安防案例：智能建筑中的楼宇设备监控系统设计案例

智能建筑中的楼宇设备监控系统设计案例摘要：通过案例，详细阐述了Excel5000楼宇控产品在某大厦宇设备监控系统各子系统中的具体应用，为相关专业设计人员的此类方案设计提供了参考依据。1引言现代化的商务大厦是以高度的智能化为其主要功能目标的，而楼宇自动化系统是现代楼宇智能化的体现。楼宇设备监控系统是基于现代控制理论中的分布控制理论而设计的一个集散型控制系统，它通过中央计算机将分布在各监控现场的智能单元连接在一起，构成一个先进而完善的综合监控系统，对整个大厦的机电设备实现集中监测与控制，保证设备在最佳状态下运行，为大厦提供一个舒适、高效、安全、节能的环境。2设计依据和标准(1)GB／T50314—2000智能建筑设计标准(2)JGJ／T16—92民用建筑电气设计规范(3)GBJ42—81工业企业通信设计规范(4)GBJ232—92电气装置安装工程施工及验收规范(5)GB50045—95高层民用建筑设计防火规范(6)EBI企业网Excel5000设计手册3设计原则

楼宇设备监控系统担负着对整个大厦机电设备的集中监测与控制，保证设备的正常运行，并达到最佳状态。因此，不仅要求楼宇自动化控制系统具有可靠性，同时还具有开放性，灵活性，经济性。在整个设计中，对所控制的点、设备进行分区、分块、根据各部分的功能特点，选用相宜的DDC控制器，整个系统充分体现了分散控制集中管理的特性。4设计选型某大厦建筑面积30000m2地面32层，地下1层，地上第6层，地下1~地上5层为商场，地上7～31层为办公区域，大楼控制中心位于18层，大厦楼宇设备子系统如图1所示。层为设备根据此大厦的建筑特点和应用功能，选用了美国HoneywellExcel5000系统与EBI系统相结合的方式。该系统根据需要可将大厦的楼宇控制系统，消防报警系统及保安自动化系公司最新推出的统集成在EBI平台上，包括选用最先进的Lonworks技术的数字控制器，以及与其他供应商系统及OA系统的开放性接口。4．1硬件部分Excel5000系统包括三个部分：机电设备控制系统、火灾报警消防控制系统、保安系统。它是一个集成系统，在管理信息域，可与办公为一个整可实现动作连锁控制。Excel5000也是一个开放系统，其第二级(单元)控制器，了行业规范LonMark。数工业标准。TCP／IP网络结构采用以太网，使采用Internet技术，企业网互联。Excel5000系统现场总线技术为基础的集散型控制系统，主控制器I／制当风机控制箱控制按钮处于自动位置时，在楼控工作站上可远程起动或停止风机，当控制自动化系统相联；在实时控制领域，三种控制系统联接体，完成数据交换，采用据网络通信协议采用网络的联接简便易行，同时，使建筑物自动化系统可与是以按钮处于手动位置时，可本地起停新风机组／空调机组。(3)节能控制以新风入口温度、新风出口温度、所处季节等为参量，利用软件编制相应新风机节能管理控制程序，对新风机／空调机进行控制，对水阀的开度进行PID调节；根据各新风机／空调机控制区域作息时间，制定相应的时间表，定时自动控制新风机／空调机的起停，楼控中心可对新风机／空调机和水阀进行软手动控制。(4)实时监视实时监视各新风机／空调机运行状态及新风机／空调机有无故障报警。(5)故障诊断当检测到新风机／空调机出现故障时，楼控工作站立即发生故障报警，提醒操作员通知相关人员维修设备。

(6)过滤器阻塞报警空气过滤器两端压差过大时报警，提示清扫。(7)在商场内设置空气质量监测点，根据二氧化碳浓度直接调节变风量空调机，从而调节新风回风，确保商场的新风流量满足空调新风舒适感的要求。监控点分布如图3、表1所示。5．2直燃机组的监控[2](1)监控对象设置85个点对2台BZl02Ⅵ(K)B型直燃机组、BZ85ⅧK)C—H2型直燃机组冷却塔风机进行状态2台及冷温、冷却泵、及故障监控。(2)远程自动控制在楼控(3)故障及工况监测对直燃机组、空调测及故障报警。到故障，即发生报警提示维修人员对设备工作站上可以实现直燃机组远程控制。水泵、冷却塔风机进行状态检一旦检测进行维修；直燃机组其他更详细的参数的监测，通过集成平台对直燃机组进行信息系统集成加以实现，这样可节省业主投资，避免重复建设。根据大楼的要求，累积每台冷冻机组运行时间，自动切换到运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本相等，目的是延长机组使用寿命。①根据冷源系统总负荷量(一次供回水温差X总流量)进行冷水机优起停时间控各季节的优先组台数控制。运行台数需与负荷相匹配，实现机组最制，使设备交替运行，平均分配各设备运行时间。对使用设备进行指定，发生故障时自动切换，根据送水分水器温度进行减少，回水集水器进行增加的冷源运行台数补充控制。负荷计算：Q=K×M×(T1—T2)式中Q——负荷K——常数M——流量T1——回水总管温度T2——供水总管温度②冷冻水系统控制方案所有冷冻机组的起停与相关的负荷控制连锁，用户可以根据现场的具体情况和用户的要求对这些程式中的参数及连锁点自行修改和设定。BAS系统通过安装在冷冻机房内的Excel5000系列直接数字控制器来完成对冷冻机组的转换控制根据供回水温差和流量计算空调系统的冷(或热)负荷，以此来对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、冷却塔进水阀及相关的水阀实现联动控制，同时监视其运行状态及故障状态。冷水机组开机台数控制方案如表2所示。控制要求：冷冻机台数控制、运行顺序的水系统的③旁通调节阀控制在系统出现低流量的情况时，通过软件计算旁通阀开度，保证直燃机组的安全运行。④定时起停控制可以根据用户实际情况，制定相应时间表，定时控制直燃机组的起停。监控

点分布如表4所示。5．3送排风机系统的监控(1)监控对象3、图5台强排烟风机(P1~P5)，4台送风机(S1~S4)，具体型4台4—68N08C离心风机，2台4—68N06．3C离心风机及台SJG一4．5F斜流风机。共设置监控点18点。(2)具体监控内容①实时监视——对各风机②故障诊断——一旦提醒操作人员，通5．4给排水系统的监控(1)监控地下水池、顶污水坑水位共设置监控点22点。(2)具体监控高低水位、生活水②故障诊断——各生活水箱、集水坑水监控设备包括号为3运行状态进行监视。检测到送排风机出现故障，立即产生报警提示，知检修。监控点分布如表4所示。对象需监控的设备包括生活水泵、消防泵、喷淋泵、层水箱水位。水泵及内容①实时监视——对地下水池和屋顶水箱的泵、消防水泵及污水泵运行状态进行监控。水泵、消防水泵及污水泵一旦出现故障，或水池、位出现超限报警，立即产生报告，提醒操作人员，通知检修。监控点分布如图6所示。5．5供配电系统的监控(1)监控对象需5、图监控的设备包括1DP、2DP低压进线柜；4DP联络柜。共设置监控点21点。(2)具体监控内容①远程控制——通过编制相应控制程实现市电双回路供电电源母线开关的远程监②实时监视——楼控中心可对空气断路器状态、视。③故障诊断——当市电供电电源出现故障(如缺相、断电等)时，作出相应保护，并立即产生报告，提醒操作人员，通知维护人员进行维5、图7所示。5．6照明系统的监控(1)监控对序，测。市电电压电流进行实时监修。监控点分布如表象设置58个点对各楼层总照明配电箱进行监控。(2)监控内容①远程定时控制——根据各楼层办公作息时间，制定相应控制时间表，编制相应软件控制程序，定时开关控制29路照明控制箱的开关。②

状态监视——楼控工作站可对各路照明配电状态进行监视，一旦出现异常情况，立即产生报警，提醒操作人员，通知维护人员进行维修。监控点分布如表6、图8所示。5．7电梯系统的监控(1)监控对象设置20个点，对10台电梯运行工况进行监控。(2)监控内容可对电梯运行状态进行实时监测，一旦出现异常，立即产生报警，提醒操作人员，通知维护人员进行维修。监控点分布如表7、图9所的实际状况，采用了6个控制器制网络，分布在1层、4层、6层、186．1楼宇设备分布特点该大厦地下1层—5层每层有两台变风量空调机组，最大限度地节约了工程材示。6系统控制方案说明根据大楼构成整个大楼楼控系统的控层。见图10楼宇控制系统原理图。根据机组在设置位置对称的特点，将控制器分为两大控制区域，料，其中在1层设置两台DDC控制器1FXL80．1和1FXL80．2，实现对地下1层及1层变风量空调机组的检测与控制，4层设置两台XL100控制器，对室外温度和3、4两层右侧区域变风量机组的检测与控制，对2~5五层的用电、扶梯状态和故障变风量空调机组的集中管理。直燃机组，空调水系统、供配电系统、所需监控点较多，故在6层设置一台6FXL500控制器，6层的空调系统、供配电系统及地下1层~地上13层楼层配电箱的状态采集和远程控在大楼186层为设备层，大楼重要机电设备均集中在此层，有4台实现对制。层设置一台XL500控制器对一台组