机电设备监控系统在大型建筑工程中的应用

1、机电设备监控系统在大型建筑工程中的应用    摘要：本文介绍了机电设备监控系统在某高铁客运车站项目工程中的设计思想。 关键词：机电设备监控系统;BAS;降耗节能 Abstract: This essay introduced design philosophy of EMCS in some highspeed rail station design project. key word:EMCS, BAS,

2、 Save energy and reduce consumption . 中图分类号：TU85文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）10-0020-02 一、机电设备监控系统介绍 近年来国内大型建筑不断兴建，它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物，高高的耸立在地面上，这是它的外观，而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率，合理地使用能源，加强对建筑设备状态的监视等，自然地就提出了机电设备监控系统。 机电设备监控系统（也称建筑设备监控系统）是对

3、建筑物或建筑群所属各类设备的运行、安全状况、能源使用及节能实行综合自动检测、控制与管理。通常称BAS系统或BA系统。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。 安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。   机电设备监控系统能够自动控制建

4、筑物内的机电设备。通过软件，系统地管理相互关联的设备，发挥设备整体的优势和潜力，提高设备利用率，优化设备的运行状态和时间(但并不影响设备的工效)，从而可延长设备的服役寿命，降低能源消耗，减低维护人员的劳动强度和工时数量。最终，降低了设备的运行成本，达到了降耗节能的目的。自动控制、监视、测量是建筑设备管理的三大要素，其目的是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗、负荷的变动等。尤其在使用电子计算机之后既可大力节省人力，又可节省能源。一般可节约能源25。使用电子计算机的管理系统的效果与不使用的效果相比，维修保养人员可减少约30。这里讲的节能是在必要能源的最高利用率上所采用的节能方法。此运转控制

5、所采用的方法主要有：机械的有效运转；变更室内温湿度的条件；把设备运转时间控制在最小限度；减少室外空气的取入量等。 我们在高铁客运车站建设项目中，机电设备监控系统采用了某国际知名品牌Metasys系统。Metasys楼宇自按系统是由中央操作站（OWS）、网络控制器（NCU）、直接数字控制器（DDC）等组成，通过Ethernet网（N1网）将中央操作站及网络控制器各节点连接起来，Ethernet/IP使用标准的网络硬件在网络控制器与用户操作站之间完善地传递信息。同时安装在建筑物各处的直接数字控制器（DDC），将通过现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站

6、保持紧密联系。现场需监控设备上的传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。从而实现分散控制、集中管理。 二、机电设备监控系统的设计思想 我们在高铁客运车站建设项目中的电设备监控系统涵盖了以下子六大系统：空调系统、制冷系统、给排水系统、送排风系统、交通系统、采暖系统等。 （一）空调系统：管理空调设备要监视冷冻机、空调器、水泵等的状态及对这些设备的远程启动；温湿度的测量，以及对空调系统所需的冷热源的温度、流量的调节。监测室内外温湿度、二氧化碳浓度，以及变风量调节等。空调系统自动调节有以下好处： 1) 可以提高对车站建筑物中温湿度的控制精度，提高人的舒适感。   2) 可以根

7、据被调量变动的情况，给系统增减能量(热或冷)，因此可以降低能耗，节省能源。   3) 可以减轻工作人员的劳动强度。 空调机组的自动调节原理：   1）控制系统采用 DDC控制，装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往DDC控制器与设定点温度相比较，用比例积分加微分控制，输出相应的电压信号，控制装在回水管上的电动调节阀的动作，使回风温度保持在所需要的范围。装设在送风管内的湿度传感器所检测的湿度送往DDC控制器与设定点湿度比较，用比例积分控制，输出相应的电压信号，控制电动蒸汽阀的动作，使送风湿度保持在所需要的范围。装设在回风管及新风管的温度及湿度传感器所检

8、测的温湿度送往DDC控制器进行回风及新风焓值计算，按回风及新风焓值的比例，输出相应的电压信号，控制回风风门及新风风门的比例开度，使系统节能。系统中所有检测数据，均可以在显示屏上显示出来。如：新风、回风、送风之温湿度；过滤器淤塞报警；风机开停状态等。   2）通过 DDC控制器内预先编写的逻辑程序，系统可执行下列连锁功能。 装设在新风入口处的风门与风机连锁:当风机停止后，新风风门全关。 电动调节阀与风机启动连锁:当风机停止后，电动调节阀亦同时关闭。 风机启停状态是用差压开关检测的。当风机启动后，风机两侧的差压超过其设定值时，差压开关内的常开触点闭合，信号送往 DDC控制器，系

9、统的控制程序立即投入运行。   3) 通过手提检测器可现场提取及修改 DDC数字控制器内的任何数据，如:传感器检测范围; 控制程序参数，包括输入端到输出端等。   4) 通过 DDC上串行接口与网络控制器连接，成为中央监控系统的最基本监控单元。 （二）制冷系统: 机房内的网络控制器及数字式控制器, DDC分站按内部预先编写的软件程序来控制冷水机组台数的启停及各设备的连锁启停。    测量冷冻水供、回水温度及回水流量，从而计算空调实际的冷负荷。    根据实际的冷负荷来决定冷水机组开启台

10、数，使达到最佳节能状态。    冷却水温度控制冷却塔风扇启停。    各设备的程序联动开停： a)启动：冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、冷水机组。    b)停止：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机。    c)当其中一台冷冻水泵冷却水泵出现故障时，备用水泵会自动投人工作。 冷水机组控制：由中央控制系统进行监视供回水温度。按程序启停冷水机组。根据系统的供回水温度通过就地控制器(DDC)对温度重新设定及负荷的限制等。 冷却塔、风机控制：由中央控制系统进行监视冷却塔的出水温度及控制水泵的启停。

11、 冷却水泵冷冻水泵的控制：根据冷冻站的控制程序启停水泵过载报警，对水流量的记录。 冷水机组启动顺序为：对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟23min启动；制冷主机在确定冷却水泵、冷冻水泵开启后启动。 冷水机组停止顺序为：关闭制冷主机；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵在主机关闭后延迟45min关闭；对应冷却水、冷冻水管路上的阀门关闭。 （三）给排水系统： 主要是针对地下一层及给水所所有污水坑进行自动排水，监视水位高低、故障。通过浮球高低液位传回给DDC的信号来判断是否要启动污水泵，高液位开启污水泵，低液位污水泵停止运行。 （四）送排风系统 针对高铁车站站房内所有单速送、排风机；双速排风机；排烟/排风机进行运行状态的监视及控制。 （五）交通系统： 交通系统主要是针对站房内所有的直梯和扶梯而言，主要是监视直梯、扶梯的运行状态，及故障报警。 （六）采暖系统： 主要是针对换热站系统的监控。监控设备包括：采暖换热机组1台、空调换热机组2台，监控的内容：  1)监测各热交换器出水温度，依据出水温度按PID调节一次热水(或蒸汽)调节阀，保证出水温度稳定在设定值范围内。监测出水压力和流量，保证压力和流量在设定值范围内。  2)监测热水循环泵的运行状态和故障信号，故障时