现代化大厦的楼宇自动控制工程案例

1、现代化大厦的楼宇自动控制工程案例 现代化大厦的楼宇自动控制工程案例作者：佚名 时间： 2008-8-1浏览量：楼宇自动控制系统 , 简称为楼控系统 , 又称为建筑设备自动 化系统 , 是建筑智能的重要组成部分 , 将对整座建筑的空调 系统、新风机组、制冷机组、冷却塔、风机盘管、水箱水位、 照明回路等系统进行信号采集和控制 , 实现大厦设备管理自 动化 , 起到集中管理、分散控制、节约能耗的作用。、工程概况 沈阳房地产交易中心位于沈阳市中心地带 , 总建筑面积 53000m2,总投资为亿元，楼宇自动控制投资为312万元。大厦地上 19 层 , 地下 2 层。其中 , 地下两层为停车场 , 地上

2、1-9 层为房地产交易市场 ,10-19 层为高级写字间。 是一座对办公 环境要求较高的现代化建筑。2、需要控制的机电设备统计 空调机组 , 共 23 台,分布于 1-10 层、17 层、18 层和地下 1 层。采用组合式空调机 , 室内回风与新风混合 , 经过滤器过滤 加热、加湿后送入室内 ;新风机组 , 共 22 台, 分布于 919层,将新风经过滤器过滤 , 加 热、加湿后送人室内 ;送风机组 , 共 8 台, 分布于地下 1 层和地下 2 层, 夏天送自然 风, 冬天送热风 , 将新风经过滤器 , 加热后送人室内冷冻 / 冷却水系统 : 冷冻站系统共有 4 台冷水机组、 4 台冷却 泵

3、、4 台冷冻泵、 1 个分水器、 1 个集水器位于地下 2 层, 还 有 4 台冷却水塔位于楼顶屋面 ;换热站 :在地下 2 层,有 2 台平板式换热器 ,两台空调热水循 环泵 ;给排水 :有一个生活水池、 6 台生活水泵位于地下 2层,11 个 积水坑 ,分布于地下 1层和地下 2 层;热风幕 :共 36 台热风幕 , 分布于地下 1层、地上 1层和 3层;照明: 照明分为楼内照明和泛光照明 , 楼内照明控制 84 个回 路, 泛光照明控制 20回路;变配电 :变电所在地下 1层,共有 4 台变压器。需要监测每台 参数 ;风机盘管 : 共有 362 个风机盘管 , 分布于 919 层 ; 排

4、风机 : 共 有 16 台排风机 , 分布于地下 1 层和地下 2 层。3、楼宇自控工程实施 我们选择西门子的顶峰产品来完成沈阳房地产交易中心的 楼宇控制工作，购置了 2台mBc 28台mEc 22台DPU及若 干模块和前端设备。其中mBc和模块分别用于冷站和变电所 ， 每台mEc用来控制两台自主机组。DPU用来控制排污泵、照明回路、排风机等。前端设备分别用于空调机、新风机、冷/ 热站、积水坑等处 , 为了便于对各种设备的集中管理 , 我们 在楼宇控制中心安装了 1台康柏电脑、1台LQI600k川打印 机。I 作以后 , 就可以实按有关标准和规定完成布线和设备安装 施对各种设备的监控了。下面分

5、别说明各种设备的监控情 况。空调机组当空调机组工作时 , 控制程序将利用风道温度和湿 度传感器cPm65采集的回风温度和湿度与设定的温度和湿度 进行比较 , 利用先进的比例积分微分算法闭环调节盘管供水 阀门的开度和加湿器。由于算法先进 , 可使振荡最小 , 并保持 精密的控制 , 始终使室内的温度和湿度接近于设定值。因为 室外新风温度在大多数情况下都与设定值相差较多, 无论升温还是降温 , 都要消耗能量 : 为此 , 我们根据空气质量检测的 结果 , 由程序自行调节新风阀的开度 , 既可保证室内空气质 量, 又可避免能量的浪费。在春秋过渡季节 , 因无需温度调节 可将新风阀全开 , 以获得尽可

6、能多的新鲜的空气。通过网络 和软件 , 可以实现在中央控制室对各空调机组进行控制和管 理。还可以将各空调机组的风机运行状态、风机故障报警、 过滤阻塞报警、盘管低温报警等传到中央控制室的控制主机 上, 一旦有报警发生 , 程序将使现场控制器做出关机和开水 阀等保护动作 , 以免设备受损。新风机组因为新风机组和送风机组无回风 , 所以风道温度和 湿度传感器GFm65安装在送风管道上。对新风机组和送风机 组来说 , 只要机组工作 , 新风阀就得全开 , 不需要调节 , 所以 选用开关式风阀驱动器。因为进来的都是新风, 所以不用监测空气质量。其它情况与空调机组相同。送风机组送风机组工作情况与新风机组大

7、体相同。区别只有两现代化大厦的楼宇自动控制工程案例作者：佚名时间： 2008-8-1浏览量：点 : 其一 , 送风机是为地下车库送新风的 , 不需要调 节湿度 ; 其二, 送风机组在发生火灾事故时必须启动 , 当消防 系统启动送风机时 , 新风阀必须随之全开。为此 , 我们使用控 制风机启 / 停的主接触器的辅助触点的开 / 闭来控制新风阀 的开/ 关。冷冻与冷却水系统冷冻 / 冷却水系统由冷却塔、冷却水泵、 冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等组成。要监控的数 据点数量多、类型复杂。我们利用一台mEc-40、若干模块、若干前端设备加上我们在 Insigh 基础上开发的软件完成这 些设备的监控

8、工作。具体控制情况如下 : 冷冻/ 冷却水系统由 软件控制 , 严格按规定的顺序和时间间隔启 / 停各种设备 , 我 们的控制顺序如下 : 开机 : 开冷却水阀门开冷却塔风机 开冷却水泵开冷冻水阀门开冷冻水循环泵开冷冻机 组。关机 : 关冷冻机组关冷冻水循环泵关冷冻水阀门关冷 却塔风机关冷却水泵关冷却水阀门。冷冻机组运行时 , 随时检测冷冻 / 冷却水的水流状态 , 一旦有 冷冻或冷却水停止流动 , 立即停止冷冻机组运行 , 以免结冰 , 造成冷冻机组损坏的严重后果。我们的程序不但可以控制每 台冷冻机组的启 / 停, 而且还可以使整个冷站达到最低能耗,达到最低的主机折旧率。在管道的适当位置设置

9、温度传感器 以测量空调水供 / 回水温度 , 根据程序或管理的日程安排自 动开关冷冻机组 ; 根据管理的要求自动切换 4 台机组的运行 次序 ,累计每台机组运行时间 , 自动选择运行时间最短的机 组运行 , 使每台机组运行时间基本相等 , 以延长机组使用寿 命。自动监测各关键设备的运行状态 , 故障报警 , 并按照实际 情况自动启动备用设备 ; 根据总管水流量及供 / 回温度 , 计算 系统总负荷来控制空调机组的运行台数。当负荷大于一台机组的 15%,则第二台机组运行。我们在分水器和集水器之间安装了旁通调节阀 , 并在供 / 回 水管路上分别安装了压力传感器 , 根据冷冻机组供 / 回水压 力

10、差来调节冷冻水旁通阀开度。确保冷冻水系统供水压力稳我们在冷却水的供 / 回水总管之间安装了旁通调节阀 , 通过 调整冷却塔风机运行台数和冷却水供 / 回水旁通阀开度 , 使 冷却水供 / 回水温度保持在设定的范围内。补水泵的启停也是由程序控制的。监测膨胀水箱水位, 当水位降到低限时启动补水泵 , 当水位上升到标准水位时停补水 泵。在实现自动控制的同时 , 在中央控制计算机上显示膨胀 水箱的水位和补水泵的运行状态 , 并可做到超低水位报警。热换站热换站与冷冻系统共用一个 mBc-40. 我们在管路的适当位置安装了温度传感器和热水调节阀。监测热换器二次侧 的供水温度 , 程序将此温度和设定值进行比

11、较 , 采用比例积 分微分算法闭环调节换热器一次侧的供水流量。在保证供热 要求的情况下 , 尽可能地节约能量。给排水用水位开关监测生活水池的水位 , 根据设定的高低水 位控制供水阀的开 / 关。水位降到低水位时开阀 , 升到高水位 时关阀 , 并做到超低水位和超高水位报警。根据供水管路的 压力, 控制供水泵的启停 , 监测供水泵的运行状态 , 故障时报 警。用水位开关监测各积水坑的水位高 / 低, 当达到高水位时 启动排污泵 , 当水位下降到低位时停泵。每个积水坑中有两 个排污泵 ,程序每次都选择累计运行时间少的泵运行, 以确保设备使用均衡。为防止因排污泵等故障 , 造成污水溢出 , 我 们监

12、测了超限报警水位 ,当达到此水位时 , 系统将报警 ,以便 工作人员及时处理。热风幕沈阳房地产交易中心大厦采用的是电热幕 , 这种电热 幕要求电热器关闭后 , 风扇要继续工作 2-3min, 以免余热散 发不出来 , 造成损坏。厂家提供的电热幕有两个按键 , 分别控 制电热器和风扇 , 可在现场手动操作。楼控系统若想控制热风幕有两种方法 : 其一是用控制器分别控制电热器和风扇。 从技术上讲很容易 , 但要增加一倍的控制点 , 而控制器的价 格又很高 , 每增加一个控制点 ,将增加一千元左右的投资 , 建 设方难以接受。另一种方法是将热风幕的供电回路分为主回 路和辅助回路 , 主回路为电热器供电

13、 , 辅助回路为风扇供电。 重新设计一套控制回路 , 使主回路一接通 , 辅助回路随之立 即接通 ,而当主回路继开时 , 辅助回路延迟一段时间才断开。 这样做既达到了控制要求 , 也节省了投资 , 所以我们选择了 这种方法。仅此一项 , 就为沈阳房地产交易中心节省了近四 万元。在楼控中心计算机上 , 程序首先采集环境温度 , 当环境 温度低于设定值时 , 根据预先设定的时间表控制每台热风幕 的启停 ,并显示热风幕的工作状态。当有特殊情况时, 在现场和楼控计算机上都可对热风幕进行手动启停。照明我们利用 mBc DPU计算机和软件配合，对每一回路按 预先设定的时间表进行控制。必要的时候 , 在现场

14、和楼控计 算机上都可对每一路灯进行手动开 / 关。对公共走廊和泛光 照明也实现了光控制。即 : 当该处较亮时不开灯。每一路灯 的状态可在计算机上显示 , 并可累计开灯时间。为防止突然 灯灭 , 我们用数字输出点的常闭触点控制灯回路。变配电我们监测了全部 4 台变压器的输出功率、功率因数、 用电量和次级回路每相电压、电流 , 并可按时间累计这些数 值。当出现过压、欠压、过流等异常情况时报警。所监测的 各项参数均可在楼控计算机上显示。现代化大厦的楼宇自动控制工程案例作者：佚名 时间： 2008-8-1 浏览量：风机盘管由于风机盘管在空调系统中只起微调作用 各个房间对温度的要求也不统一 ,很难集中控

15、制。而且 , 可通 讯的风机盘管控制器的价格是普通型的数倍 , 从性能价格比 来看 ,至少在现阶段 , 采用连网集中管理分散控制风机盘管 的方式意义不大。所以我们在风机盘管所在房间安装了手动 风机盘管控制器 ,由各房间人员自行调节。但考虑到节能 , 我 们将这些风机盘管分为 4 组, 每组由计算机来控制其电源和 水阀, 避免楼内无人时还有许多风机盘管开着造成浪费。排风机这些排风机平时用作排风 , 火灾时用作排烟。为了便 于设备的集中管理 , 我们在不影响消防系统的情况下 , 对每 台排风机进行启停控制 , 使其按一定的时间间隔定时启 / 停 必要的时候 , 在现场和楼控计算机上都可让每台风机进行手 动启 / 停。计算机上可对每台风机的运行状态和故障状态进 行监视 , 累计运行时间。4、楼宇自控中央管理 计算机楼控中央控制计算机上安装了楼控管理软件 , 我们在 此软件基础上进行了二次开发 , 使其和各控制器实现通讯 , 完成对各控制器的管理。各种机电设备都是在现场控制器 mBc mEc的程序控制下工作的，但必要时，在楼控中央控制计 算机上可以随时改变任意设备的启停状态。在屏幕上可以实 现三维图像显示每台设备的系统图 , 如: 冷水机组、水泵、空 调机组等。现场控制器随时与楼控中央控制计算机交换数据