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1、吕吕 刚刚2007年01月22日建筑设备监控系统的设计建筑设备监控系统的设计q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：现有楼控品牌的介绍第二部分：现有楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要一、什么是BAS ?BAS(BuildingBAS(Building Automation System) Automation System)建筑设备监控系统或楼宇设建筑设备监控系统或楼
2、宇设备自动化控制系统，简称楼控系统。备自动化控制系统，简称楼控系统。BASBAS是建筑智能化系统的重要组成部分，也是建筑设备管理系统是建筑智能化系统的重要组成部分，也是建筑设备管理系统(BMS)(BMS)实施的平台和基础。实施的平台和基础。BAS的定义的定义BAS BAS 采用最新的计算机、网络通讯及数字控制器技术，对建筑物内机电设备采用最新的计算机、网络通讯及数字控制器技术，对建筑物内机电设备进行实时监控，及时了解建筑物内机电设备运行情况，并有效的加以管理。通过进行实时监控，及时了解建筑物内机电设备运行情况，并有效的加以管理。通过管理软件、优化控制软件和节能软件实现自动化控制，达到既节省人力
3、、降低能管理软件、优化控制软件和节能软件实现自动化控制，达到既节省人力、降低能耗，延长设备寿命，又保障机电系统安全、可靠、高效运行的目的，同时在建筑耗，延长设备寿命，又保障机电系统安全、可靠、高效运行的目的，同时在建筑物内创造一个安全、舒适与便利的工作环境。物内创造一个安全、舒适与便利的工作环境。BAS的内容的内容采用采用BAS的好处的好处节电；节省人力；延长设备使用寿命；保障建筑物及人身安全。节电；节省人力；延长设备使用寿命；保障建筑物及人身安全。一、什么是BAS ?一、什么是BAS ?、管理层、管理层服务器（包括数据库服务器、服务器（包括数据库服务器、WEB服务器），中央管理工作站服务器）
4、，中央管理工作站、控制层、控制层网络控制器，网络控制器，DDC控制器，控制器，I/O模块模块、现场层、现场层传感器、执行器、变送器传感器、执行器、变送器BAS系统的结构系统的结构一、什么是BAS ?BAS系统监控点系统监控点数字量输入数字量输入(DI) 开关量，干接点信号，触点或回路的通断状态。即开关量，干接点信号，触点或回路的通断状态。即触点、液位开关、限位开关的闭合与断开，一般用触点、液位开关、限位开关的闭合与断开，一般用作检测设备状态、报警接点、脉冲计数等作检测设备状态、报警接点、脉冲计数等模拟量输入模拟量输入(AI)电压电压(010V)，电流，电流(020mA)，或者电阻式温度传感器，
5、或者电阻式温度传感器用作如温度、压力、压差等监测用作如温度、压力、压差等监测数字量输出数字量输出(DO)开关量，输出的干接点，也就是接点（线路）的通开关量，输出的干接点，也就是接点（线路）的通 断。断。一般控制设备启停，阀门的开关和闭合一般控制设备启停，阀门的开关和闭合模拟量输出模拟量输出(AO)电压电压(010V DC) ，电流，电流(020mA DC)，输出控制信号给，输出控制信号给执行器，调节阀门开度以及变频器等采用电压电流控制执行器，调节阀门开度以及变频器等采用电压电流控制的设备的设备。通用输入通用输入(UI)AI+DI，可在两者转换，可在两者转换一、什么是BAS ?常用系统接口常用系
6、统接口 建筑设备监控系统常用接口协议：建筑设备监控系统常用接口协议： BACnet LonWorks MODBUS OPC ODBC NetAPI AdvanceDDE RS232(485) ASCII码码 楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是楼宇自控系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，是通过某种控制网络实现的，这就要求控制设备以及建筑设备都要遵循通过某种控制网络实现的，这就要求控制设备以及建筑设备都要遵循一定的通信协议。一定的通信协议。 目前，国际上采用较多的是目前，国际上采用较多的是BACnet和和LonWorks。1 1、LonWorksLonWorks2
7、2、BACnetBACnet3 3、厂商私有协议、厂商私有协议一、什么是BAS ?通讯控制协议通讯控制协议1 1、LonWorksLonWorks 上世纪上世纪8080年代末期，由美国的埃施朗年代末期，由美国的埃施朗(Echelon)(Echelon)公司开发创建了公司开发创建了LonWorksLonWorks分布智能网络控分布智能网络控制技术，制技术，已成为当今全球控制设备领域中得到公认的通用开放的行业标准。已成为当今全球控制设备领域中得到公认的通用开放的行业标准。广泛应用于楼控，广泛应用于楼控，工业控制，家电，交通系统，公共设施等行业。工业控制，家电，交通系统，公共设施等行业。 LonTa
8、lkLonTalk协议是协议是LonWorksLonWorks技术所使用的通信协议。技术所使用的通信协议。LonTalkLonTalk协议遵循由国际标准化组织协议遵循由国际标准化组织（ISOISO）定义的开放系统互连（）定义的开放系统互连（OSIOSI）参考模型所定义的全部七层服务。它适用于任何一种传输）参考模型所定义的全部七层服务。它适用于任何一种传输媒介。媒介。优点：优点：在设备控制领域得到广泛应用，得到众多厂家支持在设备控制领域得到广泛应用，得到众多厂家支持支持多种通信媒质和任意自由拓扑网络结构，真正点对点通讯支持多种通信媒质和任意自由拓扑网络结构，真正点对点通讯劣势：劣势：每个设备需要
9、固化每个设备需要固化NEURON NEURON 神经元芯片，支付版权费神经元芯片，支付版权费复杂网络绑定和配置，购买信用证复杂网络绑定和配置，购买信用证自由拓扑结构增加管理复杂度，降低了稳定性自由拓扑结构增加管理复杂度，降低了稳定性数据交换和通讯速率较低数据交换和通讯速率较低大型复杂的楼控系统不建议采用大型复杂的楼控系统不建议采用LonWorksLonWorks协议！协议！一、什么是BAS ?通讯控制协议通讯控制协议2 2、BACnetBACnet ( (B Building uilding A Automation and utomation and C Control ontrol Net
10、Network)work)一、什么是BAS ?BACnetBACnet是迄今为止唯一通过是迄今为止唯一通过ISOISO国际标准化组织认定的、全球暖通空调行业的标准国际标准化组织认定的、全球暖通空调行业的标准数据通讯协议，数据通讯协议，ISO-16484-5(ISO-16484-5(1/18/2003). ). 即楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议。即楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议。背景：背景：楼宇内设备系统日益增多，实现系统集成的需求迫切，为方便的实现集成，各设备厂家必楼宇内设备系统日益增多，实现系统集成的需求迫切，为方便的实现集成，各设备厂家必须遵循同一个标准通讯协议来发展自身产品。须遵
11、循同一个标准通讯协议来发展自身产品。产生：产生：在在19951995年年6 6月，美国暖通空调师协会（月，美国暖通空调师协会（ASHAREASHARE）正式通过由其组织制定的）正式通过由其组织制定的ANSI/ASHEAE 135-ANSI/ASHEAE 135-19951995BACnetBACnet标准。并且该标准还在不断的增加、修订和完善中。标准。并且该标准还在不断的增加、修订和完善中。目的：目的：不同厂家控制器可在同一标准通讯协议下相互控制操作和交换数据，打破厂家的界限，确不同厂家控制器可在同一标准通讯协议下相互控制操作和交换数据，打破厂家的界限，确立了在不必考虑生产厂家，不依赖任何专用
12、芯片组的情况下，各种兼容系统实现开放性与互操作性立了在不必考虑生产厂家，不依赖任何专用芯片组的情况下，各种兼容系统实现开放性与互操作性的基本规则。的基本规则。通讯控制协议通讯控制协议BACnet 内容和进程报告将来将来: :楼宇内的所有系统都能被集成楼宇内的所有系统都能被集成! !一、什么是BAS ?通讯控制协议通讯控制协议2 2、BACnetBACnet内容：内容：BACnetBACnet提供了一个描述各种自动化系统的精确模型，提供了一个描述各种自动化系统的精确模型，详细地描述了系统是如何工作的。它定详细地描述了系统是如何工作的。它定义了系统各部分共享数据的所有规则，如何实现数据共享，可以什
13、么通信介质，哪个功能可用，信义了系统各部分共享数据的所有规则，如何实现数据共享，可以什么通信介质，哪个功能可用，信息如何解释等。为各种系统之间进行信息交流建立了一个基本规则。息如何解释等。为各种系统之间进行信息交流建立了一个基本规则。类型：类型：BACnetBACnet包括以下几种：包括以下几种：BACnetBACnet/IP IP/IP IP协议，跨网段，支持局域网和广域网协议，跨网段，支持局域网和广域网BACnetBACnet/Ethernet /Ethernet 以太网协议以太网协议BACnetBACnet MS/TP MS/TP 主从令牌传递协议主从令牌传递协议，传输速率最高，传输速率
14、最高76.8Kbps76.8Kbps，总长，总长1200m1200m左右左右BACnetBACnet PTP PTP 点对点通讯协议，拨号接入点对点通讯协议，拨号接入优点：优点：完全开放性的控制协议，独立于任何制造商，不需要专门芯片，并得到众多制造商的支持；完全开放性的控制协议，独立于任何制造商，不需要专门芯片，并得到众多制造商的支持； 产品有良好的互操作性，有利于系统的扩展和集成；产品有良好的互操作性，有利于系统的扩展和集成；用户可以从众多厂商中选择性价比最优的产品和集成商，避免专用协议的设备与系统垄断，尽量用户可以从众多厂商中选择性价比最优的产品和集成商，避免专用协议的设备与系统垄断，尽量
15、减少工程投资费用；减少工程投资费用；新旧产品兼容性强，互换性好，节省升级费用，保护用户投资；新旧产品兼容性强，互换性好，节省升级费用，保护用户投资；BACnetBACnet代表了楼控行业通讯控制协议的潮流和发展方向！代表了楼控行业通讯控制协议的潮流和发展方向！一、什么是BAS ?通讯控制协议通讯控制协议3 3、厂商私有协议、厂商私有协议C-bus HoneywellN2(Field Bus)JohnsonControlI/NET, TACInfinity MS/TP ANDOVER 目前的策略：在无法将通讯控制协议全面转向BACnet的情况下，选择在控制层采用LonWorks或厂家私有协议来连
16、接控制器、感应器和调节器等设备；管理层的控制采用BACnet连接各个系统；多个协议互为补充，建立一个完整的系统结构，得到最佳的性能和成本结合，同时保证系统的兼容性和扩展性，保护现有投资。q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：楼控品牌的介绍第二部分：楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要二、楼控品牌介绍通讯协议通讯协议楼控系统名称楼控系统名称N2LonWorksBACne
17、tETASYSLonWorksBACnetRS-485LonWorksBACnetRS-485BACnetBACnetC-busLonWorksBACnetExcel 5000Excel 8000BACtalkAPOGEEContinuumI/A SeriesORCAVista加拿大美国美国美国德国美国德国美国楼控厂家楼控厂家TREND英国IQ3LonWorks楼控行业排名楼控行业排名Building Electrical DistributionIndustrial ControlUltraterminalAutomation12MatsushitaElectric Works34二、楼控品
18、牌介绍数据来源：Schneider集团TAC公司资料q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：现有楼控品牌的介绍第二部分：现有楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要三、设计阶段划分按照我们公司的情况，按照我们公司的情况，BASBAS的设计划分为三个阶段：的设计划分为三个阶段：1 1、前期规划、前期规划特点：项目情况不明，信息有限（图纸、需求、机电设备、预算等），特点：项目情
19、况不明，信息有限（图纸、需求、机电设备、预算等），偏重概念和系统规划偏重概念和系统规划主要任务：对用户推广和介绍楼控系统，了解和引导用户需求，规划主要任务：对用户推广和介绍楼控系统，了解和引导用户需求，规划系统的范围和内容。系统的范围和内容。成果：规划方案，系统概算成果：规划方案，系统概算三、设计阶段划分2 2、系统设计（招标和投标）、系统设计（招标和投标）设计资料：建筑、电气，暖通图纸；设计资料：建筑、电气，暖通图纸；用户用户需求和点表需求和点表( (设计院设计院设计设计文档文档或招标文件提供或招标文件提供) )主要内容：主要内容：(1)(1)统计机电设备的分布位置和数量，分析统计机电设备的
20、分布位置和数量，分析BASBAS系统的构成和具体监控需求，系统的构成和具体监控需求，确定子系统范围和监控实现方式，编制确定子系统范围和监控实现方式，编制BASBAS系统点表；系统点表；(2)(2)根据具体情况（商务概算竞争策略等），选择楼控品牌和系统架构；根据具体情况（商务概算竞争策略等），选择楼控品牌和系统架构；(3)(3)确定系统组网方式，配置楼控设备，计算管线槽辅材，配备辅助设备、确定系统组网方式，配置楼控设备，计算管线槽辅材，配备辅助设备、材料、软件，编制详细设备清单和报价。材料、软件，编制详细设备清单和报价。(4)(4)编写技术方案编写技术方案( (文字和表格文字和表格) )，绘制系
21、统图，绘制系统图主要任务：为招投标服务，商务和价格主导，技术方案为辅。主要任务：为招投标服务，商务和价格主导，技术方案为辅。成果：技术方案、成果：技术方案、BASBAS点表、系统图和原理图、设备清单报价点表、系统图和原理图、设备清单报价( (表格表格) )三、设计阶段划分3 3、深化设计、深化设计设计资料：技术方案（中标），投标设备清单，设计资料：技术方案（中标），投标设备清单，BASBAS点表，系统图点表，系统图主要内容：主要内容：(1)(1)售前技术交底；踏勘现场，与用户交流沟通，了解售前技术交底；踏勘现场，与用户交流沟通，了解项目现场和相关专项目现场和相关专业的情况，业的情况，明确用户具
22、体需求，对技术方案和设备清单做优化和修改；明确用户具体需求，对技术方案和设备清单做优化和修改；(2)(2)核实设备清单的数量和型号，根据需要变更和调整品牌设备，生成深核实设备清单的数量和型号，根据需要变更和调整品牌设备，生成深化设计设备清单，移交预算或采购部门；化设计设备清单，移交预算或采购部门；(3)(3)绘制系统图和详细的控制盘图，进行图纸会审；绘制系统图和详细的控制盘图，进行图纸会审；(4)(4)工程实施前技术交底；工程实施前技术交底；主要任务：为工程项目服务，保证顺利实施。主要任务：为工程项目服务，保证顺利实施。成果：深化设计方案、成果：深化设计方案、BASBAS点表、系统图和控制盘图
23、、设备清单点表、系统图和控制盘图、设备清单q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：现有楼控品牌的介绍第二部分：现有楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要主要对主要对BASBAS的规划设计和招投标设计进行介绍。的规划设计和招投标设计进行介绍。1 1、主要步骤：、主要步骤：(1) 了解用户或招标书的需求，确定系统设计范围；了解用户或招标书的需求，确定系统设计范围；(2) 统计
24、机电设备位置和数量，明确各子系统的功能技术要求，监控统计机电设备位置和数量，明确各子系统的功能技术要求，监控内容、实现方式和与第三方系统集成接口；内容、实现方式和与第三方系统集成接口；(3) 制作制作BAS监控点表；监控点表；(4) 统计点数，综合商务，造价和技术，选择楼控品牌和系统架构；统计点数，综合商务，造价和技术，选择楼控品牌和系统架构；(5) 配置楼控系统控制器，配置楼控系统控制器，I/O模块和末端设备；统计管线槽数量；模块和末端设备；统计管线槽数量；(6) 生成楼控设备清单报价生成楼控设备清单报价(7) 编写技术方案、绘制系统图、原理图等图纸。编写技术方案、绘制系统图、原理图等图纸。
25、四、如何进行设计，具体内容四、如何进行设计，具体内容、注意事项：、注意事项： (1) DDC(1) DDC设置原则和走线方式设置原则和走线方式DDCDDC的设置，应主要考虑系统管理方式，安装调试维护方便和经济性，一般按的设置，应主要考虑系统管理方式，安装调试维护方便和经济性，一般按机电系统的平面布置进行划分，如布置在：冷冻站、热交换站、空调机房、新风机电系统的平面布置进行划分，如布置在：冷冻站、热交换站、空调机房、新风机房等控制参数较为集中之处，也可根据要求集中布置在弱电竖井中，箱体一般机房等控制参数较为集中之处，也可根据要求集中布置在弱电竖井中，箱体一般挂墙明装；同时合理安排走线路由，线缆长
26、度不超过规定限制，保证通讯质量。挂墙明装；同时合理安排走线路由，线缆长度不超过规定限制，保证通讯质量。 (2)DC(2)DC电源电源 DDCDDC宜采用集中供电的方式，用电统一接入大楼的宜采用集中供电的方式，用电统一接入大楼的UPSUPS电源。电源。 (3)DDC(3)DDC的点数的点数 DDCDDC的点数除满足监控要求外，还要考虑留有的点数除满足监控要求外，还要考虑留有10%-15%10%-15%的余量。的余量。 (4)(4)监控室监控室 BASBAS的监控室宜设置在大楼的消防监控中心，并且满足基本的计算机机房设计的监控室宜设置在大楼的消防监控中心，并且满足基本的计算机机房设计标准和环境要求
27、。标准和环境要求。、配置实例、配置实例下面按照楼控的子系统划分，用下面按照楼控的子系统划分，用HoneywellHoneywell的配置实例加以说明。的配置实例加以说明。1）、冷源系统）、冷源系统冷源系统：包括冷冻机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、冷冻冷却水供冷源系统：包括冷冻机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、冷冻冷却水供水管及膨胀水箱、变频器等；水管及膨胀水箱、变频器等；四、如何进行设计，具体内容冷源系统控制原理图四、如何进行设计，具体内容冷水机组的群控方式：冷水机组的群控方式：1 1、冷水机组制造商提供自己的智能化控制系统实现群控，、冷水机组制造商提供自己的智能化控制系统实现群控，BASB
28、AS系统通过接口读取参系统通过接口读取参数只监不控。数只监不控。2 2、冷水机组提供通讯接口和协议，、冷水机组提供通讯接口和协议，BASBAS采集外围设备信号，通过硬接点和传感器直采集外围设备信号，通过硬接点和传感器直接对冷水机组、冷却塔和水泵等设备进行监控，实现群控。接对冷水机组、冷却塔和水泵等设备进行监控，实现群控。但冷水机组厂家一般不允许第三方对冷水机组进行启停和运行模式的控制，因此但冷水机组厂家一般不允许第三方对冷水机组进行启停和运行模式的控制，因此群控实施难度较大。群控实施难度较大。冷水机组的接口冷水机组的接口两种方式：网关和直接通讯两种方式：网关和直接通讯提供网关和通讯协议：提供网
29、关和通讯协议：ModbusBACnetLonTalkASCII (Dataport)1）、冷源系统）、冷源系统冷源系统组态界面四、如何进行设计，具体内容1）、冷源系统）、冷源系统2)、空调通风系统的监控、空调通风系统的监控包括：空调机组；新风机组；送风、排风、排烟风机；包括：空调机组；新风机组；送风、排风、排烟风机；新风机组控制原理图四、如何进行设计，具体内容新风机组组态界面四、如何进行设计，具体内容2)、空调通风系统的监控、空调通风系统的监控2)、空调通风系统的监控、空调通风系统的监控空调通风系统的监控包括如下设备：空调通风系统的监控包括如下设备：空调机组；空调机组；新风机组；新风机组；送风
30、、排风、排烟风机；送风、排风、排烟风机；3)、供配电系统的监测、供配电系统的监测高压配电；高压配电；低压配电；低压配电；变压器；变压器；柴油发电机送电；柴油发电机送电；4)、电梯系统、电梯系统5)、给排水系统的监控、给排水系统的监控集水井、水池、排集水井、水池、排(给给)水泵、消防泵水泵、消防泵6)、照明系统、照明系统室外照明（道路路灯、空地、绿化区照明等）室外照明（道路路灯、空地、绿化区照明等）景观照明（建筑物的泛光灯、射灯、轮廓灯等）景观照明（建筑物的泛光灯、射灯、轮廓灯等）四、如何进行设计，具体内容q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：现有楼控品牌的介绍第二部分：现有
31、楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要原因：原因：投资大，回报率低投资大，回报率低实施效果欠佳，缺乏数据支持（人力资源，电力节省等）实施效果欠佳，缺乏数据支持（人力资源，电力节省等）用户缺乏直观感受用户缺乏直观感受用户（物业）管理和应用水平低用户（物业）管理和应用水平低1 1、BABA行业的在智能建筑中的地位影响和关注度在下降行业的在智能建筑中的地位影响和关注度在下降五、楼控行业的现状2
32、2、BABA项目成功率不高，甚至不乏失败的案例项目成功率不高，甚至不乏失败的案例、改进和提高的方向、改进和提高的方向工程实施中存在的事实：工程实施中存在的事实：业主项目整体规划时未考虑业主项目整体规划时未考虑BABA的控制要求，缺乏末端控制手段，二次回路和接口的控制要求，缺乏末端控制手段，二次回路和接口无法提供无法提供空调暖通控制工艺差，达不到空调暖通控制工艺差，达不到BABA预期的控制精度和效果预期的控制精度和效果BABA系统的安装调试不规范系统的安装调试不规范业主对业主对BABA缺乏认识，部分工程商片面夸大缺乏认识，部分工程商片面夸大BABA的作用的作用, ,造成对造成对BABA系统的误解
33、系统的误解一个成功一个成功BABA工程必须具有两个要素：工程必须具有两个要素：系统应用稳定可靠，发生故障概率降到最低可能限度。系统应用稳定可靠，发生故障概率降到最低可能限度。系统能提供精确的、量化的控制模式，为大楼能源控制提供可靠保证。系统能提供精确的、量化的控制模式，为大楼能源控制提供可靠保证。从规划设计开始，朝这个方向努力！从规划设计开始，朝这个方向努力！q 第一部分：什么是第一部分：什么是BAS？q 第二部分：现有楼控品牌的介绍第二部分：现有楼控品牌的介绍q 第三部分：设计阶段的划分第三部分：设计阶段的划分q 第四部分：如何进行设计，具体内容第四部分：如何进行设计，具体内容q 第五部分：楼控行业的现状第五部分：楼控行业的现状q 第六部分：提问和讨论第六部分：提问和讨论内容提要内容提要提问和讨论提问和讨论六、提问和讨论谢谢大家！谢谢大家！
