随着建築技術、計算機技術、控制技術、通信技術等技術的發展,産生(shēng)了新興的交叉領域學科——智能建築技術。目前該技術得到了越來越深入的研究,以及越來越廣泛的應用。超高層建築由于内部結構複雜(zá),建築設備數量衆多,所以對技術有較高的要求,成爲了智能建築應用領域的一(yī)個難點。而樓宇自控系統又(yòu)是建築智能化系統中(zhōng)的關鍵部分(fēn),結合實際工(gōng)程對超高層建築智能化系統中(zhōng)的樓宇自控系統進行設計是當下(xià)的重要工(gōng)作。
樓宇自動化控制系統能夠自動控制建築物(wù)内的機電設備。通過軟件能夠系統地管理相互關聯的設備,發揮設備整體(tǐ)的優勢和潛力,提高設備利用率,優化設備的運行狀态和時間(但并不影響設備的工(gōng)效),從而可延長設備的服役壽命,降低能源消耗,減低維護人員(yuán)的勞動強度和工(gōng)時數量,最終降低設備的運行成本。
樓宇自控系統由以下(xià)部分(fēn)組成:
(1)建築設備運行管理的監控,包括:暖通空調系統的監控(HVAC);排水系統監控;送排風系統監控;供配電與照明系統監控;電梯運行狀況的監控;冷熱源系統的監控。
(2)火(huǒ)災報警與消防聯動控制、電梯運行管制。
(3)公共安全技術防範,包括:視頻(pín)監控系統;防盜報警系統;出入口控制及門禁系統;安保人員(yuán)巡查系統;汽車(chē)庫綜合管理系統;各類重要倉庫防範設施;安全廣播信息系統。
諸多的機電設備之間有着内在的相互聯系,于是就需要完善的自動化管理。建立機電設備管理系統,達到對機電設備進行綜合管理、調度、監視、操作和控制。
1、管理目的
自動控制、監視、測量是建築設備管理的三大(dà)要素,其目的是正确掌握建築設備的運轉狀态、事故狀态、能耗、負荷的變動等。尤其在使用
電子計算機之後既可大(dà)力節省人力,又(yòu)可節省能源,一(yī)般認爲可節約能源25%。
根據日本電氣學會技術報告:使用電子計算機管理系統的效果與不使用的效果相比,維修保養人員(yuán)可減少約30%。這裏講的節能是在必要能源的最高利用率上所采用的節能方法。此運轉控制所采用的方法主要有:機械的有效運轉;變更室内溫濕度的條件;控制照度;把設備運轉時間控制在最小(xiǎo)限度;減少室外(wài)空氣的取人量等。在一(yī)幢大(dà)樓内電氣的消耗率占整個能源消耗的70%~90%,所以節能首先應從電氣方面着手,降低電能的消耗。
2、管理對象
建築設備的管理對象主要是電氣設備、空調設備、衛生(shēng)設備。
(l)電氣設備:管理電氣設備主要監視機械的動作狀态、測量點及保護裝置。管理的主要對象是對各配電系統的
斷路器、變壓器、接觸器、保險絲,電容器等的狀态監視。測量主要是對電力系統的電流、電壓、有功功率、無功功率和功率因數的測量。
(2)空調設備:管理空調設備要監視冷凍機、空調器、水泵等的狀态;溫濕度的測量,以及對空調系統所需的冷熱源的溫度、流量的調節。
(3)衛生(shēng)設備
3、控制功能
大(dà)樓的建築設備自動控制是以空調控制爲中(zhōng)心的。空調系統的自動控制是屬于一(yī)般熱力學過程的自動調節。空調系統的自動調節有下(xià)列幾個好處:
(1)對生(shēng)産性建築可以提高溫濕度的控制精度,提高産品質量,對居住和商(shāng)業性建築主要是提高人的舒适感。
(2)可以根據被調量變動的情況,給系統增減能量(熱或冷),因此可以降低能耗,節省能源。
(3)可以減輕勞動強度。
4、空調機組的自動調節
控制系統采用DDC控制,裝設在回風管内的溫度傳感器所檢測的溫度送往DDC控制器與設定點溫度相比較,用比例積分(fēn)加微分(fēn)控制,輸出相應的電壓信号,控制裝在回水管上的電動調節閥的動作,使回風溫度保持在所需要的範圍。
裝設在送風管内的濕度傳感器所檢測的濕度送往DDC控制器與設定點濕度比較,用比例積分(fēn)控制,輸出相應的電壓信号,控制電動蒸汽閥的動作,使送風濕度保持在所需要的範圍。
裝設在回風管及新風管的溫度及濕度傳感器所檢測的溫/濕度送往DDC控制器進行回風及新風焓值計算,按回風及新風焓值的比例,輸出相應的電壓信号,控制回風風門及新風風門的比例開(kāi)度,使系統節能。
(1)系統中(zhōng)所有檢測數據,均可以在顯示屏上顯示出來,如:新風、回風、送風之溫濕度、過濾器淤塞報警、風機開(kāi)停狀态。
(2)通過DDC控制器内預先編寫的邏輯程序,系統可執行下(xià)列連鎖功能:裝設在新風入口處的風門與風機連鎖,當風機停止後,新風風門全關;電動調節閥與風機啓動連鎖,當風機停止後,電動調節閥亦同時關閉;風機啓停狀态是用差壓開(kāi)關檢測的。當風機啓動後,風機兩側的差壓超過其設定值時,差壓開(kāi)關内的常開(kāi)觸點閉合,信号送往DDC控制器,系統的控制程序立即投入運行。
(3)通過手提檢測器可現場提取及修改DDC數字控制器内的任何數據,如:傳感器檢測範圍、控制程序參數,包括輸入端到輸出端等。
(4)通過DDC上串行接口與網絡控制器連接,成爲中(zhōng)央監控系統的最基本監控單元。
5、中(zhōng)央站監控功能
以WindowsNT爲操作平台,采用工(gōng)業标準的應用軟件、集散控制系統、二級網絡結構,全中(zhōng)文化的圖形化操作界面監視整系統的運行狀态,提供現場圖片、工(gōng)藝流程圖(如空調控制系統圖)、實時曲線圖、監控點表、繪制平面布置圖,以形象直觀的動态圖形方式顯示設備的運行情況。繪制平面圖或流程圖并嵌以動态數據,顯示圖中(zhōng)各監控點狀态,提供修改參數或發出指令的操作指示。
可提供多種途徑查看設備狀态,如通過平面圖或流程圖,通過下(xià)拉式菜單或功能鍵進行常用功能操縱,以單擊鼠标的方式可逐級細化地查看設備狀态及有關參數。
6、控制功能
能在中(zhōng)央站上通過對圖形的操作即可對現場設備進行手動控制,如設備的ON/OFF控制;通過選擇操作可進行運行方式的設定,如選擇現場手動方式或自動運行方式;通過交換式菜單可方便地修改工(gōng)藝參數。
對系統的操作權限有嚴格的管理,以保障系統的操作安全。對操作人員(yuán)以通行字的方式進行身份的鑒别和管制。操作人員(yuán)的根據不同的身份可分(fēn)爲從低到高5-10個安全管理級别。先進的報警功能:當系統出現故障或現場的設備出現故障及監控的參數越限時,均産生(shēng)報警信号,報警信号始終出現在顯示屏最下(xià)端,爲聲光報警,操作員(yuán)必須進行确認報警信号才能解除,但所有報警多将記錄到報警彙總表中(zhōng),供操作人員(yuán)查看。報警共分(fēn)4個優先級别。
7、綜合管理功能
對有研究與分(fēn)析價值、應長期進行保存的數據,建立曆史文件數據庫。采用流行的通用标準關系型數據庫軟件包和硬盤作爲大(dà)容量存儲器建立數據庫,并形成曲線圖等顯示或打印功能。
提供彙總報告:作爲系統運行狀态監視、管理水平評估、運行參數進一(yī)步優化及作爲設備管理自動化的依據,如使用彙總報告,記錄每天、每周、每月各種能量消耗及其積算值,爲節約使用能源提供依據;又(yòu)如設備運行運行時間、起停次數彙總報告(區别各設備分(fēn)别列出),爲設備管理和維護提供依據。
可提供圖表式的時間程序計劃,可按日曆定計劃,制訂樓宇設備運行的時間表。可提供按星期、按區域及按月曆及節假日的計劃安排。