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楼控自控系统的主要内容及产品选型

--楼控自控系统的主要内容及产品选型

供稿:北京硕人时代科技有限公司 2007/11/21 10:28:00

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  • 关键词: 楼控自控系统 HOMS-BAS 综合监控
  • 摘要:北京硕人时代科技有限公司的HOMS-BAS楼控系统是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。系统的目标是致力于实现建筑物内的暖通空调、变配电、给排水、冷暖源、照明及其他各类系统机电设备管理自动化、智能化、安全化、节能化,同时为大楼内的工作人员提供最为舒适、便利和高效率的工作环境。HOMS-BAS是以集散理论为基础的先进的楼宇自动化系统。它具有网络化、使用便捷、结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。硕人时代的产品在技术上特点是,软件平台建立在简单熟悉IE WEB界面上,有着相对独立、友好的软件平台,是楼控产品的发展趋势,在世界上比较前卫。

      北京硕人时代科技有限公司的HOMS-BAS楼控系统是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。系统的目标是致力于实现建筑物内的暖通空调、变配电、给排水、冷暖源、照明及其他各类系统机电设备管理自动化、智能化、安全化、节能化,同时为大楼内的工作人员提供最为舒适、便利和高效率的工作环境。HOMS-BAS是以集散理论为基础的先进的楼宇自动化系统。它具有网络化、使用便捷、结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。硕人时代的产品在技术上特点是,软件平台建立在简单熟悉IE WEB界面上,有着相对独立、友好的软件平台,是楼控产品的发展趋势,在世界上比较前卫。

一、 楼宇自控系统的设计思想和原则
       楼宇自控系统是一套将冷热源、空调、通风、给排水、变配电、照明、电梯等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统,以安全、可靠、节能、节省人力和综合管理为目的。为了建成一个优良的建筑设备监控系统,在系统的设计上着重考虑了三个方面的要素。其一是确定服务于设备或各个子系统的控制器I/O点数及点的类型,同时确认I/O点数的接口技术处理;其二是现场仪器、仪表、传感器、变送器和执行器等元件的正确选择与配置;其三是中央操作站和通讯网络的配置。
      HOMS-BAS楼宇自控系统是硕人时代公司推出的新一代楼宇自控/系统集成平台, 完整的系统由HOMS监控软件、PAC和DDC控制器、传感器、阀门及执行机构四大部分组成。根据大厦机电设备和弱电系统设计方案的具体情况,着重对如下几个问题做了细化处理:
1、根据大厦弱电系统的总体要求,选用硕人时代的HOMS监控软件,该系统采用了Browser/Server系统结构,支持通过掌上电脑、手机等设备访问,支持WindowsNT/Windows2000/WindowsXP操作系统,支持OPC等多种协议和开放接口,并且提供了丰富的功能选项,是一套运用成熟先进的系统;

2、按受控设备的要求选用不同处理能力的PAC和DDC控制器,控制器的搭配对于系统的合理配置有着重要的作用,各自控厂商的控制器都有多种不同点数的产品可供选择,合理的选择控制器对于优化网络拓扑和控制系统造价有着不可忽视的作用。其基本原则是控制器尽量靠近控制对象,空间距离较远的设备不宜合用同一个PAC或DDC控制器;

3、为了保证系统稳定可靠,楼宇自控系统的控制器、传感器、执行器电源均独立与受控设备集中供电。

二、 楼宇自控系统的控制内容和目标
系统提供如下功能:
(1)通过配置系统的硬件和软件,实现测量各类工艺、设备状态的参数,设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能;
(2)监视并显示系统监控设备的工作状态,故障时自动报警;
(3)现场自动控制组织的安全调整功能;
(4)根据系统记录,管理分析当前和过去运行过程;
(5)提供计算和预测工具,用于优化操作参数并组合,实现设备优化使用;
(6)实现楼宇自控系统与其他系统数据交换;

      对每一个子系统都进行了相应的需求分析,最终确定了大厦项目中纳入楼宇自动化系统监控对象的具体内容和目标。

1、 冷冻站系统的监控

监控设备包括:冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等。
(1)根据事先排定的工作及节假日时间表,定时启停冷水机组及相关设备。完成冷却水循环泵、冷却水塔风机、冷冻水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动及冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机的顺序连锁停机。
启动顺序为:对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启;冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2~3min启动;制冷主机延迟3~4min执行。
停止顺序为:立即切断主机电源;冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2-3min关闭;对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即关闭。
(2)测量冷却水供回水温度,以冷却水供水温度及冷水机的开启台数来控制冷却塔风机的启停的数量。维持冷却水供水温度,使冷冻机能在更高效率下运行。
(3)监测冷水总供回水温度及回水流量,由冷水总供水流量和供回水温差,计算实际负荷,自动启停冷水机、冷冻水循环泵、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀;
(4)根据膨胀水箱的液位,自动启停自动补水泵;
(5)监测冷水总供回水压力差,调节旁通阀门开度,保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。在冷水机系统停止时,旁通阀自动全关;
(6)监测各水泵、冷水机、冷却塔风机的运行状态、手/自动状态、故障报警,并记录运行时间;
(7)水泵保护控制:在每台水泵的出水端管道上安装水流开关,水泵启动后,水流开关检测水流状态,如故障则自动停机;水泵运行时如发生故障,备用泵自动投入运行;
(8)中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其他的历史数据等。

2、新风/空调机组的监控
监控设备包括:新风/空调机组。
(1)时间程序自动启/停送风机,具有任意周期的实时时间控制功能;
(2)监测送风机的运行状态、手/自动状态、故障报警、累计运行时间;
(3)防冻保护:在冬季,当温度过低时,开启热水阀,关新风门、停风机、报警提示;
(4)由风压差开关测量空气过滤器两侧压差,超过设定值时报警;
(5)风机、风门、冷水阀状态连锁程序;
①启动顺序:开冷水阀、开风阀、启风机、调冷水阀;
②停机顺序:停风机、关风阀、关水阀;

(6)对于新风机组,测量新风温度和送风温度,并根据送风温度PID调节二通水阀的开度,维持送风温度为设定值;对于空调机组,测量新风温度和回风温度,并根据回风温度PID调节二通水阀的开度,维持回风温度为设定值;
(7)中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等;

3、给排水系统的监控
监控设备包括:给排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)监测生活水泵、污水泵的运行状态,手/自动状态和故障信号,故障时报警,并累计运行时间;
(2)实现就地控制和远程控制的转换;
(3)监测生活水池液位,对超限水位报警,防止溢流,对超低液位也进行报警;
(4)根据生活水箱液位,启停生活水泵,并进行超限报警;
(5)根据污水池、集水坑液位,启停污水泵,并对超高液位进行超限报警;
(6)中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等。

4、给排风系统的监控
监控设备包括:送/排风机。
(1)监测各风机的运行状态、手/自动状态;
(2)在自动状态下按时间程序自动启/停风机;
(3)监测送/排风机的故障信号,故障时报警,并累计运行时间;
(4)中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等。

5、 照明系统的监控
监控设备包括:公共照明配电箱。
(1)对于各照明回路,根据时间程序自动开/关各照明回路;
(2)对于各照明回路,监控各回路的开关状态、故障报警、手/自动状态;
(3)以上时间,程序可根据用户需要任意修改,可自定义节假日工作模式,降低大厦运行中的电能消耗;
(4)中央站彩色图形显示,记录各种参数、状态、报警,记录累计运行时间及其历史数据等。

6、 变配电系统的监控

对变配电系统的监控主要包括对高压、低压、变压器、发电机设备的相关运行参数的监视。
由供配电设备厂商预留连接供配电系统的监测接口,通过高级接口采集下列信号:
(1)高压进线柜:三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度;
(2)所有高压开关的开关状态、故障跳闸状态;
(3)变压器温度;
(4)低压进线柜:三相电压、三相电流;
(5)所有低压进出线开关的开关状态及故障跳闸状态;
(6)低压主要配电回路电能计量;

7、 电梯系统的监控
      本项目楼宇自控系统对电梯系统实行只监不控的方式,电梯系统提供高级接口给楼宇自控系统集成,楼宇自控对电梯的运行状态、故障报警、电梯的上升、下降进行监视;对自动扶梯的运行状态、故障报警进行监视,并对电梯系统的运行时间进行累积记录。

三、系统构架

硕人时代HOMS-BAS系统,简要说明如下:

系统架构
系统架构

1、 中央工作站
      中央工作站系统由中央服务器,操作员站PC机、工程师站PC机、及打印机等附属设备组成,是BAS系统的核心,它直接可以和以太网相连。整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,内装HOMS监控中心系统软件,提供给操作人员树型浏览、下拉式菜单、人机对话、动态显示图形,为用户提供一个非常好的、简单易学的界面。操作者无需专业软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。

2、 HOMS软件功能
      HOMS软件的核心功能包括控制软件、报警管理、监控画面、掌上电脑和手机的访问模块、历史数据存储与整理等方面内容。
(1)控制软件完善且<

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