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楼 宇 自 控 系 统
1 总述 3
1.1 Satchwell系统简介 3
1.2 楼宇自控系统为业主带来的益处 3
1.2.1节电 3
1.2.2节省人力 3
1.2.3延长设备的使用寿命 4
1.2.4保证建筑及人身安全 4
1.3楼宇自控系统可以实现的作用 4
2 设计依据和标准 4
2.1 设计依据的标准 4
2.2 设计遵从的原则 5
3 需求分析 5
4 系统设计说明 5
4.1 楼宇设备自控系统监控的内容 8
4.1.1 冷源系统 8
4.1.2 空调系统 8
4.1.3 变配电系统 8
4.1.4 给排水系统 8
4.1.5 电梯系统 8
4.2 总体技术需求 8
4.2.1 可靠性 8
4.2.2 先进性 8
4.2.3 适用性 9
4.3 系统功能结构需求 9
5 系统功能说明 9
5.1中央站监控功能 9
5.2 冷水系统 9
5.4 空调及通风系统 11
5.4.1 空调机组 11
5.4.2 新风机组 13
5.4.3 送排风系统 14
5.5 变配电系统 14
5.6 电梯系统监控 14
5.7 给排水系统 15
6 系统性能介绍 15
6.1中央站功能 15
6.1.1监视功能 15
6.1.2 控制功能 16
6.1.3 先进的报警功能 16
6.1.4 综合管理功能 17
6.1.5 通信及优化运行功能 17
6.2系统构成 17
6.2.1中央操作站 17
6.2.2UPS电源 18
6.2.3离散网络节点(DNN) 18
6.2.4 DDC功能 19
UNC496控制器(DDC) 19
UNC532控制器(DDC) 20
6.3Satchwell控制器(DDC)主要的优点 21
1 总述
感谢贵公司对我公司的信任,邀请我司参加XX电力办公大楼智能化系统工程项目的投标。
1.1 Satchwell系统简介
Satchwell 系统是英国Satchwell 公司集近八十年楼宇控制产品生产经验和二十余年楼宇自动化系统产品开发应用经验,不断升级、更新换代的全新一代楼宇自动化控制系统,完全满足现代智能大厦控制的要求。
1.2 楼宇自控系统为业主带来的益处
本工程由于建筑面积宏大,建筑功能复杂,为此配置了大量的机电设备,以保证整个建筑群的良好舒适的环境和便利的生活、工作空间。大量设备的使用,必将引起管理人员的增加、能耗费用的巨额支出和管理的复杂。在建筑物内应用楼宇自动控制系统,能使建筑物得到以下益处:
1.2.1节电
楼宇自控系统通过电脑控制程序对全楼的设备进行监视和控制,统一调配所有设备用电量,可以实现用电负荷的最优控制,有效节省电能,减少不必要的浪费。
本工程作为一座现代化的建筑来说,电力的消耗是非常惊人的。大楼中各种设备都是“耗电大户”。以空调系统为例,由此处所消耗的电耗更是惊人;在大楼配置楼宇自控系统之后,系统可根据设置在楼内各处的传感器所检测的数据,计算出大厦实际的冷负荷,与机组的制冷能力进行比较,如果能力富裕很多,说明设备组全部开动是没必要的,就按程序中事先指定的顺序关闭其中的一台;如果此时能力仍然富裕很多,就顺序关闭第二台。反之,当冷负荷增加时就顺序开启设备。通过调节设备开启,既保证正常需要,又降低能源消耗。
1.2.2节省人力
由于楼宇自控系统采用集中电脑控制,在在投入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员,并能及时处理设备出现的问题。
在没有楼宇自控系统的建筑物中,设备的开关、维护及保养都需要人去操作,这样不可避免地要求建筑配置庞大的人员队伍,而采用了自动控制系统之后,上述工作均由楼宇自控系统根据预先设计好的程序自动完成,大批的人力将被减少下来,首先节约了管理上的开支,同时也减少了由于管理众多人员所引起的一系列问题。
根据我们的经验,在建筑内配置楼宇自控系统之后,在今后可以减少三分之二的设备运行、维护人员。
1.2.3延长设备的使用寿命
在建筑内配置楼宇自控系统之后,设备的运行状态始终处于系统的监视之下,楼宇自控系统可提供设备运行的完整记录,同时可以定期打印出维护、保养的通知单,这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养,因此可以使设备的运行寿命加长,也就是降低了建筑的运行费用。
1.2.4保证建筑及人身安全
此外,大厦本身的安全和人员生命的安全是非常重要的。先进的楼宇自控系统可以将保安管理、停车管理融在同一系统中,同时可方便地与消防报警系统联网,因此可极大地提高建筑的管理水平,减少部门之间的协调。
1.3楼宇自控系统可以实现的作用
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;
监视并显示系统监控设备的工作状态,故障时提供报警;
对现场自动控制组织的安全调整功能;
根据工艺流程合理调整能量的使用;
根据运营要求提供内部最佳集中管理策略;
可以由系统干预设备工艺操作过程;
根据系统记录,管理分析当前和过去运行过程;
提供计算和预测工具、用于优化操作参数并组合、建立新的运行方式;
实现楼宇自控系统与其他系统数据交换;
对受控实现设备遥控操作;
系统方便、友好的修改、扩展、检测工具;
通过密码保护,实现数据安全功能。
2 设计依据和标准
2.1 设计依据的标准
· 《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045)
· 《民用建筑电气设计规范 》 (JGJ/T16-92)
· 《智能建筑设计标准》 ( GBJ08-47-95)
· 《电气装置安装工程施工机验收规范》 (GBJ/232-90、92);
· 《采暖、通风与空气调节设计规范》 (GBJ19-87)
2.2 设计遵从的原则
2.2.1 Satchwell BAS系统以标准的以太网(IEEE802.3)作为物理标准,TCP/IP为网络通讯协议,并采用WindowsNT作为操作系统。
2.2.2 Satchwell BAS系统的网络配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的 基本 原则,是一个工业化标准的集散型控制系统。
2.2.3 所采用的Satchwell BAS的系统结构完全符合JGJ/T1692第26.2.2.6条,即系统应采用中央站为核心,DDC与中央站实现数据通信,DDC应设在受控对象附近且DDC间能实现同层通信。
3 需求分析
XX电力办公大楼主楼高29层,地下二层,附楼5层。其机电设备分布在各楼层间,但主要的机电设备如高、低压配电柜、空调动力配电柜、变压器、冷水机组、各类水泵都主要设置在地下二层,冷却塔在附楼天面,而新风机、空调风柜和风机盘管则分别设置在各楼层间。楼宇机电设备监控系统将直接监控大厦内空调通风系统、给排水系统、变配电系统、动力系统以及电梯系统等,同时收集、记录、保存和管理各系统中的重要信息及数据,并且具备节能管理及报警处理的能力。
4 系统设计说明
楼宇设备自控系统BAS设计根据以上需求,以满足XX电力办公大楼使用要求、增加舒适感,节省能源,保护环境,减低安装开支及困难、和最高经济效益为原则,从而达到互利增长为目的。系统可为XX电力办公大楼合理的能源管理、设备管理、设备维护提供有效的工具和数据。我们在本次方案中采用Satchwell公司的楼宇设备自控系统具有先进可靠的实时控制系统、功能强大的管理功能及很强的开放性和扩展性。
本方案所采用的主要组件中央软件、控制器及主要的现场传感器均是Satchwell生产的标准设备,在世界各国得到广泛的应用。Satchwell的楼宇控制设备均采用工业标准,具有极高的可靠性。
统计XX电力大厦BAS监控总点数如下表所示:
DI DO AI AO 总点数
冷源系统 62 23 14 99
空调通风系统 524 191 199 190 1104
变配电系统 30 24 54
给排水系统 64 64
电梯系统 12 12
总计 692 214 237 190 1333
根据Satchwell楼宇自控系统及DDC产品特点,本着利于节约投资同时又能很好地兼顾系统冗余的原则,设计时我们采用42台UNC532、3台UNC496、9台DNN构成4条PSI网。其中1台UNC496用于冷机系统的设备监控,另外2台UNC496用于变配电和给排水系统的检测,42台UNC532分别用于监控主楼和附楼的空调通风设备以及电梯系统的参数检测。这样,各个独立系统设备的监控不会出现跨DDC的情况,一方面可以强有力地保证系统设备以最快的速度受到监控,另一方面减少了系统运作的故障率。
4.1 楼宇设备自控系统监控的内容
4.1.1 冷源系统
· 冷水机组
· 冷却水泵
· 冷冻水泵
· 冷却塔
4.1.2 空调系统
· 空调机组
· 新风机组
· 送排风系统
4.1.3 变配电系统
· 变压器
· 低压配电系统
4.1.4 给排水系统
· 生活水系统
· 污水系统
· 消防水池
4.1.5 电梯系统
4.2 总体技术需求
4.2.1 可靠性
系统成熟可靠,符合中国国情,在国内有大量的成功业绩。
4.2.2 先进性
系统为目前国际上领先的产品和技术。
4.2.3 适用性
系统具有优良的性能价格比,体现节能、经济的原则,具有操作方便、维护简单的特点。
4.3 系统功能结构需求
· 中心楼宇设备自控系统BAS的总控中心显示并打印各子系统设备的运行参数及运行状态,进行远距离控制和程序控制,并进行节能控制;可多用户/多终端。
· 在自控上实现采暖、制冷和通风设备的最佳启停控制、设备台数控制、动态图形显示、报警及打印、能耗统计、节日调度表。
· 采用集散型计算机监控管理系统,实现危险分散,分站和子站的工作,与中央站无关,即使中央站停止工作,所有设备均由分站和子站独立控制正常工作。
· 设备故障时,备用设备可自动投入,并在中央站显示故障报警。
· 设备均有累计运行时间记录。
· 多种设备管理软件如能量管理程序、最大需求程序、负荷循环程序、设备自动上电程序、完整警报管理
· 系统工作程序编制、修改,可以在现场分站DDC控制器上进行,也可在中央站进行。
· 中央站能完成所有监控设备的控制和显示,对故障报警及日常运作都能全面管理。
· 系统预留一定余量。
· 系统网络采用标准网络协议,符合远程通信管理以及符合计算机发展技术趋势的要求。系统软件应标准全面实现系统集成目标,并按模块化的方法设计,便于系统规模及应用功能的扩展。
5 系统功能说明
5.1中央站监控功能
常规机电设备监控系统,即对冷源、空调通风、供配电、给排水、电梯等机电设备的全面监视、管理和协调控制,这就是通常所称的BAS系统。
5.2 冷水系统
根据说明,XX电力办公大楼的空调系统有冷水系统。大楼供冷是采用三台冷冻机组。
· 对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及相关阀门进行监控:
· 机组启动后通过彩色图形显示各设备运行状态、故障状态、参数值及运行参数越限报警,通过鼠标可任意修改设定值,以达到最佳运行状态。
· 机组的每一点都列表汇报,参数值有趋势显示图,报警显示及汇总。
· Satchwell楼宇自控系统可以通过系统设置的紧急停机开关量信号,控制整个冷水机组紧急停机。
· 可以对各设备的运行时间进行累计。
· 中央监控站可以对冷源系统的各种设备进行监视报警,可以对冷源系统进行各种水温检测、流量检测、冷量与累计冷量检测。
监控设备 数量 监 控 内 容
冷水机 组 3台 程序最优开关控制 ,运行状态,故障状态
冷冻水泵 4台 程序最优开关控制, 运行状态,故障状态, 水流开关状态
冷却水泵 4台 程序最优开关控制, 运行状态,故障状态, 水流开关状态
冷却塔 3台 程序最优开关控制, 运行状态,故障状态
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