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類型分類：: 科普知識

數(shù)據(jù)分類：: 扭矩傳感器

樓控自控系統(tǒng)的主要內(nèi)容及產(chǎn)品選型

發(fā)布日期：2022-04-27 點擊率：119

北京碩人時代科技有限公司的HOMS-BAS樓控系統(tǒng)是基于現(xiàn)代控制論中分布式控制理論而設(shè)計的集散型系統(tǒng)，具有集中操作、管理和分散控制功能的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的目標(biāo)是致力于實現(xiàn)建筑物內(nèi)的暖通空調(diào)、變配電、給排水、冷暖源、照明及其他各類系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備管理自動化、智能化、安全化、節(jié)能化，同時為大樓內(nèi)的工作人員提供最為舒適、便利和高效率的工作環(huán)境。HOMS-BAS是以集散理論為基礎(chǔ)的先進(jìn)的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有網(wǎng)絡(luò)化、使用便捷、結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、操作簡單等特點。碩人時代的產(chǎn)品在技術(shù)上特點是，軟件平臺建立在簡單熟悉IE WEB界面上，有著相對獨(dú)立、友好的軟件平臺，是樓控產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，在世界上比較前衛(wèi)。

一、樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計思想和原則
樓宇自控系統(tǒng)是一套將冷熱源、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等設(shè)備或系統(tǒng)以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，以安全、可靠、節(jié)能、節(jié)省人力和綜合管理為目的。為了建成一個優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計上著重考慮了三個方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個子系統(tǒng)的控制器I／O點數(shù)及點的類型，同時確認(rèn)I／O點數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場儀器、儀表、傳感器、變送器和執(zhí)行器等元件的正確選擇與配置；其三是中央操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)的配置。
HOMS-BAS樓宇自控系統(tǒng)是碩人時代公司推出的新一代樓宇自控／系統(tǒng)集成平臺，完整的系統(tǒng)由HOMS監(jiān)控軟件、PAC和DDC控制器、傳感器、閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分組成。根據(jù)大廈機(jī)電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計方案的具體情況，著重對如下幾個問題做了細(xì)化處理：
1、根據(jù)大廈弱電系統(tǒng)的總體要求，選用碩人時代的HOMS監(jiān)控軟件，該系統(tǒng)采用了Browser／Server系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持通過掌上電腦、手機(jī)等設(shè)備訪問，支持WindowsNT／Windows2000／WindowsXP操作系統(tǒng)，支持OPC等多種協(xié)議和開放接口，并且提供了豐富的功能選項，是一套運(yùn)用成熟先進(jìn)的系統(tǒng)；

2、按受控設(shè)備的要求選用不同處理能力的PAC和DDC控制器，控制器的搭配對于系統(tǒng)的合理配置有著重要的作用，各自控廠商的控制器都有多種不同點數(shù)的產(chǎn)品可供選擇，合理的選擇控制器對于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價有著不可忽視的作用。其基本原則是控制器盡量靠近控制對象，空間距離較遠(yuǎn)的設(shè)備不宜合用同一個PAC或DDC控制器；

3、為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，樓宇自控系統(tǒng)的控制器、傳感器、執(zhí)行器電源均獨(dú)立與受控設(shè)備集中供電。

二、樓宇自控系統(tǒng)的控制內(nèi)容和目標(biāo)
系統(tǒng)提供如下功能：
(1)通過配置系統(tǒng)的硬件和軟件，實現(xiàn)測量各類工藝、設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)置并控制設(shè)備啟停、提供設(shè)備運(yùn)行報告等功能；
(2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，故障時自動報警；
(3)現(xiàn)場自動控制組織的安全調(diào)整功能；
(4)根據(jù)系統(tǒng)記錄，管理分析當(dāng)前和過去運(yùn)行過程；
(5)提供計算和預(yù)測工具，用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合，實現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用；
(6)實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換；

對每一個子系統(tǒng)都進(jìn)行了相應(yīng)的需求分析，最終確定了大廈項目中納入樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控對象的具體內(nèi)容和目標(biāo)。

1、冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：冷水機(jī)組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動補(bǔ)水泵、電動蝶閥等。
(1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時間表，定時啟停冷水機(jī)組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、電動蝶閥、冷水機(jī)組的順序連鎖啟動及冷水機(jī)組、電動蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的順序連鎖停機(jī)。
啟動順序為：對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2~3min啟動；制冷主機(jī)延遲3~4min執(zhí)行。
停止順序為：立即切斷主機(jī)電源；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2-3min關(guān)閉；對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。
(2)測量冷卻水供回水溫度，以冷卻水供水溫度及冷水機(jī)的開啟臺數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度，使冷凍機(jī)能在更高效率下運(yùn)行。
(3)監(jiān)測冷水總供回水溫度及回水流量，由冷水總供水流量和供回水溫差，計算實際負(fù)荷，自動啟停冷水機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對應(yīng)的電動蝶閥；
(4)根據(jù)膨脹水箱的液位，自動啟停自動補(bǔ)水泵；
(5)監(jiān)測冷水總供回水壓力差，調(diào)節(jié)旁通閥門開度，保證末端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運(yùn)行。在冷水機(jī)系統(tǒng)停止時，旁通閥自動全關(guān)；
(6)監(jiān)測各水泵、冷水機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警，并記錄運(yùn)行時間；
(7)水泵保護(hù)控制：在每臺水泵的出水端管道上安裝水流開關(guān)，水泵啟動后，水流開關(guān)檢測水流狀態(tài)，如故障則自動停機(jī)；水泵運(yùn)行時如發(fā)生故障，備用泵自動投入運(yùn)行；
(8)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其他的歷史數(shù)據(jù)等。

2、新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組。
(1)時間程序自動啟／停送風(fēng)機(jī)，具有任意周期的實時時間控制功能；
(2)監(jiān)測送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警、累計運(yùn)行時間；
(3)防凍保護(hù)：在冬季，當(dāng)溫度過低時，開啟熱水閥，關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機(jī)、報警提示；
(4)由風(fēng)壓差開關(guān)測量空氣過濾器兩側(cè)壓差，超過設(shè)定值時報警；
(5)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序；
①啟動順序：開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機(jī)、調(diào)冷水閥；
②停機(jī)順序：停風(fēng)機(jī)、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；

(6)對于新風(fēng)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值；對于空調(diào)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度，并根據(jù)回風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持回風(fēng)溫度為設(shè)定值；
(7)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等；

3、給排水系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：給排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)監(jiān)測生活水泵、污水泵的運(yùn)行狀態(tài)，手／自動狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運(yùn)行時間；
(2)實現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換；
(3)監(jiān)測生活水池液位，對超限水位報警，防止溢流，對超低液位也進(jìn)行報警；
(4)根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進(jìn)行超限報警；
(5)根據(jù)污水池、集水坑液位，啟停污水泵，并對超高液位進(jìn)行超限報警；
(6)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

4、給排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：送／排風(fēng)機(jī)。
(1)監(jiān)測各風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)；
(2)在自動狀態(tài)下按時間程序自動啟／停風(fēng)機(jī)；
(3)監(jiān)測送／排風(fēng)機(jī)的故障信號，故障時報警，并累計運(yùn)行時間；
(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

5、照明系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：公共照明配電箱。
(1)對于各照明回路，根據(jù)時間程序自動開／關(guān)各照明回路；
(2)對于各照明回路，監(jiān)控各回路的開關(guān)狀態(tài)、故障報警、手／自動狀態(tài)；
(3)以上時間，程序可根據(jù)用戶需要任意修改，可自定義節(jié)假日工作模式，降低大廈運(yùn)行中的電能消耗；
(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

6、變配電系統(tǒng)的監(jiān)控

對變配電系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對高壓、低壓、變壓器、發(fā)電機(jī)設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視。
由供配電設(shè)備廠商預(yù)留連接供配電系統(tǒng)的監(jiān)測接口，通過高級接口采集下列信號：
(1)高壓進(jìn)線柜：三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度；
(2)所有高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài)；
(3)變壓器溫度；
(4)低壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流；
(5)所有低壓進(jìn)出線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及故障跳閘狀態(tài)；
(6)低壓主要配電回路電能計量；

7、電梯系統(tǒng)的監(jiān)控
本項目樓宇自控系統(tǒng)對電梯系統(tǒng)實行只監(jiān)不控的方式，電梯系統(tǒng)提供高級接口給樓宇自控系統(tǒng)集成，樓宇自控對電梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警、電梯的上升、下降進(jìn)行監(jiān)視；對自動扶梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警進(jìn)行監(jiān)視，并對電梯系統(tǒng)的運(yùn)行時間進(jìn)行累積記錄。

三、系統(tǒng)構(gòu)架

碩人時代HOMS-BAS系統(tǒng)，簡要說明如下：

系統(tǒng)架構(gòu)
1、中央工作站
中央工作站系統(tǒng)由中央服務(wù)器，操作員站PC機(jī)、工程師站PC機(jī)、及打印機(jī)等附屬設(shè)備組成，是BAS系統(tǒng)的核心，它直接可以和以太網(wǎng)相連。整個大廈內(nèi)所受監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備都在這里進(jìn)行集中管理和顯示，內(nèi)裝HOMS監(jiān)控中心系統(tǒng)軟件，提供給操作人員樹型瀏覽、下拉式菜單、人機(jī)對話、動態(tài)顯示圖形，為用戶提供一個非常好的、簡單易學(xué)的界面。操作者無需專業(yè)軟件知識，即可通過鼠標(biāo)和鍵盤操作管理整個控制系統(tǒng)。

2、 HOMS軟件功能
HOMS軟件的核心功能包括控制軟件、報警管理、監(jiān)控畫面、掌上電腦和手機(jī)的訪問模塊、歷史數(shù)據(jù)存儲與整理等方面內(nèi)容。
(1)控制軟件完善且人性化的操作界面，提供設(shè)定點的修改和日程計劃的設(shè)定和執(zhí)行等豐富功能；
(2)報警管理包括監(jiān)察、緩沖、儲存及將報警顯示在操作站上。
a.所有報警應(yīng)顯示有關(guān)報警監(jiān)控點的詳細(xì)資料，包括發(fā)生的時間及日期；
b.報警根據(jù)嚴(yán)重性可分級報警，以便更有效、快速地處理嚴(yán)重的報警。用戶可以為不同級別的報警自行決定嚴(yán)重性的級別；
c.監(jiān)控點歷史及動向趨勢記錄；
d.累積記錄，每個網(wǎng)絡(luò)控制器擁有下累積記錄，若累積記錄超過用戶所定下的限額，系統(tǒng)將自動把用戶指定的警告信息發(fā)放出來。
e. 掌上電腦和手機(jī)訪問支持。用戶可以用掌上電腦和手機(jī)訪問HOMS軟件，查看監(jiān)控的數(shù)據(jù)，查看和確認(rèn)報警等。

HOMS-BAS 監(jiān)控畫面 – 樓層平面

樓層平面圖

放大了的樓層平面局部（HOMS-BAS支持無級縮放）

空調(diào)機(jī)組監(jiān)控畫面

空調(diào)機(jī)組監(jiān)控操作畫面

3、PAC控制器
PAC控制器是新一代多功能控制器，在具備了傳統(tǒng)控制器的功能的基礎(chǔ)上，PAC控制器具有通訊能力強(qiáng)，功能強(qiáng)大，可以實現(xiàn)復(fù)雜控制，容易接入各種通訊網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點。
北京碩人時代的STEC系列PAC控制器采用32位的MCU作為核心處理單元，基于嵌入式實時LINUX操作系統(tǒng)。內(nèi)置16M內(nèi)存和16M的電子盤外存。設(shè)備掉電后存儲的內(nèi)容不會丟失。STEC控制器直接內(nèi)置以太網(wǎng)接口和TCP/IP通訊支持，可以很容易地與監(jiān)控中心的軟件通訊。同時，STEC控制器本身可以掛DDC控制器，指揮和協(xié)調(diào)DDC控制器的動作，并將DDC控制器的數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控中心。由于STEC本身的較強(qiáng)的處理能力和較大I/O點數(shù)配置，其主要手于樓控系統(tǒng)的較集中的控制區(qū)域，如冷站的控制等。
應(yīng)用于樓控中的STEC控制器具備下述功能：
(1) 本地的復(fù)雜控制功能，如實現(xiàn)對制冷機(jī)組的控制
(2) 協(xié)調(diào)功能，協(xié)調(diào)下屬的DDC控制器的動作
(3) 網(wǎng)關(guān)功能，建立上位監(jiān)控中心和下屬DDC控制器的通訊能道
(4) 歷史數(shù)據(jù)存儲功能，長時間存儲運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)，掉電后不會丟失

4、直接數(shù)字控制(DDC)
DDC是用于監(jiān)視和控制系統(tǒng)中有關(guān)機(jī)電設(shè)備的控制器，它是一個完整的控制器，它包含軟硬件，能完成獨(dú)立運(yùn)行，不受到網(wǎng)絡(luò)或其他控制器故障的影響。
北京碩人時代科技有限公司的ARKA控制器采用FREESCALE 的16位微處理器和不同類型點的點終端模塊，具有可脫離中央控制主機(jī)和上位PAC控制器獨(dú)立運(yùn)行或聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行能力。
ARKA控制器支持CAN和RS485總線。CAN總線具有抗干擾能力強(qiáng)，通訊速度快，實時性好等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于包括汽車本體控制等各程工業(yè)控制環(huán)境的應(yīng)用中。RS485是廣泛采用的簡單的總線，具有簡單易實現(xiàn)，兼容性好，支持設(shè)備廣泛等優(yōu)點。
ARKA控制器具備以下功能：
(1)定時啟停、自適應(yīng)啟／停；
(2)自動幅度控制、需求量預(yù)測控制；
(3)事件自動控制、掃描程序控制與警報處理；
(4)趨勢記錄、通信能力。

隨著政府強(qiáng)制推行各種節(jié)能設(shè)備和普及網(wǎng)絡(luò)化，帶有網(wǎng)絡(luò)功能的控制設(shè)備將會有越來越大的發(fā)展空間和應(yīng)用前景，同時也會給終端用戶、集成商帶來更多的方便、實惠，給社會帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

北京碩人時代科技有限公司
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