如今,国内的智能建筑不断兴建,人们对于能源的合理使用以及建筑设备的监控也要求越来越高,故此楼宇自控系统的关注度也随之重视起来。那么,智能建筑是什么?智能建筑有什么设备?
智能建筑是什么
智能建筑(Intelligent Buildings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会与经济国际化的需要。智能建筑主要有楼宇自动化控制系统( BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。智能建筑往往是从楼宇自动化控制系统开始。智能建筑内部有大量的电气设备,如:环境舒适所需要的空调设备、照明设备及给排水系统的设备等,这些设备多而散:多,即数量多被控制、监视、测量的对象多,多达上百到上万点;散,即这些设备分散在各层和角落。如果采用分散管理,就地控制,监视和测量难以想象。为了合理利用设备,节省能源,节省人力,确保设备的安全运行,自然提出了如何加强设备的管理问题。
(I)空调机组的自动调节
控制系统采用 DDC控制,装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往DDC控制器与设定点温度相比较,用比例积分加微分控制,输出相应的电压信号,控制装在回水管上的电动调节阀的动作,使回风温度保持在所需要的范围。
装设在送风管内的湿度传感器所检测的湿度送往 DDC控制器与设定点湿度比较,用比例积分控制,输出相应的电压信号,控制电动蒸汽阀的动作,使送风湿度保持在所需要的范围。
装设在回风管及新风管的温度及湿度传感器所检测的温/湿度送往DDC控制器进行回风及新风焓值计算,按回风及新风焓值的比例,输出相应的电压信号,控制回风风门及新风风门的比例开度,使系统节能。
1)系统中所有检测数据,均可以在显示屏上显示出来,如:
—新风、回风、送风之温湿度
—过滤器淤塞报警
—风机开停状态
2)通过 DDC控制器内预先编写的逻辑程序,系统可执行下列连锁功能。—装设在新风入口处的风门与风机连锁。当风机停止后,新风风门全关。—电动调节阀与风机启动连锁。当风机停止后,电动调节阀亦同时关闭。—风机启停状态是用差压开关检测的。当风机启动后,风机两侧的差压超过其设定值时, 差压开关内的常开触点闭合,信号送往 DDC控制器,系统的控制程序立即投入运行。
3) 通过手提检测器可现场提取及修改 DDC数字控制器内的任何数据,如
—传感器检测范围
—控制程序参数,包括输入端到输出端等。
4) 通过 DDC上串行接口与网络控制器连接,成为中央监控系统的最基本监控单元。
(II)冷站控制
由装于冷冻机房内的网络控制器及数字式控制器, DDC分站按内部预先编写的软件程序来控制冷水机组台数的启停及各设备的连锁启停。
—测量冷冻水供、回水温度及回水流量,从而计算空调实际的冷负荷。
—根据实际的冷负荷来决定冷水机组开启台数,使达到最佳节能状态。
—冷却水温度控制冷却塔风扇启停。
—各设备的程序联动开/停:
(a)启动:冷却塔风机i冷却水泵、冷冻水泵、冷水机组。
(b)停止:冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵—)冷却塔风机。
(c)当其中一台冷冻水泵/冷却水泵出现故障时,备用水泵会自动投入工作。
—测量冷冻水系统供回水总管的压差控制其旁通阀的开度,使维持压差。
冷水机组控制
由中央控制系统进行监视供/回水温度。按程序启/停冷水机组。根据系统的供/回水温度通过就地控制器(DDC)对温度重新设定及负荷的限制等。
冷却塔风机控制
由中央控制系统进行监视冷却塔的出水温度及控制水泵的启停。
冷却水泵/冷冻水泵的控制
根据冷冻站的控制程序启/停水泵过载报警,对水流量的记录。
(III)中央站监控功能
以WindowsNT为操作平台,采用工业标准的应用软件、集散控制系统、二级网络结构,全中文化的图形化操作界面监视整系统的运行状态,提供现场图片、工艺流程图(如空调控制系统图)、实时曲线图、监控点表、绘制平面布置图,以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。绘制平面图或流程图并嵌以动态数据,显示图中各监控点状态,提供修改参数或发出指令的操作指示。
可提供多种途径查看设备状态,如通过平面图或流程图,通过下拉式菜单或功能键进行常用功能操纵,以单击鼠标的方式可逐及细化地查看设备状态及有关参数。
控制功能:
能在中央站上通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制,如设备的ON/OFF控制;通过选择操作可进行运行方式的设定,如选择现场手动方式或自动运行方式;通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。
对系统的操作权限有严格的管理,以保障系统的操作安全。对操作人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人员的根据不同的身份可分为从低到高5—10个安全管理级别。
先进的报警功能:
当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时,均产生报警信号,报警信号始终出现在显示屏最下端,为声光报警,操作员必须进行确认报警信号才能解除,但所有报警多将记录到报警汇总表中,供操作人员查看。报警共分4个优先级别。
报警可设置实时报警打印,也可按时或随时打印。
综合管理功能:
对有研究与分析价值、应长期进行保存的数据,建立历史文件数据库:采用流行的通用标准关系型数据库软件包和硬盘作为大容量存储器建立数据库,并形成曲线图等显示或打印功能。
提供汇总报告,作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据,如能量使用汇总报告,记录每天、每周、每月各种能量消耗及其积算值,为节约使用能源提供依据;又如设备运行运行时间、起停次数汇总报告(区别各设备分别列出),为设备管理和维护提供依据。
可提供图表式的时间程序计划,可按日历定计划,制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。
1.基本型建筑物自动化控制系统 基于Windows NT的基本型建筑物自动化控制系统的工作站可以配置成文本显示中央操作站,也可以配置成全功能化的图形终端。它在Windows NT环境下操作,局域网可以是以太网或令牌环网,在一个多建筑物的校园内,可以配置多个分布式工作站。基本型建筑物自动化控制系统是一个独特的"插上就运行"的系统,系统可以在线快速投入工作,减少安装工时和节省系统启动费用。由于它具有极大的灵活性,因此它既满足用户当前的需要,又是未来功能增强和革新的一个平台。基本型建筑物自动化控制系统的每个PC工作站都体现着工业标准的Microsoft Window、Windows NT操作系统的特征。基本型建筑物自动化系统具有以下特征: (1)规模可大可小的结构,可以从单台PC到基于网络技术的局域网。 (2)工作环境简易。支持各种PC机,支持高速控制器总线,支持MS-Windows 或 Windows NT。 (3)有符合用户需要的各种联结方式。 方便用户与控制总线、局域网或广域网联接;方便用户使用调制解调器和"拨号控制";方便用户与控制器端口的直接联接。 (4)具有开放的系统结构 。支持Open link、DDE接口和多种网络通讯协议。 (5)适应主流的网络工作环境 ,如支持Windows NT、TCP/IP和DDE。 (6)适应主流计算机结构 ,如适应Microsoft 环境;适应Novell、IBM或Microsoft LAN; 适应和支持硬件与外围设备的灵活性;支持第三方软件的应用。 (7)具有通用的BMS功能 。支持点的显示和命令、历史数据采集、图形、报表,便于安装、学习、使用和维护。 2.综合型建筑物自动化系统
在基本型建筑物自动化控制系统的基础上建立一个综合型建筑物自动化控制系统。综合型可以监控来自系统的数据,包括同层总线、防火与保安总线、S总线设备等,可以将多个工作站连接至Novell LAN,以提供与其它分支维护管理的接口。 3.开放型建筑物自动化监控系统
开放型建筑物自动化系统是基于Unix的,它监控多种分布式子系统,像空调自控、防火与保安,并且可以把其它公司的产品综合在一个网络系统中。采用符合工业标准的操作系统、LAN通信、相关数据库和图形系统。它生成同类的"单一窗口"供建筑自动化系统使用,在设计上充分考虑到技术的未来发展。
传感器
传感器是自控系统中的首要设备,它直接与被测对象发生联系。它的作用使感受被测参数的变化,并发出与之相适应的信号。在选择传感器时一般有三个要求:高准确性、高稳定性、高灵敏度。
1. 温度传感器:
楼宇工程中应用的主要接触式温度传感器,如热电阻、热电偶、PTC硅感应器等,由于测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,测量常伴有时间上的滞后。如Pt1000其在0℃时电阻为1000Ω,随着温度的升高电阻减小,灵敏度一般在3——4Ω/K,响应速度一般在15——30秒。
2. 压力传感器:常用的有电气式压力传感器,将被测压力的变化转换为电阻、电感等各种电气量的变化,从而实现压力的间接测量。常用的有压差开关、表压传感器、静压传感器等。
3. 流量传感器:常用的是电磁流量计,由法拉第电磁感应定律知,在磁场中运动并切割磁力线的导体中会有感应电动势产生,此感应电动势与流体的体积流量呈线性关系。如果是改造还可以采用超声波流量计,方便安装和维护。
4. 湿度传感器:用于测量室内空气相对湿度。
5. 液位传感器:用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。
在自动控制系统中,它接受控制器输出的控制信号,并转换成直线位移或角位移,来改变调节阀的流通截面积,以控制流入或流出被控过程的物料或能量,从而实现过程参数的自动控制。
6. 风阀执行器:用于控制安装于新风、回风口的风阀,既可进行开关控制,也可进行开度控制。执行器设有万能夹具,可直接夹持在风阀的驱动轴上,设有手动复位钮,在故障时可手动调节。根据风管横截面的大小可选择不同钮矩的执行器。
7. 水管阀门执行器:与阀门配套使用,有开关式和调节式两种,开关式一般口径大,在冷热站中用于控制各系统工艺管道的开启和关闭、各种工况间的切换等;调节式主要用于控制流量,在空调机组中,根据控制器的温湿度设定值控制回水流量和蒸汽加湿的流量,使温湿度维持在设定值。
现场控制器(DDC)
DDC是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器,它是一个完整的控制器,有应有的软硬件,能完成独立运行,不受到网络或其它控制器故障的影响。根据不同类型的监控点数提供符合控制要求和数量的控制器。每处DDC 具有10-15%点数的扩充或余量。
(1)控制器构成符合以下要求:
A) 以32位或16位微处理器的可编程DDC
B) 具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力
C) 具有电源模块
D) 具有通信模块
E) DDC 有在模板LED显示每个数字输入,输出点的实时变化状态。当外电断电时,DDC的后备电池可保证RAM中数据在60天不掉失。
F) 当外电重新供应时,在无需人工干预的情况下,DDC能自动恢复正常工作。
G) 当DDC存储的数据非正常丢失时,用户可通过现场标准串行数据接口和通过网络操作将数据重新写入DDC控制器。
H) DDC的操作程序与应用程序皆采用PPCL高级语言编写。
I) DDC程序的编写,修改既可在中央站上进行,也可通过便携机进行。
J) DDC在外电断时,同时后备电池丢失时,能存储其应有程序。
K) DDC的采集精度与传感器的精度相匹配。
L) 工作环境:温度0度到50度,相对湿度0-90%
M) 电源:AC220V, ±10%,50HZ。
2)DDC具备以下功能:
定时启停自适应启/停
自动幅度控制需求量预测控制
事件自动控制扫描程序控制与警报处理
趋势记录全面通信能力
中央监控站
中央管理工作站系统由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成,是BAS系统的核心,它直接可以和以太网相连。整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,内装工作软件提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形,为用户提供一个非常好的、简单易学的界面,操作简单,操作者无需任何先验软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。
安装位置选择
避免安装在阳光直射的位置,远离有较强振动、电磁干扰的区域,安装位置不应破坏建筑物外观的美观和完整性,室外温湿度传感器应有防风雨装置;
应尽可能远离窗、门和出风口的位置,如无法避免则与之距离大于2m;
并列安装的传感器,距地高度应一致;常规室内温湿度安装高度为2.2m。
B、线管敷设温度传感器到DDC控制柜之间的连接应符合设备要求,尽量减少因接线引起的误差,对于1K欧铂电阻温度传感器,接线总电组应小于1欧。
C、风管式温湿度传感器安装:
传感器应安装在风速平稳,能反映风道温湿度的位置;
传感器安装应在风管保温层完成后,安装在风管直管段或应避开风管死角位置和蒸汽放空口位置;
风管式温湿度传感器应安装在便于调试、维修的地方;
风管式温湿度传感器安装尽量在风管保温层完成后再安装。
关于智能建筑的相关知识,今日就为大家讲解到这了。相信看到这的朋友对于智能建筑是什么以及智能建筑有什么设备都有所了解了吧。若想了解更多相关资讯,不妨关注千家楼宇自控网,更多精彩内容尽等着您哟!
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