建筑设备监控系统的检测授课1298

2023/1/311智能建筑工程检测

上岗培训讲座建筑设备监控系统的检测潘培新

2012年9月2023/1/312内容提要一.BA系统工程检测部分案例介绍二.BA系统检测的一般定义：三.BA系统检测应遵行的几项原则：四.检测方案制定：五.

检测仪表等级选定：2023/1/313六、检测技术流程：七、检测依据和合法性处理：八、BA系统检测的一般方法：九、检测规程实施分析2023/1/314一、BA系统工程检测部分案例介绍

1.现场仪表安装错误：2.系统测量问题：3.控制品质问题：2023/1/3151.现场仪表安装错误：①流量计安装位置错误，一是位置错误，如中央空调系统分、集水管旁通管前后错误；二是安装前后距离不够，测量误差；②温度计安装错误，如中央空调系统分、集水器测量温度死区安装问题；新风机温度计太近引起震荡问题；管道太细不懂采用扩大管安装问题等等③压力计在超过60℃的液体、蒸汽和可凝气体高温工作区不装冷凝管问题；2.系统测量问题：系统测量精度问题；同一测量点温度，不同显示表显示不一致问题；热电阻两线连接线路过长的误差问题；变送器的校准问题（0点，迁移，量程标定等）；选用低精度仪表（5级流量计）；自己组装的设备替代标准产品、间接取样取代直接取样设备（蒸汽流量、空调计量采用换算法）；2023/1/316流量、压力采样数据处理问题（造成某系统控制不稳，相当于老是引进干扰；没有经过数字滤波）；曲线校正问题（某批国外著名品牌变送器，技术文件介绍线性度很好，但量值严重偏离，要采用DDC的曲线拟合、误差校正技术）；变送器对负载的要求，电流型、电压型的负载特性问题；滤网压差开关不作调校，造成堵不报警或不堵乱报警；设备的性能指标不做调校等等。3.控制品质问题：开关量控制的时延太长问题；闭环调节系统的控制品质问题（某国外知名品牌厂家技术员将震荡的控制品质说成是节能功能）；2023/1/317二、

BA系统检测的一般定义：

BA系统是智能建筑工程中子分部工程；BA系统的功能实现好坏，是通过其功能性指标和性能性指标所达到的质量好坏来体现，因此要对BA系统工程做工程验收或评判BA系统的功能实现好坏，需对BA系统进行现场检测，即工程检测。所谓检测就是对对象的检验和测定，在对BA系统的检测过程中，主要是围绕对功能性指标和性能性指标好坏的判定，对BA系统的产品质量、安装质量、系统测量精度和控制精度，以及功能实现的正确性，进行检查、验看、测量和确定。

BA系统的工程检测，按检测指标大类划分，可分为功能性指标检测和性能性指标检测两大部分，按检测方法，可分为仪表和量具法、比对法、模拟法、黑盒子法等，按检测层面划分可分为中央监控站、子系统（DDC站）与现场设备（传感器、受送器、执行机构等）三个层面；按检测信号性质划分，可分为模拟信号、开关信号和数字信号的检测等等。最终都是根据需求指标和控制策略对系统控制过程的输入指标和输出指标的正确性进行检测。

（对需求指标、检测策略、控制策略不作评判）

2023/1/318三、

BA系统检测应遵行的几项原则：1.必须由行业主管部门认可的专业检测机构，对经授权的检测项目进行检测；（GB-503393.1.5)2.现场检测人员至少两名以上，必须持证上岗（经过上岗培训且经考核合格的工作人员）；3.制定由建设方组织有关人员(各工程责任单位）制定并经检测机构批准实施的检测方案；（规范3.4.2，和规程3.4有出入，出入点主要是编制检测方案的主体是检测单位还是建设方）；4.采用符合规定的科学检测方法；5.检测仪表必须经过计量认证，并在计量认证有效期内；6.使用至少高一等级被检仪表的检测仪表。7.按规定的检测技术流程进行；8.采用合法的检测依据和评判标准。

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四、检测方案制定：

由于建设方使用要求以及采用的建筑设备不同，BA系统所组成的各子系统、控制策略有不同形式，因此对BA系统检测，应结合设计技术文件和建筑设备实际情况制定不同的检测方案。

检测方案要素组成，根据50339的规定，应包括项目，数量和检测方法（3.4.2），在实际操作中，从公正合法的角度出发，还应包括，参加人员范围、检测仪表种类和精度等级、检测标准等内容。

（附录1：参考样本）2023/1/3110

五、

检测仪表等级选定：对于检测机构使用的检测仪表等级选定，由于50339规范中只是规定了高精度仪表（6.2.5)，而目前的BA系统设计，往往不标注测量仪表的精度，所以根据对大量BA系统检测积累的数据以及现场仪表配置精度的事实，建议可采用表1所列精度的检测仪表。

2023/1/3111序号名称规格精度备注1水准仪

设备、线槽等安装检测2塞尺0.05×10mm

设备、线槽等安装检测3皮尺30m0.1%

4角尺90°0.1°设备、线槽等安装检测5钢板尺300mm;150mm0.1%

6钢卷尺2m0.1%

7万能角尺150°0.1°设备、线槽等安装检测8线锤

9直流电桥

0.2级热电阻检测10水浴锅

热电阻检测11标准温度计-50℃~200℃0.2级温度比照检测12数字多用表

0.2级电压、电流、电阻测量13兆欧表250V；500V

设备、线路绝缘测试

表1.检测仪器仪表2023/1/311214精密电阻箱

0.02级模拟热电阻信号15信号发生器0~50Ma;0~20V0.1级模拟控制信号输出16双臂电桥

0.1级接触电阻和线路检测17接地电阻仪

1级接地电阻检测18多路记录仪

0.5级记录历史曲线，检测回路调节曲线19秒表

时间检测20空气压差表

0.2级压差检测21超声波流量计

0.5级水流量检测22风速仪

1级通风排风量检测23湿度计

2级湿度检测24照度仪

1级

照度检测25钳型电流表

0.5级电流检测2023/1/311326压力校验台

压力传感器检测27标准压力表各式0.5级压力检测28受持式压力校验仪

0.5级压力传感器检测一、

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六、检测工作技术流程：

控制系统的好坏，最终判定就是对对象的控制能否得到正确的结果？即是否能根据需要的输入信号，输出符合控制策略的正确执行，以达到预期的功能，（这里讲的输入、控制策略、输出是泛称概念，如人的行为：感觉输入、思考、执行；检测仪表：感测、计算、输出；自动控制系统：输入、算法、输出等都是）。而BA系统中的输入和输出又是通过输入设备和输出设备来实现，产品（设备）质量和安装质量的好坏，将直接影响系统的好坏；另外在BA系统中很多功能性指标必须是在性能指标达到标准后才能实现（反之也然）；所以产品质量、安装质量、系统功能、系统性能是相互关联的。因此要判定BA系统好坏，首先要对输入的正确性有一个判定，即对输入设备的安装质量、功能实现，性能符合（精度等）等进行检测，在判定合格后，再进行输出信号和输出设施的检测和判定。输出信号和输出设施的检测，应根据系统的控制步骤，对相关功能性指标和性能性指标一一进行检测和判定。

2023/1/3115七、检测依据和评判标准合法性处理：

50339对BA系统检测验收所规定的评判标准为工程合同技术文件、施工图设计文件以及设备、产品的技术文件所提供的技术指标，但现实中，一是有关技术文件往往不提供系统测量精度和系统控制精度标准（原因之一是：目前的设计事实上是设计院仅做系统方案设计、点位布置和管线敷设的工程图设计；施工单位根据所投标产品再做设备安装详图、接线、控制策略、软件编制等深化工程图设计。设计上的脱节造成设计深度不够）；二是如上所述，功能性指标的好坏和现场设备产品和安装质量以及系统性能性指标有很大的关联性，在50339中，现场设备安装质量的检查是根据50303规范中6、7章的安装标准执行，而50303规范的安装标准仅是电气盘柜安装质量和电动、电加热及电动执行机构接线的标准；设计技术文件和产品技术文件实际上也经常缺少相关安装标准；三是对现场仪表配置，工艺设计文件中也少有提及选用仪表的精度指标和系统控制指标。因此造成检测判据的不确定性。

2023/1/3116处理办法：1.工程前期，建设单位和设计单位应重视控制工艺设计的图纸设计深度，工程资料管理的把关；另一层意思就是检测单位在制定或审查检测方案时，要关注BA系统安装标准和性能指标的确定；2.若无传感器、执行器等的安装质量指标，根据50339—6.2.4条文说明规定，可执行50093—《自动化仪表工程施工及验收规范》；若无系统测量、系统控制量精度指标，（系统控制精度是关键，系统控制精度决定测量精度；系统测量精度决定现场仪表精度），可在建设方、设计方、施工方确认的情况下，参照从BA工程实际惯例和行业经验统计出的表2和表3有关数据执行。（当然系统测量精度也可参照现场仪表配置精度制定）

2023/1/3117表2BAS系统测量精度指标推荐表（工程级）项目名称精度指标项目名称精度指标温度≤±1.5%电压≤±1.5%压力≤±1.5%电流≤±1.5%流量≤±2.5%电度≤±1.5%照度≤±2.5%频率≤±1.5%湿度＜±5%热能＜±2.5%空气品质＜±5%

2023/1/3118表3BAS系统控制精度指标推荐表（工程级）项目名称精度指标备注项目名称精度指标备注开关量输入响应时间≯2S中央站空调湿度调节静差≯±5%RH大空间开关量输出响应时间≯5S输入-输出压差调节静差≯±2%

液位≯±0.1M浮球开关调节系统稳定性不发散

新风温度调节静差≯±2℃

调节系统品质特性1:4,1:10衰减曲线法空调温度调节静差≯±2℃

热交换器温度调节静差≯±1.5℃

2023/1/3119八、BA系统检测的一般方法：1.开关量信号检测：①输入开关信号的检测：采用专用响应时间测量仪进行在线检测；对实时性要求不高的系统，也可模拟或实际输入一个开关量信号，采用对讲机加秒表方式，在现场和中央站对功能性和响应时间进行检测。②控制输出开关信号的检测：根据每一控制步骤，采用专用响应时间测量仪进行在线检测；对实时性要求不高的系统，也可模拟或实际输入一个开关量信号，采用对讲机加秒表方式，在输入和输出现场对功能性和响应时间进行检测，2.模拟量输入信号检测：根据50339对主控项目检测的要求，应对模拟输入信号进行系统测量精度的检测，即对包括输入、信号链路、控制器、显示器所有系统误差的测量判定；对采用变送器的输入设备，检测点不少于3点，热电阻、热电偶等材料类传感器，检测点不少于2点。基本方法有在线比对法、离线比对法和模拟输入法等2023/1/3120①在线比对法：标准表放置在相同工况的被检表位置；设置检测量到需要的检测点，在系统的显示端（中央站）和标准表进行比对；检测点设置一般为量程的0，50%，90%，机械0位和电气0位不重合的，还要对机械0位进行检测。热电阻、热电偶检测允许在常温以上的2个检测点进行检测。典型在线比对法检测的模拟输入设备：中央空调水系统流量变送器采用高精度超声波流量计检测，检测量调节采用调节阀门或改变变频泵流量方式设置；允许标准表放置的被检空调系统风管温度传感器检测，检测量调节采用常温和高于常温的设置（系统必须是稳定的）。连续式液位变送器等的检测也可采用此法。

2023/1/3121②离线比对法：标准表无法放置在相同工况的被检表位置时，可采用离线比对法检测，但前提是输入设备的安装位置和安装质量必须符合测量的技术条件。离线比对法检测采用被检表和标准表同时放置在模拟工况环境内，设置检测量到需要的检测点，在系统的显示端（中央站）和标准表进行比对；检测点设置一般为量程的0，50%，90%，机械0位和电气0位不重合的，还要对机械0位进行检测。热电阻、热电偶检测允许在常温以上的2个检测点进行检测。典型离线比对法检测的模拟输入设备：压力变送器，与标准表一起安装于压力校验台或手持式压力校验设置，设置检测量到规定的检测点；热电阻，与标准表一起放置于水浴锅，设置检测量到规定的检测点；温度变送器的检测，模拟工况环境可选用可调温湿度发生器，设置检测量到规定的检测点；湿度变送器的检测，模拟工况环境可选用可调温湿度发生器，设置检测量到规定的检测点；

2023/1/3122③模拟输入法：输入设备无法在现场进行检测，可采用模拟输入法。具体做法为：输入设备在实验室或工厂进行检测，得出误差；用标准信号发生器，在系统输入端输入规定检测点对应的信号，在系统的显示端（中央站）和标准信号对应的物理值进行比对，得出误差，按两项误差平方和的平方根计算方法，得出系统测量精度。典型模拟法检测的输入设备：湿度变送器；气体分析变送器；热量计量变送器；蒸汽流量计、输出执行设备等等。3、模拟量—开关量传感器信号的检测模拟量—开关量传感器，在BA系统中主要有空调系滤网开关型压差传感器，开关型防冻传感器，浮球开关式液位传感器等等，此类信号的检测分为两个部分，开关量信号参照开关量信号检测方法检测；模拟信号，采用仪表和量具测法，在实际或模拟工况环境中进行测定。

2023/1/3123在线式流量比对法检测示意图系统显示离线式温度比对法检测示意图水浴锅实物照片标准压力表被检压力传感器系统显示离线式压力检测比对法示意图手持式压力校验仪2023/1/31264、调节系统的检测：

调节系统的性能好坏，应采用调节系统性能指标作为检测验收判据。调节系统的调节指标有：稳定性；静差C；超调量B；衰减比n；过渡时间t；震荡周期T等（图示）；

50339的6.3.5主控项目（空调与通风系统功能检测）中对调节系统检测指标的描述是稳定性、响应时间和控制效果，在自动控制领域中，稳定性有公认的定义、控制效果在BA系统中一般可近似为静差C，唯独响应时间，由于工况的不同（如功率余量的不同，工艺设备技术参数不同等），响应时间无法给出统一的标准，所以引进衰减比n指标，衰减比n指标既定性反映了稳定性和定量反映了控制品质，又隐含了响应时间指标，所以推荐以稳定性；静态指标静差C；动态指标衰减比n作为调节系统的检测指标。（设计特别说明者例外）；2023/1/3127

BA系统工程检测，可采用衰减曲线法，即稳定运行在某一工作状态的闭环调节系统，采用在设定端施加5%—10%最大量程的给定值，（模拟阶跃信号输入），根据中央站历史趋势图显示或从现场调节对象传感器接出的无纸记录仪显示的系统输出曲线波动进行检测；以第一个波幅值和第二个波幅值的衰减比为4：1到10：1作为动态指标进行检测，其中4：1是比较理想的动态指标，对于变化缓慢的控制系统（波动一次要半小时以上的），可按10：1或无波动作为动态指标。（至少要在4：1以上，若小于4，会引起输出设备的多余动作和控制对象指标波动）系统在新的稳定工作状态下的量值与给定值的误差（静差）作为静态指标。在检测过程中，可采取数字滤波、采样平均、曲线拟合等技术措施，过滤噪波信号。

2023/1/31282023/1/31292023/1/3130X1：X2=4：1X1：X2=10：1系统输出为4：1和10：1衰减曲线cB0.05tT2023/1/3131系统发生等幅