建筑设备自动化系统=BA大全
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自动化控制英文缩写解释BAS:楼宇自控系统(Building Automation System)又称为建筑设备自动化系统,它是在综合运用自动控制、计算机、通信、传感器等技术的基础上,实现建筑物设备和实施的有效控制与管理,保证建筑设施的节能、高效、可靠、安全运行,满足广大使用者的需求。
OPC:是英文OLE for Process Control的缩写,意为过程控制中的对象嵌入技术,是一项工业技术规范与标准部件对象模块(COM, Component Object Model)分布部件对象模块(DCOM, Distributed Component Object Model)LON:全称为Local Operating Networks,即局部操作网络。
是由美国Echelon公司推出的,是目前最流行的现场总线之一。
LonWorks:是Echelon公司为支持LON总线的设计而开发的一整套完整的开发平台。
LonTalk:是LonWorks中使用的开放式通信协议,其最大特点是对ISO/OSI七层参考模型的完全支持。
LonMark: 是与Echelon公司无关的LonWorks用户标准化组织,按照LonMark设计规范设计的LonWorks产品均可非常容易地集成在一起。
BACnet:楼宇自动控制网络数据通讯协议(即: A Date Communication Protocol for Building Automation and Control Networks,简称《BACnet 协议》)BACnet标准=对象模型+应用层服务+网络层+多种局域网EIB:(European installation bus) 作为第一个专门应用于电气安装、房屋自动化和安全系统等领域的开放性标准,近年来在国内外场馆照明、智能家居、大范围电气控制等功能型建筑应用中获得巨大成功。
但EIB作为一个标准在普通民用建筑、暖通空调和安全技术等领域的推广并不成功。
BA系统介绍BA系统全称楼宇设备自控系统(Building Automation System-RTU),是以一台微机为中心,由符合工业标准的网络,对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接,通过特定的末端设备,实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统。
BA系统的工作原理BA系统主要是建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等监视、测量和照明设备的监控,给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制,空调系统的次热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制,热力系统的热源设备等运行工况的监视,以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。
通过RTU实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理,可以节约能源和人力资源,向用户创造更舒适安全的环境。
BA系统监控对象空调及通风系统风机控制:风机由RTU系统按每天预先编排的时间及需求来控制风机的启停并记录运行时间累积。
在配电回路故障条件下禁止开机。
温度控制:根据测量的回风温度与设定值的偏差,进行计算,经比例积分微分(PID)规律控制水调节阀,在夏季工况下,温度高于设定温度时开大水阀,温度低于设定温度时关小水阀,使送风温度维持在设定的范围内。
风门控制:根据测量到的室内外温度,进行计算比较,采用经济运行方式,在满足卫生许可条件下,尽量采用最小新风比例,充分利用室内回风,过渡季节充分利用室外空气的自然调节能力,以达到节省冷量的消耗,同时满足空调的要求。
压差报警:进行过滤网压差检测与阻塞报警。
联动控制:风机、水阀、风门联动控制,在关闭风机时关闭水阀和风门。
检测:回风温度,室外温度,风机状态,手自动状态。
报警:设备故障报警。
故障报警同时打印维修派工单,及在上位机反映。
中央监控显示打印:参数,状态,报警,动态流程图(设定值、测量值、状态等)新风机组风机控制:风机由RTU系统按每天预先编排的时间假日程序来控制风机的启停并记录运行时间累积。
建筑设备自动化系统的设计要点建筑设备自动化系统(Building Automation System,简称BAS),实际上是一套中央监控系统。
它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一,现将该系统的设计要点介绍如下:1 中央控制室选址及室内设备布置(1)中央控制室应尽量靠近控制负荷中心,应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15m以上。
上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间;(2)室内控制台前应有1.5m的操作距离,控制台离墙布置时,台后应有大于1m的检修距离,并注意避免阳光直射;(3)当控制台横向排列总长度超过7m时,应在两端各各留大于1m的通道;(4)中央控制室宜采用抗静电架空活动地板,高度不小于20m。
2 建筑设备自动化系统的电源要求(1)中央控制室应由变配电所引出专用回路供电,中央控制室内设专用配电盘。
负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级;(2)通常要求系统的供电电源的电压不大于±10%,频率变化不大于±1Hz,波形失真率不大于20%。
(3)中央管理计算机应配置UPS不间断供电设备,其容量应包括建筑设备自动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量,供电时间不低于30分钟。
(4)现场控制器的电源应满足下述要求:①Ⅰ类系统(650点~4999点),当中央控制室设有UPS不间断供电设备时,现场的电源由UPS不间断电源以放射式或树干式集中供给;②Ⅱ类系统(1点~649点),现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给;③含有CPU的现场控制器,必须设置备用电池组,并能支持现场控制器运行不少于72小时,保证停电时不间断供电。
3 现场控制器设置原则(1)现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。
酒店BA系统概述酒店BA系统概述楼宇⾃动化系统(BAS)⼜称建筑设备⾃动化系统,主要是⽤以对建筑物内的空调系统、给排⽔系统、照明系统、变配电系统以及电梯等系统设备进⾏集中监视、控制与管理的综合系统,⼀般为集散结构,即分散控制、集中管理楼宇⾃动化(BA —Building Automation)其中BA分系统⼜进⼀步细分为楼宇机电设备⾃动化⼦系统(也称为狭义BA)、安全⾃动化(SA - Security Automation)⼦系统(俗称安全防范⼦系统)和消防⾃动化(FA- Fire protection Automation)。
因此,BA可能有⼴义与狭义之分,前者涵盖上述三个⼦系统,后者仅指楼宇机电设备⾃动化⼦系统。
还应当指出的是:尽管从概念上讲,⼴义BA包括消防⼦系统,但由于我国消防属于专业部门主管,在实际上建筑智能化系统的建设时,建筑智能化系统的集成商所承接的⼯程中不包括消防⾃动化系统(FA)。
楼宇(BA)、消防(FA)、保安(SA)、停车场(PA)、办公⾃动化(OA)BA系统综合布线⽅略(1)实践证明,建设好的BA系统,不仅需要完善的设计、⾼质量的设备,同时也需要先进的施⼯管理⽅法及丰富的实践经验。
1、基本组成楼宇⾃控系统(BA)通常包括:暖通空调、给排⽔、供配电、电梯、照明、三表远程计费系统、消防及安全防范等⼦系统。
根据我国⾏业的标准,BA系统⼜可分为设备运⾏管理与监控系统和消防与安全防范系统。
⽬前,业界内将消防和安全防范系统单独列出。
BA系统⽬前主要的国外设备供应商有:江森(JOHNSON)、泰克(TAC)、霍尼韦尔(HONEYWELL)、西门⼦(SIEMENS)、埃施朗(ECHELON)等。
两淮豪⽣使⽤的是Delta OCRAview3.33BA系统实现的基本功能:●⾃动监视、控制各种机电设备的启动及停⽌。
●⾃动检测、显⽰、打印各种设备的运⾏参数及其变化趋势或是历史记录等数据。
●根据外界条件、环境因素、负载变化情况,调节各种设备始终运⾏在最佳状态。
第一章概述1、智能建筑三大基本要素:建筑设备自动化系统(BAS)通信网络自动化系统(CNS)(CA) 狭义BA 办公自动化系统(OAS)火灾报警自动化(FA)安全防范自动化(SA) 广义BA“3A”大厦;”5A”大厦狭义BA;广义BA2、在一个建筑内设置BA 系统的目的是使得建筑成为最佳的工作与生活环境、设备高效运行、整体节能效果最佳,而且安全的场所。
整体4个功能包括:以设备建筑实现最优化控制为中心的过程控制自动化 以运行状态监控和积算为中心的设备管理自动化 以安全状态监视和灾害防控为中心的消防自动化 以节能运行为目的的能量管理自动化 3、信息交换技术 P5(1) 动态数据交换(DDE )技术当支持DDE 的两个或多个程序同时运行时,他们可能用会话方式交换数据和命令。
DDE 会话是在两个不同的应用之间实现双向连接,靠两者的应用程序可以交替的传输数据。
(2) 对象链接与嵌入OLE集成技术网络互联与扩展技术信息交换技术数据库访问技术网关、路由器网桥中继器动态数据交换DDE 对象链接与嵌入OLE (OPC) OLE for Process control 远程访问服务器RAS固有访问ODBC 访问访问代理agent(3)O PC(OLE for Process Control)ODBC API4、BA系统的主要设计原则(1)系统软硬件资源共享(数据透明)(2)系统具备一定的可变性(留裕量)(3)要能实现分散控制、集中监督与管理(DCS)(4)系统选择原则(设备选型)先进性、开放性和互操作性、主流标准、生命周期成本、可集成性、安全性、可靠性和容错性、经济性。
5、BA系统的设计方法设计流程(1)研究业主的需求、建筑功能(2)了解机电专业对控制的要求(3)系统选型(4)与土建配合、确定控制室位置、面积、布线等(5)画出网络拓扑图(6)完成配线设备二次回路设计和各种仪表、阀门选型(7)画出管线敷设平面图(8)列出BA设备清单、材料表设计依据:BA系统监控范围、控制范围、点数等等。
BA系统主要监控对象及监控原理BA 系统,全称建筑设备自动化系统(Building Automation System),它就像是一个超级智能的“大管家”,在各种建筑物里默默工作,让一切设备都能有序运行。
那它主要监控些啥对象,又是咋个监控的原理呢?且听我给您细细道来。
咱先来说说 BA 系统主要监控的对象。
这其中就包括了空调系统,想象一下大夏天里,要是空调出了岔子,那可真是要热死人啦!BA 系统会时刻盯着空调的运行状态,比如温度、湿度的调节是不是到位,送风量够不够,冷热水的供应正不正常等等。
还有照明系统,不管是白天还是晚上,它都得保证室内的光线恰到好处,既不能太亮晃眼睛,也不能太暗让人看不清。
再来说说电梯系统,这可是高楼大厦里的重要交通工具。
BA 系统会监控电梯的运行速度、是否有故障、上下行的频率等等,确保大家能安全又快速地到达想去的楼层。
另外,给排水系统也在它的监控范围里,从水龙头里流出的水,到污水的排放处理,BA 系统都要操心。
给您讲个我亲身经历的事儿吧。
有一次我去一个大型商场,正逛得高兴呢,突然感觉灯光变得怪怪的,一会儿亮一会儿暗。
后来才知道是照明系统出了点小故障,当时我就想,要是有 BA 系统在,这种情况应该就能及时被发现和解决,不会影响大家的购物体验啦。
那 BA 系统是怎么实现这些监控的呢?原理其实也不复杂。
它通过在各种设备上安装传感器,就像给设备装上了“眼睛”和“耳朵”,能实时感知设备的运行数据。
这些传感器会把收集到的数据传送给中央控制器,中央控制器就像一个聪明的大脑,对这些数据进行分析和处理。
比如说,温度传感器检测到室内温度过高,中央控制器就会下达指令,让空调加大制冷功率。
要是某个电梯的运行速度异常变慢,中央控制器就会发出警报,通知维修人员赶紧来处理。
而且,BA 系统还能根据预设的程序和策略进行自动控制。
比如说,在商场没人的时候,它会自动调暗灯光、降低空调功率,达到节能的目的。
总之,BA 系统通过对各种设备的精准监控,让我们的生活和工作环境更加舒适、安全和节能。
建筑设备自动化系统
(Building Automation System ,BA系统)采用集散型控制技术对建筑设备进行全面、实时的监控,提高了建筑设备的运行质量,为建筑物的管理者提供集中的显示操作控制和强大的运行数据处理功能、减少管理的工作量,降低建筑设备的能源消耗,在建筑物中起着重要作用。
但是,长期来国内的BA系统工程质量不高,实际能正常投入运行的BA系统项目不多,这使智能建筑业界人士深感不安。
1996年,为配合政府和业主的智能化系统工程竣工验收工作,同济大学成立了建筑设备自动化系统质量检测室,先后对上海的久事复兴大厦、上海通贸大厦、浦发银行外滩12号大楼、兆丰环球大厦、兆丰世贸大厦、证券大厦、期货大厦、宝钢大厦等重大工程项目的BA系统进行了检测。
对在BA系统监控下的电力供应系统、冷热源系统、空调系统、照明系统、给排水系统、车库管理系统等进行检测,将BA系统的实时性、可靠性、安全性、易操作性、易维护性、控制精度等作为系统的重要指标进行测评。
这项工作促进了BA系统工程承包商努力整改提高工程质量,不仅取得了良好的社会效益,而且工作的经验与成果在97年列入《上海市浦东新区建筑物智能化系统检验实施细则》和上海市智能建筑试点工作领导小组(2000)第007号文《上海市智能建筑检验及等级评估细则》中。
一.BA系统检测的前期工作
为了保证第三方检测工作的公正性,我们对BA系统的检测只接受工程建设方或物业管理部门的委托。
BA系统的检测工作要根据工程设计文件和合同技术文件全面了解整个系统的功能和性能指标,来制定BA系统的检测方案。
被检测系统的业主与工程承包商需提供的主要文件必须有:系统选型论证、系统规模容量、控制工艺说明、系统功能说明及性能指标、BA系统结构图、各子系统控制原理图、BA系统设备布置与布线图、与BA系统监控相关的动力配电箱电气原理图、现场设备安装图、DDC 站与中央管理工作站\操作员站的监控过程程序流程图、中央监控室设备布置图、BA系统供货合同及工程合同、BA系统施工质量检查记录、相关的工程设计变更单、BA系统投入运行后三个月的运行记录。
在此基础上,根据BA系统的验收标准,制定出一套切实、合理的BA 系统检测方案。
如果工程资料不齐全,则限期整改,否则不能予以检测.
二.检测方案的实施
BA系统的检测性质是工程检测,而不是实验室内的测试。
BA系统检测主要是功能的检测,而且检测的内容要与建筑设备工程设计与工艺要求相结合,检测的方法要因现场的实际情况而灵活采用各种技术手段。
因此,BA系统的检测方案并无固定的模式。
检测一般分为三个层次:中央监控站、子系统(DDC站)与现场设备(传感器、变送器、执行机构等)来进行功能检测。
1.中央监控站的检测
中央监控站是对楼宇内各子系统的DDC站数据进行采集、刷新、控制和报警的中央处理装置。
检测的项目如下:在中央监控站上观察现场状态的变化,中央监控站屏幕上的状态数据是否不断被刷新及其响应时间;通过中央监控站控制下属系统模拟输出量或数字输出量,观察现场执行机构或对象是否动作正确、有效及动作响应返回中央监控站的时间;人为在DDC站的输入侧制造故障时,观察在中央监控站屏幕是否有报警故障数据登陆,并发出声响提示及其响应时间;人为制造中央监控站失电,重新恢复送电后,中央监控站是否丢失数据、能否自动恢复全部监控管理功能;检测中央监控站是否对进行操作的人员赋予操作权限,以确保BA系统的安全。
应从非法操作、越权操作的拒绝,给以证实;人机界面是否汉化,由中央监控站屏幕以画面查询、控制设备状态、观察设备运行过程是否直观操
作方便,以证实界面的友好性;检测中央监控站是否具有设备组的状态自诊断功能;检测中央监控站显示器和打印机是否能以报表图形及趋势图方式,提供所有或重要设备运行的时间、区域、编号和状态的信息;检测系统是否提供可进行系统设计、应用、建立图形的软件工具;检测中央监控站所设定的控制对象参数,与现场所测得的对象参数是否与设计精度相符;检测中央监控站显示各设备运行状态数据是否完整、准确。
2.子系统的检测
子系统(DDC站)是一个可以独立运行的(下位机)计算机监控系统,对现场各种传感器、变送器的过程信号不断进行采集、计算、控制、报警等,通过通信网络传送到(上位机)中央监控站的数据库,供中央监控站进行实时显示、控制、报警、打印等。
检测子系统的项目如下:启停建筑设备,观察各相关设备与执行机构动作的顺序是否符合工艺要求;改变建筑设备工况的设定值,观察各相关执行机构动作的顺序/趋势是否符合工艺要求;人为制造中央监控站停机,观察各子系统(DDC站)能否正常工作;人为制造子系统(DDC站)失电,重新恢复送电后,子系统能否自动恢复失电前设置的运行状态;人为制造子系统(DDC站)与中央监控站通信网络中断,现场设备是否保持正常的自动运行状态,且中央监控站是否有DDC站离线故障报警信号登录;检测子系统(DDC站)时钟是否与中央监控站时
钟保持同步,以实现中央监控站对各类子系统(DDC站)进行监控。
3.现场设备的检测
根据系统设计监控要求,电信号分为模拟量和开关量。
传感器、变送器是将各种物理量(温度、湿度、压差、流量、电动阀开度、液位、电压、电流、功率、功率因数、运行状态等)转换成相应的电信号的装置。
执行机构是根据DDC输出的控制信号进行工作的装置。
现场设备的检测项目如下:检查现场的传感器、变送器、执行机构、DDC箱安装是否规范、合理,便于维护;检测中央监控站所显示的数据、状态是否与现场的读数、状态一致;检测执行机构的动作范围、动作顺序是否与设计的工艺相符;当参数超过允许范围时,是否产生报警信号;在中央监控站控制下的执行机构动作是否正常。
4.功能检测BA系统对建筑设备的监控通常是按功能与区域实现的。
因此,检测功能也是按区域进行的。
以空调和公共照明区域为例。
空调区域是人们工作、休息的场所,在BA系统的控制下,空调系统应保证提供舒适的室内温度和良好的空气品质。
检测空调和公共照明区域的项目如下:检测中央监控站对空调系统的控制是否能按时间表进行;检测空调区域温度、湿度是否与中央监控站显示数据相符;检测室内二氧化碳含量是否符合卫生标准;检测能否根据时间程序,控制公共照明区域灯的开关和设置夜间照明,以达到节能
的目的。
通过对以上三个层次和功能的检测,可以对BA系统的实时性、可靠性、安全性、易操作性、易维护性、设备的安装质量、控制精度作出综合评价,对存在的问题提出整改意见。
通过整改使被检测的BA系统达到正常运行的功效。
三.BA系统工程存在的问题
四年多来,我们对十多幢大楼、多种国内外品牌的BA系统项目进行了工程检测中,所有项目都发现了许多问题,经过一定时间整改后,最终大部分BA系统都基本符合工程设计文件和合同技术文件所列的功能和技术指标,系统运行情况良好,可实现一定的节能效果。
检测合格的BA系统对建筑设备的监控是有效的,检测、控制及报警的实时响应快;操作界面汉化率高,操作与维护方便,并具备设备综合管理的条件;系统对操纵人员权限控制严格,层次清晰;系统工作可靠;空调区域的控制精度可满足空调设计要求。
在BA系统检测中通常遇到的问题及其主要原因有以下几方面。
1.少数建筑专业、暖通专业和电气专业的设计人员在扩初设计时没有很好配合,以至空调机房空间过小,设备维护通道难以行走;新风口位置设置不合理,新风质量不理想;电气控制箱缺少与BA系统相配的电气输入/出端等。
2.部分BA系统设计与工程实施人员对建筑设备不熟悉、对设备系统的整体了解不深入,致使传感器位置设置错误、电动调节阀关闭压力不够、甚至系统缺少应有的传感器与软件工具。
3.部分BA系统设计与工程实施人员对空调系统的运行工况和工艺了解不全面,结果BA系统对空调系统的运行控制方式不合理,不能达到有效的节能目标。
4.有些施工人员在设备安装过程中,没有按照规范操作,接线错误、传感器安装位置错误、执行机构与设备连接不牢固、DDC箱内布线乱、箱体进出线处不加保护橡皮垫圈、金属软管乱拉、接地系统混乱等,给系统的正常运行带来隐患。
5.少数物业管理公司在BA系统投运后,未能进行必要的维护保养;BA系统操作管理人员缺乏专业技能训练,致使原本正常的系统频发故障。
6.BA系统的工程竣工文档不全,操作手册未汉化并缺少针对性,影响后续人员对系统的了解与掌握。
四.BA系统工程检测的准则
综上所述与我们的工作经验,以下四点可以认为是BA系统工程检测的基本准则。
1.BA系统的工程检测应由行业主管部门审定的机构实施,并仅接受建设方(业主)或物业管理公司的委托,以在程序上防止腐败现象出现。
2.BA系统的检测是工程检测,它不同于实验室检测,必须结合建筑设备现场实际情况制定检测方案。
3.BA系统工程检测的合格率以设计的监控点数为基数,检测不合格的点数超过1% (或0.5%)时,系统应判为不合格。
4.BA系统工程检测人员的专业技术能力应包括有仪表、电气、计算机、暖通、控制、给排水等领域,并对建筑设备的系统与工艺有深入的理解,否则难以实现正确与准确的检测。
结束语
建筑物设置BA系统的目的是提供舒适、卫生、安全、快捷的优质服务,节约能源和人工成本,建立科学的管理模式。
要实现这一的目标,我们认为需要工程设计人员、施工人员和管理人员的共同的努
力,同时通过实施对BA系统的第三方检测将能有效地促进提高BA 系统工程的质量。