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siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 1 页共 14 页 建筑设备监控系统控制方案建筑设备监控系统控制方案 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 2 页共 14 页 目 录 1概述概述3 2设计依据设计依据3 3系统设计特点系统设计特点4 3.1先进性先进性4 3.2经济性经济性4 3.3系统结构4 3.4节能措施说明5 4系统设计思路系统设计思路6 4.1冷水机组的控制6 4.2空调机组控制7 4.3新风机组控制9 4.4送风/排风机组控制.10 4.5给排水11 4.6变配电监控系统11 4.7电梯系统11 4.8照明控制12 5系统软件功能及控制设备说明系统软件功能及控制设备说明13 5.1insight 软件.13 5.2pxc 控制器 .13 5.3空气压差开关14 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 3 页共 14 页 1概述概述 本方案针对云南管渡广场 7#写字楼的楼宇自动控制系统而进行设计。系统采用西门 子楼宇科技 apogee 顶峰楼宇自控系统。 根据该项目为写字楼的特点和技术要求，我们 将利用 apogee 系统对建筑物内的冷热源系统、空调机组、新风机组、地下室送排风机、 给排水、电梯、变配电、公共区域照明实行全时间的集中监测、分散控制和管理。同时 收集、记录、保存有关系统的重要信息及数据，作到一体化管理，达到提高运行效率， 保证工作环境需要，节省能源，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。 apogee 系统采用开放式的两层系统结构设计，在系统的信息管理层和控制层上能分 别以以太网（ethernet）接口和网关的不同方式，与其它系统（安防系统、消防系统等） 集成，构成综合管理系统，以实现二次监测。 2设计依据设计依据 apogee 通过了国际上欧洲、美国行业标准的认证, 根据实际, 我们参照和严格执行 国家民用建筑电气设计规范。 设计依据： 民用建筑电气设计规范(jbjt1692) 智能建筑设计标准(dbj084795) 电气装置安装工程施工及验收规范(cbj23292) 建筑设计防火规范(cbj1687)95 修订 中国采暖通风与空气调节设计规范(gbj1987) siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 4 页共 14 页 3系统设计特点系统设计特点 3.1先进性先进性 我们所采用的 siemens apogee 系统是国际上最先进的系统之一，它是以集 散控制理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方 便、软件优化设备运行、操作简单等特点。 3.2经济性经济性 我们本着务实和节约的原则, 努力地提供给业主一套可行和有效经济的控制系 统。apogee 结构形式为模块式，控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极为方 便。使得楼宇管理系统可以很方便地扩展，节省初期投资，系统各部分可分别随调 试完成投入使用。 apogee 系统能够满足您在管理上节省费用的要求，投入有效的使用能量即 能保证房间的高标准和舒适性。 3.3系统结构 apogeeapogee采用了多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。 bln apogee bas服务器 mec 空调 新风机 mec 空调 新风机 制冷站 设备 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 5 页共 14 页 3.4节能措施说明 空调部分：统计数据表明，在办公建筑的全部能源消耗中，空调系统约占 4555%左 右，因此对空调系统的节能控制就显得十分重要。本设计在不影响舒适性的前提下，通 过对冷冻水温度的最佳设定值及计算，对空调系统进行优化启停控制，以缩短设备的运 行时间，从而达到节能目的，具体节能措施如下： 1) 冷冻水温度设定 系统节能程序根据不同季节及每天室外温度的变化情况，自动调节冷冻水的出水温 度，对系统进行动态控制。 2) 空调场所温度设定 对于办公建筑，在大厅、走道等公共区域，适当提高设定温度可减少能耗。如办公 区温度设定在 250c 左右，在室内外过渡的前厅，若同样设于 250c 左右，则与室外温差 过大，人一进门会感觉不适，可设定在 280c300c，比室外低（45）0c；走道可设定在 270c280c；这样逐渐过渡到办公区域，不但人体感觉舒适，还可有效地减少不必要的能 耗。 3）克服设备容量冗余 传统的空调设计，由于季节变化和人员、设备发热量等变数太多，难以精确的计算 出空调系统的负荷需求，因此设计中会有一定的设备容量冗余，用人工简单的启停制势 必造成能源的浪费。运用 ba 系统的节能控制算法和群控模式，根据末端实际所需冷负荷， 动态调整设备运行时间和投入台数，保证冷量供求平衡，让冷源设备运行在最高效率特 性上，避免大马拉小车，有效克服由于设备容量冗余而造成的能源浪费。 4）新风控制 根据季节变化，合理地进行新风控制是节能的另一个措施。以某地区为例，在设计 工况（夏季室温 260c，相对湿度 60%；冬季室温 220c，相对湿度 55%）下，处理一公斤 室外新风量需冷量 6.5kw，热量 12.7kw，故在满足室内空气卫生的前提下，减少新风量， 有显著的节能效果。新风量控制的措施有以下几种方法： 在夏季午夜室外温度最低时，开启新风机，将室外低温空气充盈室内，然后关闭 风门，从而减少第二天上班前空调系统的预冷时间。 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 6 页共 14 页 根据室内人员变动规律，采用统计学的方法，建立新风机启停控制模型，以减少 新风机的开启时间和冷负荷损失，如在午餐时间室内人员较少时，可减少新风机的开启 台数。 在过渡性季节，尽量使用室外新风，以减少冷负荷损失。 5）提高室内温湿度控制精度 大厦内温湿度的变化与大厦节能有着紧密的关系，根据美国国家统计资料，如果在 夏季将温度设定值下调 10c，将增加 9%的能耗，因此将大厦内温湿度控制在设定值精度 范围内是大厦空调节能的又一个有效措施。 地下室送排风部分：根据地下室人员变动规律，采用统计学的方法，建立送排风机 时间启停控制模型，以减少送排风机的开启时间，如在非工作时间内地下室人员较少时， 可减少送排风机的开启台数和开启时间。 4系统设计思路系统设计思路 顾名思义楼宇自控系统的主要任务是对大厦内的机电设备进行监控和管理。要想管 理好大厦内的机电设备，必须要知晓它们在大楼内的分布情形，运行要求、所处系统中 担任的角色以及设备的特性等，按照系统服务的对象是写字楼，目的是提供舒适、安全 的现代化办公环境，并兼顾经济性的要求来设计。 楼宇自控系统（bas）管理的机电设备包括大楼内的空调机组、新风系统、冷热源设 备、送排风设备、公共区域照明，使用西门子楼宇科技公司的 apogee 系统进行集中管 理，实现上述设备的远程启停控制、状态检测、故障检测、手动/自动检测等，并可通过 设定时表等方法实现自动启停；同时对新风机送风温度，空调机回风温度进行检测、记 录，并对滤网堵塞状态进行动态监测。 4.1冷水机组的控制 大楼十四层屋顶设有一套冷热源系统。 监控内容监控内容控制方法控制方法 机组台数控制 根据冷冻水供、回水温度测量值，自动调整冷水机组运行台数， 达到最佳节能目的。 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 7 页共 14 页 机组联锁控制 启动：开冷冻水泵，开风冷热泵机组。停止：停风冷热泵机组， 关冷冻泵。 冷冻水差压控制 根据冷冻水供回水压差，自动调节旁通调节阀，维持供水压差恒 定。 冷却水温度控制 根据冷却水温度，自动控制冷却塔风机的启停台数。 水泵保护控制水泵启动后，水流开关检测水流状态，如故障则自动停机水泵 运行时如发生故障，备用泵自动投入运行。 机组运行状态监测机组的工作状态，故障报警。 补水箱监测自动监测膨胀水箱水位，水位超限进行故障报警。 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器 插入式水管温度传感器； 液体压差传感器 液位开关 电动调节阀及驱动器 4.2空调机组控制 写字楼一二层共设有 13 台空调机。 启停控制 在中央管理站设定时间表程序，并下载置相应 ddc，来控制空调机组的启停，可根 据要求临时或者永久设定、改变有关时间表，确定高峰和特殊时段。 温度控制 通过安装在回风管上的风管温度传感器测量回风温度(ai) 根据系统的设定参数控制调节阀开度，以达到降温或加热的功能，以保证控制区域 内温度的要求，同时节约能源。(ao) siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 8 页共 14 页 状态监测 通过风机过载继电器状态监测，产生风机故障报警信号(di) 通过空调控制柜的二次回路监测风机的运行状态信号(di) 通过空调控制柜的二次回路监测风机的手/自动状态信号(di) 通过安装压差开关，监测过滤网两侧压差，根据设定值产生阻塞报警信号， 提示 清洗过滤网，提高过滤效率。压差设定值 20-300pa，可调报警范围(di) 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器 风管式温度传感器； 压差开关 电动调节阀及驱动器 软件控制模式 ddc 控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式： 两态控制（on/off） 比例控制（p） 比例加积分控制（pi） 比例加微积分控制（pid） 控制回路的自动调节 控制软件提供一个备用功能，用以限制每小时装置被控制周期次数。 控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能，用以保护重型装置在开启过渡情况 下可能造成的损坏。 当停电回复正常后，控制软件将会根据每一个装置的个别启/停时间表，对装置发 出启/停的指令。 为满足不同用户对环境的需求，针对人流量移动较大的区域或时段采用前馈控制方 法，克服由于采用反馈原理控制而造成的温度调节迟后的问题。 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 9 页共 14 页 4.3新风机组控制 写字楼共设有新风机 12 台，设置在大楼三层到十四层。 每台新风机在送风口设温度传感器 1 个、压差开关 1 个（作探测过滤器淤塞报警 用）。ddc 通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对新风机的监控。 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器 风管式温度传感器； 压差开关 具体控制功能简述： 风机开关控制 风机的开关控制主要是通过 ba 系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特 别的情况，如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择 在 bas 操作站上操作启/停风机。ba 系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联 锁监察功能。在设定此功能后，ba 系统会自动监测风机的状态是否与控制要求一致， 如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，ba 系统会以警形式在操作站上显示， 以提醒操作人员做出相应的处理。另外，ba 系统会将有关的事项一一记录，以作日 后检查之用. 还有， ba 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。 风机运行状态 滤网状态检测 ba 系统通过压差开关，监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值 (在压差开关上可调)， ba 系统会报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有 关人员做滤网清洗工作。而 ba 系统也会将有关的事项一一记录， 以作日后检查之 用。 运行时间累计 ba 系统利用软件统计记时功能，可以实时的累计风机的运行时间，并记录显示。 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 10 页共 14 页 冷冻水阀门、送风温度控制 ddc 控制器会检测送风温度。 风机报警监测 ddc 控制器会检测风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并报警形式在 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 ba 系统也会将有关的 事项一一记录，以作日后检查之用。 节能运行，在春秋过度季节，尽量使用新风能量；在冬夏季节，在保持最小新风 量的前提下，尽量利用回风能量，以达到节能效果。 4.4送风/排风机组控制 写字楼共设有可供平常通风用送排风机 10 台，主要分布在大楼地下一至四层。 监控工况监控工况 根据送排风机的监控功能表，对风机的下列工况进行监控： 输入输入输出输出 受控设备受控设备数量数量位置位置监控系统描述监控系统描述 aidiaodo 数量数量 送送/排风机系统排风机系统 送排风机运行状态 10 送排风机故障报警 10 送排风机手/自动状态 10 送排风机 10 送排风机启/停控制 10 点位小计点位小计030010 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器：siemens 模块化设备控制器 mec 及扩展模块 具体控制功能简述： 启停控制 在中央管理站设定时间表程序，并下载置相应 ddc，来控制送排风机的联动工作， 可根据要求临时或者永久设定、改变有关时间表，确定高峰和特殊时段。 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 11 页共 14 页 状态监测 通过风机过载继电器状态监测，产生风机故障报警信号(di) 通过控制柜的二次回路监测风机的运行状态信号(di) 通过空调控制柜的二次回路监测风机的手/自动状态信号(di) 4.5给排水 写字楼地下四层共设有 7 个排污坑。地下二层有一套生活水箱，屋顶设有一套消防 水箱。 监控内容监控内容 控制方法控制方法 开关控制 ddc 输出 do 控制，液位开关提供高低水位信号给 ddc，当集水坑 中污水达到高水位时，启动排水泵。当高水位信号消失后关闭排 污泵。 运行时间统计软件实现对水泵的运行时间进行累计 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器：siemens 模块化设备控制器 mec 及其扩展模块。 液位传感器 4.6变配电监控系统 监控内容监控内容 控制方法控制方法 参数检测及报警自动检测电力参数，如电压、电流、回路状态、变压器温度 等。 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器：siemens 模块化楼宇控制器 mbc 及扩展模块 智能电量变送器 变配电系统网关 4.7电梯系统 对大楼 4 部电梯运行状态、故障报警情况进行集中监视 监控工况监控工况 siemens 西门子楼宇科技 红牌楼广场写字楼楼宇自控系统 第 12 页共 14 页 根据监控功能表，对电梯下列工况进行监控： 输入输入输出输出 受控设备受控设备数量数量位置位置监控系统描述监控系统描述 aidiaodo 数量数量 电梯控制系统电梯控制系统 电梯运行状态 4 电梯4 电梯故障报警 4 设备基本配置设备基本配置 ddc 控制器：siemens 模块化设备控制器 mec 及扩展模块。 4.8照明控制 写字楼地下室有停车场照明、地上层有电梯前室及公共走道等公共区域照明，室 外有泛光照明等。经过我公司二次设计，以上设备将在楼宇自控系统中均属于控制对 象，以下是对照明控制的作用、功能的相关描述： 近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明节能和科学管理提出了更高 的要求，使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。而在楼宇大厦建设热潮中， 建设者也意识到了智能照明的重要性。商业楼宇照明灯具相对比重较大。使用照明控 制，更能体现其在节能与管理方面的优势，提高科学管理水平。 节能是照明控制的最大优势。传统的照明工作模式，只能是白天关灯，晚上开灯。 而采用了照明控制后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模 式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统通过外设传感器还 能在非正常上班时间内自动感应人流开关相应区域照明；也可根据室外照度情况自动 开关公共区域照明。实现不同多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少 了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。 照明控制是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下，不需要有 人的参与，