医院建筑设备监控系统设计方案

1、建筑设备监控系统1、数字化医院楼宇自控系统设计重点楼宇自控系统对建筑内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理， 利用分散 节能控制和集中科学管理技术， 为建筑物的用户提供良好的工作环境， 为建筑物 的管理者提供方便的管理手段。 通过楼宇自控系统的建设， 达到减少建筑物的能 耗、延长设备使用寿命、提高生产率和降低管理成本的目的。在提倡建设节约型社会的今天， 能源与设施的管理工作尤为重要， 无论对自 身运营还是社会效益都有着重大的意义。 结合数字化医院的特点， 本次楼宇自控 系统对 XXXX 医院进行以下几项功能分析：1.1、数字化医院建筑功能区域分析 数字化医院按照其功能可分为门诊部、医技部、住

2、院部、后勤部、行政办公 等，可以分为污染区和非污染区。 而各个建筑物的内部功能分区又可以分为污染 区和非污染区， 把清洁物和污染物分开、 健康人群活动区与非健康人群活动区分 开。比如手术室也可以分为工作人员区域、 病人区域和设备区域等。 因此医院的 空调系统有其独特的控制和管理方式。 为了给医院工作人员和病人都提供一个很 好的环境，医院的楼宇自控系统也必须有其特殊的控制和管理方式。 重要功能房 间的特殊要求更需要优质的设计结合合理的管理要求。1.2、数字化医院楼宇自控特点分析数字化医院楼宇自控系统结合网络系统采用数字化控制传输方式， 通过网络化 管理，使其原来的单体楼宇自控管理发展为群体楼宇自

3、控管理， 方便系统的扩容与 其他智能与机电系统的集成和管理。 同时结合医院特殊性， 控制和管理时应避免 空气系统的交叉感染。手术室洁净空调系统一般采用新风集中处理， 再在各个手术室设计各自的空 调机组的方式对手术室内的空气进行处理和调节。 洁净室对室内空气的要求有温 度、湿度、风量和热湿负荷等内容，调节参数设置，合理的控制可以更好的发挥手 术的能效。手术室建立统一的管理系统， 在手术室护士总站配置医院信息管理终端和各 个手术室信息显示管理平台，在各个手术室的门口安装 LED 显示屏，显示手术室工 作状态和工作时间等信息。手术室空调净化技术是为了解决相应等级手术室内温度、 湿度、尘埃、细菌、 有

4、害气体浓度以及气流分布， 并保证医生、 护士和病人所需的新风量， 维持室内 合理的压力剃度， 满足手术部保证体系的要求。 手术室控制系统根据手术室的特点 进行设计。手术室洁净空调控制系统应综合考虑手术室内环境压力剃度控制， 对室内外压 差采用压力仪器控制， 设定压差值与模拟新风量控制器、 回风控制器构成联动。1.3、数字化医院楼宇自控管理分析楼宇自控系统除了通过 DDC 控制对暖通、给排水等设备进行管理外，冷热 源系统、电梯系统、 变配电子系统、 洁净手术室系统以及医用污水处理系统采用 通讯接口方式与中央控制站进行通讯。 通过楼宇自控系统统一管理， 给医院创造 一个良好的医疗环境，辅助病人的健

5、康恢复。1.4、数字化医院机电设备节能监控管理我国建筑能耗已占社会总能耗的 25% 左右，且呈逐步上升趋势，建筑节能 势在必行。中央空调系统占建筑物能耗的 50 60% ，照明系统占建筑物能耗的 20 25% ，而空调系统和末端的能耗约占中央空调系统总能耗的 40% 左右。 香港综合技术大学的 JOHN BURNET 曾对 33 幢高层商业建筑的调查结果 做了统计。数据表明，空调系统耗电占平均耗电的 60% ，其限为 50% ，上限不 高于 70% 。以下为某医院的能耗分析表：能耗分布图 （ 单位 %）（能 单位耗%）分布图由此可见，在能耗分布中，空调和照明系统占主导地位。只要对照明、空调一五

6、”十大重点节能工程实施系统包括冷热源和终端的运行规律做研究并加以优化，就能做到节能。对空调及照明系统的节能管理也是国家意见 所提倡的。随着新的医疗功能需求的出现， 医院建筑能耗也随之越来越大， 在国家节能、 环保、可持续发展的建筑建设理念及在科学发展的宏观政策指导下， 医院系统的节 能管理刻不容缓。 在注重医院功能建设的前提下， 满足复杂的医疗活动要求的同时， 应最大限度地考虑节能，使医疗资源、空间与设备达到最佳地使用率，使医院既能满 足使用功能地要求，又是一个低能耗地建筑园区。医院设备节能管理主要分以下几部分内容：机电设备节能监控管理；建筑空调通风设备节能监控和管理；空调区排风扇加装压差控制

7、，以减少外气渗透； 更改冷却塔控制方式，降低水温，提高主机效率； 建立冷水主机台数控制模式，降低主机能耗率； 空调负载控制采用二通阀，以节省冷水泵的能耗； 可变风量系统节能；对各部门空调系统进行能耗统计管理； 对照明系统的合理控制，设置多种照明工作模式，均衡灯具照明累计时 间，延长灯具寿命；结合医院实际能耗特点， 通过楼主自控系统管理与控制， 优化冷热源控制模 式；2、医院应用特色的需求分析2.1、医院建筑的功能特点现代医院建筑是科学、技术、信息的载体，是社会发展、技术进步、人民生活 水平和生活质量提高的重要标志。 随着人们生活需求的提高， 对改善医疗条件的 要求愈加迫切， 医疗改革的推进，

8、医院将面临着激烈的市场竞争， 从改善病人就 诊环境方面考虑， 医院建设的重点将从传统的规模扩展转向工作效率、 环境品质 和卫生资源的优化与提高。现代化医院的建筑功能特征如下表述：l、总体布局与结构体系化、模数化、标准化的功能建筑 医院建筑的功能要求比较复杂， 其总体布局取决于其开放式或封闭式组合的 体系化发展方向。 经过建筑师们多年的协调探索， 现代医院建筑的功能设计出现 了统一规范化又灵活通用的新趋向， 采用有别于一般民用建筑的医院建筑柱网开 间模数，以大纵深布局安排医技功能科室，并提出了标准化的诊室、病房、手术室 等，以此构成标准化医院的元素。2、大量应用现代技术装备和现代工程技术的新型建

9、筑现代医院建筑具有高科技、 高综合的特点。 医院的现代化程度越高则拥有 的高新科技医疗设备越多， 所以在建筑设计阶段就必须确定大型医疗设备的安装 位置，将选定型号的设备准确标示在建筑图纸上，以保证设备与周围设施的间距、 正常的工作流程以及设备所需的各种设施可以正确联结， 并为设备提供安全、 适宜的工作环境。 因此，现代医院还需要配备强大的建筑机电保障系统， 为了安装 各种管线，要求有足够的建筑层高、管线井道甚至专门的设备层。3、由计算机操作与管理的智能型建筑所谓建筑智能化， 是指通过建筑自动化 (BA) 、通讯自动化 (CA) 和办公自动化 (OA) 的组合，使建筑物具有高度综合管理功能，实现

10、高效率、高功能和高舒适 性。医院建筑自动化的基本起点是环境能源管理和消防保安监控。 医院通讯与办 公自动化亦即医院信息系统，以数字化信息网络为基础，由医院管理信息系统 (HMS) 和临床信息系统 (CIS) 所构成。医院建筑实施结构化布线，既要提供足够 的对内对外通信能力，更要满足数字化医学影像资料在网络上传输的高速要求。4 、“以人为本 ”的文化型建筑建筑历来是文化的载体之一。 随着现代医学模式的转变， 现代医院建筑随处 都体现出人文关怀。现代医院建筑文化环境的营造，包括适合 “以病人为中心 ”医 疗流程的建筑布局， 完善的公共设施， 统一规范的公共信息图形标志， 符合美学 原则及病人心理需

11、求的亲和装饰、丰富色彩、艺术品陈设、宣传橱窗、绿化布置 等，甚至医院的厕所不仅干净卫生，而且有文化品位。5、环保、节能的 “绿色 ”建筑 现代医院建筑的环保设计以有利于保护生态环境、有利于人们的身体健康、 有利于使用者的精神和谐为目的。 医院建筑严格按照相关标准设计建造， 选用无 毒、无害材料进行装修， 同时重视医疗污水、 污物以及放射性污染的防护与处理。 节省能源是环保的重要组成部分。 现代医院消耗最大的能源是电力， 目前在建筑 功能上采取的降耗办法有楼宇自动化控制、空调主机及冷却冷冻水泵变频处理、采 用新型建材减少热交换以及利用好自然能源等。 另外，现代医院实行社会化的后勤 支援服务， 传

12、统上用于后勤保障的配套建筑可以酌情减除， 这不仅降低了医 院建设与运营的成本，亦有利于营造舒适宜人、满足可持续发展要求的 “绿色 ”医 院。2.2、医院的应用特色分析医院建筑的能源使用状况与一般商用、 住宅用建筑不同， 消耗的能源主要用 于诊断、医疗、监视及其他食物存储、饮食供应、热水供应、洗衣设备等，主要 消耗的能源有电能、天然气、燃油、水及医疗气体等。楼宇自控系统在充分采用了最优设备投运台数控制、 最优起停控制、 焓值控 制、供水系统压力控制、 温度自适应控制等有效的节能运行措施后， 可以使建筑 物减少 20% 左右的能耗，具有十分重要的经济和环境保护的意义。有效发挥 BA 系 统的功能来

13、降低能耗保护环境， 是可持续发展的重要实施环节。 降低能耗实际上就 是减少了的运行费用， 这对于的运行管理来说是更是极其重要的事情。 另外，由于 节能控制方式有效减少了设备的运行时间，降低设备的磨损与事故发生率， 大大延长了设备的使用寿命， 其间间接减少设备维护和更新费用也是巨大的。 建筑 物的生命期的 60-80 年中，医院大楼管理费用的主要部分是能源费用和维护更新费用， 应用 BA 系统有效地降低了运行费用的开支， 其经济效益是十分明显的，通过合理设 计本系统设计并有效地使用，可在三至五年内回收系统的投资。3、系统概述楼宇自控系统是将医院大楼内的建筑设备管理与控制子系统（冷热源系统、 暖通

14、空调系统、 给排水系统、 变配电系统、电梯系统）进行分散控制、 集中监控、 管理，提供一个舒适、安全的工作环境。通过楼宇自控优化控制提高管理水平， 达到节约能源和人工成本， 并能方便地实现物业管理自动化， 本次楼宇自控系统 建设充分体现以下几个方面：（1）保证医院生活和工作环境地舒适性：特别是对冷热源、空调系统地最佳控制、温度地自动调节，以及给排水、照 明等合理设计，从而保证医院能使住院病人及内部工作人员感到环境地舒适性。（2）提供最佳地能源供应方案，节省能源： 暖通空调以及照明耗能很多， 采取优化设计从而确保节能效果， 以降低运行 费用。（3）实现物业管理地现代化，提高工作效率：BAS 的主

15、要任务之一是管理建筑设备使其管理现代化，包括管理功能、显 示功能、设备操作功能，实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这 些功能自动化，从而实现物业管理现代化， 降低人工成本，提高设备的使用寿命， 减少维护保养费用。4、系统的选择原则先进性本系统由中央管理服务器、工作站，系统软件，网络控制器，网络中继器， 现场控制器，现场传感器，现场阀门及执行器等设备组成。本系统为先进的“集散型控制系统” ，系统应定期更新换代，产品要根据市 场的需求不断地做出适应性的改进，系统的开放性、通讯方式、网络结构、监控 软件、现场控制器等要符合行业发展趋势， 新老产品要相互兼容。 支持三级网络： 管理网和局域

16、网。管理网及局域网产品均采用基于世界先进的开放通讯协议 BACnet 或 LONWorks 技术，并必须具有国际组织的标准认证： BTL 或 LONMARK ，以确保能与其它具有 BTL 或 LONMARK 认证的产品相互兼容。安全性系统的构成必须保证高安全性， 采用必要的防范措施， 使整个系统受到有意 或无意的非法入侵时所造成的破坏降低到尽可能低的程度。 现场控制器必须为软硬 件一体化结构，带独立的 32 位 CPU ，原则上不接受任何形式的 I/O 模块，以避免 个别控制器或 24V 变压器出现故障时造成大面积的机电设备失控。开放性和互操作性 鉴于控制设备的专业性、 多样化、技术的复杂性，

17、 需要不同厂家的产品组成 一个完整的建筑设备自动化系统，从而达到最优化的组合和最好的性能价格比。BAS 系统的通讯协议要采用国际标准数据通讯协议 TCP/IP ，以方便不同厂家 的产品组成一个完整的建筑设备自动化系统， 使它们之间易于实现互操作， 并 利于系统今后的维护、扩展和更新。可靠性BAS 系统的 DDC 与被控对象应尽量一对一进行配置，做到“集中监视、操作， 分散控制”，以增强系统可靠性； DDC 除能与主控计算机进行通讯外，还可以根据 需要通过总线与其它 DDC 进行点对点的无主从通信， 而无需网络控制器。经济性和易使用性 要求系统具有较高的性能价格比来保证经济性；系统简单易用、配置

18、灵活、 方便扩展、界面友好（汉化彻底，支持 3D 动画，符合 Windows 操作习惯），从 编程到调试均对用户开放， 系统要有丰富的画面和应用程序库， 便于编程、调试。5、系统选型我司根据图纸， 对系统的架构和原理进行阐述， 设计了一套先进合理的楼宇 自控系统。该系统将保持上海电力医院院区内设备的最佳运行状态， 有效的节约能 源；结合科学的控制逻辑，达到有效的管理。我们向业主推荐 Siemens 公司的 Apogee 系统来实现本项目的楼宇自控系统， 主要基于以下考虑：产品品质的考虑 对建筑品质的追求无疑是建筑建设的主要目标。 目前市场上的主流产品以国外品牌为主， 高端产品主要有： Siem

19、ens Apogee 系统， Honeywell EBI 系统， Johnson Metasys 系统等。中端产品有 Delta 、索特、 科特贝德、 KMC 等。它们大都以集散控制作为技术基础，不同的产品在网络拓扑结 构、软件体系等方面有一些差别。以优秀的产品品质著称的西门子楼宇科技公司， 作为全球楼宇管理、 暖通空 调控制、安防和消防系统的市场领导者，为世界各地的客户提供创新解决方案， 这些解决方案能够增强住户的舒适性和安全性， 并优化楼宇设施的管理， 提高能 源效率。系统做到可靠性、实用性、经济性，并具有可扩展性。APOGEE 楼宇自控系统介绍 在中国四百多名员工的努力下，西门子楼宇科技

20、（ SBT ）在提供楼宇的舒适 性、安全性及节能方面一直处于领先地位。 SBT 在全国各地已经建立了 27 个办 事处，包括上海，北京，广州，重庆，大连，天津，武汉，南京，深圳等，以满 足企业和居民对现代化办公室、厂房和设施的需求。针对本项目智能化系统， 西门子将利用自己优质、 可靠的楼宇自控系统产品， 专业的技术人员服务及认真、高效的工作态度，为业主建立起智能化程度较高、 设计先进、系统运行可靠的楼宇自动化系统。西门子 APOGEE 是以集散控制理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具 有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。APOGEE 是基于 Windows NT

21、/2000/XP 平台的系统软件包，可直接进入 中央计算机网络集成系统， 与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换， 并是 集成系统中重要的环节，这也是该系统开放性的充分表现。APOGEE 系统是西门子楼宇科技推出的一套完整的楼宇控制系统，由Insight 监控软件、各种控制器、传感器及执行机构等组成。1978 年，西门子楼宇科技就推出了 System 600 楼宇自控系统。 1985 年，开 发了基于 Windows 操作平台的监控软件 Insight ，而 APOGEE 系统则是在原 System 600 的基础上，对控制其进行了全面的升级， 并将 Insight 监控软件移植 到 Win

22、dows 平台。APOGEE 系统自推出以来， 仍在不断发展。 如采用模块化设备控制器 MEC 取 代以前的单元控制器 UC；用点扩展模块 PXM 取代以前的数字控制单元 DPU ；将模 块化楼宇控制器 MBC 与模块化设备控制器 MEC 的 CPU 升级为 32 位；推出了对 BACnet 、LonWorks 和 Ethernet ALN 的支持，增加了 OPC 的数据开放 接口；将软件平台从 Windows NT 升级到 Windows 2000 ，同时支持 Windows XP 和 Windows Server2003 ，增加了对历史数据分析和能源管理的软件模块，又增加了对 WEB 服务

23、的支持，允许用户利用浏览器通过 Internet/Intranet 访问 APOGEE 的功能。西门子楼宇科技公司推出的 APOGEE 系统主要应用于综合办公大楼、 工厂、 医院、机场的能源管理，是国际上最先进的系统之一。 APOGEE 系统适应性非常强， 系统组成为模块化， 可分为不同等级的独立系统， 每级都具有非常清楚的功能和权 限，这就使 APOGEE 既可用于单独的楼宇管理， 也可用于一个区域的、分散的楼宇 集中管理。可靠性系统具备长期和稳定的工作能力。APOGEE 在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点，保证每个子系统 都能独立控制， 同时在中央工作站上又能做到集中管理， 使得整

24、个系统的结构完 善、性能可靠。APOGEE 系统当中的各级别设备都可独立完成操作，即在同一时刻组成不同 级别的集散系统（或不同级别的结构组织形式） ，使用界面非常亲切，其全套楼 宇自控产品、 统一的生产管理体系保证了系统的配套性， 同时使系统可靠性大为 增加。西门子楼宇科技公司的双项专利产品： 电动液压调节阀和电磁式调节阀， 以 其优质稳定的调节特性和低故障率， 大大提高了整个控制系统中最薄弱环节的可靠 性。先进性APOGEE 在网络扩展方面提供了强大的功能，可与其他厂家的系统或产品 (包括各种形式 PLC ，消防系统等)联接。APOGEE 优越的远程通讯功能，能够使不同楼宇、厂房间的控制系统

25、联系 起来组成一个群集系统。APOGEE 网络结构的开放性和兼容性，确保了它和先进通讯技术结合的能 力，并且保证系统结构在产品更新换代时的延续性。经济性APOGEE 结构形式为模块化，控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极 为方便。使得楼宇管理系统可以很方便地扩展， 节省初期投资， 系统各部分可分 别随调试完成投入使用。APOGEE 系统能够满足您在管理上节省费用的要求，投入有效的使用能量 即能保证房间的高标准和舒适性。6、系统设计6.1、系统总体说明医院是一个特殊的公共场所， 病患集中，病人对环境的适应能力较差， 医院 需要提供一个比通常公共场所更加舒适、 更加稳定的环境。 确保新风量和通风

26、量 也对提供健康环境有利。如何确保在提供舒适、 健康环境的前提下节省能源、 降低能耗、降低管理难 度成为本项目中一个重要考虑的问题。这种分布式集散控制方式的两层网络结构， 管理层建立在以太网络上， 采用 BACnet /IP 方式，控制层则采用 BACnet / ARCnet156 总线方式，支持对等通 讯，并允许在线增减设备，其灵活的结构为系统实施和维护带来最大的便利。管理层网络建立在以太网的物理链路中，通过标准 TCP/IP 通讯协议 10/100Mbps 高速通讯。在管理层面上， 主要设备即为 BAS 服务器( WebCTRL Server )、管理工作站( Internet Explo

27、rer )、现场便携终端、网关路由器等，以 太网为它们提供了高速通讯， 以及与其他第三方系统集成提供通道。 同时通过宽 带接入可联接远程控制站或控制器网络通讯，提供远程网络诊断、维护服务。控制层网络采用开放标准通讯协议 BACnet 运行于 ARCnet156 或 MS/TP 网络架构基础上，使用单对双绞线 AWG22 总线结构，通讯速度高达 156Kbps ， 为大量的数据通讯提供了硬件条件。通过中继设备，同时还支持自由拓扑结构， 易于在网络中添加或减少设备，为组网实施和今后升级改造提供了最大的便利。 直接数字控制器( DDC )接于此网络上支持对等( Peer-to-Peer )通讯模式。

28、在系统的两层结构中， 无论是管理层还是控制层， 均具有同层资源共享功能( Peer to Peer )。在系统主机发生故障时，所有网关路由器仍保持通讯和数据 的交换，而如果网关路由器掉线， 其控制网络的全部现场控制器之间亦能保持点 对点无主从的方式进行直接通讯，从而保障系统不间断的可靠运行。6.2、系统总体框架设计上海电力医院楼宇自控系统共计为 551 个控制管理点。其中 AI 点 69 个、 AO 点 26 个、 DI 点 339 个、 DO 点 117 个。医疗综合楼主要针对楼内暖通空调 的控制，当室内温度过高时相应的开大新风机组、 空调机组的水阀和风阀来达到 空气质量的要求，使医院内的医

29、生、病人及家属有一个良好的室内环境。根据上海电力医院院区内机电设备的种类和分布情况， 楼宇自控系统对医院 大楼内需监控的机电设备有：冷热源系统监控； 对空调系统设备监控； 通风系统的监控； 给排水系统的监控； 变配电系统的监测； 电梯系统进行监测；6.3、网络结构及系统容量APOGEE 采用了多层网络结构和世界先进技术，使得 APOGEE 集散系统 无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。APOGEE 三层网络结构高层网：APOGEE 的图形工作站可以进入以太网进行数据管理（ TCP/IP ），实现区 域性数据联网，提高管理水平，速率可达到 10/100Mbps 。中层网：PC 通过 Peer

30、 to Peer 网络（同层总线共享无主从方式） ，可以连接多达 100 台 BLN 控制器（如 MBC 、 MEC 控制器），速率可达到 115.2Kbps 。局部区域网（ LAN ）：每台 MBC 和 MEC （F 系列）的 LAN 网可连接多达 96 台独立式单元控制 器或非独立式单元控制（ PXM 、TEC 、SED2 ，DEM 等），为系统扩展及完成较 大型集散系统提供了方便。系统容量西门子公司 APOGEE 系统为大容量系统，系统总点数可达 1,000,000 点以上。APOGEE 系统采用客户 /服务器结构，支持多用户系统， 并遵循开放性原则，支持 标准的 OPC 技术和 SQL

31、 数据库，便于与其他第三方系统实现数据共享。6.4、系统初步点位设计上海电力医院楼宇S控系统点表6.5、冷热源系统 我方要求涡旋式风冷热泵机组、离心式冷水机组、蒸汽锅炉厂家提供 MODBUS/TCP 或者 BACnet/IP 通讯协议，然后通过第三方通讯接口将相关数据 传输到楼宇控制系统中心机房。1、冷源监控功能：风冷热泵机组、离心式冷水机组运行状态； 风冷热泵机组、离心式冷水机组故障状态； 风冷热泵机组、离心式冷水机组手自动转换； 风冷热泵机组、离心式冷水机组开关控制； 风冷热泵机组、离心式冷水机组供、回水温度； 风冷热泵机组、离心式冷水机组供、回水压力； 流量监测；集/分水器供回水压差监测

32、； 集/分水器压差旁通阀调节； 膨胀水箱高、低液位监测；6.6、空调系统项目的空调系统由新风机和空调机组成。具体控制方案应用 SIEMENS 的 PXC 系列控制器和 TX I/O 模块解决。 PXC 控 制器是 SIEMENS 近两年推出的更加具有灵活输入输出的， 采用点对点通讯的 ALN 网络上的控制器，其点数非常适合空调系统设备监控。1、新风机组监控功能： 新风机开关控制； 新风阀开关控制； 新风机运行状态； 新风机故障状态； 新风机手 /自动转换； 新风机两端压差监测； 新风机过滤网压差监测； 冷 / 热水二通阀调节；送风 /新风温湿度监测；2、空调机组监控功能： 空调风机开关控制；

33、新风阀调节控制； 回风阀调节控制 冷/热水二通阀调节；空调 风机运行状态；空调风机故 障状态；空调风机手 /自动 转换；空调风机两端压差监 测；空调机组过滤网压差监 测；新风温湿度监测； 送风温湿度监测； 回风温湿度监测； 室内温度监测；3、显示及打印： 参数状态、报警、运行时间、趋势图、动态流程图照明控制主要是完成地下车库及楼层公共照明控制， 系统采用采用点扩展模 块监控。该点扩展摸块通过挂在 PXC MODULAR 控制器的 FLN 网络上的点扩 展模块实现系统组网。6.8、通风系统PXC MODULAR 控制器的 FLN 网络对送、排风机系统监控，系统采用挂 上的点扩展模块来实现监控。1

34、、送风机、排风机监控功能： 送风机、排风机运行状态； 送风机、排风机故障状态； 送风机、排风机手 /自动转换； 送风机、排风机开关控制；2、显示及打印： 参数状态、报警、运行时间、趋势图、动态流程图。6.9、给排水系统 给排水系统监控的内容有：地下室集水井、潜污泵、机房层水箱、给水泵等 设备。本方案系统监控也是采用挂在 PXC MODULAR 控制器的 FLN 网络上的点 扩展模块实现系统组网。1、排水系统监控功能： 排水泵、潜水泵运行状态； 排水泵、潜水泵故障状态； 集水井超高液位监测；2、显示及打印： 参数状态、报警、运行时间、趋势图、动态流程图6.10 、变配电系统低压抽出式开关柜、 低

35、压联络柜的合闸状态监测， 变压器的高温报警及运行 状态监测；高压进线柜的和闸拖扣监测，所有这些点位是通过一个 PXC MODULAR 控制器与 TX-I/O 模块来时间监测。1、变配电系统高压监控功能： 高压进线主开关的分合状态及故障状态监测； 高压进线三相电流监测；高压进线电压监测；高压进线频率监测；电物理量计量；2、变配电系统低压监控功能： 变压器二次侧主开关的分合状态及故障状态监测； 变压器二次侧主开关电流、电压、功率及功率因数监测； 母联开关的分合状态及故障状态监测；母联的三相电流监测； 各低压配电开关的分合状态及故障状态监测； 各低压配电出线的三相电压、电流、功率及功率因数监测；3、

36、显示及打印：参数状态、报警、运行时间、趋势图、动态流程图。6.11 、电梯系统电梯系统主要是完成 7 部电梯的故障报警检测和运行状态的检测， 具体采用 挂在 PXC MODULAR 控制器的 FLN 网络上的点扩展模块实现系统组网。1、电梯系统监控功能： 对各电梯的运行状态监测； 它控制和扫描电梯升降楼层的信号； 故障监测与报警，包括厅门、厢门故障监测及报警、 限速器故障监测与报警， 轿厢上下限、超限故障报警，以及钢绳轮超速故障报警；当发生火警时，切断电梯的供电电源；2、显示及打印： 参数状态、报警、运行时间、趋势图、动态流程图。7、系统实现功能楼宇自控系统采用集散式控制方式， 其网络结构层次

37、要清晰 （如系统级、 应 用级、远程 I/O 级），且其网络设备采用通用网络产品。系统采用 BACnet 通讯协议，并提供开放的数据格式、 通用的第三方接口开 发工具，方便与其它系统集成（如 OPC 、Modbus 、DDE SEVER 或 CLIENT ），可使楼宇自控系统与消防报警、保安监控或其它第三方子系统联网。系统采用无主从（ Peer to Peer ）通讯方式，不使用网络通讯控制器；在中央监控主机发生故障时，全部现场控制器之间仍能保持通讯畅通。DDC 之间的通讯速率不小于 76.8Kbps ； DDC 子网之间的通讯速率不小于 10Mbps ，如 Ethernet 10 BaseT

38、 ；中央工作站以不小于 10Mbps 通讯速率连接 DDC 网络，如 Ethernet 10 BaseT 。系统具备实时时钟同步功能， 能对包括中央监控工作站、 系统控制器和现场 控制器进行时间自动校正。安置在中央控制室的中央监控工作站， 用来提供指令输入、 信息管理、报警 管理和数据管理功能； 而所有实时控制功能 （应用程序）要驻留在现场控制器内， 以增强中央工作站对错误的抵御能力。可提供相应功率和后备时间的在线不间断电源（ UPS ）给 BAS 工作站做备用 电源，当主电源中断时，可至少维持 60 分钟的操作，每个工作站必须分别与 UPS 连接。监控功能 参数监控，当模拟数据（温度、湿度等

39、）实际值与设定值的偏差值超过规定 范围，系统要自动实施调节或产生报警、连锁；针对开关量，当控制指令状态和 现场实际反馈状态不一致时，系统要发出报警或连锁。报警处理， ABS 系统要保证现场控制器上产生的报警信号将在 5 秒钟以内 出现在中央工作站的显示器和报警打印机上，并具有语言提示功能。日程表控制，楼宇自控必须逐一为被控机电设备设定日程表， 内容包括日常 和节假日。机电设备根据事先排定的程序自动启 / 停，达到事先预置温度变化和 节约能源的目的。事件控制，在日程表控制的基础上， 楼宇自控系统必须可执行事件控制程序， 以针对机电设备进行优于日程表的逻辑控制和必要的报警、连锁。运行时间累计， 楼

40、宇自控系统必须累计每台设备的运行时间， 自动实施工作 /备用切换或提醒设备管理人员及时进行维护、维修。功耗计量，楼宇自控系统必须测量电力、 冷热水等能源消耗， 存入历史数据 库并定期打印常用文件格式的报表。8、主要设备及软件8.1、监控软件APOGEE 软件系统操作软件是实时、多任务处理的操作平台，符合 Windows 操作习惯，并 应提供简便易学的工具软件（如在线帮助） ，使用户便于掌握运用。人机界面友好，全体汉化，强有力的画图功能可实现三维、动态，支持多媒 体软件。软件基本功能监视功能（图形，趋势，报警）控制功能（程序，命令，日程）管理功能（用户，设备，报警，报表，备份）其软件界面类似如下

41、图，利用 NT 的帐户，及安全认证机制可定义 Insight 及 BLN 的帐户 根据对象和功能设定用户权限（适用于图形，控制点，报告、事件和报Insight - 动态图形Insight 系统结构描述直观的树形网络结构图提供实时系统网络信息监视、设置和管理三层网络， MLN 、BLN 和 FLN 监视、设置和管理 MBC 、MEC 和 TEC 等控制器 静态 /动态图形和点的信息 内含 Micrografx 图形软件 支持二维及三维图形通过图形可直接监视和控制设备，包括 数值 色块 棒状图 指针表 图形关联Insight - 报警管理系统、网络、控制器和点的类型报警点、标准、增强等不同级别报警

42、报警按点名 ,时间或状态排序以便快速查找Insight - 趋势分析采集系统设备运行状况 可在线和离线生成趋势图 二维和三维图表Insight 可编程语言 PPCL可分析运行情况、计算能耗、调整系统维护服务Insight - 时间表时间触发 日，周，月，年时间表 节假日时间表 特殊日期时间表 事件触发 紧急事件 设备、系统的联动 定时指定控制设备 自动生成报表 定时采集趋势数据提供数百种经典的楼宇控制程序，缩短编程时间 可编程 PPCL 语言功能强大 自动提示、自动检查语法错误 关键字、变量、说明等颜色可调PPCL 程序常驻 MBC/MEC 内存中软件控制模式：A）DDC 控制器能进行下列各项

43、标准及完备的控制模式： 两种状态控制（ ON/OFF ）比例控制（ P）比例加积分控制（ PI）比例加微积分控制（ PID ） 控制回路的自动调节B）控制软件提供一个备用功能，用以限制每小时装置被控制周期次数。C）控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能，用以保护重型装置在过 度开启情况下可能造成的损坏。D）当停电回复正常后，控制软件将会根据每一个装置的个别启/ 停时间表， 对装置发出启 / 停的指令。节能控制模式每日的预定时间表每年的预定日程表假期的安排表临时超控安排表 最佳启 / 停功能 夜间设定点自动调节控制 焓值切换功能 用电量高峰期的限制 温度设定点的重置8.2 、现场直接数字控制器

44、（DDC ）DDC 控制器DDC 控制器是 APOGEE 系统的核心， DDC 控制器可通过通讯接口与电脑 或其他 DDC 控制器通讯，也可独立运行。西门子 DDC 控制其主要包括 PXC Modular 、MBC 、MEC 、PXC 、FLNC 等，这些控制器通过自控层网络，与 Insight 监控软件通信。可根据监控对象的分布及监控点类型及数量，选择相应的控制器类型。8.2.1 、模块化楼宇控制器 （PXC Modular）PXC MODULAR 系列（可编程模块化控制器）是 APOGEE 顶峰系统的重要组 成部分。它是一个高性能的 DDC 控制器。可以单机工作，也能够联网完成一些复杂 的

45、监控和能量管理的功能通过“自组”总线可以控制最多达 500 点的 TX-I/O 模块； 通过扩展模块， PXC MODULAR 系列还可以对分散在 FLN 上的设备进行监控；通过 UL864 认证8.2.1.1 、特点标准的硬件构成能满足基本的控制要求导轨安装和可移动的接线终端使安装和维修简化。 经过验证的经验程序能够满足设备的控制应用。 先进的自适应控制技术，闭环调节算法可使振荡最小,并保持精密控制。为全套设备管理提供了安装在内部的能源管理应用程序和直接数字控制 应用程序。全面的报警管理，历史数据记录，操作员的控制监视功能。 支持符合工业标准的 10/100 Base-T 的 TCP/IP

46、网络上的点对点通讯。8.2.1.2 、硬件PXC MODULAR 系列PXC MODULAR 系列是一个基于微处理器的程序执行的多任务处理的平 台，能够和其他的现场控制器通信。 它可以扫描现场数据， 最优化控制参数和处 理设备的数据要求。程序和数据库信息可以在后备电池的支持下，储存在 PXC MODULAR 中。这就 避免了在外部供电失败的情况下， 耗时的程序和数据库的重新启动。 当电池快用完 时， PXC MODULAR 系列会显示 “电池电量不足”，并且会给指定的打印机或是终 端发送警报。PXC MODULAR 系列的 firmware 固化软件包括操作系统。 它是存储在一个 不可擦写的

47、ROM 内存中。为了在 ALN 上使用 TCP/IP 或是 RS-485 通讯， PXC MODULAR 系列提供 以太网端口和 RS-485 端口。一个 HMI RS-232 端口可作为与笔记本电脑和本地设备的连接口。LED 可以对全部的设备，网络通讯和电池报警的运行情况提供直观的显示。 两条自组总线是灵活的 PXC MODULAR 系列的重要组成部分。 一条自组总 线连接在控制器的右边， 它通过 TX-I/O ? 模块支持 500 个点。另外一条自组总线 连接在控制器的左边，它通过扩展模块支持子系统的硬件连接。PXC MODULAR 系列扩展模块PXC MODULAR 系列扩展模块提供了与

48、 FLN 设备的硬件连接。使用 RS-485扩展模块， PXCMODULAR 系列支持三条 RS-485 的 FLN 上的设备8.2.1.3 、主要功能可编程控制，具有灵活的应用PXC MODULAR 系列是一个高性能，灵活的控制器。在监测应用时，根据 点数和类型，及匹配的传感器来设定控制器。各控制器的控制程序都是特定编写的， 可精确配合应用， 已经验证的可程控 语言（ PPCL ）是一种“ BASIC ”类型的编写语言。它可提供直接数字控制和能 源管理，且可精确控制设备并充分利用能源。全局变量访问每个 PXC MODULAR 系列有一个 RS -232 端口。这个端口支持与一台电脑的 连接。

49、与终端端口连接的设备可以获得全局变量访问。多用户操作多个操作者可以同时地进入网络。当使用以太网 ALN 时，多个操作者可以通 过 TELNET 功能或是通过本地操作员的端口来访问控制器。菜单提示 , 英语操作界面标准的 PXC MODULAR 通过 HMI 接口可以提供一个简单明了的菜单界面， 提供以下功能：点的监测和显示点的命令历史数据采集预测和多点的显示设备工作表通过 PPCL 进行程序编辑和修改 报警报告动态信息的连续显示内置 DDC 程序PXC MODULAR 系列采用独立的直接数字控制（ DDC ），可提供正确地 HVAC 控制及有关系统操作的全面性信息。 它接收来自传感器的信号，

50、经过处理， 直接控制设备。 PXC MODULAR 系列有以下功能：自适应控制，一种自调整的闭环控制算法。比传统的 PID 算法更高效、适 应性更强、响应速度更快、 控制更稳定。 尤其是在响应时间和维持状态上更加具 有优势。并且能减少误差、振荡和驱动器的重新配置。闭环回路比例，积分和微分（ PID ）控制逻辑顺序控制报警监测及报告复位控制时间表内置能量管理应用软件PXC Modular 有下列应用程序，安装需要简单的参数输入： 尖峰负载控制（ PDL ）设备启动 -停止时间最佳化控制（ SSTO ） 设备时程表控制和优化温度循环补偿 经济节能模式控制8.2.2 、模块化设备控制器 （PXC）有

51、多种型号控制器使得配置更加灵活。支持 BACnet/IP 的 PXC 系列可编程控制器是 APOGEE 控制系统的一部分， 是高性能的直接数字控制器，属于 BACnet 楼宇级控制器（ B-BC ），并使用 BACnet/IP 协议。控制器可以独立运行或联网执行复杂的控制、 监视和能源管理功 能，无需依赖于更高级的处理器。PXC 控制器采用点对点的通讯方式在自动化级网络上（ ALN ）彼此访问或与 上位机通讯。 ALN 网络上使用 BACnet/IP 协议运行在 10/100M 的以太网平台上。8.2.2.1 、特点采用 BACnet/IP 协议的 BACnet 楼宇控制器（ B-BC ），通

52、过 BACnet 测试实验室鉴定多种控制器满足不同的应用需求。特别编制的程序可满足设备控 制方面的应用。先进成熟的自适应控制算法， 闭 环控制算法的一种， 能根据对象负载 /季节的变化自动进行调解补偿。为全套设备管理提供了安装在内部的能源管理应用程序和直接数字控制应用程序。全面的报警管理、历史数据记录、操作员的控制监视功能。 终端、打印机、寻呼机和工作站的信息传送功能。 使用西门子新的、极富创意的 TX-I/O 技术提供更加灵活的输入输出点16 点和 24 点位两种选择，满足不同成本的需要。 更大的温度适应范围，可安装在室外。支持符合工业标准的 10/100Base-T 以太网络的 BACne

53、t/IP 上的点对点通讯。PXC16除了包含设备和系统管理的基本功能， PXC16 控制器提供 16 个输入输出 点，其中包括 8 个通用的输入输出点。 这些点有 : 3UI ；5UI/O ；2DI ；3AO ；3DO 。PXC24除了包含设备和系统管理的基本功能， PXC24 控制器提供 24 个输入输出 点，其中包括 16 个通用的输入输出点。这些点有: 3UI ；13UI/O ；3AO ；DO 。许多可选的型号满足不同应用的要求以太网或 RS-485 支持 APOGEE P2 协议的 ALN 网络，可以是以太网或 RS-485 网络。8.2.2.2 、硬件输入输出点控制器包括 16 个或

54、 24 个输入输出点，这些点执行 A/D 或 D/A 转换、信 号处理、点命令输出、与中央处理器通讯。接线端子可插拔，便于接线。通用输入输出点使用西门子 TX-I/O 技术，可以通过软件设定信号的类型，包括 0-10V ，4-20mA ，Ni1000 ，1K RTD ，10K RTD ，10K 或 100K 的热敏电 阻，数字或脉冲输入。通用的输入输出点能提供 0-10V 输 的模拟量输出。模拟量 出点输出 0-10V ，数字量输入为干接点，数字量输出为 110/220V 4Amp C 型 继电器输出。电源为输入输出点和传感器提供 24V 直流电源。电源安装在控制器里面，避免了 外接电源，安装

55、及维护方便。处理器与电源配合工作保证 I/O 点平稳的起停设备，尤其是在特殊的情况 下。控制器中央处理器控制器包含一个多任务的微型处理器， 用于程序执行、 与 I/O 点和网络中其 他控制器的通讯。控制器提供一个 RS232 的编程口，该端口支持很多操作设备(例如就地操 作面板或 CRT 终端)。RJ45 插头可快速方便的插入。 控制器还提供调制解调器的接口用于拨号接 入。PXC 控制器中 RAM 内存中的程序和数据库受到电池保护。在外部电源断 电的情况下，不必重新。编写程序和录入数据库。如果需要更换电池，控制器上的 LED 指示灯会提示 “低电量”。固件版本程序( Firmware )，包括操作系统存储在不可擦写的 ROM 内存中。 现场对 ROM 内存的升级非常方便。这样使得对控制器的升级成为可能。电压不足以及功率保护电路可以很好的保护控制器不受电源波动的影响。LED 灯还指示控制器的运行状态。可编程控制，应用更灵活。PXC 系列控制器是高性能的控制器，允许用户对每台控制器针对不同的应 用编写程序。每台控制器的程序因为控制对象的不同而不同， 经过无数次验证的 PPCL 编程语言是一种类似于 BASIC 的编程语言，提供直接的数字控制和能源 管理逻辑，使得对设备的控制更精确、更节能。8.2.2.3 、主要功能可编程控制，具有灵活的应用PXC 是高性能的控制器，允许用