BAS楼宇自控系统的控制内容和目标
楼宇自控系统(BuildingAutomationSystem ,简称BAS)是一套将冷热源 、空调 、通风 、给排水 、变配电 、风机盘管 、地暖盘管 、照明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 ,以安全 、高效 、舒适 、节能 、节省人力和综合管理为目的 。
为了建成一个优良的建筑设备监控系统 ,在系统的设计上着重考虑了三个方面的要素 。
其一是确定服务于设备或各个子系统的控制器I/O点数及点的类型 ,同时确认I/O点数的接口技术处理 ;
其二是现场仪器 、仪表 、传感器 、变送器和执行器等元件的正确选择与配置 ;
其三是中央操作站和通讯网络的配置 。
我公司主营西门子楼宇自控系统由上位机监控软件 、DDC控制器 、传感器 、阀门及执行机构四大部分组成 。根据机电设备和弱电系统设计方案的具体情况 ,针对特殊项目进行特殊方案改进和优化。
总体上来讲 ,楼宇自控系统应该向用户提供如下功能 :
(1)通过配置系统的硬件和软件 ,实现测量各类工艺 、设备状态的参数 ,设置并控制设备启停 、提供设备运行报告等功能 ;
(2)监视并显示系统监控设备的工作状态 ,故障时自动报警 ;
(3)现场自动控制组织的安全调整功能 ;
(4)根据系统记录 ,管理分析当前和过去运行过程 ;
(5)提供计算和预测工具 ,用于优化操作参数并组合 ,实现设备优化使用 ;
(6)实现楼宇自控系统与其他系统数据交换 ;
1 、冷热源系统的监控
有制冷机房 、锅炉机房两个系统 ,监控设备包括 :冷水机组 、冷却塔 、锅炉 、冷却循环水泵、冷冻循环水泵 、热水循环水泵 、电动蝶阀等 。
(1)根据事先排定的工作及节假日时间表 ,定时启停冷水机组及相关设备 ,完成供回水电动蝶阀、冷却水泵、冷却水塔风机 、冷冻水泵 、冷水机组的顺序连锁启动 ,及冷水机组 、电动蝶阀 、冷冻水循环泵 、冷却水循环泵 、冷却塔风机的顺序连锁停机。
启动顺序为 :
对应冷却水 、冷冻水管路上的电动蝶阀立即开启 ;
冷却塔风机 、冷却水泵 、冷冻水泵的启动延迟2-3min启动 ;
冷水机组延迟3-4min执行 。
停止顺序为 :
立即停止冷水机组;
冷却塔风机 、冷却水泵 、冷冻水泵的启动延迟2-3min关闭 ;
对应冷却水 、冷冻水管路上的电动蝶阀延迟3-4min关闭 。
(2)测量冷却水供回水温度 ,以冷却水供水温度及冷水机的开启台数 ,来控制冷却塔风机的启停的数量 。维持冷却水供水温度 ,使冷冻机能在更高效率下运行 。
(3)监测冷冻水总供回水温度及回水流量 ,由冷水总供水流量和供回水温差 ,计算实际负荷 ,自动启停冷水机 、冷冻水循环泵 、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀。
(4)监测冷冻水供回水温度,用以判断大楼内的实际温度 、及冷源系统运行情况是否正常 。
(5)监测冷水总供回水压力差 ,调节旁通阀门开度 ,保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行 。在冷水机系统停止时 ,旁通阀自动全关 。
(6)监测各水泵 、冷水机组 、冷却塔风机的运行状态 、手/自动状态 、故障报警 ,并记录运行时间 ;
(7)水泵保护控制 :在每台水泵的出水端管道上安装水流开关 ,水泵启动后 ,水流开关检测到水流状态 ,则视为正常运行 ,如故障则自动停机 ;水泵运行时如发生故障 ,备用泵自动投入运行 。
(8)冷却水循环泵根据冷却侧供回水温差 ,自动变频调节 ,在满足冷水机组正常使用的前提下 ,节约冷却侧能耗 。
(9)冷冻水循环泵根据冷冻侧供回水温差 ,自动变频调节 ,在满足冷水机组正常使用的前提下 ,节约冷冻侧能耗 。
(10)中央站彩色动态图形显示 、记录各种参数 、状态 、报警 ,记录累计运行时间及其他的数据等 。
2 、新风/空调机组的监控
监控设备包括 :新风/空调机组 。
(1)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 ;
(2)监测送风机的运行状态 、手/自动状态 、故障报警 、累计运行时间 ;
(3)防冻保护 :在冬季 ,当温度过低时 ,并开启热水阀到一定开度 , 、停风机 、报警提示 ;
(4)由风压差开关测量过滤网两侧压差 ,超过设定值时报警 ;
(5)风机 、风阀 、冷热水阀状态连锁程序 :
①启动顺序 :开风阀 、启风机 、调冷水阀 ;
②停机顺序 :停风机 、关水阀 、关风阀 。
(6)对于新风机组 ,测量送风温度 ,根据送风温度自动调节冷热水阀的开度 ,维持送风温度为设定值 ;
对于空调机组 ,测量回风温度 ,并根据回风温度PID调节二通水阀的开度 ,维持回风温度为设定值 ;
(7) 中央站彩色图形显示 ,记录各种参数 、状态 、报警 ,记录累计运行时间及其历史数据等 ;
3 、送/排风机(通风系统)的监控
监控设备包括 :送风机 、排风机等 。
(1)监测送 、排风机的运行状态 、手/自动状态 、故障报警 ;
(2)在自动状态下按时间程序自动启/停风机 ;
(3)监测风机的故障信号 ,并累计运行时间 ;
(4)中央站彩色图形显示 ,记录各种参数 、状态 、报警,记录累计运行时间及其历史数据等 。
4 、给水系统的监控
监控设备包括 :给水泵 、生活水池 。
(1)监测生活水泵的运行状态 ,手/自动状态和故障信号 ,故障时报警 ,并累计运行时间 ;
(2)实现就地控制和远程控制的转换 ;
(3)监测生活水池液位 ,对超限水位报警 ,防止溢流 ,对超低液位也进行报警 ;
(4)根据生活水箱液位 ,启停生活水泵 ,并进行超限报警 ;
(5)中央站彩色图形显示 ,记录各种参数 、状态 、报警 ,记录累计运行时间及其历史数据等 。
5 、排水系统的监控
监控设备包括 :排污泵(潜污泵) 、集水坑(井) 。
(1)监测排污泵的运行状态 ,手/自动状态和故障信号 ,故障时报警 ,并累计运行时间 ;
(2)实现就地控制和远程控制的转换 ;
(3)监测集水坑(井)液位 ,对超限水位报警 ;
(4)根据污水池 、集水坑液位 ,启停排污泵 ,并对超高液位进行超限报警 ;
(5)中央站彩色图形显示 ,记录各种参数 、状态 、报警 ,记录累计运行时间及其历史数据等 。
6 、公共照明系统的监控
监控设备包括 :公共照明配电箱 。
(1)监测照明的运行状态、手/自动状态 ,并累计运行时间 ;
(2)在自动状态下按时间程序自动开关照明 ;
(3)中央站彩色图形显示 ,记录各种参数 、状态 、报警 ,记录累计运行时间及其历史数据等 。
7 、环境参数监测
为提高设备运行的安全性和管理方便 ,增加电梯机房温度 、室外温湿度 、配电室温度和室外照度的监测 。
8 、系统集成
对系统中所涉及到的冷水机组 、变配电系统 、柴油发电机组 、风机盘管系统 、多联机空调系统 、地暖盘管系统 、水表(及冷热表)远传系统 ,通过网关通讯模块 ,将数据集成到BA系统软件 ,进行集中监控 、管理 。另外 ,BA系统软件提供OPC通讯接口 ,可以将BA系统的数据开放给第三方软件系统 。智能照明系统 、安防系统 、消防系统 、客控系统 ,也应该提供OPC通讯接口 ,以便第三方软件系统集成 。
三 、系统的整体优点
1 、节约能源 :根据统计 ,在一般的商用楼宇中 ,空调通风系统占能耗的50%~60% ,照明系统占25%~30% ,有效控制这些方面的能耗是节能的关键 ,BAS通过优化系统设备的运行 ,对设备实施有效的控制 ,减少设备的空转 ,达到直接节能的目的 。
2、提高效率 ,节省人力 :建筑物内机电设备数量和型号众多 ,并且分布于各个楼层 ,在不采用BAS的建筑中 ,设备简单的操作、维护 、保养都需要大量的人工完成 ;采用楼宇自控系统 ,上述工作均由现场控制器根据预编程序自动完成,这样不仅提高了工作效率 ,节省了人力 ,而且避免了复杂的人事等一系列问题 。
3 、延长设备使用寿命 :设备在中央工作站的统一管理下始终处于最佳运行状态 ,及时报告设备的故障情况并处理 ;按照设备的运行状况打印维护 、保养报告 ,避免超前或延误维护 ,相应延长设备的使用寿命 ,也等于节省了资金 。
4 、保障建筑和人身安全 :BAS可及时准确地对设备的运行进行监控 ,使值班员及时发现故障 、问题和意外 ,消灭故障于萌芽状态中 ,保障建筑和人身安全 。
5 、保障舒适的环境 :BAS的优点不仅在于对设备的监控 ,还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制 ,创造一个满足现场生产 、工作要求的舒适环境 。
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