1、楼宇自动化系统（BAS ）10-1目 录楼宇中央管理系统 .3摘要 .3一、 需求分析 .5二、 设计依据和设计原则 .72.1 设计依据 .72.2 相关标准规范 .72.3 系统设计原则 .7三、 系统总体设计思路 .83.1 设计目标 .83.2 设备选型 .83.2.1 中央系统的配置 .83.2.2 现场设备 .93.2.3 电源 .93.3 系统通讯网络 .103.3.1 管理层网络 .103.3.2 监控层网络 .103.3.2 现场层网络 .113.4 系统特点及满足的要求 .113.4.1 系统特点 .113.4.2 系统满足的要求 .123.5 与其他系统的集成 .12四、
2、 系统技术介绍及分析 .13五、 系统选型 .14六、 系统详细设计 .156.1 中央站监控功能 .166.2 冷热源系统的监控 .166.3 空调通风系统的监控 .17楼宇自动化系统（BAS ）10-26.3.1 空调系统 .176.4 给排水系统的监控 .186.4.1 给水系统 .186.4.2 排水系统 .196.5 电力系统的监测 .196.5.1 变配电系统 .196.6 其他系统 .21七、 系统的扩容、扩建及故障影响 .21八、 主要设备介绍 .228.1 EBI 系统 .228.2 ComfortPoint BACnet 控制系统 .238.3 网络控制器 CP-IPC .
3、248.4 控制器扩展模块： CP-EXPIO .278.4 现场控制器 CP-SPC .278.5 ComfortPoint Open Studio 编程工具介绍 .28九、 系统使用功能介绍 .299.1 中央站功能 .299.1.1 监视功能 .299.1.2 控制功能 .299.1.3 先进的报警功能 .299.1.4 综合管理功能 .309.1.5 通信及优化运行功能 .309.2 BACnet TCP/IP 功能 .309.3 DDC 功能 .319.4 节能及能源控制软件 .35十、 设备清单 .36楼宇自动化系统（BAS ）10-3楼宇自动化系统 （BAS）方案摘要某项目 BA
4、S 系统包括以下监控内容：冷源系统（包冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等） 、空调机组、新风机组、排风机组、给排水系统（包括热泵机组、循环泵、生活水系统、污水处理系统等） 、配电系统（包括低压配电、发电机等） 、电梯系统等进行全自动监控，系统总监控点为：963 点。根据现场设备分布情况及监控点数，本项目中 BA 系统共采用 12 台 CP-IPC通用控制器，37 个 I/O 模块，32 台 CP-SPC 小型扩展控制器，总输入输出物理监控点数为 963 左右，对所有空调、送排风系统控制、给排水系统、变配电等系统及电梯等进行管理。BA 采用 EBI 系统，BA 监控中心配置 1 台 EBI 系统
5、主监控服务器、1 台楼宇自控系统工作站等。在考虑系统硬件配置时，除满足方案目前需要以外，对于 DDC 控制器及其扩展模块上的输入输出点数量，各类型点均考虑了大约 20%左右的备用量，作为将来可能的调整及设备增加之用。我们目前采用的 BA 系统EBI 为开放型网络体系，它可提供其他基于网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据，可与其他应用系统之间共享数据。EBI 系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用，系统有以下开放接口：ODBC 数据接口、Network API（C、C+、VB、FORTRAN） 、AdvanceDDE 客户端、BACnet 客户端/服务器、Microsoft Excel
6、 Data 交换、OPC 客户机等。楼宇自动化系统（BAS ）10-4一、 需求分析本项目 BAS 系统包括以下监控内容：冷源系统（包冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等） 、空调机组、新风机组、排风机组、给排水系统（包括热泵机组、循环泵、生活水系统、污水处理系统等） 、配电系统（包括低压配电、发电机等） 、电梯系统等进行全自动监控，系统总监控点为：963 点。为此，我们通过相关图纸进行了仔细研究，结合我司对建筑物设备控制与管理系统的实际工程经验，从系统的当前设计及今后的宏观规划均作了仔细考虑，为贵方提供以下技术方案，确保整个工程提供的设备为先进的、节能的、便于维护、操作方便，自动控制、技术经济
7、性能符合标书的要求，既满足高度智能化和系统集成化的技术要求，又能满足系统今后升级换代及系统扩展的需要，系统始终贯彻“为大厦提供增值服务”的设计理念，服务于大楼的管理和功能需求，实现舒适、节能、先进的目标。我们为楼宇自控系统提供最新的纯 BACnet 系统 CP EBI 系统，该系统是目前最为先进的高效能、集成化的 IBMS 系统，该系统根据实际需要可将大楼的楼宇控制系统、消防报警系统及安保自动化系统等集成在 EBI 平台上，并适用于楼宇的建筑特点及先进的控制和管理要求，包括选用最先进的 BACnet 技术的 32 位数字控制器，以及与其他供应商系统的开放性接口。Honeywell 提供的 EB
8、I 软件能够方便地实现与其它制造商的楼宇系统的 BACnet 网完成互联。楼宇自动化系统（BAS ）10-5Open Systems PhilosophyTCP/IPAdvance DDE二、 设计依据和设计原则2.1 设计依据某项目智能化系统招标文件某项目由设计院设计的相关图纸2.2 相关标准规范 本方案主要参考的标注和规范如下： 智能建筑设计标准GB/T50314-2000； 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92； 电气装置安装工程施工机验收规范GBJ/232-90、92； 采暖、通风与空气调节设计规范GBJ19-87本方案所采用的 EBI 的系统结构完全符合 JGJ/T16-92 第
9、 26.2.2.6 条，即系统应楼宇自动化系统（BAS ）10-6采用中央站为核心，DDC 与中央站实现数据通信，DDC 应设在受控对象附近且 DDC 间能实现同层通信。EBI 系统以标准的以太网(IEEE802.3)作为物理标准， TCP/IP 为网络通讯协议，并采用 Windows 2000/XP/2003 作为操作系统。EBI 系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的基本原则，是一个工业化标准的集散型控制系统。采用 EBI 服务器软件，该系统的网络符合 标准。选用最新的 ComfortPointTM 系列控制器（CP ）成纯 BACnet 系统架构。2.3 系统设计原则本系
10、统设计遵循以下设计原则： 系统设计与配置强调先进适用。在技术上保持先进性，具有适应技术发展趋势及产品更新的能力。 系统设计与配置综合平衡考虑，特别强调建筑设备管理系统在节能等方面的作用，达到国际先进水准。 系统设计与配置在体现本工程整体特色的同时，注意工程投资的经济效益。除考虑建设时的一次性投资外，还考虑系统的运行成本，并使之最小化。 整个系统在规划时结合建筑的各功能分区进行设计。三、 系统总体设计思路我们设计的楼宇自控系统可提供对某项目内各种 HVAC 等设备运行情况的监视、控制及管理，可节约运行能耗，延长设备的使用寿命，从而达到减少整个建筑生命周期内的费用支出。我们本着节能、舒适、控制方便
11、的目的，为某项目设立一套高质量的楼宇自控系统。3.1 设计目标建立楼宇自控系统的目标是利用先进的计算机监控技术对整个某项目内的各种楼宇自动化设备进行集中的实时监测和控制，为用户提供舒适、便捷的工作环境，并在此基础上通过资源的优化配置和系统的优化运行达到节约能源和楼宇自动化系统（BAS ）10-7人力的目的。3.2 设备选型3.2.1 中央系统的配置软件配置： 服务器上将安装 EBI 服务器/工作站软件及 Windows2008 操作系统，SQL Server。 配置标准 BACnet 客户端，连接各 BACnet 设备以及本项目中其他 EBI系统，实现集成。 配置标准 OPC 客户端，用于连接
12、第三方系统，实现集成。 子系统接口开发：生活变频泵第三方数据接口、冷源系统数据接口、发电机第三方数据接、电力监控系统第三方数据接口、热泵机组系统数据接口等。3.2.2 现场设备现场控制器全部选用 Honeywell 公司最新推出的 ComfortPointTM 系列控制器 CP 系列。 网络控制器采用 Honeywell 公司最新的基于 IP 的具有扩展能力的BACnet 网络控制器 CP-IPC，采用 32 位 CPU，64MB 内存，24 个物理点可扩展至 128 个，1500 个软件点，支持扩展 I/O 模块，配置灵活。内置 BACnetIP 路由器，无须另行增加任何 BACnet 路由
13、设备，1 个10M/100Mbps 的 Ethernet TCP/IP 口和 3 个 MS-TP BACnet 口，每条BACnet MSTP 扩充多达 30 个现场控制器。3.2.3 电源 控制器和网络设备的电源由统一的 UPS 提供； 所有 BA 设备均由事故电源回路供电，并由强电承包单位负责提供。本方案所采用的主要组件中央软件、控制器均是 Honeywell 生产的标准设备，在世界各国得到广泛的应用。Honeywell 的楼宇控制设备均采用工业标准，具有极高的可靠性。楼宇自动化系统（BAS ）10-83.3 系统通讯网络3.3.1 管理层网络 采用标准的 TCP/IP 以太网构成局域网，
14、中央站与工作站为服务器/客户机结构，通过以太网及相应的通讯接口实现中央站、工作站、及第三方设备、相关子系统间的及上 IBMS 系统的数据通信、资源共享和综合管理功能。 EBI 系统由于其结构及开放性易于实现与其他相关系统和独立设置的智能化系统间的数据通信、系统集成以及与其他厂商设备和系统的连接。 数据传输速率为 10/100Mbps。3.3.2 监控层网络为了保证系统日后的开放性，我们将采用我们最新的、也是目前最为先进的通讯方式即 BACnet 通讯方式为大楼进行系统设计。 网络控制器 CP-IPC 通过 BACnet TCP/IP 总线与 EBI 中央通讯，能实现控制器间的通讯，即同层通讯，
15、便于系统参数的共享及不同控制器间的联动控制。 EBI 中央可通过 BACnet TCP/IP 总线把信息传送至任何指定的分站。 BACnet TCP/IP 总线在网络控制器 CP-IPC 和中央站之间以 10/100M的速度传输数据，最高通讯速率可达 100Mbps。3.3.2 现场层网络为了保证系统日后的开放性，我们将采用我们最新的、也是目前最为先进的通讯方式即 BACnet 通讯方式为大楼进行系统设计。 现场控制器 CPSPC 通过 BACnet MSTP 总线连接至网络控制器 CP-IPC，从而与中央通讯。每条 BACnet MSTP 总线可连接最多 30 个现场控制器。 BACnet
16、MSTP 以 76.8Kbps 的速度在现场控制器 CP-VAV/SPC 和网络控制器 CP-IPC 之间进行数据传输。电缆长度从 1050 至 7200 英尺(320 至 2200 米) 。楼宇自动化系统（BAS ）10-93.4 系统特点及满足的要求3.4.1 系统特点a) 本项目采用 Honeywell 的 ComfortPointTM 系统，构成纯 BACnet 网络系统结构，不仅符合中国国家标准，而且符合当代现场总线在控制系统应用发展方向。b) 系统不需要网络转换设备(如:网络控制器,网关等 )，由中央站和分站 DDC构成分布式集散控制系统，中央站和分站 DDC 控制器直接通信，控制
17、器之间直接通信。c) 所有 DDC 控制器，均为可以和第三方产品互相操作和互相替换的开放式 BACnet 的产品。因此 ComfortPointTM 系统是一个完全开放系统。d) 所有 DDC 控制器，均为点对点通信，体现了“网络就是控制器”这个网络时代的技术特征。e) 中央站出现故障，不影响所有 DDC 控制器的工作。中央站由中央服务器和客户机组成，同时采用互联网技术，兼具浏览器/WEB 服务器/数据库这种互联网三层结构，全部 WEB 化界面操作。中央服务器建立和支持 63000 个监控点的实时数据库和可大于 20GB 的关系数据库，还提供DSA 分布式数据库技术，中央站采用的最先进的数据库
18、技术和互联网技术,安装有完善的中间件服务系统（ARCnet、BACnet、LonWorks 、ModBus 、ODBC、OPC、DDE 等等） ，使 EBI 系统成为智能建筑的理想的开放式集成平台，基于楼宇自控系统，可以构成 BMS，IBMS 平台。3.4.2 系统满足的要求a) 满足生活和工作环境的舒适性楼宇自控系统通过对各空调系统的最佳控制，温湿度的自动调节，外气控制等系统的控制，让工作人员在一个舒适的环境中工作，也有利于工作效率的提高。b) 确保建筑物及内部人员的安全楼宇自控系统通过对设备运行状态的监视和控制，从而提高大楼的整体安全水平和灾害防御能力，为生命、财产及内部人员的安全提供保证
19、。楼宇自动化系统（BAS ）10-10c) 实现优质的能源管理提供最佳的能源供应方案，实现优质的能源管理，节约能源。d) 满足系统设备管理现代化的要求楼宇自控系统通过对大楼内多个子系统设备的监视及控制，包括管理功能、显示功能、多工况的控制功能、统计分析及故障诊断功能，从而实现管理现代化，降低人工成本。3.5 与其他系统的集成我们目前采用的 BA 系统EBI 为开放型网络体系，它可提供其他基于网络的应用以任何被集成的详细实时的设备数据，可与其他应用系统之间共享数据。EBI 系统已包含了广泛的设备及协议界面供集成选用，系统有以下开放接口：ODBC 数据接口、Network API（C、C+、VB、
20、FORTRAN） 、AdvanceDDE 客户端、BACnet 客户端/服务器、Microsoft Excel Data 交换、OPC 客户机等。EBI 的数据库备有 ODBC（开放式数据库连通性） ，EBI 为其数据库提供一个 ODBC 驱动程序，用户可选择自己的报告工具，这一功能特性已经包括在基本软件内。用以制作报告为目的，对数据库进行开放的和灵活的访问。EBI OPC 客户机： EBI OPC 客户机程序可节约成本并且方便地集成大量以前未得到支持的设备和系统，OPC 服务器一般由设备制造商或第三方软件公司编写，可方便的集成到 EBI OPC 客户机程序中， EBI OPC 客户机接口支持
21、OPC2.0 和 OPC1.0a 数据访问。它能提供对模拟点和状态点标准信息的读/ 写访问，但不支持报警。EBI OPC 服务器用于补充 EBI 系统的开发能力，它可以让其它采用 OPC客户机程序的系统使用所有的 EBI 系统的点参数数据。 OPC 服务器支持所有的强制性 OPC 接口。EBI BACnet 客户机：EBI BACnet 支持程序提供多种 BACnet 操作员工作站功能以及改进的 BACnet 网关功能。EBI BACnet 服务器：它能够向其它系统以 BACnet 格式提供状态、数据和报警信息，能够充当 BACnet 网关并向另一个 BACnet 客户机程序以 BACnet 格
