智能化系统设计方案

咸阳奥体中心智能化系统工程

设

计

方

案

目录

1、项目概述.....................................................................1

1.1项目名称................................................................1

1.2建设地点................................................................1

2、设计依据.....................................................................1

3、设计原则.....................................................................2

4、需求分析.....................................................................2

4.1全面监控设备运行........................................................3

4.2优化能源管理............................................................3

4.3提高管理水平节省人力....................................................4

4.4延长设备使用寿命........................................................4

4.5系统具有高的开放性......................................................4

4.6高可靠性与高安全性......................................................5

4.7环境舒适................................................................6

5、设计范围.....................................................................6

6、设计方案特点.................................................................8

6.1系统架构................................................................8

6.2LOYTEC楼宇解决方案优势.................................................9

6.2.1LOYTEC楼宇管理平台优势.........................................9

6.2.2LOYTEC自动化服务器优势........................................10

6.2.3LOYTEC控制器优势..............................................11

6.3LOYTEC产品操作便利性..................................................12

6.3.1LOYTEC产品线五屏合一..........................................12

6.3.2移动设备控制.....................................................13

6.3.3可采用触摸屏实现本地控制.........................................13

6.4建筑设备监控系统节能设计..............................................14

6.4.1提高室内温湿度控制精度...........................................15

6.4.2最佳新风量控制...................................................16

6.4.3空调设备的最佳启停控制...........................................17

6.4.4空调水系统平衡与变流量控制.......................................17

6.4.5克服暖通设计带来的设备容量冗余..................................17

6.4.6春季过渡模式、秋季过渡模式的划分................................18

6.4.7采用等效温度和区域控制法.........................................19

7、建筑设备监控系统设计方案...................................................21

7.1建筑设备监控系统监控内容..............................................21

7.1.1系统监控内容.....................................................21

7.1.2系统监控系统图...................................................21

7.2冷冻站监控系统.........................................................23

7.2.1冷冻站监控系统现状...............................................23

7.2.2冷冻站监控系统设计要求...........................................23

7.2.3冷冻站监控系统控制方案...........................................24

7.3锅炉系统...............................................................28

7.3.1锅炉系统现状.....................................................28

7.3.2锅炉系统设计要求.................................................28

7.3.3锅炉系统控制方案.................................................29

7.4空调系统...............................................................30

7.4.1空调系统现状.....................................................30

7.4.2空调系统设计要求.................................................31

7.4.3空调系统控制方案.................................................32

7.5送排风系统.............................................................34

751送排风系统现状....................................................34

7.5.2送排风系统设计要求...............................................36

7.5.3送排风系统控制方案...............................................36

7.6给排水系统.............................................................38

7.6.1给排水系统现状...................................................38

762给排水系统设计要求................................................38

7.6.3给排水系统控制方案...............................................38

7.7变配电系统.............................................................39

7.7.1变配电系统设备现状...............................................39

7.7.2变配电系统设计要求...............................................39

7.7.3变配电系统控制方案...............................................40

7.8照明系统...............................................................40

7.8.1、照明系统现状...................................................40

7.8.2照明系统设计要求.................................................40

7.8.3照明系统控制方案.................................................41

7.9电梯系统...............................................................41

7.9.1电梯系统现状......................................................41

7.9.2电梯系统设计要求.................................................41

7.9.3电梯系统控制方案.................................................42

7.10触摸屏管理系统........................................................42

7.10.1L-VIS触摸屏面板.................................................42

7.10.2LCD屏操作面板.................................................43

7.11图形监控管理界面......................................................47

7.12咸阳奥体中心建筑设备监控系统清单.....................................48

8、能耗监测系统设计方案.......................................................51

8.1能耗监测系统架构.......................................................51

8.2中达电通能耗监测系统优势..............................................53

8.3中达电通能耗监测系统功能展示..........................................54

8.3.1基本信息查询.....................................................54

8.3.2实时信息查询.....................................................64

8.3.3数据查询.........................................................69

8.3.4进阶查询.........................................................84

8.3.5报表下载.........................................................88

8.3.6异常报警.........................................................90

8.3.7节能分析.........................................................94

8.4咸阳奥体中心能耗监测系统清单：.....................................98

9、建筑设备集成管理系统(IBMS)设计方案......................................99

9.1平台软件架构...........................................................99

9.2平台硬件连接..........................................................100

9.3咸阳奥体中心建筑设备集成管理系统技术要求............................102

9.3.1实现跨子系统联动................................................103

9.3.2统计报表.........................................................105

9.4咸阳奥体中心建筑设备集成管理系统功能模块设计........................106

9.4.1、建筑设备监控系统..............................................107

9.4.2综合安防一视频监控系统..........................................118

9.4.3综合安防一门禁（出入口控制）系统...............................121

9.4.4综合安防一防盗报警系统..........................................122

9.4.5综合安防一电子巡更系统..........................................124

9.4.8FAS消防报警系统................................................126

9.5咸阳奥体中心IBMS系统接口要求........................................128

9.6咸阳奥体中心IBMS系统清单............................................128

10、附件一览..................................................................130

11、公司简介..................................................................130

12、营业执照..................................................................131

13、案例......................................................................132

1、项目概述

1.1项目名称

咸阳奥体中心（体育场）

1.2建设地点

咸阳奥体中心位于陕西省咸阳市北城文体功能区，项目用地北邻奥体二路、

南邻北嫄一路，东临奥体一路、西邻平福大道；体育场地块位于用地东侧，净用

地面积250亩。

图1、咸阳奥体中心效果图

2、设计依据

本次咸阳奥体中心智能化系统包括三个部分：建筑设备监控系统、能耗监测

系统和建筑智能化集成系统。

中达电通对于咸阳奥体中心智能化系统的规划设计，严格遵循如下设计依

据：

/甲方提供设计图纸及设计说明

/《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-29

1

/《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

/《电子计算机机房设计规范》GB50174-93

/《电子计算机机房施工及验收规范》SJ/T30003-93

/《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91

/《电气装置安装施工及验收规范》GBJ232-90-92

/《体育建筑智能化系统工程技术规范》JGJ/T179-2009

/《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006

3、设计原则

中达电通对咸阳奥体中心智能化系统的设计应遵循以下原则：

■实用性

建筑设备监控系统的设计应以实用为第一原则。在符合要求的前提下，合理

平衡系统的经济性和超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际，或片面追

求经济性而损害咸阳奥体中心的智能性。

■可靠性

系统必须保持连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成

系统除该子系统之外的其他功能的运行。因为咸阳奥体中心的性质，保证设

备的稳定运行是十分重要的。为此本系统特选用工业级DDC、高屏蔽性的控

制箱，以保证系统的稳定运行。

■易维护性

因为本系统要处理大量的数据，系统复杂，要保证日常运行，系统必须具备

高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维

护强度低，维护费用低。

■开放可扩展性

本建筑设备监控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、

不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。

4、需求分析

咸阳奥体中心作为一个智能化的体育场馆，里面分布着大量的空调通风、制

冷、变配电、照明、给排水等一系列机电设备。场馆内机电设备数量庞大，为了

将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方

2

面通过建筑设备监控系统集中监视和控制，另一方面中达电通作为优秀的楼宇设

备厂家，借鉴国外多年楼宇设备运营管理经验，将楼宇综合管理系统的概念和可

行性方案提供给咸阳奥体中心，使本方案不仅满足咸阳奥体中心现在的需求，更

加对以后咸阳奥体中心的机电设备的运行和维护的高效率，提供了解决方案，提

高咸阳奥体中心综合楼宇设备管理水平。

LOYTEC楼宇管理及控制系统结合创新软件技术和集成各种国际协议，可以

有效集成冷热源、空调、通风、变配电、照明、给排水、电梯、房间控制及安防

等楼宇设备，兼顾管理的可延伸性与就地控制的独立与方便；开放且注重信息安

全的设计，使其与各种办公自动化、饭店管理、物业管理系统都可无缝连结，充

分实现智能楼宇的愿景。

现阶段的楼宇自控技术在快速发展，这也对建筑设备监控系统提出了新的需

求。中达电通根据对咸阳奥体中心项目的分析，得出以下的项目需求：

4.1全面监控设备运行

咸阳奥体中心建筑设备监控系统需要对制冷、供热、通风和空调系统、给排

水系统、变配电系统、电梯系统、能源管理系统等实现监控管理。同时，系统能

够根据设定的参数要求、合理控制设备的运行,监视各类设备和系统的运行状态,

以保证体育场中受系统监控的设备运行正常。

4.2优化能源管理

咸阳奥体中心建筑设备监控系统通过各现场控制器对楼宇内的各类机电设

备进行监视和控制，统一调配所有设备用电量，可以实现用电负荷的最优控制，

有效节省电能，减少不必要的浪费。

中达电通通过分析目前有关体育场馆以及大空间公共建筑工程案例，并结合

在楼宇自动控制领域多年的行业经验，对咸阳奥体中心的主要能耗进行了一个整

体的预测分析：

空调：占总耗能的60%左右（或更高），至少为50%

照明：占总耗能的23M45%

水泵：占总耗能的13%~15%左右

3

电梯：占总耗能的8%左右

咸阳奥体中心拥有庞大的建筑面积，在整个楼宇投入使用后，电力的消耗是

非常惊人的，在咸阳奥体中心大楼内各种设备都是“耗电大户”。

在咸阳奥体中心配置LOYTEC建筑设备监控系统的后，可以实时采集咸阳奥

体中心内用能设备的耗电量（热量表）、耗水量等，并且通过统一的能源管理平

台对咸阳奥体中心进行综合管理。

4.3提高管理水平节省人力

在咸阳奥体中心内，建筑设备监控系统采用集散式的控制管理模式，在投入

使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员，并能及时处理设备出现

的问题。

原来需要咸阳奥体中心的物业人员完成的工作，由LOYTEC建筑设备监控系

统根据预先设计好的程序自动完成，大批的人力将被减少下来，首先节约了管理

上的开支，同时也减少了由于管理众多人员所引起的一系列问题。

4.4延长设备使用寿命

在咸阳奥体中心内配置LOYTEC建筑设备监控系统，设备的运行状态始终处

于系统的监视中，系统可提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印出维护、

保养的通知单，这样可以保证维护人员及时进行设备保养。因此，可以使设备的

运行寿命加长，大大降低了咸阳奥体中心的运行费用。

特别优势

本次咸阳奥体中心配置的LOYTECLIOB控制器可以记录每台设备的运转次

数、运转时间，可以通过控制策略，自动进行设备交替运转，或者进行设备保养,

延长使用寿命。

4.5系统具有高的开放性

LOYTEC建筑设备监控系统采用完全开放的系统结构，从而保证用户在众多

产品供应商中自由选择优质的产品。

中达电通建筑设备监控系统产品集成各种楼宇通讯标准协议，包括LON、

4

BACnet、KNX、Modbus、M-BUS等协议，同时中达电通主控器内置网关功能，可

以通过协议转换接入咸阳奥体中心内的设备。

4.6高可靠性与高安全性

咸阳奥体中心做为第十六届省运会和第十四届全运会的重要场馆，对建筑设

备的高可靠性，以及管理系统的安全性要求较高，为了确保建筑设施的良好运行,

L0YTEC建筑设备监控系统提供了多重保障措施：

1)通讯线发生故障:在系统运行时通讯线的故障并不影响现场控制器的正

常工作。由于每个控制器都拥有各自独立的CPU单元，控制程序事先编

辑完毕下载到控制器中，控制器按照各自的程序运行，使得控制器既可

以单独工作也可以作为系统中的一个控制器工作。因此通讯线的故障并

不影响控制器的运行。

特别优势

当通讯链路故障时，可以通过L0YTEC控制器上的LCD屏方便的进行本

地控制和管理，详见6.2.3、L0YTEC控制器优势。

2)当现场控制器的CPU发生故障时：当现场控制器的CPU发生故障不能运

行时，工作人员可在控制器柜内就地对所控制的设备进行手动控制。

3)中央控制室管理计算机控制楼宇设备。网关管理着通过建筑设备监控系

统接口接入的锅炉、变配电、电梯等控制系统。这样当控制楼宇设备的

计算机故障时，网关计算机仍然能为集成系统提供建筑设备监控系统的

数据。

特别优势

L0YTEC的主控制器，即自动化服务器AutomationServer可以提供多

种接口，并且采用高可靠性设计，达到“十年不关机十年不死机”。

4)LOYTEC建筑设备监控系统中安全和授权被分为两部分：

安全：用户必须通过登陆验证，需要输入用户名和密码正确才能进

入系统。

授权：系统管理员可以分配给用户/组以下4种权限中的一种权限

用户(user(Read))

5

操作管理员(operationmanager(Read/Write))

系统管理员(systemmanager(fullcontrol))

同时根据权限的不同访问类型分以下几种：

无权访问(Noaccess)

只读(Read(R))

读写(Read/Write(RW))

改变(Change(RWXD))

全控(Fullcontrol)

5)LOYTEC建筑设备监控系统拥有数据库备份功能，可实现完全备份。可

备份网络上的所有操作单元的数据库到一个自动化服务器上。从而保证

了系统数据的安全性。

4.7环境舒适

LOYTEC建筑设备监控系统可以对咸阳奥体中心内的设备实施实时控制，实现

对控制目标如空调温度、湿度等的准确调节，最终使咸阳奥体中心环境更加舒适,

满足多种要求，保证在咸阳奥体中心内的工作人员可以体验到环境的舒适性，从

而提高工作效率；同时也可以减少患者因空气不洁(带菌)而引起感染的几率，缩

短治疗周期，提高治愈率。

5、设计范围

根据咸阳奥体中心智能化控制系统的设计要求做工程设计，设计将会参照所

提供之技术说明，并以品质标准进行楼宇自控管理系统的设计。本方案涉及建筑

设备集成管理系统、建筑设备监控系统及能耗监测系统三大子系统。其中建筑设

备监控系统范围包括以下几部分：

•冷热源系统

•空调系统

•送排风系统

•给排水系统

•变配电系统(只监不控)

•照明系统(只监不控)

6

•锅炉系统

•电梯系统（只监不控）

同时，咸阳奥体中心项目智能化设计还包括能耗监测系统、IBMS系统两部

分，本方案将分为阐述方案的特色。

7

6、设计方案特点

咸阳奥体中心共有四层，机电设备较分散，根据这样的建筑特点，我司根据

就近控制、集中管理的原则。在每一个设备机房配置相应的直接数字控制器（DDC）

进行局部控制，在中央控制室配置操作站和网络控制器实现集中控制管理。

咸阳奥体中心作为一个智能化的体育场馆，里面分布着大量的空调通风、制

冷、变配电、给排水等一系列机电设备。机电设备数量庞大，使用LOYTEC建筑

设备监控系统，可以使各系统的设备有效率的运行，在延长使用寿命的同时，节

约大量能源。

6.1系统架构

本次我司采用先进的LOYTEC产品，由于本次咸阳奥体中心项目建筑设备监

控系统要求采用全网络（全IP）的架构。中达电通根据设计要求，本次方案采

用的架构如下所示：

奥体区域1稣由则距离超过100米处，奥体区域N

....................采用光纤收发器接入

本架构有如下特点：

1）每个DDC都采用具有网络架构的控制器，传输速度快，布线成本低

2）每个机房均都配置具备CPU的DDC模块，不出现跨机房控制的模式，从

而保证每个机房的独立运行，互相不受干扰，提高系统的可靠性

3）扩展模块与控制器之间采用网线连接，通过BACnet/IP方式（不是走双

绞线的BACnet/MSTP方式，76.8K）通讯，速度快，且布线方便，成本低。

6.2LOYTEC楼宇解决方案优势

6.2.1LOYTEC楼宇管理平台优势

1）支持纵向跨系统，同一建筑内：可以将传统建筑设备监控系统、智能照

明系统、能源管理系统、房间设施控制系统、房间环境质量检测系统集中到一

个管理平台，支持多种通讯协议和应用协议，在统一的管理平台实现对设备的监

控。如下图所示，系统集成空调、照明、能源管理等系统。

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咸阳奥体中心建筑设备监控系统••，

2）横向跨区域：支持园区型，多栋建筑进行统一管理，LOYTEC控制器层

面对楼宇管理平台提供开放接口，提供硬件OPC接口或者BACnet/IP接口，进

行集成。

如下图所示，利用LOYTEC全球架构的楼宇管理平台，为未来接入中大西安

（咸阳）文化体育功能区的建筑，可以在同一个建筑设备监控平台对其进行统一管

理。

9

如需管理多个建筑，可以整合到同一个楼宇管理平台对其进行统一管理

6.2.2LOYTEC自动化服务器优势

1）楼宇全协议支持

LOYTEC主控制器（称为自动化服务器）具有强大的集成能力，

■可以同时支持骨干通信协议BACnet/IP、BACnetMSTP.Lon/IP、LonFT-10.

ModbusTCP、ModbusRTU,方便架构设计，组网灵活

■支持M-bus、OPC、DALI、KNX,方便能源计量，以及数据共享

■支持无线通信协议WIFI、EnOcean,方便今后扩展

■支持网络协议SNMP、Http、https、ftp、telnet,方便设备管理维护

■VNC,虚拟网络控制台，类似于QQ远程桌面，可以模拟运维人员到控制器前。

■能够满足未来系统扩展需要，保证不过时，可接入运维管理平台中，实现智

能化管理。

本次奥体中心项目优势

产品组成整合方式比较优势

LINX212+LI0B10X在单一设备上直接接集成系统简单、可靠、综合

各种通讯协议和应用系统成本低

多个模块通过各种第三方网关

2）可为IBMS系统提供接口

10

LOYTEC控制器层面对楼宇管理平台提供开放接口，提供全球第一家实现的

硬件（嵌入式系统）OPC接口或者BACnet/IP接口，便于IBMS管理平台对咸阳

奥体中心建筑设备监控系统进行整合。同时，由于采用硬件OPC接口，所以比其

他厂家采用在建筑服务器上安装的第三方软件OPC的速度快，并且极大的系统了

整个系统的稳定性。

6.2.3LOYTEC控制器优势

LOYTEC控制器拥有丰富的型号选择，同时也具备多种协议支持，奥体中心使

用LI0B58X系列控制器，采用BACnet/IP方式通讯，其优势如下：

1）用户体验好，因为控制器采用全网络（IP）通讯方式

LOYTEC建筑设备监控产品全IP化，可以通过IP的方式，将奥体中心内的

各个区域连接起来，传输速度快，控制相应时间段，扩展性好，便于奥体中心机

电设备的整合。

2）运维成本低，因为系统具有高可靠性

•先进嵌入式设计，嵌入式硬件平台+嵌入式软件平台RTEMS

•功耗：功耗低，发热小。

•防水设计：无多余散热孔，可防空调凝结水损坏控制器。

LIOB控制器具有自我诊断功能：

/整机硬件故障诊断、

/I/O端口故障诊断，每个I/O都可以看到正常/错误状态

,嵌入软件故障诊断，内置看门狗（watchdog）技术

通信链路故障诊断，以及内置免费的通讯协议

3）管理随心所欲，因为系统具有高安全性

a）LOYTEC建筑设备监控系统统采用双网段，且防火墙隔离

b）LOYTEC建筑设备监控系统采用SSL、HTTPS证书加密

c）LOYTEC建筑设备监控系统管理方式支持工作站管理方式以及移动方式管

理，在授权的情况，利用手机/平板电脑可直接登录奥体中心控制系统，接受报

警信息

4）操作方便且便捷：

a）带本地控制（LCD屏及手动旋钮），可以实时监测控制器的状态，方便

11

奥体中心管理人员对区域内的设备进行现场维护管理，提高设备的可维护性。

玲I作口

嵌入式背光显示屏幕LWEB-802/803客户端

b）不需要使用时，可以加密码锁，设置密码，仅工作人员可以使用，安全

性高

c）控制器支持热插拔，且可以自动备份，即插即用，万一硬件出了问题，

方便更换

6.3LOYTEC产品操作便利性

采用LOYTEC产品，可支持平板控制或手机控制，可极大提高管理人员的可

操作性，同时提高咸阳奥体中心的智能化水准。

6.3.1LOYTEC产品线五屏合一

LOYTEC产品线五屏合一，包括：LCD屏、L-VIS本地屏、中央监控室、移动设备（包

括手机、）、DRP大屏五部分，可满足用户的多重需求。

12

控制随心所欲，五屏合一

本机LCD屏

£DLP屏+LCD屏

6.3.2移动设备控制

可通过移动设备，例如手机、平板等来对设备进行监控，操作方便，可极大

提高管理人员的便利性，控制随心所欲，操作画面如下所示:

AkbELKI台达移动设备控制

中达电通股份有限公司

•利用手机、平板等移动设备进行管理

6.3.3可采用触摸屏实现本地控制

在咸阳奥体中心项目中，在制冷站采用触摸屏面板，可通过触摸屏来实现制

冷站的本地控制，操作画面如下图所示：

13

A'ELTkl台达

中达电通股份有限公司15寸LVIS本地控制屏

•通过墙体内嵌的15寸LVIS控制屏，实现空调、照明、窗帘及场景模式控制

奥体中心冷冻站监控触摸屏画面:

6.4建筑设备监控系统节能设计

在咸阳奥体中心项目中，中达电通凭借自身多年在自动化领域、绿色建筑、

智能楼宇设计经验，结合中达电通集团在暖通控制方面研发的“DeltaFuzzy

14

Control”算法，本项采用了先进的节能设计，主要如下所示：节能设计的实践、

标准和规范

•丰富的实践经验

中达电通集团在全球25栋绿色建筑的设计、实施与运行经验，这些建筑

获得全球最先进LEED粕金级等奖项（美国绿色建筑协会）

•先进的节能模型

依据中达电通“DeltaFuzzyControl"控制模型，控制模型具有如下节能算

法，这些算法程式编程控制策略放在LOYTEC的LWeb900上或者下发到DDC控制

器来实现。

1）提高室内温湿度控制精度

2）实现最佳新风量控制

3）实现空调设备的最佳启停控制

4）实现空调水系统平衡与变流量控制

5）克服暖通设计带来的设备容量冗余

6）春季过渡模式、秋季过渡模式的划分

7）采用等效温度和区域控制法来控制

以下分别介绍各个控制算法。

•国际家和行业标准

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015

《智能建筑设计标准》GB50314-2015

6.4.1提高室内温湿度控制精度

室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。据美国国家标准局统计资

料表明，如果在夏季将设定值温度下调1C,将增加9%的能耗，如果在冬季将设

定值温度上调1C,将增加12%的能耗。因此将室内温湿度控制在设定值精度范

围内是空调节能的有效措施。欧美等国对室内温湿度控制精度要求为：温度为

±1.5r,湿度为±5%的变化范围。如果技术成熟可以试着依据热负荷补偿曲线

来设置浮动的设定点，这样可以更加有效的自动调整室内温度设定值，使其在楼

宇负荷允许的范围内尽可能的节省能量。

15

传统的建筑由于没有采用建筑设备自动化系统，往往造成夏季室温过冷（低

于标准设定值）或冬季室温过热（高于标准设定值）现象。这不但对人体的健康

和舒适性来讲都是不适宜的，同时也浪费了能源。采用了中达电通楼宇自动控制

系统的智能建筑，不仅可以按照设定自动调节室内温湿度外，还可以根据室外温

湿度的和季节变化情况，改变室内温度的设定，使的更加满足人们的需要，充分

发挥空调设备的功能。空调系统温度控制精度越高，不但舒适性越好，同时节能

效果也越明显。据实际数据计算，节能效果在15%以上。

6.4.2最佳新风量控制

根据卫生要求，奥体中心属于公共场馆，在比赛期间，短时间聚集大量人员，

每人都必须保证有一定的新风量。但新风量取得过多，势必将增加新风耗能量。

在设计工况（夏季室外温26℃,相对温度60%,冬季室温22℃,相对湿度55%）

下，处理一公斤室外新风量需冷量6.5kWh,热量12.7kWh,故在满足室内卫生要

求的前提下，减少新风量，有显着的节能效果。

实施新风量控制的措施有以下几种方法：

根据楼宇内人员的变动规律，采用统计学的方法，建立新风风阀控制模型，

以相应的时间而确定运行程序进行过程控制新风风阀，以达到对新风风量的控

制。

使用新风和回风比来调整、影响被控温度并不是调节新风阀的主要依据，调

节温度主要由表冷阀完成，如果风阀的调节也基于温度，那么在控制上，两个设

备同时受一个参数的影响并且都同时努力使参数趋于稳定，结果就是系统产生自

激，不会或很难达到稳定，所以可以放大新风调节温度的死区值，使风阀为粗调，

水阀为精调。

空调系统中的新风占送风量的百分比不应低于10%o不论每人占房间体积多

少，新风量按大于等于30m3/h.人采用。

为了防止外界环境空气渗入房间，保持房间洁净度，保持房间正压在5~10Pa

即可满足要求，但是如果风压过大将会影响系统运行的经济性，所以在洁净度要

求较高的房间内安装压力传感器（主要测静压）。

中达电通的智能建筑设备监控系统通过控制最佳新风量，来保证奥体中心

16

的节能效果。

6.4.3空调设备的最佳启停控制

对于奥体中心体育场内需要使用空调的区域或酒店房间，为了保证工作开始

时环境的舒适，就需要提前对其进行预冷或预热。另外，室内温度是惯性很大的

被控对象，提前关闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大。

中达电通的建筑设备监控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控

制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能

的目的；同时在预冷或预热时，关闭新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可

以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。

对于小功率的风机或者带软启动的风机可以考虑风机间歇式的控制方法，如

果使用得当，一般每一个小时风机只运行40~50分钟，节能效果比较明显。空调

设备采用节能运行算法后，运行时间更趋合理。数据记录表明，每台空调机一天

24小时中实际供能工作的累计时间仅仅2小时左右。

6.4.4空调水系统平衡与变流量控制

空调系统的节能算法是智能楼宇节能的核心，通过科学合理的节能控制算

法，不但可以达到温湿度环境的自动控制，同时可以达到相当可观的节能效果。

中达电通根据空调系统最远端和最近端的空调机在不同功能状态和不同的

运行状态下的流量和控制效果测量参数分析，可以得到空调系统具有的动态特

点。中达电通建筑设备监控系统编辑命按照热交换的实际需要动态的调节各空调

机的电磁阀，控制流量进行相应的变化，因此总的供回水流量值也在始终处于不

断变化之中，为了影响这种变化，供回水压差必须随之有所调整以求得新的平衡。

6.4.5克服暖通设计带来的设备容量冗余

咸阳地区气候多样、天气复杂，而且年波动较大，所以采用预测算法将会非

常有用。在实际控制中可以采用夜间扫风、间歇性控制等等先进的策略在不增加

投资的基础上可以达到良好的节能效果。

根据中达电通团队从已经实施过的项目经验看，目前我国绝大多数暖通系

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统，尤其是公共建筑类别，为了保证能在最不利的环境情况下正常运行，在设计

时往往采用静态方法计算负荷，而且还乘以较大的安全系数，以至于在设备（如

制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、风机等）选型方面往往偏大。暖通系统是一个

典型的动态系统，一年的中的负荷绝不是均匀分布的，即使是一天的中的负荷也

是随时间而变化的。不恰当的冗余将会造成能源的浪费，而这种冗余是很难用人

工监测的方式加以克服。如果严格根据国家《民用建筑采暖通风设计规范》中的

规定，以累年日平均气温稳定通过W5℃的起止日之间的日期为采暖期的话，那

么北方地区的采暖期应该是每年的10月中下旬直到次年的4月中上旬，有将近

半年的久。由于智能建筑科学地运用楼宇自动化系统的节能控制模式和算法，动

态调整设备运行，有效地克服由于暖通设计带来的设备容量和动力冗余而造成的

能源浪费。据统计，在供暖系统的调节中，用48小时的日平均气温预报来确定

锅炉房的供水、回水温度，比凭经验供暖，在确保室温不低于18℃的情况下，

可节省大约3%的能源。只是采纳了气温预报就可以节省3%〜5%的能源，如果

大楼的供热部分能够自动检测室外温度和采集室内温度，并且以其为供热负荷的

重要依据，那么仅此一项在供暖季节省的能量不低于5%。

6.4.6春季过渡模式、秋季过渡模式的划分

春季过渡模式的判断标准是两条，其一是本地区的历史室外计算（干球）温

度记录。其二是室外日平均气温是否达到10℃o满足两个条件时系统进入春季

过渡季节模式，此时系统将根据时间表自动调节空调机组新风量的大小，以保证

室内的舒适度。

当室外最高温度超过26℃时，中达电通建筑设备监控系统系统将采取秋季

过渡季节的控制模式，采用夜间吹扫的办法，充分利用室外凉爽的空气净化房间

并且把房间的余热带走。吹扫时间可以跟据气候的变化进行调整，夜间扫风系统

主要依据热负荷曲线，而不是主要使用时间程序。

秋季过渡季节模式的判断标准其一为本地区的历史室外（干球）温度记录，

其二是室外日平均气温是否达到8℃o满足两个条件时系统进入秋季过渡季节模

式，此时系统将根据运行的热湿负荷曲线以及时间表自动调节空调机组新风量的

大小。但是如果室外最高温度低于15℃时，系统将采取春季过渡季节的控制模

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式，取消夜间吹扫的办法。

春秋过渡季可以也由奥体中心建筑设备监控系统管理人员来确定，当运行人

员认为现在季节已经不需要供冷、供热，并且已经停止运行冷冻站、换热站，在

此状态下物业管理人员可以判定现在为过渡季。

过渡季会尽量采用新风，当温度出现反复时，由于系统没有制冷、制热的能

力，所以只保持最小新风量的供给。

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6.4.7采用等效温度和区域控制法

人体对于温度的反映比较敏感，但对于相对湿度的反映则要迟钝很多，相对

湿度在35%〜65%之间人体的反映比较迟钝，但是超越65%以后或低于35%,

人体对湿度的反映非常激烈，冬季比较干燥，因此需要加湿，相对湿度在此时将

会成为舒适度的主导因子。所以先进的控制策略将在此项目中占有极为重要的地

位。否则，相同的投资，同样的设备，将会产生截然不同的控制效果。

在整个控制过程中，中达电通的控制策略是不单一采用温度作为控制指标,

而是采用舒适度为控制指标，即使用等效温度为控制指标(T=25℃,e=50%)。

除了采用等效温度作为控制指标，还要采用区域控制的方法，即人体对外界环境

在一定区域内感觉都是比较舒适的，所以没有必要将等效温度控制在一个点，而

是将其控制在一定的范围内，这样可以使系统更加容易稳定，能够非常有效的节

约能量，仅此一项技术，年节能就可以在普通策略的基础上再节省10%。

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7、建筑设备监控系统设计方案

根据咸阳奥体中心智能化工程建设总体规划的要求，并依据所提供的咸阳奥

体中心智能化系统设计要求、弱电系统图等相关资料，结合咸阳奥体中心的具体

特点，利用中达电通在暖通空调、自控系统、通讯技术、计算机网络以及软件工

程等方面先进技术和丰富经验，为咸阳奥体中心设计出一套符合现代化体育场的

智能建筑建筑设备监控系统。

系统的设计方案包括从整体架构设计、设备的选型、DDC的配置、监控内容

和方式、软硬件功能等方面均做了详细的阐述，相信一定会为咸阳奥体中心建筑

设备监控系统争取获得鲁班奖做出一份贡献。

7.1建筑设备监控系统监控内容

7.1.1系统监控内容

本次建筑设备监控系统的设计，是依据咸阳奥体中心的设计要求配置的，主

体的设计思想是以设计说明要求结合设计图纸为准。

整个咸阳奥体中心建筑设备监控系统的监测和控制主要包括下列系统：

•冷冻站系统

•空调系统

•送排风系统

•给排水系统

•变配电系统（只监不控）

•照明系统（只监不控）

•锅炉系统

•电梯系统（只监不控）

7.1.2系统监控系统图

根据上面的设计架构，咸阳奥体中心项目建筑设备监控系统系统图如下

所示：

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咸阳奥体中心建筑设备监控系统架构设计特点如下:

奥体中心整个智能化系统采用先进的网络设计，骨干（交换机之间）采用光

纤，末端（监控设备的连接）接入采用铜缆，保证数据通过端到端的IP方式传

输，传输速度快。

通讯网络采用全网络架构设计:

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7.2冷冻站监控系统

7.2.1冷冻站监控系统现状

本次咸阳奥体中心冷冻站监控系统位于49轴制冷机房，主要包括如下设备:

设备台数设备位置

电制冷水冷式冷水机组3台制冷机房

地源热泵机组1台制冷机房

冷水循环泵3台制冷机房

冷热水循环泵2台制冷机房

冷却水循环泵3台制冷机房

地源侧循环泵2台制冷机房

冷热水循环泵2台制冷机房

冷却塔2台屋顶

定压补水装置2套制冷机房

软水箱1套制冷机房

集分水器2套制冷机房

咸阳奥体中心项目冷源设置2台500kW电制冷机组+1台300kW地源热泵

机组提供集中空调冷源，电制冷冷水机组冷水供回水温7/12C.地源热泵机组夏

季提供7/12℃空调冷水，土壤侧水温35/3OC；冬季提供47/42℃空调热水，土壤

侧水温5/10C,空调冷热水和土壤侧水系统定压均设置在体育场一层的集中制冷

机房。

7.2.2冷冻站监控系统设计要求

根据图『002设计说明一中4.1.2所述：

制冷机房设备由制冷机厂家成套提供并通过通用数据接口向BA系统提供数

据给建筑设备管理系统集中监视。其控制要求如下：

地源热泵机组启停顺序：夏季地源热泵系统启动顺序为地埋管侧循环水泵、

空调循环水泵、地源热泵机组，夏季停机顺序相反。冬季热泵系统启动顺序为空

调循环水泵、地埋管侧循环水泵、地源热泵机组，冬季停机顺序相反。

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冷水机组启停顺序为：冷却塔风机、冷却水循环水泵、冷水循环水泵、电制

冷冷水机组，停机顺序相反

冷冻机房内所有设备启停控制及状态显示，故障报警；

冷源侧、地源侧水温温度、压力、流量、冷量等参数记录、显示；

地源热泵机组程序启停及分台数控制；

差压旁通变流量控制

板式换热器控制要求：根据板式换热器二次侧出水温度与给定值之差调节一

次侧电动阀门开度。控制循环泵的启停，监测循环泵的运行及手自动状态、故障

报警。

换热变频水泵控制要求：根据室外气象温度、二次水供回水温度和最不利用

户供回水压力（压差），来通过变频器调整循环水泵的运行频率，从而改变二

次水的运行流量。

7.2.3冷冻站监控系统控制方案

■监控点位

咸阳奥体中心项目冷冻站监控系统