建筑设备自动化系统设计.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,7.5,建筑设备自动化系统设计,7.5.1 系统设计标准与基本步骤,7.5.2 BAS组成与系统结构,7.5.3 BAS实现方案,7.5.4 系统规模划分,7.5.5 组建系统普通标准,7.5.6 BAS功效要求,7.5.7 监控点一览表编制,7.5.8 BAS电源,7.5.9 BAS接地,7.5.10 BAS线路选择与敷设,建筑设备自动化系统设计,第1页,7.5.1 系统设计标准与基本步骤,(1)设计标准,A.功效实用性,B.技术先进性,C.设备与系统开放性和互操作性,D.选择符合主流标准系统与产品,E.系统生命周期成本,F.可集成性,G.系统安全性,H.可靠性和容错性,I.经济性,建筑设备自动化系统设计,第2页,(2)设计步骤,A.技术需求分析,B.确定各功效子系统控制方案,C.确定系统监控点及监控设备,D.统计汇总控制设备(传感器、执行器)清单,E.绘制出各种被控设备控制原理图,建筑设备自动化系统设计,第3页,(3),设计流程,A.设计任务开始,B.研究建筑物功效,C.了解业主需求和未来物业管理方式,D.了解机电专业控制要求,E.确定控制范围和内容,F.与机电专业探讨控制方案,G.确定BAS控制水平和方式,H.依据系统集成要求，确定BAS网络结构,I.系统选型,J.和土建专业结合，确定控制，定位置、面积，竖井数量、位置、面积、布线方式、标高,建筑设备自动化系统设计,第4页,K.画出大楼BAS网络控制图,L.配合电气专业完成配电设备二次回路设计,M.仪表量程计算、选择,N.调整阀计算,O.确定BAS现场传感器、执行器规格、尺寸、安装方式,P.画出各子系统控制系统图,Q.画出地层管线敷设平面图,R.开列BAS设备材料表,S.写出设计施工关键点说明,T.各专业图样会签,U.设计任务完成,V.施工图交底及施工配合,建筑设备自动化系统设计,第5页,7.5.2 BAS组成与系统结构,(1)BAS组成,建筑设备自动化系统,电力供给与管理系统,高压配电、变电、低压配电、应急电源,照明控制与管理,工作照明、事故照明、艺术照明、特殊照明,环境控制与管理,空调、冷源、热源、通风、环境监测与控制、给排水与饮用水、卫生设备、污水处理,消防报警与控制,自动监测与报警、灭火、排烟、联动控制、紧急广播,保安监视与控制,出入控制、电视监视、防盗报警、确认分析,交通运输,电梯、停车场管理系统,广播系统,背景音乐、事故广播,管理服务,运行报表、经济分析、维护及档案管理,其它,建筑设备自动化系统设计,第6页,(2)BAS系统结构,车辆出入控制,门禁控制系统,周界安防,防盗报警,闭路电视监控,巡更系统,火灾自动报警,电梯系统,机电设备控制(狭义BAS),消防控制中心,安保控制系统,车库/停车场管理系统,给排水系统,空调系统,照明系统,变配电系统,背景音乐/消防广播,消防联动控制,网络控制器/网关,网络控制器/网关,网络控制器/网关,建筑设备自动化系统设计,第7页,7.5.3 BAS实现方案,(1)按建筑设备功效组织BAS系统,网络服务器,系统监测,中央管理,空调系统,照明系统,电梯监控系统,安保系统,通信控制器,DDC,DDC,通信控制器,DDC,DDC,通信控制器,DDC,DDC,通信控制器,DDC,DDC,局域控制计算机或分站计算机,建筑设备自动化系统设计,第8页,特点：,A.系统是按照整个建筑设备功效来组织，布线及施工复杂，调试工作量大；,B.系统可靠性较弱，子系统失灵会涉及整个BAS系统；,C.节约设备投资；适合功效单一建筑(如办公楼)。,建筑设备自动化系统设计,第9页,(2)按照建筑物层面组织BAS系统,网络服务器,DDC,通信控制器,区域控制 计算机,DDC,DDC,DDC,照明,空调,给排水,电视监控,DDC,通信控制器,区域控制 计算机,DDC,DDC,DDC,照明,空调,给排水,电视监控,监控管理计算机,电梯运行管理,消防监控,安保监控,集中监控,主,干,网,络,第1层楼面控制子系统,第n层楼面控制子系统,现场通信网络,现场通信网络,建筑设备自动化系统设计,第10页,特点,A.按照楼层层面组织BAS系统，布线施工简单，子系统控制功效设置比较灵活，调试工作相对独立；,B.整个系统可靠性很好，子系统失灵不会涉及整个系统；,C.设备投资大，尤其是高层建筑；适合于商用多功效建筑。,(3）混合型BAS系统,兼有上述两种结构特点形式，即一些子系统如供电、给排水、消防、电梯等，采取按整座建筑物设备功效组织集中控制方式；而另外一些子系统如空调、灯光照明，则按建筑楼层层面组织分区控制方式。该系统结构灵活，可依据实际情况调整。,建筑设备自动化系统设计,第11页,7.5.4 系统规模划分,(1)分类原因,A.不一样厂家推出商品化BAS产品介绍或综述多包括到规模划分问题；,B.便于系统结构规划、确定通信方式和控制问题以及监控中心规划。,(2)BAS规模按监控点数量划分,建筑设备自动化系统设计,第12页,(3)按系统监控点数量、一次投资、建筑总投资来划分,表中数据只是一个时期统计数据，只能作粗略预计时参考，绝不能作为系统规划与设计指标值。,建筑设备自动化系统设计,第13页,7.5.5 组建系统普通标准,(1)经过规划与设计确定BAS服务功效并确保其实现,A.首先应该确定其,应用功效,，并考虑与管理体制相适应。,a.确保建筑物(群)内环境舒适；,b.提升建筑物本身以及人员与设备整体安全水平和对灾害防御能力；,c.经过最正确控制节约能耗；,d.提供可靠、经济最正确能源供给方案，进行节能管理；,e.使设备高效运行，减轻人员劳动强度；,f.不停地、及时地提供相关设备运行情况资料，集中搜集、整理，作为设备管理决议依据，实现设备维护工作自动化。,建筑设备自动化系统设计,第14页,建筑设备自动化系统设计,第15页,B.从,技术实现,角度分析尽可能多地把一些设备系统纳入BAS：,a.能够实现全方面集中监控；,b.硬设备资源共享性好；,c.便于一体化维修管理；,d.能够统筹在正常与异常情况下设备控制方案，使它们协调地、合乎逻辑地工作。,当然，并非全部BAS都必须包罗上列全部系统，比如有从,节能效益,出发只将HVAC纳入BAS。另外，从,管理体制,上也要求一些系统独立设置，如多数火灾自动报警和消防联动控制系统就是独立设置，并不纳入BAS。,建筑设备自动化系统设计,第16页,(2)要集控制和管理于一体，分散控制、集中监控与管理，尽可能降低故障涉及面,A.BAS是一个综合性多级分布式计算机信息处理与控制系统。,B.,综合性,表达在它集控制与管理于一体；集计算机控制技术、计算机通信技术和局部网络技术于一体。控管一体和实现集中监控都是出于管理需要。,C.,分散控制,则是出于设备监控、为管理提供决议依据和缩小故障范围综合需要。,建筑设备自动化系统设计,第17页,（3）系统要含有一定可变性,A.任何一个已经建成使用建筑，伴随时间推移，其使用功效不可能是一成不变，必定会要求BAS系统在控制与管理功效上与之相适应，即要求BAS含有一定可变性，亦即：,a.系统功效扩展可能性和适应性；,b.控制与管理功效扩展或改变时易行性；,c.硬件与软件进入系统或退出系统方便性。,建筑设备自动化系统设计,第18页,B.,系统扩展性内容,a.在中央站增设管理用工作站，满足管理工作量扩展需要；,b.增设分站，扩展被监控系统；,c.在分站增设模块或插件，扩展监控点；,d.在系统中扩展管理功效，如增加“趋势汇报”数量、西文系统改为汉化系统等，即使这不一定开辟局域网，但应用软件扩展是必定。,建筑设备自动化系统设计,第19页,7.5.6 BAS功效要求,中央监控系统集计算机技术、当代控制技术、信息通信技术于一体，对智能建筑全部设施进行全方面监控，以实现舒适、安全、高效、节能目标。所以，中央监控系统必须具备：,（1）监控功效,A.状态监控,B.警报发生监控,C.开启/停顿失败监控和开启停顿次数累计,D.计测值上、下限监控和偏差监控,E.运转时间累计和连续运行时间监控,F.监视器使用范围指定,建筑设备自动化系统设计,第20页,(2）操作功效,A.手动个别开启/停顿操作,B.远程设定值变更,C.程序设定值变更,D.许可/禁止指定,E.维修登录/解除,F.鼠标器操作,G.操作密码指定,建筑设备自动化系统设计,第21页,(3)显示功效,A.监视器系统显示,B.动画显示,C.多窗口显示,D.画面移动显示,E.单管理点详细画面显示,F.趋势图、长条图显示,G.日历显示,H.警报一览表显示,I.未确认警报一览表显示,J.维修登录一览表显示,K.一览表显示,L.程序一览表显示,M.日报、月报、年报显示,N.预约画面显示,O.显示履历显示,P.直接选择显示,Q.报警指示显示,建筑设备自动化系统设计,第22页,(4)控制功效,A.日历功效,B.时间程序,C.联动程序,D.火灾意外事故程序,E.停电处理和恢复供电程序,F.自备发电时强制驱动控制,G.最正确开启/停顿控制,H.室外空气引入控制,I.远程设定值时间控制,J.简易运算控制,(5)数据管理功效,A.趋势数据再显示功效,B.用户数据处理辅助功效,C.警报统计,D.操作/情况改变统计,(6)安全保障功效,A.机器登记薄/机器履历管理,B.运转实时管理,C.安全保障时间表管理,建筑设备自动化系统设计,第23页,(7)统计功效,A.信息统计,B.报表统计,C.监视系统图统计,D.一览表统计,(8)自诊疗功效,A.传送系统故障监控,B.系统异常情况自行监控,(9)内部互通电话功效,A.通话功效,B.音频监控功效,(10)与其它系统之间通信功效,A.经过安全保障系统、电源监控系统、冷却装置和内部互通电话等进行通信,建筑设备自动化系统设计,第24页,7.5.7 监控点一览表编制,(1)编制原因,A.监控点一览表是为确定系统硬件和应用软件设置提供依据。,B.监控点一览表格式以简明、清楚为标准，依据选定建筑物内各类设备技术性能，有针对性地进行制表。,C.所编制监控点一览表，对于每个监控点应明确表示其内容，如所属设备名称及其编号、监控点被控量、监控点所属类型。,建筑设备自动化系统设计,第25页,(2)监控点号确定标准,每个监控赋予“点号”，确定点号应恪守以下标准：,A.必须适累计算机处理；,B.是一个系统有序数字式代码；,C.要有一定可扩展性；,D.全部点号位数一致；,E.点号由0-9和非易错英文字母组成。,建筑设备自动化系统设计,第26页,:,:,点在组内编号,单体机组(或建筑分区)编号,被控对象系统(或通道、子系统)编号,(3)监控点号排序方法,建筑设备自动化系统设计,第27页,7.5.8 BAS电源,(1)BAS负荷级别及供电要求,1)负荷级别,按相关设计规范要求，BAS监控中心负荷级别为,一级负荷,。,2)供电要求,A.监控中心应从变电所引出两条专用回路供电，两条供电回路,一备一用,，且在,末端自动切换,。,B.BAS中央站必须配置,UPS,，且不能把UPS接入认为是供电回路一备一用要求得到了满足。,建筑设备自动化系统设计,第28页,C.分站电源宜从监控中心,专用,配电盘上引出。,D.监控中心内系统主机及其外部设备宜设专用配电盘，通常不宜与照明、动力混用。,E.供电质量应满足产品要求，若无明确要求或所提要求过低，则参考计算机供电电源质量要求C级标准：,电压波动10；,频率改变1Hz：,波形失真率20。,建筑设备自动化系统设计,第29页,(2)负荷容量,A.BAS用电负荷总容量为,现有设备总容量,与,预计扩展总容量,之和。若扩展容量无明确规划依据，可按现有容量20估算。,B.,长久无间断连续运行,是BAS特点之一，所以，应按需要系数等于1.0计算。,C.考虑预留扩展容量，在无明确规划时，其统计增容数字约为5%-20%。,(3)电源设备,1).对电源设备要研究项目及对策,电源质量、供电可靠性问题。,建筑设备自动化系统设计,第30页,2).不停电电源装置(UPS),A.BAS中设备不工作或误动作产生原因,a.因为电业部门不可预测事故而停电。,b.因为雷电而引发瞬时电压波动。,c.因为接入同一系统负荷而引发干扰或电压波动。,d.频率波动。,因而在BAS中，必须设置不停电电源，即UPS，普通UPS供电时间应不低于20min。,建筑设备自动化系统设计,第31页,B.采取UPS时应采取办法,因为UPS是整流器负荷，容量大，高次谐波对电源侧影响也大，易引发系统设备过热、误动作和诱导故障。,a.整流回路多相化。,b.设置交流滤波器。,c.采取内装高次谐波抑制装置设备。,C.UPS容量,a.依据正常容量计算：各负荷容量算术和加上预计扩展容量。,b.依据开启容量计算：单台容量为最大设备10倍额定容量加上其它设备额定容量之和。,选择最靠近、容量稍大UPS。,建筑设备自动化系统设计,第32页,3).自备发电设备,A.为了满足计算机系统为一级负荷供电要求，当采取两个电源供电时，所在地域供电连续性仍无法确保，BAS工作连续性便无从确保。这时，应依据地域供电连续性情况，同时考虑到UPS供电时间仅为20min或稍大些，并考虑建筑物主要性以及其它设备系统供电要求，确定是否需要设置自备发电设备以及确定自备发电设备容量。,B.自备发电设备是对一级负荷中尤其主要负荷供电应急电源，BAS应划归这类。设计中应考虑BAS特点，依据其允许中止供电时间来选择能够满足要求自发电设备，并应按计算机性能允许电压参数变动范围来考评自发电设备供电质量。,建筑设备自动化系统设计,第33页,4).配电方式,BAS中用电负荷，轻易受供电电源电压波动、周波数变动、干扰、停电、瞬时电压降低等影响，有时发生误动作或不动作。所以，选择配电方式时，从防止电压波动、干扰必要性出发，最好防止与其它负荷设备共用线路而应采取专用线路。,A.中央站(监控中心)配电,a.由变电所引出两条专用回路供电，两条供电回路一备一用，在监控中心设带自动切换装置专用配电盘。,b.监控中心内系统主机及其外部设备宜设专用配电盘，通常不宜与照明、动力混用。,c.为应付紧急情况下快速停电，监控中心需在最易快速靠近位置设置紧急停电开关，并加以醒目标志。,建筑设备自动化系统设计,第34页,B.分站配电,a.对于较大型、大型系统，采取放射式配电方式，即由监控中心专用配电盘以一条支路专供一个分站方式配电。,b.当分站数量多而分散时，亦可采取树干式配电方式，即数个分站共用一条线路。,c.对于中型及以下系统，当产品无要求时，亦可由分站邻近动力配电盘以专路供电(最好两路，一备一用)。,d.含CPU分站，应设备用电池组，且支持分站全部负荷运行大于72小时，确保停电时不间断供电。,建筑设备自动化系统设计,第35页,7.5.9 BAS接地,(1)接地基本要求,A.BAS接地应按计算机系统接地要求执行。,a.交流工作接地，接地电阻不应大于7；,b.安全保护接地，接地电阻不应大于7；,c.直流工作接地，接地电阻应按计算机系统详细要求确定；,d.防雷接地，应按现行国家标准建筑物防雷设计规范执行。,建筑设备自动化系统设计,第36页,上述四种接地宜共用一组接地装置，若防雷接地单独设接地装置，则其余三种接地宜共用一组接地装置，接地电阻不应大于其中最小接地电阻值要求，且两种接地系统距离不宜小于20m。,对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置产品，应按产品要求执行。若详细工程难以满足安全距离，则应要求厂家结合工程实际情况，对其原定接地要求加以适当修改。,实际工程中要满足各种接地装置距离大于20m是极难做到，故实际工程上，各种接地系统共用一组接地装置，其接地电阻小于1。,建筑设备自动化系统设计,第37页,系统接地应采取单点接地方式，即将各种接地接地线分别接到接地母线上，接地母线采取一根接地线单点与接地体相连接。由设备至接地母线连接导线应采取多股编织铜线，且应尽可能缩短连接距离，不得与防雷引下线相邻平行敷设。,B.一些产品可能有要求接地要求，应予执行。假如执行确有困难时，应要求厂家结合工程实际情况对其原定接地要求加以适当修改。,C.建筑物应采取总等电位联结，各楼层BAS设备接地应采取,局部等电位联结,。,建筑设备自动化系统设计,第38页,(2)系统接地详细做法,A.对于,交流工作接地,，不论TN-C-S还是TN-S系统，在做了工作接地以后，N线与PE线应是,严格分开,，N线不得再与任何“地”作电气连接。,B.对于,安全保护接地,，是将BAS设备外壳与等电位连接体就近相连或与PE线作良好电气连接。,C.对于,直流工作接地,，在监控中心设局部等电位网(排)或接地分汇接线，经过专用接地干线与建筑物总等电位网(排)或接地总汇接环)连接。,D.接地干线采取35mm,2,多股铜芯线缆穿金属管、槽敷设在弱电竖井中。另外禁止再与任何“地”有电气连接。金属管、槽还必须与PE线连接。,建筑设备自动化系统设计,第39页,a.信号线屏蔽层可集中在一起，接到外壳或PE端子上。,b.有分站直流工作地没有专门引出端子，即分站直流地是浮空工作。,c.总等电位排可采取100 x10 x1000或100 x7x1000扁铜板，每隔50mm钻直径为15-21mm圆孔，供等电位联结用。,监控中心设备,PE(保护地线),SE(信号地线),接地干线,局部等电位排或接地分汇接线,总等电位排或接地总汇接环,BAS直流工作接地,外壳,建筑设备自动化系统设计,第40页,7.5.10 BAS线路选择与敷设,(1)线路选择,A.中央站至分站、分站之间,通信线路,，宜选取双绞线、同轴电缆或光缆。在满足传输速率要求时，应优先选取双绞线，也可采取1.0mm,2,RVVP电缆或DJYP,2,V计算机专用电缆。当需穿越户外时，宜选取同轴电缆。在强干扰环境中和远距离传输时，宜选取光缆。,B.分站至现场设备(传感器和阀门等),控制电缆,，,般采取1-1.5mm,2,聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。依据详细设备确定是否采取软线及屏蔽线，导线芯数亦依据详细设备而定。,建筑设备自动化系统设计,第41页,(2)线路敷设普通标准,BAS中配线设计，应考虑可靠性、维修性、经济性和安全性。另外，还应研究未来系统扩建、设备增加及改变时适应性问题。,A.对于信号线，预防受到外界电磁干扰是确保系统正常工作最主要条件之一。,B.垂直方向配线即是干线，在设计中须留有充分裕度，以适应未来系统扩大和增加设备需要。,C.水平方向配线即指楼层内配线，就是从配电盘或端子盘到设在楼层上各处设备之间配线。,建筑设备自动化系统设计,第42页,(3)线路敷设方法,A.竖井内布线,B.天棚内配线,a.电缆桥架方式,b.配线槽方式,c.配管方式,C.地板上配线,a.搁空活动地板下配线方式,b.楼板内配线,建筑设备自动化系统设计,第43页,