楼宇自控系统原理图-.ppt
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1、第四第四节节楼宇自控系楼宇自控系统统的主要的主要监监控控对对象及象及监监控原理控原理1内容内容l供配供配电电系系统统(电电力力设备监设备监控系控系统统)l照明系照明系统统l空空调调系系统统l给给排水系排水系统统l冷冷热热源系源系统统2建筑物自建筑物自动动化系化系统统的功能:的功能:1、制定系、制定系统统的管理、的管理、调调度、操作和控制的策略;度、操作和控制的策略;2、存取有关数据与控制的参数;、存取有关数据与控制的参数;3、管理、管理、调调度、度、监视监视与控制系与控制系统统的运行;的运行;4、显显示系示系统统运行的数据、运行的数据、图图像和曲像和曲线线;5、打印各、打印各类报类报表;表;6
2、、分析系、分析系统统运行的运行的历历史史记录记录及及趋势趋势;7、统计设备统计设备的运行的运行时间时间、设备维护设备维护周期和保养管周期和保养管理情况等。理情况等。3供配供配电电基基础础l电电力网力网 输输配配电线电线路和路和变电变电所所 输电输电、配、配电电 高高压压、低、低压压l电压电压等等级级 8级级 0.22 0.38 3 6 10 35 110 220 Kvl负负荷等荷等级级 一一级负级负荷、二荷、二级负级负荷、三荷、三级负级负荷荷4常常见见供供电电方案方案 0.22/0.38kv0.22/0.38kv,负负荷小、可靠性低,荷小、可靠性低,临临近近变变电电所供所供电电。1 1路路10
3、10(6 6)kvkv 供供电电,三三级负级负荷供荷供电电、或一、或一级负级负荷荷备备用用电电源。源。2 2路路1010(6 6)kvkv供供电电,负负荷容量大,可靠性高,荷容量大,可靠性高,一二一二级负级负荷常用方式。荷常用方式。2 2路路1010(6 6)kvkv、自、自备发电备发电机机备备用用 ,负负荷容荷容量大,可靠性高,一量大,可靠性高,一级负级负荷。荷。2 2路路35kv35kv、自、自备发电备发电机机备备用,特大用,特大负负荷,大荷,大型企型企业业、超高、超高层层建筑。建筑。5负负荷分布及荷分布及变压变压器配置器配置负负荷荷计计算算 装机容量装机容量KVA、供、供电电压电电压设备
4、层设备层(技(技术层术层)选择选择 超高超高层层建筑建筑设备设设备设分区分区电电梯、水梯、水泵泵、配、配电电房房变压变压器器选择选择 容量、形式、施工便利容量、形式、施工便利6常用高常用高压压供供电电方案方案一一一一备备备备一用一用一用一用结结结结构构构构简单简单简单简单容量小容量小容量小容量小可靠性低可靠性低可靠性低可靠性低同同同同时时时时供供供供电电电电结结结结构复构复构复构复杂杂杂杂容量大容量大容量大容量大可靠、通用可靠、通用可靠、通用可靠、通用7图2-31楼宇中变配电系统的基本结构楼宇楼宇楼宇楼宇变变变变配配配配电电电电系系系系统统统统基本基本基本基本结结结结构构构构8常用低常用低压压
5、配配电电方案方案放射式、星型放射式、星型放射式、星型放射式、星型可靠、容量大可靠、容量大可靠、容量大可靠、容量大耗材耗材耗材耗材树树树树干式、干式、干式、干式、总线总线总线总线型型型型简简简简便、容量小便、容量小便、容量小便、容量小省料省料省料省料混合式混合式混合式混合式折中、常用折中、常用折中、常用折中、常用9后后备备供供电电与与应应急供急供电电l智能建筑用智能建筑用电负电负荷分荷分类类 一一类类:保安型:保安型负负荷荷 二二类类:保障型:保障型负负荷荷 三三类类:一般型:一般型负负荷荷l常用配常用配电电方案方案 两路市两路市电电中中间联络间联络、全失、全失电电启启动发电动发电机机组组 一一
6、类负类负荷两路市荷两路市电电同同时时供供电电、末端自切、末端自切消防、安全、消防消防、安全、消防消防、安全、消防消防、安全、消防电电电电梯、梯、梯、梯、应应应应急照明急照明急照明急照明工作区照明、部分工作区照明、部分工作区照明、部分工作区照明、部分电电电电梯、通道照明梯、通道照明梯、通道照明梯、通道照明空空空空调调调调、水、水、水、水泵泵泵泵、其它照明、其它照明、其它照明、其它照明10供配供配电电系系统监测统监测变变送器送器只只监监不控不控11一、一、一、一、电电电电力力力力设备监设备监设备监设备监控系控系控系控系统统统统的的的的监测监测监测监测要求要求要求要求1)1)高高压进线压进线柜:三相
7、柜:三相电压电压、三相、三相电电流、有功功率、无功功率、流、有功功率、无功功率、功率因数。功率因数。2)2)所有高所有高压压开关的开关状开关的开关状态态、故障跳、故障跳闸闸状状态态。3)3)变压变压器温度。器温度。4)4)低低压进线压进线柜:三相柜:三相电压电压、三相、三相电电流。流。5)5)所有低所有低压进压进出出线线开关的开关状开关的开关状态态及故障跳及故障跳闸闸状状态态。6)6)低低压压主要配主要配电电回路回路电电能能计计量。量。7)7)柴油柴油发电发电机三相机三相电压电压、三相、三相电电流、流、频频率及运行或故障信号、率及运行或故障信号、油位指示及油位指示及报报警信号。警信号。8)8)
8、变压变压器室、高低器室、高低压压配配电电室、室、发电发电机房内温度。机房内温度。12供配供配电电系系统监测统监测主要内容主要内容l各自各自动动开关、断路器状开关、断路器状态监测态监测l三相三相电压电压、电电流流检测检测l有功、无功功率与功率因素有功、无功功率与功率因素检测检测l电电网网频频率、率、谐谐谐谐波波波波检测检测l变压变压器温度器温度检测检测与故障与故障报报警警l用用电电量量检测检测通常有通常有专业专业公司提供数据接口公司提供数据接口电电力力设备监设备监控的工程控的工程实现实现(上位机功能)(上位机功能)P7213二、照明二、照明设备监设备监控系控系统统(一一)照明照明设备监设备监控系
9、控系统监统监控需求分析控需求分析(二二)照明控制模式照明控制模式(三三)照明系照明系统监统监控的工程控的工程实现实现14(一)照明设备监控系统监控需求分析(1)办办公室及酒店客房等区域公室及酒店客房等区域此此类类区域的照明控制方式有就区域的照明控制方式有就地地手手动动控制控制、按、按时间时间表自表自动动控制、按室内照度自控制、按室内照度自动动控制、按控制、按有有/无人自无人自动动控制等几种。控制等几种。(2)门厅门厅、走道、楼梯等公共区域、走道、楼梯等公共区域在在现现代化建筑物中,此代化建筑物中,此类类区域的照明控制主要采用区域的照明控制主要采用时间时间表控制表控制的方式。的方式。(3)大堂、
10、会大堂、会议厅议厅、接待、接待厅厅、娱乐场娱乐场所等区域所等区域此此类类区域照明区域照明系系统统的使用的使用时间时间不定,不同不定,不同场场合合对对照明需求差异照明需求差异较较大,因此大,因此往往往往预预先先设设定几种照明定几种照明场场景,使用景,使用时时根据具体根据具体场场合合进进行切行切换换。15(4)泛光照明系泛光照明系统统单单个或个或单组单组泛光照明灯的照明效果泛光照明灯的照明效果一般由一般由专专用控制器用控制器进进行控制,不受楼宇自控系行控制,不受楼宇自控系统统的控的控制,但照明制,但照明设备监设备监控系控系统统可以通可以通过过相相应应接口(一般接口(一般为为干接点接口)控制整个泛光
11、照明系干接点接口)控制整个泛光照明系统统的起的起/停和停和进进行行场场景模式景模式选择选择。(5)灾灾难难及及应应急照明急照明设备设备灾灾难难及及应应急照明急照明设备设备的起的起动动一般由故障或一般由故障或报报警信号触警信号触发发,属于系,属于系统间统间或系或系统统内的内的联动联动控制控制。(6)其他区域照明其他区域照明除上述除上述讨论讨论的几个典型区域、用途的几个典型区域、用途照明外,建筑物照明系照明外,建筑物照明系统还统还包括航空障碍灯、停包括航空障碍灯、停车场车场照明等,照明等,这这些照明系些照明系统统大多均采用大多均采用时间时间表控制方式或表控制方式或按照度自按照度自动调节动调节控制方
12、式控制方式进进行控制。行控制。16 干接点的定干接点的定义义:无源开关;具有无源开关;具有闭闭合和断开的合和断开的2种状种状态态;2个个接点之接点之间间没有极性,可以互没有极性,可以互换换;常常见见的的干接点信号干接点信号有:有:1、各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开、各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋关、旋转转开关、温度开关、液位开关等;开关、温度开关、液位开关等;2、各种按、各种按键键;3、各种、各种传传感器的感器的输输出,如:出,如:环环境境动动力力监监控中的控中的传传感器:水浸感器:水浸传传感器、火灾感器、火灾报报警警传传感器、玻璃破感器、玻璃破碎、振碎、振动动、烟、烟雾
13、雾和凝和凝结传结传感器;感器;4、继电继电器、干簧管的器、干簧管的输输出;出;17(二)照明控制模式(1)时间时间表控制模式表控制模式这这是楼宇照明控制中最常用的控制模式,工是楼宇照明控制中最常用的控制模式,工作人作人员预员预先在上位机先在上位机编编制运行制运行时间时间表,并下表,并下载载至相至相应应控制器,控控制器,控制器根据制器根据时间时间表表对对相相应应照明照明设备进设备进行起行起/停控制。停控制。(2)情景切情景切换换控制模式控制模式在在这这种模式中,工作人种模式中,工作人员预员预先先编编写好几种写好几种常用常用场场合下的照明方式,并下合下的照明方式,并下载载至相至相应应控制器。控制器
14、。(3)动态动态控制模式控制模式这这种模式往往和一些种模式往往和一些传传感器感器设备设备配合使用。配合使用。(4)远远程程强强制控制模式制控制模式除了以上介除了以上介绍绍的自的自动动控制方式外,工作人控制方式外,工作人员员也可以在工作站也可以在工作站远远程程对对固定区域的照明系固定区域的照明系统进统进行行强强制控制,制控制,远远程程设设置其照明状置其照明状态态。(5)联动联动控制模式控制模式联动联动控制模式是指由某一控制模式是指由某一联动联动信号触信号触发发的相的相应应区域照明系区域照明系统统的控制的控制变变化。化。18实现实现照明控制照明控制设备设备l开、关控制开、关控制l断路器控制断路器控
15、制l定定时时控制控制l光光电电感感应应控制控制l智能控制智能控制(BA程序控制)程序控制)室外路灯、广告牌室外路灯、广告牌室外路灯、广告牌室外路灯、广告牌室内走道灯、智能家居室内走道灯、智能家居室内走道灯、智能家居室内走道灯、智能家居泛光照明、泛光照明、泛光照明、泛光照明、场场场场景模式景模式景模式景模式19公共照明系公共照明系统监统监控控照明照明总总控制柜控制柜区域1区域2区域3区域4区域.程序(定程序(定时时)控制)控制手工干手工干预预控制控制现场现场控制控制过过道灯道灯+红红外感外感应应器器3 3种控制模式种控制模式种控制模式种控制模式20智能照明系智能照明系统结统结构框构框图图 定定定
16、定时时时时控制控制控制控制场场场场景模式景模式景模式景模式21(三)照明系统监控的工程实现2z74.tif22三、冷三、冷热热源源设备监设备监控系控系统统(一一)冷源系冷源系统监统监控原理控原理(二二)热热源系源系统监统监控原理控原理23(一一)冷源系冷源系统监统监控原理控原理1.冷水机冷水机组组水冷式水冷式热泵热泵机机组组在制冷工况下的工作原理与冷水机在制冷工况下的工作原理与冷水机组组完全相同,而完全相同,而风风冷式冷式热泵热泵机机组组的控制更加的控制更加简单简单(没有冷却水循(没有冷却水循环环系系统统,由,由风风冷式冷式热泵热泵机机组组的室外机承担水冷式的室外机承担水冷式热泵热泵机机组组冷
17、却水冷却水循循环环的功能,且室外机由的功能,且室外机由热泵热泵机机组组自自带带控制器自行控制)。控制器自行控制)。2.冷冷冻冻水循水循环环建筑物空建筑物空调调冷源系冷源系统统的冷的冷冻冻水循水循环见图环见图239左半左半部分,它将从各楼部分,它将从各楼层层空气空气处处理理设备设备循循环环回来的高温冷回来的高温冷冻冻水送至冷水送至冷水机水机组组制冷,然后再供制冷,然后再供给给各空气各空气处处理理设备设备。3.冷却水循冷却水循环环建筑物空建筑物空调调冷源系冷源系统统的冷却水循的冷却水循环见图环见图239右半右半部分,它的主要任部分,它的主要任务务是将冷水机是将冷水机组组从冷从冷冻冻水循水循环环中吸
18、取的中吸取的热热量量释释放到室外。放到室外。244.设备间联动设备间联动及冷水机及冷水机组组的群控的群控冷水机冷水机组组是整个建筑物空是整个建筑物空调调冷冷源系源系统统的核心的核心设备设备,冷,冷冻冻水循水循环环、冷却水循、冷却水循环环都是根据冷水机都是根据冷水机组组的运行状的运行状态进态进行相行相应应控制的。控制的。5.冷冷冻冻水回路二次水水回路二次水泵变频泵变频的控制方案的控制方案如前所述,在冷如前所述,在冷冻冻水回水回路采用定流量水路采用定流量水泵泵的情况下,的情况下,为为平衡平衡负负荷荷侧变侧变流和冷水机流和冷水机组侧组侧定定流之流之间间的矛盾,防止低的矛盾,防止低负负荷情况下荷情况下
19、(负负荷荷侧盘侧盘管水管水阀阀同同时时关小关小)水水泵对泵对管路及管路及泵泵本身的冲本身的冲击击,应应在冷在冷冻冻水供回水水供回水总总管上加装旁通回管上加装旁通回路,通路,通过过旁通旁通阀阀的开度控制平衡水管的开度控制平衡水管压压力力(见图见图243a)。6.冰蓄冷系冰蓄冷系统统冰蓄冷的基本思想是利用夜冰蓄冷的基本思想是利用夜间间低谷低谷电电价价时时段制冰段制冰蓄冷,而白天高峰期融冰供冷。蓄冷,而白天高峰期融冰供冷。251)冷水机冷水机组组起起/停控制及状停控制及状态监视态监视。2)冷水机冷水机组组故障故障报报警警监视监视。3)冷水机冷水机组组的手的手/自自动动控制状控制状态监视态监视。4)冷
20、冷冻冻水出水水出水/回水温度回水温度监视监视等。等。261)冷冷冻冻水水泵泵的起的起/停及状停及状态监视态监视。2)冷冷冻冻水水泵泵故障故障报报警警监视监视。3)冷冷冻冻水水泵泵的手的手/自自动动控制状控制状态监视态监视等。等。1)冷冷冻冻水供水供/回水温度回水温度监测监测。2)冷冷冻冻水供水供/回水回水总总管管压压力力监测监测。3)冷冷冻冻水循水循环环流量流量监测监测等。等。271)冷却塔冷却塔风风机起机起/停控制及状停控制及状态监视态监视。2)冷却塔冷却塔风风机故障机故障报报警警监视监视。3)冷却塔冷却塔风风机的手机的手/自自动动控制状控制状态监视态监视等。等。1)冷却水冷却水泵泵的起的起
21、/停及状停及状态监视态监视。2)冷却水冷却水泵泵故障故障报报警警监视监视。3)冷却水冷却水泵泵的手的手/自自动动控制状控制状态监视态监视等。等。281)首先,当需要增加起首先,当需要增加起动动一台冷水机一台冷水机组时组时,需要确定起,需要确定起动动哪台冷水哪台冷水机机组组,同,同样样,需要停止一台冷水机,需要停止一台冷水机组时组时也是一也是一样样。2)其次,当需要起其次,当需要起动动或停止某台冷水机或停止某台冷水机组时组时首先要确定首先要确定应应增开或停增开或停止几台及哪几台冷止几台及哪几台冷冻冻水水泵泵、冷却水、冷却水泵泵和冷却塔。和冷却塔。29(1)制冷机制冷机组优组优先控制策略在空先控制
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