BAS方案设计.doc

蚌埠锦江国际大酒店蚌埠锦江国际大酒店 楼宇自控系统楼宇自控系统 设设 计计 方方 案案 南京科安电子有限公司南京科安电子有限公司 目目 录录 1 设计概况设计概况 1 1设计依据 1 2设计范围 1 3设计技术背景 1 4设计原则 2 系统说明系统说明 3 方案设计方案设计 3 1需求分析 3 1 1工程概述 3 1 2工程设计范围及要求 3 2系统设计说明 3 2 1系统网络结构 3 2 2工程设计 3 2 3系统开通率 3 2 4节能指标及措施 3 3主要设备介绍 3 3 1中央控制站 包括软件 3 3 2现场控制器 DDC 3 4系统各部分功能详述 3 4 1中央站监控功能 3 4 2空调机系统 3 4 3新风机系统 3 4 4送排风系统 建议 3 4 5空调水系统 3 4 6给排水系统 建议 3 4 7高低压配电设备 建议 3 4 8照明系统 4 点数表点数表 5 系统图系统图 3概述概述 楼宇自动化系统 或称建筑物自动化系统 Building Automation System 简称 BAS 是将建筑物 或建筑群 内的电力 照明 空调 运输 防灾 保安 广播等机电设备以集中监视 控制和管理为目的而构成的一个综合系统 它的目的是使建筑物成为安全 健康 舒适 温馨的生活环境和工作环境 并 保证系统运行的经济性和智能化 3 1 设计依据设计依据 1 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 2 电气装置安装工程及验收规范 GBJ232 90 3 高层民用建筑设计防火规范 GBJ45 88 4 建筑防雷设计规范 GBJ 57 88 5 工业企业通讯接地设计规范 GBJ79 85 6 江苏省建筑智能化系统工程设计标准 DB32 181 1998 7 建筑智能化系统工程设计标准 DB32 181 1998 8 建筑智能化系统工程实施及验收规范 DB32 366 1999 9 建筑智能化系统工程检测规程 DB32 365 1999 10 建筑智能化系统评估标准 DB32 367 1999 11 智能建筑设计标准 GB T50314 2000 12 IEEE 802 3 应用标准 3 2 设计范围设计范围 BA 楼宇自控设计包括以下子系统 冷冻站系统监控 新风机系统监控 空调机系统监控 风机系统监控 热泵系统监控 给排水系统监控 高低压配电设备监控 照明系统监控 3 3 设计技术背景设计技术背景 随着智能大厦和楼宇自控技术的发展 我们为客户所设计的 BAS 系统 不 仅要实现使大厦的各类机电设备的运行管理 保养维修智能化 更要实现集成 化和网络化 我们所设计的系统 不仅要能满足当前的需求 更要能适应明天 发展的需要 A LONWORKS 总线技术介绍总线技术介绍 LonWorks 技术是美国 Echelon 公司开发的新一代现场总线技术 它包括东 芝公司和摩托罗拉公司生产的各种神经芯片 不同厂家开发的各类收发器 以 固件形式提供的功能完善的 LonTalk 通讯协议 由用户协会推动的旨在实现互 操作性的 LonMarK 规约等技术构件 其中通讯协议 LonTalk 中的物理层和数据 链路层 被美国国家标准 ANSI 135 采纳作为建筑物自动化系统的通信协议 采用 LonWorks 技术的控制系统 不但功能强大 性能稳定可靠 更由于 其网络拓扑结构的灵活性和对多种通讯媒体的支持 大大简化了工程施工 降 低了施工和系统维护费用 LonWorks 技术支持不同厂家开发的产品之间的互操 作性 就是允许不同厂家之间的产品可以直接互联应用 等于是给集成商和用 户提供了一个可在全球范围内选购不同厂家产品组成最优系统的机会 LonWorks 已经被美国空调暖通制冷工程师协会 ASHRAE 确定为楼宇 自动化系统和控制网络的标准 中国建设部智能建筑推广中心已把 LonWorks 技术作为推荐采用的控制网 络技术在智能建筑中推广应用 B BACnet 介绍介绍 BACnet 指美国国家标准协会的 ANSI ASHARE STANDARD 135 1995 标 准 BACbet 的全名是 A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks 建筑物自动化和控制网络通讯协议 它规定了计算机程序之 间传送数据的格式和含义 BACnet 是由一个建筑管理 系统用户 产品制造组 成的联合体共同提出的正式的建筑物自动化系统开放式通信协议 企图解决不 同厂家的自动化系统如何集成在一起的问题 可以用以处理现存的各类不同建 筑物自动化系统的联接 BACnet 定义了系统各个部分共享数据的所有规则 如 何实现数据共享 可以使用什么通信介质 哪个功能可用 信息如何解释等 它为各种系统之间进行信息交流建立了一些基本规则 简单地讲 BACnet 就是 要建立一种统一的数据通信标准 用于设备的通信部分 从而使得按这种标准 生产的设备可以进行通信 实现互操作性 C TCP IP 传输协议传输协议 网际互联协议网际互联协议 TCP IP 是 Internet 的基础 是工业标准 协议包括介质访问 信息包传输 会话通讯 文件传送 电子邮件和终端仿真 TCP IP 是数据网络的主要通信协议 用于以太网 3 4 设计原则设计原则 遵循正确的设计原则 是提高设计水平 保证设计质量 完成设计任务的 根本保证 计算机已从 PC 单机时代转向以网络为中心的时代 同时 用户追求产品 的可互操作性和可互换性 以降低建筑物寿命周期成本 建筑物自动化系统要 适应这个开放环境的到来 在进行系统设计时 产品以公认的工业标准技术制 造 系统应符合公认的工业标准结构 这种系统称为开放系统 在开放系统中 由不同厂家生产的同样用途的产品可以互相替换 不同供应商的孤立的系统 可以互相连接在一起 不同的网络 可以互相交换数据 在建筑物自动化领域 在建筑物自动化领域 产品的制造技术规范应是产品的制造技术规范应是LonMark 系统相互连接的工业标准应是 系统相互连接的工业标准应是BACnet 网络相联的工业标准应是网络相联的工业标准应是TCP IP 4系统说明系统说明 BAS 楼宇自动化控制系统一般由四个部分组成 传感器与执行器 DDC 直接数字控制器 通讯网络 中央管理计算机 如下图所示 中央管理 计算机 上位机 DDC 现场 控制器 传输线路 通信网络 执行 元件 传感 元件 通常 中央管理计算机 或称上位机 中央监控计算机 设置在中央控制 室内 它将来自现场设备的所有信息数据集中提供给监控人员 并接至室内的 显示设备 记录设备和报警装置等 DDC 作为系统与现场设备的接口 它通过分散设置在被控设备的附近 收集来自现场设备的信息 并能独立监控有关现场设备 它既可独立实现控制 功能 也可通过传输线路与中央监控室的中央监控管理计算机保持通信联系 接受其统一控制与优化管理 各 DDC 之间也可实现双向直接数据通信 中央管理计算机与 DDC 之间的信息传送 由数据传输线路实现 中央站 与分站之间实现双向直接数据通信 BA 系统宜优先考虑采用共享总线形的网 络拓扑结构 作为 BAS 系统的末端为传感器和执行器 它是装置在被控设备的传感 检测 元件和执行元件 这些传感元件如温度传感器 相对湿度传感器 压 力传感器 流量传感器 电流电压转换器 液位检测器 压差器 水流开关等 将现场检测到的模拟量或数字量信号输入至 DDC DDC 则输出控制信号传送 给继电器 调节器等执行元件 对现场被控设备进行控制 在较大型的 BA 自控系统中 一般采用分级分布式系统结构 如下图所示 上位管理 计算机 打印 带操作键盘 的 CRT CRT 打印 打印 带 CRT 的 主 操作台 分离 CRT 其它外 设 电源 与各分站的 对讲系统 通信接口 以 CPU 为核 心的分站 的分站 通信接口 以 CPU 为核 心的分站 的分站 CPU 或双 CPU 通 信 接 口 T T 现 装 场 置 管理与开 发计算机 中央站 配置在 中央控 制室的 其它设 备 其它专用 室及设备 数据通信信道 分 站 传感器 执行器 中 央 控 制 室 监 控 中 心 第 四 级 第 三 级 现 场 第 二 级 第 一 级 5方案设计方案设计 5 1 需求分析需求分析 5 1 1 工程设计范围及要求工程设计范围及要求 根据 般的楼宇自动控制系统的设计要求 参考相关的水 电 风施工图 楼宇自动控制系统需要监控的内容有 HVAC 系统设备监控 包括空调机 新风机及送排风机的监控 冷冻站的监测和控制 热泵机组的控制 给排水系统的监控 变配电系统的监测 照明系统监测 蚌埠锦江国际大酒店的智能化系统设计应本着精益求精的精神 楼宇自控 作为智能化系统的核心 应具有以下特点 需选用开放的 BAS 系统 便于实现与消防系统 安保系统及物业管理系统等 其他相关系统的集成 系统网络采用标准网络协议 符合远程通信管理以及计算机技术发展趋势的 要求 系统软件应具有全面实现系统集成的能力 并按模块化的方法设计 便于系 统规模及应用功能的扩展 通过以上分析 可以看到我们应该选用先进的 集散型网络结构实现 BAS 的实时集中监控管理功能 作为集散型控制分站的控制器通信网络 应能实现 各分站间 分站与中央站之间及与电梯系统等专用设备接口的数据通信 检察 院新办公酒店作为大型建筑 某些设备之间距离较远 属不同的控制器控制 控制分站间的通信将可实现这些距离较远设备间的联动控制 需灵活采用现场控制器 对于不同楼层分别配置相应的现场设备 保证系 统良好的集散性和以后的扩展性 需采用优化的控制方案 实现节能控制 空调系统将成为酒店的能源消耗 的大户 采用优化的控制方案不但可以为酒店创造一个舒适的工作环境 且能 大大节约能源 5 2 系统说明系统说明 蚌埠锦江国际大酒店是一座集楼宇自控 消防 安保及诸多子系统于一体 的综合性智能化酒店 根据此酒店的建筑特点和应用功能 我们推荐应用 KMC 公司的 KMDigital 系统对酒店的自控系统进行设计 KMC 公司的 KMDigital 系 统采用模块化的结构 既可以组成多达 5050 万点万点的三级控制和二级网络大型的集 散式控制系统 也可仅由就地控制器组成小到一个 DDC 的小型网络 系统的配 置灵活简洁 为使用者提供了极大的方便 KMDigital 系统是目前世界上最为先进的高效能 集成化的 BMS 系统 该系 统不仅可以将酒店的楼宇机电设备控制系统 消防报警及保安自动化系统集成 在一起 可以控制一座或多幢酒店的众多设备 从暖通空调 照明 节能 防 火 保安直到财务和人事管理 并可以把企业网中所有的数据库联锁在一起 KMDigital 系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术 实现各 个层次的集成 从现场层 自动化层到管理层 KMDigital 系统完成了管理系 统和控制系统的一体化 5 2 1 系统网络结构系统网络结构 网络结构请参见图一 图二 网络的特性如下 1 KMDigital 系统网络总线采用以太网 最多可联 125125 个 MultiNet 多功 能控制器 通讯速率可达 1010 兆兆 2 每个 MultiNet 多功能控制器 有两个子网 可分别带 124124 个 DDC 控 制器 子网为 RS 485 通讯速率可达 56 6K56 6K 波特率 3 KMC 系统最多可带 3100031000 个 DDC 控制器 可实现 496000496000 个点的庞大系 统 4 KMDigital 系统也可不使用 MultiNet 多功能控制器 而直接由 DDC 组成一级网络 KMDigital 系统针对实际系统中一般数据量不大的情况 可以 将控制器直接挂在总线上 即可以脱离昂贵的网络控制器 从而提高系统的灵 活性 系统最小可以仅由一个控制器构成 5 MultiNet 多功能控制器 和 DDC 均可通过 Modem 远程传输数据 实现 远程监控 报警呼叫 远程连网集成功能 6 MultiNet 与监控电脑之间为 RS 232RS 232 连接方式 如距离较远时 可选择 RS 422RS 422 的方式进行连接 7 主网和子网的通讯媒体为屏蔽双绞线 屏蔽层要单端可靠接地 8 主网和子网都为串联结构 如需要星状分支 要用网络中继器连接 9 无论是主网或子网 网络线两个末端的控制器要加终端电阻 10 MultiNet 控制器可通过 XIRCOM 接到 Ethernet 上 可分配给独立的 IP 地址 但如其他 MultiNet 控制器通过主网接至 Ethernet 上的 MultiNet 控制器 则这些 MultiNet 控制器的 IP 地址和接至 Ethernet 上的 MultiNet 控制器相同 11 通过 Gateway 可接至 BACNET 网络 利于系统集成 12 KMDigital 系统具有广泛的适应性 能满足所有大厦的需求 KMC 公 司多种系列产品可以控制多达五十万多点的庞大的系统也可监视几十点的灵活 的小系统 或者就地独立完成设计要求的局部功能 让用户有多种选择 13 KMDigital 系统实现真正实时的 点对点 通讯 保证系统高效运行 管理 KMDigital 系统支持 INTERNET INTRANET 网络应用 14 LAN 电缆发生中断时 网络将持续设法在 LAN 上的每段重新建立通讯 同时 LAN 的每一段将独立运行直到恢复正常 15 点对点 的通讯模式