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1、会计学1楼宇自控楼宇自控(z kn)系统基础知识及运行原系统基础知识及运行原理理第一页，共37页。n n目录(ml)n n一、楼宇智能化n n二、楼宇自控系统BASn n三、楼宇自控系统设备n n四、使用楼控系统的 必要性第1页/共37页第二页，共37页。n n1.1.概念概念n n 简称智能楼宇（简称智能楼宇（Intelligent Buildings)Intelligent Buildings)。n n 根据国家标准智能建筑设计标准根据国家标准智能建筑设计标准（GB/T50314-2006)GB/T50314-2006)规定，对智能建筑定义规定，对智能建筑定义为为“以建筑物为平台，兼备信息
2、以建筑物为平台，兼备信息(xnx)(xnx)设施设施系统、信息系统、信息(xnx)(xnx)化应用系统、建筑设备管化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境康的建筑环境”的建筑。的建筑。第2页/共37页第三页，共37页。n n 楼宇自控系统的建立，对于建筑物机电设备的正常运行并达到最佳状态，以及建筑的防火与保安都提供了有力的保证。系统采用先进的计算机技术、控制技术和网络技术，通过计算机
3、进行信息处理，数据分析，逻辑判断和图形处理，对整个系统集中监测和控制，及时启停各有关设备，避免设备不必要的运行，大大节省了系统运行能耗。这样，BAS的主要目的(md)就是：第3页/共37页第四页，共37页。n n1)延长设备使用寿命n nn n2)减少人员(rnyun)管理，提高工作效率n nn n3)保障设备与人身的安全n nn n4)节能降耗环保，节约运转成本第4页/共37页第五页，共37页。n n本项目的楼宇自控系统主要对安哥拉卢安达机场中心各层机电设备进行自动监控，中央控制站通过灵活的运行(ynxng)方案设定达到节能、高效的控制功能。系统中心管理计算机，可以支持远程监控，设备运行(y
4、nxng)状态信息对有许可的访问允许共享，使远程技术支持成为可能。第5页/共37页第六页，共37页。其中楼宇自控系统监控的机电设备范围包括：空调机组(jz)系统、新风机组(jz)系统、新排风系统、给排水系统、变配电系统、柴油发电机系统、锅炉系统等。其中变配电系统、柴油发电机系统、锅炉系统等自成系统，BAS预留其接口。第6页/共37页第七页，共37页。n n针对本工程的具体情况，我司选用了施耐德自控公司的最新一代施耐德楼宇自控系统，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。本系统符合(fh)以下设计原则：第7页/共37页第八页，共37页。1
5、）实用性）实用性Metasys系统的安装调试、软件编程和操作系统的安装调试、软件编程和操作使用简便易行，容易掌握，适合中国国情使用简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。和本项目的特点。2）先进性）先进性Metasys系统采用最先进的技术实现受控设系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化，系统的技术性能和质量指备完全自动化，系统的技术性能和质量指标达到国际标达到国际(guj)领先水平，集国际领先水平，集国际(guj)上众多先进技术于一身，体现了当上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。新发展
6、水平，适应时代发展的要求。3）开放性）开放性Metasys系统支持多种开发协议，包括系统支持多种开发协议，包括BACnet、LonWorks、COM&DCOM、OPC、ODBC等大多数世界通用的标准和等大多数世界通用的标准和协议，因此协议，因此Metasys系统在系统集成、数系统在系统集成、数据交换、数据库整合方面具备了灵活性、据交换、数据库整合方面具备了灵活性、互操作性以及同其它楼宇自控系统甚至企互操作性以及同其它楼宇自控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点，可以业内部信息网络的可连接性等特点，可以避免系统互联或扩展的障碍。避免系统互联或扩展的障碍。第8页/共37页第九页，共37页。n
7、n4 4）安全性和可靠性）安全性和可靠性）安全性和可靠性）安全性和可靠性n n在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。如在系统管在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。如在系统管在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。如在系统管在设备选择和系统设计中安全性和可靠性始终是放在第一位的。如在系统管理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。在系统的理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。在系统的理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。在系统的理程序中采取严格网络等级操作措施，防止非法访问和恶意破坏。在
8、系统的权限方面，江森自控公司的权限方面，江森自控公司的权限方面，江森自控公司的权限方面，江森自控公司的MetasysMetasys系统可提供不同级别及对用户指定区域作系统可提供不同级别及对用户指定区域作系统可提供不同级别及对用户指定区域作系统可提供不同级别及对用户指定区域作出权限和监控。这些权限配置可根据操作人员不同，操作站不同而有所不同。出权限和监控。这些权限配置可根据操作人员不同，操作站不同而有所不同。出权限和监控。这些权限配置可根据操作人员不同，操作站不同而有所不同。出权限和监控。这些权限配置可根据操作人员不同，操作站不同而有所不同。MetasysMetasys系统具有一套完整的系统管理
9、策略可以保证系统的运行安全。系统具有一套完整的系统管理策略可以保证系统的运行安全。系统具有一套完整的系统管理策略可以保证系统的运行安全。系统具有一套完整的系统管理策略可以保证系统的运行安全。n n5 5）兼容性和扩展性）兼容性和扩展性）兼容性和扩展性）兼容性和扩展性n nMetasysMetasys系统具有灵活的模块化结构，由一个或多个现场控制器、上一级的网系统具有灵活的模块化结构，由一个或多个现场控制器、上一级的网系统具有灵活的模块化结构，由一个或多个现场控制器、上一级的网系统具有灵活的模块化结构，由一个或多个现场控制器、上一级的网络控制器和操作站组成，系统可以不断满足受控设备扩展的需要，无
10、论是现络控制器和操作站组成，系统可以不断满足受控设备扩展的需要，无论是现络控制器和操作站组成，系统可以不断满足受控设备扩展的需要，无论是现络控制器和操作站组成，系统可以不断满足受控设备扩展的需要，无论是现场控制器或是网络控制器都可以根据项目的需求不断扩展。本方案已经在设场控制器或是网络控制器都可以根据项目的需求不断扩展。本方案已经在设场控制器或是网络控制器都可以根据项目的需求不断扩展。本方案已经在设场控制器或是网络控制器都可以根据项目的需求不断扩展。本方案已经在设计中留有一定余量，以满足今后的扩展要求。计中留有一定余量，以满足今后的扩展要求。计中留有一定余量，以满足今后的扩展要求。计中留有一定
11、余量，以满足今后的扩展要求。n n6 6）专业性和规范性）专业性和规范性）专业性和规范性）专业性和规范性 n n江森自控公司作为一家国际化的大型公司，在长期从事智能化建筑系统的研江森自控公司作为一家国际化的大型公司，在长期从事智能化建筑系统的研江森自控公司作为一家国际化的大型公司，在长期从事智能化建筑系统的研江森自控公司作为一家国际化的大型公司，在长期从事智能化建筑系统的研发过程中积累了丰富的经验。发过程中积累了丰富的经验。发过程中积累了丰富的经验。发过程中积累了丰富的经验。MetasysMetasys系统是江森自控公司在多年开发、研制系统是江森自控公司在多年开发、研制系统是江森自控公司在多年
12、开发、研制系统是江森自控公司在多年开发、研制楼宇自控系统产品楼宇自控系统产品楼宇自控系统产品楼宇自控系统产品(ch(ch npnp n)n)的基础上推出的，系统秉承了江森自控公司产品的基础上推出的，系统秉承了江森自控公司产品的基础上推出的，系统秉承了江森自控公司产品的基础上推出的，系统秉承了江森自控公司产品(ch(ch npnp n)n)的一贯优点，集合公司多年工程实践，在技术上非常成熟。加上的一贯优点，集合公司多年工程实践，在技术上非常成熟。加上的一贯优点，集合公司多年工程实践，在技术上非常成熟。加上的一贯优点，集合公司多年工程实践，在技术上非常成熟。加上MetasysMetasys系统在多
13、项工程中的成功应用，可以满足本工程设计的技术要求。同系统在多项工程中的成功应用，可以满足本工程设计的技术要求。同系统在多项工程中的成功应用，可以满足本工程设计的技术要求。同系统在多项工程中的成功应用，可以满足本工程设计的技术要求。同时，我司在设计中严格按照国家和地区有关标准进行系统设计，达到规范要时，我司在设计中严格按照国家和地区有关标准进行系统设计，达到规范要时，我司在设计中严格按照国家和地区有关标准进行系统设计，达到规范要时，我司在设计中严格按照国家和地区有关标准进行系统设计，达到规范要求。求。求。求。第9页/共37页第十页，共37页。n n(1)智能化楼宇定义为：综合计算机、信息通信等方
14、面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作(gngzu)，实现建筑物自动化（BA)、通信自动化（CA)、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS），将这5种功能结合起来的建筑，外加结构化综合布线系统（SCS），结构化综合网络系统（SNS），智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）组成，就是智能化楼宇。一、楼宇智能化一、楼宇智能化第10页/共37页第十一页，共37页。智能建筑结构智能建筑结构(jigu)框图框图第11页/共37页第十二页，共37页。n n(2)5A系统n n 楼宇自动化系统BASn n 楼宇自控系统负责(fz)完成
15、大厦中的空调制冷系统、变配电系统、照明系统、供热系统及电梯等的计算机监控管理。楼宇自动化系统由计算机对各个子系统进行检测、控制、记录，实现分散节能控制和集中科学管理，为大厦中的用户提供良好的工作环境，为大厦的管理者提供方便的管理手段，为大厦的经营者减少能耗并降低管理成本，为物业管理现代化提供物质基础。第12页/共37页第十三页，共37页。楼宇自动化系统分类楼宇自动化系统分类变配电系统(xtng)空调机系统(xtng)新风机系统(xtng)送排风机系统(xtng)冷水机系统(xtng)给排水系统(xtng)热交换系统(xtng)照明系统(xtng)电梯系统(xtng)第13页/共37页第十四页，
16、共37页。火灾火灾(huzi)报警消防报警消防系统系统FAS 该系统是再建筑物内建立一个完善可靠的火灾自动报警和消防联动系统。在自身的网络系统下，独立的操作、运行和管理，以完成火灾自动报警、引导和疏散、消防联动控制等防灾灭火功能，从而实现综合防范(fngfn)、抵御火灾、减少损失的目标。第14页/共37页第十五页，共37页。办公自动化系统(0AS)是指通过对各办公自动化要素的闭环整合，实现工作流、信息流、知识流的综合管理，提供了一个科学、开放、先进的信息平台。人事、财务类：人事档案管理系统、财务管理系统、固定资产管理系统。领导办公类：公文管理系统、领导要事安排管理系统、文档管理系统、总经理查询
17、(chxn)系统、本行业国内外商情系统。管理类：大厦大事记系统、楼层管理系统、大厦运行管理系统、大事记。公共服务类：公共信息服务系统（如民航、邮政、火车、电话等）查询(chxn)、音乐，广播管理系统、电子布告管理系统、其他用户提出的管理软件。第15页/共37页第十六页，共37页。通讯通讯(tngxn)自动化自动化系统系统CAS 通讯自动化系统是智能大厦的“中枢神经”，它集成了电话、计算机、监控报警、闭路电视监视(jinsh)、网络管理等系统的综合信息网。智能大厦通信自动化系统的主要内容是：综合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要，统一考虑通信网络的设计与施工。选择计算机的拓扑结构，对大厦进行
18、综合布线。通信自动化系统的计算机网络要求有：标准化和规范化 先进性与成熟性 安全性和可靠性 可管理性和可维护性 灵活性和可扩充性 优化性能价格比 开放性与兼容性第16页/共37页第十七页，共37页。安全安全(nqun)自动化系自动化系统统SAS 监控(jin kn)系统用于监控(jin kn)建筑外围、出入口、电梯、停车场、公共区域等地段。控制台置于保安部的监控(jin kn)中心、由保安部当值监控(jin kn)人员负责保管和操作，对各个地段实行实时监控(jin kn)。第17页/共37页第十八页，共37页。第二章：楼宇自控第二章：楼宇自控(z kn)系统系统BAS一、概念 楼宇自控系统它的
19、全称是建筑楼宇设备(shbi)自动化系统（英语简称BAS-Building Automation System）。楼宇自控系统就是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等众多分散设备的运行、安全状况、能源使用情况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控制系统。第18页/共37页第十九页，共37页。二、作用二、作用(zuyng)1.优化建筑物内各个工艺系统的运行管理2.为建筑物提供良好环境3.节省建筑物能耗(nn ho)4.提高工作人员效率，减少运行人员费用。建筑设备监控系统的主要应用目的，是实现智能建筑中机电设备管理的计算化，机电设备控制的自动化，建筑物能源管
20、理的科学化和最优化。第19页/共37页第二十页，共37页。三、适用范围三、适用范围1.在大型公共建筑物内部，能耗的统计如下：暖通空调占65%，生活热水、给排水占15%，照明、电梯占14%，厨房等占6%，在我国民用建筑电气设计规范中，正式提出了采用建筑设备监控系统后节能率的估算值为10%15%。2.建筑设备监控系统目前不属于国家强制执行的标准范围，建筑物是否设置建筑设备监控系统，以及如何设置建筑设备监控系统，完全(wnqun)是根据建筑物物业运行管理需要、各机电专业的监控要求，以及项目投资状况等实际需求，来确定建筑设备监控系统的内容、范围和标准。3.是否采用建筑设备监控系统，也可参照民用建筑电气
21、设计规范中的规定：1）BAS占智能建筑总投资的2%以下时，建议采用建筑设备监控系统；2）按1015%的节能率估算，BAS系统运行5年内可收回BAS系统的投资时，建议采用建筑设备监控系统；第20页/共37页第二十一页，共37页。四、控制四、控制(kngzh)方方式式 目前楼宇自控(z kn)系统中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式。它具有很大的灵活性，可根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式控制水平，根据建筑物内不同区域的要求和被控系统的各个特点，选择技术先进、成熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的盲目性。第21页/共37页第二十二页，共37页。第三章：楼宇自控第三章：楼宇自控
22、(z kn)系统设备系统设备主要分为：主要分为：DDC和现场和现场(xinchng)设备（传感设备（传感器、执行器等）器、执行器等）直接数字控制器的概述(i sh)楼宇智能化系统采用计算机集散控制系统，主要由传感器与执行器、DDC（直接数字控制器）、通讯网络、中央监控主机等组成。DDC是控制系统硬件中的主要部件，具有可靠性高、控制功能强、程序可编写等特点。直接数字控制器的主要功能 对现场设备进行周期性的数据采集。对采集的数据进行调整和处理。对现场设备采集的信息进行分析和运算并控制现场设备的运行状态。实时对现场设备运行状态的检查对比，对异常的状态进行报警处理。根据现场采集的数据执行预定的控制算法
23、。第22页/共37页第二十三页，共37页。直接数字直接数字(shz)控制控制器的主要功能器的主要功能 通过预定的程序完成各种控制功能，包括 P控制、PI控制、PID控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制等。对现场的设备执行各种命令（执行时间、事件响应程序、优化控制程序等。DDC控制器的机构及原理 DDC控制器内部包含了可编程序的处理器，采用了模块化的硬件结构，可以(ky)对模块进行不同的组合，执行不同的控制功能。可编程模块化控制器是最灵活、功能最强的DDC设备，它具备通信功能，控制程序可根据要求进行编写或修改。在系统设计和使用中，主要掌握DDC输入和
24、输出的连接。第23页/共37页第二十四页，共37页。DDC控制器的结构控制器的结构(jigu)及原理及原理1模拟量输入（模拟量输入（AI)：模拟量输入的物理量有温度、压力、流量、液位、空气质量等，这模拟量输入的物理量有温度、压力、流量、液位、空气质量等，这些物理化学量通过相应的传感器测量并经过变送器转变成标准电信号些物理化学量通过相应的传感器测量并经过变送器转变成标准电信号(xnho)。这些标准的电信号。这些标准的电信号(xnho)与与DDC的模拟量输入口连接，经的模拟量输入口连接，经过内部的过内部的A/D转换器变成数字量，再由转换器变成数字量，再由DDC计算机进行分析处理。计算机进行分析处理
25、。数字量输入（数字量输入（DI)：DDC计算机可以直接判断计算机可以直接判断DI通道上的开关信号通道上的开关信号(xnho)，并将其转，并将其转化成数字信号化成数字信号(xnho)，这些数字量经过，这些数字量经过DDC控制器进行逻辑运算处理。控制器进行逻辑运算处理。DDC控制器对外部的开关、开关量传感器进行采集。一般数字量接口没控制器对外部的开关、开关量传感器进行采集。一般数字量接口没有接外设或所接外设是断开状态时，有接外设或所接外设是断开状态时，DDC控制器将其认定为控制器将其认定为“0”，而当，而当外设开关信号外设开关信号(xnho)接通时，接通时，DDC控制器将其认定为控制器将其认定为“
26、1”。第24页/共37页第二十五页，共37页。DDC控制器的结构控制器的结构(jigu)及原理及原理2模拟量输出（模拟量输出（A0):DDC控制器对外部信号的采集，通过分析处理后输出给输控制器对外部信号的采集，通过分析处理后输出给输出通道。当外部需要模拟量输出时，系统出通道。当外部需要模拟量输出时，系统(xtng)经过经过D/A转转换器转换成标准电信号。模拟量输出信号一般用来控制风阀或换器转换成标准电信号。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀的调节。水阀的调节。数字量输出（数字量输出（DO):DDC控制器采集外部信号，通过分析处理后输出给输出通控制器采集外部信号，通过分析处理后输出给输出通道当
27、外部需要数字量输出时，系统道当外部需要数字量输出时，系统(xtng)直接提供开关信号直接提供开关信号来驱动外部设备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、来驱动外部设备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、NPN或或PNP三极管、可控硅元件等。三极管、可控硅元件等。第25页/共37页第二十六页，共37页。传感器的基本传感器的基本(jbn)概述概述传感器与变送器：传感器是实现测量与自动控制的重要环节。在测量系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态(xngti)的信息，并将其转换成另一形态(xngti)的信息，并将其转换成另一形态(xngti)的信息。传感器：是指能感受
28、规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。变送器：是将由传感器输出的电信号经过校验和处理变换成标准的（电流、电压）电信号。目前，传感器、变送器的发展是朝着小型化、多功能化、智能化发展。随着计算机技术的发展。随着计算机技术的发展，现代的传感器加强了计算机接口技术，可以直接连接在工业控制总线上。第26页/共37页第二十七页，共37页。按安装位置分类风道温度传感器风道湿度传感器风道温湿度传感器水管温度传感器室内温度传感器室内湿度传感器室内温湿度传感器按信号类别分类Ni1k输出Pt-(1001000)铂电阻输出010V输出4-20mA输出1.第27页/共37
29、页第二十八页，共37页。2)空气压差开关（DI)50500Pa3)空气压差传感器（AI)按量程(lingchng)可分为（Pa)：50、100、500、1000、1500、20004)液体压差开关（DI)按量程(lingchng)可分为（mbar)：20-250，70-1000，550-4100 三种5)液体压差传感器（AI)按量程(lingchng)可分为（bar)：0.5/1.0/2.5/4.0/6.0/10.0六种6)液体压力传感器（AI)按量程(lingchng)可分为（bar)：4/610/16/25 五种7)水流开关（DI)8)液位开关（DI）按长度可分为：3/5/8 米9)二通水
30、阀（螺纹安装）按管径分为：DN20，DN25，DN32，DN40，DN50 (法兰安装）按管径分为：DN65，DN80，DN100，DN125，DN150，DN200，DN250，DN300，DN350，DN400第28页/共37页第二十九页，共37页。10)三通(sn tn)水阀（螺纹安装）按管径分为：DN20,DN25,DN32,DN40,DN50 （法兰安装）按管径分为：DN65,DN80,DN100,DN125,DN15011)开关型水阀执行器：LA50DCS1,LA60DCS112)比例型水阀执行器：LA50DPS1,LA60DCS1,TR1800-X,TR3000-X,TR6500
31、-X,TR16000-X13)风机盘管温控器14)风机盘管阀门（二通阀）：DN15,DN20,DN25 (三通(sn tn)阀）：DN15,DN20,DN2515)电动蝶阀（DO)：DN50,DN65,DN80,DN100,DN125,DN150,DN200,DN250,DN30016)风阀执行器（DO）：小于1m，12m，35m，58m17）风阀执行器（AO）：小于1m，12m，35m，58m第29页/共37页第三十页，共37页。18）电动蒸汽阀（DO）mm：15,20,25,32，40,50，65，80，100，125，150，200，25019）电动蒸汽阀（AO）mm：15,20,25,
32、32，40,50，65，80，100，125，150，200，25020）电力参数变送器：三相电流变送器0.2/0.5;三相电压变送器0.2/0.5;有功功率变送器；无功功率变送器；有功电度脉冲变送器；频率变送器0.2/0.5;功率因素变送器21）网络型三相电力仪表22）室外照度传感器：02000lux;020000lux23）室内照度传感器：02000lux;吊顶式安装；墙壁式安装24）机房漏水探测器及漏水器探头（DI）25）空气质量传感器：风道(fn do)式空气质量传感器；室内空气质量传感器第30页/共37页第三十一页，共37页。26）二氧化碳传感器：风道式二氧化碳传感器；室内二氧化碳传
33、感器27）二氧化碳传感器28）低温(dwn)断路器：按毛细管的长度可分为3米、6米29）单点风速传感器可分为：04M/S，08M/S，016M/S30)插入式电磁流量计31）联网型热量表按管径可分为：DN20,DN25,DN32,DN40,DN50,DN65,DN80,DN100,DN125,DN150,DN200其他1）现场显示屏：5.7寸、10.4寸 65535色显示屏第31页/共37页第三十二页，共37页。第四章第四章:使用使用(shyng)楼控系统的必要性楼控系统的必要性 高能耗导致的大气污染，引起PM2.5持续升高，使得我国人民的生活环境不断恶化，推行(tuxng)节能减排已经迫在眉睫！第32页/共37页第三十三页，共37页。第33页/共37页第三十四页，共37页。第34页/共37页第三十五页，共37页。第35页/共37页第三十六页，共37页。谢谢(xi xie)!THANK YOU!第36页/共37页第三十七页，共37页。