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1、第六章 楼宇设备自动化系统工程的实施,应知： 1楼宇设备自动化系统的设计过程。 2楼宇设备自动化系统的施工准备工作。 3电气线路的敷设方法。 4楼宇设备自动化系统的软件、硬件组成及配置。 5楼宇设备自动化系统的调试方法。 应会： 1按标准格式编制监控表。 2根据设计对象合理选择传感器及执行器。 3确定传感器及执行器的安装位置。 4配置DDC、绘制系统图。,第一节 楼宇设备自动化系统的设计,一、设计步骤 二、监控表的编制 三、传感器与执行器的选型 四、中央站及分站设计,一 设计步骤,建筑设备自动化系统设计和其他设计一样，一般分成方案设计、初步设计和施工设计三个阶段。,一 设计步骤,1方案设计 在
2、方案设计阶段，主要是规划系统的大致功能和主要目标。由于建筑设备自动化系统的造价比较高，因而需要考虑它的功效，对建筑设备自动化系统的设置要进行比较详细的可行性研究。,一 设计步骤,（1）可行性研究的内容 可行性研究的内容必须包括： 技术上的可行性分析； 经济上的可行性分析； 管理体制上的可行性分析。,一 设计步骤,（2）建筑设备自动化系统的设置 考虑设置建筑设备自动化系统的建筑，应该从下列几个方面综合考虑： 重要的、多功能大型建筑； 建筑物设置建筑设备自动化系统后，照明或空调系统可取得1015以上的节能效果，投资的回收期限小于5年； 设备复杂，难以用手工管理或对于消防和保安有较高的要求。,一 设
3、计步骤,2初步设计 初步设计阶段，应提供如下一些资料： （1）说明书 1）说明建筑设备自动化系统的功能、系统组成和划分。 2）监控点数。 3）系统网络结构。 4)系统硬件及其组态。 5)软件种类及功能。 6)系统供电，包括正常电源和备用电源。 7)线路及其敷设方式。 （2）绘制建筑设备自动化系统图、框图，表明系统划分。,一 设计步骤,3施工设计 施工设计应提供设计文件资料: （1）调研工作 1）充分了解建设单位的需求，特别是要求建筑设备自动化系统达到的功能。 2）收集现有产品的样本资料，研究其性能特点，观看其演示。 3）进行实地考察，要了解已经安装运行的建筑设备自动化系统运行情况和经验教训。
4、4）有关规范对于空调、给排水、供电、消防和保安各方面的要求。,一 设计步骤,（2）施工设计应提供的设计文件资料 1）设计说明。 2）监控表。 3）设备控制原理图。 4）控制系统图。 5）中央监控室平面图。 6）主要监控设备平面图，管线平面图。 7）主要设备清单。,一 设计步骤,4设计步骤 一般建筑设备自动化系统设计步骤如下： （1）由工程实际情况出发，决定哪些设备的控制纳入建筑设备自动化系统。 （2）根据系统大致规模及今后的发展，确定监控中心位置和使用面积。 （3）由于建筑设备自动化系统几乎涉及所有设备工种，因此设计过程中要注意与相关工种密切配合，熟悉其控制范围与要求，确定监控点，在遵守相关工
5、种有关规范基础上共同核定对指定监控点实施监控的技术可行性。,一 设计步骤,（4）编制监控表。 （5）结合各设备工种平面图，进行控制分站监控点划分。 （6）绘制建筑设备自动化系统图。 （7）绘制建筑设备自动化系统平面图。 （8）进行监控中心布置。,一 设计步骤,监控表的形成过程 监控表是在各工种设备选型后，根据控制系统结构图，由BA系统设计人员与各工种设计人员共同编制的重要表格，它是全部控制对象系统及其所需要的全部监控内容的汇总表，是系统规划与设计意图的集中体现，随后的每一项工作都要以此作为依据。 在监控表中，各种设备的监控点信息按照不同的监控点属性进行归纳汇总，从而正确选择相应配置的DDC，最
6、终形成DDC监控表和监控点一览表。,二 监控表的编制,1监控点属性的划分 各监控点可划分为模拟输入（AI）、模拟输出（AO）、数字输入（DI）、数字输出（DO）； 同时分清各点的信号类型（如直流电压、直流电流、干接点等）； 根据监控性质，监控点又可划分如下三类： 显示型 控制型 记录型,二 监控表的编制,显示型 设备即时运行状态检测与显示（包括单检，单显和巡检、连显），含：模拟量数值显示及开关量状态显示。 报警状态检测与显示，含：运行参数越限报警；设备运行故障报警及火灾、非法闯入与防盗报警。 其他需要进行显示监视的情况。,二 监控表的编制,控制型 直接数字控制（DDC），包括各种简单的、高级的
7、、优化的、智能的控制算法的选用。 设备投运程序控制，含：按日、时、分、秒设置的设备投运关断的时间程序控制；按工艺要求或能源供给的负荷能力而设置的顺序投运控制及设备起停的远动控制。,二 监控表的编制,记录型 状态检测与汇总表输出，应区分为：只有状态检测，并在“状态汇总表”上输出；只进行“正常”或“报警”检测，并在“报警正常汇总表”上输出及同时进行状态与是否报警检测，若检测到“报警”状态，则在上列的两个汇总表上输出。 积算记录及报表生成，含：运行趋势记录输出；积算报表形成，含：运行时间积算记录、动作次数积算记录、能耗（电、水、热）记录等；显示监视中发现的有价值的数据与状态的记录及需要的日报、月报表
8、格的生成。,二 监控表的编制,2监控表的推荐格式 监控表的格式以简明、清晰为原则，根据选定的建筑物内各类设备的技术性能，有针对性地进行制表，表7l为推荐的参考格式。 所编制出的监控表，对于每个监控点应明确表出下列内容： 所属设备名称及其编号。 监控点的被监控量（以“监控点描述短语”表出）。 监控点所属类型。,二 监控表的编制,二 监控表的编制,二 监控表的编制,在监控表上需经反复规划后表出的内容如下： 规划每个分站的监控范围，并赋予“分站编号”。 对于每个对象系统内的设备，赋予为BA系统所用的系列“分组编号”。 通信系统为多总线系统时，赋予总线“通道编号”。 对于每个监控点赋予“点号”。,二
9、监控表的编制,每个点号的确定都应遵守下列主要原则： 1)必须适合计算机处理； 2)是一种系统有序的数字式代码； 3)要有一定的可扩展性； 4)所有点号位数一致；,二 监控表的编制,5)点号由数字09和非易错英文字母组成； 6)非易错英文字母为A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、P、R、V、W、X、Y共17个。 7)小型与较小型系统的点号以2位或4位为宜； 8)中型与中型以上系统宜采用3节、每节两位，中间以“：”（国标位置 310的图形符号）分开的型式，如“01:02:14”。,二 监控表的编制,9)3节2位数码的监控点点号的排序方法如图61所示。 10)第一节的2位数码在多总线系统中亦
10、可用通道号取代；在含有防火与保安子系统的BA系统中，第1节的2位数码亦可用子系统号取代。 11)当BA系统设备选型已经初定时，监控表应由设备供货单位提供、BA系统规划设计人填写，但必须注意保证规划功能的完整性和所用术语及符号的准确性。,二 监控表的编制,图61 监控点号的排序方法,三 传感器与执行器的选型,1传感器 在建筑设备自动化系统中常用的传感器有温度传感器、湿度传感器、压力传感器以及流量传感器等。,三 传感器与执行器的选型,（1）温度传感器 温度传感器就是通过测量物质的某些物理参数的变化来间接地测量温度的。BA系统中常用的温度传感器有热电偶和热电阻等。 1）热电偶 热电偶是是将两种材质不
11、同的导体或半导体并在其端点实现物理接触（如焊接），从而构成回路。当回路两端点的温度不同（即存在端点温差）时，回路中就会出现电势（称为热电势，其幅度为毫伏级），并产生电流。该电势与温度有准确的单值对应关系。,三 传感器与执行器的选型,2）热电阻 热电阻是以电阻参数反映温度变化的传感形式，主要有导体型（金属或合金）电阻温度传感与半导体型电阻温度传感两种主要传感方式。 热点阻与热电偶相比，热电阻有许多独特之处: (1)在同一被测温度下，热电阻具有较高的灵敏度。但热电阻所反映的是较大空间的平均温度，而热电偶则测取某具体点的温度，因此各有其适用场合。 (2)由于热电阻需要与桥式电路配接，并外加电源，故体
12、积也较大。,三 传感器与执行器的选型,(3)在测温范围上，相同材质的热电阻比热电偶要小，但低温范围要大的多。 1)如，铂电阻测温上限不超过650，但测低温可达250，而铂质热电偶测温可达到1300，但只适用于0以上的测量。 2)热电偶和热电阻在BA系统中应用时，需要与温度变送器与其相配接，从而将其输出信号转换成标准化的毫安级电流。 3)温度变送器通常有010mA和420mA两种标准。,三 传感器与执行器的选型,3）测温仪表的工程应用与选型原则 在BA系统的参数检测中，应用数量最多的是温度检测仪表。选择合适的测温仪表应注意以下几点： 在BA系统中对温度的检测主要用于： 室内气温、室外气温，范围为
13、4045； 风道气温，范围为30130； 水管内水温，范围为0100； 传感器通常采用铂热电阻、铜热电阻、热敏电阻、热电偶等。测量精度优于1。 仪表精度等级应符合工艺参数的误差要求。,三 传感器与执行器的选型,仪表选型应力求操作方便、运行可靠、经济、合理，并在同一工程中尽量减少仪表的品种和规格。 仪表的测温范围应大于工艺要求的实际测量范围。一般来说，实际测量范围为仪表测量范围的90。 热电偶是性能优良的测温元件，造价低廉而且易于与计算机等先进设备相配接。 注意:只有在测温上限低于150时，才选用热电阻元件。热电偶的补偿导线应与热电偶以及显示仪表的分度号一致)。,三 传感器与执行器的选型,（2）
14、湿度传感器 1)在BA系统中，空气湿度和温度等参数一样都是衡量空气状态和质量的重要指标。 2)空气湿度是反映空气中水蒸气含量多少的尺度。空气湿度常用相对湿度和露点温度来表示。 3)BA系统常用到的相对湿度检测传感器有干湿球湿度信号发送器、氯化锂电阻式湿度元件及温湿度变送器、电容式湿度传感器以及磺酸锂湿敏元件等。 4)常用空气湿度检测仪表的分类及性能见表62。,三 传感器与执行器的选型,三 传感器与执行器的选型,（3）压力传感器 在建筑设备自动化中对压力的检测主要用于风道静压、供水管压、差压的检测，有时也用来测量液位的高度(如水箱的水位等)。大部分的应用属于微压测量，量程范围为05000Pa。
15、从压力传感器将压力转换成电量的途径来看，主要由电容式、电感式和电阻式3种，另外还有电磁感应、压阻效应、压电效应和光电效应式等。,三 传感器与执行器的选型,1）电容式压力传感器 图62所示为一种差动电容压力传感器，用来检测低量程从0到0.1（104Pa）的压力，响应时间为100ms。 电容式压力传感器的敏感元件是一个很薄金属的弹性膜片，安装在两个凹形的玻璃片之间。 当膜片承受两面输入的压力后，膜片就向压力小的方向产生变形，因此膜片与玻璃片内侧的金属膜层之间的电容量就发生变化。,三 传感器与执行器的选型,图62 差动电容压力传感器,三 传感器与执行器的选型,2）电感式压力传感器 电感式压力传感器是
16、利用磁性材料和空气导磁率的不同，将压力作用在膜片上，靠膜片来改变空气气隙的大小，从而改变固定线圈的电感，将电路中这种电感的变化变为相应的电压或电流输出，将力变为电量，达到测压的目的。,三 传感器与执行器的选型,3）电阻应变片式压力传感器 被测压力作用在弹性元件上，而它的变化又被其上的电阻应变片所感受，按这种原理设计的传感器称为电阻应变式压力传感器，它又有粘贴式（将应变片贴在圆平膜片或椭圆应变筒等弹性元件上）和非粘贴式（将应变涨丝装在弹性支架上作为感受元件）两种。,三 传感器与执行器的选型,压力传感器的选择与应用 压力传感器的种类繁多，其性能也有较大的差异，实际应用时，应根据具体的使用场合、条件和要求，选择较为适用的传感器，做到经济、合理。 常用压力（压差）检测仪表的分类及性能见表63。,三 传感器与执行器的选型,三 传感器与执行器的选型,（4）液位传感器 在BA系统中，经常需要测量各种容器或设备中两种介质分界面的位置，例如储水池中液体的深度、给水箱中液体的多少等，这些就是液位检测。 检测液位即测量气体和液体间的界面位置，一般以设备或容器的底部作为参考点来确
