楼宇设备监控系统介绍ppt课件

01.10.2022楼宇设备监控系统1目录楼宇设备监控系统楼宇设备监控系统 9.1系统监控原理系统监控原理9.2空调机组监控空调机组监控9.3新风机组监控新风机组监控9.5给排水系统监控给排水系统监控9.6变配电系统监控变配电系统监控9.7监控系统的工程应用监控系统的工程应用9.4冷热源系统冷热源系统 01.10.2022楼宇设备监控系统2楼宇设备楼宇设备监控系统监控系统楼宇设备监控系统楼宇设备监控系统楼宇设备监控系统又称建筑设备自动化系统楼宇设备监控系统又称建筑设备自动化系统Building Automation System，BAS是智能楼宇中应用计算机进行监控管理的重要设施。是智能楼宇中应用计算机进行监控管理的重要设施。9.1系统监控原理系统监控原理楼宇设备监控系统实际上就是一个计算机控制系统楼宇设备监控系统实际上就是一个计算机控制系统；技术：技术：计算机技术、网络通信技术、自动控制技术的综合应用；计算机技术、网络通信技术、自动控制技术的综合应用；目的：目的：达到舒适、安全、可靠、经济、节能的目的；达到舒适、安全、可靠、经济、节能的目的；网络：网络：总线型结构总线型结构；控制结构控制结构：集中控制型和集散控制型两种集中控制型和集散控制型两种；现场控制设备：现场控制设备：采用直接数字控制器实行数字控制和模拟控制。采用直接数字控制器实行数字控制和模拟控制。01.10.2022楼宇设备监控系统3集中控制型9.1.1系统结构模式系统结构模式集中控制型和集散控制型两种集中控制型和集散控制型两种1)集中控制型系统集中控制型系统(Con-central Control System，CCS)主要特点是：主要特点是：一台计算机完成对整个被控对象的全部监测一台计算机完成对整个被控对象的全部监测与控制与控制 任务。任务。组成组成：中央处理主机；中央处理主机；通信网络；通信网络；DGP（Data Gathering Panel）数据）数据收集站（收集站（AID）；）；检测元件；检测元件；执行元件执行元件；01.10.2022楼宇设备监控系统4框图缺点缺点：2软件系统庞大，潜在的故障风险很大软件系统庞大，潜在的故障风险很大;3变动一点会影响全局，导致系统的可扩展性、可发展性差变动一点会影响全局，导致系统的可扩展性、可发展性差；4管线复杂，施工量大，维护管理困难；管线复杂，施工量大，维护管理困难；5适用于小型系统。适用于小型系统。1风险集中，任何部分的故障都会导致系统不能正风险集中，任何部分的故障都会导致系统不能正常运，甚至导致整个系统崩溃常运，甚至导致整个系统崩溃;01.10.2022楼宇设备监控系统5集散控制2)集散控制型系统集散控制型系统分布控制型系统分布控制型系统(Distributed Control System，DCS)特点特点:1 集中管理，分散控制集中管理，分散控制 2 中央管理计算机只完成系统的管理职能中央管理计算机只完成系统的管理职能;3 多台计算机分别实施不同的控制任务多台计算机分别实施不同的控制任务;4 任一台故障，不影响其他，使风险分散，提高了可靠性任一台故障，不影响其他，使风险分散，提高了可靠性;5 硬、软件模块化设计，配以容错技术，系统可靠性强；硬、软件模块化设计，配以容错技术，系统可靠性强；6 控制算法丰富，控制功能齐全，适应多种控制要求；控制算法丰富，控制功能齐全，适应多种控制要求；7 硬件设备标准化、模块化，配置极为方便，扩展性强；硬件设备标准化、模块化，配置极为方便，扩展性强；8 便于更改设置及操作使用。便于更改设置及操作使用。当今主流控制技术当今主流控制技术01.10.2022楼宇设备监控系统6DCS框图框图(Direct Digital Control，DDC)01.10.2022楼宇设备监控系统7系统组成9.1.2楼宇设备监控系统组成楼宇设备监控系统组成楼宇设备监控系统是一个综合性的系统，由以下子系统组成。楼宇设备监控系统是一个综合性的系统，由以下子系统组成。1)空调系统空调系统-中央空调系统中央空调系统2)通风系统通风系统3)给排水系统给排水系统4)电力设备的监控电力设备的监控5)照明控制照明控制6)电梯设备的监控电梯设备的监控7)检测与计量检测与计量8)物业管理物业管理01.10.2022楼宇设备监控系统8系统网络结构9.1.3系统的网络结构系统的网络结构系统网络结构可取两种形式：简易型系统网络结构可取两种形式：简易型、复合型、复合型1、简易型结构、简易型结构 采用采用 RS-485总线总线 01.10.2022楼宇设备监控系统9复合型2)复合型结构复合型结构 监控网采用监控网采用RS-485总线总线 现场控制网采用现场总线现场控制网采用现场总线 01.10.2022楼宇设备监控系统10现场总线9.1.4现场总线技术在楼宇设备监控系统中的应用现场总线技术在楼宇设备监控系统中的应用大型的大型的BAS系统系统、采用复合型结构、采用复合型结构 ，复合型结构复合型结构：监控网采用监控网采用RS-485总线总线现场控制网采用现场控制网采用现场总线现场总线中央管理计算机中央管理计算机 Ethernet，TCP/IP楼宇智能化管理系统（三级网络）。楼宇智能化管理系统（三级网络）。IBMS，(Intelligent Building Management System)现场总线的类型：现场总线的类型：Lonworks、BACnet、nativeBACnet、Profibus、CAN等。等。01.10.2022楼宇设备监控系统11总线特点1、现场总线的特点（开放性与兼容性）、现场总线的特点（开放性与兼容性）1）开放性好、互操作性强、彼此兼容、设置灵活、使用方便）开放性好、互操作性强、彼此兼容、设置灵活、使用方便;2）接线十分简单，一对双绞线可以挂接多个设备，节省投资）接线十分简单，一对双绞线可以挂接多个设备，节省投资;3）无极性连接，减少了安装的工作量）无极性连接，减少了安装的工作量;4）系统集成容易，多厂商、多品牌相互兼容。）系统集成容易，多厂商、多品牌相互兼容。集散型（集散型（DCS)BA系统属于实时控制级总线，系统属于实时控制级总线，多采用多采用Lonworks总线技术。总线技术。01.10.2022楼宇设备监控系统12LON总线 2、Lonworks现场总线技术现场总线技术 Lonworks现场总线技术又称现场总线技术又称Lon Talk Bus美国美国Echelon(爱可龙爱可龙)公司产品公司产品是一种测控网技术，也是一种工控网技术。是一种测控网技术，也是一种工控网技术。能方便地使计算机与传感器、执行器进行联网。能方便地使计算机与传感器、执行器进行联网。传输的是数据量较小的检测信号、状态信号和控制信号传输的是数据量较小的检测信号、状态信号和控制信号。局部操作网又称为局部操作网又称为Lonworks网。网。(Local Operating Network，LON)01.10.2022楼宇设备监控系统13Lon组成组成组成：组成：Lonworks节点节点路由器路由器LonTalk协议协议Lonworks收发器收发器Lonworks网络网络节点开发器节点开发器主要由：主要由：01.10.2022楼宇设备监控系统14LON特点 Lonworks总线的主要特点是总线的主要特点是:(1)具有开放式的通信协议具有开放式的通信协议-LonTalk通信协议通信协议遵循遵循ISO/OSI全部七层模型全部七层模型:1 物理层物理层2 链路层链路层3 网络层网络层4 传输层传输层5 会话层会话层6 表达层表达层7 应用层应用层ISO:International Standards Orgnization国际标准化组织国际标准化组织OSI:Open Systems Interconnection开放系统互连开放系统互连01.10.2022楼宇设备监控系统15神经元芯神经元芯片组成片组成介质访问处理器介质访问处理器：第一层第一层第二层第二层驱动通信子系统硬件和驱动通信子系统硬件和执行冲突避免算法。执行冲突避免算法。网络处理器网络处理器：第三层第三层第四层第四层第五层第五层第六层第六层网络变量处理、寻址、网络变量处理、寻址、事务处理、证实、背景事务处理、证实、背景诊断、软件计时、网络诊断、软件计时、网络管理、函数路径选择等管理、函数路径选择等控制网络通信接口和发控制网络通信接口和发送、送、接收数据包。接收数据包。应用处理器应用处理器：第七层第七层执行用户编写的操作系统。执行用户编写的操作系统。其神经元芯片中有其神经元芯片中有3 个个8位位CPU，组成组成3个处理器，对应七层个处理器，对应七层01.10.2022楼宇设备监控系统16Neuron Chip(2)具有高度集成的神经芯片具有高度集成的神经芯片Neuron Chip 3个个8位位 CPU；编程语言为；编程语言为Neuron C 62个网络变量；个网络变量；一个网络变量最大长度可达一个网络变量最大长度可达31个字节。个字节。(3)支持多种通信介质，具有多种软件、硬件模块支持多种通信介质，具有多种软件、硬件模块 通信介质：通信介质：双绞线、同轴线、电力线、双绞线、同轴线、电力线、红外、无线射频、光纤红外、无线射频、光纤 等；等；网络：网络：自由拓扑结构，星形、总线型和环自由拓扑结构，星形、总线型和环形，允许不同介质类型混合存在。形，允许不同介质类型混合存在。Lonworks技术产品门类齐全技术产品门类齐全：多种硬、软件多种硬、软件模块和收发器模块和收发器。01.10.2022楼宇设备监控系统17DDC9.1.5直接数字控制器直接数字控制器(Direct Digital Control，DDC)DDC是分散设置在被控设备附近的调控设备，故又叫现场控制器。是分散设置在被控设备附近的调控设备，故又叫现场控制器。DDC实际上就是一个小型计算机。实际上就是一个小型计算机。1、DDC的特点：的特点：具有：具有：独立的程控能力，独立监控有关现场设备独立的程控能力，独立监控有关现场设备；用于收集现场设备的信息；用于收集现场设备的信息；联网通信能力；联网通信能力；01.10.2022楼宇设备监控系统18DDC接口2、具有的接口、具有的接口：通信接口通信接口输入接口输入接口模拟量输入模拟量输入(Analogy Input，AI)，温度、湿度、压力、流量等，温度、湿度、压力、流量等数字量输入数字量输入(Digital Input，DI），水流、风速、压差开关），水流、风速、压差开关 等等输出接口输出接口模拟量输出模拟量输出(Analogy Output，AO)，阀位控制等，阀位控制等数字量输出数字量输出(Digital Output，DO)，控制开关、交流接触器等，控制开关、交流接触器等01.10.2022楼宇设备监控系统19DDC结构01.10.2022楼宇设备监控系统20监控点示例 监控点监控点 监控内容监控内容 监控点监控点 监控内容监控内容 AI 温度温度 DI 运行状态运行状态 相对湿度相对湿度 故障报警故障报警 压力压力 高低水位高低水位 流量流量 过滤器堵塞过滤器堵塞 P 电导率电导率 DO 风机风机 电流电流 水泵水泵 电压电压 照明照明 功率功率 冷水机组冷水机组 功率因数功率因数 水阀水阀 频率频率 冷却塔开关冷却塔开关 AO 水阀水阀 风门风门 蒸汽阀蒸汽阀 监控点示例监控点示例 01.10.2022楼宇设备监控系统21检测与执行元件9.1.6检测元件与执行元件检测元件与执行元件 分类分类元件名称元件名称 分类分类元件名称元件名称温湿度温湿度传感器传感器房间温度传感器房间温度传感器 空气质量传感器空气质量传感器 CO2浓度传感器浓度传感器 浸入式温度传感器浸入式温度传感器 压力传感器压力传感器 气流压力开关气流压力开关 快速浸入式温度传感器快速浸入式温度传感器 静压、压差变送器静压、压差变送器 风管式温度传感器风管式温度传感器 风管式静压、压差变送器风管式静压、压