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1、 楼宇自动化系统设计班级： 05楼宇1班姓名： 魏晓辉 杨国新学号： 05209073 05209137指导老师： 姚卫丰一、 楼宇自动化系统概述楼宇自动化系统(BAS),或称建筑设备自动化系统,是将建筑或建筑群内的电力、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统,以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统.楼宇自动化系统通过对建筑群的各种设备实施综合自动化监控与管理,为业主和用户提供安全、舒适、便捷高效的工作环境,并使整个系统和其中的各种设备处在最佳状态,从而保证系统运行的经济性和管理的现代化、信息化和智能化.由于楼宇自动化系统在建筑环境舒适与安全、设备经济运行、设备状态监控等方面的重
2、要性,除了作为建筑智能化系统的主要子系统之外,作为建筑设备的自动控制系统,也在重要的非智能建筑中得到广泛应用楼宇自动化系统是由中央管理站，各种DDC控制器及各种传感器，执行机构组成的，能够完成多种控制及管理功能的网络系统。它是随着计算机在室内环境控制和管理中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。目前，系统中的各个组成部分已从过去的非标准的设计，生产，发展成标准化，专业化，系列化的产品，各种设备间的相互通信有了专门的通讯协议，从而使系统的设计，安装，调试，扩展以及互通互联更加方便和灵活，系统的运行更加可靠，同时系统的初投资也大大降低。这个系统的核心是一个分布式控制系统（Distributed
3、ControlSystems,简称DCS），社会上亦有叫集散控制系统或分散控制系统等不规范名称的。它是70年代中期迅速发展起来的一种过程计算机控制系统，由多台计算机（或现场控制器）分别控制生产过程中（或分散的若干机电设备）多个控制回路，中央控制（管理）机采用高可靠性的容错计算机或工业控制机（有时为确保可靠，甚至采用双计算机热备份方案），实现对整个系统的集中监测、控制与管理。简言之，叫做“集中管理，分散控制”。由于智能大厦内部有大量而分散的电力、照明、空调、给排水、电梯和自动扶梯、防火等设备，需要通过各子系统实施测量、监视和自动控制，各子系统间可互通信息，也可独立工作。再由中央控制机实施最优化控
4、制与管理，目的是提高整个大厦系统运行的安全可靠，节省人力、物力和能源，降低设备的运转费用，随时掌握设备状态及运行时间，能量的消耗及变化等等。智能大厦BAS系统设计的首要任务是对各子系统功能的划分和规划，要保证系统具有完整而又有先进的功能，为实现智能大厦的通信自动化，办公自动化以及信息处理自动化打下良好的基础。智能大厦楼宇自动化系统（BAS）是建立在微电脑技术基础上采用最先进的现代通信技术的分布式集散控制系统，它允许实时地对各子系统设备的运行进行自动的监控。BAS网络结构可分为三层：最上层为信息域的干线。第二层为控制域的干线，即完成集散控制的分站总线，它的作用是以不小于9600波特的通信速度把各
5、分站连接起来，在分站总线上还必须设有与其它厂商设备连接的接口，以便实现与其它设备的联网；第三层为子站总线，它是由分散的微型控制器相互连接使用，子站总线通过子站连接与分站总线连接。BAS系统结构由如下四部分组成：中央控制站，区域控制器，现场设备，通信网络。二、 楼宇自动化系统在现实的重要性随着建筑物的高层化、大型化、多样化，管理费也大幅度上升。因此，通过少数人员对楼宇的空气调谐、电力、照明、卫生、防盗等机械设备的工作状态进行综合管理，这样的合理有效的操作系统显得尤为重要这就是“楼宇自控系统”，那么我们对建筑物实施楼宇自控管理要达到什么目的呢？总的来说，有以下三点：最大程度地节省能源以现代化的商厦
6、为例,其空调与照明系统的能耗很大,约占大厦总能耗的70%.在满足使用者对环境要求的前提下,智能大厦应通过其“智能”,尽可能利用自然光和大气冷量(或热量)来调节室内环境,以最大限度减少能源消耗.按事先在日历上确定的程序,区分“工作”与“非工作”时间,对室内环境实施不同标准的自动控制,下班后自动降低室内照度与温度湿度控制标准,已成为智能建筑的主要特点之一,其经济也是智能建筑得以迅速推广的重要原因之一.有效的楼宇管理及设施保护在中央系统，可以清楚地知道所控设施的运转情况和故障发生，通过对设施的有效管理及正确的保修管理，可以维持设施及装备的最适合的状态，延长设备的寿命，使管理人员的最少化，从而对建筑物
7、的设施进行有效地管理及保护。3. 高业务的效率及生产性建筑内的温湿度、空气质量、环境自动控制在最适的状态，提供舒适的工作环境，从而提高了人员的工作效率。智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势，同时也是中国改革和发展的迫切需求，这是不以人的主观意志为转移的客观必然性，是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。可持续建筑应遵循节约化、生态化、人性化、无害化、集约化等基本原则，这些原则服务于可持续发展的最终目标。三、 设计对象概述深圳职业技术学院图书馆概况我院图书馆现有建筑面积16317平方米，24000平方米的西校区图书馆已投入使用。拥有132万册图书、71万册电
8、子文献、160台多媒体电脑、40台检索电脑、3056个阅览座位等资源为读者提供全面服务，是为本院教学和科研服务的文献信息中心与学术活动中心，是广大学生读者的第二课堂。图书馆设有：馆长办公室，办公室，信息部，期刊部，流通部，采编部，技术部。深圳职业技术学院东区图书馆总共有7层（包括地下层）。地下层作为机房。一层有两个中文书库；二层有两个中文书库；三层有两个保留本库；四层有一个过刊阅览室，一个参考工具书，三间办公室；五层有电脑机房，自习室，八间办公室；六层有采编部，现刊阅览室。每层都有两间卫生间，还有两部电梯。根据图书馆的功能，楼宇自动化系统由以下几个主要子系统组成： 新回风系统 空调冷源系统（制
9、冷系统） 照明系统 给排水系统 热交换系统 电梯系统 供配电系统 应急柴油发电机与蓄电池组监控系统四、深圳职业技术学院图书馆控制网络图五、 楼宇自动化系统设计依据-建筑智能化系统工程设计管理暂行规定(建设部1997-290)-民用建筑电气设计规范(JCJ/T16-92)-智能建筑设计标准(DBJ-08-47-95)-采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87)-高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)-电气装置工程施工及验收规范(GBJ232-82)-招标方提供的图纸及资料六、 楼宇自动化系统设计方案（一）电梯系统通过通讯接口采集电梯的启动停止状态、上行/下行信号，电梯运行状态、故障
10、报警信号、楼层信号、紧急状况报警。电梯系统只监不控制，因此没有开关逻辑和控制策略。1、电梯系统监控原理图：2、电梯系统软件监控图：3、电梯系统点数表：名称DIDOAIAO启动/停止12上升/下降12楼层62故障报警12紧急报警12（二）照明系统的监控智能照明系统是智能楼宇控制系统中的一个部分。智能照明控制系统的优点有：1、良好的节能效果；2、延长光源的寿命；3、改善工作环境，提高工作效率；4、实现多种照明效果；5、管理维护方便；6、有较高的经济回报率。1、照明系统监控原理图：2照明系统软件监控图：根据图书馆的具体结构我们把照明分成四种情况：负一层；第一层；第二、三、四层结构类似；五、六层结构类
11、似。左边是负一层，右边是第一层左边是第二层，右边是第五层室内照明用时间程序来编写，如下图所示：我们把它分成节假日程序（HLOIDAY），平时程序(NORMAL)，星期六(SATURDAY)程序。平时8：00开，10：00关；星期六8：00开，5：00关;节假日24小时全关具体见下图：下图左边是平时程序，右边是星期六程序：下图左边是节假日程序，右边是每周分布程序节假日全关室外照明采用开关逻辑：（当照度小于20时开启，大于60时关闭）调试过程：照明系统点数表：名称DIAIDOAO-F33F144F288F388F488F51212F61212景观照明111（三）新回风系统我们在该系统中采用的新回风
12、式定风量空调系统。送风机和回风机的监控用时间程序来控制送风机和回风机的启停，同时设定节假日程序。新风和回风的比例监控根据新风通道中的温度、湿度传感器 以及回风通道中的温度、湿度传感器实测出的新风温度和湿度，以及回风温度及湿度，调节新风电动风门和回风电动风门排风电动门的开度，使新风/回风比例控制在预定值。通过控制策略，我们把一年分成两个部分，一为夏，二为冬季，在夏天，室内、外温差大，回风量也就相应大，以节省能源；冬季则相反。湿度控制通过安装在送回风管上的风管温度传感器监测空调机组的送/回风湿度(AI)。根据系统的设定参数与实际参数的差值控制加湿控制阀开闭，以达到保持湿度的功能，同时节约能源。(A
13、O)新风温度监控由新风通道的温度传感器实测新风温度，通过调节冷热水阀开度，使新风温度在设定的范围内，使室内温度保持相对恒定。CO2 浓度的监控根据室内CO2浓度我们做了如下设计，当CO2浓度大于50%时，启动排风阀，让其全开为100%，关闭回风阀，让其全关为0，同时启动新风阀，让其全开100%，及时输送新鲜空气。新回风系统监控原理图：新回风系统控制策略图：CO2浓度过高时对新风阀，回风阀 ，排风阀的开关逻辑控制和温度过低时通过冷冻开关对冷量阀的开关逻辑控制：新回风控制策略及调试过程：夏天控制策略：设定温度（TEMP）为25度，室内温度（ST4）为26度，季节（SEA）为夏天,且过滤网正常，风机
14、运行状态正常时冷量阀输出为61.9.冬天控制策略：设定温度（TEMP）为25度，室内温度（ST4）为26度，季节（SEA）为冬天,且过滤网正常，风机运行状态正常时冷量阀输出为36.7.湿度控制策略：当设定湿度（STU）为67，室内湿度（HT4）为68时，经过PID的比较湿度阀的输出为88.9.防冻开关是为防止设备被冻坏而设置的，当送风的温度过低时，防冻开关将会在2秒后控制冷量阀的输出，我们设置为2秒后有15%的输出：对于室内CO2浓度过高的控制，我们做了如下设计，当CO2浓度大于50%时，启动排风阀，让其全开为100%，关闭回风阀让其全关为0，同时启动新风阀让其全开100%，及时输送新鲜空气。排风阀：回风阀：新风阀:点得属性设置如下:AI点:AO点:DI点:DO点:伪模拟点:伪数字点:对送风机和回风机的时间程序控制：根据图书馆的具体情况我们设置了平时程序（normal），节假日程序(holiday)和星期六程序(Saturday):平时8：00am开启，10：00pm关闭；星期六8：00am开启，5：00pm；节假日24小时全关：左边是每周程序，右边是节假日程序：新风系统点数统计：名称DIAIDOAODIAIDOAO新风量16表冷器1
