索特自控在BA(建筑设备监控与管理系统)中的应用.ppt
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1、1,在BA(建筑设备监控与管理系统)中的应用,索特自控,2007.5.30,封面,2,培训提纲,一.智能建筑和BA系统概况二.BA系统设计基础三.SAUTER产品及EY3600系统介绍四.SAUTER工程实例方案介绍,3,关键词:智能建筑,3A大厦,5A大厦,弱电系统,BA系统,建筑节能等智能建筑设计标准的定义:智能建筑是指以建筑为平台,兼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,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境.,一.智能建筑和BA系统概况,4,早期对智能建筑没有明确定义,当时的说法是所谓“3A大厦”,“5A大厦”.“3A大厦”是指建筑物具有:
2、建筑设备监控系统自动化(BA)建筑物通信自动化(CA)建筑物办公自动化(OA)这里所说的建筑设备监控系统是广义的称谓,它既包括了机电设备监控(即楼宇自动化),也包括了火灾报警及自动灭火系统和安全防范系统.,3A大厦,5,“5A大厦”则是将建筑设备监控系统楼宇自动化(BA)中的火灾报警及自动灭火系统独立出来,形成消防自动化(FA);将安保系统独立出来,称之为安保自动化(SA),再加上建筑物通信自动化(CA)建筑物办公自动化(OA)从而形成“5A至于称谓“7A大厦”,“8A大厦”,是对智能建筑认识有误区或出于市场的炒作.,5A大厦,6,在建筑设计中,将传统的电气设计和照明设计称为“强电”设计,而把
3、属于建筑智能化系统设计称为“弱电”设计.“弱电”系统设计包括:1.建筑设备监控系统(BA)2.火灾报警和消防联动控制系统(FA)3.安全防范系统(SA)(包括视频监控,入侵报警,门禁,停车场管理,电子巡查等)4.通信网络系统(包括数字程序交换机系统,公共广播系统,视频会议系统,卫星电视和有限电视系统等)5.信息网络系统(包括计算机网络,各类计算机应用系统等)6.综合布线系统(通信网络和信息网络传输的物理平台)7.系统集成,弱电,7,我们今天主要讨论的就是BA系统,即建筑设备监控与管理系统.BA系统包括的内容:1.空调系统(空调机组,新风机组风机盘管,VAV空调机组 VAV末端)2.通风系统(送
4、风机,排风机)3.冷源系统(包括冷水机组,冷冻水系统,冷却水系统等)4.热源系统(包括锅炉,热交换器,热水水系统等)5.供配电系统6.公共照明系统(公共区域,通道,园区,景观,节日照明等)7.给排水系统(给水,污水,雨水,中水系统等)8.电梯系统,BA系统包括的内容,8,1.实现自动监视与自动调节以适应室内环境的变化;2.设备的启、停和运行进行连锁操作,以确保机组的安全运行;3.设备的故障自动监测,以保证机电设备的安全和及时维修4.实现优化控制以实现节能降耗;5.实现过程控制自动化以节约设备管理人员.,BA系统的监控内容,9,1.实现机组和设备的启、停控制和必要的连锁操作;2.实时监测和存储设
5、备运行的工作状态;3.实时监测和存储设备的故障报警信号;4.实时监测和采集系统的主要参数,如温度、湿度、流量.电源电压和电流等;5.按预定的控制程序对系统的被控参数进行自动调节,使其运行在设定的范围;6.实行机组的台数控制和优化运行;7.采用综合措施实现节能运行;8.在实现自动控制功能的同时,提供远距离操作和就地操作的功能;9.自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告;10.提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可图形化界面显示.,BA系统的功能,10,关于建筑节能:下面是一组与能源消耗有关的统计数据,它揭示了建筑与建筑业节能降耗的迫切性.1.人类与自然界获得的物
6、质原料有50以上用于建筑.2.建筑能源消耗的结构和比例(以北京为例).空调系统4055照明系统1535电梯系统1015给排水系统1015办公及其它系统1015,建筑节能,11,从上面的列表中可以看出BA系统在建筑节能中的重要性:1.BA系统与建筑能源消耗大户如:空调系统,给排水系统,照明配电系统有密切关系.2.实践证明,在采用了楼宇自控系统(BA)后,通过对被控对象的定时控制,优化控制等措施,可更好地适应各种变化因素,从而降低能源消耗,每年节省运行费1520,乐观值可达2530,保守值也有1020.3.另外一个好的BA系统可节省人力60,延长设备寿命和提高管理水平.4.一般BA系统所增加的一次
7、投资,在两三年即可收回.,BA系统在建筑节能中的重要性,12,关于“智能建筑”、“节能建筑”、“生态建筑”和“绿色建筑”节能建筑和绿色建筑在节约能源消耗上主要围绕建筑的选址、设计、采用围护结构等措施,节能的效果可比传统的建筑降低能耗5060;而智能建筑中的节能是在建筑已建成的条件下,采取有效的技术和管理措施,再次使运行中的建筑能耗降低.它们所关注的重点有所不同,但其共同目标是保障和促进人类社会的可持续发展,为人们提供“安全、健康、高效及舒适”的空间.,绿色建筑,13,1.索特有全套的BA产品,是除了霍尼韦尔、江森、西门子三大品牌以外的唯一一家有着全线产品的楼控品牌;2.SAUTER这个公司已经
8、有着百年的历史,一直致力于控制领域,在欧洲始终保持着领先的地位,提供的产品也是传承了瑞士所固有的高品质;3.相比于霍尼韦尔、江森、西门子三大品牌来说,楼宇自控只是他们集团中的一个业务,而SAUTER是专注于楼宇自控领域,所以在先进技术的应用上一直是非常积极,始终保持产品技术上的先进性;4.SAUTER在北京虽然成立的时间并不算长,但却拥有一个精英团队,在我们的团队的成员,都是这个行业里卓有成绩的专业人士,保证了SAUTER可以为用户提供专业和高品质的服务.,索特自控的优势,14,关键词:BA系统设计流程,设计原理,楼控设备选型等在建筑工程设计中,BA系统属于弱电系统中一个非常重要的分系统.设计
9、主要依据的标准是:2000年发布的智能建筑设计标准和2005年发布的公共建筑节能设计标准.,二.BA系统设计基础,15,BA系统设计流程:建筑工程设计一般分为:1.方案设计(也叫初步设计)2.招标投标图设计3.深化设计4.设计审查自控专业相对于其它专业是辅助专业,招标工作开始的也相对要晚,自控厂家一般从上面的第二部进入.,BA系统设计流程,16,建设单位(甲方)给予楼控专业的技术设计任务书(或称标书),至少应该包括以下内容:1.工程项目简介(项目名称、工程概况,建设单位、功能布局、地理位置、计划进度和特别说明等)2.工艺系统介绍(暖通系统配置、给排水系统配置、供配电及照明系统配置、电梯系统设置
10、及其它系统构成)3.基本设计要求(需求定位、功能规格要求、技术应用标准、信息集成化程度、区域检测与控制分布和中控室/弱电间布局)4.附件(建筑、暖通、给排水、电气专业设计图纸,其它必要的图纸),技术标书,17,楼控分包商或自控厂家根据标书所作的投标技术文件至少应该包括以下内容:1.楼控设计说明书(设计依据、范围、目标,各个被监控的工艺 系统概况及要设置的自控系统说明)2.楼控设备材料表:(应列明设备的名称、型号、规格、数量.)可分类罗列:如现场设备类:传感器、变送器、调节阀和执行器.控制系统设备类:DDC控制器、上位计算机、打印机、网关、接口和软件等.其它盘、柜、箱、线等.3.BA系统监控点数
11、汇总表(包括监控对象、监控内容和所有监控点的总统计AI,DI,AO,DO).4.BA监控系统结构图BA监控系统原理图比如:(1)楼控系统方案说明.(2)集成和群控方案.(3)楼宇自控监控点位表.(4)楼控系统图和原理图.(5)正阳大厦设备清单,投标技术文件,18,如何做好以上这些技术文件,首先要搞懂BA系统控制的设计原理.1.BA系统通常采用集散式控制系统.由若干台DDC分散在现场实现分布式控制,由一台上位机实现集中监视管理,之间通过控制网络互连、传递信息.控制分散可使系统的危险分散,提高了系统的可靠性;而管理集中,则可达到系统内的资源共享和信息共享,并有利于系统的优化运行.,设计原理 1.B
12、A系统通常采用集散式控制系统,19,BA系统网络结构图,20,(1).AI点指模拟量输入,如温度、湿度、压力、流量等,此电信号一般为标准的010V,420mA.(2).DI点指开关/数字量输入,如压差开关、水流开关、温度开关等.(3).AO点指模拟量输出,其010V的标准输出信号用来控制风门、水阀等执行器开度变化.(4).DO点指开关/数字量输出,其输出信号可用来控制:阀门开关、继电器动作等执行元件工作状态.,集散型控制系统的输入、输出信号类别有,21,现场级:指现场被控制的工艺设备.包括传感器(温度、湿度、压力等模拟量输入,压差开关、水流开关、温度开关等数字量输入),执行器(用于水阀和风门的
13、),也包括受控设备的电气控制箱.控制级:即直接数字控制器DDC.主要有如下功能:a)监测数据的采集(AI,DI);b)计算给出相应的控制动作;c)控制作用的输出(AO,DO);d)接受由中控机和手操器下载的控制程序;e)通信接口与通信协议;f)能独立工作.管理级:由管理计算机和软件组成.,集散式控制系统的三级控制,22,(1).空调系统是对无论来自室外还是室内返回的空气进行集中处理.常见的空气处理过程:加热过程:利用热源热媒通过表冷器加热空气.冷却过程:利用冷源冷媒通过表冷器冷却空气.加湿过程:利用喷水或喷蒸汽增加空气的含湿量.减湿过程:利用表冷器冷却去湿减少空气的含湿量.冷热合用一套表冷器叫
14、二管制,分开叫四管制.,2.BA系统包含的8个子系统原理介绍,23,组合式空调机组一般在大型公共建筑中,多数使用组合式空调机组,并分为三种形式a)空调机组.b)新风机组风机盘管.c)VAV空调机组 VAV末端),其最大特点是:它们本身不带冷源和热源,由冷冻站和热力站提供空调机组盘管用的空调专用水(冷水或热水),通常是夏季提供7c冷水,冬季提供60c热水.由于在大楼中使用组合式空调机组数量多,楼宇自控的作用重大.整体式空调机组整体式空调机组自带冷热源,多用于小环境和家庭,如家用空调等.,两种结构形式的中央空调系统,24,新风机组控制原理图,25,双风机空调机组控制原理图,26,送,回风管道内(或
15、室内温湿度)温度的监测过滤网两测空气压差监测和报警低温保护报警送风机两测空气压差监测和报警冷热水回水调节阀的开度控制新/回风风门的开度控制加湿器启停控制风机启停控制风机运行状态风机手/自动状态风机故障监测与报警顺序控制与连锁控制:正常运行时,先开水阀、风阀再开风机.停机时,先停风机连锁关闭风阀与水阀.,空调机组监控内容(1),27,水盘管通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整,实现对室内温度的控制,DDC控制器会监测送、回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较,进行PID运算,然后输出至冷水或热水阀门,以作温度调节作用.另外冷水或热水阀门会与风机状态联锁,在没有风机状态的情
16、况下,夏天将冷水阀门关死.同时监测防冻开关的状态,当冬季温度低于设定值(可调整)时,防冻开关将通过控制器触发联动动作,如关闭新风阀并打开水阀等这样,既满足了节能的需要,又能对水盘管起到保护作用.,空调机组监控内容(2),28,新回风比例冬季运行时,室温控制热水阀,采用最小新回风比,即新风电动阀为最小开度,回风电动阀全开.当热水阀已全关时,如果室温仍超过设定值下限,则说明系统已不需要外界热源,室温由控制热水阀改为控制新回风比,通过调节新风和回风的开度来实现,这一季节即是过渡季的控制方式.当新风阀全开后,如果室温仍超过设定值上限,则说明只靠新风冷源已不能承担室内全部冷负荷,因此必须对空调机组供冷水
17、,即进行换季运行,室温控制冷水阀,采用最小新回风比,即新风电动阀为最小开度,回风电动阀全开.夏季状态向冬季状态过渡时的转换过程与上述正好相反.为了防止系统振荡,在工况转换过程中,各转换边界条件留有适当的不灵敏区.,空调机组监控内容(3),29,包含排风、排烟和送风等,目的是为了防止大量热、蒸汽或有害物质,向生活或工作区放散,防止有害物质对周围环境的污染.DDC将监视风机的运行状态、故障和手/自动状态,并可直接启停风机.定时自动控制风机的启停可避免由于人员操作不及时产生的能源浪费;各风机运行状态信号在主机上集中显示可使管理人员在楼层平面图上方便地掌握各风机的工作状况.,(2)通风系统,30,主要
18、包括:冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、分水器,以及补水等辅助设备.通过冷水机组和冷冻水泵,给中央空调系统(空调机组、新风机组、风机盘管等)提供冷水,通常是6c8c的供水.而冷却塔和冷却水泵用来带走冷水机组产生的热.在夏季,冷却水供水通常是32c.DDC将监测冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的运行状态及故障并在主机上集中显示和报警;当设备处于楼宇自控系统控制时,可根据事先制定的工作及联锁保护程序顺序启停冷冻机及相关设备;自动统计机组工作时间,提示定时维修.,(3)冷源系统,31,冷源系统控制原理图,32,制冷机的启停根据冷冻水供回水温度之间的差值和供水流量来计算实际冷热量的负荷
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