皖北煤電集團(tuán)辦公樓樓宇自控系統(tǒng)個(gè)案研究[一]
皖北煤電集團(tuán)辦公樓是安徽北部地區(qū)最先進(jìn)的智能大廈,建筑面積27000平方米,地上二十二層,地下三層。其中樓宇自控系統(tǒng)采用的是由我公司提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品供應(yīng)、安裝調(diào)試的美國江森自控METASYS系統(tǒng),控制范圍包括4臺(tái)風(fēng)冷熱泵機(jī)組、3臺(tái)空調(diào)機(jī)組、25臺(tái)新風(fēng)機(jī)組、高低壓配電系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)。系統(tǒng)總監(jiān)控點(diǎn)數(shù)856點(diǎn),其中模擬量輸入(AI)136點(diǎn) 、數(shù)字量輸入(DI)428點(diǎn)、模擬量輸出(AO)34點(diǎn)、數(shù)字量輸出(DO)258點(diǎn)。
系統(tǒng)包括1個(gè)中央操作站、1臺(tái)NCU網(wǎng)絡(luò)控制器、18臺(tái)DX-9100-8454直接數(shù)字式控制器、36個(gè)XT傳輸模塊、56個(gè)XP擴(kuò)展模塊。中央操作站及網(wǎng)絡(luò)控制器是通過BACnet網(wǎng)(N1網(wǎng))將各節(jié)點(diǎn)連接起來,同時(shí)安裝在建筑物各處的直接數(shù)字控制器(DDC),通過N2現(xiàn)場總線(N2網(wǎng))連接到網(wǎng)絡(luò)控制器上,傳感器及執(zhí)行器等連接至以上各直接數(shù)字控制器。
系統(tǒng)控制功能
1. 風(fēng)冷熱泵機(jī)組
由METASYS系統(tǒng)按每天預(yù)先編排的時(shí)間假日程序來控制熱泵機(jī)組的啟停和進(jìn)行監(jiān)視各設(shè)備的工作狀態(tài)如下:
●熱泵機(jī)組手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài);
●熱泵機(jī)組啟??刂疲?BR> ●熱泵機(jī)組運(yùn)行狀態(tài);
●熱泵機(jī)組故障報(bào)警;
●機(jī)組水泵啟??刂?;
●機(jī)組水泵故障報(bào)警;
●機(jī)組水泵運(yùn)行狀態(tài);
●供回水壓差檢測;
●供回水溫度檢測;
●供回水壓力監(jiān)測;
●回水流量檢測;
●計(jì)算冷負(fù)荷。
以上工作狀況可用文字或圖形顯示于彩色顯示屏上,也可打印出來作為記錄。
通過網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)和安裝在熱泵機(jī)房內(nèi)的直接數(shù)字式控制器DDC將按內(nèi)部預(yù)先編寫的軟件程序來控制熱泵機(jī)啟停的臺(tái)數(shù)和相關(guān)設(shè)備的群控:
●根據(jù)集/分水器的壓差來控制平衡調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)水管總供/回水壓差平衡;
●通過檢測水管的總供/回水溫度和回水流量,計(jì)算出空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷;
●根據(jù)實(shí)際冷負(fù)荷來決定熱泵機(jī)組的啟停組合及臺(tái)數(shù)(相應(yīng)水路自動(dòng)轉(zhuǎn)換),以便達(dá)至最佳的節(jié)能狀態(tài);
●各聯(lián)動(dòng)設(shè)備的啟停程序包括一個(gè)可調(diào)整的延遲時(shí)間功能,以便配合熱泵系統(tǒng)內(nèi)各裝置的特性;
●熱泵機(jī)組、動(dòng)力泵運(yùn)行時(shí)間累積。
2. 空調(diào)機(jī)組
●回風(fēng)溫度控制
DDC控制器會(huì)監(jiān)測送、回風(fēng)溫度并將它與預(yù)設(shè)的溫度值(可供用戶調(diào)校)作比較,進(jìn)行PID運(yùn)算,然后輸出至電動(dòng)調(diào)節(jié)水閥,以作溫度調(diào)節(jié)作用。另外,此水閥會(huì)與風(fēng)機(jī)狀態(tài)聯(lián)鎖,在沒有風(fēng)機(jī)狀態(tài)的情況下,將水閥關(guān)閉。
●送風(fēng)濕度控制
DDC控制器會(huì)監(jiān)測送風(fēng)濕度并將它與預(yù)設(shè)的濕度值(可供用戶調(diào)校)作比較, 進(jìn)行ON/OFF運(yùn)算,然后輸出至加濕器,以作濕度調(diào)節(jié)作用。
●室外溫度監(jiān)測
●室外濕度監(jiān)測
●風(fēng)閥控制
此風(fēng)閥控制與風(fēng)機(jī)的狀態(tài)聯(lián)鎖,風(fēng)機(jī)開,風(fēng)閥開;風(fēng)機(jī)停,風(fēng)閥關(guān)。
●風(fēng)機(jī)開關(guān)控制
風(fēng)機(jī)的開關(guān)控制主要是通過BA系統(tǒng)預(yù)設(shè)的時(shí)間表來進(jìn)行啟停控制的。在一些特別的情況,如加班情況,風(fēng)機(jī)有需要在預(yù)先設(shè)定時(shí)間表之外的時(shí)間啟動(dòng),用戶可選擇在BAS操作站上手動(dòng)啟停風(fēng)機(jī)。
BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定風(fēng)機(jī)狀態(tài)與控制之間的聯(lián)鎖監(jiān)測功能。在設(shè)定此功能后,BA系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測風(fēng)機(jī)的狀態(tài)是否與控制要求一致。如果不一致時(shí),BA系統(tǒng)會(huì)同時(shí)定義此狀態(tài)點(diǎn)與控制點(diǎn)是故障的,并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示, 以提醒操作人員做出相應(yīng)的處理工作。而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。另外BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定測量設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間,以便維修人員在設(shè)備運(yùn)行至一定時(shí)間后,進(jìn)行維修工作。
●風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警監(jiān)測
DDC控制器會(huì)監(jiān)測風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警。在有報(bào)警時(shí),停下風(fēng)機(jī)并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員安排有關(guān)人員做檢修工作。而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。
●風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài)監(jiān)測
BA系統(tǒng)通過壓差開關(guān),監(jiān)測風(fēng)機(jī)的前后壓差,以測量風(fēng)機(jī)的實(shí)際狀態(tài)。
●過濾網(wǎng)阻塞報(bào)警
當(dāng)過濾網(wǎng)阻塞時(shí),壓差開關(guān)給出過濾網(wǎng)堵塞報(bào)警信號,通知工作人員清理過濾網(wǎng)。
3. 新風(fēng)機(jī)組(控制功能與空調(diào)機(jī)組基本相同)
●送風(fēng)溫度控制送風(fēng)濕度控制;
●風(fēng)機(jī)開關(guān)控制;
●風(fēng)機(jī)過濾網(wǎng)淤塞報(bào)警;
●風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警監(jiān)測;
●風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài)監(jiān)測;
●過濾網(wǎng)阻塞報(bào)警。
4. 高低壓配電系統(tǒng)(包括變壓器、高壓柜、低壓柜、直流屏)
對于電流、電壓的監(jiān)測,BA 統(tǒng)主要的功能是做監(jiān)測、記錄,報(bào)警的用途。系統(tǒng)會(huì)對各返回?cái)?shù)值做記錄,預(yù)設(shè)值為24小時(shí)。如有需要,可用Trend的功能對有關(guān)的監(jiān)測對象作長時(shí)間的監(jiān)測記錄,有關(guān)數(shù)據(jù)可輸出至其它第三方的軟件,如Excel等,以作數(shù)據(jù)管理及分析用途。同時(shí),系統(tǒng)也允許用戶對各監(jiān)測對象預(yù)設(shè)上下報(bào)警值、上下預(yù)警值、報(bào)警提示及報(bào)警等級。當(dāng)監(jiān)測的對象超出預(yù)設(shè)值,BA系統(tǒng)會(huì)以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員做出相應(yīng)的處理工作。而 BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。
對于開關(guān)狀態(tài)、電源狀態(tài)、故障報(bào)警等開關(guān)量輸入點(diǎn),BA系統(tǒng)主要的功能是做監(jiān)測、記錄、報(bào)警的用途。系統(tǒng)會(huì)對各返回?cái)?shù)值做記錄,預(yù)設(shè)值為對上十次狀態(tài)改變。對于每個(gè)報(bào)警點(diǎn),BA系統(tǒng)允許用戶預(yù)設(shè)報(bào)警提示及報(bào)警等級。當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)報(bào)警時(shí),BA系統(tǒng)會(huì)以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員做出相應(yīng)的處理工作。而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。
本系統(tǒng)采用了5臺(tái)用直接與N2網(wǎng)連接的INT-1533-L-5-M-010拋棄獨(dú)立傳感器的完整的測量儀表解決方案,是國際著名專業(yè)傳感器廠家CROMPTON公司專為JOHNSON CONTROL生產(chǎn)的,INT-1533-L-5-M-010系列是應(yīng)用于商業(yè)與工業(yè)上的三組可直接上N2BUS的電力測量儀,這種革新后的儀表將電力儀表設(shè)備與高精度的工業(yè)級別CTS有機(jī)結(jié)合在一個(gè)設(shè)備中,消除了對外部電子設(shè)備的封裝,從而在很大程度上降低了安裝時(shí)間及費(fèi)用。依據(jù)ANSI CI12.1儀表標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)誤差僅為+1%,INT-1533-L-5-M-010電力表是非常理想的計(jì)量分表,唯一需要選擇的參數(shù)是KW(需要量)及KWH(消耗量)。INT-1533-L-5-M-010加強(qiáng)型數(shù)據(jù)流測量儀可以輸出26個(gè)電力參數(shù),包括KVAR、VA及功率因素,是電力監(jiān)視與診斷的理想工具。
5. 照明系統(tǒng)(包括公共照明、建筑立面照明、泛光照明)
對于照明系統(tǒng)的控制,按照預(yù)定的時(shí)間表、相互的邏輯關(guān)系定時(shí)通斷控制立面照明、泛光照明、走廊照明、公共照明等。BAS可以方便的開、關(guān)照 明系統(tǒng)的每一組照明和設(shè)備,設(shè)定和修改時(shí)間表,達(dá)到了系統(tǒng)最優(yōu)化管理。
6. 排風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
●風(fēng)機(jī)開關(guān)控制
●風(fēng)機(jī)跳閘報(bào)警監(jiān)測
●風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)
7. 給排水系統(tǒng)
●生活水泵監(jiān)控
手/自動(dòng)狀態(tài)反饋、主回路狀態(tài)反饋、故障狀態(tài)反饋、主回路開關(guān)控制。
●水池水位監(jiān)控
現(xiàn)場DDC控制器監(jiān)測有關(guān)水池水位,并根據(jù)水池的高低水位啟停相應(yīng)的水泵,以保證水位保持在控制的范圍內(nèi)。有關(guān)的控制過程,BA系統(tǒng)也會(huì)一一記錄,以作日后檢查之用。
●水泵狀態(tài)監(jiān)測
BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定水泵狀態(tài)與控制之間的聯(lián)鎖監(jiān)測功能。在設(shè)定此功能后,BA系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測水泵的狀態(tài)是否與控制要求一致。如果不一致時(shí),BA系統(tǒng)會(huì)同時(shí)定義此狀態(tài)點(diǎn)與控制點(diǎn)是故障的,并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員做出相應(yīng)的檢修工作。而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。
●設(shè)備累計(jì)使用時(shí)間
BA系統(tǒng)允許用戶自行設(shè)定測量設(shè)備的累積運(yùn)行時(shí)間,以便維修人員在設(shè)備運(yùn)行至一定時(shí)間后進(jìn)行維修工作。
●水泵故障報(bào)警監(jiān)測
DDC控制器會(huì)監(jiān)測水泵的故障報(bào)警。在有報(bào)警時(shí),停下此水泵并以聲光報(bào)警形式在操作站上顯示,以提醒操作人員安排有關(guān)人員做檢修工作。而BA系統(tǒng)也會(huì)將有關(guān)的事項(xiàng)一一記錄,以作日后檢查之用。
8. 電梯系統(tǒng)
BA系統(tǒng)對電梯的監(jiān)測按照該電梯可提供的狀態(tài)觸點(diǎn)來監(jiān)視,包括電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和電梯故障報(bào)警監(jiān)測。所有的反饋信號均從電梯的控制箱中接出。為32路,與指揮中心的矩陣主機(jī)為相同廠家,便于聯(lián)網(wǎng)。
在保衛(wèi)部門和主管經(jīng)理辦公室分別設(shè)置分控臺(tái),用于系統(tǒng)的分控。
b. 硬盤錄像機(jī)
本系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)錄像模式,當(dāng)畫面選定區(qū)域中的圖像發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)錄像,畫面靜止時(shí)自動(dòng)結(jié)束錄像。連續(xù)錄制時(shí)間不少于四十天。選用十六路數(shù)字硬盤錄像機(jī)12臺(tái),硬盤錄像機(jī)統(tǒng)一由一臺(tái)計(jì)算機(jī)管理,操作簡便,也可以通過局域網(wǎng)進(jìn)行操作,采用網(wǎng)絡(luò)編輯刻錄系統(tǒng),根據(jù)需求進(jìn)行光盤統(tǒng)一刻錄。
(4)互聯(lián)組網(wǎng)
生產(chǎn)管理中心的矩陣主機(jī)將8路視頻信號輸出送至指揮中心的矩陣主機(jī),在指揮中心的中控室可以實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)管理中心大樓內(nèi)的任意一路視頻圖像,兩端分別設(shè)置八路視頻加一路雙向數(shù)據(jù)專用光端機(jī)。
在指揮中心監(jiān)控機(jī)房增設(shè)顯示器和矩陣主機(jī)的輸入、輸出條用于對生產(chǎn)管理中心各監(jiān)控點(diǎn)的圖像監(jiān)視。
3. 防盜報(bào)警系統(tǒng)
在防入侵報(bào)警系統(tǒng)中,使各監(jiān)控點(diǎn)與閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),一旦報(bào)警被觸發(fā),能夠做到圖像、聲音多方式取證。報(bào)警主機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對各監(jiān)控點(diǎn)的單點(diǎn)布防和撤防。
本系統(tǒng)在每層電梯廳設(shè)置雙鑒探測器、聲音復(fù)核探測器,每一個(gè)聲音復(fù)核探測器均與一個(gè)攝像機(jī)、一個(gè)雙鑒探測器相對應(yīng)。在走廊設(shè)置緊急手動(dòng)報(bào)警按鈕、非可視對講分機(jī),在一層大廳玻璃墻內(nèi)設(shè)置玻璃破碎報(bào)警探測器。
本系統(tǒng)通過防盜報(bào)警主機(jī)專用光端機(jī),將報(bào)警信號實(shí)時(shí)匯總到指揮中心的防盜報(bào)警主機(jī),進(jìn)行統(tǒng)一管理。
4. 門禁系統(tǒng)設(shè)備安裝工程
?。?)管理中心子系統(tǒng)
本工程系統(tǒng)管理中心共設(shè)置了兩臺(tái)服務(wù)器,其中一臺(tái)一卡通綜合數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和一臺(tái)WEB應(yīng)用服務(wù)器。
?。?)門禁子系統(tǒng)
控制點(diǎn)選擇的原則是對辦公區(qū)域設(shè)防,在電梯廳出入口、電梯前室、樓梯防火門、各辦公房間出入口等總共設(shè)置有123個(gè)控制點(diǎn),共設(shè)置讀卡器169個(gè)。
?。?)消費(fèi)子系統(tǒng)
采用非接觸IC卡進(jìn)行消費(fèi)管理,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用現(xiàn)金消費(fèi)的模式,利用大樓的局域網(wǎng)絡(luò),在三層餐廳設(shè)置兩臺(tái)POS機(jī)。
(4)巡更子系統(tǒng)
本次設(shè)計(jì)利用門禁子系統(tǒng)在每層電梯前室和電梯感應(yīng)門的讀卡器作為巡更系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn),使用這種在線式的巡更管理系統(tǒng)最大的好處是可以利用原有的門禁讀卡器,從而節(jié)約成本。巡更讀卡只向巡更系統(tǒng)傳送巡更數(shù)據(jù)而門鎖不動(dòng)作。
?。?)訪客子系統(tǒng)
本次設(shè)計(jì)在生產(chǎn)管理中心大樓的一層接待處設(shè)置一個(gè)訪客系統(tǒng)終端、掃描儀和打印機(jī)??梢詫碓L人員的證件進(jìn)行掃描,存入數(shù)據(jù)庫中,然后由管理員打印臨時(shí)出入卡片,進(jìn)行相應(yīng)的系統(tǒng)授權(quán),以達(dá)到控制訪客出入和跟蹤訪客的目的。
?。?)發(fā)卡子系統(tǒng)
本系統(tǒng)在移動(dòng)指揮中心大樓完成統(tǒng)一發(fā)卡工作,進(jìn)行用戶信息的輸入工作,同時(shí)為每一張卡片建立必要的密鑰,對每一個(gè)員工進(jìn)行各種功能的授權(quán)。
?。?)聯(lián)網(wǎng)及對指揮中心一卡通系統(tǒng)的改造
將所有的門禁信號實(shí)時(shí)匯總到移動(dòng)指揮中心,生產(chǎn)管理中心大樓門禁系統(tǒng)選用的設(shè)備與移動(dòng)指揮中心大樓一卡通系統(tǒng)設(shè)備相兼容,并由設(shè)備集成商提供成熟的軟件系統(tǒng)平臺(tái),不僅應(yīng)用在生產(chǎn)管理中心新建門禁系統(tǒng),同時(shí)還要考慮優(yōu)化及改造移動(dòng)指揮中心大樓的一卡通系統(tǒng)。
文章版權(quán)歸西部工控xbgk所有,未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載。