楼宇机电设备监控系统培训T249

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楼宇自动化控制技术基础

图2.1

集散控制系统---- 又称分布式控制系统(DCS—DistributedControlSystem)，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。图2.2

1．中央管理计算机(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。

2．DDC(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。

1．DDC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)。

2．DDC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)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)向第三三层的的数据据控制制和执执行设设备输输出控控制和和执行行命令令(执行时时间、、事件件响应应程序序、优优化控控制程程序等等)。(8)通过数数据网网关(DG)或网络络控制制器(NCU)连接第第一层层的设设备，，与各各上级级管理理计算算机进进行数数据交交换，，向上上传送送各项项采集集数据据和设设备运运行状状态信信息，，同时时接收收各上上级计计算机机下达达的实实时控控制指指令或或参数数的设设定与与修改改指令令。DDC拥有BAS所要求求的几几乎所所有功功能，，基本本上已已经可可以完完成所所有运运作，，只是是在监监控的的范围围和信信息存存储及及处理理能力力上有有一定定限制制。因因此，，直接接式数数字控控制器器可以以看作作是小小型的的、封封闭的的、模模块化化的中中央控控制计计算机机。在在很小小规模模、功功能单单一的的BAS中可以以仅仅仅使用用一到到多台台控制制器完完成控控制任任务；；在一一定规规模、、功能能复杂杂的系系统中中可以以根据据不同同区域域、不不同应应用的的要求求采用用一组组控制制器完完成控控制任任务，，并依依靠中中央管管理系系统随随时监监视控控制和和调整整控制制器运运行状状态，，完成成复杂杂周密密的控控制操操作。。3．常见见的专专用控控制器器类型型常见的的专用用控制制器主主要包包括下下述几几类：：(1)空气处处理机机组控控制器器；(2)空调控控制器器；(3)照明控控制器器；(4)变风量量控制制器；；(5)消防报报警控控制器器。更常用用的是是模块块化控控制器器。模模块化化控制制器是是可编编程的的、以以计算算机模模块为为基础础的直直接数数字式式控制制器。。其基基本结结构包包括一一个可可内插插多个个模块块的机机架，，一个个计算算机模模块和和一个个电源源供应应模块块。根根据不不同的的具体体应用用，还还可以以内插插各种种不同同用途途的通通信模模块、、辅助助控制制模块块和输输入/输出(Analogy/Digital)模块。。3．通信网网络中央管管理计计算机机与DDC之间的的信息息传送送，由由数据据传输输线路路(通信网络)实现，较小小规模的BAS系统可以简简单地使用用屏蔽双绞绞线作为传传输介质。。4．传感器与执执行器BAS系统的末端端为传感器器和执行器器，它被装装置在被控控设备的传传感(检测)元件和执行行元件上。。这些传感感元件如温温度传感器器、相对湿湿度传感器器、压力传传感器、流流量传感器器、电流电电压转换器器、液位检检测器、压压差器和水水流开关等等，将现场场检测到的的模拟量信信号或数字字量信号输输入至DDC，DDC则输出控制制信号传送送给继电器器、调节器器等执行元元件，对现现场被控设设备进行控控制。现场总线技技术-------集散型控制制系统还没没有从根本本上解决系系统内部的的通信问题题和分布式式问题，只只是自成封封闭系统，，以固定集集散模式和和通信约定定构成。因因此，这种种控制系统统还很难适适应智能大大厦种类繁繁多的设备备检测和控控制要求。。近年来，，专门为实实时控制而而设计的、、能在控制制层提供互互操作的现现场总线技技术逐渐成成熟，如著著名的LonWorks技术。现场总线网网络是局域域网络技术术在控制领领域的延伸伸和应用，，它是将控控制系统按按局域网络络(LAN)的方式进行行构造，用用网络节点点代替LAN中的工作站站，并将其其安装于监监控现场，，直接与各各种监控传传感器和控控制器相连连。现场总总线网中每每个节点间间可以实现现点到点的的信息传送送，具有极极其良好的的互操作性性，这样便便使整个网网络实现了了无中心的的真正的分分布式控制制模式。这这种网络集集数据采集集、分析、、控制和网网络通信为为一体，十十分适合于于智能建筑筑进行分布布式网络管管理和控制制。近年来来，楼宇自自动化正在向着开放放系统迅速速发展。在在实时控制制方面，实实现可互相相操作的现现场总线技技术的通信信协议如LonTalk等也应运而而生，为楼楼宇自动化化中的传感感器、执行行器和控制制器之间的的网络化操操作奠定了了基础。图2.3为一典型现现场总线系系统结构图图。其中，，NCU是网络控制制器，NCU与中央管理理计算机间间以N1总线连接，，而NCU与下位机(DDC)之间则以N2总线(现场总线网网)相连接。图2.3教学基本要要求：掌握供配电电、照明、、电梯监控控系统的相相关内容；；理解空调、、给排水监监控控制系系统的相关关内容。第二章楼楼宇机电电设备监控控系统引子——在现代建筑筑中，广泛泛使用了各各种各样的的机械和电电子设备，，如空调、、电梯、给给水排水、、供配电、、照明等设设备，对这这些设备进进行自动控控制和监测测的系统就就是楼宇机电设设备监控系系统。楼宇机电设设备监控系系统，作为为智能大厦厦楼宇自动动化系统的的一部分，，而且是非非常重要的的一部分，，担负着对对整座大厦厦内机电设设备的监测测与控制，，保证所有有设备的正正常运行，，并达到最最佳状态。。同时，楼宇宇机电设备备监控系统统具有信息息处理、数数据计算、、数据分析析、逻辑判判断等功能能，从而实实现了智能能大厦的高高水平的现现代化管理理和服务。。楼宇机电设设备监控系系统主要内内容楼字机电设设备监控系系统包括下下列主要内内容：空调通风系系统给水排水系系统供配电系统统照明与动力力系统电梯系统楼宇机电设设备监控系系统的功能能数据库功能能显示功能设备操作功功能定时控制功功能统计分析功功能设备管理功功能故障诊断功功能楼宇机电设设备监控系系统体系结结构直接数字控控制器TheBAC-5831isanativeBACnetcontrollerwithflexiblecommunicationpower.Sample

AdvancedApplicationControllersBAC-7001BAC-5801BAC-5831BAC-7301第二章楼楼宇机电电设备监控控系统第一节供供配电系系统第二节照照明系统统第三节空空调系统统第四节给给排水系系统第四节给给排水系系统第五节电电梯系统统第二章楼楼宇机电电设备监控控系统第二节供供配电系系统第三节照照明系统统第四节空空调系统统第五节给给排水系系统第六节电电梯系统统第一节技技术基础础第一节技技术基础础四、国家体育场场10KV供配电系统统实例本节主要内内容——一、几个基本本概念二、楼宇供供配电系统统三、供配电电系统的监监控供配电系统统的根本——安全：在电能的的供应、分分配和使用用中，不应应当发生生人身及设设备事故。。优质：应满足电电能用户对对电压质量量和频率等等方面的要要求。可靠：应满足电电能用户对对供电可靠靠性的地要要求。经济：供电系统统的投资要要少，运行行费用要低低，并尽可可能地节约约电能和减减少有色金金属的消耗耗量。供配电系统统的设计------《供配电系统统设计规范范》《高层民用建建筑设计防防火规范》《商店建筑设设计规范》《旅馆建筑设设计规范》等等第一节供供配电系系统一、几个基基本概念1电力系统、、电力网电力系统----由各种电压压的电力线线路将一些些发电厂、、变电所和和电力用户户联系起来来的一个发发电、输电电、变电、、配电和用用电的整体体。电力系统的的示意图~

水力发电厂升压变电所所220kV地区枢纽所所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为保证供电电的可靠性性和安全连连续性，电电力系统将将各地区、、各种类型型的发电机机变压器、、输电线、、配电和用用电设备等等连成一个个环形整体体。电力网----电力系统中中各级电压压的电力线线路及其联联系的变电电所。输电网---35KV及以上的的输电线线路和与与其相连连接的变变电所组组成的网网络。接在输电网上的变压压器称为为主变压器器。配电网----35KV以下的直直接供电电给用户户的的配电线路路和配电变压压器所组成。。它的作作用是将将电力分分配到各各类用户户。3、6、、10kV等级的电电压称为为配电电压压，把高压压降为这这些等级级电压的的降压变变压器称称为配电变压压器。低压，是是指1kV以下的电电压；1kV及以上的的电压称称为高压。2电力网的的电压等等级电力网的的电压等等级是比比较多的的，不同同的电压压等级有有不同的的作用。。从输电的的角度看看，电压越高高则输送送的距离离就越远远，传输的容容量越大大，电能的损损耗就越越小；但电压越越高，要要求绝缘缘水平也也越高，，因而造造价也越越高。目前，我我国电力力网的电电压等级级主要有有0.22、0.38、、3、6、10、35、110、220、、330、500kV共10级。以及及新近建建设的750KV和1000KVGMMM用电设备和发电机的额定电压UN＋5％—5％a、电网(电电力线路路)的额额定电压压：是确定定各类电电力设备备额定电电压的基基本依据据。b、用电设备备的额定定电压：规定与与同级电电网的额额定电压压相同。。c、发电机的的额定电电压：规定高高于同级级电网额额定电压压的5％％。3用电负荷荷的分类类三级负荷荷：凡不属属一级和和二级负负荷者二级负荷荷：中断供供电将造造成较大大政治影影响、较较大经济济损失、、公共场场所秩序序混乱。。一级负荷荷：中断供供电将造造成人员员伤亡、、重重大政治治影响者者、重大大经济损损失、公公共场所所秩序严严重混乱乱。在智能楼楼宇用电电设备中中，属于于一级负荷荷的设备有有：消防防控制室室、消防防水泵、、消防电电梯、防防排烟设设施、火火灾自动动报警、、自动灭灭火装置置、火灾灾事故照照明、疏疏散指示示标志和和电动的的防火门门窗、卷卷帘、阀阀门等消消防用电电设备；；保安设设备；主主要业务务用的计计算机及及外设、、管理用用的计算算机及外外设；通通信设备备；重要要场所的的应急照照明。属属于二级负荷荷的设备有有：客梯梯、生活活供水泵泵房等。。空调、、照明等等属于三级负荷荷。4负荷种类类及分布布种类----智能建筑筑的用电负荷荷一般可分分为空调、动动力、电电热、照照明等类。动力负荷荷主要指电电梯、水水泵、排排烟风机机、洗衣衣机等设设备。分布---动力负荷荷中的水水泵、洗洗衣机等等大部分分放在下下部。对于全空空调的各各种商业业性楼宇宇，空调调负荷属属于大宗宗用电，，约占40％-50％。冷热热源设备备一般放放在大楼楼的地下下室、首首层或下下部。因此，就就负荷的的竖向分分布来说说，负荷大部部分集中中在下部部。但在40层以上上的高层层建筑中中，通常常设有分区电梯梯和中间泵站站等分区区负荷。5负荷中心心负荷中心心实际上是是最佳配配电点，，是供配配电设计计一个重重要的概概念。变配电所所应尽量量设在负负荷中心心，便于于配电，，节省导导线，减减少线路路损耗，，也有利利于施工工。一般般来说低低压配电电的最大大半径为为300-400米。。在设计时时也往往往由于各各种实际际因素而而不能将将配电点点布置在在计算而而得的负负荷中心心上。6变压器的的设置通常变压压器设置置在建筑筑物的底底部。在40层层以上的的高层建建筑中，，宜将变变压器按按上、下下层配置置或者按按上、中中、下层层分别配配置。供供电变压压器的供供电范围围大约为为15—20层。。为了减少少变压器器台数，，单台变变压器的的容量一一般都大大于1000kVA。。由于变压压器深入入负荷中中心而进进入楼内内，从防防火要求求考虑，，不应采用用一般的的油浸式式变压器器和油断断路器等在事故故情况下下能引起起火灾的的电气设设备，而而应采用用干式变变压器和和真空断断路器。。二、楼宇宇供配电电系统概述-----中大型楼楼宇的供供电电压压一般采采用10kV，有时也可可采用35kV.为了保证证供电可可靠性，，应至少少有两个个独立电电源，原原则上是是两路同同时供电电，互为为备用。。此外，，必要时时还需装装设应急急备用发发电机组组。（一）供供电系系统的主主结线电力的输输送与分分配，必必须由母母线、开开关、配配电线路路、变压压器等组组成一定定的供电电电路，，这个电电路就是是供电系系统的一一次结线线，即主结线。智能楼楼宇由于于功能上上的需要要，一般般都采用用双电源源进线，，即要求求有两个个独立电电源，常常用的供供电方案案如图所所示。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为两路高压电电源，正常时时一用一备，，即当正常工工作电源事故故停电时，另另一路备用电电源自动投入入。此方案可可以减少中间间母线联络柜柜和一个电压压互感器柜，，对节省投资资和减小高压压配电室建筑筑面积均有利利。这种结线线要求两路都都能保证100％的负荷荷用电。当清清扫母线或母母线故障时，，将会造成全全部停电。因因此，这种接线方式式常用在大楼楼负荷较小，，供电可靠性性要求相对较较低的建筑中中。图b为两路电源同同时工作，当当其中一路故故障时，由母母线联络开关关对故障回路路供电。该方方案由于增加加了母线联络络柜和电压互互感器柜，变变电所的面积积也就要增大大。这种接线线方式是商用用性楼宇、高高级宾馆、大大型办公楼宇宇常用的供电电方案。它能保证较高高的供电可靠靠性。我国目前最常常用的主结线线方案如图所所示，采用两两路l0kV独立电源，变变压器低压侧侧采取单母线线分段的方案案。S2S1双电源主接线线方案10kV/400V变压器10kV母线市电1市电2400V母线对于规模较小小的建筑，由由于用电量不不大，当地获获得两个电源源又较困难，，附近又有400V的备用电源时时，可采用一一路10kV电源作为主电电源，400V电源作为备用用电源的高供供低备主结线线方案，如图图所示。高供低备主接接线方案10kV/400V母线10kV/400V变压器380V/220V备用10kV应急电源系统统自备发电机市电主供市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关（二）低压压配电方式低压配电方式式是指低压干干线的配线方方式。低压配出干线线一般是指从从配电所低压压配电屏分路路开关至各大大型用电设备备或楼层配电电盘的线路。。智能楼宇由于于负荷的种类类较多，低压压配电系统的的组织是否得得当，将直接接影响大楼用用电的安全运运行和经济管管理。低压配电的结结线方式可分分为放射式和树干式两大类。放射式配电是是一独立负荷荷或一集中负负荷均由一单单独的配电线线路供电，它它一般用在下下列低压配电电场所：①供电可靠性性高的场所。。②单台设备容容量较大的场场所。③容量比较集集中的地方。。低压配电屏······放射式低压配配电系统对于大型消防防泵、生活水水泵和中央空空调的冷冻机机组，一是供供电可靠性要要求高，二是是单台机组容容量较大，因因此考虑以放放射式专线供供电。对于楼层用电电量较大的大大厦，也采用用一回路供一一层楼的放射射式供电方案案。树干式配电是是一独立负荷荷或一集中负负荷按它所处处的位置依次次连接到某一一条配电干线线上。树干式配电所所需配电设备备及有色金属属消耗量较少少，系统灵活活性好，但干干线故障时影影响范围大，，一般适用于于用电设备比比较均匀，容容量不大，又又无特殊要求求的场合。低压配电屏······树干式低压配配电系统混合式即放射--树干的组合方方式，如图所所示。有时也也称混合式为为分区树干式。。国内外智能楼楼宇低压配电电方案基本上上都采用放射射式，楼层配配电则为混合合式。低压配电屏······混合式低压配配电系统在高层住宅中中，住户配电电箱多采用单单极塑料小型型自动开关组组装的组合配配电箱。对一一般照明及小小容量插座采采用树干式接接线，即住户户配电箱中每每一分路开关关带几盏灯或或几个小容量量插座；而对对电热水器、、窗式空调器器等大宗用电电量的家电设设备，则采用用放射式供电电。三供配电电系统的监控控系统1必要性性及功功能供配电电系统统是智智能大大楼的的命脉脉，因因此电电力设设备的的监控控和管管理是是至关关重要要的。。（1）监控系系统对对供配配电设设备的的运行行状况况进行行监控控。（2）监监控系系统根根据测测量所所得的的数据据进行行统计计、分分析，，以查查找供供电异异常情情况、、预告告维护护保养养，并并进行行用电电负荷荷控制制及自自动计计费管管理。。（3）电网网的供供电状状况随随时受受到监监视，，一旦旦发生生电网网全部部断电电的情情况，，控制制系统统作出出相应应的停停电控控制措措施，，应急急发电电机将将自动动投入入，确确保消消防、、保安安、电电梯及及各通通道应应急照照明的的用电电，而而类似似空调调、洗洗衣房房等非非必要要用电电负荷荷可暂暂时不不予供供电。。同样样，复复电时时控制制系统统也将将有相相应的的复电电控制制措施施。（1）高/低压进进线、、出线线与中中间联联络断断路器器状态态检测测和故故障报报警设设备，，电压压、电电流、、功率率、功功率因因数的的自动动测量量、自自动显显示及及报警警装置置。监测:2监控内内容高、低低压端端电压压及电电流自自动检检测对6——10kV高压线线路的的电压压及电电流测测量方方法如如图所所示。。电流变送器A电流检检测电流互感器器6～10kV至DDC0－5VDC高压线线路的的电流流检测测方法法电压变送器器VVV至DDC电压互互感器器电压检检测0－5VDCCBA高压线线路的的电压压检测测方法法低压端端(380／220V)的电压压及电电流测测量方方法与与高压压侧基基本相相同。。只不过过是电电流互互感器器的电电压等等级不不同；；低压端端一般般不需需要电电压互互感器器。(2)变压器器二次次侧电电压、、电流流、功功率、、温升升的自自动测测量、、显示示及高高温报报警设设备。。(3)直流操操作柜柜中交交流电电源主主进线线开关关状态态监视视设备备，直直流输输出电电压、、电流流等参参数的的测量量、显显示及及报警警装置置。(4)备用电电源系系统，，包括括发电电机启启动及及供电电断路路器工工作状状态的的监视视与故故障报报警设设备，，电压压、电电流、、有功功功率率、无无功功功率、、功率率因数数、频频率、、油箱箱油位位、进进口油油压、、冷却却出水水水温温和水水箱水水位等等参数数的自自动测测量、、显示示及报报警装装置。。(5)电量(kWh)检测高、低低压断断路器器，开开关设设备按按顺序序自动动接通通、分分断。。高、低低压母母线联联络断断路器器，按按需要要自动动接通通、分分断。。(3)备用柴柴油发发电机机组及及其配配电屏屏，开开关设设备按按顺序序自动动合闸闸，转转换为为正常常供配配电方方式。。(4)大型动动力设设备，，定时时启动动、停停止及及顺序序控制制。(5)蓄电池池设备备，按按需要要自动动投入入及切切断。。监控：：实例例：：图为为一一个个实实际际高高低低配配电电回回路路监监控控系系统统原原理理图图。。由图图可可见见，，系系统统只只有有AI和DI点而而无无AO或DO点，，也也就就是是说说系系统统只只有有监监测测功功能能而而没没有有控控制制功功能能，，这这显显然然不不是是很很完完美美。。然然而而目目前前国国内内供供配配电电系系统统独独立立性性较较强强，，考考虑虑到到安安全全等等多多种种因因素素，，此此方方案案也也常常有有应应用用。。国家家体体育育场场10KV供配配电电系系统统实实例例———设计计依依据据：：(1)国国家家及及行行业业规规范范(2)业业主主方方提提供供的的设设计计大大纲纲及及其其它它设设计计要要求求(3)国国家家体体育育场场电电气气专专业业初初步步设设计计专专家家组组评评审审意意见见(4)北北京京市市建建筑筑设设计计研研究究院院的的《《国国家家体体育育场场初初步步设设计计审审查查意意见见》》等等核心心要要点点：：国家家体体育育场场采采用用四四路路独独立立的的10KV电源源供供电电，，上上一一级级变变电电站站发发生生故故障障时时，，该该站站的的馈馈出出线线路路全全部部失失电电，，其其余余上上级级变变电电站站引引来来的的电电源源应应能能保保证证国国家家体体育育场场全全部部用用电电负负荷荷的的正正常常运运行行。。三个个10KV主结结线线方方案案————N-1N-2N-1.5奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电正常常时时中心心站站故故障障时时奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电安慧慧站站故故障障时时N-1方案案安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站正常常时时中心心站站故故障障时时奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站N-2方案案奥运运中中心心站站1#电电源源1#站站高高压压配配电电1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电第一一轮轮备备自自投投中心心站站故故障障时时第二二轮轮备备自自投投奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站安慧慧站站故故障障时时奥运运中中心心站站1#电电源源安慧慧站站奥运运中中心心站站2#电电源源南泥泥沟沟站站N-2方案案1#站站高高压压配配电电1#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电3#站站高高压压配配电电第一一轮轮备备自自投投安慧站故故障时第二轮备备自投安慧站奥运中心心站2#电源南泥沟站站1#站高高压配电电3#站高高压配电电奥运中心心站1#电源安慧站奥运中心心站2#电源南泥沟站站正常时中心站故故障时奥运中心心站1#电源安慧站奥运中心心站2#电源南泥沟站站N-1.5方案奥运中心心站1#电源1#站高高压配电电1#站高高压配电电3#站高高压配电电3#站高高压配电电第一轮备备自投中心站故故障时第二轮备备自投奥运中心心站1#电源安慧站奥运中心心站2#电源南泥沟站站安慧站故故障时奥运中心心站1#电源安慧站奥运中心心站2#电源南泥沟站站N-1.5方案1#站高高压配电电1#站高高压配电电3#站高高压配电电3#站高高压配电电第一轮备备自投安慧站故故障时第二轮备备自投方案比较较方案N-2N-1N-1.5可靠性站内有母联,站间有站联,四路电源相互联络,系统较可靠站内有母联,站间没联络,四路电源的优势没有很好地利用站内有母联,站间有站联,四路电源相互联络,可靠性高复杂性站联双向联络，线路长，节点多；保护复杂，场内一条10KV回路可能有四个断路器，保护配合困难，操作复杂站联没联络，系统简洁，操作简单站联单向联络，线路虽长，但节点比N-2减少，又充分发挥四路电源的优势，操作较N-2简单投资一次投资高，与N-1相比，投资增加约300万元三个方案中，该方案投资最少该方案投资居中运行费用运行维护费用高运行费用最少运行费用居中第二章楼楼宇宇机电设设备监控控系统第一节供供配配电系统统第二节照照明明系统第三节空空调调系统第四节给给排排水系统统第四节给给排排水系统统第五节电电梯梯系统第二章楼楼宇宇机电设设备监控控系统第二节供供配配电系统统第三节照照明明系统第四节空空调调系统第五节给给排排水系统统第六节电电梯梯系统第一节技技术术基础第一节技技术术基础本节讲述述内容——一、照明明的分类类二、照明明监控第二节照照明明系统电气照明明系统是是建筑物物的重要要组成部部分。照照明设计计的优劣劣除了影响建筑筑物的功功能外，还影响建筑筑艺术的的效果。室内照明明系统由由照明装装置及其其电气部部分组成成。照明明装置主主要是灯灯具，照照明装置置的电气气部分包包括照明明开关、、照明线线路及照照明配电电盘等。。照明的基基本功能能是创造造一个良良好的人人工视觉觉环境。在一般般情况下下是以“明视条件件”为主的功功能性照照明，在在那些突突出建筑筑艺术的的厅堂内内，照明明的装饰饰作用需需要加强强，成为为以装饰饰为主的的艺术性性照明。。一、照明明的分类类1、按照照明方式式分类(1)一一般照明明在整个场场所或场场所的某某个特定定区域照照度基本本上均匀匀的照明明。对于于工作位位置密度度很大而而对光照照方向又又无特殊殊要求，，或工艺艺上不适适宜装设设局部照照明装置置的场所所，宜单单独使用用一般照照明。例例如办公公室、体体育馆及及教室等等。(2)局局部照明明局限于工工作部位位的特殊殊要求的的固定的的或移动动的照明明。这些些部位对对高照度度和照射射方向有有一定要要求。对对于局部部地点需需要高照照度并对对照射方方向有要要求时，，宜采用用局部照照明，但但在整个个场所不不应只设设局部照照明而无无一般照照明。(3)混混合照明明一般照明明与局部部照明共共同组成成的照明明。对于于工作面面需要较较高照度度并对照照射方向向有特殊殊要求的的场所，，宜采用用混合照照明。例例如金属属机械加加工机床床、精密密电子电电工器件件加工安安装工作作桌及办办公室的的办公桌桌等。2、按照照明功能能分类(1)工工作照明明正常工作时时使用的室室内外照明明。它一般般可单独使使用，也可可与事故照照明、值班班照明同时时使用，但但控制线路必必须分开。(2)应急急照明正常照明因因故障熄灭灭后，供事事故情况下下继续工作作或安全通通行的照明明。在由于于工作中断断或误操作作容易引起起爆炸、火火灾以及人人身事故并并会造成严严重政治后后果和经济济损失的场场所，应设设置应急照照明。应急急照明宜布布置在可能能引起事故故的设备、、材料周围围以及主要要通道和出出入口，并并在灯的明明显部位涂涂以红色，，以示区别别。应急照照明通常采采用白炽灯灯(或卤钨钨灯)。(3)值班班照明在非生产时时间内供值值班人员使使用的照明明。例如对对于三班制制生产的重重要车间、、有重要设设备的车间间及重要仓仓库，通常常宜设置值值班照明。。可利用常常用照明中中能单独控控制的一部部分，或利利用事故照照明的一部部分或全部部作为值班班照明。(4)警卫卫照明用于警卫地地区周边附附近的照明明。(6)装饰饰照明(5)障碍碍照明装设在建筑筑物上作为为障碍标志志用的照明明。在飞机机场周围较较高的建筑筑上，或有有船舶通行行的航道两两侧的建筑筑上，应按按民航和交交通部门的的有关规定定装设障碍碍照明。二、照明监监控正确的控制制方式是实实现舒适照照明的有效效手段，也也是节能的的有效措施施。目前设计中中常用的控控制方式有有跷板开关关控制方式式、断路器器控制方式式、定时控控制方式、、光电感应应开关控制制方式、智智能控制器器控制方式式等，下面对各各种控制方方式逐一加加以介绍。。(一)跷板板开关控制制方式该方式就是是以跷板开开关控制一一套或几套套灯具的控控制方式，，这是采用用得最多的的控制方式式，它可以以配合设计计者的要求求随意布置置，同一房房间不同的的出入口均均需设置开开关，单控控开关用于于在一处启启闭照明。。双控及多多程开关用用于楼梯及及过道等场场所，在上上层下层或或两端多处处启闭照明明。其接线线图如图所所示。该控控制方式线线路繁琐、、维护量大大、线路损损耗多，很很难实现舒舒适照明。。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)断路路器控制方方式该方式是以以断路器控控制一组灯灯具的控制制方式。此此方式控制制简单，投投资小，但但由于控制制的灯具较较多，造成成大量灯具具同时开关关，在节能能方面效果果很差，又又很难满足足特定环境境下的照明明要求，因因此在智能能楼宇中应应谨慎采用用该方式，，尽可能避避免使用。。(三)光电电感应开关关控制光电感应开开关通过测测定工作面面的照度与与设定值比比较，来控控制照明开开关，这样样可以最大大限度地利利用自然光光，达到更更节能的目目的。也可可提供一个个较不受季季节与外部部气候影响响的相对稳稳定的视觉觉环境。特特别适合一一些采光条条件好的场场所，当检检测的照度度低于设定定值的极限限值时开灯灯，高于极极限值时关关灯。(四)智能能控制方式式在智能楼宇宇中照明控控制系统将将对整个楼楼宇的照明明系统进行行集中控制制和管理。。智能照明控控制系统框框图如图所所示。照明明区域控制制系统的核核心是DDC分站，一个个DDC分站所控制制的规模可可能是一个个楼层的照照明或是整整座楼宇的的装饰照明明，区域可可以按照地地域来划分分，也可以以按照功能能来划分。。各照明区区域控制系系统通过通通信系统联联成一个整整体，成为为BAS的一个子系系统。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)奇胜电器产产品实验装备系系统图智能照明系系统在智能能建筑中的的应用效果果如下：一、实现照照明控制智智能化。智能照明控控制系统，，可以使照照明系统工工作在全自自动状态，，系统将按按先设定的的若干基本本状态进行行工作，这这些状态会会按预先设设定的时间间相互自动动地切换。。主要完成以以下功能：：1．照明设设备组的时时间程序控控制将楼宇内的的照明设备备分为若干干组别，通通过时间区区域程序设设置菜单，，来设定这这些照明设设备的启／／闭程序。。如营业厅厅在早晨和和晚上定时时开启／关关闭；装饰饰照明晚上上定时开启启／关闭。。这样，每每天照明系系统按计算算机预先编编制好的时时间程序，，自动地控控制各楼层层的办公室室照明、走走廊照明、、广告霓虹虹灯等，并并可自动生生成文件存存档，或打打印数据报报表。2．照明设设备的联动动功能当楼宇内有有事件发生生时，需要要照明各组组做出相应应的联动配配合。当有火警时时，联动正正常照明系系统关闭，，事故照明明打开；当有保安报报警时，联联动相应区区域的照明明等开启。。二、改善工工作环境，，提高工作作效率。传统照明系系统中，配配有传统镇镇流器的日日光灯以100Hz的频率闪动动，这种频频闪使工作作人员头脑脑发胀、眼眼睛疲劳，，降低了工工作效率。。而智能照照明系统中中的可调光光电子镇流流器则工作作在很高频频率（40~70kHz）不仅克服服了频闪，，而且消除除了起辉时时的亮度不不稳定，在在为人们提提供健康、、舒适环境境的同时，，也提高了了工作效率率。三、可观的的节能效果果。四、提高管管理水平，，减少维护护费用。第二章楼楼宇机电电设备监控控系统第一节供供配电系系统第二节照照明系统统第三节空空调系统统第四节给给排水系系统第四节给给排水系系统第五节电电梯系统统第二章楼楼宇机电电设备监控控系统第二节供供配电系系统第三节照照明系统统第四节空空调系统统第五节给给排水系系统第六节电电梯系统统第一节技技术基础础第一节技技术基础础本节讲述内内容——一、空调通通风系统的的作用二、空气的的物理性质质三、空调系系统的基本本特征四、空气调调节系统五、空气调调节系统的的仪表和设设备六、空气调调节的基本本方法七、空气调调节自控原原理八、中央空空调机组示示例第三节空空调系统空调系统是是专业性相相当强的系系统。智能建筑空空调自控设设备是智能能楼宇系统统的核心设设备之一。。冷水机模拟房间排水泵给水泵配电箱风管道一、空调通通风系统的的作用(1)舒适(2)生产工艺要要求如制药厂要要求洁净空空调,纺织织厂要求温温湿度调节节。(3)空气的新鲜鲜度越新鲜越好好,但越新新鲜代价越越大。二、空气的物理理性质空气调节的的对象是空空气，为了了更好地发发挥空调系系统的性能能，提高空空调系统的的舒适性，，所以在论论述空调监监控系统之之前，先介介绍一下空空气的物理理性质还是是有必要的的。3.2.1空气的成分分空气可以分分为湿空气气与于空气气。自然界界的空气是是一种湿空空气混合气气体。干空空气的成分分如下：·氮(N2)，在于空气中中所占的比比例为75．55％％·氧(O2)，占23．1％·二氧化碳碳(CO2)，占0.05％·稀有气体体，占1．．3％此外，空气气中还含有有不同程度度的灰尘、、微生物和和其它气体体杂质。它它是由于空空气与水蒸蒸气的湿空空气是我们们生活环境境中的真实实空气，其其中的水蒸蒸气的变化化将造成不不同的空气气环境状态态。所以，空调调系统是以以湿空气为为对象，调调节空气中中的温度与与湿度。3.2.2空气的状态态参数三个常用参参数---温度T、相对湿度RH%和绝对湿度度、压力P还有气流速度的的调节压力这里说的压力力实际上是指指压强，它只只是在工程上上人们的一种种习惯的用法法。“压力”的定义是单位位面积上所承承受的力。空空气有二种压压力：·大气压力·水汽分压力大气压力是指指地球表面的的空气层作用用在单位面积积上的力，它它随着季节、、天气的变化化有所变化．．受此影响，，空气的一些些性质也会不不同。所以，，在空调系统统设计和运行行中必须考虑虑该地区的气气压变化的规规律。水汽分压力是是气体分子热热运动的结果果，由于空气气是一种混合合气体，水汽汽与干空气同同时存在，这这二种气体各各有自己的压压力被称为分分压力，而且且，这二种分分压力之和等等于空气的总总的压力．即：P=Pg+Pc式中：P——湿空气的总压压力，即大气气压力；Pg——干空气的分压压力；Pc——水汽的分压力力。水汽分压力反反映了空气中中水汽的多少少，是空气湿湿度的一个指指标，在空调调系统中常用用到该参数。。温度温度是表示空空气冷热程度度的指标．反反映空气分子子热运动的剧剧烈程度，通通常用t表示摄氏温度度(tºC)，用T表示绝对温度度(K)，二者的关系是是：T=273+t在空调系统中中，温度通常常用于球温度度(DB)和湿球温度(wB)来表示。在空空调系统中，，温度通常用用于球温度(DB)和湿球温度(WB)来表示。干湿湿球温度计由由二只棒状温温度计组成，，其中的一只只直接测量空空气本身的温温度，而另一一只是在被测测温球上包上上湿布测的湿湿球温度。在在湿空气未达达到饱和之前前，湿球温度度计上的读数数总是比干球球温度低一些些。空气的相相对湿度越小小．湿球上水水分蒸发的越越快，湿球温温度降低的幅幅度就越大。。露点温度所谓的露点温度是指空气中水水汽凝结成水水时的温度称称为露点温度度。通常，空空气在某一温温度时，其相相对湿度小于于100％。如果使其温度度降到某一个个适当值时，，其相对湿度度便达到100％，此时，便结露露。在空调系统中中，有时需要要结露，有时时则不需要结结露。湿度（绝对湿湿度）(1)绝对湿度(x)1m3湿空气中所含含的水汽量(kg)，称为空气的绝绝对湿度，即即：x=Gc/Vc式中：Gc——水汽的含量(kg)；Vc——湿空气的体积积(m3)如果把湿空气气近似地作为为理想气体，，那么，根据据理想气体的的状态方程得得x=Gc/Vc=Pc/RcTc式中：Pc——水汽分压力(kg)；Vc——湿空气的体积积(m3)Rc——水汽的气体常常数，等于461J/kg.K；Tc——水汽的绝对温温度(K)。从中可知，当当温度一定时时，水汽分压压力越大水汽汽的绝对湿度度越大。所以以，水汽分压压力可以反映映出水汽的多多少。湿度（相对湿湿度）相对湿度表示示绝对湿度接接近于饱和绝绝对湿度的程程度。所谓的的饱和绝对湿湿度是指空气气中的水汽量量超过了最大大限度，多余余的水汽开始始凝结的水汽汽量。通常用用Xb来表示饱和的的绝对湿度，，这样，相对对湿度可表示示为：φ＝X/Xb×100％在空调系统中中，相对湿度度（φ）是衡量空气环环境的潮湿度度的一项指标标。湿度（含湿量量）焓(h)焓表示空气热热量的一种变变化关系，代代表能量。对于空调系统统，由于空气气是由干空气气与水汽组成成的，因此，，空气的总的的热量应该是是这二部分所所含热量的和和。如果干空空气的焰用hg表示，水汽的的焓用hc表示，那么，，空气的焓h为：空气线图（1）空气线图又称称湿空气性质质图，用于空空调系统的设设计、测试、、调整和运行行管理，它较较公式计算或或查表法求空空气状态参数数简便的多。。在空气线图图上的任一点点称为状态点点．如果知道道了某一状态态点，便可求求出该状态下下的空气状态态参数，如于于球温度、湿湿球温度、露露点温度、绝绝对湿度、相相对湿度等等等。空气线图（2）空气线图（3）三、空调系统统的基本特征征(1)空调系系统一般属于于大纯滞后、、大惯性、多多因素干扰的的系统，是是较难控制调调节的一类系系统。被调节节的二个量温温度T和相相对对湿湿度度RH%是相相互互作作用用的的，，相相互互影影响响的的。。(2)对对一一些些要要求求洁洁净净的的场场合合,其其系系统统的的综综合合调调整整需需要要相相当当的的知知识识和和经经验验。。(3)空空气气检检测测仪仪表表一一般般说说来来精精度度还还不不够够高高,一一般般2-3%（（尤尤指指湿湿度度检检测测仪仪表表）），，且且使使用用中中会会有有漂漂移移。。(4)专专业业性性强强，，不不同同的的场场合合要要求求各各不不相相同同。。(5)调调节节手手段段多多；；不不同同的的季季节节调调节节方方式式不不同同。。四、、空空气气调调节节系系统统1、系统统组组成成（典典型型的的中中央央空空调调系系统统））回风风口口→→回回风风管管道道〉→空调调箱箱→送风风管管道道→→送送风风口口新风风口口→→新新风风管管道道全空空气气处处理理系系统统的的主主要要优优缺缺点点优点点所有有空空调调区区域域的的空空气气集集中中在在空空调调机机房房进进行行处处理理控制制、、管管理理集集中中方方便便缺点点风管管截截面面大大、、占占用用很很多多空空间间，，使使用用场场合合受受到到限限制制各房房间间无无法法单单独独调调节节，，不不用用时时无无法法关关闭闭，，造造成成浪浪费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图是是一一个个典典型型的的双双风风空空气气处处理理机机系系统统原原理理图图。。由由图图可可见见，，若若调调节节风风量量阀阀处处于于全全关关死死状状态态亦亦即即全全新新风风运运行行状状态态，，则则双双风风机机就就变变成成了了两两个个独独立立的的新新风风机机和和排排风风机机了了。。全全新新风风运运行行虽虽然然使使空空气气品品质质较较好好，，但但是是热热量量(或冷量)利用率较较低，不不利于节节约能源源。这种种系统一一般只在在人流较较大的场场所使用用（如大大楼一层层大厅））。2、系统设计计的四大大子系统统冷源冷媒水水冷却水水热源冷却水系系统是冷水机机组必须须设置的的系统，，主要由由冷水机机组的水水冷冷凝凝器、供供回水管管道、冷冷却水泵泵和冷却却塔组成成，该系系统的作作用是将将冷凝器器放出的的热量散散发到室室外大气气中去。。冷媒水通常是指指向用户户供应冷冷、热量量的空调调水管系系统，由由供回水水管道、、用冷或或用热末末端装置置以及水水泵、膨膨胀水箱箱等组成成。由于于国内很很多建筑筑的中央央空调水水系统只只能在夏夏季供冷冷，冬季季不能供供暖，因因此又把把该水系系统称为为冷冻水水系统或或冷水系系统。热源的主要组组成部分分是热水水锅炉，，冬季采采暖可能能就要依依赖于锅锅炉。对对于供暖暖用热水水锅炉房房用计算算机进行行监测与与控制的的主要目目的是：：提高系系统的安安全性，，保证系系统能够够正常运运行；全全面监测测并记录录各运行行参数，，合理调调节锅炉炉设备的的运行工工况，降降低能源源消耗，，同时降降低运行行人员工工作量，，提高管管理水平平。冷源是由压缩缩机、冷冷凝器、、蒸发器器、储液液器组成成，向空空调系统统提供处处理空气气所需低低温水的的制冷装装置。通通常采用用氟里昂昂制冷，，将空调调冷媒水水系统12摄氏度的的回水降降温到7摄氏度后后再送出出去使用用。3、大型空调调机房照照片图例一大型空调调机房照照片图例二集集分水器器大型空调调机房照照片图例三冷冷水机组组五、空气气调节系系统的仪仪表和设设备(1)风道温度度传感器器变送器器(2)风道湿度度传感器器变送器器(3)风道微压压传感器器变送器器室内温度度传感器器变送器器室内湿度度传感器器变送器器室内温湿湿度传感感器变送送器室内微压压传感器器变送器器变频器风风机中央空调调机组(11)调调节仪表表控控制系系统风道温度度传感器器房间温度度传感器器室外温度度传感器器水管温度度传感器器管道和室室外湿度度传感器器室外温湿湿度传感感器变送送器直接数字字控制器器阀门执执行器器调节阀阀变频器器中央空空调机机组六、空气气调节节的基基本方方法(1)调温调调湿a空气的的加热热如采用用加热热器。。热媒媒为热热水或或蒸气气，还还有电电加热热器。。b空气的的减湿湿冷却却如通过过表冷冷器实实现。。冷媒媒有制制冷剂剂和冷冷冻水水两种种。表表冷器器的调调节方方法有有两种种，水水量调调节和和水温温调节节。c空气的的加湿湿如采用用向空空气中中喷蒸蒸气和和喷水水的方方法进进行加加湿，，还有有采用用喷雾雾风机机加湿湿。(2)空气状状态调调节通过调调节空空气状状态实实现空空气调调节。。这包包括新新风的的状态态调节节，新新回混混合风风的状状态调调节，，最后后达到到送风风状态态。空气的的状态态调节节通常常不是是一