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楼宇自动化系统(BAS)的应用

发布时间:2019-11-28 15:18:21被阅次数:124 来源:
楼宇自动化系统(BAS)的应用

一座现代化、智能型的楼宇,应采用楼宇自动化控制系统。本着系统既要先进、实用、可靠,又要做到投资合理、效益最佳的目的,楼宇自控系统依据暖通空调、给排水及电气等专业要求,对楼内的机电设备和其它装置进行集中监视、控制和管理,使这些设备安全、可靠、高效地运行,最大限度地满足业主对现代化楼宇管理的需求,创造安全、健康、舒适宜人和能提高工作效率的优良环境,节约能源,减少维护人员。 本文章介绍楼宇自动化系统在给排水系统、变配电系统、照明系统及电梯系统中的使用。
一. 给排水系统的控制 给排水系统是智能大厦内不可缺少的组成部分,它由生活供水系统、中水系统、污水系统组成。
1. 生活给水系统的控制 大厦内的供水系统有两种:
一是传统的供水方式,既高位水箱方式;
二是恒压供水方式,随着科学技术的进步及人们对供水要求的提高,近年来出现了这种供水方式,它最大的特点是取消了水箱,并采用变频调速技术,实现大厦内恒压供水。本篇文章针对第一种供水方式,既传统的水箱式供水方式展开介绍,因为目前国内还是这种供水方式多。 通常的供水系统从原水池取水,通过水泵把水注入高位水箱,再从高位水箱靠其自然压力将水送到各用水点。
那么系统的控制要点如下:
l 水泵的控制 供水系统有两台水泵(一用一备),平时它们是处于停止状态,当高位水箱水位低到下限位水位时,下限位水位开关发出信号送入楼宇自控系统的DDC控制器内,DDC通过判断后发出开水泵信号,开启水泵,开始向高位水箱注水;当高位水箱水位达到上限水位时,上限位水位开关发出信号送入楼宇自控系统的DDC控制器内,DDC通过判断后发出停水泵信号,停止水泵运行,停止向高位水箱注水。
l 其它监测要点 楼宇自控系统对水泵的运行状态及故障状态信号实时监视,若水泵故障,系统将 自动切换到备用水泵。 高位水箱还设有上上限及下下限水位开关,当高位水箱水位到达上上限水位时, 说明水泵在水箱水位到达上限时没有停止,此时上上限水位开关发出报警信号送到 楼宇自控系统报警,提示值班人员注意,并做紧急处理。当高位水箱水位到达下下 限水位时,说明水泵在水箱水位到达下限时没有开启,此时下下限水位开关发出报 警信号送到楼宇自控系统报警,提示值班人员注意,并做紧急处理。 系统对水泵运行时间及累计运行时间进行记录,为维护人员提供数据,使他们便 于对设备进行维护、维修。 原水池的水是由城市供水网提供的。原水池中设有水位计,楼宇自控系统实时监 视水位的情况,若水位过低,则应避免开启水泵,防止水泵损坏。 原水池的水位信号送入楼宇自控系统,系统可对水位连续记录,这样可以知道大 厦的用水情况,为物业管理人员提供数据。
2. 排水系统的控制 排水系统包括中水系统、污水系统。中水是指普通的下水,如卫生间洗手盆的下水,或其它下水;而这里所说的污水是指从座便器出去的脏水。中水与污水的排水管道是分开的,这样污水难闻的气味不会进入到中水系统。中水通过中水管道排入地下中水池,然后排出至城市污水管网。有的中水系统设计成半循环系统,就是将中水简单处理一下,然后利用处理后水冲洗座便器,这样做可以节省不少的水。污水通过污水管道排入地下化粪池中,经过化粪处理后再排入城市污水管网。这里对普通的排水系统的控制作一个介绍。 控制要点:当污水水位达到高水位时 ,液位开关发出信号给自控系统DDC,DDC发出开启水泵命令,打开水泵;若水位低于低水位时,液位开关发出信号给自控系统DDC,DDC发出停泵信号;如果污水位超过高高水位时,液位开关发出报警信号给DDC,通知维护人员处理。 KMC公司开发的KMC KMDigital系统KMD-5801系列控制器,它有8个通用输入点,8个通用输出点,每个点可以是DI点,也可以是AI点,完全按用户要求自由组合。并且它可存储10个报警点,8个记录曲线,8个运行时间记录及运行时间累计,非常适合适合这种控制对象。 另外,好的控制系统如果没有好的一次检测元件,那么系统也不能发挥应有的效用。KMC公司的L系列液位开关很好的为水位的可靠检测提供了保证。它的主要特点是:密封性好、使用寿命长、维护费用低、浮体采用聚苯撑硫,抗化学腐蚀性强、安装简便迅速。

二. 供配电系统的控制
供配电系统是智能大厦不可缺少的重要组成部分,它包括高压部分、变压器部分、低压配电部分、直流电池组部分、应急发电机部分。大厦内高压进线,通常为两路10KV独立电源,两路可自动切换,互为备用。应急发电装置通常是由柴油发电机组成的,在两路电源都有故障时,柴油发电机组自动启动,保证消防,事故照明,电梯等的紧急用电。 电力的管理是大厦内最重要的部分之一。基于目前的技术水平,管理水平,自动控制系统对变配电系统是只监视不控制。
下面分部分对变配电系统的监视进一步说明。
1. 高压供电部分 高压侧检测项目 l 高压进线主开关的分合状态及故障状态检测 l 高压进线三相电流检测 l 高压进线AB BC CA线电压检测 l 频率检测 l 功率因数检测 l 电量检测 l 变压器温度检测 以上参数送入楼宇自控系统中,由系统自动监视及记录,为电力管理人员提供高压运行的数据,便于管理及分析。监视主开关的状态,发生故障及时报警。监视大厦的用电情况。负荷的变化情况,便于管理人员分析。
2. 低压供电部分 低压侧检测项目 l 变压器二次侧主开关的分合状态及故障状态检测 l 变压器二次侧呆板、AB、BC、CA线电压检测 l 母联开关的分合状态及故障状态检测 l 母联的三相电流检测 l 各低压配电开关的分合状态及故障状态检测 l 各低压配电出线三相电流检测 楼宇自控系统采集以上供配电系统的信息,作用如下: 监视运行参数,如电压、电流、电量等等。特别对于低压配电部分来说,由于低压的每个供电回路,其供电对像比较具体,如供冷水机用电、供照明用电、供水泵用电等等,因此,这些参数对大厦的管理人员非常有用,基于这些参数,可以分析大厦内各主要用电设备的用电情况,为更有效率的用电,或科学的用电提供帮助。 监视各主要开关的分合状态及故障状态,可以使管理人员在中央控制室就能看到整个供配电的状况,知道各个开关的状态及哪个开关是在故障状态。中央控制室楼宇自控系统的显示器上以图形的方式画出了供配电的系统图,如果供配电系统中有什么问题,管理人员可立即发现,并很快确定故障位置,从而及时处理问题。 3. 应急发电部分 通常为避免正常外部电网供电出现问题,造成大厦停电,因此大厦内要设置柴油发电机。在故障时由柴油发电机供电,保证消防设施、电梯、应急照明等设施的用电。楼宇自控系统通常对发电系统及切换系统并不控制,但为保障应急发电装置正常运行,楼宇自控系统对一些有关参数进行监视,如油箱油位,各开关的状态,电流,电压等。
4. 直流供电部分 直流蓄电池组的作用是产生直流220V、110V、24V直流电。它通常设置在高压配电室内,为高压主开关操作、保护、自动装置及事故照明等提供直流电源。 为保证直流正常工作,楼宇自控系统监视各开关的状态,尤其要对直流蓄电池组的电压及电流进行监视,及记录,若发现异常情况及时处理。 由于供配电系统的参数是只监不控,因此使用KMC公司的KMD-5210网络控制器,配用KMD-5220输入卡最为合适。这样的配置最多可有128个输入点,并且其输入的A/D转换可达16位,因此可以非常精确的采集数据。它还可存储256个报警、96个曲线记录。它的输入卡的每个输入点可通过软件及拨码开关任意改变,可设定为DI、0-5V、4-20mA等等。 KMC公司还提供各种各样的电量转换器或变送器,如电压变送器、电流变送器、功率变送器等,它们将电量信号转换为标准信号,如0-5V、4-20mA,便于DDC接受。

三. 照明系统的控制 智能大厦的照明可分为三类:办公室照明、公共区域照明、泛光照明。办公室照明指通常房间内的照明,这部分照明所用的电量是照明系统中最大的。公共区域照明指走廊、过道、楼梯间、车库等区域的照明,包括应急照明。泛光照明指为了大厦的美观,在晚间照射大厦外观,使大厦在晚间呈现出色彩斑斓的照明。像上海浦东陆家嘴金融区内的建筑群的泛光照明,已使该区的夜景成为浦东乃至整个上海的一道独特的风景线。
1. 办公室的照明控制 l 灯光的开关控制 照明的用电量仅次于空调的用电量,因此对照明的控制是节约能源的重要问题。最简单的控制方法是定时开关电灯,如下班后自动关灯,避免由于忘了关灯而浪费能源。上班时间自动接通照明电路。设定节假日时间表来控制开关照明电路,节假日休息,切断照明回路电源,如遇加班情况,应向管理人员申请,由管理人员接通相应照明回路。 l 灯光的调光控制 灯光的另一种控制是调光控制,既根据自然光的亮度,来调节灯光的亮度。KMC公司的PSR-1型感光电阻可感应自然光的亮度,然后转换为4-20mA信号,将其传送给DDC控制器,DDC控制器处理该信号,再输出控制信号给调光器,从而调节灯光亮度。这样即可以使光线柔和,为房间内人员创造一个良好的视觉环境,又可以节约能源。 2. 泛光照明的控制 为使大厦晚间看上去更美丽,增加城市的色彩,为大厦装饰彩色灯饰及各种颜色不同的泛光照明是必须的。楼宇自控系统采用定时开关的方法控制泛光照明。在DDC内制定时间表,如每天晚上几点开灯,几点关灯;甚至可以规定开哪些灯,不开哪些灯;节假日怎么开灯等等。这些方案存储在DDC里,管理人员可随时调整这些方案。
3. 公共区域照明的控制 公共区域既走廊、楼梯间、车库等区域的照明的控制方法为定时控制法。既在下班后除保留必要的值班照明外,其它的照明应关掉,以节约能源。 照明的控制可用KMC公司的KMD-5801控制器,它可独立运行,也可通过Peer-to-Peer方式连成网络。它有8个通用输入通道,8个通用输出通道。一个这样的控制器可控制最多8个照明开关点。它有5个用户程序,4个周计划表及2个特定日,2个年度计划表。由于照明系统的控制点与监视点是成对出现的,既DDC控制照明开关的分和,同时DDC监视该开关的分和状态,因此用KMD-5801控制器控制照明系统是非常合适的。

四. 电梯系统的监控
大厦内电梯是由独立的控制系统控制的,由电梯供应商提供。楼宇系统通常只是监视每部电梯的一些参数,如电梯所在楼层,电梯运行方向,故障信号等信息,操作人员可随时监视这些信息,如遇紧急情况,可以及时发现,及时处理。 文章简单介绍了楼宇自动化系统在给排水系统、变配电系统、照明系统及电梯系统中的使用,加上前一期中介绍的楼宇自动化系统在暖通空调系统中的应用,那么我们对楼宇自动化系统的使用有了一个认识。不同规模的大厦,有不同的结构,不同的设备设置,因此其各设备系统的控制要求也不同,检测及控制点数差别也很大,少则几十点,多则几千点,甚至更多。而KMC公司的KMDigital控制系统,其无可匹敌的质量、性能、灵活性、扩展性、综合集成性和兼容性很好地满足了这些要求。 系统灵活性和经济性是KMDigital系统所独有的。KMC所有的控制器内部都实现"无主"(Peer-to-Peer)通讯,任一控制器均可独立工作,因此KMC在规模小的工程上比其它系统更经济。此项技术应用于大规模建筑中,优势主要体现在,更快的响应时间及高水准的独立控制。所有控制器的输入、输出点可用软件设定数字与模拟信号,常规程序可以预装,这些可大大缩短工程调试期。 KMDigital系统采用模块化积木式结构,既可组成多达50万点二级网络大型系统,也可仅由就地控制器组成小到一个DDC的小型网络,并可任意添加和删减控制器而不对原系统造成影响,特别适合改扩建项目。

摘自:工程设计CAD与智能建筑

 

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