冷热源群控方案20140609

苏州儿童医院 冷机群控系统概述性方案 冷热源群控系统概述性方案冷热源群控系统概述性方案 一 一 项目及系统概述项目及系统概述 苏州儿童医院园区总院位于苏州工业园区中新大道东 钟南街交界处 总 占地面积为 58696 平方米 总建筑面积约 140000 平方米 一期建筑面积为 128000 平方米 包括 一幢 12 层高的主楼 设有四层高的辅楼 设有门急诊 楼 医技楼 住院楼 科研办公楼 两层高的地下停车库 设计日门诊量 3000 人次 其中一期项目规划建设 600 张床位 对于这么大规模的医院 空调冷热源系统的稳定运行是医院正常运营的基 本保障 儿童医院的冷热源系统主要有以下设备组成 4 台离心式冷水机组 4 台变频冷冻水泵 4 台变频冷却水泵 4 台变频热水循环泵 10 台冷却塔 2 台 补水泵 4 套板式热交换器 集水器 分水器 压差旁通阀 电动蝶阀等 冷热源群控系统总共设计 291 个监控点 不包括软接点 其中数字输入点 DI 点 158 个 数字输出点 DO 点 59 个 模拟输入点 AI 点 36 个 模 拟输出点 AO 点 14 个 详细监控点位请见群控系统点位表 儿童医院的冷热源群控系统将设计成一套完整的分布式集散控制系统 它 采用标准化局域网技术和众多子系统集成技术实施对建筑内所有实时监控系统 的集成监控 联动和管理 各个系统既可相对独立运转 又可联合成为一个有 机整体 使管理人员能方便快捷 明了地了解项目内主要设备的运行情况 冷热源群控系统是由中央管理工作站 现场 DDC 控制器及各类传感器 执 行机构组成 能够完成多种控制及管理功能的控制网络系统 它是随着计算机 网络在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络系统 儿童医院冷热源群控系统监控中心设置于地下室的空调机房值班室 通过 数据管理服务器 ADS 网络控制引擎 NAE 现场型直接数字控制器 DDC 对相关冷热源设备进行监控 冷热源群控系统通过优化控制提高管理水平 达 到节约能源和运行成本 并能方便地实现物业管理自动化 二 二 系统架构系统架构 根据儿童医院项目特点 冷热源群控系统将利用计算机和现代通讯控制技 术对各冷热源设备的软硬件运行实现统一管理 由于机电设备分布在不同建筑 苏州儿童医院 冷机群控系统概述性方案 的不同层面 不同位置 因此也就决定了儿童医院的冷热源群控系统必须是集 散型系统 唯如此 方能实现集中管理分散控制 集中操作分散执行 整个项 目的各种机电设备能够按照管理 操作者的意愿进行集中管理和控制 最终达 到各种设备协调有序地工作 并在满足各种功能所必须的前提下 尽可能减少 相关的管理人员和最大限度地节约能耗 降低管理和营运费用 为了使儿童医院能够实现上述要求和目的 我们采用了美国江森自控公司 最先进的以网络控制引擎为核心的 METASYS 系统 METASYS 系统网络结构 整个 METASYS 系统由两层网络 三层设备组成 ADS 与 NAE 之间构成管 理层网络 采用标准的 BACnet IP TCP IP 协议进行通讯 通讯速率不低于 100Mbps NAE 与现场 DDC 之间构成控制层网络 采用标准的 BACnet MS TP 协议进行通讯 通讯速率为 78 6Kbps ADS 实现对 NAE 的统一管理 提供高级图形界面及多用户 WEB 访问能力 负责历史数据的永久存储 NAE 实现对 DDC 的统一管理 内置数据库软件及标准图形界面 同时支持多用户 WEB 访问并实现第三方系统的接入 DDC 及其扩展模块位于受控机电设备附 近 内置管理程序 可以根据设定要求实现对现场设备的自动监控 METASYS 系统采用分布式结构 实现集中管理 分散控制 其以高可靠性 的 NAE 为核心 摆脱了传统 DDC 依赖上位机的模式 软件和数据贯穿于 MSEA 苏州儿童医院 冷机群控系统概述性方案 网络 也就是说 不是只有一个中央处理器负责监控全部设备 操作站不再扮 演网络 大脑 的角色 它用于编程 创建数据 报表汇总 和其他操作功能 信息从操作设备下载到各现场控制器 而数据也会稍后被上传到操作设备存档 风险分散的设计理念将系统运行风险降到最低 显著提升系统稳定性 MSEA 系 统是是更高效的系统 因为消除了信息阻塞现象 处理器的功能可以最大限度 地发挥 它又是更可靠的系统 因为该系统具备很强的容错能力 单个点的故 障不会影响到整个系统 MSEA 系统具备了系统控制中三个最基本的功能 独立 控制 监督控制及信息管理 因而它有很大的灵活性 同时 METASYS 系统是模块化系统 因而客户可以只采购现时所需的设备 而将来如有需要 又可以随时扩展该系统 今日的投资对将来不会产生丝毫的 损失 该系统具有如下特点 先进性 全新的概念 全新的技术 全新的系统 开放性 开放式网络 开放式协议 开放式用户界面 兼容性 兼容多种通信标准及机电厂商设备 经济性 易于施工 安装 操作和维护 灵活性 易于扩展 升级 改造 可靠性 安全 稳定 并已在全球范围成功应用 根据要求以及项目特点 楼控系统控制主机 ADS 设在儿童医院地下室空 调机房值班室 由于江森自控 ADS 是真正基于 WEB 的 B S 结构软件 具备电 脑无需安装独立访问客户端可以通过 IE 浏览器直接访问的特性 同时只要管理 者有访问权限 其可通过网络的任意位置的电脑对冷热源群控系统进行访问 同时 ADS 支持 5 用户同时对系统进行访问操作 可以满足总站和分站对于系 统同时访问的需求 三 三 设计简述设计简述 儿童医院的冷热源群控系统详细设计遵循以下的设计原则 1 ADS NAE DDC 均为江森自控成熟系列产品 2 所有现场设备均采用 DDC 进行控制 相关控制逻辑程序均编写于 DDC 非易失性闪存中 DDC 可根据需要增加 I O 扩展模块 但扩展模块不 苏州儿童医院 冷机群控系统概述性方案 直接与 NAE 或 ADS 通讯 所有的逻辑指令的发出均由 DDC 完成 这 样即使上位机 NAE 单个 DDC 发生故障也不会对其他机电设备的控 制造成影响 3 DDC 可通过 I O 扩展模块扩展输入输出点位 单出于稳定性考虑单个 DDC 及其扩展模块的输入输出点不超过 128 个 4 DDC 对现场设备的控制不跨越楼层 即各个楼层中的机电设备由该层 对应 DDC 及扩展模块进行控制 不由其他楼层的 DDC 进行控制 5 DDC 及其扩展模块预留不低于 10 的输入输出点位余量以便于系统今 后局部调整或点位增加需要 上述设计原则的实施将极大的提高儿童医院冷热源群控系统的运行可靠性 并充分体现了集中控制 分散管理的理念 四 四 冷热源群控概述冷热源群控概述 儿童医院的冷热源系统是根据冷水机组冷冻供水管的流量及集水器 分水 器的温差 计算负荷 同时根据冷冻机组的工作参数 负荷率 功率 主机电 流量等 进行综合评估 并自动对冷冻机组 水泵 冷却塔等设备进行台数控 制 冷热源系统通过预先设置好的时间 工况程序控制机组启停 冷水机组启停顺序控制 冷水机组启停顺序控制 系统启动顺序 冷却塔风扇 冷却水电动蝶阀 冷却水泵 冷冻水电动蝶 阀 冷冻水泵 冷水机 系统停止顺序 冷水机 冷冻水泵 冷冻水电动蝶阀 冷却水泵 冷却水 电动蝶阀 冷却塔风扇 冷热源系统监控内容 冷热源系统监控内容 根据实际负荷与机组额定负荷比较决定开启台数 实现最深化控制 对 热泵机组 水泵的运行时间进行统计 平均运行时间 延长设备寿命 冷冻水供回水总管之间的压差旁通控制 测量分集水器之间的压差 调 节旁通阀的开度 监测水泵运行状态 故障状态 手 自动状态 启停控制 频率控制及 监测 冷冻水泵及冷却水泵启动后 水流开关控制水流的状态 如故障则自动 苏州儿童医院 冷机群控系统概述性方案 启动备用泵 监测冷却塔风机运行状态 故障状态 启停控制运行台数按冷却水供水 温度进行控制 以降低能耗 膨胀 冷凝 水箱的高低水位监控 控制器根据水箱的液位 自动控制 补 冷凝 水泵的启停 使膨胀水箱的水位维持在工艺要求的位置上 冷冻机组 冷冻水泵 冷却水泵 热水泵 冷凝水泵 冷却塔等设备运 行时间累计 控制冷却塔风机启停 并设置日常工作时间和工况程序 可远程和就地 控制 控制程序分夏