楼宇自控系统原理图

第四节楼宇宇自控系统的的主要监控对对象及监控原原理1内容供配电系统（（电力设备监监控系统）照明系统空调系统给排水系统冷热源系统2建筑物自动化化系统的功能能：1、制定系统的的管理、调度度、操作和控控制的策略；；2、存取有关数数据与控制的的参数；3、管理、调度度、监视与控控制系统的运运行；4、显示系统运运行的数据、、图像和曲线线；5、打印各类报报表；6、分析系统运运行的历史记记录及趋势；；7、统计设备的的运行时间、、设备维护周周期和保养管管理情况等。3供配电基础电力网输配电线路和和变电所输电、配电高高压、低压电压等级8级0.220.38361035110220Kv负荷等级一级负荷、二二级负荷、三三级负荷4常见供电方案案0.22/0.38kv，负荷小、可可靠性低，临临近变电所供供电。1路10（6）kv供电，三级级负荷供电、、或一级负荷荷备用电源。。2路10（6）kv供电，负荷容容量大，可靠靠性高，一二二级负荷常用用方式。2路10（6）kv、自备发电机机备用，负负荷容量大，，可靠性高，，一级负荷。。2路35kv、自备发电机机备用，特大大负荷，大型型企业、超高高层建筑。5负荷分布及变变压器配置负荷计算装机容量KVA、供电电压设备层（技术术层）选择超高层建筑设设备设分区电电梯、水泵、、配电房变压器选择容量、形式、、施工便利6常用高压供电电方案一备一用结构简单容量小可靠性低同时供电结构复杂容量大可靠、通用7图2-31楼宇中变配电电系统的基本本结构楼宇变配电系系统基本结构构8常用低压配电电方案放射式、星型型可靠、容量大大耗材树干式、总线线型简便、容量小小省料混合式折中、常用9后备供电与应应急供电智能建筑用电电负荷分类一类：保安型型负荷二类：保障型型负荷三类：一般型型负荷常用配电方案案两路市电中间间联络、全失失电启动发电电机组一类负荷两路路市电同时供供电、末端自自切消防、安全、、消防电梯、、应急照明工作区照明、、部分电梯、、通道照明空调、水泵、、其它照明10供配电系统监监测变送器只监不控11一、电力设备备监控系统的的监测要求1)高压进线柜：：三相电压、、三相电流、、有功功率、、无功功率、、功率因数。。2)所有高压开关关的开关状态态、故障跳闸闸状态。3)变压器温度。。4)低压进线柜：：三相电压、、三相电流。。5)所有低压进出出线开关的开开关状态及故故障跳闸状态态。6)低压主要配电电回路电能计计量。7)柴油发电机三三相电压、三三相电流、频频率及运行或或故障信号、、油位指示及及报警信号。。8)变压器室、高高／低压配电电室、发电机机房内温度。。12供配电系统监监测主要内容容各自动开关、、断路器状态态监测三相电压、电电流检测有功、无功功功率与功率因因素检测电网频率、谐波检测变压器温度检检测与故障报报警用电量检测通常有专业公公司提供数据据接口电力设备监控控的工程实现现（上位机功功能）P7213二、照明设备备监控系统(一)照明设备监控控系统监控需需求分析(二)照明控制模式式(三)照明系统监控控的工程实现现14（一）照明设设备监控系统统监控需求分分析(1)办公室及酒店店客房等区域域此类区域的照照明控制方式式有就地手动控制、按时间表自自动控制、按按室内照度自自动控制、按按有/无人自动控制制等几种。(2)门厅、走道、、楼梯等公共共区域在现代化建筑筑物中，此类类区域的照明控控制主要采用用时间表控制的方式。(3)大堂、会议厅厅、接待厅、、娱乐场所等等区域此类区域照明明系统的使用时时间不定，不不同场合对照照明需求差异异较大，因此此往往预先设定几种种照明场景，使用时时根据具体场场合进行切换换。15(4)泛光照明系统统单个或单组泛泛光照明灯的的照明效果一一般由专用控制器进行控制，不不受楼宇自控控系统的控制制，但照明设设备监控系统统可以通过相相应接口（一一般为干接点点接口）控制制整个泛光照照明系统的起起/停和进行场景景模式选择。。(5)灾难及应急照照明设备灾难及应急照照明设备的起起动一般由故故障或报警信信号触发，属属于系统间或或系统内的联动控制。(6)其他区域照明明除上述讨论的的几个典型区区域、用途照照明外，建筑筑物照明系统统还包括航空空障碍灯、停停车场照明等等，这些照明明系统大多均均采用时间表控制方方式或按照度度自动调节控控制方式进行控制。16干接点的定义义：无源开关；具具有闭合和断断开的2种状态；2个接点之间没没有极性，可可以互换；常见的干接点信号有：1、各种开关如如：限位开关关、行程开关关、脚踏开关关、旋转开关关、温度开关关、液位开关关等；2、各种按键；；3、各种传感器器的输出，如如：环境动力力监控中的传传感器：水浸浸传感器、火火灾报警传感感器、玻璃破破碎、振动、、烟雾和凝结结传感器；4、继电器、干干簧管的输出出；17（二）照明控控制模式(1)时间表控制模模式这是楼宇照明明控制中最常常用的控制模模式，工作人人员预先在上上位机编制运运行时间表，，并下载至相相应控制器，，控制器根据据时间表对相相应照明设备备进行起/停控制。(2)情景切换控制制模式在这种模式中中，工作人员员预先编写好好几种常用场场合下的照明明方式，并下下载至相应控控制器。(3)动态控制模式式这种模式往往往和一些传感感器设备配合合使用。(4)远程强制控制制模式除了以上介绍绍的自动控制制方式外，工工作人员也可可以在工作站站远程对固定定区域的照明明系统进行强强制控制，远远程设置其照照明状态。(5)联动控制模式式联动控制模式式是指由某一一联动信号触触发的相应区区域照明系统统的控制变化化。18实现照明控制制设备开、关控制断路器控制定时控制光电感应控制制智能控制（BA程序控制）室外路灯、广广告牌室内走道灯、、智能家居泛光照明、场场景模式19公共照明系统统监控照明总控制柜柜区域1区域2区域3区域4区域...程序（定时））控制手工干预控制制现场控制过道灯+红外感应器3种控制模式20智能照明系统统结构框图定时控制场景模式21（三）照明系系统监控的工工程实现2z74.tif22三、冷热源设设备监控系统统(一)冷源系统监控控原理(二)热源系统监控控原理23(一)冷源系统监控控原理1.冷水机组水冷式热泵机机组在制冷工工况下的工作作原理与冷水水机组完全相相同，而风冷冷式热泵机组组的控制更加加简单（没有有冷却水循环环系统，由风风冷式热泵机机组的室外机机承担水冷式式热泵机组冷冷却水循环的的功能，且室室外机由热泵泵机组自带控控制器自行控控制）。2.冷冻水循环建筑物空调冷冷源系统的冷冷冻水循环见见图2-39左半部分，它它将从各楼层层空气处理设设备循环回来来的高温冷冻冻水送至冷水水机组制冷，，然后再供给给各空气处理理设备。3.冷却水循环建筑物空调冷冷源系统的冷冷却水循环见见图2-39右半部分，它它的主要任务务是将冷水机机组从冷冻水水循环中吸取取的热量释放放到室外。244.设备间联动及及冷水机组的的群控冷水机组是整整个建筑物空空调冷源系统统的核心设备备，冷冻水循循环、冷却水水循环都是根根据冷水机组组的运行状态态进行相应控控制的。5.冷冻水回路二二次水泵变频频的控制方案案如前所述，在在冷冻水回路路采用定流量量水泵的情况况下，为平衡衡负荷侧变流流和冷水机组组侧定流之间间的矛盾，防防止低负荷情情况下(负荷侧盘管水水阀同时关小小)水泵对管路及及泵本身的冲冲击，应在冷冷冻水供回水水总管上加装装旁通回路，，通过旁通阀阀的开度控制制平衡水管压压力(见图2-43a)。6.冰蓄冷系统冰蓄冷的基本本思想是利用用夜间低谷电电价时段制冰冰蓄冷，而白白天高峰期融融冰供冷。251)冷水机组起/停控制及状态态监视。2)冷水机组故障障报警监视。。3)冷水机组的手手/自动控制状态态监视。4)冷冻水出水/回水温度监视视等。261)冷冻水泵的起起/停及状态监视视。2)冷冻水泵故障障报警监视。。3)冷冻水泵的手手/自动控制状态态监视等。1)冷冻水供/回水温度监测测。2)冷冻水供/回水总管压力力监测。3)冷冻水循环流流量监测等。。271)冷却塔风机起起/停控制及状态态监视。2)冷却塔风机故故障报警监视视。3)冷却塔风机的的手/自动控制状态态监视等。1)冷却水泵的起起/停及状态监视视。2)冷却水泵故障障报警监视。。3)冷却水泵的手手/自动控制状态态监视等。281)首先，当需要要增加起动一一台冷水机组组时，需要确确定起动哪台台冷水机组，，同样，需要要停止一台冷冷水机组时也也是一样。2)其次，当需要要起动或停止止某台冷水机机组时首先要要确定应增开开或停止几台台及哪几台冷冷冻水泵、冷冷却水泵和冷冷却塔。29(1)制冷机组优先先控制策略在在空调负荷荷小于制冷机机组容量时仅仅运行制冷机机组，只有当当空调负荷大大于制冷机组组容量时才由由蓄冷装置补补充不足部分分。(2)蓄冰优先供冷冷控制策略在在空调负荷荷低于蓄冰设设备最大融冰冰释冷量时，，先由融冰承承担负荷，当当空调负荷大大于最大融冰冰释冷量时，，再投运制冷冷机组补充。。(3)固定比例供冷冷控制策略这这种控制策策略是指蓄冰冰装置与制冷冷机组按照固固定的比例输输出冷负荷，，满足建筑物物空调负荷的的需求。30(4)优化控制策略略这种控制制策略是根据据动态预测负负荷，在约束束条件(包括制冷机组组输出冷负荷荷最大值约束束、蓄冰设备备最大蓄冷量量约束、最大大融冰速率约约束等)的限制制下，，对多多个控控制目目标(包括日日运行行费用用、空空调负负荷、、一个个循环环的剩剩余冰冰量、、制冷冷机组组的起起停次次数等等)进行优优化。。31(二)热源系系统监监控原原理1.热泵系系统制制热工工况监监控原原理热热泵泵机组组对应应的热热源系系统工工作原原理及及监控控内容容与其其在制制冷状状态下下的工工作原原理和和监控控内容容类似似，只只是热热泵机机组内内部冷冷凝器器和蒸蒸发器器的位位置可可以通通过四四通阀阀进行行互换换。2.锅炉系系统监监控原原理锅锅炉炉系统统设备备包括括锅炉炉机组组、热热交换换器及及热水水循环环3部分，，见图图2-47。321)监视锅锅炉的的运行行状态态、故故障报报警。。2)监视锅锅炉的的烟道道温度度、锅锅炉压压力。。3)监视补补水箱箱的高高低液液位的的报警警信号号。4)锅炉的的油耗耗或气气耗的的实时时检测测。5)监视锅锅炉一一次侧侧水泵泵运行行状态态、压压差及及旁通通阀的的开度度。6)锅炉一一次水水的供供回水水温度度。1)监测各各热交交换器器二次次水出出水温温度和和回水水温度度，依依据出出水温温度调调节一一次热热水(或蒸汽汽)调节阀阀，保保证出出水温温度稳稳定在在设定定值范范围内内，温温度超超限时时报警警；有有条件件的检检测二二次侧侧水流流量，，以估估算冬冬天空空调负负荷。。2)监测热热水循循环泵泵的运运行状状态和和故障障信号号，故故障时时报警警，并并累计计运行行时间间。33冷热源源系统统监控控冷源系系统冷水机机组系系统，，包括括冷水水机组组/热泵、、冷却却水循循环和和冷冻冻水循循环三三部分分热源系系统建筑物物空调调系统统的主主要热热源设设备包包括热热泵机机组和和锅炉炉系统统。34冷水机机组利用压压缩机机、冷冷凝器器、蒸蒸发器器等设设备，，人为为控制制制冷冷剂气气液状状态转转换，，并循循环反反复，，制冷冷剂就就将不不断地地冷却却冷冻冻水，，同时时，将将吸收收的热热量释释放到到冷却却水循循环中中。35冷水机机组工工作原原理低温低低压气气体高温高高压气气体释放热热量常温高高压液液体低温低低压气气液共共存蒸发，，吸收收热量量36冷水机机组监监控内内容冷水机机组启启/停控制制及状状态监监视。。冷水机机组故故障报报警监监视。。冷水机机组的的手/自动控控制状状态监监视。。冷冻水水出水水/回水温温度监监视等等。37冷冻水水系统统建筑物物空调调冷源源系统统的冷冷冻水水循环环，它它将从从各楼楼层空空气处处理设设备循循环回回来的的高温温冷冻冻水送送至冷冷水机机组制制冷，，然后后再供供给各各空气气处理理设备备。此此回路路的监监控内内容主主要包包括冷冷冻水水泵的的监控控、冷冷冻水水供/回水各各项参参数的的监测测及旁旁通水水阀的的控制制。空调机机、新新风机机、盘盘管冷冷媒为为冷冻冻水。。38冷冻水水系统统监控控内容容冷冻水水泵的的启/停及状状态监监视。。冷冻水水泵故故障报报警监监视。。冷冻水水泵的的手/自动控控制状状态监监视等等。冷冻水水供/回水温温度监监测。。冷冻水水供/回水总总管压压力监监测。。冷冻水水循环环流量量监测测等。。39冷却水水循环环建筑物物空调调冷源源系统统的冷冷却水水循环环，它它的主主要任务是是将冷冷水机机组从从冷冻冻水循循环中中吸取取的热热量释释放到室室外。。此回回路的的监控控内容容主要要包括括冷却却塔的的监控、、冷却却水泵泵的监监控及及冷却却水进进、回回水各各项参参数的监监测。。40冷却水水监控控内容容冷却塔塔风机机启/停控制制及状状态监监视。。冷却塔塔风机机故障障报警警监视视。冷却塔塔风机机的手手/自动控控制状状态监监视等等。冷却水水泵的的启/停及状状态监监视。。冷却水水泵故故障报报警监监视。。冷却水水泵的的手/自动控控制状状态监监视等等。。41设备间间联动动及冷冷水机机组的的群控控冷水机机组是是整个个建筑筑物空空调冷冷源系系统的的核心心设备备，冷冷冻水水循环环、冷冷却水水循环环都是是根据据冷水水机组组的运运行状状态进进行相相应控控制的的。启动冷冷水机机时，，启动动冷却却塔、、冷却却水循循环系系统、、冷冻冻水循循环系系统的的启动动，当当确定定冷冻冻水、、冷却却水循循环系系统均均已启启动后后方可可启动动冷水水机组组。停止冷冷水机机组时时，停停止的的顺序序与启启动顺顺序正正好相相反，，停止止冷水水机组组、停停止冷冷冻水水循环环系统统、停停止冷冷却水水循环环系统统，最最后是是冷却却塔。。42多台冷冷水机机组启启/停控制制的流流程图图43热源系系统监监控原原理建筑物物空调调系统统的主主要热热源设设备包包括热热泵机机组和和锅炉炉系统统两种种。水冷式式热泵泵机组组在制制冷工工况下下的工工作原原理与与冷水水机组组完全全相同同风冷式式热泵泵机组组的控控制更更加简简单，，没有有冷却却水循循环系系统，，由风风冷式式热泵泵机组组的室室外机机承担担水冷冷式热热泵机机组冷冷却水水循环环的功功能。。44热泵系系统制制热工工况监监控原原理低温低低压气气体高温高高压气气体释放热热量常温高高压液液体低温低低压气气液共共存蒸发，，吸收收热量量45四、空空气调调节原原理目标：：创造一一个温温度适适宜、、湿度度恰当当的舒舒适环环境。。温度调调节夏季：：25C~27C冬季：：16C~20C湿度调调节----相对湿湿度夏季：：50%-60%冬季：：40%-50%46空气调调节设设备调温/调湿设设备加热设设备：：空空气加加热器器（蒸蒸汽、、热水水）、、电加加热器器减湿冷冷却设设备：：表面面冷却却器加湿设设备：：喷喷蒸汽汽法空气状状态调调节基基本方方法冬季新新风加加热加加湿处处理夏季新新风减减温减减湿处处理47空调系系统空调系系统组组成局部式式、集集中式式空调调中央空空调通风48空调系系统组组成进风部部分新新风口口、回回风口口空气过过滤部部分过过滤器器、滤滤网空气热热湿处处理部部分直接接接触式式、表表面式式（盘盘管、、叶片片）输送和和分配配部分分风机、、风管管冷热源源部分分冷源/热源热热泵泵、冷冷水机机组、、锅炉炉（电、、煤气气、油油）49局部式式、集集中式式空调调集中系系统所有空空气处处理设设备在在一个个集中中的空空调机机房内内，空空气经经处理理送到到个房房间，，特点点是便便于设设备安安装与与管理理。半集中中空调调系统统除集中中空调调外加加，还还有分分散在在各房房间内内的二二次末末端（（风机机盘管管、变变风量量系统统等）），特特点是是灵活活使用用和控控制。。全分散散系统统局部空空调机机组，，窗式式、挂挂壁（（柜））式分分体机机组50中央空空调形式半集中中空调调、集集中空空调特征：：冷热热源集集中提提供冷热源源热泵冷水机机组锅炉电加热热器51集中空空调系系统原原理图图冷媒由由机组统统一提提供适合商商场、、大开开间办办公室室52（一））空调调处理理机监监控启停状状态手自动动转换换故障报报警53（二））新风风机组组监控控启停状状态手自动动转换换故障报报警54新风机机组的的控制制新风机机组是是一种种没有回回风装装置的空调调机组组，其其检测与控控制同同空调调机组组相同同。新风机机组的的节能能控制制通常常以出出风口口温度度或房房间温温度为调调节参参数。。把出出风口口温度度或房房间温温度传传感器器测量的温温度送送入D