建筑设备自动控制系统设计

1、建筑设备自动控制系统设计王元恺上海市安装工程有限公司1.BAS的基本功能及设计目标 楼宇设备自控系统主要是对建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等的监视、测量和照明设备的监控、给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制、空调系统的冷热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运行工况的监视，以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。通过BAS实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理，以达到节约能源和人力资源，提高物业管理水平和向用户创造更舒适、安全的环境 一、建筑设备自动控制系统概述 2.1 2

2、.1 智能建筑设计标准智能建筑设计标准（GB/T50314-2000GB/T50314-2000）2.2 2.2 民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范2.3 2.3 工程项目的监控和管理需求，功能定位工程项目的监控和管理需求，功能定位2.BAS2.BAS的设计依据的设计依据一、建筑设备自动控制系统概述 二、BAS系统结构及其功能1.1 1.1 建筑设备自动控制系统的组成建筑设备自动控制系统的组成BASBAS通常是一个集散型或者是分布的开放型系统，通常是一个集散型或者是分布的开放型系统，目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一目前楼宇设备管理系统采用分层分布式结构，第一层中央计算机系统，

3、第二层区域智能分站（层中央计算机系统，第二层区域智能分站（DDCDDC控控制器）第三层数据采样与控制终端组成制器）第三层数据采样与控制终端组成 1.1.建筑设备自动控制系统组成及其功能建筑设备自动控制系统组成及其功能二、BAS系统结构及其功能第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型第一层中央计算机系统，它是由多台分散的微型计算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计计算机和区域智能分站经互连网络连结而成的计算机系统，系统中各智能单元既相互协同又高度算机系统，系统中各智能单元既相互协同又高度自治，能在全系统范围内实现资源管理，动态地自治，能在全系统范围内实现资源管理，动态地进行任务分配或功能分配

4、，同时可以执行分布式进行任务分配或功能分配，同时可以执行分布式程序。程序。二、BAS系统结构及其功能第二层智能分站（第二层智能分站（DDCDDC）主要任务是：）主要任务是： 现场监测点数据的周期性采集；现场监测点数据的周期性采集； 采集数据的处理（滤波、放大、转换）；采集数据的处理（滤波、放大、转换）； 现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理；现场数据和现场设备运行状态的检查和报警处理； 控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）；控制算法（连续调节和顺序逻辑控制的运算）； 控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数控制与数据网的转换，与各上位管理计算机进行数据交换，向上传送现场的各项采集

5、数据和设备运行状据交换，向上传送现场的各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令态信息，同时接收各上位管理计算机下达的实时指令或参数设定、修改。或参数设定、修改。二、BAS系统结构及其功能第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测输入点（输入点（IPIP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、），监测对象是：温度、湿度、有害气体、火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点（OPOP），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开关等。各类

6、探测器、传感器将监测对象的实时状态转关等。各类探测器、传感器将监测对象的实时状态转变成区域智能分站可以接受的电流（变成区域智能分站可以接受的电流（4-20mA4-20mA）或电压）或电压（0-10V0-10V）量，同样区域智能输出（）量，同样区域智能输出（4-20mA4-20mA）或（）或（0-0-10V10V）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小或调整风门的开度）。或调整风门的开度）。二、BAS系统结构及其功能智能分站与楼宇设备自控系统（智能分站与楼宇设备自控系统（BASBAS）以现场总线方式）以现场总线方式进行通讯，进行通讯，BASBAS中

7、分散的智能分站的操作运行应是高度中分散的智能分站的操作运行应是高度自治的，并不依赖自治的，并不依赖BASBAS监控软件。当系统通信故障时，监控软件。当系统通信故障时，智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时智能分站仍然具有正常完成监测和控制的能力，同时也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦也应采用分布式系统结构的原则，使智能分站在大厦地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与地理位置上更具有分布性，也可减少各监控工作站与智能分站之间的通讯量。智能分站之间的通讯量。二、BAS系统结构及其功能1.2 BAS1.2 BAS的系统框图的系统框图 管理计算机 防火墙浏览器中央站以太网以

8、太网分站以太网以太网分站企业资源计划管理执行系统 管理层 自动化层 现场层 二、BAS系统结构及其功能(1) BAS(1) BAS网络总线网络总线网络总线是网络通信总线，在网络总线是网络通信总线，在BASBAS中是上经管理计算机、中是上经管理计算机、中央站、分站、现场设备之间连接总线，而网络总线中央站、分站、现场设备之间连接总线，而网络总线总网络技术应是多个计算机系统的集合，实现数据通总网络技术应是多个计算机系统的集合，实现数据通信和资源共享。就智能建筑而言，信和资源共享。就智能建筑而言，BASBAS其系统结构应是其系统结构应是有机地将其融合在建筑物网络系统之内，实现建筑物有机地将其融合在建筑

9、物网络系统之内，实现建筑物的通讯和资源共享，从目前现状和发展趋势，的通讯和资源共享，从目前现状和发展趋势，BASBAS其网其网络总线采用是以太网形式（络总线采用是以太网形式（TCP/IPTCP/IP）以太网的速率有）以太网的速率有1010兆、兆、100100兆、兆、10001000兆甚至兆甚至1G1G，其选用何种形式应结，其选用何种形式应结合工程实际需求而定。合工程实际需求而定。二、BAS系统结构及其功能(2) (2) BASBAS的现场总线的现场总线(A) (A) 现场总线的定义现场总线的定义 美国仪表协会（美国仪表协会（ISA/SP50ISA/SP50）对现场总线的定义）对现场总线的定义

10、现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通现场总线是一种串行的数字数据通信链路，它沟通了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备）了过程控制领域的基本控制设备（即现场级设备）之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设之间以及与更高层次自动控制领域的自动化控制设备备二、BAS系统结构及其功能 国际电工委员会国际电工委员会IEC/TC65IEC/TC65标准和现场总线基金会标准和现场总线基金会FFFF的定义的定义 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、 双向传输、多分支结构的通信网络，现场总线的本质含义双向传输、多分支结构的通信网络，现

11、场总线的本质含义表现在以下表现在以下6 6个方面。个方面。现场通信网线现场通信网线 分散功能块分散功能块现场设备互联现场设备互联 通信线供电通信线供电互操作性互操作性 开放式互联网络开放式互联网络二、BAS系统结构及其功能(B) (B) 现场总线的结构及其特点现场总线的结构及其特点现场总线的发展现场总线的发展1 9 8 41 9 8 4 年 ， 美 国 仪 表 协 会年 ， 美 国 仪 表 协 会 I S A / S P 5 0I S A / S P 5 0 工 作 组 和 国 际 电 工 协 会工 作 组 和 国 际 电 工 协 会/TC65/SC65C/WG6/TC65/SC65C/WG6

12、都开始研究制定现场总线标准。都开始研究制定现场总线标准。19861986年，德国推出年，德国推出ProfibusProfibus。19901990年，美国推出年，美国推出LonWorksLonWorks。19921992年，成立年，成立ISPISP协会，着手在协会，着手在ProfibusProfibus基础上制定现场总线标准。基础上制定现场总线标准。19931993年，成立年，成立WorldFIPWorldFIP协会，准备以法国协会，准备以法国EIPEIP工厂仪表通信协议为基工厂仪表通信协议为基础制定现场总线标准。础制定现场总线标准。19941994年，年，ISPISP和和WorldFIPWo

13、rldFIP合并，成立现场基金会，推动现场总线国际合并，成立现场基金会，推动现场总线国际标准开发。标准开发。20002000年，年，IECIEC宣布现场总线国际标准宣布现场总线国际标准IEC61158IEC61158面世面世 二、BAS系统结构及其功能现场总线发展的特点现场总线发展的特点现场总线有三大特点：现场总线有三大特点：(1)(1)信号传输数字化；信号传输数字化；(2)(2)标准统一，完全开放；标准统一，完全开放；(3)(3)控制彻底分散。控制彻底分散。二、BAS系统结构及其功能 现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅现场总线技术涉及到信号、通信、系统三个层次，不仅有技术问题，

14、也有支持率问题，不仅是通信标准，也是有技术问题，也有支持率问题，不仅是通信标准，也是系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现系统标准。现场总线实现测控信号传输的数字化，实现数字通信。现场总线网线节点（如传感器数字通信。现场总线网线节点（如传感器/ /变送器、执变送器、执行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用行器、控制器等）的通信信号全部数字化，即用0 0和和1 1代代替传统直流模拟量信号（如替传统直流模拟量信号（如420mA420mA、010mA010mA、010V010V、05V05V等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线等），在现场级实现开放连接，有的高级现场总线技术还在

15、系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用技术还在系统级标准化和开放互操作。现场总线不仅用于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现于信号传输，也用于系统控制的完成和管理。总之，现场总线技术是开放系统的技术基础。场总线技术是开放系统的技术基础。 建筑自动化系统使用的现场通信网络（广义现场总线）建筑自动化系统使用的现场通信网络（广义现场总线）主要有：主要有：LonWorksLonWorks、BACnetBACnet等。等。二、BAS系统结构及其功能1.3 BAS1.3 BAS的组成及其基本功能的组成及其基本功能(1)(1)中央处理机组成及其功能中央处理机组成及其功能 主机功能主机功能 监控主

16、机是设备监控系统的核心，其主要功能：通过现监控主机是设备监控系统的核心，其主要功能：通过现场控制器，自动控制系统内的设备和参数在合理优化的场控制器，自动控制系统内的设备和参数在合理优化的状态下工作，自动监视系统中每台设备的运行状态和系状态下工作，自动监视系统中每台设备的运行状态和系统的运行参数，自动记录、存储和查询历史运行数据，统的运行参数，自动记录、存储和查询历史运行数据，对设备故障和异常参数及时报警和自动记录等。对设备故障和异常参数及时报警和自动记录等。二、BAS系统结构及其功能 网络控制器的功能网络控制器的功能 处理处理DDCDDC与网上与网上DDCDDC之间的信息发送之间的信息发送 提

17、高通讯效率和保证信息完整提高通讯效率和保证信息完整 监控层及监控层及DDCDDC运行状态运行状态 DDCDDC数据与应用软件备份数据与应用软件备份 其他系统的接口通讯其他系统的接口通讯 主机外围设备，包括各类打印机控制强主机外围设备，包括各类打印机控制强二、BAS系统结构及其功能(2) DDC(2) DDC组成及其功能组成及其功能(A) DDC(A) DDC组成的原理组成的原理 DDCDDC系统是用一台计算机对多种被控参数进行巡回检测，系统是用一台计算机对多种被控参数进行巡回检测，并按预先选用的控制规律（并按预先选用的控制规律（PIDPID、前馈等），通过输出、前馈等），通过输出通道，直接作用

18、在执行器上，以实现对受控对象的闭环通道，直接作用在执行器上，以实现对受控对象的闭环控制。它作为一个独立的数字控制器，安装在被控设备控制。它作为一个独立的数字控制器，安装在被控设备的附近，能够完成对现场设备的监控。的附近，能够完成对现场设备的监控。二、BAS系统结构及其功能 直接数字控制器是一种多回路的数字控制器，它以计算直接数字控制器是一种多回路的数字控制器，它以计算机微处理器为核心，加上过程输入，输出通道组成。机微处理器为核心，加上过程输入，输出通道组成。 直接数字控制器通过多路采样器按顺序对多路被控参数直接数字控制器通过多路采样器按顺序对多路被控参数进行采样，然后经过模进行采样，然后经过模

19、/ /数（数（A/DA/D）转换后输入计算机微）转换后输入计算机微处理器，计算机按预先选用的控制算法，分别对每一路处理器，计算机按预先选用的控制算法，分别对每一路检测参数进行比较，分析和计算，最后将处理结果经过检测参数进行比较，分析和计算，最后将处理结果经过数数/ /模（模（D/AD/A）转换器等输出按顺序送到相应被控执行器，）转换器等输出按顺序送到相应被控执行器，实现对各种生产过程的被控参数自动控制，使之处于给实现对各种生产过程的被控参数自动控制，使之处于给定值附近波动。定值附近波动。二、BAS系统结构及其功能(B) DDC(B) DDC系统的特点系统的特点 计算机运算速度快，能分时处理多处

20、控制对象（被计算机运算速度快，能分时处理多处控制对象（被控参数），实现多个单回路的控参数），实现多个单回路的PIDPID控制。控制。 计算机运算能力强，可以实现各种比较复杂的控制计算机运算能力强，可以实现各种比较复杂的控制规律，如串级、前馈、选择性、解耦控制以及大滞规律，如串级、前馈、选择性、解耦控制以及大滞后补偿控制等。后补偿控制等。二、BAS系统结构及其功能(C) DDC(C) DDC系统组成系统组成DDCDDC系统由被控对象、检测变送器、执行器和工业计算机组成。系统由被控对象、检测变送器、执行器和工业计算机组成。输入通道输入通道A/DA/D：把传感器或变送器送来的被控参数的模拟量（电：把

21、传感器或变送器送来的被控参数的模拟量（电阻、电流、电压信号），转换为数字信号送往计算机。为了避免阻、电流、电压信号），转换为数字信号送往计算机。为了避免现场输入线路电磁干扰和变送交流噪声，用滤波网络对各输入信现场输入线路电磁干扰和变送交流噪声，用滤波网络对各输入信号分别滤波并将电阻、电流信号转换成相对应的电压信号。号分别滤波并将电阻、电流信号转换成相对应的电压信号。采样器：在时序控制器作用下，按一定的速度按顺序把输入信号采样器：在时序控制器作用下，按一定的速度按顺序把输入信号送入放大器，然后选择送到送入放大器，然后选择送到A/DA/D转换器，变成数字信号送入计算机。转换器，变成数字信号送入计算

22、机。输出通道输出通道D/AD/A：把经过计算机计算输出的数字信号转换成能控制：把经过计算机计算输出的数字信号转换成能控制执行器动作的模拟信号（执行器动作的模拟信号（420mA420mA或或010mA010mA）。）。显示报警：是直接数字控制器系统很容易实现的一个重要功能，显示报警：是直接数字控制器系统很容易实现的一个重要功能，它能对生产过程的工况进行监控，以供操作人员监视。它能对生产过程的工况进行监控，以供操作人员监视。二、BAS系统结构及其功能DDCDDC的调节特性的调节特性(A) (A) 位置式调节位置式调节位置式调节动作特性：当被调参数离给定值一定数值时，调位置式调节动作特性：当被调参数

23、离给定值一定数值时，调节输出控制信号达到最大值（最小值），从而使调节机构全节输出控制信号达到最大值（最小值），从而使调节机构全开或全闭。开或全闭。 位置式调节，调节被动范围越小越好，而且存在滞后，故调位置式调节，调节被动范围越小越好，而且存在滞后，故调节滤波不高，一般适用于舒适性空调和液面调节。节滤波不高，一般适用于舒适性空调和液面调节。热水空调机房23送风41室温双位调节系统回风1-热水加热器；2-温度传感器；3-双位温度调节器；4-电动双通阀二、BAS系统结构及其功能双位调节系统的示意图双位调节系统的示意图二、BAS系统结构及其功能(B) (B) 比例式调节（比例式调节（P P）比例调节器

24、的自动作特性比例调节器的自动作特性适用范围适用范围系统干扰小，滞后也较小，而时间常数不太小的对象调节系统干扰小，滞后也较小，而时间常数不太小的对象调节系统一般情况下比例常大致范围。温度调节为系统一般情况下比例常大致范围。温度调节为20%60%20%60%，压，压力调节力调节3070%3070%，流量调节，流量调节4080%4080%较合适。较合适。二、BAS系统结构及其功能(C) 积分式调节（积分式调节（I）积分式调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发积分式调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差，调节机构便动作，一直到被调参数瑕其给定值生偏差，调节机构便动作，一直到被调参数瑕其给

25、定值的偏差消失为止，因而在调节过程结束时，被调参数能的偏差消失为止，因而在调节过程结束时，被调参数能回到给定值，理论上其表态主误差（残余偏差）为零，回到给定值，理论上其表态主误差（残余偏差）为零， 二、BAS系统结构及其功能(D) 微分式调节（微分式调节（D）微分式调节特性：根据被调量的变化速度来驱动调微分式调节特性：根据被调量的变化速度来驱动调节执行机构，而不是被调量或其偏差对时间的导数节执行机构，而不是被调量或其偏差对时间的导数成正比，则积为微调节。成正比，则积为微调节。 微分调节不能单独工作，只能在各种调节过程起辅微分调节不能单独工作，只能在各种调节过程起辅助作用，减少起调量和缩短过滤过

26、程的时间助作用，减少起调量和缩短过滤过程的时间。二、BAS系统结构及其功能(E) 比例积分调节比例积分调节比例积分调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值比例积分调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差保持硬发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差保持硬性的比例关系，同时还与偏差存在时间长短成比例，比性的比例关系，同时还与偏差存在时间长短成比例，比例积分调节器综合了比例、积分两种调节器的优点。这例积分调节器综合了比例、积分两种调节器的优点。这种调节器在调节过程开始时以比例调节器的特性进行调种调节器在调节过程开始时以比例调节器的特性进行调节，接着又具积

27、分调节器的特性进行调节。节，接着又具积分调节器的特性进行调节。比例积分调节的特点比例积分调节的特点利用了比例调节来快速低消干扰影响，使调节执行机构利用了比例调节来快速低消干扰影响，使调节执行机构数到分前发生的位置。数到分前发生的位置。 二、BAS系统结构及其功能(F) PID调节调节比例、积分、微分调节器的动作特性是：当被调参数与其给比例、积分、微分调节器的动作特性是：当被调参数与其给定值发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差及偏差存定值发生偏差时，调节器的输出信号不仅与输入偏差及偏差存在时间长短有关，而且还与偏差变化的速度（快、慢）有关。在时间长短有关，而且还与偏差变化的速度（快、慢）有

28、关。 PIDPID调节对调节过程的影响调节对调节过程的影响比例、积分、微分（比例、积分、微分（PIDPID）调节器在调节系统中可以发挥三种不）调节器在调节系统中可以发挥三种不同调节规律的特性，彼此取长补短，因而使其调节质量更为理同调节规律的特性，彼此取长补短，因而使其调节质量更为理想。由比例积分微分调节的过渡过程可知，其动态偏差比例微想。由比例积分微分调节的过渡过程可知，其动态偏差比例微分（分（PDPD）稍大，但由于积分的作用，使静差较小。同时由于积）稍大，但由于积分的作用，使静差较小。同时由于积分的作用，使振荡周期增长，从而加长了调节的霎时间。分的作用，使振荡周期增长，从而加长了调节的霎时间

29、。 二、BAS系统结构及其功能综上所述可得出：比例（综上所述可得出：比例（P）调节输出响应快，只要选择）调节输出响应快，只要选择好比例带会有利于系统的稳定。微分（好比例带会有利于系统的稳定。微分（D）作用可减少超）作用可减少超量和缩短过渡过程时间，可以允许使用较窄的比例带。量和缩短过渡过程时间，可以允许使用较窄的比例带。积分（积分（I）作用能够消除静差，但使超调量和过渡过程的）作用能够消除静差，但使超调量和过渡过程的时间增长。因此，只要将比例（时间增长。因此，只要将比例（P）、积分（）、积分（I）和微分）和微分（D）三种作用相互结合起来，根据对象的特性，正确选）三种作用相互结合起来，根据对象的

30、特性，正确选用调节规律，恰当地选择调节器参数，就会获得较好的用调节规律，恰当地选择调节器参数，就会获得较好的调节效果。调节效果。 二、BAS系统结构及其功能(4)(4) 现场设备现场设备第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测输第三层数据采样通常由两类终端构成，一类称为监测输入点（入点（IPIP），监测对象是：温度、湿度、有害气体、火），监测对象是：温度、湿度、有害气体、火灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点（灾检测、流量、压力等。另一类称为受控输入点（OPOP），），受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开关等。各类受控对象是：水泵、阀门、控制器、执行开关等。各类探测器、传感器将监

31、测对象的实时状态转变成区域智能探测器、传感器将监测对象的实时状态转变成区域智能分站可以接受的电流（分站可以接受的电流（4-20mA4-20mA）或电压（）或电压（0-10V0-10V）量，同）量，同样区域智能输出（样区域智能输出（4-20mA4-20mA）或（）或（0-10V0-10V）的控制信号调节）的控制信号调节受控设备（例如调节阀门的大小或调整风门的开度）。受控设备（例如调节阀门的大小或调整风门的开度）。二、BAS系统结构及其功能2. BAS的软件功能的软件功能BAS的软件组成的软件组成(1) BAS系统软件系统软件 操作系统操作系统 BAS系统软件功能系统软件功能系统软件是按标准化与模

32、块化设计的，可以很方便的进系统软件是按标准化与模块化设计的，可以很方便的进行修改和扩充而不需要高速或增加系统的硬件配置，系行修改和扩充而不需要高速或增加系统的硬件配置，系统软件通常具有以下功能：统软件通常具有以下功能： 二、BAS系统结构及其功能系统操作管理系统操作管理 交互式系统界面交互式系统界面 报警、故障的提示和打印报警、故障的提示和打印报警处理报警处理 系统开发环境系统开发环境 多种控制方式多种控制方式 辅助功能辅助功能 二、BAS系统结构及其功能(2) 现场控制软件现场控制软件 采样和数据处理功能采样和数据处理功能 报警设定报警设定 控制程序控制程序 数学功能数学功能 通信控制通信控

33、制 二、BAS系统结构及其功能（3） 应用软件应用软件 针对具体项目由组态软件生成其功能，应满足整针对具体项目由组态软件生成其功能，应满足整个系统的自动检测、控制和管理要求，为用户留有个系统的自动检测、控制和管理要求，为用户留有维护管理的手段。维护管理的手段。 特殊的监控软件。特殊的监控软件。 与其他系统通讯的接口软件。与其他系统通讯的接口软件。 三、BAS监控设计的基本要求 1BAS监控设计范围监控设计范围1.1 空调系统空调系统1.2 给排水系统给排水系统1.3 变配电及紧急电源设备变配电及紧急电源设备1.4 动力设备及照明系统动力设备及照明系统1.5 电梯及自动扶梯电梯及自动扶梯1.6

34、公共安全防范系统、火灾自动报警系统及其公共安全防范系统、火灾自动报警系统及其ELV的联动及集成的联动及集成 三、BAS监控设计的基本要求 2BAS对冷热源系统及其设备的监控设计对冷热源系统及其设备的监控设计2.1 压缩式制冷系统的监控设计压缩式制冷系统的监控设计压缩式制冷系统应具有下列功能：压缩式制冷系统应具有下列功能：(1) 启停控制和运行状态显示启停控制和运行状态显示(2) 冷冻水进出口温度、压力测量冷冻水进出口温度、压力测量(3) 冷却水进出口温度、压力测量冷却水进出口温度、压力测量(4) 过载报警过载报警(5) 水流量测量及冷量记录水流量测量及冷量记录(6) 运行时间和启动次数记录运行

35、时间和启动次数记录(7) 制冷系统启停控制程序的设定制冷系统启停控制程序的设定(8) 冷冻水旁通阀压差控制冷冻水旁通阀压差控制(9) 冷冻水温度再设定冷冻水温度再设定(10) 台数控制台数控制(11) 制冷系统的控制系统应留有通信接口制冷系统的控制系统应留有通信接口 三、BAS监控设计的基本要求 状态手自动故障启停状态手自动故障启停水泵冷冻手自动状态启停故障离心式冷水机组1手自动状态启停故障启停状态故障手自动手自动启停状态故障水泵冷却运行状态*2手自动状态*2启停控制*2故障报警*2分 水 器离心式冷水机组2故障报警*2手自动状态*2启停控制*2运行状态*2集 水 器接热水机房 培训中心、办公

36、区宿舍接计算中心冷冻水系统建 议 增 加接计算中心冷冻水系统培训中心、办公区接热水机房 宿舍建 议 增 加三、BAS监控设计的基本要求 2.2 吸收式制冷系统监控设计吸收式制冷系统监控设计吸收式制冷系统应具有下列功能：吸收式制冷系统应具有下列功能：(1) 启停控制与运行状态显示启停控制与运行状态显示(2) 运行模式、设定值的显示运行模式、设定值的显示(3) 蒸发器、冷凝器进出口水温测量蒸发器、冷凝器进出口水温测量(4) 制冷剂、溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量制冷剂、溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量(5) 溶液温度压力、溶液浓度值及结晶温度测量溶液温度压力、溶液浓度值及结晶温度测量(6)

37、启动次数、运行时间显示启动次数、运行时间显示(7) 水流、水温、结晶保护水流、水温、结晶保护(8) 故障报警故障报警(9) 台数控制台数控制制冷系统的控制系统应留有通信接口制冷系统的控制系统应留有通信接口 三、BAS监控设计的基本要求 2.3 蓄冰制冷系统监控设计蓄冰制冷系统监控设计蓄冰制冷系统应具有下列功能：蓄冰制冷系统应具有下列功能：(1) 运行模式（主机供冷、溶冰供冷与优化控制）参数设运行模式（主机供冷、溶冰供冷与优化控制）参数设置及运行模式的自动转换置及运行模式的自动转换(2) 蓄冰设备溶冰速度控制，主机供冷量调节，主机与蓄蓄冰设备溶冰速度控制，主机供冷量调节，主机与蓄冷设备供冷能力的

38、协调控制冷设备供冷能力的协调控制(2) 蓄冰设备蓄冰量显示，各设备启停控制与顺序启停控蓄冰设备蓄冰量显示，各设备启停控制与顺序启停控制制 三、BAS监控设计的基本要求 2.4 热水系统监控系统设计热水系统监控系统设计热水系统应具有下列功能：热水系统应具有下列功能：(1) 蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示蒸汽、热水出口压力、温度、流量显示(2) 锅炉汽泡水位显示及报警锅炉汽泡水位显示及报警(3) 运行状态显示运行状态显示(4) 顺序启停控制顺序启停控制(5) 油压、气压显示油压、气压显示(6) 安全保护信号显示安全保护信号显示(7) 设备故障信号显示设备故障信号显示(8) 燃料耗量统计记录燃料

39、耗量统计记录(9) 锅炉（运行）台数控制锅炉（运行）台数控制(10)锅炉房可燃物、有害物质浓度监测报警锅炉房可燃物、有害物质浓度监测报警(11)烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节(12)热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量(13)热交换器进汽或水阀与热水循环泵联锁控制热交换器进汽或水阀与热水循环泵联锁控制(14)热力系统的控制系统应留有通信接口热力系统的控制系统应留有通信接口 三、BAS监控设计的基本要求 状态手自动故障启停空调热水泵手自动状态启停故障手自动状态启停故障热水锅炉1接冷冻机房分水器热水锅炉2接冷冻机房集

40、水器故障启停状态手自动状态状态手自动手自动故障启停故障启停生活热水泵接给排水储水箱接给排水储水箱三、BAS监控设计的基本要求 2.5 冷冻水系统监控设计冷冻水系统监控设计冷冻水系统应具有下列功能：冷冻水系统应具有下列功能：(1) 水流状态显示水流状态显示(2) 水泵过载报警水泵过载报警(3) 水泵启停控制及运行状态显示水泵启停控制及运行状态显示三、BAS监控设计的基本要求 2.6 冷却系统监控设计冷却系统监控设计冷却系统应具有下列功能：冷却系统应具有下列功能：(1) 水流状态显示水流状态显示(2) 冷却水泵过载报警冷却水泵过载报警(3) 冷却水泵启停控制及运行状态显示冷却水泵启停控制及运行状态

41、显示(4) 冷却塔风机运行状态显示冷却塔风机运行状态显示(5) 进出口水温测量及控制进出口水温测量及控制(6) 水温再设定水温再设定(7) 冷却塔风机启停控制冷却塔风机启停控制(8) 冷却塔风机过载报警冷却塔风机过载报警三、BAS监控设计的基本要求 2.7 空调系统末端设备监控设计空调系统末端设备监控设计(A) 变风量变风量(VAV)监控设计监控设计变风量（变风量（VAV）系统应具有下列功能：）系统应具有下列功能：(1) 系统总风量调节系统总风量调节(2) 最小风量控制最小风量控制(3) 最小新风量控制最小新风量控制(4) 再加热控制再加热控制(5) 变风量（变风量（VAV）系统的控制装置应有

42、通信接口）系统的控制装置应有通信接口(B) 风机盘管监控设计风机盘管监控设计风机盘管应具有下列控制功能：风机盘管应具有下列控制功能：(1) 室内温度测量室内温度测量(2) 冷、热水阀开关控制冷、热水阀开关控制(3) 风机变速与启停控制风机变速与启停控制三、BAS监控设计的基本要求 1BAS对空气处理机，新风机的监控设计对空气处理机，新风机的监控设计3.1 AHU监控设计监控设计(1) AHU监控设计要求监控设计要求空气处理系统应具有下列功能：空气处理系统应具有下列功能：(1) 风机状态显示风机状态显示(2) 送回风温度测量送回风温度测量(3) 室内温、湿度测量室内温、湿度测量(4) 过滤器状态

43、显示及报警过滤器状态显示及报警(5) 风道风压测量风道风压测量(6) 启停控制启停控制(7) 过载报警过载报警(8) 冷热水流量调节冷热水流量调节(9) 加湿控制加湿控制(10)风门控制风门控制(11)风机转速控制风机转速控制(12)风机、风门、调节阀之间的联锁控制风机、风门、调节阀之间的联锁控制(13)室内室内CO2浓度监测浓度监测(14)寒冷地区换热器防冻控制寒冷地区换热器防冻控制(15)送回风机与消防系统的联动控制送回风机与消防系统的联动控制三、BAS监控设计的基本要求 (2) AHU监控原理图监控原理图 三、BAS监控设计的基本要求 3.2 新风机监控设计要求新风机监控设计要求 (1)

44、 新风机设计要求新风机设计要求 (2) 新风机监控原理图新风机监控原理图三、BAS监控设计的基本要求 3.3 排风机监控设计要求排风机监控设计要求(1) 排风机监控设计要求排风机监控设计要求排风系统应具有下列功能：排风系统应具有下列功能：1) 风机状态显示风机状态显示2) 启停控制启停控制2) 过载报警过载报警 三、BAS监控设计的基本要求 (2) 排风机监控原理图排风机监控原理图 三、BAS监控设计的基本要求 1给排水系统及污水处理系统监控设计给排水系统及污水处理系统监控设计4.1 给排水系统应具有下列功能：给排水系统应具有下列功能：(1) 水泵运行状态显示水泵运行状态显示(2) 水流状态显

45、示水流状态显示(3) 水泵启停控制水泵启停控制(4) 水泵过载报警水泵过载报警(5) 水箱高低液位显示及报警水箱高低液位显示及报警三、BAS监控设计的基本要求 4.2 排水及污水处理系统应具有下列功能：排水及污水处理系统应具有下列功能：(1) 水泵运行状态显示水泵运行状态显示(2) 水泵启停控制水泵启停控制(3) 污水处理池高低液位显示及报警污水处理池高低液位显示及报警(4) 水泵过载报警水泵过载报警(5) 污水处理系统留有通信接口污水处理系统留有通信接口三、BAS监控设计的基本要求 1供配电系统监控设计供配电系统监控设计供配电设备监视系统应具有下列功能：供配电设备监视系统应具有下列功能：(1

46、) 变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报(2) 电源及主供电回路电流值显示电源及主供电回路电流值显示(3) 电源电压值显示电源电压值显示(4) 功率因数测量功率因数测量(5) 电能计量电能计量(6) 变压器超温报警变压器超温报警(7) 应急电源供电电流、电压及频率监视应急电源供电电流、电压及频率监视(8) 电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口三、BAS监控设计的基本要求 1照明系统监控设计照明系统监控设计照明系统应具有下列功能：照明系统应具有下列功能：(1) 庭园灯控制庭园灯控制(2) 泛光照明

47、控制泛光照明控制(3) 门厅、楼梯及走道照明控制门厅、楼梯及走道照明控制(4) 停车场照明控制停车场照明控制(5) 航空障碍灯状态显示、故障报警航空障碍灯状态显示、故障报警(6) 重要场所可设智能照明控制系统重要场所可设智能照明控制系统三、BAS监控设计的基本要求 7电梯及自动扶梯监控设计电梯及自动扶梯监控设计应对电梯、自动扶梯的运行状态进行监视应对电梯、自动扶梯的运行状态进行监视 四、BAS监控点的编制 项目名称：项目名称：模 拟 输 入 (AI)模 拟 输 入 (AI)数 字 输 入 (DI)数 字 输 入 (DI)楼宇自动化设备楼宇自动化设备管理系统管理系统空调冷热水系统空调冷热水系统设

48、备设备数量数量设备编号设备编号温 度压力流量液位压 差风管静压CO2浓度设定温度自/手动运行状态故障报警高低水位过滤报警水流状态阀位状态水阀蒸汽阀门风阀变频设备开关水泵冷冻机组冷却塔煤气阀水阀水阀口径一.培训、办公、宿舍空调区域制冷系统123456810111213141516171819202223242526272829离心式冷水机组244442培训、办公、宿舍空调区域冷却水循环泵33333培训、办公、宿舍空调区域冷冻水循环泵33333冷冻水供回水管路121冷冻水压差旁通121离心机冷却塔2466666冷却塔进出水碟阀44444冷却水供回水管路121SUB TOTALSUB TOTAL12

49、220000016161600445006062604TOTALTOTAL161656561111GRAND TOTALGRAND TOTAL101101楼 宇 自 动 控 制 系 统 总 点 数 表楼 宇 自 动 控 制 系 统 总 点 数 表模 拟 输 出 (AO)模 拟 输 出 (AO)数 字 输 出 (DO)数 字 输 出 (DO)1818模 拟 输 入 (AI)模 拟 输 入 (AI)数 字 输 入 (DI)数 字 输 入 (DI)楼宇自动化设备楼宇自动化设备管理系统管理系统空调设备空调设备设备设备数量数量设备编号设备编号温 度压力流量液位压 差风管静压CO2浓度设定温度自/手动运行

50、状态故障报警高低水位过滤报警水流状态阀位状态水阀蒸汽阀门风阀设备开关水泵冷冻机组冷却塔煤气阀水阀水阀口径123456810111213141516171819202223242526192829二.数据中心空调制冷系统222螺杆式冷水机组363336663计算机中心空调冷却水循环泵33333计算机中心空调冷冻水循环泵33333计算机冷冻水供回水管路121计算机中心冷冻水压差旁通控制121螺杆机冷却塔3633336冷却塔进出水碟阀6666冷却水供回水管路121三.供热空调系统热空调供回水管路121热空调压差旁通控制121热空调循环泵33333SUB TOTALSUB TOTAL184300000

51、23232300662006633306TOTALTOTAL252581818 8GRAND TOTALGRAND TOTAL135135模 拟 输 出 (AO)模 拟 输 出 (AO)数 字 输 出 (DO)数 字 输 出 (DO)2121四、BAS监控点的编制 四、BAS监控点的编制 模 拟 输 入 (AI)模 拟 输 入 (AI)数 字 输 入 (DI)数 字 输 入 (DI)模 拟 输 出 (AO)模 拟 输 出 (AO)楼宇自动化设备楼宇自动化设备管理系统管理系统送排风系统送排风系统设备设备数量数量设备编号设备编号温度湿度流量水位室外温湿度煤气静压CO2浓度设定温度自/手动运行状态故

52、障报警高低水位过滤报警水流状态风机状态水阀蒸汽阀门风阀变频风机水泵开关风阀蒸汽阀门声光报警水阀口径四.空调通风等系统123456810111213141516171819202223242526192829空调机555555555新风机101010101010101010排风/排烟风机2929292929数据中心核心机房内温湿度传感器555五.风机盘管电源控制培训中心(NB2NB3)2222办公中心西(NCINC2NC3)3333信息中心和办公中心东(ND2ND3)2222六.其他电子除垢仪666膨胀水箱22室外温湿度12屋顶电动开窗控制33333333补水泵2煤气压力11煤气报警1010SU

53、B TOTALSUB TOTAL20500211009090442150015050440401000TOTALTOTAL38382412412020GRAND TOTALGRAND TOTAL数 字 输 出 (DO)数 字 输 出 (DO)9494393393四、BAS监控点的编制 模 拟 输 入 (AI)模 拟 输 入 (AI)数 字 输 入 (DI)数 字 输 入 (DI)模 拟 输 出 (AO)模 拟 输 出 (AO)楼宇自动化设备楼宇自动化设备管理系统管理系统给排水设备给排水设备设备设备数量数量设备编号设备编号温 度压 力流 量水位压差风管静压CO2浓度设定温度自/手动运行状态故障报

54、警高低水位过滤报警水流状态风机状态水阀蒸汽阀门风阀变频风机水泵开关水阀蒸汽阀门声光报警水阀口径给排水系统123456810111213141516171819202223242526272829一.消防水系统消防主泵222消防稳压泵222喷淋主泵222喷淋稳压泵222二.给水系统生活变频泵333一次生活热水循环泵32133热水循环泵222不锈钢水箱12燃气真空式热水机222柴油发电机输油齿轮油泵222地下储油罐22日用油箱12集水坑高水位报警1010SUB TOTALSUB TOTAL20100000202001600000000000000TOTALTOTAL3 356560 0GRAND

55、TOTALGRAND TOTAL数 字 输 出 (DO)数 字 输 出 (DO)0 05959四、BAS监控点的编制 模 拟 输 入 (AI)模 拟 输 入 (AI)数 字 输 入 (DI)数 字 输 入 (DI)模 拟 输 出 (AO)模 拟 输 出 (AO)楼宇自动化设备楼宇自动化设备管理系统管理系统变配电/ 照明系统变配电/ 照明系统设备设备数量数量设备编号设备编号照 度电量频率电 流电 压有功功率功率因素无功功率自/手动开关状态故障报警超温报警跳闸报警照 度探测报警水阀蒸汽阀门风阀变频调速开关控制水泵冷冻机组冷却塔风阀照明水阀口径变配电系统12345681011121314151617

56、1819202223242526272829一.高压配电系统高压进线开关(通讯接口读取）226622222高压出线开关（通讯接口读取）44121244444变压器（通讯接口读取）44二.低压配电系统低压进线开关（通讯接口读取）4412124444低压出线开关(包括电源联络开关)（通讯接口） 313131三.应急配电系统柴油发电机（通讯接口读取）222ATS切换开关142828四.照明及其他泛光及室外照明20202020电梯（通讯接口读取）666SUB TOTALSUB TOTAL0010303010106097564410000002000000TOTALTOTAL96961981980 0G

57、RAND TOTALGRAND TOTAL分类总计分类总计系统总点数系统总点数1002100220203143141781786326323939153153数 字 输 出 (DO)数 字 输 出 (DO)四、BAS监控点的编制 BAS监控点的编制是监控点的编制是BAS设计十分重要的环节，它是将设计十分重要的环节，它是将BAS对各类受控设备或系统的监控内容，根据监控设备的对各类受控设备或系统的监控内容，根据监控设备的名称、位置、监控要求，按模拟量输入（名称、位置、监控要求，按模拟量输入（AI）、模拟量输）、模拟量输出（出（AO）、数字量输入（）、数字量输入（DI）和数量输出（）和数量输出（DO

58、）以及脉）以及脉冲量（冲量（PO）的类别逐一列出表格，这一表格可以充分反映）的类别逐一列出表格，这一表格可以充分反映如下几点：如下几点：1受控设备的监控要求受控设备的监控要求2按控制要求必须配置的各类传感器和执行器按控制要求必须配置的各类传感器和执行器3根据监控点表和受控设备的位置来配置根据监控点表和受控设备的位置来配置DDC数量和数量和DDC的模块的模块4BAS监控点是监控点是BAS施工设计和施工设计和BAS设备配置的依据设备配置的依据五、BAS系统的配置和主要设备选择 1BAS系统结构的选择系统结构的选择2BAS主要硬件设备的选择主要硬件设备的选择2.1 网络控制器的配置网络控制器的配置根

59、据各厂商网络控制器的技术要求，网络控制器的系统容量根据各厂商网络控制器的技术要求，网络控制器的系统容量必须大于在它受范围内必须大于在它受范围内DDC实际监控点的数量和软件点的数实际监控点的数量和软件点的数量。量。2.2 DDC配置的基本原则配置的基本原则(1) BAS中中DDC监控点总量必须具有监控点总量必须具有1015%的设计余量。的设计余量。(2) 每一台每一台DDC的模块配置必须满足受控设备监控点要求，的模块配置必须满足受控设备监控点要求，并对并对AO、AI、DO、DI有一定余量。有一定余量。(3) 同一台受控设备不宜由二台同一台受控设备不宜由二台DDC来完成其监控功能。来完成其监控功能

60、。DDC配置应根据监控点表和受控制设备的位置和各类产品的配置应根据监控点表和受控制设备的位置和各类产品的模块配置进行综合平衡，以求模块配置进行综合平衡，以求DDC配置合理。配置合理。 五、BAS系统的配置和主要设备选择 2.3 BAS现场设备的选择现场设备的选择BAS现场设备可以分为二大类：现场设备可以分为二大类：一类是检测设备，另一类是执行机构及设备一类是检测设备，另一类是执行机构及设备2.3.1 BAS现场检测设备现场检测设备BAS常用现场检测设备常用现场检测设备(1) 温湿度传感器（室内外风管温度、水管温度传感器）温湿度传感器（室内外风管温度、水管温度传感器）(2) 压力传感器（风管压力