楼宇自动系统设计

PAGEPAGE15目录TOC\o"1-3"第一章概述222第二章BASSS的基本构构成成和基本本功能能2第三章BASSS工程设计计的的关键4第四章BASSS系统的设设计计与选型型5第五章BASSS系统设计计中中应注意意的几几个问题题6第六章结束语语语11概述楼宇自控系统(((BuillddinggAAutoomaatioonSyssteem-BBASS)是智能建建筑筑中不可可缺少少的重要要组成成部分，在在智智能建筑筑中占占有举足足轻重重的地位位。它它对建筑筑物内内部的能能源使使用、环环境及及安全设设施进进行监控控，它它的目的的是提提供一个个既安安全可靠靠、节节约能源源、又又舒适的的工作作或居住住环境境，同时时大大大的提高高大厦厦管理的的科学学性和智智能化化水平。楼宇自动化系统统统设计为为集散散控制系系统，它它是将计计算机机网络及及接口口技术应应用于于楼宇自自控系系统。它它通过过系统的的中央央监控管管理中中心的集集中管管理和各各现场场控制器器的分分散控制制实现现对建筑筑物内内水、暖暖、电电、消防防、保保安等各各类设设备综合合监控控与管理理。管管理者可可以通通过中央央监控控管理中中心上上的可视视化的的图形界界面对对所有设设备进进行操作作、管管理、警警报等等，同时时通过过网络实实时地地获取各各种设设备运行行状态态的报告告和运运行参数数，可可以有效效的提提高管理理水平平和工作作效率率。利用用计算算机网络络和接接口技术术将分分散在各各个子子系统中中不同同楼层的的直接接数字控控制器器连接起起来，通通过联网网实现现各个子子系统统与中央央监控控管理级级计算算机之间间及子子系统相相互之之间的信信息通通信，达达到分分散控制制、集集中管理理的功功能模式式，即即集散控控制系系统。BAS的基本构构构成和基基本功功能楼宇自控系统通通通常包括括空调调系统、给给排排水系统统、供供配电系系统、照照明系统统、电电梯系统统、消消防系统统及保保安监控控系统统等子系系统。1、BAS构成成主控制器:主控控控制器是是整个个系统中中各离离散化的的现场场控制器(DDCC)的协调者者，其其作用是是实现现全面的的信息息共享,完成现场场控控制器与与中央央监控管管理中中心之间间的信信息传递递、数数据存储储、现现场或远远端报报警等功功能。主主控制器器含有有CPU、存储器器、I/O接口、通通过过网络接接口联联接在一一级网网络上。现场控制器(即即即直接数数字控控制器DDC)):现场控制制器器用于控控制现现场设备备，与与安装在在设备备上的传传感器器件和执执行机机构相联联，每每个现场场控制制器都包包含有有CPU、存储器器、I/O接口。分分设设在现场场，尽尽量靠近近被监监控点，通通过过网络接接口连连接在二二级网网络上。传感器件:装设设设在各监监控点点的传感感器，包包括各种种敏感感元件、端端点点和限位位开关关，接收收并传传送信号号。执行机构:接收收收控制信信号并并调节被被监控控设备。各种软件:包括括括基本软软件和和应用软软件，支支持系统统完成成本身运运行和和外部控控制所所需要的的各种种功能。2、BAS的基基本本功能如下下下：数据采集;各种设备启/停停停控制与与监视视;设备运行状况图图图象显示;各种参数的实时时时控制和和监视视；参数与设备非正正正常状态态报警警；动力设备节能控控控制及最最优控控制；能量和能源管理理理及报表表打印印；事故报警报告及及及设备维维修事事故报告告打印印输出。BAS工程设计计计的关键键一个成成成功BAS工程必须须具具有的要要素：：系统的可靠性：：：BAS在应应用用中稳定定可靠靠，发生生故障障概率降降到最最低可能能限度度。系统的可扩展性性性：随着着系统统应用及及技术术的发展展，BBAS要为为未未来的发发展留留出可扩扩展的的空间。系统的互操作作作性。系统能提供精精精确的、量量化化的控制制模式式，为大大楼能能源控制制提供供可靠保保证。任任一业主主为大大楼安装BAS直接动因因就就是能实实现大大楼能源源消耗耗大幅度度降低低以达到到节省省大楼营营运成成本的目目的。这这就要求BAS整个控制制过过程尽可可能精精确。系统的可监控控控性：BAASS的执行机机构构分散在在各个个楼层的的不同同位置，为为使使系统及及操作作人员能能够监监控到自自动控控制指令令是否否正常，应应考考虑一套套独立立的反馈馈传感感器。系统的联动性性性。BAS系统的设设设计与选选型（1）确定建筑筑物物的功能，了了解业主的需需求。（2）了了解机电电专业业对控制制系统统的要求求，确确定BAS监控范围围，探探讨控制制方案案，确定定控制制功能和和网络络结构。（3）系统选型型。BAS是涉及计计算算机技术术、控控制技术术、通通信技术术等多多种高新新技术术的复杂杂系统统，如何何根据据大厦的的功能能要求从从众多多的产品品中选选择合适适的产产品是十十分重重要的，需需要要综合技技术、经经济各项项指标标进行全全面客客观的比比较分分析和实实地考考察，才才能确确定。通通常可可以从以以下几几个方面面进行行考虑：：a、可靠性高b、技术先进c、互操作性好好好d、符合主流标标标准e、满足实用要要要求f、便于维修g、生命周期成成成本低h、厂家实力与与与售后服务务（4）与土建专专业业共同确定定定中央控控制式式的位置置、面面积，确确定竖竖井数量量、位位置、面面积、布布线方式式等，以以使建筑筑设计计满足智智能化化系统运运行的的要求，与与智智能化系系统设设计形成成和谐谐的统一一整体体，并为为智能能化系统统留有有可扩充充余地地。（5）画出大楼楼BBAS控制网络络图图（6）完成配电电设设备二次回回回路设计计和各各种仪表表的选选择、调调节阀阀计算，确确定定BAS现场传感感器器的规格格、尺尺寸和安安装方方式。（7）画出各子子系系统的控制制制系统图图及各各层管线线敷设设平面图图（8）列出BAASS设备、材材料料表，写写出设设计、施施工要要点，各各专业业图纸会会签。BAS系统设计计计中应注注意的的几个问问题（1）系系统前端端所测测信号尤尤其是是象温度度这样样的模拟拟信号号必须尽尽可能能准确。如何保保保证系统统前端端信号准准确，我我们采取取以下下措施：：*合理理理配置前前端传传感器数数量。探探测点数数设置置过少，则则无无法取得得精确确的前端端信号号；而前前端传传感器数数量（点点数表）过过多多则易造造成信信号之间间耦合合，也使使系统统成本增增大。*正确确确选择传传感器器的安装装位置置。举例例来说说，安装装于送送风管道道内的的温度传传感器器如果安安装在在靠近机机组送送风口处处，则则传感器器检测测得到温温度值值可能偏偏低；；如果安安装在在离送风风口较较远，则则传感感器测得得温度度值可能能要高高一些。这这就就必须根根据风风管的实实际情情况合理理选择择传感器器安装装位置。（2）系系统控制制环节节少、能能提供供丰富的的控制制积算软软件。目前各各各BA厂商提供DDC（直接数数位位控制器器），采采用的是是计算算机数字字输出出信号去去直接接控制电电动水水阀阀门门的开开度，而而无须须中间调调节器器；另外外，DDC内含有丰丰富富的积算算控制制程序，有有比比例（P）算法、比比比例积分分（PI）算法、比比比例积分分微分分（PID）算法。不不不同的PID系数，被被控控对象生生成不不同的反反应特特性曲线线：PID系数较高高，则则对象反反应特特性曲线线较陡陡，也就就是反反应过渡渡过程程较短；PID系数较低低，则则对象反反应特特性曲线线较为为平缓，也也就就是反应应过渡渡过程相相对较较长。理理论上上说，过过渡过过程较短短的话话，则系系统响响应快，换换句句话说，也也就就是系统统控制制精度较较高，但但这并不不说系系统控制制精度度越高就就越好好：由于于空调调系统本本身惯惯性较大大，如如BA系统控制制精精度越高高，系系统越容容易引引起振荡荡，系系统也就就越不不稳定。这这就就要求在在工程程设计和和调试试的过程程中正正确进行行软件件组态，选选择择恰当的的采样样周期和和控制制函数，保保证证系统响响应输输出最优优化，在在系统控控制精精度和系系统稳稳定度之间找找到到最佳平平衡点点。（3）保保证阀门门的“零”开度各类电电电动水阀阀是BA系统主要要执执行机构构，在在空调运运行控控制过程程中阀阀门开度度是BA系统主要要调调节内容容。其其中，保保证阀阀门“零”开度是BA系统控制制精精度重要要保证证。换句句话说说，选择择正确确流量特特性和和合适口口径的的电动水水阀是是BA系统成功功的的重要保保证。*电动动动调节水水阀的的流量特特性是是指空调调水流流过阀门门的相相对流量量与阀阀门的相相对开开度之间间的函函数关系系，目目前工程程上常常用的主主要有有直线流流量特特性、等等百分分比流量量特性性的电动动水阀阀。单位行行行程变化化所引引起的相相对流流量变化化与点点的相对对流量量成正比比关系系的是等等百分分比流量量特性性水阀。该该类类型水阀阀可调调范围相相对较较宽，比比较适适合具有有自平平衡能力力的空空调水系系统，因因此BA系统中大大量量应用的的是等等百分比比流量量特性的的电动动水阀。*电动水阀的口口口径决定了了阀阀门的调调节精精度。水水阀口口径选择择过大大，不仅仅增大大业主投投资成成本，而而且使使阀门基基本行行程单位位变大大导致阀阀门调调节精度度降低低，达不不到节节能目的的；水水阀口径径选择择过小，往往往往会出现现即使使水阀全全部打打开系统统也难难以达到到设定定温度值值，无无法实现现控制制目标。（4）系统的联联动动性BAS联动设计计计目前存存在着着三种方法。一种方式是认为为为应将各各子系系统进行行集成成,即将我们们通通常所称称之为为3A的系统进进行行集成,这种做法,在前几年年中中势头较较大。一一谈到智智能建建筑,就要进行行如如此的集集成,否则就认认为为不称其其为智智能建筑,经过近两两年年的大量量工程程实践,在这方面面又又开始有有点降降温。另一种方式是建建建筑内的的各子子系统都都相对对独立,各子系统统在在处理自自身系系统的工工作外外,与其它各各子子系统没没有系系统上的的物理理联系。这这种种做法,各子系统统工工作状态态好坏坏,完全是该该子子系统自自身的的状况所所决定定,不受其它它子子系统影影响。第三种方式,则是有选选择择性地将将某些些平时工工作上上有联系系的子子系统之之间,产生一种种联联动关系,也不妨称称之之为有关关子系系统的小小集成成。BAS工程设计计计中,我们可可以以采取楼宇宇自自控系统统、闭闭路监视视系统统、防盗盗报警警系统、门门禁禁系统进进行了了有机的的集成成,或称之为为联联动,以满足实实际际运行管管理的的需要。有有关关子系统统的联联动关系,可举某事事件件为例,看其之间间的的相互关关系和和动作。例例如如保安系系统设设置的闭闭路电电视和防防盗报报警系统,白天由于于监监视区域域内人人员来回回走动动,闭路监视视系系统处于于工作作状态,而防盗报报警警系统则则处于于撤防状状态。此建建筑中人流流相对在上上班期间流流动。当下下班人员离离开后,防盗报警警系统处于于设防状态态。考虑到到夜间无人人办公,有些公共共区域的照照明由BA系统控制制关闭,留下少量量的照明灯灯。一旦防防盗报警的的探测器探探测到有人人非法闯入入,立即将报报警信号送送至BA系统,由BA系统控制制开启相关关区域的照照明。同时时,闭路监视视系统立即即进行跟踪踪监视,保安监控控的录像机机则进行实实时录像。另另外,对于大楼楼内设置的的门禁系统统,也与消防防报警系统统进行联动动,当发生火火灾报警并并确认后,有关的消消防通道上上的门禁也也将被旁路路,使人员能能够顺利地地进行疏散散,保证了楼楼内人员的的安全。通过对工程设计计计的实践践感觉觉到,在设计中,若要做到到各各子系统统能有有机地进进行联联动,首先要求求各各子系统统在通通信协议议上应应该一致,避免在集集成成过程中中出现现无法集集成,或是需要要一一些额外外的设设施方可可集成成,给业主造造成成不必要要的负负担。关于信息息资资源的一一致性性,这不仅是是对对承包商商提出出要求,而是对智智能能建筑系系统的的全过程程提出出要求。因因为为目前市市场还还未达到到一个个统一的的规范范,所有的系系统统并不完完全是是由一家家承包包商来提提供,而各生产产厂厂家的产产品并并不都是是完全全一致,它们的通通信信协议也也有所所不同。因因此此，在设计计阶阶段,设计人员员根根据工程程要求求和特点点合理理进行子子系统统之间的的集成成,在集成过过程程中,可以要求求各各子系统统的通通信协议议应能能符合TCP//IIP协议。在楼宇设设备备的控制制中,我们强调调产产品和系系统的的开放性性，目的也就就是是在于使使产品品能有信信息资资源的一一致性性。值得得注意意的一点点是,有许多产产品品供应商商或承承包商都都称自自己的产产品或或系统是是开放放的,能与各家家的的产品进进行通通信,将不同厂厂商商的产品品或系系统集成成在一一个系统统内,并由主系系统统对其进进行监监视和控控制。但但必须注注意,并不是所所有有的产品品都是是完全开开放的的,它们可能能是是由于通通信协协议的差差异导导致系统统集成成中的不不尽人人意,或是需付付出出额外的的软件件编制费费用,修改接口口界界面。建建议从从规划设设计开开始,就必须强强调调系统的的开放放性,强调系统统联联网中的的信息息资源共共享问问题,在以后施施工工、安装装过程程中,均应有所所要要求,前后一致,满足要求求。（5）BAS实实施中中存在的的问题：：A、在系统深化化设设计中,对档次、标准准等等有所降降低,控制点较较少少且不合合理,精度满足足不不了要求,只求系统统能能运行起起来。B、设计BA系系统不仅仅是电电气专业业弱电电人员的的事情情,BA系统中,占大头的的是HVACC,这就要求求必必须与设设备专专业的人人员密密切配合,包括承包包商商的深化化设计计等,均应与设设备备专业人人员密密切配合合。否否则,对原设计计人人员的设设计思思想,控制要求求等,均不能做做到到切合实实际,而只能将将系系统运行行起来来,达不到预预期期的目的的。C、施工问题，质量量达不到到要求。目前国内内的的承包商,由于经营营方方面的原原因,在工地现现场场施工人人员中中，人员素质质差，无法法达到预预期的的目的和和功能能。D、公司内部人人员员,水平参差差不不齐，对工工程程的管理理方式式落后。结束语BAS是多种