楼宇设备监控系统

1、目录楼宇设备监控系统 9.1系统监控原理9.2空调机组监控9.3新风机组监控9.5给排水系统监控9.6变配电系统监控9.7监控系统的工程运用9.4冷热源系统 .楼宇设备监控系统楼宇设备监控系统楼宇设备监控系统又称建筑设备自动化系统Building Automation System， BAS是智能楼宇中运用计算机进展监控管理的重要设备。9.1系统监控原理楼宇设备监控系统实践上就是一个计算机控制系统 ；技术：计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术的综合运用；目的：到达温馨、平安、可靠、经济、节能的目的；网络：总线型构造 ；控制构造 ：集中控制型和集散控制型两种 ；现场控制设备：采用直接数字控制器

2、实行数字控制和模拟控制。.集中控制型9.1.1系统构造方式集中控制型和集散控制型两种1)集中控制型系统 (Con-central Control System， CCS)主要特点是：一台计算机完成对整个被控对象的全部监测与控制 义务。组成 ：中央处置主机；通讯网络；DGPData Gathering Panel数据搜集站AID；检测元件；执行元件 ；.框图缺陷 ：2软件系统庞大，潜在的缺点风险很大;3变动一点会影响全局，导致系统的可扩展性、可开展性差 ；4管线复杂，施工量大，维护管理困难；5适用于小型系统。1风险集中，任何部分的缺点都会导致系统不能正常运，甚至导致整个系统解体;.集散控制2)集

3、散控制型系统分布控制型系统( Distributed Control System， DCS)特点: 1 集中管理，分散控制 2 中央管理计算机只完成系统的管理职能 ;3 多台计算机分别实施不同的控制义务;4 任一台缺点，不影响其他，使风险分散，提高了可靠性;5 硬、软件模块化设计，配以容错技术，系统可靠性强；6 控制算法丰富，控制功能齐全，顺应多种控制要求；7 硬件设备规范化、模块化，配置极为方便，扩展性强；8 便于更改设置及操作运用。当今主流控制技术.DCS框图(Direct Digital Control， DDC) .系统组成9.1.2楼宇设备监控系统组成楼宇设备监控系统是一个综合性的

4、系统，由以下子系统组成。1)空调系统-中央空调系统2)通风系统3)给排水系统4)电力设备的监控5)照明控制6)电梯设备的监控7)检测与计量8)物业管理.系统网络构造9.1.3系统的网络构造系统网络构造可取两种方式：简易型 、复合型1、简易型构造 采用 RS-485总线 .复合型2)复合型构造 监控网采用RS-485总线 现场控制网采用现场总线 .现场总线9.1.4现场总线技术在楼宇设备监控系统中的运用大型的BAS系统 、采用复合型构造 ，复合型构造 ：监控网采用RS-485总线现场控制网采用现场总线中央管理计算机 Ethernet， TCP/IP楼宇智能化管理系统三级网络。IBMS，(Inte

5、lligent Building Management System)现场总线的类型：Lonworks、BACnet、nativeBACnet、 Profibus、CAN等。.总线特点1、现场总线的特点开放性与兼容性1开放性好、互操作性强、彼此兼容、设置灵敏、运用方便;2接线非常简单，一对双绞线可以挂接多个设备，节省投资;3无极性衔接，减少了安装的任务量;4系统集成容易，多厂商、多品牌相互兼容。集散型DCS)BA系统属于实时控制级总线，多采用Lonworks总线技术。.LON总线 2、 Lonworks现场总线技术 Lonworks现场总线技术又称Lon Talk Bus美国Echelon(爱

6、可龙)公司产品是一种测控网技术，也是一种工控网技术。能方便地使计算机与传感器、执行器进展联网。传输的是数据量较小的检测信号、形状信号和控制信号 。部分操作网又称为Lonworks网。(Local Operating Network， LON).Lon组成组成：Lonworks节点路由器LonTalk协议Lonworks收发器Lonworks网络节点开发器主要由：.LON特点 Lonworks总线的主要特点是: (1)具有开放式的通讯协议 -LonTalk通讯协议遵照ISO/OSI全部七层模型:1 物理层2 链路层3 网络层4 传输层5 会话层6 表达层7 运用层ISO:Internationa

7、l Standards Orgnization国际规范化组织OSI:Open Systems Interconnection开放系统互连.神经元芯片组成介质访问处置器 ：第一层第二层驱动通讯子系统硬件和执行冲突防止算法。网络处置器 ：第三层第四层第五层第六层网络变量处置、寻址、事务处置、证明、背景诊断、软件计时、网络管理、函数途径选择等控制网络通讯接口和发送、 接纳数据包。运用途置器 ：第七层执行用户编写的操作系统。其神经元芯片中有3 个8位CPU， 组成3个处置器，对应七层.Neuron Chip (2)具有高度集成的神经芯片Neuron Chip 3个8位 CPU；编程言语为Neuron

8、C 62个网络变量； 一个网络变量最大长度可达31个字节。(3)支持多种通讯介质，具有多种软件、硬件模块 通讯介质：双绞线、同轴线、电力线、红外、无线射频、光纤 等；网络：自在拓扑构造，星形、总线型和环形，允许不同介质类型混合存在。Lonworks技术产品门类齐全 ：多种硬、软件模块和收发器 。.DDC9.1.5直接数字控制器 (Direct Digital Control， DDC)DDC是分散设置在被控设备附近的调控设备，故又叫现场控制器。DDC实践上就是一个小型计算机。1、DDC的特点：具有：独立的程控才干，独立监控有关现场设备 ；用于搜集现场设备的信息；联网通讯才干；.DDC接口2、具

9、有的接口 ：通讯接口输入接口模拟量输入(Analogy Input， AI)，温度、湿度、压力、流量等数字量输入(Digital Input，DI，水流、风速、压差开关 等输出接口模拟量输出(Analogy Output， AO)，阀位控制等数字量输出(Digital Output， DO)，控制开关、交流接触器等.DDC构造.监控点例如 监控点 监控内容 监控点 监控内容 AI 温度 DI 运行状态 相对湿度 故障报警 压力 高低水位 流量 过滤器堵塞P 电导率 DO 风机 电流 水泵 电压 照明 功率 冷水机组 功率因数 水阀 频率 冷却塔开关 AO 水阀 风门 蒸汽阀 监控点例如 .检测

10、与执行元件9.1.6检测元件与执行元件 分类元件名称 分类元件名称温湿度传感器房间温度传感器 空气质量传感器 CO2浓度传感器 浸入式温度传感器 压力传感器 气流压力开关 快速浸入式温度传感器 静压、压差变送器 风管式温度传感器 风管式静压、压差变送器 风管式平均温度传感器 压力传感器 室外温度传感器 压力控制器 锅炉用温度传感器 水流压差开关 风速传感器 压差控制器 旋入安装式温度传感器 水控制器 法兰连接平衡阀 表面安装式温度传感器 多功能平衡阀 太阳式传感器 减压阅 房间居住者探测器 蒸汽压力控制阀 温湿度风管式传感器 液位检测器 温湿度房间式传感器 水流量控制器 流量开关 固态湿度传感

11、器 液体水流开关 .检测与执行元件分 类元件名称 分 类元件名称温度控制器 风机盘管恒温器 湿度控制器 湿度控制器 数字式风机盘管恒温器 电子远端湿度控制器 三速风机开关 控制阀门 风机盘管电动阀 毛细管恒温器 二通螺纹线性阀门 比例式温度控制器 三通螺纹线性阅门 电子式远程温度控制器 法兰型二通线性阀门 电子温度控制器 法兰型兰通线性阀门 电子液显多功能控制器 小线性调节开关阀门 风机高温断路报警器 三通旋转阀门 低温断路报警控制器 驱动执行器及连杆 调节马达 高温断路报警控制器 阀门连杆 电参数变送器、控制器 电流变送器 电动小线性阀门执行器 电压变送器 电动阀门执行器 功率因素变送器 阀

12、门执行器 有功功率变送器 旋转阀门执行器 照明控制器 风门执行器 开关状态控制器 弹簧复位风门执行器 检测元件与执行元件.空调 空调是个好东西，调理温度，给人温馨的环境 空调分类：一体式空调分体式空调中央空调-空调机组空调作用：作用一样，调理温度，热量挪动变频空调无氟空调氟利昂R22R410A 空调.空调原理 一、空调制冷： 空调制冷过程： 气体制冷剂被紧缩机加压 成为高温高压气体 进入室外机的换热器此时为冷凝器 冷凝液化放热，成为液体 同时热量向大气释放 液体制冷剂经节流安装减压 进入室内机的换热器此时为蒸发器 蒸发气化吸热，成为气体 同时汲取室内空气的热量 空调原理.二、空调制热： 空调制

13、热过程 气体制冷剂被紧缩机加压 成为高温高压气体 进入室内机的换热器此时为冷凝器 冷凝液化放热，成为液体 同时将室内空气加热 液体氟利昂经节流安装减压 进入室外机的换热器此时为蒸发器 蒸发气化吸热，成为气体 同时汲取室外空气的热量室外空气变得更冷 .三、空调维护： 空调是个好东西，调理温度，给人温馨的环境，但要合理运用、维护 空调的积尘量、细菌普遍超标、最高超标486倍，细菌量2300个/cm2主要为：灰尘病菌细菌、真菌：1、军团菌流感2、金黄色葡萄球菌皮肤感染3、肺炎球菌肺炎4、结核杆菌结核5、链球菌上呼吸道感染有机物螨虫过敏鼻炎、哮喘空调维护.空调机组监控9.2空调机组监控 9. 2. 1

14、集中式空气调理系统的组成 中央空调系统1、新风机组 ；2、空调机组 ；3、冷热源系统 ；4、空调的风系统 ；5、空调的水系统.调控原理9.2. 2 空调机组调控原理空调机组是一种空气处置设备具有：对送出的空气加热、冷却、加湿、除湿、过滤喷水、挡水、隔热、消声等功能。人们运用它的这些功能实现空气调理：对房间或公共建筑物内空气的物理参数、形状参数进展调理。即对空气的温度、湿度以及干净度进展改善和调理。.空气调理的原理空气调理的原理：就是运用空气形状参数相互间的关系，经过合理的加热、加湿、冷却、去湿、消毒、净化等步骤，使空气形状发生人为的改动，到达设定的形状。.加热加湿这种调理方式可以不用丈量水汽分

15、压或相对湿度。首先把新风加热到12，然后喷水加湿，使其到达饱和，最后再加热到20，这时的相对湿度即达60%。湿度到达50%60% ，人们觉得就比较温馨。 1)加热加湿处置当室内空气温度较低，人们感到很冷时，需对空气加温。水汽总量没变，即水汽分压未变，加热后的空气相对湿度会大大降低。调理的过程中必需求进展加湿处置。加湿处置方法：采用定温饱和加湿法加温必需加湿.降温去湿调理方式也可不用丈量水汽分压或相对湿度。 首先降温到12的露点；然后使表冷器的外表温度稳定在露点温度，让空气中的一 部分水蒸气充分凝结；再加热到20，这时的相对湿度即为60%。 2)降温去湿处置降温必需去湿当室内空气温度较高，人们感

16、到很热时，需对空气降温。对空气降温，空气中的水汽总量未变，水气分压未变，降温后的空气相对湿度会大大添加。调理过程中必需求进展去湿处置。 去湿处置方法：可采用定露点去湿法。.空调机组调控9.2.3 空调机组调控方式空调机组直接接受现场控制器DDC的调控；DDC接纳检测元件的信号，经过数据处置、逻辑判别，由执行元件实现调控。调理方式：PID(PID-Proportional Integral Derivative)(1)比例调理(P)：输出改动与输入成正比例的调理规律(2)积分调理(I)：输出与它的输入对时间的积分值成比例(3)比例积分调理(PI)：当输入偏向作一阶跃变时， 调理器立刻就产生一个阶

17、跃输出 (比例作用)；以后随时间的增长，在比例作用的根底上，按积分调理规律等速上升。 .PID9.2. 4空调机组调控系统的运用构造见图书P228(4)比例微分调理(PD)：比例微分调理器在输入作阶跃变化的瞬间，调理器的 输出为一个有限值， 而后微分作用逐渐下降，最后仅坚持比例作用的分量。 微分变化速度 比例作用的输出与偏向值成正比； 积分作用的输出与 输入对时间的积分值成比例； 微分作用的输出与偏向变化的速度成正比； PID调理的作用 是三者的综合。(5)比例积分微分调理(PID)：.中心控制机柜.系统功能1)空调机组控制系统功能(1)根据回风温度控制冷/热水阀;在夏季，当回风温度升高，开大

18、水阀；当回风温度降低，关小水阀。在冬季，当回风温度升高，关小水阀；当回风温度降低，开大水阀，使室温控制在设定值。 (2)当初效过滤器两端的压差大于设定值250 Pa时，发出报警信号，提示清洗过滤器。(3)当中效过滤器两端的压差大于设定值250 Pa时，发出报警信号，提示清洗过滤器。.(4)根据时间或程序控制风机启停、高速或低速运转，同时监视其运转形状，进展手动切换或自动切换，缺点报警，计算运转时间。(5)风机停顿时的联动控制是关电动二通阀及电动风门。(6)根据新风温度与回风温度的差值，比例控制新回风风门。.监控内容2)空调机组的监控内容 (10) (1)初、中效过滤网压差监测(2)室内压差检测

19、(3)回风温度检测(4)室内温度、湿度检测 (5)冷水阀、加热阀自动调理控制(6)开关/缺点形状(7)运转累积时间统计(8)送排风机启、停控制，送风机高速、低速控制(9)风门、风阀调理控制(10)空调机混合段压力检测.监控点空调机组监控点表 监控点 类型器件 AI DI AO DO 回风温度 1温度传感器 房间温度 1温度传感器 房间湿度 1湿度传感器 房间静压、压差 2静压、压差变换器 进风压力 1气压传感器 新风风门控制 1风门执行器 气滤压差报警 2压差开关 冷水阀门控制1阀门执行器 热水阀门控制 1阀门执行器 回风风门控制 2风门执行器 电机控制 11电机控制器 .新风机组9.3新风机

20、组监控 新风机组给空调机组的循环风送进一定比例的新风。新风机组是没有回风安装的空调机组；检测与控制和空调机组一样。.新风机组的要求9. 3. 1对新风机组的要求1)新风新颖度高、无污染；2)具有节能调控机制(1)以出风口温度或房间温度作为调理根据DDC按PID规律调理表冷器回水调理阀开度控制冷冻 (加热)水量，以到达室温的目的。(2)以室外温度作为调理根据如室外新风温度增高，回水阀开度增大即冷量增大，补偿新风温度增高对室温的影响。如室外新风温度降低，回水阀开度减小即冷量减小。.新风调控原理9.3. 2新风机组调控原理1)温度、温度调理DDC按PID规律分别调理加热阀、加湿阀，以坚持室内的温度和

21、湿度。2)新风阀的调理新风的温湿度、房间温湿度、单位质量的物质所含的全部热能(即焓值)以及空气质 量的要求，控制新风阀开度3)空气质量保证根据空调房间内CO、CO2浓度，控制新风风门开度 。4)防堵、防冻维护采用压差开关丈量过滤器两端压差，当压差超限即报警；采用防霜冻开关监测表冷器前的温度，温度低于5即报警.调控构造图9.3. 3新风机组调控构造 构造图中标示阐明：T-新风温度传感器H-新风湿度传感器P-新风压力传感器F-变频器K-X -送风机组电动机P -初效、中效过滤网两侧的压差传感器MCC-电机中心控制柜M -冷水、热水、蒸汽执行阀电机JK-A、JK-B、JK-C、JK-D、JK-E、J

22、K-F、JK-G分别表示7台空调机组.控制系统功能1)新风机组控制系统功能 九项(1)根据送风温度，按PID比例控制蒸汽加热阀开度，使送风温 度到达设定值(18 0. 5 24 士0. 5 )。(2)根据送风湿度，按PID比例控制蒸汽加湿阀开度，使送风湿度到达设定值。(3)根据露点温度，按PID比例控制冷水阀开度，使温度到达设定值l4土l。(4)根据一次加热温度，按PID比例控制热水阀开度，使温度到达设定值(l0士l l8l)。(5)当初效过滤器两端压差大于设定值250Pa时，发出报警信号，提示清洗过滤器。.(6)当中效过滤器两端的压差大于设定值250 Pa时，发出报警信号，提示清洗过滤器。

23、(7)根据时间或程序控制风机的启停，监视其运转形状，进展手动与自动切换，缺点报警，计算运转时间。(8)检测送风压力，将压力信号送到变频器，以调理送风机转速。(9)风机停顿时的联动控制，即关电动二通阀及电动风门。控制系统功能.控制系统功能2)新风机组的监控内容12项 过滤网压差监测，给出清洁指示，保证空调机的运转效率； 送风温度检测； 送风湿度检测； 露点温度检测； 新风温度检测； 一次加热温度检测； 送风风压检测； 水阀开度自动调理控制； 机组开关/变频调速； 机组手动/自动形状检测/缺点形状； 运转累计时间统计； 风门风阀调理控制。 .监控点表新风机组监控点表 监控点 类型 器件 AIDIA

24、ODO室外温度 1温度传感器 送风温度 1温度传感器一次加热温度 1温度传感器露点温度 1温度传感器进风风门控制 1风门执行器 热水阀门控制 1阀门执行器 冷水阀门控制 1阀门执行器 蒸汽阀门控制 1阀门执行器 电机控制 11电机控制器 新风温度 1温度传感器新风湿度 1湿度传感器 新风压力 1压力传感器 气滤压差报警 2压差开关 .冷热源9.4冷热源系统 冷源系统有冷水机组、冷冻水系统、冷却水系统； 热源部分有锅炉机组、热交换器等 9. 4. 1冷源安装 冷水机组是制造冷冻水的设备,是实现制冷的重要设备 辅助设备即散热安装，如用水冷却就要有水泵、冷却塔、水过滤安装、水处置安装、分水器、集水器

25、等设备， 冷源安装分类及制冷原理循环运用制冷剂，制冷剂由液态转变气态时吸热,由气态转变为液态时放热。 实现热量转移 .制冷分类及原理 紧缩式制冷低压蒸汽紧缩 冷凝器放热高压液体热力膨胀阀低压液态 蒸发器汽化吸热低压蒸汽制冷循环 运用的制冷剂和方式不同分为：紧缩式制冷吸收式制冷风冷热泵式.吸收式制冷利用低压制冷剂蒸发产生的汽化潜热进展制冷。 不同之处在于，紧缩式制冷所用的紧缩机以电为能源，而吸收式制冷那么以热为能源。 常采用溴化锂盐作为吸收式制冷的吸收剂，以水作制冷剂。 溴化锂制冷机组的蒸发温度不能够低于0 ；无毒无臭无爆炸危险，不破坏臭氧层，符合环保要求。对外界条件变化适用性强，安装简便，运转稳定，维修保养方便；缺陷：腐蚀性强，气密性要求高，设备分量大、占地面积大等。.冷冻水系统调控构造2)冷冻水系统调控构造 冷冻水系统由冷水机组、冷冻水泵、补水箱、补水泵、空压罐等部件组成。 冷冻水系统经DN125蝶阀为空调机组提供冷冻水。 风冷热泵式新世纪中央空调的主流产品。 风冷热泵冷热水机组又称空气源热泵ASHP,它经过制冷剂管路四通阀转换，夏季可以供冷，冬季可以供热。 .调控构造图.监控内容冷冻水系统监控内容： 开关状态供水温度高低水位监测回水温度故障报警水位超限报警旁通阀调