体育馆bas设计方案_secret

1、体育馆智能控制系统 第一章 设备管理自动化系统 PAGE 24 第一章 第 PAGE 32页第一章 设备管理自动化系统 目录 TOC o 1-4 11概述 PAGEREF _Toc443476831 h 21.1.1 系统设计标准 PAGEREF _Toc443476832 h 2一、系统目标 PAGEREF _Toc443476833 h 2二、系统设计原则 PAGEREF _Toc443476834 h 31.1.2 系统设计依据 PAGEREF _Toc443476835 h 31.2 系统功能及技术要求 PAGEREF _Toc443476836 h 31.2.1 BAS监控范围及技术

2、要求 PAGEREF _Toc443476837 h 4一、中央空调系统 PAGEREF _Toc443476838 h 4二、通风系统 PAGEREF _Toc443476839 h 7三、电梯系统 PAGEREF _Toc443476840 h 7四、给 排 水 系 统 PAGEREF _Toc443476841 h 7五、变 配 电 系 统 PAGEREF _Toc443476842 h 8六、照 明 系 统 PAGEREF _Toc443476843 h 9七、消防报警系统 PAGEREF _Toc443476844 h 91.2.2 能量管理系统EMS的节能功能 PAGEREF _T

3、oc443476845 h 91.3 系统设备选型 PAGEREF _Toc443476846 h 101.4 系统总体设计方案 PAGEREF _Toc443476847 h 141.4.1系统特点 PAGEREF _Toc443476848 h 141.4.2 JOHNSON CONTROLS BAS 系统网络结构 PAGEREF _Toc443476849 h 161.4.3 系统硬件功能 PAGEREF _Toc443476850 h 17一、中央操作站 PAGEREF _Toc443476851 h 17二、网络控制器(NCU) PAGEREF _Toc443476852 h 17三

4、、直接数字控制器(DX-9120/DX-9100) PAGEREF _Toc443476853 h 18四、第三方系统集成控制器（Integrator） PAGEREF _Toc443476854 h 191.4.4 系统软件说明 PAGEREF _Toc443476855 h 20一、图形中心软件 PAGEREF _Toc443476856 h 20二、能量管理系统（EMS）软件 PAGEREF _Toc443476857 h 22三、系统操作 PAGEREF _Toc443476858 h 221.5 设备配置方案 PAGEREF _Toc443476859 h 231.6 设备清单及工程

5、预算 PAGEREF _Toc443476860 h 31概述设备管理自动化系统是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物，使大楼具有智能建筑的特性。现代建筑内部有大量电气设备， 如环境舒适所需的空调设备、照明设备、给排水设备、电梯设备等，这些设备多而分散。多，即数量多，被控、监视、测量的对象多，多达上千个点以上；散，即这些设备分布在各楼层和各个角落。如果采用分散管理，就地控制、监视和测量是难以想象的。为了合理利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，自然地提出了如何加强楼内机电设备的现代化管理问题。近年来，设备管理自动化向着开放系统的方向迅速发展，引人注目。代表着现场总线控

6、制技术的Lonworks产品纷纷面市，它追求网络的全面控制，体现了实时控制由集中型到集散型再到现场总线型的发展趋势。但从目前来看，Lonworks产品在工程实际应用中存在一定的困难，例如：应用Lonworks控制器来实现实时控制的工程实例少，特别是与第三方系统集成方面的工程实例更少。本项目中央空调系统规模大，仅空调末端设备监控点达3700个，有的一台空气处理机有43个监控点，而目前LonWorks大点数的控制器不够系列化，因此对大型设备的控制会产生困难。目前Lonworks产品未形成大批量的应用及生产规模，价位较高。因此，现在楼宇自控行业的知名厂商，如Johnson Controls、Hone

7、ywell都推出了一种传统集散型与Lonworks技术相结合的混合型系统，它汇集了集散型和现场总线型控制系统的优点，前者由于CPU的功能强大，存取器容量大，实现了点对点的通讯，而后者在数据的采集和传输速度上大大提高，并可在Lonworks总线上实现控制器的信息共享及可互操作性。根据本项目的标书的总体技术要求，我们选择以上这种混合型系统作为优选方案，同时考虑到传统集散型控制系统的低价位及技术成熟的优点，我们将之列为侯选方案，供业主选择。体育馆由主场馆、训练馆、大众体育活动中心、餐厅、行政楼、车库、能源中心等组成。楼层最高为行政楼(七层),其余为低层建筑。主要机电设备有中央空调系统、通风系统、照明

8、系统、给排水系统、游泳池水系统、电梯系统和变配电系统等。消防报警系统、保安闭路电视监控及巡更系统、出入口控制系统设在主馆首层消防中心，BA中央站设在地下一层弱电机房，BA系统与上述各系统按标书要求进行联网集成，由BMS工作站统一管理，协调运作。1.1.1 系统设计标准设备管理系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来，共同完成集中操作、管理和分散控制的综合监控系统。一、系统目标设备管理系统的目标就是对大厦内所有机电设备采用现代计算机控制技术进行全面有效的监控与管理，确保大厦内所有设备处于高效节能、安全可靠的最佳运行状态，从而更好地发挥建筑物的潜能。二、系统设计原则除

9、满足业主提出的“简单、实用、适当超前”的总体设计原则外，还应满足以下原则：技术先进、成熟、功能实用性强。系统采用国际标准通信协议及现场总线技术，保证了系统的可靠性，开放性及互操作性。模块化结构，组态方便，扩展容易，能为今后系统的扩展留有充分的余地，为升级提供便利。开放性与兼容性良好，要求各系统设置的DDC均有RS232/RS485接口和标准协议，能实现系统的软、硬件连接，做好界面的细节设计，使系统之间充分开放，容错性好，能安全可靠地进行信息交流。经济、节能，能显著节省能源，减少维护、管理人员，优化设备运行。人机界面良好，运行管理方便，现实形象，内容丰富，数据准确，反应迅速，操作简便，易于开发，

10、全部汉化，具有历史数据纪录，标表统计，计划管理和趋势图分析功能，对大楼内的中央空调系统、电梯系统、给排水系统。照明及变配电系统等进行监控管理。1.1.2 系统设计依据中国标准 JGJ/T16-96 对建筑物自动化实时控制域规定选用集散型系统，也就是说,建筑物自动化在JGJ/T16-96中没有涉及正在迅速发展的现场总线控制系统 FCS 。同时，中国标准 JGJ/T16-92 对管理信息域只提出了原则要求，没有进一步给出详细的规定。因此,中国标准主要解决实时控制，没有涉及不同系统之间的集成。而 BACnet 则考虑了集散系统和现场总线系统，为智能建筑的信息变换和共享提供了开放性的规定和标准，使智能

11、建筑的自动控制设备和系统实现信息的变换和共享，从而达到互连和操作的目的，为智能建筑实现智能提供了基础，因此我们在本项目方案设计中，以 BACnet及TCP/IP 作为构造系统网络架构，因此，在实时控制层采用通用的现场总线的LonTalk通讯协议（优选方案）或RS-485总线（后选方案）。而在信息管理域及第三方子系统与BAS集成上，采用TCP/IP、BACnet国际标准协议，作为实现系统集成的设计依据。1.2 系统功能及技术要求根据招标书的功能及技术要求结合本项目的实际情况，我们在进行方案设计时着重考虑了以下基本功能：机电设备运行的监控功能中央空调系统的节能功能BAS系统与第三方系统的集成通过图

12、形软件实现管理维护的可视化 1.2.1 BAS监控范围及技术要求本方案严格按照标书中监控点数表所设定的监控范围，并留有10%的预留点。按标书配置监控点共计7209点，其中空调末端3694个点，（详见标书体育馆BA控制点表）具体包括：中央空调系统的监测，记录及控制、调节。通风设备的监测，记录及控制。电梯系统之运行状态的监测及记录。给排水设备、消防水系统和热水锅炉系统的监测及记录及控制。变配电设备运行状态的监测及记录。照明设备开关状态的监测，记录及控制。其它系统之干接点的监测及记录。一、中央空调系统包括冷冻站及空调末端设备,冷冻站的冷冻机组由空调供应商提供的控制器单独控制并通过RS232/RS48

13、5接口与BAS系统联网,空调末端设备是非标准设计，包括空气处理机、新风处理机、下送风空气处理机，同时还包括冷热水循环泵、显热交换泵、变频器、起动箱等配套设备。总的来说，存在设备台数多，单台设备控制点多的特点。根据招标书上的要求，空调末端设备按自带DDC和不带DDC两种形式报价。在空调末端设备不自带DDC的情况下，对于空气处理机及新风处理机，我们均采用了单台设备配置一台DDC的方式，以满足标书提出的“单台控制点数在10点以上的，不宜由一台DDC控制多台该类设备”的要求。在空调末端设备自带 DDC 的情况下，可以有两种集成方式：通过楼宇自控供应商提供的集成设备，在 BAS系统内部进行集成。以空调末

14、端控制中心作为服务器，在其上运行 SQL数据库程序，以 BMS中央站作为客户机、以 Client/Server方式通过网络向空调末端控制中心读写数据。前一种方式因为集成设备数据库容量有限，通常在800个点以下，而空调末端设备控制点多（约3700个点），这就需要几台集成设备联网运行，因而造价较高。同时，招标书中明确指出“空调自控系统能够在本系统联网的基础上，在设备中心提供统一的监控设备”。因此我们最终决定以第二种方式，将空调末端系统集成到整个楼宇管理系统 BMS中。同样，保安闭路电视监控及入口控制系统也是通过这种方式集成到 BMS中。 冷冻水和冷却水系统本项目的冷冻水和冷却水系统,均集中在能源中

15、心的冷冻站系统中。其监控内容如下：冷水机组的运行状态、手/自动状态及故障报警冷冻水泵运行状态、手/自动状态及故障报警 冷却水泵运行状态、手/自动状态及故障报警冷却塔风机运行状态、手/自动状态及故障报警冷冻水泵、冷却水泵和冷却水塔的启/停控制冷却塔水阀开关控制冷冻机供水温度监测及系统供回水温度监测系统供水流量监测系统供回水压差监测室外温/湿度监测冷冻水/冷却水总供回水过滤器堵塞报警冷却塔水阀状态冷却塔低水位报警冷冻水泵变频调速控制冷却塔风机变频调速控制冷负荷计算：通过冷冻水供回水温度差和回水流量计算出冷冻水系统的冷负荷，并根据实际冷负荷及时调整投入运行的冷水机组及相关设施的数量，以达到最佳的节能

16、状态。联锁控制：为了确保冷水机组及相关设备的正常运作，控制程序在设备启停次序上将作以下编排。= 1 * romani. 启动：冷冻水泵冷却水泵冷却塔风机冷冻机= 2 * romanii. 停止：冷冻机冷冻水泵冷却水泵冷却塔风机故障转机制冷系统中，各台冷冻机/冷冻水泵/冷却水泵/冷却塔互为备用。当任何一台设备出现故障时，DDC控制器会停止该设备运转，并根据有关设备的运行时间累计，启动运行时间最短的同类设备，以保证整个系统的连续运作。水流开关检测当系统检测到任何一台冷冻机的冷却水或冷冻水的水流开关报警后将停止有关机组的运行，并投入另一机组运行。压差旁通调节阀控制冷冻水系统中总供回水压差值与BA系统

17、中的差压设定值进行比较后，控制压差旁通阀的开度，以维持冷冻水系统压差在合理的水平。冷却塔风机启动/停止控制冷却塔风机采用分级控制的方案，冷却水回水温度与BA系统中的冷却塔回水温度各级设定值进行比较后，DDC控制器决定冷却塔风扇的启动/停止的数量。冷冻机的优化运行控制DDC控制器根据制冷机组的运行累积时间，每次启动累积时间最少的一台制 冷机组，以达到机组运行时间的平衡。BAS通过集成设备与冷水机组控制单元通讯，可以对以下数据进行检测和控制：冷冻负荷数据；蒸发器压力过低/过高；油压过低；冷凝器压力过高；排气温度过高；油温过高/过低；液流温度过高；水流开关故障；水温过低；水温过低；线电压过低；AC电

18、压过低；防止重复启动；热电偶开路；蒸发器的传感器故障；电源故障；机组周期性停机；组合式空气处理机组合式空调机由送风机、排风机两大部分组合而成，应用在训练馆、大众活动中心和餐厅中。根据这些场合人员容量大，负荷变化大的特点，我们通过变频控制送风机、排风机，还有控制冷冻水阀，热水阀，新风、回风阀，以及开机台数来达到舒适、节能的目的。控制内容如下 ：新风、送风、回风、排风温度监测，以及新风、回风、送风湿度监测。送风机/排风机运行状态及故障报警。冷水循环泵运行状态/故障报警，显热循环泵运行状态/故障报警。送风管风压监测。冷水供回水温度、热水供回水温度以及显热供回水温度监测。送风机及排风机的供电电流、电压

19、和频率监测。DDC控制器对回风温度进行PID控制。通过调节冷冻水二通阀的开度，使回风温度保持在设定值范围内，当送风机/排风机都停止时冷冻水二通阀将会关闭。根据室外的空气焓值调节新风阀/回风阀。新风阀/回风阀在软件中设置联锁，即开大新风阀的同时关小回风阀，反之亦然。压差开关将会监察过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网。风机运行状态与风阀联锁，所以当风机停止时，风阀便完全关上。送风机/排风机的启/停可根据会议安排进行时间程序控制。可根据负荷情况选择只开送风机或送/排风机都开。当室内发生火灾时，火灾感测器发出消防报警信号来停止送风机工作，并用风机从室内排出烟气

20、。新风处理机控制内容如下 ：新风、回风、送风、排风温度监测。送风机运行状态、手/自动状态及故障报警、排风机运行状态及故障报警。冷水供回水温度、热水供回水、显热供回水温度监测。冷水循环泵运行状态/故障报警，热水循环泵运行状态/故障报警、显热循环泵运行状态/故障报警。根据室外温度来改变送风温度设定值，以求节约能源。DDC控制器对送风温度进行PID控制。通过调节冷水电动阀及热水电动阀的开度，使送风温度保持在设定值范围内。当新风机停止时，冷水电动阀及热水电动阀都将会关闭。压差开关将会监察新风机过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网。风机运行状态与风阀联锁，所以当风

21、机停止时，风阀便完全关上。根据室外的空气焓值调节新风阀/回风阀。新风阀/回风阀在软件中设置联锁，即开大新风阀的同时关小回风阀，反之亦然。可根据上下班时间制订时间控制程序。下送风处理机控制内容如下 ：送风温度监测。 送风机运行状态、手/自动状态及故障报警。根据室外温度来改变送风温度设定值，以求节约能源。DDC控制器对送风温度进行PID控制。通过调节冷水电动阀的开度，使送风温度保持在设定值范围内，当下送风处理机停止时冷水电动阀将会关闭。送风机的启/停有预先时间程序控制。二、通风系统控制内容如下 ：送排风烟机、双速排风烟机运行状态、手/自动状态及故障报警。可根据上下班时间制订时间控制程序。消防卷闸的

22、状态/故障报警。三、电梯系统BA系统通过集成设备与电梯供应商提供的RS232/RS485接口界面相连，监视以下的状态及报警：电梯的工作状态。电梯的故障状态。设备运行时间的累积记录。四、给 排 水 系 统包括给水、污水、消防水系统、游泳池水系统及热水锅炉系统之监控。监控内容如下: 生活水池、集水井水位的监测和高/低位报警。生活水泵的运行状态、手/自动状态及故障报警和网管压力监测，及水泵的程序启停控制和变频调速控制。污水泵、潜水泵的运行状态、手/自动状态及故障报警和启/停控制。消防拴及喷淋泵的运行状态、手/自动状态及故障报警和管网压力监测，消防拴及喷淋稳压泵的状态/故障报警。消防水池的高/低位报警

23、。消防水电动阀的状态。锅炉的运行状态/故障报警，锅炉热水泵的运行状态/故障报警和启/停控制。锅炉水箱的高低水位报警。游泳池水泵的运行状态/故障报警和启/停控制。注：热水机房设备、桑拿设备、餐厅含油气浮处理设备及游泳池，其它设备。控制原理: 根据屋顶生活水池的高、低水位控制地下水泵房生活水泵的启停。同时，当地下水池水位降到消防水位时，自动停给水泵。地下水池水位超过消防水位时，才能启动给水泵。根据锅炉供应商提供的开关接触界面，监测锅炉、锅炉热水泵和锅炉水箱 的状态，并根据实际需要启停锅炉及锅炉热水泵。锅炉、锅炉热水泵及锅炉水箱的故障报警将在楼宇自动化系统（BAS）的显示屏上显示。楼宇自动化系统记录

24、全部运行状态及报警信息，监视水池及集水井的水位状态，并统计全部水泵的运行时间。在有备用时，根据运行时间的统计，启动运行时间最短的设备，平衡有关设备的运行时间，降低维护及保养开支。此外，BA系统通过集成设备与游泳池设备供应商提供的标准RS232/RS485接口相连，以便对游泳池其他设备进行监控。五、变 配 电 系 统变配电监控系统分布在能源中心、主场馆、训练馆、大众体育中心、行政楼、餐厅和停车场。具体的监测内容如下：配电房10KV进线的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、用电量及频率监测，以及其工作状态/故障报警。配电房10KV出线的三相电流及用电量监测，以及其工作状态/故障报警。

25、10KV出线开关的三相电流、用电计量监测，以及其工作状态/故障报警。10KV母联开关的三相电流以及其工作状态/故障报警。10KV环网进出线三相电压、单相电流监测，以及其工作状态/故障报警。高压电容器的工作状态/故障报警。低压母联进线的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、用电量监测，以及其工作状态/故障报警。低压母联开关、联络开关的三相电流监测以及其工作状态/故障报警。发电机的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、用电量、频率及电池电压监测，以及其工作状态/故障报警。发电机并车出线的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因素、用电量及频率监测，以及其工作状态/故障

26、报警。发电机配出开关的三相电流和用电量监测，以及其工作状态/故障报警。发电机日用油箱的高/低液位报警。变压器的超温报警。发电机电源进线开关的三相电流监测，以及其工作状态/故障报警。此外，BA系统通过集成设备与变配电系统智能开关的RS232/RS485接口相连，以读取某些重要回路的电流、电压、电量、功率、频率等参数。六、照 明 系 统其监控内容如下：能源中心、技术通道照明灯的开关状态及开关控制。主场馆的室外照明状态及开关控制。主场馆、训练馆、大众体育中心、行政楼和停车场的公共区域照明状态及开关控制。主场馆、训练馆和大众体育中心的屋盖照明状态及开关控制。七、消防报警系统BAS提供集成设备，消防报警

27、系统厂商应提供一个开放的通讯接口，可以是RS232或RS485接口，同时应提供数据的表达格式，通过集成设备将所感知的重要报警信号，发送给BAS，以便BAS可以分析了解其数据内容。我国消防部门在验收系统时规定，要求配置较完善的消防控制设备，且要求其他系统不能影响消防系统的运行。因此我们的系统集成方案对消防自动报警系统是“只监不控”。完全满足消防法规的要求。同时又能够使大厦的中央管理控制中心对火警状况了如指掌。实现了较高水平的系统集成。1.2.2 能量管理系统EMS的节能功能据统计，空调系统的能耗约占整个大厦能耗的40%，因此BAS系统在对空调系统的监控与调节过程中体现节能，意义十分重大。本项目在

28、节能方面采取了如下措施：冷负荷计算综合从厂家得到的冷冻机电能消耗和工作指标，由冷冻水的供回水温度和流量，计算出制冷量Q = FT，根据系统实际冷负荷，控制冷水机组数及水泵的运行台数，以达到节能效果。冷却塔控制根据冷却水温度调节冷却塔风机的开启数量。焓值控制充分考虑空气潜热，调节新风与回风的比例，最大限度地利用室外空气进行室内温度控制，尽量减少空调设备运行时的能耗。零能量冷却在凉爽季节，用夜间新风充满建筑物，以节约空调能耗。间歇运行在满足舒适度与卫生度的前提下，使用设备合理间歇运行， 以减少空调能耗。例如在炎热天气，新风机、排风机间歇运行：当CO2浓度超过上限值，风机启动，当CO2浓度低于某一设

29、定值，风机停止。这样既保证了室内空气质量，又将对室外热空气的冷处理量降至最少，节省了能源。设定值再设定根据不同季节的气候变化，自动改变新风机和空调机的送风或回风温度设定值，尽量扩大空调对象的温湿度控制范围。例如：夏季温度设定值每升高1，约可节省8%的冷量，对减少建设投资与节约能源均有重要意义。提高控制精度采用自适应控制与模糊控制等高级控制软件，提高控制精度；在设置PID控制模块的各个参数时，为了避免温度变化很小时动作缓慢或温度变化很大时积分饱和，采用积分压制：在PID输出量25%或85%时，禁用积分。从而进一步扩大温度允许控制范围，达到优化节能的目的。例如：一般舒适空调要求夏季最高室内温度不超

30、过26，假如控制精度为1，则设定值为25，如果控制精度为0.5，则设定值可提高0.5，从而可节省投资和运行费用。最佳启停： 根据建筑物人员使用情况，提前开启和关闭空调设备，达到舒适节能目的。1.3 系统设备选型楼宇机电设备监控系统设备的选型配置，将直接影响大楼机电设备的运转、能源利用的效率和楼宇自动化的水平，所以系统设备的选型配置具有重大意义。从产品质量及网络技术性能的先进性、操作软件功能、价格以及业绩和售后服务等综合考虑，目前在国际上具有几十年历史的、著名的BA系统专业公司及产品有：美国JOHNSON CONTROLS 自控有限公司METASYS系统美国HONEYWELL 公司EXCEL 5

31、000系统英国SATCHWELL控制系统有限公司 BAS2800系统根据对以上产品的性能综合比较，标书的总体技术要求和系统与网络集成的要求以及性能价格比，我们建议本项目BAS系统优先采用美国JOHNSON CONTROLS 自控有限公司 METASYS系统，其理由如下：厂商比较JOHNSON CONTROLSHONEYWELLSATCHWELL性能价格比低稍高纸系统可靠性好好好编程软件功能强强一般图形界面是否中文化是是是系统集成功能强强一般系统可扩展性好好好Lonworks技术应用情况好一般好售后服务好一般好以下是关于美国JOHNSON CONTROLS 自控有限公司METASYS系统的简单介

32、绍：最先进的技术Metasys系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，此系统已安装运行一万多套，并且又有Johnson Controls 百年的控制经验为强大的后盾，同时，Johnson Controls拥有自己独特的控制方式是其它厂家无法比拟的。标准的兼容性Metasys 集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。易于施工、安装、操作和维护一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性，Metasys 系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当的培训，从而更好地操

33、作Metasys系统，让其达到最佳的运行状态。可扩展性由一个或多个现场控制器、上一级的控制器和高级操作站，组成最基本的系统结构，Metasys系统可以不断满足受控设备扩展的需要，对于特别应用的现场控制器、高一级控制器、网络和操作站也同样考虑在内。演变更新你永远都不用担心Metasys系统会过时，因为它不断的增加新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简单易用崭新的操作系统，Metasys这种演变更新是永远都不会停止的。全球应用Metasys 系统在北京和在底特律的运行是一样畅通的，它提供给用户超过12种语言以上的相同介面，我们的控制器、传感器、执行器和网络设备都可被特制成满足于各个地区需要

34、的专用设备。1.4 系统总体设计方案根据标书的要求，本智能系统采用国际标准通信协议及现场总线技术，保证系统的可靠性、开放性及可操作性，因此在本系统中，优先采用Lonworks总线技术配置DDC（DX-9120），Lonworks总线与传统总线相比，因为实现了点对点通信，数据传输的速率大大加快，同时又考虑到传统DDC（DX-9100）低价位的优势，我们也用传统N2总线技术作了第二方案。在此基础上，与空调末端自带DDC/不带DDC的两种选择相搭配，共组成四种方案，四份报价。1.4.1系统特点模块式设计系统设计有操作站至控制器，完全是根据控制点的数量及功能而定。而数量方面，可随日后控制点的改变而随意

35、更改而绝不影响目前的运作。而每一个控制器也是多功能的，他可以任意调校以达到控制不同的设备。分散式设计整个系统的基础为不同的控制器联网，控制器的位置完全取决于设备的位置，不受任何其他限制。符合国际标准设计设计方针是以国际标准为基础，从品质管理方面开始，符合ISO9000的标准。从技术方面，不论软件或硬件的采用，也是从国际标准开始。操作系统应采用美国微软件公司的视窗（Microsoft Windows）操作系统，硬件则采用IBM的计算机。从管理系统看，配合BACNET、TCP/IP（楼宇管理系统标准）及LONWORK（LonTalk标准）的设计。网络式设计因METASYS为网络式设计，它经过 RO

36、UTER等不同网络设备，能与不同的网络沟通或者与其他网络如办公室管理系统连为一个整体网络。开放式设计系统开放设计是METASYS楼宇建筑管理系统的最大特色，它的开放设备可分为三大类：它本身设计上具系统集成功能。它的集成设备（Integrator）和第三方接口界面设计，已令METASYS可与超过1000种非江森的设备联上，使它们也成为整套楼宇建筑管理系统的一部分。软件方面：METASYS也大大的开放了结合的条件，如所有具DDE功能的软件，也可以跟METASYS交换资料。而其开方式平台设计跟WINDOWS、UNIX、LONWORK、BACNET的标准配合，使软件编写时有所依据。从网络设计方面。它也

37、可发挥综合布线系统的优点，它与任何一个共用布线系统的设备联上时无需增加任何附件即可，更方便与其他系统的结合。从网络设计方面，它是使用ETHENET或其他如ARCNET等不同形式的网络。可靠性高METASYS 系统采用可靠性极高的多层网络结构。第一层网络为高速工业标准Ethernet网，只用一根非屏蔽双绞线（如Lucent的超五类UTP）即可联接整个控制范围内控制网络NCM终端；第二层为标准RS-485网，每根双绞屏蔽线可将多至一千个现场控制器联至各控制网络NCM终端的输出点；第三层是将位于各个机房的现场控制器与其周围的传感器、执行器等联接起来。由于负责整个系统联络的第一、二级网具有高速度、布线

38、少及传输距离远的优点，减少了设计、人工及维修的复杂程度。同时亦减少了系统被损坏、干扰的可能，所以系统的可靠性亦大大增强了。另外，系统采用分散控制，集中管理的结构。即使系统网络某一部分的控制器或线路受到损坏，也不会影响整个系统的动作，系统亦会即时对故障区或发出报警指示。本系统的全部传感器、执行器、变送器、以及计算机均为名牌产品，性能优异，可靠性高。节能效果突出METASYS系统通过空调控制，控制水量及设定值：制冷系统利用计算机控制的多种优势，实施根据冷量控制冷水机组起动数等多种节能措施，可以大大节省电量、水量、蒸气量，以求达到更高的经济效益。系统控制显示功能包括（密码系统，控制点摘要，控制点报警

39、，空调、制冷系统的节能控制状况，控制点历史，趋势记录，重要被调参数的动态光柱显示，系统的动态）。全汉化软件，操作简便根据中国国情，对于如此庞大的设备管理系统的监控管理要求极高。本系统软件在先进的Windows画面上实现多层次汉化显示，清晰显示了设备分区及层次，操作员用鼠标及少量按键即可进入需监视的楼层，系统或设备；形象汉化图设计可使受过中等教育的操作员即可对设备进行控制；参数趋势图，光柱图及帮助系统提示功能设计，可使操作员方便地了解系统运行性能，分析系统状态和找出故障原因；预置的程序无需操作员现场操作，即可按计划完成系统指挥，自动控制和打印报表等。提高劳动生产率与管理水平现代化大型建筑群需要大

40、量的楼宇设备。同时，大厦系统设备控制需要达到高到高效率、准确及可靠。METASYS系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合，了解系统运作状态，及时解决各种突发事件，并完成由建筑群管理部门各系统发来的每天上百条设备使用指令，上述要求若依靠人工运行是不可想象的。计算机快捷处理可大大减少劳动强度力，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用。1.4.2 JOHNSON CONTROLS BAS 系统网络结构从BMS系统集成图可知设备管理系统是由中央操作站、网络控制器、直接数字控制器(DDC)等组成，通

41、过Ethernet网(N1网)将中央操作站及网络控制器各节点连接起来，同时安装在建筑物各处的直接数字控制器(DDC)，将通过LonWorks现场总线/N2总线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保持紧密联系。传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。采用局域网LAN使得分布在楼内的中央操作站和子操作站可互相联网，江森公司的Metasys系统的管理级即系统平台是在Ethernet网的基础上运行的中央操作站，子操作站和其他系统的操作站之间的连接介质，可选用非屏蔽双绞线，同轴电缆或光缆。以太网是国际标准的网络，它支持TCP/IP协议，可以使不同的系统互连，数据传输速

42、率为10Mbps，可以在综合布线中传输。中央操作站，辅助操作站及网络控制器借助标准的Ethernet网络(N1网)联接起来。监控分散设备的直接数字控制器DX9120与网络控制器NCU之间用LonWorks总线，网络的通讯速率为78k波特率，通讯协议为Lontalk协议，实现点对点通讯。直接数字控制器DX9100及集成器INTEGRATOR与网络控制器NCU之间用N2总线，网络的通讯速率为9600波特率，通讯协议为RS485标准接口协议。Metasys的设计能允许N1 LAN中的每个部件在平等基础上与任意一个其他部件进行充分、自由的信息传送。1.4.3 系统硬件功能一、中央操作站操作站是Pent

43、ium微处理器的高性能PC机，操作系统为WINDOWS 95/98或NT界面，除了可用文字菜单方式与操作人员沟通外，也可用图形方式进行，并且具有中文显示。操作站设有五级密码保护功能，防止系统被非有关人员使用。操作站允许WINDOWS支持的其他软件同时运行，且可以与他们进行动态的数据交换。 二、网络控制器(NCU)是一种模块式、智能化的控制盘，为METASYS网络的心脏。在单一网络控制器中即可将大厦管理情况的每一个侧面进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息，每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。网络控制器具有多种统计控制功能。网络控制器可配置手提终端检测器，该检测器

44、完全可以代替操作站的功能，存取整个系统中所有信息和发出控制指令。三、直接数字控制器(DX-9120/DX-9100)直接数字式控制器是Metasys系统的最前端装置，直接与大厦内有关的设施连接起来，再通过Lonwork/N2总线与网络控制器相连，网络控制器与中央操作站均可对其实现超弛控制。直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点：-模拟量输入 (AI)-两态输入 (DI)-模拟量输出 (AO)-两态输出 (DO)具有12个可编程控制模块及PLC逻辑运算模块，除能完成各种运算及PID回路控制功能外，还具有多种统计控制功能，可同时设置多达8个时间控制程序。控制器具有独立运作的功能，当中央操作站

45、及网络控制器发生问题时，控制器不受影响，继续进行运作，完成原有的全部监控功能。模块化结构，可通过传输模块（XT）接多达8个扩展模块（XP），增加控制输入输出点容量，配置灵活，并可通过内置的LED来显示这些点的状态。支持点对点通讯，在LonWorks总线上的数字控制器DX9120可动态交换数据和信息共享。有直接从LonWorks总线上接收的网络模拟输入16点、数字输入16点，有直接发送到LonWorks总线上模拟输出16点、数字输出16点。液晶显示。自带后备电池，程序与参数贮存在EPROM中，可保存二年以上不丢失。自带实时时钟。自带操作按钮，可现场读写信息及修改参数设定值。四、第三方系统集成控制

46、器（Integrator）Metasys系统的第三方系统集成控制器与其他系统（如HoneyWell的O-Link产品）相比，更加先进、更加灵活多样、更具开放性且价位稍低。每个INTEGRATOR具有两个接口，可同时与两个不同的第三方系统相连。他本身设计具有系统结合功能，它的（Intergrator）界面设计，令Metasys可与400种非江森的设备联上，使他们也成为整套楼宇建筑系统的一部分，我们最新的第三方集成产品的主要厂商及产品如下：以下第三者制造商的产品（只是一小部分）可以直接入METASYS开放式系统：ABBMatrix NorthernSMFToyeAlnorCentaurusMcQu

47、ayAirflowAT&THoneywellFireyeCSITraneLinearCarrierDunham-BushLiebertYorkMultistackJavelinBurle PhilipsData AirePomona AirToshibaSquare DNotifierCaradon Esser GmbHTSIPhoenixASIGEYokogawaAllen-BradleyTitusMetalAMPNerdx/CDTLennoxSiemensSimplexCerberus江森Metasys Integrator 跟第三方系统（冷水机组、游泳池设备、变配电系统、电梯系统、消防报

48、警系统）的集成：Metasys Integrator与第三方系统控制单元之间通过RS-232进行数据通讯，通讯协议采用楼宇管理系统通用的BACnet、TCP/IP协议。第三方系统控制单元与Metasys连接时须经过Integrator ,才能进行数据的通讯。Metasys通过Integrator检测第三方系统设备运行状态、趋势及运行数据。1.4.4 系统软件说明图形中心软件现存图形的重复利用无论是Johnson Controls 工作站内的图形，或是其它流行的图形格式，Metasys操作站都能再利用它们。绘图软件CorelDraw, Visio 及AutoCAD，同数码像机、视像抓取卡及数字扫

49、描仪一样均能提供丰富的图形资源，操作站的灵活性大大减少了程序员和操作者的工作。 动画介面MS Windows操作系统采用全新动画介面，可伴有音乐和旁白，更生动地描述现场情况，同时可将受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站，从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。采用颜色梯度的动态信号Metasys Workstation 图形技术提供完整的动态图形控制，包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话，任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由用户根据自己需要任意定义单独的设备。灵活连接在Metasys Workstation图形中的任何标志或用户设计的区

50、域可以定义一个灵活的连接激发到另一种应用或者直接连上另一个屏幕。典型的应用包括数据库和文字处理。老练的用户可使用诸如Visual Basic, C+ 等多媒体元件编写他们自己特殊的程序,系统也同样支持。动作趋势Metasys Workstation 提供给用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线，如此详细的各点情况都有助于更好地理解相关控制功能的实现过程。趋势比较Metasys Workstation 允许用户选择两种方式比较测试点的发展趋势，第一种方式是采用直观的数字形式，显示各点实际数值，另一种方式则采用曲线表现形式，比较容易感受到各点的走势。M网络 当M网络服务器安装在网络中时，无论是

51、内部的局域网还是互联网都可以在网络中任一电脑中获取信息，M网络不需要特别的网页程序，只要有密码保护就能执行各个系统，完成各点的控制、以及调整有关的结论。模拟值轮廓模拟轮廓显示用来比较相似的有关模拟值，显示包括一层楼或一座建筑物的某一区域的温度。举个例子，如下图表，可以看出VAV系统区域的设定温度与实际温度的偏离比较，以及风阀开度的百分比。从这些直观的图表中，操作者不仅可以知道现场控制设备的工作情况，而且能更好地分析任何一点温度变化的快慢。舒适曲线保证舒适度是设备管理系统最基本的功能，M3能够产生舒适曲线图表，用户可以定义一个最感舒适的范围（包括温度、湿度各一段范围），Metasys 系统可将被

52、测空间的湿度、温度值标明在舒适曲线上，机器处理温度、湿度的变化比人更灵敏，所以一旦所测的点不在用户所定义的舒适范围内或在其边缘上，就可以迅速联动其它设备的动作，人们未感到不舒适之前就能改变环境温度。因此舒适曲线对于重要场所的环境控制是非常有利的特性。时间河时间河图表可以清楚显示大量数字状态，包括过去的、现在的以及将来的状态，过去的是一些历史数据，将来数据是由时间程序表格来设定的，同时一些不常有的小碎片也能在这比拟的时间水流中显现。二、能量管理系统（EMS）软件从已经经过实践验证的标准化应用程序中检取一些可以立即付诸使用的各种应用程序，这实际上是自动控制技术中的“专家控制”，在METASYS软件

53、中，儲存了大量控制规则，这些控制规则是JOHNSON CONTROLS公司多年经验的总结，是一套严密、可靠的节能管理软件，它的主要功能包括：分布电力需求控制提供电力需求控制，它在峰值电力需求出现之前，通过按选定的原则切除设备，令峰值电力负荷最大限度地减少而实现的。节假日时间控制对于节假日等的特殊时期，提供32个日期和时间的调度表，以中断系统的标准处理过程。时间事件程序基于启停调度表、监控或监控点状态改变，程序可发出监控点命令并开启标准的或用户的DDC程序，软件提供的时间调度控制及改变后续运行的事件控制均可独立于主处理器运行。自动时制转换允许操作员预先设定多少时日范围内，系统时钟应该向前或向后调

54、整一小时而成为新时制,以利用于更好地应用日光节能。所有时间转换和时间程序的调整均自动进行，无需操作员干预。最佳启/停通过间隙的采样空间温度，并计算到操作员设定的舒适极限所需的时间。并确定最佳的启/停时刻。工作循环通过按一定的原则交错设备的工作与间歇时间状态，减少设备的启动时间，可达到减少消耗的目的。设备的间歇时间不能太长，否则回影响环境的舒适水平，考虑到设备的安全运行，间歇时间也不宜过短。焓值控制调节新风和回风的比例，综合使用以控制空气的含热量既焓值控制控制，焓值程序可用多种运算方式确定合适的空气混合比，即空气进入冷水盘管前先经过预先冷处理。对所有设备的监控包括统计其运行时间（启用和停止时间，

55、循环周期数），当机械的使用达到预设的程度，将产生一个报告，而当设备的使用超出了预定的运行时间极限将通告一个报警。PID和自适应算法三、系统操作 操作人员主要以视窗方式工作，通过显示屏上逐级细化的彩色图形，可以看到空调、电力、给排水等系统的全部重要参数，并可对这些设备完成预先指定的所有空调和管理。全部以彩色图像为主，并可有中文显示，通过图像对话，完成实时操作。系统图像和资料，均可在线修改，易学易懂。配备不同的报表功能，包括报警历史，操作员活动记录，控制器报警历史，及当前的报警。系统提供七类操作员特许，可以给每一个操作者设定操作级别，实现客户的监控中心保安要求。同时，操作员只能分配给他的起始图形的

56、导引路径，浏览其对应下的各种图形。为有利于系统内的报警更快地被确定及更容易分析系统的表现，Metasys系统根据方案的要求提供彩色动态图形显示，包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。操作系统允许操作员通过菜单的选择、文字的指令或图象的途径而得到不同系统的图形或平面图。有关的图形显示是动态的，如温度、湿度、流量、运行状态等在图形正确位置中实时显示。操作站以多窗口方式运作，可同时显示出多幅图形， 以便分析；将报警的图形显示出来时不影响正在进行的工作。彩色动态图形软件可允许操作员增加、取消或修改图形显示。1.5 设备配置方案根据标书要求，本项目空调末端分为自带DDC和不带DDC两种情况；同时，我们

57、在设备选型上又考虑了采用LONWORKS控制器DX9120以及采用传统的控制器DX9100两种方式，因此共有四种设备配置方案。 （方案一：用LONWORKS控制器DX9120，空调末端自带DDC）NCU/DDC箱号控制器型号楼层位置监控内容NCU1能源中心DDC-1-1INTERGRATOR能源中心 冷水机组DDC-1-2DDC-1-3DX-9120 +XT能源中心能源中心冷冻水泵，冷却水泵，冷却塔DDC-1-4 DX-9120 +XT能源中心技术通道能源中心、技术通道送、排风（烟）系统DDC-1-5DDC-1-8 DX-9120 +XT能源中心技术通道能源中心、技术通道水（烟），给排水系统N

58、CU2主场馆DDC-2-1DDC-2-8 DX-9120 +XT主场馆主场馆送、排风（烟）系统DDC-2-9DDC-2-11 DX-9120 +XT主场馆主场馆给排水系统NCU3能源中心DDC-3-1INTERGRATOR能源中心 变配电系统DDC-3-2DDC-3-3 DX-9120 +XT能源中心能源中心变配电系统DDC-3-4 DX-9120 +XT能源中心能源中心照明系统DDC-3-5DDC-3-6 DX-9120 +XT主场馆主场馆变配电系统DDC-3-7 DX-9120 +XT主场馆主场馆照明系统NCU4训练馆DDC-4-1DDC-4-4 DX-9120 +XT训练馆训练馆送、排风

59、（烟）系统DDC-4-5DDC-4-7 DX-9120 +XT训练馆训练馆给排水系统DDC-4-8DDC-4-9 DX-9120 +XT训练馆训练馆变配电系统DDC-4-10 DX-9120 +XT训练馆训练馆照明系统DDC-4-11INTERGRATOR训练馆 游泳池系统NCU5大众体育中心DDC-5-1DDC-5-2 DX-9120 +XT大众体育中心大众体育中心送、排风（烟）DDC-5-3DDC-5-4 DX-9120 +XT大众体育中心大众体育中心给排水系统DDC-5-5 DX-9120 +XT大众体育中心大众体育中心照明系统DDC-5-6 DX-9120 +XT大众体育中心大众体育中

60、心变配电系统DDC-5-7 DX-9120 +XT餐厅餐厅送、排风（烟）DDC-5-8 DX-9120 +XT餐厅餐厅给排水DDC-5-9 DX-9120 +XT餐厅餐厅照明DDC-5-10 DX-9120 +XT餐厅餐厅、停车场变配电NCU6行政楼DDC-6-1 DX-9120 +XT行政楼行政楼送、排风（烟）DDC-6-2 DX-9120 +XT行政楼行政楼给排水DDC-6-3 DX-9120 +XT行政楼行政楼照明DDC-6-4 DX-9120 +XT行政楼行政楼变配电DDC-6-5DDC-6-6 DX-9120 +XT停车场停车场送、排风（烟）DDC-6-7 DX-9120 +XT停车