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智能樓宇自控系統

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一、 智能樓宇自控系統簡介

包括對樓宇資源共享系統、智能燈光系統、智能中控系統、電動窗簾系統、安防門禁、報警系統、電動窗簾系統、安防門禁、報警系統的控制。

針對樓宇內各種機電設備進行集中管理和監控。樓宇控制系統主要包括空調新風機組、送排風機、集水坑與排水泵、電梯、變配電、照明等。在整個樓宇范圍內,通過整套樓宇自動控制系統及其內置最優化控制程序和預設時間程序,對所有機電設備進行集中管理和監控。在滿足控制要求的前提下,實現全面節能,用控制器的控制功能代替日常運行維護的工作,大大減少日常的工作量,減少由于維護人員的工作失誤而造成的設備失控或設備損壞。

二、智能樓宇管理系統重要的作用

目前,一幢高層建筑的能量消耗是非常大的,特別是制冷機組、 循環水泵、冷卻塔和空調機組,如何使這些設備高效運行,是樓宇自 控系統必須考慮的問題。因此,采用最優化的控制模式來滿足大樓的 功能要求,就會為信息中心的物業管理帶來很大的經濟效益。

樓宇自控系統即將樓宇中所有的設備(包括空調、變配電、給排 水、電梯、照明等系統)進行監視并通過計算對以上設備進行最優控制。該控制系統與人工控制系統比較,具有顯著的優點:

(一)、有效節省電能

以現代化商廈為例,其空調與照明系統的能耗很大,約占大廈總能耗的70%。在滿足使用者對環境要求的前提下,智能大廈應通過其“智能”,盡可能利用自然光和大氣冷量(或熱量)來調節環境,以最大限度地減少能源消耗。按事先在日歷上確定的程序,區分“工作”與“非工作”時間,對室內環境實施不同標準的自動控制,下班后自動降低室內照度與溫濕度控制標準,已成為智能大廈的基本功能。利用空調與控制等行業的最新技術,最大限度地節省能源是智能建筑的主要特點之一,其經濟性也是該類建筑得以迅速推廣的重要原因。

BMS系統采用電腦程序對全樓設備進行管理,根據設備的使用情況和用戶的實際要求調整設備,使設備的運行處于最佳狀態,大量減少不必要浪費,避免了設備在失控的情況下運行,達到節約電能的目的,采用本系統綜合節能可達15%~25%,其中變頻多聯供空調約25%~40%,智能照明約30%~40%,其他約10%-20%。

(二)、大量節省人力

在不采用BMS系統的建筑中,設備簡單的操作、維護、保養都需要大量的人工完成;而采用BMS系統,大量的工作均由電腦根據程序自動完成,這樣不僅節省了人力,而且避免的復雜的人事關系的一系列問題。采用BMS系統可節約40%~60%的人力,從而大量的節省了人力開支。

(三)、延長設備壽命

設備在電腦的統一管理下,始終處于最佳運行狀態,及時報告設備的故障情況,并進行處理;按照設備的運行狀況,打印維護、保養報告,避免超前或延后維護,相應延長設備的使用壽命,也等于節省了資金。

(四)、有效加強人員管理

在不采用BMS系統的建筑中,操作人員是否及時處理設備故障及維護保養,有關領導很難掌握;但BMS系統由電腦對設備進行統一管理,計算機不會隱瞞欺騙任何人,有關領導可以及時掌握第一手資料,避免人員管理的任何問題。

(五)、保障設備與人生安全

BMS系統對設備的運行進行監測,可使值班人員及時發現設備的故障、問題與意外;消滅故障于隱患中,排除意外于防范中,保障設備與人生安全。

(六)、充分滿足用戶需求

本系統可根據用戶需求適時的調整設備,充分保證用戶環境。如果全用人工調節,一方面檢測手段滯后,二另一方面調節結果滯后,不可能充分滿足用戶需求。而BMS系統采用電腦管理設備,監測手段豐富靈活,反應時間快,可充分滿足用戶需求。

再次,空調與冷熱源是建筑物中能耗最大的一項,中央空調系統 占整個大樓的耗能 50%以上,而大樓裝有樓宇自控系統以后,可節省 能耗 25%,節省人力約 50%。冷熱源采用樓宇自控系統后,同常規控 制相比,可以大大提高控制精度。從統計數據來看,一般來說,可以 節省 20%~30%左右的冷量,夏季溫度比設定值每升 1℃約可節省 10% 的冷量。這些對于減少運行費用與節約能源均有重要意義。且出現故 障,能夠及時知道何時何地出現何種故障,使事故消除在萌芽狀態。

高新信息技術和計算機網絡技術的高速發展,對建筑物的結構、 系統、服務及管理最優化組合的要求越來越高,要求建筑物提供一個 合理、高效、節能和舒適的工作環境。節能是一項基本國策,也是建 筑電氣設計全面技術經濟分析的重要組成部分。樓宇自控系統正是順應了這一潮流而誕生的。
三 、智能樓宇自控系統設計目標
(一 )、 實現目標
機電設備運行狀態監控:
監控整個建筑物內的空調、照明、給排水、送排風、冷熱源、變配電、電梯等系統設備的各項重要運行參數以及故障報警的數據,
(二)、設計原則
BMS是一個復雜的軟件系統,它不僅可對各弱電子系統進行分散式控制,集中統一管理和監控,而集成后的系統應是一個開放系統,使不同的子系統和產品間接口和協議達到“互操作性”,同時還能適應發展變化的需要,從軟件工程的角度來說,BMS的設計必須實現以下目標:
集成后的系統應是一個開放系統,系統集成的過程主要是解決不同系統和產品間接口和協議的“標準化”,以使它們之間達到“互操作性”。它應當提供標準數據接口、網絡接口、系統和應用軟件接口。
(二)、系統功能
集成各種子系統
樓宇的各種子系統:樓宇自控系統、火災報警系統、綜合保安管理系統、廣播系統、智能照明系統,集成成為一個“有機”的統一系統,其接口界面標準化、規范化,完成各子系統的信息交換和通訊協議轉換,實現五個方面的功能集成:所有子系統信息的集成和綜合管理,對所有子系統的集中監視和控制,全局事件的管理,流程自動化管理,最終實現集中監視控制與綜合管理的功能。

遠程監控

無論是位于企業局域網 LAN 的站點計算機,還是位于廣域網 WAN 通過撥號上網的各站點計算機,只要運行 Internet Explore 瀏覽器,輸入 Web 服務器網址,再輸入被授權的用戶名和密碼,進行登錄和授權認證,即可瀏覽各種動態頁面。在企業局域網 LAN 上建立視頻服務器,接收閉路電視監視系統的視頻信號,并借助 LAN 或 WAN 網絡,為監控站點計算機發送多媒體信息。視頻畫面與其他實時信息完全融合。

信息發布

由Web服務器發布各種動態Web網頁和各種實時信息,浙江中控BMS顯示界面可以用模擬圖、表格、圖表等方式表現,使用圖像壓縮、動態效果和ActiveX控件、COM/DCOM組件模塊、OPC標準協議,VB Script腳本等互聯網技術進行開發。用戶通過瀏覽器可以監控設備運行、察看動態視頻、查詢大樓內部的物業資料等。

四、智能樓宇自控系統集成說明

(一)、 熱交換系統

本工程采暖使用熱交換系統,將對熱交換系統進行實時監控,由于要貫徹節約能源的原則,我能將通過調節水流量的方式來對整個建筑能的不同區域供暖實現分區域溫度控制,人員集中且流動頻繁的區域,提高換熱程度,使室內溫度更加溫暖舒適;人員流動稀少區域,將控制降低熱交換程度,以減少不必要的能源浪費。



(二)、通風系統

本工程將對地下二層娛樂室和地下一層的儲藏間供2臺吊頂式新風機組進行實時監控。
控制內容如下 :

新風/送風溫度、濕度監測。

新風機運行狀態、手/自動狀態、故障報警及開關控制。

根據室外溫度來改變送風溫度設定值,以求節約能源。

防凍開關,防止因冬季室外新風溫度過低而凍管。

DDC控制器對送風溫度、濕度進行PID控制。通過調節冷凍水電動閥的開度,使送風溫度、濕度保持在設定值范圍內。當新風機停止時,冷水電動閥將會關閉。壓差開關將會監察新風機過濾網的狀況,當過濾網堵塞時,壓差開關便會發出訊號,以催促維護人員清洗過濾網。

風機運行狀態與風閥聯鎖,所以當風機停止時,風閥便完全關上??筛鶕舷掳鄷r間制訂時間控制程序。

新風機組監控原理圖如下:


(三)、給排水系統
BAS系統根據大樓用水量的變化,及時調整系統中生活水泵的運行臺數以達到供水量與需水量之間的平衡,實現泵房的最佳運行,實現高效率、低能耗的最優化控制,從而達到經濟運行的目的。
根據給排水的初步設計,所有潛水泵均可有磁性浮球液位控制器控制啟停,消防水泵由消防系統單獨控制,因此BAS系統對潛水排污泵和消防水泵只監視不控制。
(四)、供配電及能源管理系統
監控范圍包括高低壓配電柜、發電機及變壓器等設備。BAS采用國際常用總線接口(采用Modbus協議或Canopn協議)與供配電系統相聯,讀取每個變配電箱的相關信息。
由于現代社會一直提倡節能的理念,BMS系統也會對大樓內的能源配置進行合理的優化和管理,首先體現在對電能的能源管理上。我們將在低壓柜中安裝一定數量的電力參數智能采集儀,采集實時電力參數,通過BMS系統主服務器對電能進行合理優化管理。

(五)、集成電梯自控系統
電梯可分為直升電梯和手扶電梯,而直升電梯按其用途分,可分為客梯、貨梯、客貨梯、消防梯等。
電梯的控制方式可分為層間控制、簡易自動、集選控制、有/無司機控制以及群控等。對于大廈電梯,通常選用群控方式。
電梯的自動化程度體現在兩個方面,一是其拖動系統的組成形式;二是其操縱自動化程度。常見的電梯拖動系統有以下3種:
(1)  雙速拖動方式:以交流雙速電動機作動力裝置,通過控制系統按時間原則控制電動機的高/低速繞組連接,使電梯在運行的各階段速度作相應的變化。但是在這種拖動方式下,電梯的運行速度是有級變化的,舒適感較差,不適于高層建筑中使用。
(2)  交流調壓調速拖動方式:由單速電動機驅動,用晶閘管控制送往電動機上的電源電壓。受晶閘管控制,電機的速度可按要求的規律連續變化,因此乘坐舒適感好,同時拖動系統的結構簡單。但由于晶閘管調壓的結果,主電路三相電壓波形嚴重畸變,不僅影響供電質量,還造成電機嚴重發熱,故不適用于高速電梯。
(3) 交流調壓調頻拖動方式:又稱VVVF方式。利用微機控制技術和脈沖調制技術,通過改變曳引電動機電源的頻率及電壓使電梯的速度按需要變化。由于采用了先進的調速技術和控制裝置,使 VVVF 電梯具有高效、節能舒適感好、控制系統體積小、動態品質及抗干擾性能優越等一系列優點。是現代化高層建筑電梯拖動的理想形式。
(六)、集成火災報警系統
根據火災報警系統提供的通訊協議,TCP/IP、OPC 等,編寫通訊接口,完成與消防系統的無縫集成。其示意圖如下:


如果火災報警系統不設置消防操作站,則可以通過消防控制主機的串行接口RS232或者RS485直接將其接入到BMS系統中。
火災報警系統在現代智能建筑中起著極其重要的安全保障作用?;馂膱缶到y屬于智能大廈系統的一個子系統,但其又在完全脫離其他系統或網絡的情況下獨立正常運行和操作,完成自身所具有的防災和滅火的功能,具有絕對的優先權?;馂膱缶到y的結構、組成、功能都應符合我國現行的規范。
(七)、集成閉路電視監視系統
閉路電視監視系統是綜合保安管理系統的重要組成部分,它主要以地圖方式管理所有攝像機,可以預設所有攝像機的動作序列,對每個攝像機的動作進行設置,如控制云臺的轉動、俯仰及變焦對焦,控制矩陣視頻切換器的輸出,接收 BAS 及防盜報警的報警信息并進行相應聯動,從窗口中觀察實時動態監控圖像等。
安防系統的集成有兩種方案:


1.BMS與安防系統通過 TCP/IP 連接。從安防系統取得所有信息,包括視頻,并通過安防系統控制矩陣切換,再由安防服務器通過 RS232 接口,將其控制信號傳輸給矩陣切換器,從而達到控制矩陣下屬現場設備的目的。只需要安防系統提供軟件接口即可,如上圖所示。
2.BMS直接從矩陣切換器獲取視頻流,通過視頻壓縮卡數字化以后,送到網絡上,矩陣切換也直接通過 RS232/485 進行,其他信息從安防系統取得,系統需分別編寫與安防系統的接口以及與矩陣切換器的串行通訊接口。如下圖所示。


通常采用第二種方式,響應速度快,特別對于有球機控制的場合,響應速度尤為重要。BMS與CCTV系統集成除完成一般的錄像功能外,還能完成如下聯動及其他功能(BMS 實際實現的功能由 CCTV 系統提供的接口協議而定):
當防盜報警系統報警時,除CCTV聯動外,由BMS根據聯動關系,自動啟動錄
像。
控制攝像機轉動、俯仰及變焦對焦(PTZ)
自動產生報警報警記錄明細報表。
(八)、集成防盜報警系統
BMS 通過 API、ODBC 等接口與防盜報警系統互連,實現的功能由防盜報警系統提供的接口協議而定。一般有以下功能:
防區的設防和撤防;
報警事件的記錄和打印。
具體報警參數需根據防盜報警主機接口協議可開放的數據為準。
(九)、集成語音廣播系統
語音廣播系統在智能建筑中有著廣泛的運用,多媒體會議室、室內背景音樂播放、多媒體信息廣播、突發緊急情況報警等。
BMS主要通過語音廣播主機提供的可讀取數據的RS485/232總線通訊接口及通訊協議,對語音廣播系統進行實時監控,在BMS監測到有火災、非法入侵等緊急情況發生時,可聯動語音廣播系統切換到報警模式。
(十)、集成室內環境監測系統
我們將根據實際情況需要,在室內適當位置安裝一定數量的溫濕度傳感器。在BMS服務器終端可獲取室內實時的環境及空氣質量信息,用戶可通過短信和電話語音等方式獲取實時數據參數。
(十一)、集成智能照明控制系統
智能照明控制系統,就是根據某一區域的功能、每天不同的時間、室外光亮度或該區域的用途來自控制照明。其中最重要的一點就是可進行預設,即具有將照明亮度轉變為一系列設置的功能。采用智能照明控制系統的主要目的是節約能源,智能照明控制系統借助各種不同的"預設置"控制方式和控制元件,對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,實現節能。

五、智能樓宇控制系統設備清單

樓宇自控系統工程報價明細清單

一、樓宇自控系統工程報價明細清單

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

室內溫度傳感器

KITOZER/廣州

室內溫度傳感器

2

水管溫度傳感器

KITOZER/廣州

水管溫度傳感器

3

風管溫度傳感器

KITOZER/廣州

風管溫度傳感器

4

流量計

KITOZER/廣州

流量計

5

水壓力傳感器

KITOZER/廣州

水壓力傳感器

6

水流開關

KITOZER/廣州

水流開關

7

液位開關

KITOZER/廣州

液位開關

8

壓差開關

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壓差開關

9

漏水感應線(含非定位控制器)

KITOZER/廣州

漏水感應線(含非定位控制器)

10

室內CO2傳感器

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室內CO2傳感器

二、BAS執行器部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

電動碟閥

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電動碟閥

2

電動風量調節閥

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電動風量調節閥

3

比例積分電動調節閥(電動二通閥)

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比例積分電動調節閥(電動二通閥)

4

動態壓力平衡電動調節閥(旁通閥)

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動態壓力平衡電動調節閥(旁通閥)

5

閥門管道安裝輔材

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閥門管道安裝輔材

三、DDC部分--DI )個,DO )個,AI )個.AO )

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

直接數字控制器(8UI,8DI,4AO,8DO,2TO

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直接數字控制器(8UI,8DI,4AO,8DO,2TO),TO為計費接口

2

直接數字控制器(8UI,4DI,2AO,8DO

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直接數字控制器(8UI,4DI,2AO,8DO),UI為通用接口,可以是DIAI

3

直接數字控制器(12DI,10DO

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直接數字控制器(12DI,10DO

4

擴展模塊(1UI-5DI

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UI為通用接口,可以是DIAI

三、DDC輔控箱部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

DDC控制箱箱體

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DDC控制箱箱體

2

安裝底板

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安裝底板

3

AC-24V電源供應器

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AC-24V電源供應器

4

DC-24V電源供應器

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DC-24V電源供應器

5

繼電器

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繼電器

6

空開及熔斷

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空開及熔斷

7

端子排

KITOZER/廣州

端子排

8

線槽

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線槽

9

箱內接線纜

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箱內接線纜

四、BAS通訊接口部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

冷水機組等第三方系統集成網關接口

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冷水機組等第三方系統集成網關接口

2

FAS消防系統等第三方系統集成網關接口

KITOZER/廣州

FAS消防系統等第三方系統集成網關接口

3

配電系統等第三方系統集成網關接口

KITOZER/廣州

配電系統等第三方系統集成網關接口

4

自動扶梯等第三方系統集成網關接口

KITOZER/廣州

自動扶梯等第三方系統集成網關接口

5

電梯等第三方系統集成網關接口

KITOZER/廣州

電梯等第三方系統集成網關接口

五、BAS監控中心設備部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

串口服務器

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串口服務器

2

BAS管理服務器

自購

BAS管理服務器

3

交換機

自購

交換機

4

BAS后備電源

自購

BAS后備電源

5

打印機

自購

打印機

六、BAS軟件部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

系統管理平臺軟件

KITOZER/廣州

系統管理平臺軟件

2

系統圖形化軟件

1

KITOZER/廣州

系統圖形化軟件

3

報警管理軟件

1

KITOZER/廣州

報警管理軟件

4

歷史記錄軟件

1

KITOZER/廣州

歷史記錄軟件

5

電子地圖軟件

1

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電子地圖軟件

7

用戶權限軟件軟件

1

KITOZER/廣州

用戶權限軟件軟件

小計

六、BAS線材部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

雙絞電纜

自購

通訊雙絞電纜

2

數字信號線

自購

數字信號線

3

模擬信號線

自購

模擬信號線

4

電源線

自購

電源線

小計

七、管材部分

序號

設備名稱

單位

品牌

備注

1

PVC

自購

符合國標

2

PVC

自購

符合國標

3

PVC彎通

自購

PVC彎通

4

PVC直通

自購

PVC直通

5

PVC三通

自購

PVC三通

6

卡碼

自購

卡碼

7

扎帶

自購

扎帶

8

PVC管接線盒

自購

符合國標

9

其它輔助材料

自購

其它輔助材料

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