BAS经过数据通讯接口或网关与冷水机组连接, 读取各台冷水机组的内部参数, 以利于中央制冷系统的群控和达到最好的节能效果。冷水机组提供标准通讯协议。本工程采用多功能服务器的方式与冷水机组连接, 具体连接方式可参见下文冷水机组接口部分内容。
详细监控内容如下:
冷水机组台数控制:
根据供水管的流量及集水器、 分水器的温差, 计算负荷, 对冷冻机组进行群控。
－机组启动后经过彩色图形显示, 显示不同的状态和报警, 显示每个参数的值, 经过鼠标任意修改设定值, 以达到最佳的工况 ;
－机组的每一点都有列表汇报, 趋势显示图, 报警显示;
－设备发生故障时, 自动切换;
－程序控制冷冻水系统, 目的是达到最低的能耗, 最低的主机折旧;
－根据程序或大楼的日程安排自动开关冷冻机组。
－根据大楼的要求自动切换机组的运行时间, 累积每台冷冻机组运行时间最短的机组, 使每台机组运行时间基本相等, 目的是延长机组使用寿命
a) 根据冷源系统总负荷量(一次供回水温差X总流量)进行冷水机组台数控制。运行台数需与负荷相匹配, 实现机组最优启停时间控制, 使设备交替运行, 平均分配各设备运行时间。对各季节的优先使用设备进行指定, 发生故障时自动切换, 根据送水分水器温度进行减少, 回水集水器进行增加的冷/热源运行台数补充控制。
负 荷 计 算: Q＝K× M× (T1－T2)
Q: 负 荷 K: 常 数
M: 流 量 T1: 回 水 总 管 温 度
T2: 供 水 总 管 温 度
b) 冷冻水系统控制方案
所有冷冻机组的启停与相关的负荷控制连锁, 用户能够根据现场的具体情况和用户的要求对这些程式中的参数及连锁点自行修改和设定。BAS系统经过安装在冷冻机房内的DDC直接数字控制器来完成对冷冻机组的控制要求: 冷冻机台数控制运行顺序的转换控制根据水系统的供回水温差和流量计算空调系统的冷(或热)负荷, 以此来对冷水机组、 冷/热水泵、 冷却水泵、 冷却塔风机、 冷却塔进水阀及相关的水阀实现联动控制,同时监视其运行状态及故障状态。
监测冷冻机组的手自动状态、 运行状态、 故障状态, 根据负荷自动进行机组的组群控制。
冷冻水、 冷却水进出水温度、 压力测量
水流量测量及冷量测量
运行时间和启动次数记录
机组冷却水进出水阀的联动开关控制。
联 动 起 动 顺 序:
¬冷却水阀门开ð冷却水循环水泵开ð冷却塔风扇开ð冷冻水阀门开ð冷冻水循环水泵开ð水流开关信号ð冷水主机开。
联 动 停 止 顺 序:
¬冷水主机关ð( 延时5分钟) 无水流开关信号ð冷冻水循环水泵关ð冷冻水阀门关ð冷却塔风扇关ð冷却水循环水泵关ð冷却水阀门关
首先, BA系统监测手自动状态、 运行状态、 故障状态, 再根据每台设备的累计时间相等或每台设备的开启次数相等的原则选择优先起动的机组和循环水泵。DDC将所选择的机组的电动蝶阀打开, 经过DDC判断蝶阀状态是否正确并将信号反馈至BAS服务器, 如正确, 则BAS服务器发出信号由DDC将相应所选择的循环水泵打开, 经过水流开关信号来判断水泵运行状态的正常与否, 由DDC将水流状态的信号反馈到BAS服务器中, 服务器发出开启对应机组的命令。
冷冻水泵
监测手自动状态、 运行状态、 启停控制。
监测设备的手/自动状态。根据设备累计运行时间备用冷冻水泵自动切换, 同时在自动运行模式下, 常见泵如发生故障, 备用泵将自动切入。
累计运行时间, 开列保养及维修报告。经过联网将报告直接传送至有关部门。
中央监控对系统中各种温度、 设备运行状态和报警及各种设备的启停。中央可编制节假日上、 下班等时间运行程序, 在不同时间段合理地运行设备, 节约能源。
冷却塔控制
监测风机运行状态、 故障状态, 手/自动状态, 冷却塔运行台数按冷却水供水温度进行控制。当供水水温低于设定值时减少冷却塔运行台数, 反之则增加运行台数, 以降低能耗。
分析冷却系统的冷却塔, 此冷却塔为带风机形式, 基于节能方面的考虑, 每台冷却塔的风机运行台数也可根据冷却水供水温度来决定。冷却塔风机控制关系如下:
DT
0
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
1
2
3
4
风机台数
冷却水供水温度
风机开启数量与冷却水供水温度的关系图
说明: T1~TN的数值需与设计院共同确定
DT- 调节压区温度值
冷却塔数量为0时, 代表冷却塔的风机不需开启, 冷却水仅需经过自然冷却即可达到要求, 此时, 相应的冷却塔的水阀需打开。DT-为避免冷却塔的冷却水供水温度在设定值附近变化时冷却塔频繁开启, 所设定的一个调节死区温度值。
对于带风机的冷却塔, 如果在所有风机全开启后, 冷却水供水温度仍不能满足工艺要求, 这时经过BAS程序会开启另外一台冷却塔来增加冷却效果。
冷却塔总供回水温度监测。
根据供水温度对冷却塔进行台数控制
冷却塔进水阀自动开关控制。
累计运行时间, 开列保养及维修报告。经过联网将报告直接传送至有关部门。

3.3.4空调、 通风系统
本项目的空调形式根据大楼的特点有多种形式, 主要以变频空调器与普通空调器为主, 结合送排风机, 实现大楼各区域的供冷及供暖。以上设备主要经过机组本身自带的控制系统来完成机组的控制需求。
设计空气调节系统的目的在于, 创造一个良好的空气环境, 即根据季节变化提供合适的空气温度、 相对湿度、 气流速度和空气洁净度, 以保证人的舒适度。在智能建筑中, 由于使用着大量的办公设备和电信电气设备, 空调负荷中主要是内部发热量引起的负荷, 在设备使用高峰期, 设备发热量可达内部发热量的50％左右。因此, 智能化大楼的内区基本上全年供冷, 周边区可能出现供热,供冷交替重复形式。夏季冷负荷, 智能化大楼能够达到一般大楼的1.3—1.4倍, 而冬季热负荷却仅为后者的50％。因此,智能化大楼的空调也将根据不同区域有着不同的方式。
需要强调的是, 尽管机组不同、 应用的场合不同, 可是 对它们的控制均有一个共同的目标和控制重点就是在保证舒适性的前提下, 保证机组可靠运行, 提供节能措施。对每一台机组的控制原理和控制方式, 均建立在这个基础上。
空调通风系统包括普通空调机、 新风机、 洁净空调机、 空调室外机、 送风机、 排风机。
监控点有:
设备
监控内容
普通空调机组
风机启停控制、 风机故障报警、 风机运行状态、 风机压差状态、 风机手／自动状态、 送风温度、 回风温度、 过滤器报警、 冷热水阀调节、 新风阀调节;
组合式空调机组
风机启停控制、 风机故障报警、 风机运行状态、 风机压差状态、 风机手／自动状态、 风机变频控制与反馈、 送风温湿度、 回风温湿度、 过滤器报警、 冷热水阀调节、 新回风阀调节;
新风空调机组
风机启停控制、 风机故障报警、 风机运行状态、 风机压差状态、 风机手／自动状态、 送风温度、 过滤器报警、 冷热水阀调节;

3.3.5给排水系统
监控内容包括生活水泵、 消防泵、 消防喷淋泵、 水池、 污水井、 污水泵等设备进行监控等。
监测生活水泵的运行状态、 故障报警、 手/自动状态及水泵启停控制。
监测污水泵的运行状态及故障报警、 手/自动状态及水泵启停控制。
监测水池的高低液位报警。
中央站用彩色图形显示上述各参数, 记录各参数、 状态、 报警、 累计时间和其历史参数, 且可经过打印机输出。

3.3.6发电机及配电系统
Ø 监控发电机及高低压开关柜运行状态反馈及故障报警;
中央站用彩色图形显示上述各参数, 记录各参数、 状态、 报警、 启停时间、 累计运行时间和其历史参数, 故障报警且可经过打印机输出。

3.4系统设计特殊说明
根据标术的要求, 参考了相关的设计图纸和文件, 针对无锡海岸新城的特点, 在设计过程中, 有以下几点需特殊说明。
3.4.1 最先进的软件EXO4系统
EXO4系统是当前世界上最为先进的高效能、 集成化的BMS系统, 该系统根据需要可将本项目的楼宇控制系统、 消防报警系统及安保自动化系统集成在EXO4平台上, 并适用于大楼的建筑特点及先进的控制和管理要求, 包括选用最先进的开放式通信技术的数字控制器, 以及与其它供应商系统及第三方系统的开放性接口。
EXO4对于ActiveX、 DDE、 ODBC、 API、 Access等标准技术均可实现无缝连接。EXO4系统将可实现与这些系统的通讯, 从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成, 如持卡人读卡进入某个区域时, 可自动打开相应区域的照明; 如果发生火灾时可关闭火灾层的空调机组。
3.4.2 节能控制
一般而言, 一幢建筑的空调系统的能量消耗几乎占整个大楼的绝大部分, 特别是空调系统。采用最优化的节能控制模式来满足大楼的功能要求, 不但为物业带来很大的经