酒店的楼宇自动化系统设计

1、课题名称：课题名称： 酒店的楼宇自动化系统设计酒店的楼宇自动化系统设计姓姓 名：名： 学学 号：号： 年级班级：年级班级： 指导教师：指导教师： 酒店的楼宇自动化系统设计酒店的楼宇自动化系统设计摘要：摘要：酒店的智能建筑是信息时代的必然产物，建筑智能化的目标在于综合利用现代科学技术为建筑物提供一个节能、安全、舒适、高效和投资回报率较高的工作和生活环境。酒店的智能建筑包括楼宇自动化系统、通讯自动化系统。其中楼宇自动化系统是最重要的系统，本文以某酒店的楼宇自动化系统的设计为背景，讨论了智能建筑楼宇自动化系统设计的一些关键技术和设计技术。关键字：关键字：楼宇自动化；闭路电视监控系统；智能建筑 Des

2、ign Of Building Automation System In HotelAbstract: Intelligent Building(IB) is the result of development in information society. Intelligent Buildings bring us a safe, comfortable, efficient environment .IB is composed of Building Automatization System, Communication Automatization System. BAS is t

3、he most important part. Here we will discuss some important technology and design technology of BAS, in the ground of a design of BAS in a hotel. Key words: BAS; CCTV;Intelligent Building 目目 录录第一章第一章 概述概述. 2 2第二章第二章 设计依据设计依据.2.2第三章第三章 设计原理设计原理.2.23.1 先进性和实用 .33.2 安全性和可靠性.33.3 开放可扩展性.33.4 标准化和结构化. 33

4、.5 易维护原则性.33.6 集成性.3第四章第四章 楼宇自动系统设计楼宇自动系统设计.4.44.1 供配电子系统.44.2 照明子系统.74.3 给排水子系统.84.4 空调子系统.94.5 变配电子系统.14第五章第五章 管线敷设和设备安装管线敷设和设备安装.1 15 5第六章第六章 接地接地.1 16 6第七章第七章 总结总结.17.17第一章第一章 概述概述当今，世界各地的酒店管理部门为了使其客户拥有更舒适的环境而正在寻找创建完美室内环境的方法，他们越来越注重于通过优化控制提高管理水平和环境质量的可调性。智能酒店向人们提供全面的、高质量的、快捷的综合服务功能，它是现代高科技的结晶，是建

5、筑艺术与信息技术完美的结合。楼宇自控系统(Building Automation System，简称 BAS )是智能酒店的一个重要的组成部分。它的监控范围通常包括冷热源系统、空调系统、送排风系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统等。 第二章第二章 设计依据设计依据民用建筑电气设计规范(JGJT16-92)智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)智能建筑工程质量验收规范(GB 50339-2003)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB/T50312-2000建筑物防雷设计规范 2000 年版GB50057-9

6、4电气装置安装工程施工及验收规范(CBJ23292)商用建筑线缆标准( EIATIA568A)信息技术互连国际标准(ISOIECl180195)高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)中国采暖通风与空气调节设计规范(JGJ/T16-92)自动化仪表安装工程质量检验评定标准GBJ131-90第三章第三章 设计原则设计原则3.1 先进性和实用性先进性和实用性 楼宇自控系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际，或片面追求经济性而损害智能性。3.2 安全性和可靠性安全性和可靠性本工程楼宇自控系统在设备选择和系统设计中安全性和

7、可靠性始终是放在第一位的。如在系统管理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。系统具备长期和稳定工作的能力。平均无故障时间或平均无故障间隔时间既MTBF=60000 小时，平均修复时间即 MTTR=2 小时，系统可利用率A（A=MTBF/(MTBF+MTTR)）几乎为 100%。3.3 开放可扩展性开放可扩展性系统应能兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。3.4 标准化和结构化标准化和结构化严格按照国家和地区有关标准进行系统设计和设备配置，并根据建筑屋智能系统总体结构要求，将各控制系统结构化和准化 ，综合体现当今世界先进技术。3.5 易维护原则性

8、易维护原则性 因为系统复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。3.6 集成性集成性系统设计中充分考虑整体智能系统所涉及的各个子系统的信息共享，确保智能系统总体结构的先进性，合理性，可扩展性和兼容性，能集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个智能建筑水平可以随着技术的发展和进步，不断得到充实和提高。第四章第四章 楼宇自控系统设计楼宇自控系统设计4.1 供配电子系统供配电子系统根剧建筑的特点，建议选用供配电专用自控系统对供配电系统中的高低压电力设备的切换与控制进行管理，以达到节能目标。楼宇自控系统除只对变压器冷却风扇进

9、行开关控制外，对供配电系统只监测，不控制。楼宇自控系统通过 Ethernet 网可与供配电专用自控系统等系统联网。4.1.1 系统监控内容系统监控内容本项目楼宇自控系统主要监控的机电系统有冷热源系统、给排水系统、送排风系统、照明系统、电梯系统、空调系统、变配电系统等。 监控设备监控设备数量数量监监 控控 内内 容容冷水机组机组启停、运行状态、故障报警、手自动状态冷冻水蝶阀开关控制冷却水蝶阀开关控制冷冻水水流开关监测冷却水水流开关监测冷冻水供水温度检测冷却水出水温度检测冷冻水泵水泵启停、运行状态、故障报警、手自动状态冷却水泵水泵启停、运行状态、故障报警、手自动状态冷却塔冷却塔风机启停、运行状态、

10、故障报警、手自动状态冷却水供回水温度风冷热泵机组启停、运行状态、故障报警、手自动状态冷冻水蝶阀开关控制冷冻水水流开关监测冷冻水供水温度检测热水循环泵水泵启停、运行状态、故障报警、手自动状态凝结水泵水泵启停、运行状态、故障报警、手自动状态冷冻水供回水总管供回水总管压力监测回水总管流量监测供回水总管温度监测压差旁通阀调节控制冷却水供回水总管供回水总管温度监测膨胀水箱高低液位报警4.1.2 冷水机组控制内容冷水机组控制内容1）程序控制冷水机组启停，连锁启停相应的冷冻水泵、冷却水泵及相应管路上的电动阀门，同时监测这些设备运行状态、故障报警状态、阀门开关状态及水流状态。2）在两个系统的总管上中安装温度及

11、流量传感器，以测量供水温度、回水流量和温度，根据公式计算出总的能量消耗。3）根据总的能量消耗和实际负荷需求量之间的比较，自动决定启停机组的台数：Q=C*M*(T1-T2)T1回水温度，T2供水温度，M流量4）自动记录及打印空调系统负荷，并可根据物业管理部门要求累计负荷情况并打印，自动生成趋势数据及报告。5）在冷却水分路管道上安装温度传感器，检测冷却水供回水温度，根据冷却水供水温度控制冷却塔风机转速或启停，同时监测冷却塔运行状态及故障状态；当冷却塔风机停止后回水温度仍低于冷却水温要求的下限时，系统启动旁通调节阀，使之保持一个允许最低值，保证冷冻机组的正常运行。6）还可以根据的具体日程安排自动启停

12、冷水机组系统。7）保证机组不频繁启动，程序设定在 30 分钟内，禁止再启动/停止冷水机组及相应的冷冻水泵，冷却水泵。8）三维图形显示冷水机组、冷却塔及各水泵的系统图，并显示所有测量及计算数据，根据需要显示数据的运行趋势图,如图 1.1 所示： 图 1.1 冷水机组控制系统图4.2 照明子系统照明子系统楼宇自控系统对建筑照明实行监控不仅可简化操作，还可以按时间要求或照度要求进行控制，使被控灯具要求点亮或熄灭，利于节约电能。酒店照明系统包括外立面泛光照明、车库照明、庭院照明、广告照明、室内公共区域照明等。如图 1.2 所示： 图 1.2 照明系统4.2.1 监控内容监控内容监控设备监控设备数量数量

13、监监 控控 内内 容容公共区域照明手/自动状态、运行状态和故障状态监测；启停控制；泛光照明手/自动状态、运行状态和故障状态监测；启停控制；车库照明手/自动状态、运行状态和故障状态监测；启停控制；庭院照明手/自动状态、运行状态和故障状态监测；启停控制；广告照明手/自动状态、运行状态和故障状态监测；启停控制；4.2.2 监控说明监控说明通过控制照明回路的按照时间、相互的逻辑关系定时通断，可以控制车库、泛光照明、立面照明、走廊公共照明、庭院公共照明、广告照明。楼宇自控系统可以方便的开、关照明系统的每一组照明和设备，设定和修改时间表，达到了系统最优化管理。通过成祥科技软件可以实现定时控制、中央监控等功

14、能。智能照明管理系统是一套理想的能源管理系统，另见智能照明管理系统部分。智能照明管理系统可与楼宇自控系统等系统联网。4.3 给排水子系统给排水子系统4.3.1 监控内容监控内容监控设备监控设备数量数量监监 控控 内内 容容消防水池高/低液位报警状态；生活水池高/低液位报警状态；生活水箱高/低液位报警状态；生活水泵启停、运行状态、故障报警、手自动状态集水坑高/低液位报警状态；潜水泵运行状态和故障状态；消防水泵运行状态和故障状态；污水处理装置运行状态和故障状态；喷淋增压泵运行状态和故障状态；增压泵运行状态和故障状态；囊式气压水罐供水压力4.3.2 监控说明监控说明水池水位监控现场控制器会监测有关的

15、水池水位, 并根据水池的高低水位启停相应的水泵, 以保证水位保持在控制的范围内. 有关的控制过程,楼宇自控系统也会一一记录, 以作日后检查之用.设备累计使用时间楼宇自控系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间, 以便维修人员在设备运行至一定时间后, 进行维修工作.水泵故障报警监察现场控制器会监察水泵的故障报警. 在有报警时, 停下此水泵并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.水泵状态监测楼宇自控系统允许用户自行设定水泵状态与控制之间的联锁监察功能. 在设定此功能後,楼宇自控系统会自动监察水泵的状态是

16、否与控制要求一致, 如果不一致时,楼宇自控系统会同时定义此状态点与控制点是故障的, 并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员做出相应的检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日後检查之用.4.4 空调子系统空调子系统4.4.1 监控内容监控内容 过滤网阻塞报警，提醒操作人员及时清洗； 风机的手/自动状态、运行状态和故障状态；空调机组回风温度； 新风机组送风温度； 风机压差检测，判断风机是否故障；风机累计运行时间，定时发出检修提示信号。4.4.2 控制控制定时控制；按预先编排的时间程序控制机组启停；空调机组、新风机组,冷/热水阀调节控制。4.4.3 空调机组系统空调机组

17、系统监控设备监控设备数量数量监监 控控 内内 容容空调机组滤网堵塞报警监测、回风温度监测、冷/热水阀调节控制、机组手/自动状态监测、机组运行状态监测、机组故障状态监测、机组启停控制空调室内机运行状态、故障报警空调室外机运行状态、故障报警风机盘管就地温控器控制温度和风速4.4.4 监控说明监控说明冷热源系统冷热源系统 控制系统按每天预先编排的程序对设备进行优化控制，具体功能如下：控制冷冻机启停；监测冷机运行状态；监测冷冻机故障报警；监测设备手/自动状态；控制冷冻水泵启停；监测冷冻水泵的运行状态；监测冷冻水泵故障报警；监测冷冻水泵手/自动状态；控制冷却水泵启停；监测冷却水泵运行状态；监测冷却水泵故

18、障报警；监测冷却水泵手/自动状态；监测冷却塔高/低液位；控制冷却塔风机启停；冷却水塔高/低液位报警；加热器开关控制；冷却水低温报警；测量冷冻水供/回水间的典型压差；测量冷冻水/采暖热水供/回水温度；测量冷却水供/回水温度；测量冷冻水回水流量；通过度量冷冻水的总供回水温度和回水流量，计算出空调系统冷负荷；根据实际冷负荷来决定冷冻机的启停组合及台数,以便达至最佳的节能状态；根据机组启停情况控制控制相关水泵及碟阀开关；控制冷冻水旁通阀的开度，以维持要求的压差；根据冷却塔运行台数及运行方式控制相关碟阀开关；冷冻机、冷冻水泵、冷却水泵运行时间累积；换热器二次热水供水温度监测；换热器一次热水回水阀门阀门阀

19、位监测；换热器一次热水回水阀门开关控制；采暖水泵启停；监测采暖水泵运行状态；监测采暖水泵故障报警；监测采暖水泵手/自动状态；对于冷冻水旁通阀的控制,楼宇自控系统会监察冷冻水的供回水压差, 将它与预设的设定值(可供用户修改)作比较, 通过现场控制器的 PID 计算, 输出控制要求给冷冻水二次循环泵的变频器, 以维持供回水间压差.至于冷冻站各设备间的启停控制,楼宇自控系统会根据冷冻水供回水温度, 冷冻水回水流量, 计算出实际的冷负荷, 然后比较冷冻机的制冷量, 以决定所需运行的冷冻机数量. 各设备间的优先启停次序, 由各设备的累计运行时间所决定, 以累计运行时间长者先停, 累计运行时间长者先开的原

20、则进行. 各设备间的启停次序为:启动:电动水阀 - 冷冻/冷却水泵 - 冷却塔 - 冷冻主机停止:冷冻主机 - 冷却塔 - 冷冻/冷却水泵 - 电动水阀如有设备出现故障, 程序会自动选择另一台设备补上.以上工作状况可用文字或图形显示于彩色显示屏上，也可通过打印机打印出来作为记录。 通过安装在冷冻机房内的网络控制器和直接数字式控制器将按内部预先编写的软件程序来控制冷冻机启停的台数和相关设备的群控。 空调机组空调机组楼宇自控系统的监控功能如下：监测风机手/自动转换状态，确认空调机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；监测送

21、风机压差状态，确认风机机械部分是否已正式投入运行，可区别机械部分与电气部分的故障报警；监测防冻开关的状态，当温度低于设定值(在防冻开关上可调整)时，防冻开关动作，控制器触发联动一系列的防冻保护动作，如关闭新风阀并打开水阀等；调节新/回风阀门，空调季节在保证满足空调空间新风量需求的前提下，尽量减少室外新风的引入，以达到充分节能的目的；在过渡季节，通过调节新、回风阀门，充分利用室外新风，一方面可推迟用冷/热水的时间可达到节能的目的，另一方面可增加空调区域内人员的舒适感；回风温度监测；回风湿度监测；对冷水或热水阀门控制，以满足空调空间负荷需求；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

22、回风温度整）的控制，现场控制器会监测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况下, 将冷水或热水阀门关死。通过测定回风湿度与设定点间的差值，实时计算并控制加湿器启停；烟雾探头报警，消防联动警报停机现场控制器会监测安装于回风管上的烟雾探测器及消防联动警报. 在有报警时, 停风机、关闭新风阀并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做处理工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。过滤网淤塞报警现场控制器会监察过滤网两端

23、的压差，当过滤网淤塞时，两端的压差有变化，超过设定值就以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。风机跳闸报警监测现场控制器会监测风机跳闸报警. 在有报警时, 停风机并以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。安装在机房内的直接数字式控制器(该控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制和操作顺序。以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的

24、彩色显示屏上，供操作人员随时使用，其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。 新风机组新风机组 楼宇自控系统的监控功能如下：监测风机手/自动转换状态，确认新风机组风机现是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；监测送风机压差状态，确认风机机械部分是否已正式投入运行，可区别机械部分与电气部分的故障报警；监测防冻开关的状态，当温度低于设定值(在防冻开关上可调整)时，防冻开关动作，控制器触发联动一系列的防冻保护动作，如关闭新风阀并打开水阀等；送风温度监测；对冷水或热水阀门控制，以满足空调空间负荷需求；通过对安装于水盘管回水侧二通电动调

25、节阀的自动调整，实现对送风温度整）的控制，现场控制控制器会监测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况下, 将冷水或热水阀门关死。过滤网淤塞报警现场控制器会监察过滤网两端的压差，当过滤网淤塞时，两端的压差有变化，超过设定值就以声光报警形式在操作站上显示, 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。风机跳闸报警监测现场控制器会监测风机跳闸报警. 在有报警时, 停风机并以声光报警形式在操作站上显示,

26、以提醒操作人员安排有关人员做检修工作. 而楼宇自控系统也会将有关的事项一一记录, 以作日后检查之用。安装在机房内的直接数字式控制器(该控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式)将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制和操作顺序。 以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控机的彩色显示屏上，供操作人员随时使用，其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记录。 通风系统通风系统楼宇自控系统对通风系统的监控功能如下：监测风机手/自动转换状态，确认是否处于楼宇自控系统控制之下，同时可减少故障报警的误报率；当处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；监测送风机压差状态，

27、确认风机机械部分是否已正式投入运行，可区别机械部分与电气部分的故障报警；通风系统网络图如图 1.3 所示： 图 1.3 通风系统网络图4.5 变配电系统变配电系统变配电系统包括采集智能配电综合管理系统单元的高压、变压器、低压配电等参数。电力的管理是酒店内最重要的部分之一。基于目前的技术水平和管理水平，楼宇自控系统对变配电系统只监测不控制。 图 1.4 变配电系统变配电系统采用通讯接口形式接入 BA 系统.这种方式需要在 BA 系统与变配电系统连接时增加一个通讯接口网关，在这里我们为 XX 酒店变配电系统配置的是 TAC-Xenta913，该接口网关能将 Modbus、Bacnet 等其他一些通

28、讯协议网络的数据以RS232/422/485 等形式交换到 TAC 的楼宇系统中；并且最快通讯速度达到 10Mbps。如果变配电系统采用专业监控系统的话可以采用 OPC 方式与楼宇自控系统联网，变配电监控系统主机作为 Server，楼宇控制系统主机作为 Client。低压开关柜的合闸状态、跳闸报警通过 TAC DDC 监测。如图 1.4 所示：4.5.1 监控内容监控内容 变压器：监测变压器超高温报警及温度。低压：监测低压进线及联络开关的状态。监测低压进线的电流、电压、功率因数、有功功率、电度及频率。高压：监测高压进线开关及联络开关的状态。监测高压进线的电流、电压、功率因数、有功功率。趋势记录：开关的各动态运行参数、能量管理参数及能耗均可自动记录、储存、列表，并定时打印，以便管理人员的查询、管理和分析。所有预设程序均可按实际需要和要求，在中央管理工作站上调整修改，以满足用户的使用。如图 1.5 所示： 图 1.5 10KV 高压变配电系统第五章第五章 管线敷设和设备安装管线敷设和设备安装