上海长宁八八中心综合楼弱电系统工程楼宇自控系统(西门子).doc

第二章楼宇自控系统1系统概述11.1系统设计内容21.2系统结构31.3系统功能41.4系统的作用51.5总体目标62需求分析62.1全面监控设备运行的需求62.2优化能源管理的需求62.3节省人力的需求72.4延长设备使用寿命的需求82.5系统的开放性82.6安全性83系统设计重点、难点93.1设计重点93.2设计难点114设计依据和原则124.1设计依据124.2设计原则125设备选型分析146系统设计166.1设计总思路166.2系统组成176.3子系统设计196.4中央工作站及系统软件286.5系统供电需求286.6系统点表和监控原理图287节能287.1节能分析297.2节能专家监测和控制系统（推荐节能系统专用产品）358建筑设备集成管理系统（IBMS）388.1IBMS系统设计目标418.2IBMS系统结构图418.3系统设计429主要设备技术参数509.1软件部分509.2系统硬件5810参考工程量6711系统图、平面图68第二章楼宇自控系统1 系统概述本项目为上海市长宁八八综合楼项目位于上海长宁路西侧，万航渡路南侧，总建筑面积为123,559平方米，建筑为地下三层、地上26层的城市综合体建筑。地下三-五层为地库裙楼，其中地下二、三层为地下停车库，地下一五层为商业部份；六-二十六层为高档办公楼。根据上海长宁八八中心综合楼自身的功能特点以及招标文件需求；结合当今提倡的 “绿色、环保、节能” 城市综合体建筑的理念，以及现代高档楼宇的智能建筑设备集成管理系统(IBMS)的要求。本次楼宇自控系统的设计内容融合了建筑设备监控系统(BAS)、智能建筑管理系统(IBMS)、节能系统三部份的内容。建筑设备监控系统(BAS)通过网络控制器和分散分布于各现场的DDC对包括冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、消防系统、燃气报警系统在内的机电设备进行集中监控，实现对建筑物内各类机电设备的运行、安全、稳定使用等状况的自动监测、控制与管理。智能建筑管理集成系统(IBMS)主要是把楼宇自控系统(BAS)等各种子系统集成为一个“有机”的统一系统，其接口界面标准化、规范化，完成各子系统的信息交换和通讯协议转换，实现五个方面的功能集成：所有子系统信息的集成和综合管理，对所有子系统的集中监视和控制，全局事件的管理，流程自动化管理。最终实现集中监视控制与综合管理的功能。IBMS更多突出的是管理方面的功能，即如何的全面实现优化控制和管理，节能降耗、高效、舒适、环境安全。节能系统可分为建筑设备监控系统(BAS)自带的机电设备的节能分析和控制，以及节能专家控制系统(Energy-saving Expert Control system)。对象包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机和空调机组、新风机组等机电设备。节能专家控制系统(Energy-saving Expert Control system)，是一套集能源管理、节能控制和节能诊断服务等多项功能于一体的中央空调控制系统，适用于大型公共建筑中各类中央空调系统的节能控制。系统从软件到硬件、从强电到弱电突破性地实现了一体化，为客户提供综合的、有针对性的空调系统及相应机电设备的节能整体解决方案。我们选用国际知名品牌Siemens公司的Apogee系统 楼宇自控产品。1.1 系统设计内容我公司能够为长宁八八中心综合楼的建筑设备监控系统提供系统设计，主要包括以下子系统：l 冷热源系统l 空调通风系统l 给排水系统l 变配电系统l 照明系统l 消防报警系统l 燃气报警系统根据需求，系统点位共有3821个点位。其中有空调机组36台，新风机组（带热回收）44台，新风机组15台，落地式新风机组7台，送排风机313台，冷水机组5台，冷却塔16台，锅炉2台，冷水泵17台，热水循环泵7台，潜污泵89台等设备。监测控制点共计3821点，其中DI点2172点，AI点957点，D0点435点，AO点257点。1.2 系统结构APOGEE采用了三层网络结构和世界先进技术，使得APOGEE集散系统无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。管理级：支持Client/Server结构，采用高速以太网连接，运行BACnet/IP协议，可以利用大楼内的综合布线系统实现。操作员可以在任何拥有足够权限的工作站实施监测设备状态、控制设备启停、修正设定值、改变末端设备开度等得到充分授权的操作。目前 APOGEE系统在得到授权的前提下，最多可以通过以太网连接25台工作站。自控级：PC通过Peer To Peer Network（同层总线共享无主从方式），现场DDC通过综合布线系统直接与系统工作站通讯。每条BACnet/IP自控总线可以连接100个控制设备，每个工作站最多可连接1000个控制器。楼层级（LAN）：每台PXC控制器的LAN网可连接多达96台独立式单元控制器或非独立式单元控制（PXM、TX-I/O、TEC等），为系统扩展及完成较大型集散系统提供了方便。1.3 系统功能根据长宁八八中心综合楼的特点，本工程的建筑设备监控系统具备以下几个作用：1) 本系统是整个中心智能化运行的骨干系统由于长宁八八中心综合楼的建筑面积大，设计功能完善，控制系统中涉及到冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、消防系统、燃气报警系统等，因此，本系统的成功实施和良好运行是保证建筑内环境舒适的关键，也是智能化运行的最基本的体现，因此，可以说建筑设备监控系统是整个商业中心智能化运行的骨干系统。2) 本系统是实现优化管理的核心系统由于上海长宁八八中心综合楼弱电系统建筑功能比较复杂，经由建筑设备监控系统监控的各类机电设备众多，因此建筑设备监控系统是否能够成功实施将直接影响到整个商业中心的环境控制效果，直接影响到整个项目的节能、高效的控制和管理，直接影响整个大楼的运行成本。3) 本系统充分体现当前科学技术较成熟的应用成果建筑设备监控系统在我国的应用在八十年代才开始，经过近三十年的实践，其重要性已经越来越被人们所认可。而系统本身也从最初的基地式的气动仪表、液压仪表、电动单元组合仪表发展到今天的集散式和现场总线式，应用当前最新网络通信技术、最新数据库管理技术、开放的、可持续发展的综合管理系统。1.4 系统的作用BAS系统所能够产生的实际效果：1）控制室内温湿度提供舒适的工作环境2）便于大楼内的所有设备的管理和维护3）大大减少物业管理人员4）大大提高能源利用水平5）便于大楼管理人员对设备进行操作并监视设备运行情况6）提高用户满意度7）提高整体管理水平8）良好的管理将延长大楼设备的使用寿命，9）设备更换的周期延长，节省大楼的设备开支10）及时发出设备故障及各类报警信号，便于将损失降到最低点，便于操作人员处理故障11）节省运行费用，节省能源1.5 总体目标对于上海长宁八八中心综合楼弱电系统的智能化系统中最重要的系统建筑设备监控系统来说，在本工程中将对冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、消防系统、燃气报警系统等设备进行分散控制、集中监控、管理，实现一体化控制、监测和管理，从而提供一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境，通过优化控制，提高管理水平，达到节约能源、降低人工成本，并能够方便地实现物业管理自动化的目的。2 需求分析上海长宁八八中心综合楼建筑面积大、建筑功能比较复杂，为此配置了大量的机电设备，以保证整个建筑良好舒适的环境和便利的工作空间。而大量机电设备的使用，必将引起管理人员的增加、能耗费用的巨额支出和管理工作的复杂。因此，对建筑设备监控系统来说，必须实现以下功能要求：2.1 全面监控设备运行的需求如前所述，本工程的建筑设备监控系统对冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、消防系统、燃气报警系统等实现监控管理。因此，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，以保证中心中受系统监控的设备正常运行。2.2 优化能源管理的需求建筑设备监控系统通过各现场控制器对项目中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。通过目前有关本工程的相关资料和图纸并结合我们在楼宇自动控制领域中多年的行业经验，我们对上海长宁八八中心综合楼内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23%55%水泵：占总耗能的13%15左右电梯：占总耗能的8%左右上海长宁八八中心综合楼作为一座现代化的建筑来说，由于其庞大的建筑面积，在整个项目投入使用后，电力的消耗是非常惊人的，在大楼中以上各种设备都是“耗电大户”。在使用了建筑设备监控系统后，就可以有效地调度全楼的负荷分配。2.3 节省人力的需求由于建筑设备监控系统采用集散型的控制管理模式，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。在没有建筑设备监控系统的建筑物中，设备的开关、维护及保养都需要人去操作，这样不可避免地要求建筑物需配置庞大的人员管理队伍，而采用了自动控制系统后，用户可方便清晰的获得报警事件并对其进行处理，除了通过中央监控系统提供所有的报警记录外，还有用户自定义的报警声音提醒、报警自动跳图等多种功能。所有报警信息都记录在数据库中，以备查询或打印报表文件，同时根据条件过滤或权限设定，不同的操作员接受并处理不同的报警记录。同时本系统还有强大的数据报表功能，能提供多种专业的、标准的设备运行数据报表，可以用选择的方式配置所需要的表格形式，系统提供预置表格：报警/事件查询、报警间隔、档案数据、点的属性、点的交叉引用等。只需要点击相应按钮就可产生相应的报表，并可输出到指定的一台、数台或网络打印机上。同时也可将数据保存到硬盘中，并可根据要求传送到其他计算机。上述工作均由建筑设备监控系统根据预先设计好的程序自动完成，大批的人力将被节省下来，首先节约了管理上的开支，同时也减少了由于管理人员众多所引起的一系列问题。2.4 延长设备使用寿命的需求通过整个中心配置的建筑设备监控系统，设备的运行状态始终处于系统的监视中，建筑设备监控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，大大降低了整个大楼的运行费用。2.5 系统的开放性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。通过标准的TCP/IP协议它可以同以太网或者标准的网络设备相连接。顶层网络管理层，使用TCP/IP协议，上位软件支持OPC、DDE、ODBC、SQL、ACCESS等以方便与第三方楼宇设备自控系统或管理平台在管理层的集成。系统具有远程通讯功能，操作者可从任何地方通过公共网络到此建筑物，检查状态或修改命令等。中央电脑可采用WINDOWS/XP/WIN7系统支持，便于操作，管理及网络通讯功能齐全。2.6 安全性上海长宁八八中心综合楼是一座综合性的建筑，其系统的安全可靠性是建筑良好运行的保证，对于发生故障的处理措施是保证系统安全运行的重要手段。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。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，工作人员可在电气柜内就地对所控制的设备进行手动控制。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：系统管理员至少可按照以下四种模式分配给用户/组不同的权限用户（user（Read）操作管理员（operation manager（Read/Write）编程管理员（program manager（Change）系统管理员（system manager（full control）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普通的网络服务器上。从而保证了系统数据的安全性。3 系统设计重点、难点3.1 设计重点² 节能分析和改造的重点通过目前有关本工程的相关资料和图纸并结合我们在楼宇自动控制领域中多年的行业经验，我们对上海长宁八八中心综合楼内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23%55%水泵：占总耗能的13%15左右电梯：占总耗能的8%左右中央空调系统是整个能源消耗的重点，由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。故节约低负荷时主压缩机系统和水泵、风机系统的电能消耗，具有极其重要的经济意义。中央空调系统的节能控制就是随着负荷变化而变化的变流量系统，变频调节中央空调水泵、风机的运行和自适应智能负荷调节的冷冻机组。中央空调系统的节能控制就是采用变频技术和控制技术，利用变频器、控制器、传感器等控制设备的有机结合，构成温度闭环和压差闭环等闭环控制回路进行自动控制的系统，自动调节水泵的输出流量，自动调节风机的转速；采用变频调速技术不仅能使室温维持在所期望的状态，让人感到舒适满意，还能提高系统的自动化控制水平，使中央空调系统达到更加理想的工作状态，可使整个中央空调系统工作状态平缓稳定，更重要的是具备良好的节能效果，确保各个部分的设备安全运行并达到最佳状态，最大限度地延长设备的使用寿命，能带来很好的经济效益。正确理解中央空调系统各个部分的作用与工艺流程结构，对于实现变频节能至关重要，从因果关系角度上看，冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、风系统均是制冷压缩机系统的从动系统。当制冷主压缩机系统的实际需求负荷发生变化时，对冷媒循环水、冷却循环水的需求量和盘管风机的鼓风量及冷却塔的冷却风量也发生相应的变化，正因如此，我们才有实现节能改造目标的可能和必要的依据条件，才能从真正意义上实现动态的“按需分配”控制目标的可能。² 集中控制优化设备管理、节省人力由于建筑设备监控系统采用集散型的控制管理模式，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。在没有建筑设备监控系统的建筑物中，设备的开关、维护及保养都需要人去操作，这样不可避免地要求建筑物需配置庞大的人员管理队伍，而采用了自动控制系统后，用户可方便清晰的获得报警事件并对其进行处理，除了通过中央监控系统提供所有的报警记录外，还有用户自定义的报警声音提醒、报警自动跳图等多种功能。通过智能建筑管理集成系统(IBMS)把楼宇自控系统(BAS)等各种子系统集成为一个“有机”的统一系统，其接口界面标准化、规范化，完成各子系统的信息交换和通讯协议转换，实现多方面的功能集成：所有子系统信息的集成和综合管理，对所有子系统的集中监视和控制，全局事件的管理，流程自动化管理。最终实现集中监视控制与综合管理的功能。全面实现优化控制和管理，节省人力资源、降低能源消耗降耗，创建高效、舒适、环境安全。3.2 设计难点² 与其他机电系统的接口和工程界面楼宇自控系统是对机电的水电风系统进行监控，相应的机电设备必需预留相应硬接口(无源或有源触点)和软件接口(协议及通讯网关)。从设计、施工、调试和开通实施过程的工程界面、协调和配合对BA项目来说是一个难点，直接影响楼宇自控的开通率和实际使用。² 系统优化和前期投入本项目建筑面积大、建筑功能比较复杂，为此配置了大量的机电设备；建筑设备监控系统应具有技术先进、性能稳定、安全可靠等特点，并且操作简单、维护方便、扩展灵活，以满足综合楼管理的需要，并将大楼建设成为“绿色、环保、节能”的现代化建筑。前期的投入的理念不是单一的机电设备监控系统，而是建筑设备监控系统(BAS)、智能建筑管理系统(IBMS)、节能系统完美的融合。4 设计依据和原则4.1 设计依据Ø 民用建筑电气设计规范 JGJ/T 16-92Ø 智能建筑设计标准 GB/T 50314-2006Ø 建筑智能化系统设计技术规范 DBJ01-615-2003Ø 建筑智能化系统工程设计管理暂行规定 （建设部1997）Ø 智能建筑工程质量验收规范 GB 50339-2003Ø 智能建筑工程施工质量验收实施细则 DB21/T1341-2004Ø 分散型控制系统工程设计规定 HG/T20573-1995Ø 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBT93-86Ø 自动化仪表安装工程质量检验标准 GBJ132-90Ø 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168-92Ø 甲方提供的招标文件及技术要求4.2 设计原则在上海长宁八八中心综合楼建筑智能化工程建筑设备监控系统的方案设计中我们本着“设备先进、技术完备、功能齐全、配置合理、节约资金”的原则进行系统设计。l 实用性和先进性本工程楼宇自控系统按照智能建筑设计标准的甲级标准进行设计，设备全部采用目前国际上的主流技术和系统产品，保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先进性方面的可延续性。采用国际上先进的“对等式系统”通过中心监控系统的计算机网络将各层的控制器、现场传感器、执行器及远程通讯设备进行联网，共同实现集中管理、分散控制的综合监控及管理功能，采用最先进的“对等式系统”来完成上述功能。l 集成性和可扩展性系统设计遵循全面规划的原则，并留有充分的余量，以适应将来发展的需要。所提供的系统应用软件，严格遵循模块化的结构方式进行开发；系统软件功能模块完全根据用户的实际需要和控制逻辑进行编制。系统具有汇集各子系统的信息并对各类信息进行综合处理的功能。l 安全性系统采用了必要的防范措施，使整个系统在受到有意或无意的非法入侵时，能将对系统造成的破坏程度减少到最小。同时，系统通过不同级别的密码保护，可实现数据的安全管理功能，从而使系统具有很高的安全性。l 开放性和互操作性由于设备的多样化，技术的复杂性和竞争性，为了达到最优化的组合和最好的性能价格比，系统能够兼容其它品牌的产品，共同组成一个完整的控制系统。l 可靠性和容错性建筑设备监控系统和系统集成管理担负着整个大楼的机电设备的正常运行的责任，出现任何故障都会给用户带来严重的损失。因此，系统采取冗余、容错等技术，以确保系统长期处于稳定的工作状态。这是一个可靠性和容错性极高的系统，使系统能不间断正常运行和有足够的延时来处理系统的故障，以确保在发生意外故障和突发事件时，系统能保持正常运行。l 标准化和结构化系统设计除依照国家有关的标准外，还根据系统的功能要求，作到系统的标准化和结构化，能综合体现出当今的先进技术。集成系统是一个完全开放性的系统，通过编制相关分控制系统的接口软件，将解决不同系统和产品间接口协议的“标准化”，以使它们之间具备“互操作性”。l 综合节能管理的合理性建筑设备监控系统采用准确的方法来计量、合理的算法来统计及分析整个商业中心的能源消耗，以达到节能管理的目的。l 经济性系统具有较高的性价比,从而保证了系统的经济性。5 设备选型分析为了使上海长宁八八中心综合楼项目能够实现上述要求和目的，我们采用了Siemens公司的Apogee系统的楼宇自控系统，用于大楼及能源管理。Apogee系统适应性非常强,系统组成为模块化。可分为不同等级的独立系统, 每级都具有非常清楚的功能和权限,这就使Apogee系统既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。 系统的先进性体现在如下几个方面：1). Apogee公司的楼宇集散型控制系统，充分体现了“集中管理，分散控制”这一目前国际流行的最新控制理论,由中央与现场组成直接数字控制系统(DDC),在中央电脑停止操作时，现场子站级可独立完成所有的控制功能；并无需经过中央计算机即可进行直接通讯。 2).控制系统的先进性又在于既能在离线状态，更能在在线状态进行参数修改及设定值变更。3).系统软件点位为无限点，满足该次项目技术要求，以便很好的实现后期系统点位和日后维护过程中点位增加的要求；TCP/IP网络通讯速率高达100Mbps。现场网络可采用自由拓扑形式，最大总线长度为1200m，通讯速率最高可达76.8kb/s。4).系统容量进一步得到增大的同时对单独的控制器则要求其点数的灵活性，CYLON的DDC控制器有多种类型，而且其I/O具有万用点功能，即不但能在模拟量和开关量之间进行灵活转换，也能在输入和输出之间进行灵活转换，这样即便于设计安装，同时又方便了系统运行后的调整和维护。不仅实现了预留的点位，同时这些点位的通用功能能适用日后增加点位类型的不确定性，和其他品牌相比，预留点位的实用性更加突出。5).具有32位超大规模集成电路微处理器，高于16位要求。控制站硬件的高可靠性体现在高集成化、自诊断、免维护和使故障弱化等技术方面。EEPROM的应用使得长时间的数据保存成为现实，Web功能等技术方面都得到了广泛的发展。6). 顶层网络管理层，使用TCP/IP协议，上位软件支持OPC、DDE、ODBC、SQL、ACCESS等以方便与第三方楼宇设备自控系统或管理平台在管理层的集成。7).现场控制软件的成熟体现在先进的BMS及空调自控理论的应用。8).成熟的模块化编程方式。9).系统具有远程通讯功能，操作者可从任何地方通过公共网络到此建筑物，检查状态或修改命令等。10).中央电脑可采用WINDOWS/XP/WIN7系统支持，便于操作，管理及网络通讯功能齐全。6 系统设计6.1 设计总思路设计主要包括如下几个系统： 冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、消防系统、燃气报警系统等。本次上海长宁八八中心综合楼建筑设备监控系统的目的是：首先要保证工作人员室内环境的舒适性，其二要提供最佳的能源供应方式，达到节约能源和减少运行成本的目的，其三是实现设备管理的现代化，因为设备管理很多的数据及参数都来自建筑设备监控系统。所以我们主要从以下三方面来考虑上海长宁八八中心综合楼建筑设备监控系统的设计：首先，是舒适性，此项可以根据室内外温湿度进行调整控制，以达到最佳的控制方案，提供一个舒适良好的环境空间。其二，从节能的角度来考虑。根据整个办公中心的使用功能和区域划分，在空调通风系统上实现区域管理和控制。使正在使用的区域和功能房间能达到设计的空调效果，而未使用区域的功能房间不开通空调系统；其它如通风等消耗能源大的区域按时间来确定启动设备，以此实现在保证使用功能的前提下，最大限度地节约能耗和运行成本。这样做不但能满足实际的使用效果，也能有效地节省运行成本和节约能耗。同时对各分路做好时间及运行状态的记录，便于统一管理。使整个商业中心内的机电设备通过计算机技术进行全面有效的监控和管理，确保建筑物内舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。其三，从管理现代化来考虑。建筑设备监控系统的一个重要的作用是它可以采集很多的数据，这些数据对于管理者分析设备的运行状况、维修时间、能源状况、费用计算都提供了非常重要的依据。这些数据经集成后还可以进行各种分析与处理，可以指导制定维护计划、备品备件的库存量设置、成本核算、各类的收费依据等等。6.2 系统组成本项目的楼宇自控系统由以下各部分组成:Ø 中央控制站Ø DDC子站Ø 末端设备6.2.1 中央控制站Ø 中央处理机Ø 根据系统的特点和中央控制站的要求,在中央控制站配置中央处理机。中央处理机将系统的所有数据进行存储,可随时调出检索。Ø 打印机。Ø 中央控制站配置高速打印机,用于信息及报表的打印。Ø 服务器和工作站。Ø 中央控制站配置服务器一台。Ø 系统软件。APOGEE 系统中央监控管理软件，采用INSIGHT中文图形化软件，软件采用模块化设计。它可以对整个建筑物实时监控、多任务处理操作平台，符合Windows操作习惯。系统拥有很好的人机界面，形象、直观的显示出所有监控设备的界面供用户使用和管理。并有通信管理、接口（界面）管理、历史信息的存储和复制、综合报告和全画面操作以及数据库等功能。6.2.2 在线控制器 (DDC子站)Ø DDC控制器系统为一个分布式智能控制系统，在网络控制器失效时，各DDC均能独立继续其正常工作。同时，即使工作站失效时，DDC之间的网络通讯亦正常运作。本系统采用“集中管理，分散控制”模式，配合具有可编程序功能的DDC，可独立监控相关设备。DDC之间的通讯速率最快达到76.8Kbps；最远传输距离达到1200米。DDC控制器是APOGEE系统的核心，DDC控制器可通过通讯接口与电脑或其他DDC控制器通讯，也可独立运行。西门子DDC控制其主要包括PXC Modular、紧凑型PXC、FLN控制器等，这些控制器通过自控层网络，与Insight监控软件通信。可根据监控对象的分布及监控点类型及数量，选择相应的控制器类型。而根据本项目的情况，在本项目中主要使用PXC module控制器以及PXC16和PXC24系列控制器。6.2.3 末端设备末端传感器、执行驱动机构等设备（包括风管温度、风阀驱动器、压差开关、液位开关等组成），均采用标准制造且其信号与APOGEE系统DDC相匹配，具有较高的测量精度、灵敏度、稳定性、使用寿命等指标。6.3 子系统设计6.3.1 冷热源系统² 冷源系统本项目冷冻站由冷水机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、补水泵、冷却塔、补水箱及分、集水器组成。控制系统的现场元件为冷冻水供、回水温度传感器，冷冻水供、回水压力传感器，冷冻水流量计，水流开关，补水箱液位计，冷却水供、回水温度传感器，水道压力传感器等组成。控制策略：1) 冷水机组的监测：因现有冷水机组基本均带有以微处理器为核心的单元控制器，本系统中按单元控制器与楼宇自控系统直接通信的方案，用以监视冷水机组内部所有参数。基本点位采用由冷水机组提供监测的干接点，控制系统对此进行监测和控制的方案，每台冷水机组上取冷水机组状态反馈、故障状态反馈。 2) 监测冷冻水供、回水温度，以了解冷冻水的工作温度是否在合理的范围之内。3) 监测冷冻水供、回水压力，根据冷冻水供、回水压差，调节压差旁通阀的开度。4) 监测冷冻水供水流量，与冷冻水供、回水温差相结合，可计算出冷量，一次作为能源消耗计量的依据。5) 监测冷却水供、回水温度，以了解冷却水的工作温度是否在合理的范围之内。6) 冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机监测与控制点为：运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈，以上设备必须在保证水流正常流动的前提下启动，在阀门开启的反馈信息未确认的情况下不允许启动。7) 补水泵监测与控制点为：运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈和水泵启停控制，补水泵可根据冷冻水供水压力的范围来决定启停控制，当供水压力超过警戒压力时，补水泵关闭，当供水压力过小时，补水泵开启。8) 监测补水箱的高液位、低液位和溢流液位，在水箱液位高于溢流液位和低于低液位时，报警启动。9) 接于冷却塔进水管的电动阀一般采用电动蝶阀，用于当冷却塔停止运行时切断水路，以防水流短路，同时可以适当调整进入各冷却塔的水量，使其分配均匀，以保证各冷却塔都能达到最大出力。10) 冷水机组冷冻侧与冷却侧的阀门均采用电动阀门，用于当该台冷水机组停止运行时切断水路，以防水流短路。群控功能：根据冷冻水供回水温度与流量，计算出空调系统的实际负荷，将计算结果与当时冷水机组投运台数下的总供冷量作比较，若理论总供冷量与空调系统的实际负荷大于一台冷水机组的供冷量时，则发出停止一台冷水机组的运行的提示，管理人员确认后停止该机组运行。冷水机组停止运行后，则相应的冷却塔、冷冻水泵和冷却水泵停止运行。² 热源系统热交换系统由二次水循环水泵、二次水补水泵、补水箱和换热器组成，控制系统的现场元件为一次水供水、回水温度传感器、一次水供、回水压力传感器，一次水流量计，一次水调节阀，二次水供水、回水温度传感器，二次水供水、回水压力传感器，水流开关，液位计组成。控制策略：1) 监测一次水、二次水供、回水温度，以二次水供水温度或供回水平均温度作为阀门的控制依据，根据该温度与设定温度的偏差调节电动阀门的开度。2) 监测一次水、二次水供、回水压力，压力如超过设定的警戒值则报警，联动关闭补水泵。3) 监测补水箱的高液位、低液位和溢流液位，在水箱液位高于溢流液位和低于低液位时，应报警。4) 监测一次水流量，与供、回水温差结合，作为统计核算的依据。5) 二次水循环泵的监测与控制：运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈和水泵启停控制，循环泵可根据现场操作进行启停控制，必须在保证水流正常流动的前提下启动。6) 二次水补水泵监测与控制点为：运行状态反馈、故障状态反馈、手/自动状态反馈和水泵启停控制，补水泵可根据二次水供水压力的范围来决定启停控制，当供水压力超过警戒压力时，补水泵关闭，当供水压力过小时，补水泵开启。7) 水泵后的水流开关为监测水泵是否已启动，可与水泵的反馈点反映的信息进行印证。8) 一次水调节阀采用电动蝶阀，换热站的一次侧一般情况下其流量、阀前后压差较大。6.3.2 空调机组监控上海长宁八八中心综合楼的组合式空调机组共计36台。本组合式空调机组由新风阀、初效过滤器、中效过滤器、表冷器/加热盘管、送风机等组成。控制系统的现场原件由送/回风温度传感器、压差开关、风阀执行器、电动调节阀等组成。空调机组控制 (两管制控制)控制方式:1）根据送/回风温度与设定温度比较，PID自动调节电动水阀开度,保证回风温度为恒定。2）保证最小新风量。3）过渡季节根据回风温度与室外新风的比较，自动调节混风比,尽量可能利用室外新风能量。达到节能之目的。4）空气过滤器两端压差过大时报警，提示清洗过滤器。5）监视 电动水阀与电动风门开度，当开度反馈与命令不符时，发出报警。6）联锁控制：风机停止后，新回风风门，电动调节阀，自动关闭。每台组合式空调机组相应配置DDC设备一个,两台就近组合式空调机组配用600*800*200控制箱1个。 用户端楼宇自控系统-组合式空调机组效果参考示意图 6.3.3 新风机组监控控制对象：电动调节水阀、风机启停、新风风阀。检测内容：冷盘管出口空气温度、空气过滤器堵塞信号、风机状态、故障及手/自动状态、新风送风温度。联锁运行：新风风阀、调节水阀与风机启停联动。报警保护机制：空气过滤器两侧压差超过设定值时自动报警；风机运行发生故障时自动报警并停机。冷热盘管出口处空气温度低于设定值时报警并关闭风机和新风阀。每台组合式空调机组相应配置DDC设备一个,两台就近组合式空调机组配用600*800*200控制箱1个。6.3.4 送排风系统监控上海长宁八八中心综合楼的地下室车库、制冷机房、水泵房、变电所、变电器间、锅炉房等位置以及屋顶处需要设备送排风系统，共计313台控制对象：风机.检测内容：风机状态、故障及手/自动状态。控制方法：对风机进行自动启、停控制并监测运行状态。按照预先排定的工作程序表启停机组。联锁运行：对送、排风机联锁（或各自独立手动强制）启停；风机启停联锁风机相关区域诱导风机集中启停。报警保护机制：风机运行发生故障时自动报警并停机。根据本项目对送/排风机控制的要求,根据风机的具体分布位置相应配置DDC设备,并相应配用600*800*200控制箱。用户端楼宇自控系统-送排风机效果示意图6.3.5 给排水系统监控上海长宁八八中心综合楼的生活给水系统，冷水泵17台，热水循环7台，排水泵89台。BAS系统对以下设备进行监控：1) 控制对象：潜水泵、集水坑。2) 检测内容：水泵状态、故障及手/自动状态、集水坑高低液位。3) 报警保护机制：集水坑高低水位超过警戒数值自动报警并停机。变频供水系统的主要监控功能为：² 监测生活变频设备的运行状态、故障报警，系统累积设备运行时间，提醒维护。² 监测生活变频设备的变频器频率反馈。² 生活水箱的超高超低液位报警² 生活水箱的高低液位监测根据设备的具体分布位置相应配置DDC设备为一套等,并配用600*500*200或600*800*200控制箱。6.3.6 消防系统1）控制对象：消防水泵、稳压泵.2）检测内容：水泵状态、故障及手/自动状态、电力供应。3）报警保护机制：水泵运行发生故障时自动报警并停机。6.3.7 变配电系统变配电系统通过通讯接口接入BA系统。读取各台设备的参数，实现远程实时监测和记录功能。6.3.8 照明控制系统照明系统通过网关接口模式接入BA系统。读取各台设备的参数，实现远程实时监测和记录功能。6.3.9 燃气报警系统燃气报警系统通过网关接口模式接入BA系统。读取各台设备的参数，实现远程实时监测和记录功能。6.4 中央工作站及系统软件本工程设计一套独立的操作站系统，管理机房设于地下一层安保中心BA工作站，对整个系统实行监控，并可完成历史数据保存，趋势图，报表生成等功能。6.5 系统供电需求中央控制室设专用配电盘，采用末端自动切换的双回路供电方式，控制器由现场供电，电源供应220V，500W。6.6 系统点表和监控原理图详见楼宇自控监控点一览表。详见楼宇自控各子系统监控原理图。7 节能根据住建部十二五建筑节能专项规划的内容，促使高耗能公共建筑按节能方式运行，实施10个以上公共建筑节能改造重点城市，实施高耗能公共建筑节能改造达到6000万平方米，实现公共建筑单位面积能耗下降10，其中大型公共建筑能耗降低15%。我们树立“节能创造价值”，真心去节能，并且能够节下来信念。针对上海长宁八八中心综合楼不同的室内外环境和设备使用情况，我司制定的控制策略基于舒适性和节能的双重考虑，不仅实现对大楼内的各种机电设备的控制，并依据它们之间内在的联系，实现对整个系统的连锁控制。7.1 节能分析针对长宁八八中心综合楼不