楼宇自动化实验报告内容

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1、目 录第一部分 THPGP-1型 楼宇供配电及照明系统介绍3概述3第一章 楼宇供配电及照明控制部分（控制屏）5第二章 THPGP-1型 照明系统演示柜8第三章 THPGP-1型 上位机工程软件的安装与使用9第二部分 实验的基本要求与安全操作规程19第一章 实验的基本要求19第二章 安全操作规程21第三部分 THPGP-1 实验内容22第一章 供配电子系统实验22实验一 智慧建筑的供电运行方式实验22实验二 典型楼层配电运行方式实验24实验三 供配电系统中运行线路状态的现场监测和控制实验28实验四 备自投联动控制实验29实验五 双电源自动切换控制实验32实验六 应急电源自动投入和退出运行控制实验

2、35实验七 功率因子补偿实验37实验八 与消防自动报警系统的联动实验39实验九 供配电监控系统运行调度实验40第二章 照明子系统实验41实验一 常用照明开关特性实验41实验二 楼宇普通照明配电方式实验43实验三 应急照明配电方式实验46实验四 时间表控制模式下的照明控制实验48实验五 情景切换控制模式下的照明控制实验49实验六 远程强制控制模式下的照明控制实验52实验七 动态控制模式下的照明控制实验53实验八 照明系统与消防系统联动实验56实验九 照明监控系统运行调度实验57第三章 建筑设备监控系统实验58实验一 照明子系统和供配电子系统联合监控实验58实验二 与其它建筑设备子系统的联合监控运

3、行扩展实验59第四部分 附录60附录一 JKL5CF智能无功补偿控制器使用说明书60附录二 THPIL-1型 智能调光装置使用说明62第一部分 THPGP-1型 楼宇供配电及照明系统介绍概述在智能建筑的组成结构中，建筑设备自动化系统BAS是智能建筑存在的基础。楼宇设备自动化系统（Building Automation System）又称为建筑设备监控系统。其主要设备是采用中心监控室的计算机对整个高层建筑物内多而分散的建筑设备实行测量、监视和自动控制。对楼宇内众多的暖通、空调、供配电、照明、给排水、消防、电梯、停车场中的大量机电设备进行有条不紊的综合协调，科学地运行管理及维护保养工作，它为所有机

4、电设备提供了安全、可靠、节能、长寿命运行可信赖的保证，能实现供配电系统、空调系统、给排水系统、电梯等之间的信息互通，从而节省整个楼宇内部设备运行的人力，节省能源消耗，同时还可在主控室内随时掌握设备的状态及运行情况、能量的消耗及各种参数的变化情况，并满足管理者的需要。供配电系统是智能建筑的心脏，是大厦的动力系统。近年来，智慧建筑在国内外不断兴建，成为现代化城市的重要标志。各种先进技术与智慧化设备的不断应用和发展，给智慧建筑供配电提出了许多新的要求，供配电的可靠性、安全性，摆到了更为重要的位置，同时也给建筑电气的设计技术提出了新的研究课题。智慧建筑与一般建筑相比，对电气设备的要求有所不同，有其自身

5、的特点，具体如下：1用电设备多；2用电量大；3供电可靠性要求高；4电气系统复杂；5电气线路多；6电气用房多；7自动化程度高。现代建筑中的照明不仅要求能为人们的工作、学习生活提供良好的视觉条件，而且要能利用灯具造型和光色协调营造出具有一定风格和美感的室内环境，以满足人们的心理和生理要求。然而，一个真正设计合理的现代照明系统，除能满足以上条件外，还必须做到充分利用和节约能源。随着现代办公大楼巨型化，工作时间弹性化，人类物质文化多样化和人口老龄化，需要营造快乐、便捷、安全、高效的照明环境和气氛，从而促进了照明控制系统向高效节能和智慧化的方向发展。作为智能楼宇重要组成部分的照明系统，面对不断发展的需要

6、，要求照明系统智能化，具备场景模式等复杂功能，便于控制和监督，并能与安防、三表等系统集成，微电子技术、网络通信技术的纵深发展，照明控制技术面临革命性的变革，变革所呈现的三大趋势是：1）电子化-电子元器件替代传统的机械式开关。2）网络化-网络通信技术成为智能照明系统的技术平台3）集成化-系统集成技术平台使照明、安防、上网成为一个整体解决方案。 “THPGP-1型 楼宇供配电及照明系统实验装置”满足了智能建筑供配电和照明系统的基本要求，它是一种模拟智能建筑中现场供配电系统线路结构以及照明控制系统的实验装置。一次系统包括：楼宇供配电部分、楼层照明配电线路和照明场景模拟部分。控制系统包括：备自投控制、

7、无功补偿控制、双电源供电负荷运行线路控制和照明系统综合控制。同时配备“THPGP-1型 上位机软件”，可实现远方监控供配电和照明系统，同时方便组建楼宇自控系统。第一章 楼宇供配电及照明控制部分（控制屏）控制屏包括以下6个部分：1、 电源控制部分：由以下两个部分组成：进线电源：在控制屏左侧有一个塑壳断路器（额定电流40A），控制楼宇供电线路总电流的通断。 操作电源：在控制屏左侧有一个单相电源(额定电流10A，带漏电保护器)，控制各电量变送器、DDC控制器以及二次部分控制回路电源。2、 楼宇供配电部分： 各路高压电源进线采用市电400V模拟，进线方式为：两路外部电源进线，并配有自备电源系统。出线母

8、线方式：单母分段。配电母线为单母分段形式，楼宇负荷以建筑设备系统来区分，包括7个部分：照明系统、动力系统、空调系统、给排水系统、消防与安全防范系统、通信及有线电视系统和电梯系统，其中照明系统包括正常照明系统和应急照明系统两部分。根据各负荷的供电要求以及负荷类型特点，负荷线路设置如图1-1-1所示。断路器的分、合闸通过操作QF1QF4选择开关（带自复位功能），旋至合闸，红灯亮，线路接通；旋至分闸，绿灯亮，线路断开。通过母线下方的电压表可监测1#、2#母线电压，调节电压表下方的选择开关，可实现线电压显示值和相电压显示值之间的切换。线路通断采用ABB微型断路器控制。该设备主要特点是：在主通断触点左边

9、增加了两个辅助单元：分励脱扣器（220V动作跳闸脱扣）和辅助触点（1NC、1NO），前者用于消防联动时跳开非重要负荷，后者用于上位机监测断路器分、合闸状态。每一回路负荷出线上都有一个光字牌指示器，当此回路断路器合闸后，并且线路上有电则该光字牌亮。3、 楼宇照明控制部分：楼宇照明控制部分由楼层配电线路以及照明场景控制开关组成，楼层照明配电模拟典型楼层配电形式，照明控制开关包括以下几类：1） 传统照明控制方式：手动开关组件（单极开关、双路开关）、手动调节组件（调光开关）。2） 智能照明控制方式：触摸延时开关、人体感应开关、声控延时开关、遥控开关、THPIL-1智慧调光控制器。3） 自动照明控制方式

10、：上位机远动控制各楼层配电箱以及公共照明的通断，下位机采用DDC控制器。图1-1-14、 控制系统部分：包括备自投控制、低压无功补偿控制、应急照明双电源自动切换接线区 备自投控制：在实验屏左下方，有“备用方式”和“明备用线路选择” 两个选择开关，可针对电源进线故障时，完成自动投入备用线路控制。 无功补偿控制：在实验屏正下方，装有JKL5CF智能无功补偿装置，通过选择开关切换，可选择两种补偿方式：微机自动补偿和手动补偿。应急照明双电源自动切换接线区：根据楼宇负荷等级要求，以下四类负荷需要双电源供电（即从两条母线取电）：消防与安全防范系统、通信及有线电视系统、电梯系统和应急照明。在某一时刻，在配电

11、母线始端有两路电源给这几类负荷供电，负荷端则需要选择从某一路电源用电，因此需要设置双电源切换控制线路。在本装置上应急照明末端取电线路需要接线，才能完成自动切换控制；其它几类内部负荷，内部接线已经完成，可完成自动切换控制，即哪路电源先得电，就先从该路电源取电。运行线路故障设置：按下短路设置按钮，模拟线路对应点发生故障时，保护组件动作情况。5、 通信接口部分：在实验屏右侧设置有两个通信接口：Modbus RTU通信接口和LonWorks通信接口。整个通信控制网络如图1-1-2所示。 图1-1-26、 消防告警模拟部分：在实验屏下方，设有消防告警按钮，按下此按钮，模拟消防信号发出，DDC检测该按钮触

12、点信号，可通过上位机联动跳闸相关配电以及照明线路。第二章 THPGP-1型 照明系统演示柜照明系统演示柜模拟智能化综合大楼，集成了多种灯具和控制开关，做为照明控制部分的演示对象。本实验柜模拟智能化大楼典型楼宇场所和场景。按照综合大楼设计思路，我们把演示柜分成5层。地下一层为停车场；第一层为大堂和楼道一；第二层为多功能会议厅和楼道二；第三层分为经理办公室，员工办公室和楼道三；第四层分为卧室，客厅，和楼道四。各控制方式以及开关如下：1、 卧室设有白炽灯，采用调光开关控制，以改变照度来适应各种不同的场合，如看电视，学习，休息等；客厅采用两位单路开关控制，控制两种不同的灯光，以满足不同的场合需求，如待

13、客，聚会等。楼道四采用触摸延时开关控制，可达到节约电能的目的。2、 经理办公室采用多场景按钮切换控制，切换的场景有全灭，全亮，办公，会客，休息；员工办公室采用荧光灯调光控制，可以根据太阳光的强弱来人为改变荧光灯的明暗，节约能源。楼道三采用人体感应开关控制，根据人体的红外线来控制灯。3、 多功能会议厅采用智能调光控制器控制。控制器中已经设置多种场景，如入场，会议，休息，投影，散会等等，通过按键可设置对应场景。楼道二采用双路开关控制，实现两地控制同一灯。4、 大堂采用无线遥控装置控制，通过手持遥控器的按键或面板开关来进行场景设置。楼道一采用声光控开关控制，通过检测声音来控制灯。5、 -1层地下停车

14、场采用光电开关控制，当车挡住光电开关发射的红外线时，接收装置无法接收信号，光电开关输出触点信号控制地下层灯光的开启。演示柜的电源以及控制信号通过后面的航空插座连接到实验屏。第三章 THPGP-1型 上位机工程软件的安装与使用1 产品介绍“THPGP-1型 楼宇供配电及照明系统实验装置上位机软件V2.1”是基于Windows 操作系统的综合自动化、集成化应用平台，用于THPGP-1型 楼宇供配电及照明系统实验装置，可完成供配电及照明系统的实时监控。本系统模拟现场运行楼宇自控管理系统，具备基本的监控和数据采集（SCADA）功能。系统在整体技术指针、实时性等方面都达到较高的程度，在易操作、保护及友好

15、的人机接口等方面也充分发挥了现代计算机技术和通信技术特点，可以满足用户多方面的需求，达到供配电及照明系统监控软件用于教学的目的。本系统软件采用北京三维力控组态软件开发设计，接口丰富，功能全面，具有良好的扩展性。力控组态软件的使用方法详见力控用户手册。2 运行环境本监控系统软件采用力控组态软件编写设计，软件运行后，接口显示在最前端，并且屏蔽了CRAL+ALT+DEL组合键以及禁止了ALT和右键，此时，最好不要调用和运行其它软件。软件运行平台： 操作系统：Microsoft WINDOWS 2000+sp2 或WINDOWS XP中文操作系统 分辨率：1024768硬件平台： 并口硬件锁：力控组态软件并口密码锁特别注意：在运行监控系统软件时，尽量不要运行其它软件，以减少系统内存的消耗，提高软件工作的可靠性。更不能运行需要占