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1、第四章第四章 建筑设备监控系统建筑设备监控系统4.1 4.1 概述概述一、建筑设备自动化系统一、建筑设备自动化系统BASBAS的概念和组成：的概念和组成：1 1、建筑设备自动化系统（、建筑设备自动化系统（BAS BAS）有广义）有广义BAS BAS 和狭义和狭义BASBAS两个概念两个概念 2 2、国家标准、国家标准GB/T50314GB/T5031420002000智能建筑设计智能建筑设计标准标准定义定义 广义广义BAS BAS 为建筑设备自动化系统（建筑设备管理为建筑设备自动化系统（建筑设备管理BMSBMS）狭义狭义BASBAS为建筑设备监控系统为建筑设备监控系统图示如下：图示如下：广义广
2、义BASBAS（或者或者BMSBMS）建筑设备监控子系统建筑设备监控子系统 （狭义的（狭义的BASBAS）火灾自动报警与消防火灾自动报警与消防联动控制子系统（联动控制子系统（FAS FAS）公共安全防范公共安全防范子系统（子系统（SAS SAS）火灾自动报警系统火灾自动报警系统灭火系统灭火系统防排烟系统防排烟系统出入口控制及门控系统出入口控制及门控系统保安人员巡更系统保安人员巡更系统防盗报警系统防盗报警系统电视监控系统电视监控系统紧急广播系统紧急广播系统二、建筑设备监控系统的监控内容二、建筑设备监控系统的监控内容 P58P58：表：表4-14-11.1.暖通空调（暖通空调（HVACHVAC）系
3、统：）系统：保证舒适前提下，尽量节能！保证舒适前提下，尽量节能！2.2.给排水系统：给排水系统：保证供水保证供水/排水排水系统的正常运行系统的正常运行 空调系统空调系统冷冻系统冷冻系统送排风系统送排风系统热力系统热力系统各种水箱、水池如：生活水池、各种水箱、水池如：生活水池、消防水池、污水池等水位、压力消防水池、污水池等水位、压力的监测的监测各种给水泵、排水泵、污水各种给水泵、排水泵、污水泵、饮用水泵的监控（起、泵、饮用水泵的监控（起、停或节能运行）停或节能运行）3.3.供配电与照明系统供配电与照明系统照明耗电仅次于空调！照明耗电仅次于空调！4.4.交通管理系统交通管理系统P58P58：表：表
4、4-14-1，甲、乙、丙级智能建筑规定的建筑设备监，甲、乙、丙级智能建筑规定的建筑设备监控内容控内容三、建筑设备监控系统的体系结构三、建筑设备监控系统的体系结构1 1、早期、早期集中式监控系统集中式监控系统 建筑设备多而散，集中式监控系统实现困难且不可靠。建筑设备多而散，集中式监控系统实现困难且不可靠。供配电系统供配电系统电力变压器电力变压器柴油发电机组柴油发电机组照明系统照明系统停车场综合管理系统停车场综合管理系统垂直升降和手扶电梯系统垂直升降和手扶电梯系统2 2、DCSDCS控制系统控制系统 建建筑筑设设备备监监控控系系统统一一般般均均采采用用 DCSDCS控控制制系系统统；目目前前，国国
5、内内外外制制造造厂厂或或系系统统集集成成商商几几乎乎无无一一例例外外均均采采用用集集散散控控制系统。制系统。（1 1）集散式控制系统的优点：）集散式控制系统的优点：a a：易于实现，方便施工，节约材料且分散危险：易于实现，方便施工，节约材料且分散危险 b b：实现系统整体优化管理：实现系统整体优化管理（2 2）典型的集散式控制）典型的集散式控制BASBAS系统结构图系统结构图P64P64图图4-14-1 现场控制器采用现场控制器采用DDCDDC（3 3）市场上成套的）市场上成套的DCSDCS控制系统典型产品控制系统典型产品 a.a.国产化国产化“第一代楼宇自控系统第一代楼宇自控系统”（BASB
6、ASV2000V2000）b.b.美国美国HoneywellHoneywell公司（霍尼韦尔公司）的产品公司（霍尼韦尔公司）的产品 EXCEL5000EXCEL5000系统系统 c.c.美国美国AndooverAndoover公司（安德沃公司）的产品公司（安德沃公司）的产品 Continuum TM Continuum TM 系统系统 d.d.美国美国ALCALC公司（公司（Automated Logic Corporation)Automated Logic Corporation)的的产品产品 Inter Op TMInter Op TM系统系统 e.e.欧洲瑞士能德公司（欧洲瑞士能德公司
7、（L&GL&G）的产品的产品S600S600系统系统 f.f.德国西门子（德国西门子（SIEMENS SIEMENS）的产品顶峰）的产品顶峰S600S600系统系统 g.g.美国江森自控公司（美国江森自控公司（JohnsonJohnson）的产品的产品 METASYSMETASYS系统系统 3 3、直接数字控制器、直接数字控制器DDCDDC介绍介绍 直接数字控制器（直接数字控制器（DDCDDCDirect Digital Direct Digital ControllerController），又称下位机，从某种意义上讲，它是整），又称下位机，从某种意义上讲，它是整个楼宇自控系统的关键。个楼宇
8、自控系统的关键。“控制器控制器”指完成被控设备特指完成被控设备特征参数与过程参数的测量并达到控制目征参数与过程参数的测量并达到控制目标标的的控控制制装装置置。“数数字字”的的含含义义是是指指该该控控制制器器利利用用数数字字电电子子计计算算机机来来实实现现其其功功能能要要求求。“直直接接”意意味味着着该该装装置置在在被被控控设设备备的的附附近近，无无需需再再通通过过其其他他装装置置即即可可实实现现上上述述全全部部测测控控功功能能。因因此此，DDCDDC实实际际上上也也是是一一个个计计算算机机，它它应应具具有有可可靠靠性性高高、控控制制功功能能强强、可可编编写写程程序序等等特特点点，既既能能独独立
9、立监监控控有有关关设设备备，又又可可通通过过通通信信网网络络接接受受来来自自中中央管理计算机的统一控制与优化管理。央管理计算机的统一控制与优化管理。（一一）DDCDDC支支持持的的监监控控点点DDCDDC能能够够支支持持以以下下不不同同性性质的监控点：质的监控点：(1)(1)模拟量输入模拟量输入(AI)(AI)；(2)(2)开关量输入开关量输入(DI)(DI)；(3)(3)模拟量输出模拟量输出(AO)(AO)；(4)(4)开关量输出开关量输出(DO)(DO)。DIDIDigital Input AIDigital Input AIAnalog(ueAnalog(ue)Input)Input D
10、O DODigital Output AODigital Output AOAnalog(ueAnalog(ue)Output)Output 模拟信号模拟信号连续的信号连续的信号 （时间连续、幅值连续）。（时间连续、幅值连续）。如：电视信号、语音信号如：电视信号、语音信号 数字信号数字信号离散信号离散信号 （时间离散、幅值离散）（时间离散、幅值离散）开关量信号开关量信号只是一位的数字信号。只是一位的数字信号。“1 1”或或“0 0”代表状态代表状态“开开”或或“关关”注：一位以上的数字信号，可以代表中间状态。注：一位以上的数字信号，可以代表中间状态。例如：例如：8 8位二进制代码：位二进制代码
11、：00000000111111110000000011111111 代表从代表从02550255之间的任意状态（共之间的任意状态（共256256个状态）个状态）2 2位二进制代码：表示四个状态位二进制代码：表示四个状态 ：00000 010 011 1 10 102 112 113 3注：注：1 1）除）除DI,DO,AI,AODI,DO,AI,AO外，有的控制器上输入外，有的控制器上输入输出接口使输出接口使UI,UO UI,UO 通用输入，输出。既可输入出通用输入，输出。既可输入出数字信号或模拟信号。数字信号或模拟信号。2 2）不同厂家控制器的操作面板、外观不同，技术）不同厂家控制器的操作面
12、板、外观不同，技术要求及规格也有所不同。要求及规格也有所不同。（二）（二）DDCDDC的主要功能包括以下几个方面：的主要功能包括以下几个方面：(1)(1)对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采对第三层的数据采样设备进行周期性的数据采集。集。(2)(2)对对采采集集的的数数据据进进行行调调整整和和处处理理(滤滤波波、放放大大、转转换换)。(3)(3)对对现现场场采采集集的的数数据据进进行行分分析析，确确定定现现场场设设备备的的运行状态。运行状态。(4)(4)对对现现场场设设备备运运行行状状况况进进行行检检查查对对比比，并并对对异异常常状状态进行报警处理。态进行报警处理。(5)(5)根根据据现现
13、场场采采集集的的数数据据执执行行预预定定的的控控制制算算法法而而获获得得控控制制数据。数据。(6)(6)通通过过预预定定控控制制程程序序完完成成各各种种控控制制功功能能，包包括括比比例例控控制制、比比例例加加积积分分控控制制、比比例例加加积积分分加加微微分分控控制制、开开关关控控制制、平平均均值值控控制制、最最大大/最最小小值值控控制制、焓焓值值计计算算控控制制、逻逻辑辑运算控制和连锁控制。运算控制和连锁控制。(7)(7)向第三层的数据控制和执行设备输出控制和执行命令。向第三层的数据控制和执行设备输出控制和执行命令。(8)(8)通通过过数数据据网网关关(DG)(DG)或或网网络络控控制制器器(
14、NCU)(NCU)连连接接第第一一层层的的设设备备，与与各各上上级级管管理理计计算算机机进进行行数数据据交交换换，向向上上传传送送各各项项采采集集数数据据和和设设备备运运行行状状态态信信息息，同同时时接接收收各各上上级级计计算机下达的实时控制指令或参数的设定与修改指令。算机下达的实时控制指令或参数的设定与修改指令。4.2 4.2 典型建筑设备监控系统介绍典型建筑设备监控系统介绍一、冷冻站监控原理图一、冷冻站监控原理图P75P75图图4-164-16二、新风机组自控原理图二、新风机组自控原理图参考参考P82P82图图4-254-25 步骤：步骤：1 1）绘出新风机组空调原理图）绘出新风机组空调原
15、理图 2 2）根据主要监控功能标出数字输入）根据主要监控功能标出数字输入/出，模出，模拟输入输出。拟输入输出。3 3）统计监控点数量类型）统计监控点数量类型 4 4）根据统计结果，选出现场控制器型号，所）根据统计结果，选出现场控制器型号，所需要的传感器、阀门和执行机构。需要的传感器、阀门和执行机构。EgEg:下图为新风空调机的空调原理图（四管制），试根据下图为新风空调机的空调原理图（四管制），试根据下列新风空调机的监控要求，画出其自控原理图并作相下列新风空调机的监控要求，画出其自控原理图并作相应解释。应解释。1 1、监测新风空调机风机的运行状态、风机气流状态、监测新风空调机风机的运行状态、风机
16、气流状态（压差）、风机过载报警及手动（压差）、风机过载报警及手动/自动状态。自动状态。2 2、监监测测新新风风空空调调机机送送风风温温度度、湿湿度度。根根据据送送风风温温度度与与设设定定值值的的比比较较差差值值调调节节电电动动水水阀阀（包包括括冷冷水水阀阀和和热热水水阀阀）的的开开度度，根根据据送送风风湿湿度度与与设设定定值值的的比比较较差差值值控控制制加加湿湿阀阀的开闭。的开闭。3 3、过滤器压差报警，请求清洗服务。、过滤器压差报警，请求清洗服务。4 4、冬冬季季低低温温防防冻冻开开关关报报警警，机机组组停停止止运运行行，采采取取保保护护措措施。施。5 5、据新风焓值调节新风阀开度。、据新风焓值调节新风阀开度。6 6、程序启停设备（风机）。、程序启停设备（风机）。三、空调机组监控原理三、空调机组监控原理参考参考P83P83图图4-264-26四、给排水系统的监控与管理四、给排水系统的监控与管理第四章第四章 建筑设备监控系统复习题建筑设备监控系统复习题1、建筑设备监控系统的概念建筑设备监控系统的概念2 2、建筑设备监控系统的监控内容、建筑设备监控系统的监控内容3 3、暖通空调监控系统：制冷系统，全空气系统，新风、暖通空调监控系统：制冷系统，全空气系统，新风系统和风机盘管系统的监控原理系统和风机盘管系统的监控原理