楼宇自动化系统总结(共8篇)
楼宇自动化系统总结 篇1
楼宇自动化系统 结课论文
题目: 浅析消防自动化系统(FAS)
学院:
信 息 科 学 技 术 学 院
班级: 11级通信工程二班
姓名:
邱静
指导教师: 李 广 强
完成日期: 二零一三 年 十月 月 二十 日
浅析消防自动化系统
摘 要: 随着国民经济的发展和科学技术的进步,人们对建筑物的功能要求越来越高,于是我国的智能化建筑也应势而发展起来。我国2000年10月正式实施的 《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2000,明确了智能建筑的概念:以建筑为平台, 兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统, 集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合, 向人们提供一个高效、舒适、便利、安全的建筑环境。消防安全就是其中很重要的一部分。本文通过对自动消防系统发展趋势分析,讲述了自动化消防系统的内容,并对火灾自动报警系统的作用和具体技术进行探讨。
关键词:智能化;自动消防;自动报警装置
一.背景 1.在国外
日本自 1984年以来,在许多大城市建设了“智能化街区”、“智能化楼”,新建的建筑中有80%以上为智能化建筑。新加坡政府为推广智能建筑,拨巨资进行专项研究,计划将新加坡建成“智能城市花园”。印度也于1995年起在加尔各答的盐湖开始建设“智能城”。其他国家如法国、瑞典、英国、泰国等国家也不断兴建智能建筑。2.在中国
中国香港智能建筑发展也较早,相继出现了汇丰银行大厦、立法会大厦、中银大厦等一批智能化程度较高的智能建筑。中国大陆第一幢智能大厦是1989年建成的北京发展大厦。1986年智能建筑被列为国家“七五”重点科技攻关项目,开始进行可行性研究阶段,该项目1991年通过鉴定。1992年中国进入了智能大厦的高速发展阶段,其发展速度和规模在世界上绝无仅有。目前,全国已有上千幢智能大厦。智能建筑在中国已成为建筑市场的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”。粗略估计,目前全国从事智能建筑的企业超过3000家,产品供应商近3000家。中国有152家设计院和127家系统集成商具有智能建筑专项设计资质。智能建筑随着经济的持续稳健增长,其数量和水平正逐年提高,深圳居民对智能建筑的认可度也越来越高。目前深圳的安防覆盖率居全国之首。深圳还是国家发改委选定的全国社区信息化建设试点城市,深圳信息化社区的技术装备程度走在全国前列。深圳智能建筑及相关行业的企业有数千家,一些国际上最新的技术、产品都能在深圳同步上市。比如,深圳地区是全国安防产业的重要发源地和产品集散地,吸引许多
I 国外知名品牌中国总代理都在此落户,并集中了全国70%左右的安防一级代理商,各类安防企业的年营业额超过30亿元。3.智能建筑火灾危险性
智能建筑多以高层或者超高层为主,并且多为高级宾馆、高级办公楼,对消防系统要求极高。由于建筑面积大、人员密集、设备材料多,建筑上竖向孔洞多(电梯井、电缆井、空调通风管等),使得引发火灾的可能性增大,起火因素复杂,火势蔓延途径多,消防人员扑救难度大,人员疏散困。另一方面由于智能化建筑比传统建筑投资了较多技术先进、价格昂贵的设备和系统,一旦发生火灾事故,除了造成人员伤亡外,多种设备及建筑物遭受损害造成的损失也比一般建筑严重得多,所以在智能建筑中,对智能建筑的消防系统应立足于防范于未燃,因此火灾自动报警系统的重要性更加突出,而且对于系统的安全可靠性、技术先进性及网络结构、系统联网方面有着更新更高的要求。二.目的
楼宇自动化系统采用网络标准
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统,作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分,担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。三.楼宇自动消防系统及发展趋势
随着高层、超高层建筑的大量涌现,信息化(IT)的时代的到来,人们 对建筑自动化的要求也越来越高。作为智能建筑中一个相对独立的子系 统,火灾自动报警与联动控制系统或消防自动化系统(FAS)的研究与工
II 程设计也愈来愈显得重要。
就我国的发展趋势而言,火灾报警与联动控制系统总的特点是起步 晚但发展迅速。自20世纪80年代初期起,随着我国消防事业的发展,无 论是在系统产品的研究与生产,还是在工程设计、安装、调试方面、标准 化、实用化尤其是法规化方面都取得了长足的进展,其数字化、自动化的 含量也越来越高。可以说已初步实现了消防设计、安装、调试、维护与管 理的网络化和自动化。
面对高新技术的发展机遇和国内市场国际化的竞争挑战,消防产品 向高可靠、自动化、网络化的火灾探测报警技术发展。传统火灾自动报警 与现代自动报警系统的区别主要在于探测器本身的性能,其中现代自动 报警系统使系统确定火灾的数据处理能力和自动化程度大为增加,减少 了误报警的概率,增加了系统可靠性,这是现代火灾探测报警技术的发 展方向。
四.火灾自动报警系统概述 1.报警模式和分类
火灾自动报警系统是为了早期发现并及时通报火灾,以便采取有效 措施使火灾得以控制和扑灭而设置在建筑内的一种自动消防设施,也是 与火灾作斗争的有力工具。1.1-----报警模式
(1)自动确认模式:在任何一个报警区域,如果有一个火灾探测器报
警,同时有一个手动报警按钮报警,或者有两个及两个以上的火灾探测 器同时报警,则火灾自动报警系统自动确认报警。
(2)人工确认模式:当报警区域为闭路电视的区域,火灾探测器报警
时,消防控制室的值班员将闭路电视的显示切换到报警的防火分区进行 报警确认;报警区域不在闭路电视的区域,则由控制室的值班员用对讲 机通知现场值班人员到报警现场进行报警确认。1.2-----分类
根据建筑物防火等级的不同,其自动报警系统采用不同的结构形 式,一般来说报警系统有如下3种类型。(1)控制中心报警系统。
集中火灾报警控制器设在消防控制室内,其
III 他消防设备及联动控制设备,可采用分散长久地控制和集中遥控两种方 式,各消防设备工作状态的反馈信号,必须集中显示在消防控制室的监 视或总控制台上,以便对建筑物内的防火安全设施进行全面控制与管 理。控制中心报警系统探测区域可多达数百甚至上千个。(2)集中报警系统。
火灾报警控制器应设置在由专人值班的房间或
消防值班室内,若集中报警不设在消防控制室内的,则应将它的输出信 号引至消防控制室,这有助于建筑物内整体的火灾自动报警系统集中监 控和统一管理。(3)区域报警系统。
采用区域报警系统时,其区域报警控制器不应超
过3台,因为未设集中报警控制器,当火灾报警区域过多而又分散时就 不便于集中监控与管理。五.火灾探测的方法
火灾的探测,是以探测物质燃烧过程中产生的各种物理化学现象为机理,从而实现早期发现火灾这一目的。因为火灾的早期发现,是充分利用灭火措施、减少火灾损失、保护生命财产的重要保证。世界各国对于火灾自动报警技术的研究,都致力于火灾探测手段的研究和实验,试图发现新的早期探测方法,开拓火灾自动报警技术的新领域。
从物质燃烧的基本规律出发,选择合适的火灾探测器来探测火情是一个首要问题。因为任何一个探测器都不是万能的,都有一定的环境适应性,也有一定的局限性。要有效地发挥各种探测器的作用,就要掌握各种火灾探测器的探测原理及其适用场合,扬长避短。
IV
结束语
自动消防系统能及时发现建筑的火灾隐患,采取相应措施及时扑 救,将可能酿成大祸的火灾消灭在阻燃期或初期,防止灾害扩大。总之, 自动消防系统的作用不言而喻,在智能化大楼中,消防报警系统级别越 高,对大楼可否安全使用起决定作用。因此,在楼宇自动化过程中对减灾 灭火系统应予以足够的重视。
参考文献:
(1)陈虹.楼宇自动化技术与应用.北京: 机械工业出版社.2003(2)秦兆海.智能楼宇技术设计与施工现场总线技术.北京: 清华大学出版社.2003(3)殷际英.楼宇设备自动化技术.北京: 化学工业出版社.2004(4)陈龙.智能建筑楼宇控制与系统集成技术.北京: 中国建筑工业出版社.V 致 谢: 本论文从立题到论文撰写整个过程都是在指导教师李广强的悉心指导下完成的。特别是指导教师在学习上,思想上都给予我极大的关怀和帮助,在传授我知识的同时,更注重培养我解决问题的思路和方法及创新能力,为我今后学习和工作打下了坚实的基础并开阔了我的视野。指导教师敏捷的思维和孜孜不倦的探索精神是我永远学习的榜样,我所取得的每一点进步无不凝聚着指导教师李广强的心血,我将最诚挚的谢意奉献给我的指导教师李广强。
VI 1
楼宇自动化系统总结 篇2
1 楼宇自动化概念
楼宇自动化 (BAS) 系统是运用现代控制技术、计算机技术、通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统, 它将建筑物内的所有机电设备连接到一个控制网络上, 通过网络对其进行综合的监视、控制、管理, 以便营造一个安全、舒适、高效、节能的建筑环境。
2 楼宇自动化系统
2.1 暖通空调子系统
2.1.1 设计关键
空调与冷热源系统是建筑物中能量消耗最大的系统, 据统计占整个建筑耗能量的50%以上, 也是创造舒适度的重要保证, 所以不论是从节能还是从舒适度方面来说都要求楼宇自动化控制系统对其做全面综合的监视与控制。楼宇自动化控制系统实施的成功与否, 关键一点是要看其对暖通空调子系统控制的成功与否。
实现一个优秀的暖通空调控制系统, 首先必须有一个优秀的暖通空调系统。其次是暖通空调工程师和自动控制工程师的密切配合, 参照《智能建筑设计标准》, 合理布置监测、控制点, 列出监控点位表。
(1) 合理配置自控元件。既要保证前端所测参数能准确反映测量点的实际值, 又要保证末端执行机构能准确理解控制器发出的指令。比如, 各类电动阀门是B A系统的主要执行机构, 在空调运行控制过程中, 阀门的开度是主要调节内容, 因此, 保证阀门“零”开度就成了提高空调运行系统控制精度的一个重要条件。
(2) 合理配置前端检测元件的数量。探测点过少, 不能取得精确的前端信号, 探测点过多, 则不但会造成信号之间的耦合, 而且会增加系统投资。
(3) 正确选择前端检测元件的安装位置, 使其所测参数具有高代表性。
(4) 合理选用控制器:选择能直接控制末端执行机构的控制器, 以减少系统控制级数, 提高系统可靠性;选择内含丰富积算控制程序的控制器, 以增加控制策略的选择性。
(5) 空调运行控制系统是一个过程控制系统, 理论上说, 过渡过程短, 则系统反应快, 控制精度高, 但控制精度过高会引起系统振荡, 造成系统不稳定。这就要求在工程设计和调试过程中正确进行软件组态, 选择合适的采样周期和控制函数, 保证系统响应输出最优化, 在系统控制精度和系统稳定性之间找出最佳平衡点。
2.1.2 控制策略
(1) 尽可能缩短冷热源设备的运行时间, 减少运行台数和输出功率, 避免无功运行。
(2) 空气处理过程中, 避免冷热量相互抵消且最大限度利用回风。
(3) 采用变风量、变水量控制技术, 实现水泵、风机的最佳启停点和最佳状态点控制。
(4) 非连续工作的空调对象, 事先可设定若干基本状态进行工作, 状态间可自动切换。同时系统根据移动探测器检测的信息也可切换这些基本状态。
(5) 运用自适应控制与模糊控制原理等高级控制软件, 自动改变室内温湿度设定值, 提高控制精度。
(6) 自动记录各种设备的运行时间, 自动转换运行顺序, 提醒下次保养维修时间。
(7) 监视各设备的运行状态、故障状态、手自动状态;控制启停。
2.2 照明子系统
据统计, 照明约占商业建筑总能耗的1/4, 所以对照明系统的优化控制也是楼宇自动控制系统的一个重要任务。
(1) 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制;按事先设定的基本状态进行切换, 在不同时间提供不同的灯光效果。
(2) 根据移动探测器反馈的信号, 自动将无人区灯关闭, 将有人区域灯光调到最合适亮度。
(3) 按自然光补充强弱自动调整室内照明亮度, 达到最佳水平。
(4) 会议室、贵宾室、演讲厅等区域设置场景功能, 可按不同情景改变场景, 同时和会议系统联动, 使灯光、音响、摄像同步。
(5) 在车库, 当移动传感器被触发时, 打开相关区域灯光, 一定时间后关闭。
(6) 监视各回路的开/关状态、故障状态、手/自动状态。
2.3 其它子系统
楼宇自动控制系统对给排水、电梯、变配电、消防、安全防范、车库管理等子系统只进行运行状态与故障状态监视;在非正常情况下对各子系统执行联动控制。
3 楼宇自控系统集成
系统集成是将分散的、相互独立的各子系统通过物理集成、网络集成、应用集成为一个大系统, 用相同的环境、软件界面进行集中监视、统一管理。
(1) 实现系统集成, 各子系统必须具备良好的开放性, 能和外界进行良好的数据交换。
(2) 利用网关、智能化路由器实现系统集成。
(3) 利用OPC、ODBC技术实现系统集成, OPC协议是为解决应用软件和各种驱动程序的通信而产生的一项工业技术规范和标准, 任何支持OP C的产品都可实现无缝系统集成。
4 跨子系统联动, 提高整体管理水平
楼宇自控各子系统经系统集成后, 从集成平台的角度上看, 就如同一个系统一样, 无论信息点或受控点是否在一个子系统内都可以建立联系, 有效地对大楼内各类事件进行联动管理, 提高了对突发事件的响应能力。子系统间的联动几乎是任意的, 可通过编程实现。
(1) 当保安系统发出报警信号, CCTV系统可在控制室内自动切换到相应区域图像信号, 并进行录像;门禁系统关闭指定的出入口, 只能由保安打开。
(2) 当消防系统发出火灾报警信号时, CCTV系统可在控制室内自动切换到相应区域图像信号, 观察是否误报或火情大小;门禁系统迅速打开相关层的电磁锁, 确保人员迅速疏散;配电照明系统和通风系统及时关断相应层的新风机组、风机盘管和配电照明。
(3) 在特殊场合, 进入房门需经保安人员许可时, CCTV将图像切换到指定监视器上, 由保安人员认可后才可进入房门。
(4) CCTV与巡更联动, 在巡更人员到达巡更点时, 联动摄像机保证巡更者安全。
(5) CCTV与车库管理系统联动, 当有车辆进出时, 联动摄像机进行录像;当停车场系统故障时, 联动摄像机观察情况, 在控制室内操作栅栏机, 保证车辆通行。
(6) 当有人读卡, 照明系统打开相应区域的照明;空调系统打开新风机组、风机盘管。当有人进入办公室后打开空调。
5 楼宇自动化系统发展前景
未来楼宇必将充满各种各样的智能设备, 楼宇控制网络中的传感器、执行器等都是智能的, 楼宇的基础设施能无缝隙地将数据网、控制网连接起来, 形成整体楼宇网络, 并延伸至因特网, 真正做到局域和远程信息实时监控、数据资源的综合共享以及全局事件快速处理的一体化的科学管理, 使建筑管理人员远在千里之外也能实现其职责;物业公司可以跨地区对所属楼宇进行物业管理;楼宇设备厂家可以通过网络持续了解自己设备运行情况, 及时指导维护人员对设备进行维护保养。
参考文献
[1]祝敬国.空调节能与建筑智能化[M].1999
[2]郭维均, 俞洪.智能建筑基础[M].北京:中国计量出版社, 2001
智能楼宇自动化系统 篇3
关键词:智能建筑;楼宇;自动化系统
智能建筑是信息技术在建筑领域应用的必然结果。随着智能化技术的日益成熟和广泛应用,建筑智能化程度随科学技术的发展而逐步提高,近年来得到了迅速的发展和普及,也日益得到了社会广泛的认同和重视,建筑智能化已经成为现代高档建筑的主要特征。
一、智能建筑综述
1.智能建筑(Intelligent Building)是楼宇自动化系统(BAS: Building Automation System)、通信自动化系统(CAS: Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS: Office Automation System)三者的有机结合。
2.楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分。楼宇自控系统是用于完成楼内设备自动控制的一套系统,它通过传感器采集现场数据,然后将信号送至智能设备,对实际工况进行逻辑分析,驱动执行器完成自动控制。楼宇自动化系统涉及空调制冷系统、变配电系统、照明系统、供热系统及电梯等的计算机监控管理。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物内的设备与建筑环境的全面监控与管理,为使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作和生活环境,为管理者提供方便的管理手段,为经营者减少能耗并降低管理成本,为物业管理现代化提供物质基础。早期的楼宇自动化系统中并没有控制网络,控制系统只是由气动控制装置和一束束电线组成,这样的控制系统功能比较简单,灵活性也不好。传统的楼宇自动化系统就其本身而言是一种封闭的系统,主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议,互不兼容。后来固体物理技术的出现使逻辑电路取代了连线和继电器,气动控制装置和电子仪表板也让位于直接数字控制器(Direct Digital Controllers— DDCs)。但当客户想要连接不同厂家的DDC 系统或设备时,无法兼容的问题就显得特别突出了。由于系统封闭,不同子系统间无法共享相同意义的信息。随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代,只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。开放的、互操作的控制系统—— LONWAORKS 技术是开放系统的一种完整的解决方案,它已经成功地应用于许多领域。LONWORKS技术是支持完全分布式的网络控制技术,是开放的、可互操作的控制系统的一个技术平台。LONWORKS控制网络技术的应用为新一代开放的、互操作的控制系统打开了一扇大门,其在实现智能楼宇监控方面有较明显的优势。
二、我国楼宇自动化系统发展现状
随着国家节能减排战略的提出,建筑节能势在必行,建筑节能离不开建筑智能,而楼宇自动化系统作为建筑智能的核心所在,市场潜力巨大。据“IDC 能源观察”的一份最新报告估计,到2018 年智能建筑市场规模与现在相比将翻3倍,智能建筑领域的支出将从现在的73 亿美元升至2018 年的219 亿美元左右。全国范围来看,各个城市的楼宇自动化系统水平参差不齐,“北上广深”等发达地区的智能建筑行业发展相对比较成熟,楼宇自动化系统水平较高,其他一二线城市正逐步跟上,而大部分三线城市的建筑智能化行业发展较慢,楼宇自动化系统水平较低。总体来说,我国的智能建筑行业还不够发达,根据《2013-2017 年中国智能建筑行业发展前景与投资战略规划分析报告》,我国智能建筑起步于1990 年,比美国晚了6 年,比日本晚4 年。
三、楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理
1.楼宇自动化系统的组成
楼宇自动化系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准,楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入楼宇自动化系统考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与楼宇自动化系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。
2.楼宇自动化系统的基本功能
楼宇自动化系统的基本功能可以归纳如下:
(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。
(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。
(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。
(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。
(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。
(6)能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。
(7)设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。
3.楼宇自动化控制系统的原理
楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统, 也称分布式控制系统(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC),完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常規仪表控制功能单一的局限性。通过安装于中央控制室的中央管理计算机上的管理软件,系统地管理相互关联的设备,发挥设备整体的优势和潜力,提高设备利用率,优化设备的运行状态和时间,延长设备的使用寿命,降低能源消耗,降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有CRT 显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行,最终降低了设备的运行成本。
四、结语
正由于楼宇自动化系统上述的现状和高额的投资,业主常常会问楼控系统到底还有无必要。答案是非常肯定的,楼宇自控系统完全有必要。即使楼控系统运行在最低层次,即接通状态,根据统计资料,和手动相比它仍然能节能10% 以上。假设建筑物的生命周期是六十年,而设备的运行费用(包括能耗费用和设备维护费用)可能达到初期投资的三倍以上。因此对本系统的投资和对节能的改造,无论从什么方面看都是极为值得的。可以说,楼宇自动化系统的优化和改造直接关系到建筑物的可持续发展,甚至可以说,和我们国家的命运紧密相连。
参考文献:
[1]赵炜. 浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J]. 科技广场,2007(9):247-248.
[2]刘光平. 楼宇自控系统发展及应用分析[J]. 建筑节能,2013(12):82-86.
楼宇自动化专业论文 篇4
摘要:智能建筑的概念和楼宇自动化系统简介,并列举了当今几大楼宇自控生产厂商的自控系统功能简介和实际运用。
关键词:智能建筑 楼宇自动化系统 概念
一 关于智能建筑
智能建筑的概念,在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 (Hartford)市建成。我国于90年代才起步,但迅猛发展势头令世人瞩目。
智能建筑是信息时代的必然产物,建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。
智能建筑应当是:
“通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间的内在联系,以最优化的设计, 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。”
建筑智能化结构是由三大系统组成:楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)
二、楼宇自动化系统简介
楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem简称BAS),是智能建筑不可缺少的一部分,其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等,以提供一个既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人的工作或居住环境。
三、楼宇自动化系统的组成与基本功能:
建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准,BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入BAS考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。
建筑设备自动化系统的.基本功能可以归纳如下:
(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。
(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。
(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。
(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。
(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。
(6)能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。
(7)设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。
四、楼宇自动化控制系统的原理
楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统(Distributedcontro systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行。
五、 楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介
楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品:
第一代:CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)
BAS从仪表系统发展成计算机系统,采用计算机键盘和CRT构成中央站,打印机代替了记录仪表,散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息,下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息,作出决策,完成全部设备的控制,中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。
第二代:DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)
随着微处理机技术的发展和成本降低,DGP分站安装了CPU,发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站,可以独立完成所有控制工作,具有完善的控制、显示功能,进行节能管理,可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成,分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点,中央站完成监视,分站完成控制,分站完全自治,与中央站无关,保证了系统的可靠性。
第三代:开放式集散系统(20世纪90年代产品)
随着现场总线技术的发展,DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块,应用ON现场总线,从分内部走向设备现场,形成分布式输入输出现场网络层,从而使系统的配置更加灵活,由于onWorks技术的开放性,也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构,分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(ON)。
第四代:网络集成系统(21世纪产品)
随着企业网Intranet建立,建筑设备自动化系统必然采用Web技术,并力求在企业网中占据重要位置,BAS中央站嵌入Web服务器,融合Web功能,以网页形式为工作模式,使BAS与Intranet成为一体系统。
网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统,它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。
EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术,实现各个层次的集成,从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。
目前,规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。
结束语
楼宇自动化系统总结 篇5
一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分:一部分专门处理设备的控制功能;另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准,使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则,并不涉及实现细节。
BACnet协议模型为:(1)所有的网络设备,除基于MS/TP协议的以外,都是完全对等的(peertopeer);(2)每个设备都是一个“对象”的实体,每个对象用其“属性”描述,并提供了在网络中识别和访问设备的方法;设备相互通信是通过读/写某些设备对象的属性,以及利用协议提供的“服务”完成;(3)设备的完善性(Sophistication),即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力,由设备的“一致性类别”(ConformanceClass)所反映。
1.1BACnet的体系结构
BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议,遵循OSI模型体系结构,BACnet体系结构层次图如图1所示。BACnet协议从硬/软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑,目前支持五种组合类型的数据链路/物理层规范。其中主从/令牌传递(MS/TP)协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上,支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上,支持星型和总线拓扑。
BACnet没有严格规定网络拓扑结构,如图2所示。其中:网段(Segment)是多个物理网段通过中继器(R)连接形成的段落区间;网络是多个网段通过网桥(B)连接而成的,每个网络都形成一个MAC地址域;BACnet/Internet网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器(RT)互联起来形成的`网际网。
在BACnet拓扑中设备之间只存在一条逻辑通路,无需广域网的最优路由算法;其次,BACnet具有单一的局部地址空间,所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议,向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。
网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网(不同的数链层)的连接,并通过协议报文进行“路由器”的自动配置、路由表维护和拥塞控制。BACnet路由器与每个网络的连接处称为一个“端口”。路由表中包含端口的下列项目:(1)端口所连接网络的MAC地址和网络号;(2)端口可到达网络的网络号列表及与这些网络的连接状态。图2中,“1/2RT”是半路由器,由PTP连接形成一个完整的BACnet路由器,即BACnet网际网将广域网技术向应用层屏蔽。
BACnet应用层即BACnet应用实体,通过API(应用编程接口)为上层应用程序服务,并与对等应用层实体通信。应用实体由两部分组成:用户单元和应用服务单元(ASE)。ASE是一组特定内容的应用服务。而用户单元支持本地API、保存事务处理上下文信息、产生请求ID、记录ID对应的应用服务响应、维护超时重传机制所需的计数器以及将设备行为要求映射为对象。
BACnet应用层提供证实和非证实两种类型的服务。BACnet定义了四种服务原语:请求、指示、响应和证实,它们通过应用层协议数据单元(APDU)传递。由于BACnet建立在无连接的通信模式上,所以OSI模型提供端到端服务的传输层部分简化功能也由应用层实现,分别为:可靠的端到端传输和差错校验;报文分段和流量控制;报文重组和序列控制。
1.2BACnet的对象、服务和功能组
BACnet采用面向对象技术,借此提供一种表示楼宇自控设备的标准。在BACnet中,对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构,网络设备通过读取、修改封装在应用层APDU中的对象数据结构,实现互操作。BACnet目前定义了18个对象,如表1所示,每个对象都必须有三个属性:对象标志符(Object_Identifier)、对象名称(Object_Name)和对象类型(Object_Type)。其中,对象标志符用来唯一标识对象;BACnet设备可以通过广播自身包含的某个对象的对象名称,与包含相关对象的设备建立联系。BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”,通过对其属性的读取可以让网络获得设备的全部信息。
表1BACnet对象
对象名称应用举例01模拟输入AnalogInput模拟传感器输入如机械开关On/Off输入02模拟输出AnalogOutput模拟控制量输出03模拟值AnalogValue模拟控制设备参数如设备阀值04数字输入BinaryInput数字传感器输入如电子开关On/Off输入05数字输出BinaryOutput继电器输出06数字值BinaryValue数字控制系统参数07命令Command向多设备多对象写多值如日期设置08日历表Calender程序定义的事件执行日期列表09时间表Schedule周期操作时间表10事件登记EventEnrollment描述错误状态事件如输入值超界或报警事件。通知一个设备对象,也可通过“通知类”对象通知多设备对象11文件File允许访问(读/写)设备支持的数据文件12组Group提供单一操作下访问多对象多属性13环Loop提供访问一个“控制环”的标准化操作14多态输入Multi-stateOutput表述多状态处理程序的状况,如制冷设备开、关和除霜循环15多态输出Multi-stateOutput表述多状态处理程序的期望状态,如制冷设备开始冷却、除霜的时间16通知类NotificationClass包含一个设备列表,配合“事件登记”对象将报警报文发送给多设备17程序Program允许设备应用程序开始和停止、装载和卸载,并报告程序当前状态18设备Device其属性表示设备支持的对象和服务以及设备商和固件版本等信息
在BACnet中,把对象的方法称为服务,对象及其属性提供了对一个楼宇自控设备“网络可见信息”的抽象描述,而服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。BACnet设备通过在网络中传递服务请求和服务应答报文实现服务。BACnet定义了35种服务,并将其划分为6个类别:(1)报警与事件服务(AlarmandEventServices)包含8种服务处理环境状态的变化,提供了BACnet设备预设的请求值改变通告、请求报警或事件状态摘要、发送报警或事件通知、收到报警通知确认等方法;(2)文件访问服务(FileAccessServices)包含2种服务,提供读写文件的方法,包括上/下载控制程序和数据库的能力;(3)对象访问服务(ObjectAccessServices)包含9种服务,提供了读、修改和写属性值以及增删对象的方法;(4)远程设备管理服务(RemoteDeviceManagementServices)包含11种服务,提供对BACnet设备进行维护和故障检测的工具、方法;(5)虚拟终端服务(VirtualTerminalServices)包含3种服务,提供了一种面向字符的数据双向交换机制,使其他具有专有特性的楼宇自控设备成为一个BACnet虚拟终端并使BACnet网络能对其进行重构;(6)网络安全服务(NetworkSecurityServices)包含2种服务,提供对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。
BACnet功能组规定了实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。BACnet已定义了13个功能组,包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。
1.3BACnet设备级别和设备等级说明
在实际的楼宇自动化系统中,没有必要也不可能所有的设备都支持、包含上述所有的对象和服务。因此,BACnet定义了6个一致性类别(设备级别)。一致性类别的分级编号为1~6,最低级别是类别l。每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集,且包含低级别的所有服务。
为了帮助用户和工程人员确定不同BACnet设备之间的互操作性,需要厂商为每个设备提供标准格式文件以标识设备中己实现的BACnet标准的内容,即文件需包括设备符合BACnet等级的说明。这个文件就是PICS(ProtocolImplementationConformanceStatement),它包括:(1)标识厂商和描述设备的基本信息;(2)设备符合BACnet的级别;(3)设备所支持的功能组;(4)设备所支持的基于标准或专有的服务,设备启动或响应服务请求的能力;(5)设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述;(6)设备支持的数据链路技术;(7)设备支持的分段请求和响应。
2BACnet的互联网扩展
目前,BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术附件H中称之为“隧道”技术,并将其设备称之为分组封装/拆装设备,简称PAD。其作用就像一个网关/路由器,这在图2中两个半路由器连接广域网形成一个完全的BACnet路由器有所体现。第二种技术附件J中称之为BACnet/IP,设备直接封装IP帧/包在BACnet网络和Internet上传输。
PAD将BACnet报文数据封装在IP协议数据包内传输,在目的BACnet网络解封。因此每个连接Internet的BACnet网络都要配置PAD网关/路由器。它可以是一个单独的设备,也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。
ASHRAE于1999年1月正式发布附件J并成为美国国家标准。它规范了支持TCP/IP的设备组建BACnet网络的技术,并称之为BACnet/IP网络,简称B/IP,是一个或多个IP子网组成的集合,整体具有单独的BACnet网络号。BACnet/IP网络报文在网络层是IP包,在传输层是UDP数据报,从而实现与Internet的TCP/IP协议的融合。
办公楼宇标识系统设计 篇6
现代标识、标牌导向系统是环境中静态的识别符号,是沟通人与人之间在日常生活交往中不可忽视的示范作用,作为执政为民的行政机关,还是服务于民的大中型企事业,写字楼、办公场地,醒目的标识分布牌系统,能准确为民提供便捷服务,树立了企业良好的形象,也为您的工作带来了高效。
办公楼宇标识系统按功能划分的产品目录
一、户外标牌
1、形象标识牌
2、建筑分布总平面图标识牌
3、交通标识牌
4、落地式分流标识牌
5、立地式带顶棚宣传栏
二、室内标识牌
1、楼层科室分布总索引牌
2、分楼层索引牌
3、建筑内部区域划分标识牌
4、建筑各楼层平面图标识牌
5、企事业名称标识牌
6、贴墙式宣传栏
7、楼层号牌
8、通道分流吊牌、灯箱
9、贴墙式指示牌
12、科室牌
13、桌面台牌
14、开水间、洗手间等功能标识牌
15、规章制度标识牌
16、温馨提示标语牌
17、公共安全标识牌等
办公楼中的形象标识牌主要用于展示企业形象、标示企业位置。设计简洁明快、用料时尚新颖的形象标识牌是企业形象实力的展示,也是企业文化的重要组成部分,因而在现代企业中应用的越来越广泛。
办公区域中的落地式分流标识牌主要放置于在大堂、广场或楼梯出口及岔路口等人员比较密集的场所,起着指示与导向的作用。在现在强调以人为本的社会,建筑作为流动的音乐,人文精神更是在其中得到淋漓尽致的体现。大型的落地式分流标识牌作为现代建筑的组成部分,其造型的设计、色彩的搭配及制作的工艺等均需仔细的斟酌,以使之与主体建筑及绿植相互辉映。办公楼中的楼层牌主要用于标识楼层楼号,以便行人知道自己所在的楼层。楼层 索引牌一般放置在大堂及电梯口处,用于标明各楼层房间的单位,清楚明晰的楼层索 引牌是现代建筑必不可少的组成部分。
办公楼中的科室牌用于标识房间的企业及部门名称,也是企业VI形象的组成部
分。科室牌一般由企业自行设计制作,个别大厦由物业单位统一进行规划制作。科
室牌的发展经历了木牌、铜牌、不锈钢牌等,型材科室牌是今后发展的主流方向。
办公楼中的功能标牌主要包括温馨提示标语牌、公共安全标识牌、开水间、洗手间指示牌、天气预报和日期提示标牌等。明快齐全的功能标识牌既能给人方便也提高了效率,已成为现代大厦管理中的必需品。
办公楼中除了形象标识牌、落地式分流牌、楼层及索引牌、科室牌、功能标牌等
五种常用的标识牌外,还包括宣传栏、楼层平面图标识牌、桌面台牌、迎宾牌等
楼宇自动化系统总结 篇7
关键词:医院智能化,楼宇自控
随着我国经济的高速发展, 出现了不少智能建筑以及智能小区。同样, 智能化也进入了医院建筑。它将改变医院传统的管理模式和习惯, 也将彻底改变人们对医院脏、乱、差等不适印象。
楼宇自动化系统是智能化医院建筑的最基本组成部分。由于现代化医院建筑具有建筑功能的多样性、医院环境的易污染性、人文环境的特殊性等诸多因素, 这也是医院建筑智能化系统与普通建筑智能化系统的区别之所在, 是医院楼宇自动化系统建设考虑的基本出发点。
(1) 建筑功能的多样性
医院建筑由其特殊性而成为区别于其他楼宇的特殊建筑群体。医院建筑内有大量的精密医疗仪器和医疗设备。医院在治病救人的同时还承担着教学和科研职责。因此, 医院是个信息、知识和高科技集中的场所。而现代医学以及其相关学科技术更新之快也为构筑现代化医院增加了困难。
(2) 环境的易污染性
医院是一个各种病患人员密集流动的场所, 同时院内也存放和使用着大量生物、化学试剂以及放射性设备和物质。因此, 医院是一个易污染区。如何采取智能监控等手段阻断各种污染的传播途径, 对环境监测的智能化提出了更高的要求。
(3) 人文环境的特殊性
现代化医院是一个由患者以及家属, 医护人员, 管理人员等组成的社会小环境。他们长时间生活在医院内, 在目前倡导“以人为本”的潮流下, 如何为他们提供一个舒适的环境, 令他们拥有一个好心情, 和营造一个和谐医院的人文环境也是本系统要解决的一个课题。
我院新址从建筑结构上分为四个区域, 门急诊医技楼、病房楼、后勤楼和行政楼。面积宏大, 建筑功能复杂, 建筑内部配置了大量的机电设备。楼宇自控系统在设计过程中要针对不同区域对环境的不同要求进行相匹配的设计。
根据我们医院新址的建筑特点及应用特点、我们选用霍尼韦尔的Excel 5000楼宇自控系统对建筑物内的所有冷热源系统、空调系统、通风排风系统、风机盘管系统、给排水系统、电梯系统、变配电系统、照明系统实行24小时的自动监测和控制, 并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据, 达到提高运行效率, 满足办公和就医对环境需要, 节省能源, 节省人力, 最大限度安全延长设备寿命的目的。
本项目总共监控点数1448余点, 风机盘管部分采用就地式风机盘管温控器进行现场控制, 不纳入监控系统。
下面从我院的具体情况介绍楼宇自控系统的应用。
1 工程概况
靖江市人民医院迁址扩建工程, 项目有门急诊医技楼、病房楼、行政办公楼、后勤楼等各单项工程组成, 是一家拥有800床位的综合性医院, 建筑面积89090m2。其中病房楼为高层建筑, 地下一层, 地上13层, 建筑高度为58.65m。其他建筑均为多层建筑, 门急诊医技楼地下一层 (部分) , 地上四层, 建筑高度为20.40m。行政办公楼、后勤楼均为无地下层的多层建筑, 行政办公楼高度为18.90m, 后勤楼高度为21.45m。
2 系统性能
根据工程的技术要求, 所选用的BAS系统既要具备技术先进性和经济合理性, 又要能够满足大厦对设备的群控和节能的要求。故BAS系统要实现如下控制功能:
2.1 空调冷热源系统
中央空调系统的冷、热源采用三台900RT离心式冷水机组和两台换热量分别为1640kW、5600kW蒸汽换热机组。
医院用蒸汽采用城市热网供应的过热蒸汽。洁净手术部净化空调系统过渡季节的冷、热源采用空气源热泵机组提供。
行政办公楼冷、热源采用变频多联机提供。
通过预留一个与冷冻站联网的通讯网关, 冷冻站三台离心式制冷机组, 两台热泵机组, 两台换热器分别组成群控系统, 对冷热源进行集中监视, 并对楼宇自控系统提供通讯接口并开放传输协议及数据传输格式, 由楼宇自控系统通过网关或者安装传感器与其连通后, 对冷冻站进行集中监视 (见图1) 。
(1) 机组台数控制
根据供水管的流量及集水器、分水器的温差, 计算负荷, 对冷水机组进行群控。
机组启动后通过彩色图形显示, 显示不同的状态和报警, 显示每个参数的值, 通过鼠标任意修改设定值, 以达到最佳的工况;
机组的每一点都有列表汇报, 趋势显示图, 报警显示;
设备发生故障时, 自动切换;
程序控制冷冻水系统, 目的是达到最低的能耗, 最低的主机折旧;
根据程序或大楼的日程安排自动开关冷水机组;
根据大楼的要求自动切换机组的运行时间, 累积每台冷水机组运行时间最短的机组, 使每台机组运行时间基本相等, 目的是延长机组使用寿命。
(1) 根据冷源系统总负荷量 (一次供回水温差X总流量) 进行冷水机组台数控制。运行台数需与负荷相匹配, 实现机组最优启停时间控制, 使设备交替运行, 平均分配各设备运行时间。对各季节的优先使用设备进行指定, 发生故障时自动切换, 根据送水分水器温度进行减少, 回水集水器进行增加的冷/热源运行台数补充控制。
(2) 冷冻水系统控制方案
所有冷水机组的启停与相关的负荷控制连锁, 用户可以根据现场的具体情况和用户的要求对这些程式中的参数及连锁点自行修改和设定。
监测冷水机组的手自动状态、运行状态、故障状态, 根据负荷自动进行机组的组群控制。
机组冷却水进出水阀的联动开关控制。取水流开关的状态作为机组水流状态。屋顶软化水箱高低液位监测, 自动启动补水泵补水, 监测补水泵运行状态、故障状态。
联动起动顺序:冷水机组的蒸发器电动蝶阀、冷冻水泵、水流开关信号指示、冷水机组。
联动停止顺序:冷水机组 (延时5分钟) 、冷冻水泵、冷水机组蒸发器电动蝶阀。
(2) 冷冻水泵
监测手自动状态、运行状态、故障状态, 启停控制。
冷冻水系统:压差旁通控制, 保持系统流量和压力的稳定。
监测设备的手/自动状态。根据设备累计运行时间备用冷冻水泵自动切换, 同时在自动运行模式下, 常用泵如发生故障, 备用泵将自动切入。
根据室外温度可根据昨日负荷对启动负荷进行预测。
累计运行时间, 开列保养及维修报告。通过联网将报告直接传送至有关部门。
中央监控对系统中各种温度、设备运行状态和报警及各种设备的启停。中央可编制节假日上、下班等时间运行程序, 在不同时间段合理地运行设备, 节约能源。
(3) 机组参数监视
机组带有通讯接口, BA系统通过和机组的协议通讯读取每台机组的运行参数, 对机组的运行状态进行分析, 做出最佳运行计划。
(4) 压差旁通监控内容
在总进水管和总回水管上设置压力传感器 (AI) 。
通过计算供回水之间的压差, 将压差与设定值进行比较, 用PI方式调节电动两通阀, 使压差保持在设定的范围内。
2.2 空调新风系统
自动监测新风机组的送风温度、风机的运行状态、手自动状态和故障信息 (见图2) 。加大, 自动产生报警, 以提醒更换滤网。
根据营业的需要或时间表控制新风机组的最优化启停。并可对设备进行远程操作。
根据回风温度的监测, 自动控制机组的调节阀的开度, 来维持送风温度的恒定。
连锁控制:新风风阀与风机和水阀连锁控制, 停风机时自动关闭新风阀及水阀, 风机启动, 延时自动打开风阀。新风阀必须维持最小新风量以保持空气清新。当回风防火阀门发生动作时, 自动关闭风机, 并发出告警信号。
2.3 送/排风系统
主要实现自动监测送/排风机运行状态、故障信息和手自动状态, 并能够远程对电机进行控制, 并按照医院的实际需要, 根据事先排定的工作及节假日作息时间表, 定时启、停设备。监视风机运行状态, 累计运行时间, 当累计值达到设定值时, 提醒进行检修, 自动统计设备工作时间, 提示定时维修。以节约能源。
2.4 给排水系统
主要对地下污水池的水位和水泵的工作状态进行监控 (见图3) 。
监视污水泵的运行状态以及故障报警。
监视生活水泵的启停、运行状态、手自动状态以及故障报警。
自动累计设备运行时间, 提示按时维修, 根据每台泵运行时间, 自动确定运行与备用。水泵发生故障时, 自动启动备用泵。
2.5 变配电系统
为了医院的安全考虑, 对变配电系统的有关变配电状况, 由中央监控系统实施监视而不作任何控制, 一切控制操作均留给现场有关控制器或操作人员执行。所以变配电监控系统采集高压进线、变压器、低压出线的开关状态和电力品质参数。BA系统通过软件接口实现对变配点系统的监测。
设备监控内容:
◆变压器的高温报警 (DI) ;
◆监测低压进线的有关工作参数, 包括进线电流、电压、功率、功率因素、频率等 (AI) 。
软件控制功能:
◆对低压配电的电流, 电压, 功率, 功率因素, 频率等进行监察, 并且可以通过报表或者动态三维趋势图的形式输出;
◆对变压器进行状态监视, 并能进行超温报警;
◆在监控软件上, 可实时彩色动态显示各类监控参数。同时系统可制作打印各类被控参数的各种格式趋势图等;
◆统计各层用电量的变化情况, 并打印成报表, 以供物业管理部门利用。
2.6 公共照明系统
除门诊楼和病房楼一层大厅采用智能照明控制外, 其余各栋楼层的公共照明纳入BA系统控制。
可同时配合安保系统实现连锁控制。
◆照明回路启停控制 (DO) ;
◆照明回路状态反馈 (DI) ;
◆照明回路手自动状态 (DI) 。
2.7 电梯系统
对病房楼的电梯系统提供运行状态及故障显示监视, 采用通讯网关的方式与电梯进行通讯。只监不控, 主要内容:
◆电梯的运行状态;
◆电梯的故障状态;
◆楼层显示。
3 系统组成
BAS系统选用美国Honeywell公司的Excel 5000 EBI系统。该系统以标准以太网 (IEEE 8023) 作为物理标准, TCP/IP为网络通讯协议, 并采用Windows2000作为操作系统, 是一种工业标准的基于现场总线的控制系统。
该系统由中央工作站、现场控制器和所需监控的机电设备组成。
中心控制站 (见图4) 用彩色图形显示监测参数, 记录状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数。为了适应医院先进的控制和管理要求, 并根据医院内机电设备分布较为分散的特点, 工程共设1台工作站, 2条C-BUS总线, 17台XCL8010直接数字控制器 (DDC) 。全系统分2条C-BUS, BUS1主要负责门诊楼的新风机、污水泵及制冷机等的监控, 全线共570个监控点;BUS2主要负责病房楼、后勤楼及行政楼新风机、污水泵及公共照明等的监控, 全线共878个监控点。
利用C-BUS总线将中央工作站与各现场DDC串接在一起, 并以76.8K波特的速率在DDC、设备装置和中央工作站之间进行数据传输。同时现场DDC支持LONMARK技术, 通过Lon-BUS总线将扩展的I/O模块直接设置在远离控制器主机而放置在监控设备旁, 具有灵活配置和分布模块的特点, 并可在总监控点数范围内灵活方便地进行扩充。
综合考虑我院的实际情况, 如各栋楼的距离较长, 为了保证更好的通讯, 将DDC相对集中放置, 这样, 就保证了通讯的质量。
具体就是将门诊楼的DDC相对集中的放置于三层的C区和D区, 而行政楼和后勤楼的DDC则放在楼控机房 (病房楼一层) , 再通过Lon-BUS二级总线连接扩展的I/O模块。
C-BUS系统是一个二线制的管理系统。所有的单元器件 (除电源外) 均内置微处理器和存储单元, 由一对信号线 (Cat.5e) 连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能, 通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出元件建立对应联系。当有输入时, 输入单元将其转变为C-BUS信号在C-BUS系统总线上广播, 所有的输出单元接收控制信号并作出判断, 控制相应回路输出。C-BUS系统是由计算机设定的, 一旦系统设置完成后电脑即可移走。所有的系统参数被分散存储在各个单元中, 即使系统断电也不会丢失。一旦电脑接入C-BUS系统中, 则可实现实时监控, 定时控制等功能。
经过以上的精心设计和组织施工, 我院的楼宇自动化系统使用后取得了以下效果。
(1) 舒适——提供舒适良好的工作环境
楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变化, 将各区域的室内温度、湿度、空气质量控制在设计要求值上, 使楼内环境始终处于人体感觉最舒适的条件下。
(2) 节能——降低能耗和管理成本
作为一座现代化的建筑来说, 电力的消耗是非常惊人的。在满足舒适性的前提下, 楼宇自控系统通过合理组织设备运行, 全楼的设备进行监视和控制, 使设备处于最佳利用状态, 有效节省电能, 减少浪费。
(3) 安全——提供突发故障的预防手段
如果机电设备突然发生故障而停机, 将对医院的正常运行产生严重的影响。楼宇自控系统可以从监视设备运行状况, 随时检查设备的实际负载和额定负载, 自动记录设备的累计运行小时数等方面预防这种局面的出现, 并且可以自动切换到备用设备。
设备的运行状态始终处于系统的监视之下, 这样可以保证维护人员不超前、不误时的进行设备保养, 因此可以使设备的运行寿命加长, 也就是降低了建筑的运行费用。
(4) 高效——提高设备运行效率、减少管理人员数量
在没有楼宇自控系统的建筑物中, 设备的开关、维护及保养都需要人力操作, 而采用了自动控制系统之后, 上述工作均由楼宇自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, 并且使很多困难工作变得简单起来。
(5) 透明——齐全的报表, 利于医院物业的管理
楼宇自动化系统总结 篇8
【摘要】电气自动化技术在现代建筑中应用广泛,就此技术中的保护与接地阐述了自已的看法与观点,不当之处敬请同行批评指正。
【关键词】电气自动化;建筑;应用楼宇
自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称。建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备,如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等,通过实现建筑设备自动化控制,以达到合理利用设备,节省能源、节省人力,确保设备安全运行之目的。在楼宇自控系统中,电气自动化系统设计占有重要的地位,在此,仅就电气自动化中的电气接地和电气保护两方面技术谈一下自已的观点和看法。
1.电气接地的方式
电气接地在建筑物供配电设计中,接地系统设计占有重要的地位,因为它关系到供电系统的可靠性,安全性。尤其近年来,大量的智能化楼宇的出现对接地系统设计提出了许多新的内容。目前的电气接地主要有以下两种方式:
1.1 TN-S系统
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。在智能建筑里,单相用电设备较多,单相负荷比重较大,三相负荷通常是不平衡的,因此在中性线N中带有随机电流。另外,由于大量采用荧光灯照明,其所产生的三次谐波叠加在N线上,加大了N线上的电流量,如果将N线接到设备外壳上,会造成电击或火灾事故;如果在TN-S系统中将N线与PE线连在一起再接到设备外壳上,那么危险更大,凡是接到PE线上的设备,外壳均带电;会扩大电击事故的范围;如果将N线、PE线、直流接地线均接在一起除会发生上述的危险外,电子设备将会受到干扰而无法工作。因此智能建筑应设置电子设备的直流接地,交流工作接地,安全保护接地,及普通建筑也应具备的防雷保护接地。
1.2 TN-C-S系统
TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电,因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,因此TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
2.电气保护
2.1交流工作接地
工作接地主要指的是变压器中性点或中性线(N线)接地。N线必须用铜芯绝缘线。必须注意,该接线端子不能外露;不能与其它接地系统,如直流接地,屏蔽接地,防静电接地等混接;也不能与PE线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。
2.2安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE线连接起来,但严禁将PE线与N线连接。我们知道:在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,即,接地电阻越小,流经人体的电流越小,通常人体电阻要比接地电阻大数百倍经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是保障智能建筑电气系统安全,有效运行的有效措施,也是保障非智能建筑内设备及人身安全的必要手段。
2.3屏蔽接地与防静电接地
在现代建筑中,屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。防静电干扰也很重要。在洁净、干燥的房间内,人的走步、移动设备,各自磨擦均会产生大量静电。例如在相对湿度10~20%的环境中人的走步可以积聚3.5万伏的静电电压、如果没有良好的接地,不仅仅会产生对电子设备的干扰,甚至会将设备芯片击坏。将带静电物体或有可能产生静电的物体(非绝缘体)通过导静电体与大地构成电气回路的接地叫防静电接地。防静电接地要求在洁静干燥环境中,所有设备外壳及室内(包括地坪)设施必须均与PE线多点可靠连接。智能建筑的接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤4Ω;防静电接地电阻一般要求≤100Ω。
2.4直流接地
在一幢智能化楼宇内,包含有大量的计算机,通讯设备和带有电脑的大楼自动化设备。在这些电子设备在进行输入信息,传输信息,转换能量,放大信号,逻辑动作,输出信息等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高,稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE线连接,严禁与N线连接。
2.5防雷接地
智能化楼宇内有大量的电子设备与布线系统,如通信自动化系统,火灾报警及消防联动控制系统,楼宇自动化系统,保安监控系统,办公自动化系统,闭路电视系统等,以及他们相应的布线系统。这些电子设备及布线系统一般均属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。不管是直击,串击,反击都会使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。因此智能化楼宇的所有功能接地,必须以防雷接地系统为基础,并建立严密,完整的防雷结构。智能建筑多属于一级负荷,应按一级防雷建筑物的保护措施设计,接闪器采用针带组合接闪器,避雷带采用25×4(mm)热镀锌扁钢在屋顶组成≤10×10(m)的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋,圈梁钢筋,楼层钢筋与防雷系统连接,外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。[科]
【参考文献】
[1]任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈[J].科技传播,2012(06).
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