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1、1.1 楼宇自控系统1.1.1 概述某国际机场二期扩建工程楼宇自控系统是对机场区的制冷换热系统、空调通 风系统、变配电系统等机电设备进行监控，并可以通过设备状态记录反映出设备 变化趋势，在出现问题前对设备进行维护，这极大的方便了设备的操作与维修。 它的整体功能可以概括为以下几个方面：1、对楼内的机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控和管理，以 确保舒适、安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。2、对监控设备的管理功能、显示功能、设备操作功能、实时监控功能、维 护保养提示功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这些功能自动化，从而实 现管理现代化，降低人工成本。3、全局化的信息分析和全局决策
2、。对所采集的信息自动分析，提供各类图 表，供操作人员分析楼内设备的运行情况、状况、能源消耗状况、报警状况等， 并根据各系统运行的分析资料、统计资料、报表、数据等汇总，在此基础上为管 理人员的决策提供必要的素材。在建筑设备管理系统中可以完成对楼内监控设备 的集中控制和管理，将运行情况归纳、分析，以文本、图形、表格的形式上报至 主控室，同时能够执行主控室下发的控制指令。1.1.2 项目需求及实现目标根据要求对冷热源系统设备、空调通风系统设备、变配电系统进行监控等系 统进行全面监视，保障机电设备合理运行，提高设备管理人员的工作效率。楼宇自控系统的主要任务之一是使建筑物机电设备管理现代化，包括管理功
3、能、显示功能、设备操作功能、实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能， 并使这些功能自动化，从而实现物业管理现代化，降低人工成本。系统应为全开放式系统，在满足本工程高度智能化和系统集成化技术要求的 同时，又要满足系统升级换代、系统扩展的要求。根据业主要求，本系统功能具体需求总结如下：冷热源系统空调新风系统送/排风系统变配电系统机电设施的监控功能要求应满足本工程使用的实际需要，保证系统的完整性 和经济性，并具有一定的可扩展性和开放性，设计应采用国家和国际标准及规范， 兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的连接。楼宇自控系统的设计应在完全满足机电设备运行工艺的前提下完成分散控 制、集中监视、资源共享
4、的基本思想；楼宇自控系统不仅完成实时分散控制功能，而且要以达到管理便捷，节约能 源，提高效率的目的；系统具有高度的可靠性和高性能；系统开放，支持多种行业标准协议，具有多种集成接口和实现方式，以便实 现系统集成。DDC 控制器的输入输出点需留有一定的余量。系统监控软件功能完善，具有严格的权限管理，完善的报警管理、报表、日 程表、趋势图、历史数据分析和查询及友好的监控界面。1.1.2.1 系统工作原理说明楼宇自控系统对冷热源系统、变配电现场监控计算机采取通讯接口方式读 出。通讯协议由冷热源系统、变配电设备供应商提供。受控设备分散布置，为了方便控制，尽量在受控设备现场或附近设置 DDC。 各 DDC
5、 通过网络线与中央工作站通讯，充分体现了分布式控制系统的“集中管理、 分散控制”的原则，实现“危险分散”的目的。监控点表中对各个机电设备及其监控内容，控制点位、控制设备的配置都有 详细设计，下面分别对各个监控子系统，包括：制冷换热系统、空调通风系统、 变配电系统，作详细设计说明。1.1.2.1.1 送排风系统监控设备监控点：风机开/关控制（DO）风机开/关状态（DI）手动自动/选择（DI）风机故障报警(DI)系统实现的监控功能：时间程序自动启/停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能。监测送排风机的运行状态和故障信号，并累计运行时间。 排烟风机与消防信号连锁，火灾信号确认后，将开启排烟风机。
6、中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、启停时间、累计运行 时间及其历史数据等。凤机控制图示料机椁耳机這貝机电椁曹电榷辑IQ3AIDIi1 HJiaI&A0DOii fiii 1Ii id3电逼点戟总计121.1.2.1.2 新风系统监控新风机监控点：典型房间湿度传感器 (AI)新风电动阀调节 (AO)过滤网状态监视 (DI)冷/热水电动阀调节控制 (AO)低温断路防冻恒温器(DI)冬季加湿控制 (DO)风机开关控制 (DO)风机运行状态 (DI)风机开关状态 (DI)风机故障 (DI)送风/新风温湿度测量 (AI)防火阀关闭状态报警及联锁 (DI)房间湿度传感器 (AI)控制系统的现场元
7、件由送风温湿度传感器、防冻开关、压差开关、风阀执行 器、电动调节阀、电动加湿控制组成。系统实现的监控功能：送风温度自动控制：冬季时，根据传感器实测的温度值自动对热水阀开 度进行PID运算控制，保证新风机送风温度达到设定温度的要求；反之， 夏季根据传感器实测的温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通 过调节水阀的开度，使送风温度达到用户的设定值。制，保证送风湿度达到用户的湿度设定值。 过滤网堵塞报警：空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上 显示及打印报警，并指出报警时间。 新风机启停控制：根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表，定 时启停新风机，自动统计新风机运行时间，提示定时对
8、新风机进行维护 保养。 联锁保护控制：风机停止后，新风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭； 风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；当温度过低时， 进行防冻保护，开启热水阀，关闭风门，停风机。 节能运行,包括: 间歇运行：使设备合理间歇启停,但不影响环境舒适程度。 最佳启动：根据建筑物人员使用情况,预先开启空调设备,晚间之后,不启动空调设备。最佳关机：根据建筑物人员下班情况 ,提前停止空调设备。调整设定值：根据室外空气温度对设定值进行调整,减少空调设备能量 消耗。夜间风：在凉爽季节,用夜间新风充满建筑物,以节约空调能量。 原理图见附图。1.1.2.1.3 空调系统监控空调机组监控点：室
9、外温度传感器 （AI）室外湿度传感器 （AI）防火阀关闭状态报警及联锁 （DI）风管温度传感器（AI）风管温度传感器（AI）风管湿度传感器（AI）风机变频器频率监测（AI）风机变频器频率控制（AO）风机开关控制 （DO）风机运行状态 （DI）风机开关状态 （DI）风机故障 （DI）排风电动阀调节（AO）混风电动阀调节（AO）新风电动阀调节（AO）风量传感器（AO）过滤器压差报警 （DI）盘管水管电动阀调节（AO）低温断路防冻恒温器 （DI）冬季加湿控制（AO）风机变频器频率监测（AI）风机变频器频率控制（AO）风机开关控制 （DO）风机运行状态 （DI）风机开关状态 （DI）风机故障 （DI）
10、送风温度监测（AI）送风压力监测（AI）送风流量监测（AI）防火阀关闭状态报警及联锁 （DI）风道静压传感器（AI）变风量电动风阀开度显示（AI）变风量电动风阀控制（AO）控制系统的现场元件由混风温湿度传感器、回风温湿度传感器、防冻开关、 压差开关、压力传感器、风阀执行器、电动调节阀、电动加湿组成。系统实现的监控功能：回风温度自动控制：冬季时，根据传感器实测的回风温度值自动对热水 阀开度进行PID运算控制，保证空调机组回风温度达到设定温度的要求； 反之，夏季根据传感器实测的回风温度值自动对冷水阀开度进行PID运 算控制。通过调节水阀的开度，使回风温度达到用户的设定值；在过渡 季节则根据室外送入
11、新风的温湿度自动计算焓值，并与室内回风的焓值 进行PID运算，其结果将自动控制新风阀、回风阀、排风阀的开度，以 达到自动调节混风比的作用。回风湿度控制：根据湿度传感器的实测值自动对加湿阀进行PID运算控 制，保证回风湿度达到用户的湿度设定值。过滤网堵塞报警：空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上 显示及打印报警，并指出报警时间。 空气质量调节：在重要场所设置二氧化碳测量点，根据测量值的浓度自 动调节新风比。 空调机组启停控制： 根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表， 定时启停空调机组，自动统计空调机组的运行时间，提示定时对空调机 组进行维护保养。 联锁保护控制：风机停止后，新回排
12、风风门、电动调节阀、电磁阀自动 关闭；风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；当温度 过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭新风门，停风机，并在图形 操作站上显示报警。 节能运行,包括：间歇运行：使设备合理间歇启停,但不影响环境舒适程度。最佳启动：根据建筑物人员使用情况,预先开启空调设备,晚间之后,不 启动空调设备。最佳关机：根据建筑物人员下班情况 ,提前停止空调设备。调整设定值：根据室外空气温度对设定值进行调整,减少空调设备能量 消耗。夜间风：在凉爽季节,用夜间新风充满建筑物,以节约空调能量。 原理图见附图。1.1.2.1.4 制冷站系统监控采用通过标准RS485通信接口方式采集冷
13、冻站数据经过数据交换及读取。监控要点：冷水机组机组运行状态机组故障讯号机组手/自动状态 机组冷却水和冷冻水水流状态 机组冷冻水和冷却水电动阀门控制和状态 冷水机组启停台数控制冷冻水回水温度冷冻水供水流量冷冻水回水流量冷却水供水温度冷却水回水温度冷冻水温度再设定冷冻水供回水压力差 旁通阀控制冷媒泄露浓度监测及报警 冷媒泄露报警装置的状态 冷冻水泵及冷却水泵水泵开关控制水泵运行状态水泵故障报警水流状态显示 水泵电动阀控制和状态 冷冻水和冷却水处理系统运行状态和故障讯号 冷却塔开关控制运行状态故障报警状态显示控制系统的现场元件由水温传感器、水流量计、水压传感器、压差开关、液 位传感器、电动蝶阀及执行
14、器、压差旁通阀及执行器组成。系统实现的监控功能：冷负荷需求计算：根据冷冻水供、回水温度和供水流量测量值，计算建 筑空调实际所需的冷负荷量，并可决定开启冷水机组的数量，达到节能 的目的。 冷水机组启停联动控制：开启冷却塔风机、开启冷却水蝶阀、开启冷却 水泵，开启冷冻水蝶阀、开启冷冻水泵、开启冷冻机组；停止反之。 冷却水温度检测：根据冷却水供回水温度，自动控制冷却塔风机的启停 台数。 冷却塔风机状态监测与控制：监测风机的运行状态、故障状态和手 /自 动状态，控制风机的启停。 冷却水管道过滤器状态监测：当过滤网阻塞时，压差开关给出过滤网淤 塞报警信号，及时提醒人员对过滤网进行清洗。 水泵状态监测与控制：监测水泵的运行状态、故障状态和手/自动状态， 控制水泵的启停。 冷水机组状态监测与控制：监测机组的运行状态、故障状态，控制机组 的启停。 冷冻水压差控制：根据冷冻水供回水压差，自动调节旁通调节阀，维持 供水压差恒定。膨胀水箱液位监测：根据监测水箱液位传感器，水位超限进行故障报警,使膨胀水箱水位维持在允许范围内。1.1.2.1.5 变配电系统监控变配电系统可谓整个智能建筑的心脏，特别是在特殊的建
