物业工程弱电维修培训之五-楼宇自控维修基本知识课件

1、物业工程弱电维修篇之五-楼宇自控维护维修保养课件分享2014.11.22022-5-19物业工程弱电维修篇之五-楼宇自控维护维修保养课件分享2015.8.17 吴景宝2022-5-19楼宇自动化控制技术基础BAS楼 宇 自 动 化 系 统1.供 配电 系 统2.照 明系 统3.给 排水 系 统4.暖 通 与空 调 系 统5.电 梯 停车 场 系 统6.保 安系 统7.消 防系 统8.物 业管 理高 /低 压 配 电 设 备 报 警系 统 参 数 检 测变 压 器 工 作 状 态应 急 供 电 设 备功 率 因 数 自 动 补 偿给 水 设 备 监 控排 水 设 备 监 控污 水 处 理 系 统

2、水 位 检 测锅 炉 设 备 监 控电 梯 运 行 监 控停 车 场 监 控停 车 场 收 费 系 统设 备 联 动 控 制紧 急 广 播 系 统自 动 监 测 系 统自 动 排 烟 系 统自 动 灭 火 系 统分 区 控 制定 时 控 制事 故 照 明艺 术 照 明自 动 照 明空 调 机 组 监 控冷 热 机 组 监 控空 气 处 理 系 统通 排 风 监 控环 境 检 测防 盗 报 警 监 控巡 更 对 讲 系 统闭 路 电 视门 禁 控 制周 界 设 防 系 统收 费 管 理财 务 管 理信 息 管 理报 表 管 理统 计 分 析图 2.12022-5-19 集散控制系统- 又称分布式

3、控制系统(DCSDistributed Control System)，它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在现场被控设备处的各种功能性微机(下位机)完成被控设备的实时监测、保护与控制。该系统克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限性；如图2.2所示，集散型计算机控制系统主要由四部分构成。 本单位相关 职能部门 政府相关职能部 门：如110/119 有关收费部门：如电 力/煤气/自来水公司等下位机传感器/控制器下位机传感器/控制器下位机传感器/控制器中央控制室： 装备了各种上位机、显示系统、 传输控制系统、信息存储、打印 输出、客户查询等设备 图 2.2 1中

4、央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机)中央管理计算机设置在中央监控室内，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。由于中央管理计算机是整个BAS的核心，相当于人的大脑，其重要性是不言而喻的。普通商用个人计算机用作中央控制机显然是不合理的。一般为了提高计算机的可靠性通常采用两种方法： 一种是直接采用工业控制 计算机；另一种就是采用容错计算机。工业控制计算机(也称IPC)由于采用了特殊的生产工艺和手段,其稳定性是普通商用PC所无法比拟的。而所谓容错计算机就是采用两台普通PC通过互为冗余备份的方法来充当中央控制主机，一旦其中一台PC出现故障，作

5、为备份的另一台主机可立刻被专用的总线控制电路启动，从而不会导致系统瘫痪。2DDC(直接数字控制器，亦称下位机) 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。它通过数据传输线路与中央监控室的中央管理监控计算机保持通信联系，接受其统一控制与优化管理。 1DDC支持的监控点DDC能够支持以下不同性质的监控点：(1) 模拟量输入(AI)；(2) 开关量输入(DI)；(3) 模拟量输出(AO)；(4) 开关量输出(DO)。 2DDC的主要功能DDC的主要功能包括以下几个方面：(1) 对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。 (2)

6、对采集的数据进行调整和处理(滤波、放大、转换)。(3) 对现场采集的数据进行分析，确定现场设备的运行状态。(4) 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。(5) 根据现场采集的数据执行预定的控制算法(连续调节和顺序逻辑控制的运算)而获得控制数据。(6) 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、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和连锁控制。 (7) 向第三层的数据控制和执行设备输出控制和执行命令(执行时间、事件响应程序、优化控制程序等)。 (8) 通过数据网关(DG)或网络控制器(NCU)连接第一层的

7、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，同时接收各上级计算机下达的实时控制指令或参数的设定与修改指令。 DDC拥有BAS所要求的几乎所有功能，基本上已经可以完成所有运作，只是在监控的范围和信息存储及处理能力上有一定限制。因此，直接式数字控制器可以看作是小型的、封闭的、模块化的中央控制计算机。在很小规模、功能单一的BAS中可以仅仅使用一到多台控制器完成控制任务；在一定规模、功能复杂的系统中可以根据不同区域、不同应用的要求采用一组控制器完成控制任务，并依靠中央管理系统随时监视控制和调整控制器运行状态，完成复杂周密的控制操作。 3常见的专用控制器类型常见的专用控

8、制器主要包括下述几类：(1) 空气处理机组控制器；(2) 空调控制器；(3) 照明控制器；(4) 变风量控制器；(5) 消防报警控制器。 更常用的是模块化控制器。模块化控制器是可编程的、以计算机模块为基础的直接数字式控制器。其基本结构包括一个可内插多个模块的机架，一个计算机模块和一个电源供应模块。根据不同的具体应用，还可以内插各种不同用途的通信模块、辅助控制模块和输入/输出(Analogy/Digital)模块。 3通信网络 中央管理计算机与DDC之间的信息传送，由数据传输线路(通信网络)实现，较小规模的BAS系统可以简单地使用屏蔽双绞线作为传输介质。 4传感器与执行器 BAS系统的末端为传感

9、器和执行器，它被装置在被控设备的传感(检测)元件和执行元件上。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、压差器和水流开关等，将现场检测到的模拟量信号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。 现场总线技术- 集散型控制系统还没有从根本上解决系统内部的通信问题和分布式问题，只是自成封闭系统，以固定集散模式和通信约定构成。因此，这种控制系统还很难适应智能大厦种类繁多的设备检测和控制要求。近年来，专门为实时控制而设计的、能在控制层提供互操作的现场 总 线 技 术 逐 渐 成 熟 ， 如 著

10、 名 的LonWorks技术。 现场总线网络是局域网络技术在控制领域的延伸和应用，它是将控制系统按局域网络(LAN)的方式进行构造，用网络节点代替LAN中的工作站，并将其安装于监控现场，直接与各种监控传感器和控制器相连。现场总线网中每个节点间可以实现点到点的信息传送，具有极其良好的互操作性，这样便使整个网络实现了无中心的真正的分布式控制模式。这种网络集数据采集、分析、控制和网络通信为一体，十分适合于智能建筑进行分布式网络管理和控制。近年来，楼宇自动化正 在向着开放系统迅速发展。在实时控制方面，实现可互相操作的现场总线技术的通信协议如LonTalk等也应运而生，为楼宇自动化中的传感器、执行器和控

11、制器之间的网络化操作奠定了基础。 图2.3为一典型现场总线系统结构图。其中，NCU是网络控制器，NCU与中央管理计算机间以N1总线连接，而NCU与下位机(DDC)之间则以N2总线(现场总线网)相连接。METASYS操 作 站METASYS操 作 站METASYS操 作 站管 理 层N1 LANNCUNCUNCU给 排 水RS-485RS-485RS-485变 风 量 箱 控 制 器N2 busN2 busN2 bus单 元 型 控 制 器智 能 型 照 明 控 制 器冷 冻 站能 量 管 理空 气 处 理 机 组 控 制 器图 2.3 教学基本要求：掌握供配电、照明、电梯监控系统的相关内容；理

12、解空调、给排水监控控制系统的相关内容。 第二章 楼宇机电设备监控系统引子 在现代建筑中，广泛使用了各种各样的机械和电子设备，如空调、电梯、给水排水、供配电、照明等设备，对这些设备进行自动控制和监测的系统就是楼宇机电设备监控系统。 楼宇机电设备监控系统，作为智能大厦楼宇自动化系统的一部分，而且是非常重要的一部分，担负着对整座大厦内机电设备的监测与控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。 同时，楼宇机电设备监控系统具有信息处理、数据计算、数据分析、逻辑判断等功能，从而实现了智能大厦的高水平的现代化管理和服务。 楼宇机电设备监控系统主要内容楼字机电设备监控系统包括下列主要内容： 空调通风系统

13、给水排水系统 供配电系统 照明与动力系统 电梯系统楼宇机电设备监控系统的功能数据库功能显示功能设备操作功能定时控制功能统计分析功能设备管理功能故障诊断功能楼宇机电设备监控系统体系结构直接数字控制器 The BAC-5831 is a native BACnet controller with flexible communication power.SampleAdvanced Application ControllersBAC-7001BAC-5801BAC-5831BAC-7301第二章 楼宇机电设备监控系统第一节 供配电系统 第二节 照明系统 第三节 空调系统 第四节 给排水系统第四节

14、 给排水系统第五节 电梯系统第二章 楼宇机电设备监控系统第二节 供配电系统 第三节 照明系统 第四节 空调系统 第五节 给排水系统第六节 电梯系统第一节 技术基础第一节 技术基础 四、 国家体育场10KV供配电系统实例本节主要内容 一、几个基本概念 二、楼宇供配电系统 三、供配电系统的监控供配电系统的根本安全：在电能的供应、分配和使用中，不应当发 生人身及设备事故。优质：应满足电能用户对电压质量和频率等方面的要求。可靠：应满足电能用户对供电可靠性的地要求。经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。供配电系统的设计- 供配电系统设计规范 高层民用建筑设计防

15、火规范 商店建筑设计规范 旅馆建筑设计规范 等等 第一节 供配电系统 一、几个基本概念 1 电力系统、电力网 电力系统 -由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。 水力 发电厂升压变电所220kV地区枢纽所10kV 至用户配电所10kV10kV升压 变电所220kV220kV220kV输电线路220kV35kV35kV负荷 变电所35kV 火力 发电厂10kV 为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。电力网-电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 输电

16、网-35KV及以上的输电线路和与其相连接的变电所组成的网络。 接在输电网上的变压器称为主变压器。 配电网-35KV以下的直接供电给用户 的配电线路和配电变压器所组成。它的作用是将电力分配到各类用户。 3、6、10kV等级的电压称为配电电压，把高压降为这些等级电压的降压变压器称为配电变压器。 低压，是指1kV以下的电压；1kV及以上的电压称为高压。 2 电力网的电压等级 电力网的电压等级是比较多的，不同的电压等级有不同的作用。从输电的角度看，电压越高则输送的距离就越远，传输的容量越大，电能的损耗就越小；但电压越高，要求绝缘水平也越高，因而造价也越高。 目前，我国电力网的电压等级主要有0.22、0

17、.38、3、6、10、35、110、220、330、500kV共10级。以及新近建设的750KV和1000KV GMMM用电设备和发电机的额定电压UN55a、电网(电力线路)的额定电压：是确定各类电力设备额定电压的基本依据。b、用电设备的额定电压：规定与同级电网的额定电压相同。c、发电机的额定电压：规定高于同级电网额定电压的5。3 用电负荷的分类三级负荷：凡不属一级和二级负荷者二级负荷：中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱。一级负荷：中断供电将造成人员伤亡、 重大政治影响者、重大经济损失、公共场所秩序严重混乱。 在智能楼宇用电设备中，属于一级负荷的设备有：消防控制室、消防

18、水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动的防火门窗、卷帘、阀门等消防用电设备；保安设备；主要业务用的计算机及外设、管理用的计算机及外设；通信设备；重要场所的应急照明。属于二级负荷的设备有：客梯、生活供水泵房等。空调、照明等属于三级负荷。 4 负荷种类及分布 种类- 智能建筑的用电负荷一般可分为空调、动力、电热、照明等类。 动力负荷主要指电梯、水泵、排烟风机、洗衣机等设备。 分布- 动力负荷中的水泵、洗衣机等大部分放在下部。 对于全空调的各种商业性楼宇，空调负荷属于大宗用电，约占40-50。冷热源设备一般放在大楼的地下室、首层或下部。 因此，就负荷

19、的竖向分布来说，负荷大部分集中在下部。 但在40层以上的高层建筑中，通常设有分区电梯和中间泵站等分区负荷。 5 负荷中心 负荷中心实际上是最佳配电点，是供配电设计一个重要的概念。 变配电所应尽量设在负荷中心，便于配电，节省导线，减少线路损耗，也有利于施工。一般来说低压配电的最大半径为300-400米。 在设计时也往往由于各种实际因素而不能将配电点布置在计算而得的负荷中心上。6 变压器的设置 通常变压器设置在建筑物的底部。 在40层以上的高层建筑中，宜将变压器按上、下层配置或者按上、中、下层分别配置。供电变压器的供电范围大约为1520层。 为了减少变压器台数，单台变压器的容量一般都大于1000k

20、VA。 由于变压器深入负荷中心而进入楼内，从防火要求考虑，不应采用一般的油浸式变压器和油断路器等在事故情况下能引起火灾的电气设备，而应采用干式变压器和真空断路器。 二、楼宇供配电系统 概述- 中大型楼宇的供电电压一般采用10kV，有时也可采用35kV.为了保证供电可靠性，应至少有两个独立电源，原则上是两路同时供电，互为备用。此外，必要时还需装设应急备用发电机组。 （一） 供电系统的主结线 电力的输送与分配，必须由母线、开关、配电线路、变压器等组成一定的供电电路，这个电路就是供电系统的一次结线，即主结线。智能楼宇由于功能上的需要，一般都采用双电源进线，即要求有两个独立电源，常用的供电方案如图所示

21、。 S1S2市电2备用10KV母线市电1主供常用的高压供电方案一用一备 a同时供电 bS1S2市电2备用10KV母线市电1主供母线联络开关 图a为两路高压电源，正常时一用一备，即当正常工作电源事故停电时，另一路备用电源自动投入。此方案可以减少中间母线联络柜和一个电压互感器柜，对节省投资和减小高压配电室建筑面积均有利。这种结线要求两路都能保证100的负荷用电。当清扫母线或母线故障时，将会造成全部停电。因此，这种接线方式常用在大楼负荷较小，供电可靠性要求相对较低的建筑中。 图b为两路电源同时工作，当其中一路故障时，由母线联络开关对故障回路供电。该方案由于增加了母线联络柜和电压互感器柜，变电所的面积

22、也就要增大。这种接线方式是商用性楼宇、高级宾馆、大型办公楼宇常用的供电方案。它能保证较高的供电可靠性。 我国目前最常用的主结线方案如图所示，采用两路l0kV独立电源，变压器低压侧采取单母线分段的方案。 S2S1双电源主接线方案10kV/400V变压器10kV母线市电1市电2400V母线 对于规模较小的建筑，由于用电量不大，当地获得两个电源又较困难，附近又有400V的备用电源时，可采用一路10kV电源作为主电源，400V电源作为备用电源的高供低备主结线方案，如图所示。 高供低备主接线方案10kV/400V母线10kV/400V变压器380V/220V备用10kV 应急电源系统自备发电机市电主供市

23、电备用应急母线电梯消防事故照明市电发电机发电机主开关 （二） 低压配电方式 低压配电方式是指低压干线的配线方式。低压配出干线一般是指从配电所低压配电屏分路开关至各大型用电设备或楼层配电盘的线路。 智能楼宇由于负荷的种类较多，低压配电系统的组织是否得当，将直接影响大楼用电的安全运行和经济管理。 低压配电的结线方式可分为放射式和树干式两大类。 放射式配电是一独立负荷或一集中负荷均由一单独的配电线路供电，它一般用在下列低压配电场所： 供电可靠性高的场所。 单台设备容量较大的场所。 容量比较集中的地方。 低压配电屏放射式低压配电系统 对于大型消防泵、生活水泵和中央空调的冷冻机组，一是供电可靠性要求高，

24、二是单台机组容量较大，因此考虑以放射式专线供电。 对于楼层用电量较大的大厦，也采用一回路供一层楼的放射式供电方案。 树干式配电是一独立负荷或一集中负荷按它所处的位置依次连接到某一条配电干线上。 树干式配电所需配电设备及有色金属消耗量较少，系统灵活性好，但干线故障时影响范围大，一般适用于用电设备比较均匀，容量不大，又无特殊要求的场合。 低压配电屏树干式低压配电系统 混合式即放射-树干的组合方式，如图所示。有时也称混合式为分区树干式。 国内外智能楼宇低压配电方案基本上都采用放射式，楼层配电则为混合式。 低压配电屏混合式低压配电系统 在高层住宅中，住户配电箱多采用单极塑料小型自动开关组装的组合配电箱

25、。对一般照明及小容量插座采用树干式接线，即住户配电箱中每一分路开关带几盏灯或几个小容量插座；而对电热水器、窗式空调器等大宗用电量的家电设备，则采用放射式供电。 三 供配电系统的监控系统 1 必要性及功能 供配电系统是智能大楼的命脉，因此电力设备的监控和管理是至关重要的。 （1） 监控系统对供配电设备的运行状况进行监控。 （2） 监控系统根据测量所得的数据进行统计、分析，以查找供电异常情况、预告维护保养，并进行用电负荷控制及自动计费管理。 （3）电网的供电状况随时受到监视，一旦发生电网全部断电的情况，控制系统作出相应的停电控制措施，应急发电机将自动投入，确保消防、保安、电梯及各通道应急照明的用电

26、，而类似空调、洗衣房等非必要用电负荷可暂时不予供电。同样，复电时控制系统也将有相应的复电控制措施。 （1）高/低压进线、出线与中间联络断路器状态检测和故障报警设备，电压、电流、功率、功率因数的自动测量、自动显示及报警装置。 监测: 2 监控内容高、低压端电压及电流自动检测 对610kV高压线路的电压及电流测量方法如图所示。 电流变送器A电流检测电流互感器610kV至DDC05V DC高压线路的电流检测方法电压变送器VVV至DDC电压互感器电压检测05V DCCBA高压线路的电压检测方法 低压端(380220V)的电压及电流测量方法与高压侧基本相同。 只不过是电流互感器的电压等级不同；低压端一般

27、不需要电压互感器。(2) 变压器二次侧电压、电流、功率、温升的自动测量、显示及高温报警设备。(3) 直流操作柜中交流电源主进线开关状态监视设备，直流输出电压、电流等参数的测量、显示及报警装置。(4) 备用电源系统，包括发电机启动及供电断路器工作状态的监视与故障报警设备，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、油箱油位、进口油压、冷却出水水温和水箱水位等参数的自动测量、显示及报警装置。(5) 电量(kWh)检测(1)高、低压断路器，开关设备按顺序自动接通、分断。(2) 高、低压母线联络断路器，按需要自动接通、分断。(3) 备用柴油发电机组及其配电屏，开关设备按顺序自动合闸，转换为正常供配

28、电方式。(4) 大型动力设备，定时启动、停止及顺序控制。(5) 蓄电池设备，按需要自动投入及切断。监控：电流变换器电压变换器频率变换器功率因素变换器有功功率变换器用电量变换器AIAIAIAIAIAI红相黄相蓝相中相类型数量AI6AODI2DODI变压器高温报警发电机运行状态DIT 实例： 图为一个实际高低配电回路监控系统原理图。 由图可见，系统只有AI和DI点而无AO或DO点，也就是说系统只有监测功能而没有控制功能，这显然不是很完美。然而目前国内供配电系统独立性较强，考虑到安全等多种因素，此方案也常有应用。国家体育场10KV供配电系统实例 设计依据： (1)国家及行业规范 (2)业主方提供的设

29、计大纲及其它设计要求 (3)国家体育场电气专业初步设计专家组评审意见 (4)北京市建筑设计研究院的国家体育场初步设计审查意见等 核心要点： 国家体育场采用四路独立的10KV电源供电，上一级变电站发生故障时，该站的馈出线路全部失电，其余上级变电站引来的电源应能保证国家体育场全部用电负荷的正常运行。三个10KV主结线方案N-1 N-2 N-1.5奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站1#站高压配电3#站高压配电奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站1#站高压配电3#站高压配电正常时中心站故障时奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站1#站高压配电3#站高压配电安慧

30、站故障时N-1方案安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站1#站高压配电3#站高压配电奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站正常时中心站故障时奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站N-2方案奥运中心站1#电源1#站高压配电1#站高压配电3#站高压配电3#站高压配电第一轮备自投中心站故障时第二轮备自投奥运中心站 1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站安慧站故障时奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站N-2方案1#站高压配电1#站高压配电3#站高压配电3#站高压配电第一轮备自投安慧站故障时第二轮备自投安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站1#站高压配电3#站高压配电奥运中心

31、站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站正常时中心站故障时奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站N-1.5方案奥运中心站1#电源1#站高压配电1#站高压配电3#站高压配电3#站高压配电第一轮备自投中心站故障时第二轮备自投奥运中心站 1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站安慧站故障时奥运中心站1#电源安慧站奥运中心站2#电源南泥沟站N-1.5方案1#站高压配电1#站高压配电3#站高压配电3#站高压配电第一轮备自投安慧站故障时第二轮备自投方案比较方案方案N-2N-1N-1.5可靠性可靠性站内有母联站内有母联,站间有站间有站联站联,四路电源相互四路电源相互联络联络,系统较可靠系统较可

32、靠站内有母联站内有母联,站间没站间没联络联络,四路电源的优四路电源的优势没有很好地利用势没有很好地利用站内有母联站内有母联,站间有站间有站联站联,四路电源相互四路电源相互联络联络,可靠性高可靠性高复杂性复杂性站联双向联络，线站联双向联络，线路长，节点多；保路长，节点多；保护复杂，场内一条护复杂，场内一条10KV回路可能有四回路可能有四个断路器，保护配个断路器，保护配合困难，操作复杂合困难，操作复杂站联没联络，系统站联没联络，系统简洁，操作简单简洁，操作简单站联单向联络，线站联单向联络，线路虽长，但节点比路虽长，但节点比N-2减少，又充分发减少，又充分发挥四路电源的优势，挥四路电源的优势，操作较

33、操作较N-2简单简单投资投资一次投资高，与一次投资高，与N-1相比，投资增加约相比，投资增加约300万元万元三个方案中，该方三个方案中，该方案投资最少案投资最少该方案投资居中该方案投资居中运行费用运行费用运行运行 维护费用高维护费用高运行费用最少运行费用最少运行费用居中运行费用居中第二章 楼宇机电设备监控系统第一节 供配电系统 第二节 照明系统 第三节 空调系统 第四节 给排水系统第四节 给排水系统第五节 电梯系统第二章 楼宇机电设备监控系统第二节 供配电系统 第三节 照明系统 第四节 空调系统 第五节 给排水系统第六节 电梯系统第一节 技术基础第一节 技术基础本节讲述内容一、照明的分类二、照

34、明监控第二节 照明系统 电气照明系统是建筑物的重要组成部分。照明设计的优劣除了影响建筑物的功能外，还影响建筑艺术的效果。 室内照明系统由照明装置及其电气部分组成。照明装置主要是灯具，照明装置的电气部分包括照明开关、照明线路及照明配电盘等。 照明的基本功能是创造一个良好的人工视觉环境。在一般情况下是以“明视条件”为主的功能性照明，在那些突出建筑艺术的厅堂内，照明的装饰作用需要加强，成为以装饰为主的艺术性照明。 一、照明的分类1、按照明方式分类 (1)一般照明 在整个场所或场所的某个特定区域照度基本上均匀的照明。对于工作位置密度很大而对光照方向又无特殊要求，或工艺上不适宜装设局部照明装置的场所，宜

35、单独使用一般照明。例如办公室、体育馆及教室等。 (2)局部照明 局限于工作部位的特殊要求的固定的或移动的照明。这些部位对高照度和照射方向有一定要求。对于局部地点需要高照度并对照射方向有要求时，宜采用局部照明，但在整个场所不应只设局部照明而无一般照明。(3)混合照明 一般照明与局部照明共同组成的照明。对于工作面需要较高照度并对照射方向有特殊要求的场所，宜采用混合照明。例如金属机械加工机床、精密电子电工器件加工安装工作桌及办公室的办公桌等。2、按照明功能分类 (1)工作照明 正常工作时使用的室内外照明。它一般可单独使用，也可与事故照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。 (2)应急照明 正常照

36、明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或安全通行的照明。在由于工作中断或误操作容易引起爆炸、火灾以及人身事故并会造成严重政治后果和经济损失的场所，应设置应急照明。应急照明宜布置在可能引起事故的设备、材料周围以及主要通道和出入口，并在灯的明显部位涂以红色，以示区别。应急照明通常采用白炽灯(或卤钨灯)。(3)值班照明 在非生产时间内供值班人员使用的照明。例如对于三班制生产的重要车间、有重要设备的车间及重要仓库，通常宜设置值班照明。可利用常用照明中能单独控制的一部分，或利用事故照明的一部分或全部作为值班照明。(4)警卫照明 用于警卫地区周边附近的照明。 (6)装饰照明 (5)障碍照明 装设在建筑物上作

37、为障碍标志用的照明。在飞机场周围较高的建筑上，或有船舶通行的航道两侧的建筑上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明。 二、照明监控 正确的控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。目前设计中常用的控制方式有跷板开关控制方式、断路器控制方式、定时控制方式、光电感应开关控制方式、智能控制器控制方式等，下面对各种控制方式逐一加以介绍。 (一)跷板开关控制方式 该方式就是以跷板开关控制一套或几套灯具的控制方式，这是采用得最多的控制方式，它可以配合设计者的要求随意布置，同一房间不同的出入口均需设置开关，单控开关用于在一处启闭照明。双控及多程开关用于楼梯及过道等场所，在上层下层或两端多处启

38、闭照明。其接线图如图所示。该控制方式线路繁琐、维护量大、线路损耗多，很难实现舒适照明。 电源 双程开关灯具 位置4简单控制开关位置3位置2位置1位置2位置1位置3位置1 位置2多程开关双程及多程开关原理 (二)断路器控制方式 该方式是以断路器控制一组灯具的控制方式。此方式控制简单，投资小，但由于控制的灯具较多，造成大量灯具同时开关，在节能方面效果很差，又很难满足特定环境下的照明要求，因此在智能楼宇中应谨慎采用该方式，尽可能避免使用。 (三)光电感应开关控制 光电感应开关通过测定工作面的照度与设定值比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，达到更节能的目的。也可提供一个较不受季节与外部

39、气候影响的相对稳定的视觉环境。特别适合一些采光条件好的场所，当检测的照度低于设定值的极限值时开灯，高于极限值时关灯。 (四)智能控制方式 在智能楼宇中照明控制系统将对整个楼宇的照明系统进行集中控制和管理。 智能照明控制系统框图如图所示。照明区域控制系统的核心是DDC分站，一个DDC分站所控制的规模可能是一个楼层的照明或是整座楼宇的装饰照明，区域可以按照地域来划分，也可以按照功能来划分。各照明区域控制系统通过通信系统联成一个整体，成为BAS的一个子系统。 智能照明控制系统框图 检测、报警信息的显示打印智 能 分 站(DDC)联锁控制信号照明启停信号备用电源切换信号扩展口联动输入信息照明电源故障检

40、测报警照明系统故障检测报警扩展口检测、报警信息的显示打印智 能 分 站(DDC)联锁控制信号照明启停信号备用电源切换信号扩展口联动输入信息照明电源故障检测报警照明系统故障检测报警扩展口上位机系统管理中心通信网(现场总线、控制局域网)奇胜电器产品实验装备系统图 智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下： 一、实现照明控制智能化。 智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。 主要完成以下功能： 1照明设备组的时间程序控制 将楼宇内的照明设备分为若干组别，通过时间区域程序设置菜单，来设定这些照明设备的启闭程序。如营

41、业厅在早晨和晚上定时开启关闭；装饰照明晚上定时开启关闭。这样，每天照明系统按计算机预先编制好的时间程序，自动地控制各楼层的办公室照明、走廊照明、广告霓虹灯等，并可自动生成文件存档，或打印数据报表。 2照明设备的联动功能 当楼宇内有事件发生时，需要照明各组做出相应的联动配合。 当有火警时，联动正常照明系统关闭，事故照明打开； 当有保安报警时，联动相应区域的照明等开启。二、改善工作环境，提高工作效率。 传统照明系统中，配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率（4070kHz）不仅克服了频闪

42、，而且消除了起辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率。 三、可观的节能效果。 四、提高管理水平，减少维护费用。 第二章 楼宇机电设备监控系统第一节 供配电系统 第二节 照明系统 第三节 空调系统 第四节 给排水系统第四节 给排水系统第五节 电梯系统第二章 楼宇机电设备监控系统第二节 供配电系统 第三节 照明系统 第四节 空调系统 第五节 给排水系统第六节 电梯系统第一节 技术基础第一节 技术基础本节讲述内容一、空调通风系统的作用二、空气的物理性质三、空调系统的基本特征四、空气调节系统五、空气调节系统的仪表和设备六、空气调节的基本方法七、空气调节自控原理八、中央空调

43、机组示例第三节 空调系统 空调系统是专业性相当强的系统。 智能建筑空调自控设备是智能楼宇系统的核心设备之一。 冷水机模拟房间排水泵给水泵配电箱风管道一、空调通风系统的作用 (1)舒适 (2)生产工艺要求 如制药厂要求洁净空调,纺织厂要求温湿度调节。(3)空气的新鲜度 越新鲜越好,但越新鲜代价越大。二 、 空气的物理性质 空气调节的对象是空气，为了更好地发挥空调系统的性能，提高空调系统的舒适性，所以在论述空调监控系统之前，先介绍一下空气的物理性质还是有必要的。3.2.1 空气的成分 空气可以分为湿空气与于空气。自然界的空气是一种湿空气混合气体。干空气的成分如下： 氮(N2)，在于空气中所占的比例

44、为7555 氧(O2)，占231 二氧化碳(CO2)，占0.05 稀有气体，占13 此外，空气中还含有不同程度的灰尘、微生物和其它气体杂质。它是由于空气与水蒸气的湿空气是我们生活环境中的真实空气，其中的水蒸气的变化将造成不同的空气环境状态。 所以，空调系统是以湿空气为对象，调节空气中的温度与湿度。3.2.2 空气的状态参数 三个常用参数-温度T、相对湿度RH%和绝对湿度、压力P 还有气流速度的调节 压力这里说的压力实际上是指压强，它只是在工程上人们的一种习惯的用法。“压力”的定义是单位面积上所承受的力。空气有二种压力： 大气压力 水汽分压力 大气压力是指地球表面的空气层作用在单位面积上的力，它

45、随着季节、天气的变化有所变化受此影响，空气的一些性质也会不同。所以，在空调系统设计和运行中必须考虑该地区的气压变化的规律。 水汽分压力是气体分子热运动的结果，由于空气是一种混合气体，水汽与干空气同时存在，这二种气体各有自己的压力被称为分压力，而且，这二种分压力之和等于空气的总的压力即： P=Pg+Pc式中：P湿空气的总压力，即大气压力； Pg干空气的分压力； Pc水汽的分压力。水汽分压力反映了空气中水汽的多少，是空气湿度的一个指标，在空调系统中常用到该参数。 温度温度是表示空气冷热程度的指标反映空气分子热运动的剧烈程度，通常用t表示摄氏温度(tC)，用T表示绝对温度(K)，二者的关系是：T=2

46、73+t在空调系统中，温度通常用于球温度(DB)和湿球温度(wB)来表示。在空调系统中，温度通常用于球温度(DB)和湿球温度(WB)来表示。干湿球温度计由二只棒状温度计组成，其中的一只直接测量空气本身的温度，而另一只是在被测温球上包上湿布测的湿球温度。在湿空气未达到饱和之前，湿球温度计上的读数总是比干球温度低一些。空气的相对湿度越小湿球上水分蒸发的越快，湿球温度降低的幅度就越大。 露点温度 所谓的露点温度是指空气中水汽凝结成水时的温度称为露点温度。通常，空气在某一温度时，其相对湿度小于100。如果使其温度降到某一个适当值时，其相对湿度便达到100，此时，便结露。 在空调系统中，有时需要结露，有

47、时则不需要结露。湿度（绝对湿度）(1)绝对湿度(x)1m3湿空气中所含的水汽量(kg)，称为空气的绝对湿度，即： x=Gc/Vc式中：Gc水汽的含量(kg)； Vc湿空气的体积(m3)如果把湿空气近似地作为理想气体，那么，根据理想气体的状态方程得 x=Gc/Vc=Pc/RcTc式中：Pc水汽分压力(kg)； Vc湿空气的体积(m3) Rc水汽的气体常数，等于461J/kg.K； Tc水汽的绝对温度(K)。 从中可知，当温度一定时，水汽分压力越大水汽的绝对湿度越大。所以，水汽分压力可以反映出水汽的多少。湿度（相对湿度） 相对湿度表示绝对湿度接近于饱和绝对湿度的程度。所谓的饱和绝对湿度是指空气中的

48、水汽量超过了最大限度，多余的水汽开始凝结的水汽量。通常用Xb来表示饱和的绝对湿度，这样，相对湿度可表示为：X/Xb100 在空调系统中，相对湿度（）是衡量空气环境的潮湿度的一项指标。 湿度（含湿量）焓(h) 焓表示空气热量的一种变化关系，代表能量。 对于空调系统，由于空气是由干空气与水汽组成的，因此，空气的总的热量应该是这二部分所含热量的和。如果干空气的焰用hg表示，水汽的焓用hc表示，那么，空气的焓h为：空气线图（1）空气线图又称湿空气性质图，用于空调系统的设计、测试、调整和运行管理，它较公式计算或查表法求空气状态参数简便的多。在空气线图上的任一点称为状态点如果知道了某一状态点，便可求出该状

49、态下的空气状态参数，如于球温度、湿球温度、露点温度、绝对湿度、相对湿度等等。空气线图（2）空气线图（3）三、空调系统的基本特征 (1)空调系统一般属于大纯滞后、大惯性、多因素干扰的系 统，是较难控制调节的一类系统。被调节的二个量温度T和相对湿度 RH%是相互作用的，相互影响的。 (2)对一些要求洁净的场合,其系统的综合调整需要相当的知识和经验。 (3)空气检测仪表一般说来精度还不够高,一般2-3%（尤指湿度检测仪表），且使用中会有漂移。 (4)专业性强，不同的场合要求各不相同。 (5)调节手段多；不同的季节调节方式不同。四 、空气调节系统1、系统组成 （典型的中央空调系统）回风口回风管道 空调

50、箱送风管道送风口新风口新风管道全空气处理系统的主要优缺点优点所有空调区域的空气集中在空调机房进行处理控制、管理集中方便缺点风管截面大、占用很多空间，使用场合受到限制各房间无法单独调节，不用时无法关闭，造成浪费冷水机模拟房间排水泵给水泵配电箱风管道T1H1MFV1PdMTV1冬季热水夏季冷水MTV2蒸气MFV2T2H2新风 回风 送风机过滤网水管加湿器送风机至用户DDC现场总线T温度传感器H湿度传感器FV调速电机TV电磁阀Pd压差开关空调控制示意图 上图是一个典型的双风空气处理机系统原理图。由图可见，若调节风量阀处于全关死状态亦即全新风运行状态，则双风机就变成了两个独立的新风机和排风机了。全新风

51、运行虽然使空气品质较好，但是热量(或冷量)利用率较低，不利于节约能源。这种系统一般只在人流较大的场所使用（如大楼一层大厅）。2 、系统设计的四大子系统u冷源u冷媒水u冷却水u热源冷却水系统是冷水机组必须设置的系统，主要由冷水机组的水冷冷凝器、供回水管道、冷却水泵和冷却塔组成，该系统的作用是将冷凝器放出的热量散发到室外大气中去。 冷媒水通常是指向用户供应冷、热量的空调水管系统，由供回水管道、用冷或用热末端装置以及水泵、膨胀水箱等组成。由于国内很多建筑的中央空调水系统只能在夏季供冷，冬季不能供暖，因此又把该水系统称为冷冻水系统或冷水系统。热源的主要组成部分是热水锅炉，冬季采暖可能就要依赖于锅炉。对

52、于供暖用热水锅炉房用计算机进行监测与控制的主要目的是：提高系统的安全性，保证系统能够正常运行；全面监测并记录各运行参数，合理调节锅炉设备的运行工况，降低能源消耗，同时降低运行人员工作量，提高管理水平。冷源是由压缩机、冷凝器、蒸发器、储液器组成，向空调系统提供处理空气所需低温水的制冷装置。通常采用氟里昂制冷，将空调冷媒水系统12摄氏度的回水降温到7摄氏度后再送出去使用。3、大型空调机房照片图例一大型空调机房照片图例二集分水器大型空调机房照片图例三冷水机组五、空气调节系统的仪表和设备 (1) 风道温度传感器变送器 (2) 风道湿度传感器变送器 ( 3) 风道微压传感器变送器(4) 室内温度传感器变

53、送器(5) 室内湿度传感器变送器(6) 室内温湿度传感器变送器(7) 室内微压传感器变送器(9) 变频器 风机(10) 中央空调机组(11) 调节仪表 控制系统风道温度传感器 房间温度传感器 室外温度传感器 水管温度传感器 管道和室外湿度传感器 室外温湿度传感器变送器 直接数字控制器 阀门执行器 调节阀 变频器中央空调机组六 、空气调节的基本方法 (1) 调温调湿 a 空气的加热 如采用加热器。热媒为热水或蒸气，还有电加热器。 b 空气的减湿冷却 如通过表冷器实现。冷媒有制冷剂和冷冻水两种。表冷器的调节方法有两种，水量调节和水温调节。 c 空气的加湿 如采用向空气中喷蒸气和喷水的方法进行加湿，

54、还有采用喷雾风机加湿。 (2)空气状态调节 通过调节空气状态实现空气调节。这包括新风的状态调节，新回混合风的状态调节，最后达到送风状态。 空气的状态调节通常不是一步完成的，需要几次状态调整达到所需的空气状态。空气的状态调节是较难理解的，这需要空气调节的专门知识。（3）变风量调节 变风量系统(VAV)是一种新型的空调方式，在智能化大楼的空调中被越来越多地采用。带有VAV装置的空调系统各环节需要协调控制，其内容主要体现在以下几个方面： (1) 由于送入各房间的风量是变化的，空调机组的风量将随之变化，因此应采用调速装置对送风机转速进行调节，使之与变化风量相适应。 (2) 送风机速度调节时，需引入送风

55、压力检测信号参与控制，从而保证各房间内的送风压力不会出现大的变化，使系统装置正常工作。 (3) 对于VAV系统，需要检测各房间的风量、温度以及风阀位置等信号，并且经过统一的分析处理后才能给出送风温度设定值。 (4) 在进行送风量调节的同时，还应调节新风、回风阀，从而使各房间有足够的新风。七、空气调节自控原理调节器1被控对象1调节器1回风温度检测被控对象2送风温度检测前馈调节扰动新风温度八、中央空调机组示例 中央空调机组监控系统如下图 新风空调机监控系统框图MMMAO3调节风量新风TOHODIDI温度湿度送风机PDIQDDIDIDO状态启停 故障 手/自动温度湿度送风回风排风PDIDO2QDDI

56、DIDO送风机PDIT3AIH3AIT2AIH2AI启停 故障手/自动 温度湿度压差报警调节热水量数量名称4AI3AO9DI4DOHC第二章 楼宇机电设备监控系统第一节 供配电系统 第二节 照明系统 第三节 空调系统 第四节 给排水系统第四节 给排水系统第五节 电梯系统第二章 楼宇机电设备监控系统第二节 供配电系统 第三节 照明系统 第四节 空调系统 第五节 给排水系统第六节 电梯系统第一节 技术基础第一节 技术基础本节讲述内容- 一 给排水系统的功能和特点 二 给排水系统的组成 三 给排水系统监控的内容 四 水费自动抄收系统 五 水费抄收系统应用实例 一 给排水系统的功能和特点 功能- 给水

57、排水系统是智能大厦中的一个重要系统，包括生活用水系统、热水系统、空调冷却水系统、消防用水系统、排水系统。它的主要功能是为大厦提供生活、消防等用水和排水。 特点- (1)智能大厦中一般人数众多,生活用水、消防用水要求较高,因此,给排水系统可靠性、稳定性要高。 (2)对高层楼宇,给水管道内水压较大，给水管道系统必须竖向分区。 (3)当建筑超过10层时,楼宇内必须具有自救能力,必须设置独立的消防供水系统。 (4)高层建筑中设备复杂,必须搞好综合布置,保证各种管路不渗不漏。同时,必须考虑设备抗震性、防噪声等性能。二 给排水系统的组成给水系统 给水系统的主要设备有：地下储水池、楼层水箱、地面水箱、生活给

58、水泵、气压装置和消防给水泵等。排水系统 排水系统的主要设备有：排水水泵、污水集水井、废水集水井等。三 给排水系统监控的内容给水系统- （1）地下储水池水位、楼层水池、地面水池水位的检测及当高/低水平超限时的报警。 （2）对于生活给水泵，根据水池(箱)的高/低水位控制水泵的启/停，检测生活给水泵的工作状态和故障现象。当使用水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作。 （3）供水压力的检测、控制与报警。 典型生活恒压供水系统监控原理如下图所示。图中液位开关用于检测生活供水池的水位高度。当水位低于低限值时，系统控制相应的进水管使其开通；当水位高于高限值时则令进水管关闭。三个补水泵可互为冗余备份，也可同时

59、工作，一般视压力反馈点所检测的供水水压而定。如水压偏高则只令一台工作，而水压过低则可令两台或三台同时工作。 生活补水泵生活补水泵DI生活水池液位开关供水供水电控箱3312故障报警运行状态本远控反馈启停控制DIDIDIDOPAI压力传感器压力反馈类型数量AI1AODI9DO22水位检测给水系统示意图排水系统- (1) 集水井和废水集水井水位检测及超限报警。 (2) 根据污水集水井与废水集水井的水位，控制排水泵的启/停。当水位达到高限时，连锁启动相应的水泵，直到水位降至低限时连锁停泵。 (3) 排水泵运行状态的检测以及发生故障时报警。潜污泵DI液位开关电控箱221故障报警运行状态本远控反馈启停控制

60、DIDIDIDO22水位检测类型数量AIAODI7DO2污水井排水系统示意图消防系统- （1）消防储水池水位的检测及当高/低水平超限时的报警。 （2）控制水泵的启/停，检测水泵的工作状态和故障现象。当使用水泵出现故障时，备用水泵会自动投入工作。 （3）供水压力的检测与报警。 下图所示为一消防系统图。 为了保证消防安全，设置两级消防水箱，除了低位水箱外，还必须有楼顶消防水箱，如图所示。消防水箱和用户水箱分开，一是为了安全，还可防止消防用水对用户用水的污染。消防水泵平时处于停止状态，一定时期才换水一次。MM水泵消防水箱用户水箱高位水箱高位水箱低位水箱消防管路最高报警最高报警最高报警最低报警最低报警