第四章_建筑设备监控系统

1、 概述概述一、建筑设备自动化系统一、建筑设备自动化系统BASBAS的概念和组成：的概念和组成： 1 1、建筑设备自动化系统（、建筑设备自动化系统（BAS BAS ）有广义）有广义BAS BAS 和狭义和狭义BASBAS两个概念两个概念 2 2、国家标准、国家标准GB/T503142000GB/T503142000智能建筑设计智能建筑设计标准标准定义定义 广义广义BAS BAS 为建筑设备自动化系统（建筑设备管理为建筑设备自动化系统（建筑设备管理BMSBMS） 狭义狭义BASBAS为建筑设备监控系统为建筑设备监控系统图示如下：图示如下：广义广义BASBAS（或者（或者BMSBMS）建筑设备监控子

2、系统建筑设备监控子系统 （狭义的（狭义的BASBAS ）火灾自动报警与消防火灾自动报警与消防联动控制子系统（联动控制子系统（ FAS FAS ）公共安全防范公共安全防范子系统（子系统（SAS SAS ）火灾自动报警系统火灾自动报警系统灭火系统灭火系统防排烟系统防排烟系统出入口控制及门控系出入口控制及门控系统统保安人员巡更系统保安人员巡更系统防盗报警系统防盗报警系统电视监控系统电视监控系统紧急广播系统紧急广播系统二、建筑设备监控系统的监控内容二、建筑设备监控系统的监控内容 P58P58：表：表4-14-11.1.暖通空调（暖通空调（HVACHVAC）系统：）系统：保证舒适前提下，尽量节能！保证舒

3、适前提下，尽量节能！2.2.给排水系统：给排水系统：保证供水保证供水/ /排水排水系统的正常运行系统的正常运行 空调系统空调系统冷冻系统冷冻系统送排风系统送排风系统热力系统热力系统各种水箱、水池如：生活水池、各种水箱、水池如：生活水池、消防水池、污水池等水位、压力消防水池、污水池等水位、压力的监测的监测各种给水泵、排水泵、污水各种给水泵、排水泵、污水泵、饮用水泵的监控（起、泵、饮用水泵的监控（起、停或节能运行）停或节能运行）3.3.供配电与照明系统供配电与照明系统照明耗电仅次于空调！照明耗电仅次于空调！4.4.交通管理系统交通管理系统P58P58：表：表4-14-1，甲、乙、丙级智能建筑规定的

4、建筑设备监，甲、乙、丙级智能建筑规定的建筑设备监控内容控内容三、建筑设备监控系统的体系结构三、建筑设备监控系统的体系结构1 1、早期、早期集中式监控系统集中式监控系统 建筑设备多而散，集中式监控系统实现困难且不可靠。建筑设备多而散，集中式监控系统实现困难且不可靠。供配电系统供配电系统电力变压器电力变压器柴油发电机组柴油发电机组照明系统照明系统停车场综合管理系统停车场综合管理系统垂直升降和手扶电梯系统垂直升降和手扶电梯系统2 2、DCSDCS控制系统控制系统 建筑设备监控系统一般均采用建筑设备监控系统一般均采用 DCSDCS控制系统；目前，控制系统；目前，国内外制造厂或系统集成商几乎无一例外均采

5、用集散控国内外制造厂或系统集成商几乎无一例外均采用集散控制系统。制系统。（1 1）集散式控制系统的优点：）集散式控制系统的优点： a a：易于实现，方便施工，节约材料且分散危险：易于实现，方便施工，节约材料且分散危险 b b：实现系统整体优化管理：实现系统整体优化管理（2 2）典型的集散式控制）典型的集散式控制BASBAS系统结构图系统结构图P64P64图图4-14-1 现场控制器采用现场控制器采用DDCDDC（3 3）市场上成套的）市场上成套的DCSDCS控制系统典型产品控制系统典型产品 a. a. 国产化国产化“第一代楼宇自控系统第一代楼宇自控系统”（BASV2000BASV2000） b

6、. b. 美国美国HoneywellHoneywell公司（霍尼韦尔公司）的产品公司（霍尼韦尔公司）的产品 EXCEL5000EXCEL5000系统系统 c. c. 美国美国AndooverAndoover公司（安德沃公司）的产品公司（安德沃公司）的产品 Continuum TM Continuum TM 系统系统 d. d. 美国美国ALCALC公司（公司（Automated Logic Corporation)Automated Logic Corporation)的的产品产品 Inter Op TMInter Op TM系统系统 e.e.欧洲瑞士能德公司（欧洲瑞士能德公司（L&GL&G）

7、的产品）的产品S600S600系统系统 f. f.德国西门子（德国西门子（ SIEMENS SIEMENS ）的产品顶峰）的产品顶峰S600S600系统系统 g. g. 美国江森自控公司（美国江森自控公司（JohnsonJohnson）的产品）的产品 METASYSMETASYS系统系统 3 3、直接数字控制器、直接数字控制器DDCDDC介绍介绍 直接数字控制器（直接数字控制器（DDCDirect Digital DDCDirect Digital ControllerController），又称下位机，从某种意义上讲，它是整），又称下位机，从某种意义上讲，它是整个楼宇自控系统的关键。个楼宇自

8、控系统的关键。“控制器控制器”指完成被控设备特指完成被控设备特征参数与过程参数的测量并达到控制目征参数与过程参数的测量并达到控制目标的控制装置。标的控制装置。“数字数字”的含义是指该控制器利用数字的含义是指该控制器利用数字电子计算机来实现其功能要求。电子计算机来实现其功能要求。 “ “直接直接”意味着该装意味着该装置在被控设备的附近，无需再通过其他装置即可实现上置在被控设备的附近，无需再通过其他装置即可实现上述全部测控功能。因此，述全部测控功能。因此，DDCDDC实际上也是一个计算机，实际上也是一个计算机，它应具有可靠性高、控制功能强、可编写程序等特点，它应具有可靠性高、控制功能强、可编写程序

9、等特点，既能独立监控有关设备，又可通过通信网络接受来自中既能独立监控有关设备，又可通过通信网络接受来自中央管理计算机的统一控制与优化管理。央管理计算机的统一控制与优化管理。（一）（一）DDCDDC支持的监控点支持的监控点DDCDDC能够支持以下不同性能够支持以下不同性质的监控点：质的监控点：(1) (1) 模拟量输入模拟量输入(AI)(AI)；(2) (2) 开关量输入开关量输入(DI)(DI)；(3) (3) 模拟量输出模拟量输出(AO)(AO)；(4) (4) 开关量输出开关量输出(DO)(DO)。 DIDigital Input AIAnalog(ue) Input DIDigital

10、Input AIAnalog(ue) Input DODigital Output AOAnalog(ue ) Output DODigital Output AOAnalog(ue ) Output 模拟信号模拟信号连续的信号连续的信号 （时间连续、幅值连续）。（时间连续、幅值连续）。如：电视信号、语音信号如：电视信号、语音信号 数字信号数字信号离散信号离散信号 （时间离散、幅值离散）（时间离散、幅值离散） 开关量信号开关量信号只是一位的数字信号。只是一位的数字信号。“1”1”或或“0”0” 代表状态代表状态“开开”或或“关关”注：一位以上的数字信号，可以代表中间状态。注：一位以上的数字信号

11、，可以代表中间状态。例如：例如： 8 8位二进制代码：位二进制代码：00000000111111110000000011111111 代表从代表从02550255之间的任意状态（共之间的任意状态（共256256个状态）个状态） 2 2位二进制代码：表示四个状态位二进制代码：表示四个状态 ： 000 011000 011 102 113 102 113注：注：1 1）除）除DI, DO, AI, AODI, DO, AI, AO外，有的控制器上输入外，有的控制器上输入输出接口使输出接口使UI, UO UI, UO 通用输入，输出。既可输入出通用输入，输出。既可输入出数字信号或模拟信号。数字信号或

12、模拟信号。 2 2）不同厂家控制器的操作面板、外观不同，技术）不同厂家控制器的操作面板、外观不同，技术要求及规格也有所不同。要求及规格也有所不同。（二）（二）DDCDDC的主要功能包括以下几个方面：的主要功能包括以下几个方面： (1) (1) 对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。集。 (2) (2) 对采集的数据进行调整和处理对采集的数据进行调整和处理( (滤波、放大、转滤波、放大、转换换) )。 (3) (3) 对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的运行状态。运行状态。 (4) (4) 对现场设备运行状

13、况进行检查对比，并对异常状对现场设备运行状况进行检查对比，并对异常状态进行报警处理。态进行报警处理。 (5) (5) 根据现场采集的数据执行预定的控制算法而获得控根据现场采集的数据执行预定的控制算法而获得控制数据。制数据。 (6) (6) 通过预定控制程序完成各种控制功能，包括比例控通过预定控制程序完成各种控制功能，包括比例控制、比例加积分控制、比例加积分加微分控制、开关控制、比例加积分控制、比例加积分加微分控制、开关控制、平均值控制、最大制、平均值控制、最大/ /最小值控制、焓值计算控制、最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和连锁控制。逻辑运算控制和连锁控制。 (7) (7) 向第三层的数

14、据控制和执行设备输出控制和执行命向第三层的数据控制和执行设备输出控制和执行命令。令。 (8) (8) 通过数据网关通过数据网关(DG)(DG)或网络控制器或网络控制器(NCU)(NCU)连接第一层连接第一层的设备，与各上级管理计算机进行数据交换，向上传送的设备，与各上级管理计算机进行数据交换，向上传送各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上级计各项采集数据和设备运行状态信息，同时接收各上级计算机下达的实时控制指令或参数的设定与修改指令。算机下达的实时控制指令或参数的设定与修改指令。4.2 4.2 典型建筑设备监控系统介绍典型建筑设备监控系统介绍一、冷冻站监控原理图一、冷冻站监控原理图P75

15、P75图图4-164-16二、新风机组自控原理图二、新风机组自控原理图参考参考P82P82图图4-254-25 步骤：步骤：1 1）绘出新风机组空调原理图）绘出新风机组空调原理图 2 2）根据主要监控功能标出数字输入）根据主要监控功能标出数字输入/ /出，模出，模拟输入输出。拟输入输出。 3 3）统计监控点数量类型）统计监控点数量类型 4 4）根据统计结果，选出现场控制器型号，所）根据统计结果，选出现场控制器型号，所需要的传感器、阀门和执行机构。需要的传感器、阀门和执行机构。Eg: Eg: 下图为新风空调机的空调原理图（四管制），试根据下图为新风空调机的空调原理图（四管制），试根据下列新风空调

16、机的监控要求，画出其自控原理图并作相下列新风空调机的监控要求，画出其自控原理图并作相应解释。应解释。11、监测新风空调机风机的运行状态、风机气流状态、监测新风空调机风机的运行状态、风机气流状态（压差）、风机过载报警及手动（压差）、风机过载报警及手动/ /自动状态。自动状态。 2 2、监测新风空调机送风温度、湿度。根据送风温度与设、监测新风空调机送风温度、湿度。根据送风温度与设定值的比较差值定值的比较差值调节调节电动水阀（包括冷水阀和热水阀）电动水阀（包括冷水阀和热水阀）的开度，根据送风湿度与设定值的比较差值控制加湿阀的开度，根据送风湿度与设定值的比较差值控制加湿阀的开闭。的开闭。 3 3、过滤器压差报警，请求清洗服务。、过滤器压差报警，请求清洗服务。 4 4、冬季低温防冻开关报警，机组停止运行，采取保护措、冬季低温防冻开关报警，机组停止运行，采取保护措施。施。OA新风SA送风5 5、据新风焓值调节新风阀开度。、据新风焓值调节新风