楼宇自控系统以“计算机控制为中心”实现机电设备集成控制.doc

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资源描述

1、楼宇自控系统以“计算机控制为中心”实现机电设备集成控制摘要:随着经济的快速发展,计算机技术和信息自动化技术也突飞猛进的发展,楼宇自动化控制系统是智能建筑的主要组成部分。通过楼宇自动化实现建筑物内设备与建筑环境的全面监控与管理,为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。本文 结合海关博物馆建筑智能化工程对楼宇自动化控制系统中以“计算机控制为中心”来实现机电设备集成控制的系统设计做出了阐述。 关键词:楼宇自动化,控制系统,计算机,集成控制 中图分类号:TN711 文献标识码:A (一)前 言 随着计算机技术和信息技术突飞猛进的发展。整

2、体设计要求利用先进的网络技术,形成集中统一的网络,提供语音、数据和图像通信服务,通过楼宇自控系统对大楼内的各种设备的状态监视和测量采用扫描测量。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散型控制系统,中央机以提供报表和应变处理为主,现场控制器以相关参数自动控制相关设备,来达到控制目的。对建筑设备用计算机管理系统来代替操作人员,或作其补充措施,是一种自然发展。自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制,进入一个崭新的阶段计算机控制。 本工程通过对智能化弱电系统设计与施工后,将建设成为一个智能化、现代化、高水平的数字化博物馆。建成高效实用,并提供综合多种业务

3、的数据通信网,将提供话音、传真及视频通信业务,以及对建筑设备监控系统对博物馆内的冷热源、空调、送排风、给排水、电梯等系统设备进行监控,采用集散型控制方式,即现场区域控制,计算机局域网通讯,最后进行集中监视、管理的系统控制方式。这种控制方式保证每个子系统都能独立控制,同时在中央工作站上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。建成高效实用,并提供综合多种业务的数据通信网,同时通过系统升级,还将提供话音、传真及视频通信业务。 (二)特点 根据海关博物馆建筑智能化工程功能需求,对工程从细化切实可行的技术设计,并在实施过程中按相关国家标准或要求展开工作,以确保工程的顺利实施和系统设计功能的切

4、实实现,保证本工程以先进而经济实用的系统功能、科学周全的现场组织协调和优良的施工质量以及快速完善的售后服务满足用户和发包人的要求,并使之真正成为具有国内领先水平、可靠的建筑。 (三)适用范围 该工法适用于高级智能化建筑弱电工程施工、安装和调试工程。 (四)工艺组成及原理 1、综合布线介绍 本工程综合布线系统管理内网、互联外网和语音网系统组成,分为工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、管理子系统、设备间子系统5 个部分。 2、楼宇自控系统工艺原理 建筑机电设备智能化控制也可称之为楼宇自控系统,一般由现场控制站、通信网络和中央操作站等组成,这也可分别看成是控制技术、通信技术和计算机技术的具体应用。

5、现场控制站分散在机电设备现场对机电设备独立进行监视和控制,并通过通信网络与中央操作站进行数据通信。中央操作站对通过通信网络传送来的由现场采集来的数据,分别进行集中存储、显示和打印,并通过通信网络和现场控制站对现场机电设备进行操作和管理。 3、综合布线体系结构 本工程综合布线系统内、外网由工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、管理子系统、设备间子系统 5 个部分。下面分工作区介绍 3.1 工作区子系统 3.1.1 工作区子系统是由适配器及连接于办公区设备与适配器之间的各类跳线组成。工作区的六类信息出口遵循 TIA 568B 的连线标准。每一出口都可以连接计算机、电话机、打印机、传真机、数字摄像机

6、等办公设备。 3.1.2 在工作区子系统中,信息点根据网络要求采用六类非屏蔽RJ45 信息模块,该模块自带内嵌式防尘盖,铜缆和光纤跳线均配置原厂产品。RJ45 信息模块使用 I/O 型号为 T586B。 (如下图) , 3.1.3 信息插座配有明显的、可方便更换的、永久的标识,以区分数据、语音插座的实际用途。这样的标识为电话、电脑图标,既可防止电脑插头误插入电话插座后由于电话振铃信号烧毁电脑的恶性事件的发生。 3.1.4 RJ45 模块端接时应严格遵守厂家安装规范,线对绞距打开得越小越好,以确保获得最佳的近端与远端串扰。 3.2 水平子系统 水平子系统由配线间到工作区子系统的线缆组成。 3.2

7、.1 水平子系统是将干线子系统经楼层配线间的管理区连接并延伸到工作区的信息插座部分线缆。设计中水平线缆的最长长度不大于 90米(在水平布线要求的 90 米范围内) ,且保证了小于 10 米的机械长度用于分配给工作区电缆、接插软线、跳线和设备电缆。水平线缆符合IEC323.1 CMR 阻燃标准, 3.2.2 本工程管线采用金属管槽和暗管铺设,管线本身已具有很高的阻燃级别。水平线缆的敷设采用线槽加水平支管的方式,即在走廊的吊顶内安装带盖板和分隔的金属线槽,线槽的一端在各层的配电间,另一端在最远的信息点附近。水平支管采用 20mm、25mm 和 32mm 的金属管,每一根金属管内根据管径最多可穿 4

8、 根、6 根、9 根 4 对非屏蔽双绞线缆,所有金属管槽均应做好接地处理。综合布线的线缆使用单独的线槽,不能同其他强电线缆、有线电视线缆共用同一管槽。 水平光缆又轻又细,需在线槽内与铜缆分开布放,弯曲半径不小于30 毫米(剥去护套的部分最小弯曲半径不小于 25 毫米) 。牵引光纤时牵引负载绝不直 接施加到缆线护套和纤芯上,而是按以下步骤进行:将线缆护套剥去 30 厘米长剪去光纤把芳纶纱集中成两束,扭绞末端打成一个环。将牵引绳穿过此环并打结,再同芳纶纱末端捆在一起,形成一个平滑结实的结。 3.3 垂直子系统 垂直干线系统主要用于实现主机房与各管理子系统间的连接。 垂直子系统的施工方法 垂直线缆直

9、接铺设于弱电竖井内,为减少电磁干扰,防止线缆松散,主干线槽采用带盖板的、有横档可绑缚电缆的金属线槽。线槽的填充率控制在 50%以内,以便将来少量扩容时使用。牵引线缆依然遵守水平线缆铺设的步骤。 3.4 管理子系统 各楼层分配线间分别负责管理该层临近的信息点,包括语音、数据。由于信息点数量众多,且所支持的终端种类不同,因此需配备色标管理系统。 管理子系统的施工要求:充分利用各层配电间的有利条件,安装 19英寸的标准机柜,机柜内配备线缆管理器。网络设备、机柜需做接地处理。数据和语音机柜并排而立,摘去相邻侧的边门,以便跳接时能穿过跳线。 3.5 设备间子系统 设备间分为网络部分和语音部分两部分,是每

10、栋建筑物的数据和语音汇集点。主干数据光缆、双绞线缆均汇集此处。主机房内的主要布线产品为语音配线架、数据配线架、光纤配线架及其附属设备。程控交换机房内放置程控交换机、布线的语音配线设备及其附属设备。综合布线系统中典型的接线间,其可以走进人的最小安全尺寸是 120 cm *150cm,标准的天花板高度为 240cm,门的大小至少为高 2.1 米宽 1 米,向外开。在主、分配线间,最好有供放置设备的设备柜,其大小可按设备的尺寸而定,一般采用木质或玻璃材料制成。在设备间尽量将设备柜放在靠近竖井的位置,在柜子上方应装有通风口用于设备通风。在配线间内应至少留有二个为本系统专用的,符合一般办公室照明要求的

11、220V 电压,电流 10A 单相三极电源插座。如果需要在配线间内放置网络设备,则还应根据接线间内放置设备的供电需求,配有另外的带 4 个 AC 双排插座的20A 专用线路。此线路不应与其他大型设备并联,并且最好先连接到UPS,以确保对设备的供电及电源的质量。 (五)系统施工流程 综合布线技术施工工艺流程图 (六)应用总结 由于综合布线系统是将原来相互独立,互不兼容的若干种布线,集中成为一套完整的布线体系,统一设计,并由一个施工单位完成几乎所有的弱电线缆的布线,因而可省去大量的重复劳动和设备占用。综合布线采取的标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工,做到结构清晰,便于集中管理和维护

12、。 (七)楼宇自控系统的工艺流程及操作要点 1、工艺流程 2、系统设计要求 2.1 空调与通风系统:监控主要空调设备的启动、运行、停止和故障等工况,如新风机组、空调机组等。监控公共区通风设备的启/停控制、运行、停止和故障等工况,如送风机、排风机等监测新风机组、空调机组等设备的送风回风温度、送风回风湿度、过滤器阻力超限报警、防冻报警等。空调机组的水管电动调节阀控制及风管电动风阀的开关控制、加湿量控制等。 2.2 给排水系统:监控各主要设备(生活给水泵、中水水泵、排水泵等)的运行/停止和故障、手自自动状态的状况。监视高位水箱的高水位液位、溢流液位、低位液位、给水泵停泵液位和启泵液位。监视消防蓄水池

13、的溢流液位、低位报警液位。监视各集水井的超高水位和超低水位警报。监控排水泵的运行状态、故障状态、手自动状况。 2.3 电梯系统(设置独立的监控系统,BAS 可进行监视):监视电梯运行状态,包括启动/停止状态、运行上行/下行方向、所处楼层位置等,并显示监控主机动态的显示各台电梯的实时状态。故障状态检测,包括电梯装置出现故障后自动报警,并显示故障电梯的地点、发生故障时间、故障状态等。当市电停电时,所有电梯均行驶至一层。 2.4 变配电系统(变配电系统监控系统应由变配电设备供应商成套提供,并留有与楼宇自动监控系统相接的相应数据接口,BAS 可进行监视):各高压柜的开关状态、故障报警,计量柜的无功、有

14、功测量,进线柜的电压、电流测量;变压器的超温报警、冷却风机状态;低压配电屏的开关状态、故障报警,进线柜的有功、无功、电压、电流的测量,电容柜的功率因数、电流的测量。蓄电池组的电压监视、过流过压保护及报警的监测。 2.5 公共照明系统(设置独立的智能照明控制系统,由专业智能照明控制供应商成套提供,并留有与楼宇自动监控系统、安全防范系统、火灾自动报警及消防联动系统相接的相应数据接口可由 BAS 监控)。 2.6 冷热源系统 (本套监控系统由地源热泵供应商成套提供,并留有与建筑楼宇自动监控系统相接的相应数据接口,可由 BAS 监控):监测热泵机组、热交换器、水泵等的运行、停止和故障等工况。监测热泵机

15、组、热交换器、水泵等主要设备的供、回水的温度及有关压力的监测。现场控制器应根据空调负荷变化,实现对制冷设备和热交换器的运行台数控制,以及空调水系统电动阀开关或调节等控制。 3、设备安装 3.1 安装标准 DDC 盘箱加工应根据 DDC 盘箱接线图在车间内完成,加工完成后由专业人员对 DDC 盘箱进行三电测试,测试正常才能运到现场组织安装工作。4、温、湿度传感器安装 安装位置控制: 4.1 不应安装在阳光直射的位置。 4.2 应远离有较强振动、电磁干扰的区域。 4.3 室外型温、湿度传感器应有防风雨的防护罩。 4.4 应尽可能远离门、窗和出风口位置,与之距离不应小于 2m。 4.5 并列安装的传

16、感器,距离高度应一致,高度差不应大于 lmm,同一区域内高度差不应大于 5mm。 5、 流量传感器安装 5.1 涡轮式流量变送器应安装在便于维修并避免管道振动,避免强磁场及热辐射的场所。 5.2 涡轮式流量传感器安装时要水平,流体的流动方向必须与传感器壳体上所示的流向标志一致。如无标志,可按下列方向判断流向:流体的进口端导流器比较尖,中间有圆孔。流体的出口端导流器不尖,中间没有圆孔。 5.3 当可能产生逆流时,流量变送器后面装设单向阀;流量变送器应装在测压点上游,距测压点 3.55.5 的位置;测温应设置在下游侧,距流量传感器 68d 的位置(d 为管道外径)。 5.4 流量传感器需要装在一定

17、长度的直管上,以确保管道内流速平稳。 5.5 流量传感器上游应留有 10d 长度的直管,下游有 5 长度的直管。5.6 若传感器前后的管道中安装有阀门、管道缩径、弯管等影响流量平稳的设备,则直管段的长度还需相应增加。 6、 压力、压差传感器安装 6.1 应安装在便于调试、维修的位置。 6.2 应安装在温、湿度传感器的上游侧。 6.3 应在风管保温层完成之前,安装风管型压力、压差传感器。 6.4 风管型压力、压差传感器应在风管的直管段,如不能安装在直管段,则应避开风管内通风死角和蒸汽放空口的位置。 6.5 水管型、蒸汽型压力与压差传感器安装的开孔与焊接工作,必须在工艺管道的防腐、衬里、吹扫和压力试验前进行。不宜在管道焊缝及其边缘处上开孔及焊接。其直管段大于管道口径的 2/3 时,可安装在管道顶部;小于管道口径的 2/3 时,可安装在侧面或底部和水流流速稳定的位置,不宜安装在阀门等阻力部件的附近和水流死角及振动较大的位置。 7、 压差开关安装 7.1 安装压差开关时,宜使薄膜处于垂直于平面的位置。 7.2 风压压差开关安装离地高度不应小于 0.5m。 7.3 应在风管保温层完成之后,安装在便于调试、维修的地方。 7.4 不应影响空调器本体的密封性,应避开蒸汽放空口。

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