WEBS楼控方案.docx
- 文档编号:14766820
- 上传时间:2023-06-27
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:251.46KB
WEBS楼控方案.docx
《WEBS楼控方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《WEBS楼控方案.docx(26页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
WEBS楼控方案
第1章建筑设备监控系统
1.1系统概述
楼宇自控系统(BAS)是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物,使大楼具有智能建筑的特性。
对于本工程的智能化系统中最重要的系统-楼宇自控系统来说,在本工程中将完成对通风系统,排水系统、进行监视和控制,从而实现创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境,提高管理水平,达到节约能源、节约人工成本的目的。
1.2设计原则
参照相关图纸及技术文件,我们在设计本系统时遵循如下原则:
●可靠性设计原则
采用高品质产品,保证产品质量的高可靠性、性能的高稳定性,。
并确保在今后较长
时间内具有先进性、稳定性、可靠性。
●实用性设计原则
系统具备完成工程所要求功能的能力和水准,符合本工程实际需要和国内外有关规范
的要求,所选设备实现容易、操作简单、维护方便。
●先进性设计原则
系统应是在满足可靠性和实用性要求前提下的最先进的系统,选用设备均为国际、国
内知名厂家的产品,是这些厂家近年来的新型号产品,或是专利产品,并能够满足对设备性能指标的要求。
●一致性设计原则
系统遵循开放系统的原则。
系统应依据系统具备长期稳定工作的能力,所有选用设备
均符合我国或国际上的质量及可靠性标准。
根据技术指标的一致性、可互换性选定设备,使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性且方便扩容。
●专业化、标准化设计原则
1
严格按照用户需求和现行的国家标准、规范,并参照国际上通用规范进行设计。
●经济性设计原则
系统满足性能与价格之比在同类系统和条件下达到最优,选择最佳性价比的设备,保
护用户投资。
1.3需求分析
本项目智能化建设,以先进、成熟、适度超前的信息技术、控制技术和管理与决策系
统为依托,营建一个具有国内高标准的智能化建筑。
节能管理是建筑综合管理的重要内容,同时也是为了满足国家对于节能减排指标的要
求,由于智能建筑的机电设备采用自动化监控方式,使智能建筑利用先进的综合节能技术
成为可能。
利用先进的计算机控制技术对空调、电力、给排水、照明等系统采取集中远程
管理,分散控制的方式,旨在创造一个高效、舒适、安全的环境,并尽量降低其系统的造
价,最大限度节省能耗和日常运行的各种费用,保证各系统能得到充分、高效和可靠地运
行,并使各项投资能给招标人一个很高的回报。
●系统向上纳入大楼整体管理体系
通过标准的数据库及网络技术融入大楼整体资产管理体系,实现对其资产的整体管
理。
●提高用户工作运营环境的舒适度
提高用户已及其客户的满意度,大量机电设备的应用其最主要的一个目的就是为日常工作和生活带来便利,同时也保证环境的舒适和安全。
楼宇自控系统的应用是完全尊重和坚持这一原则的,所有的控制措施和节能措施,均不能违背这一基本点。
而且,正是采用了楼宇自控系统,使我们能够更直观更方便的对环境指标进行监视,通过楼控系统的分析,对空调、送排风等设备进行控制,保证环境的舒适度。
●节能以及能源管理
通过先进的技术手段以及优化的控制管理模式,实现对建筑耗能的监测、数据采集、
能源绩效分析,利用最优能源策略实现能源使用效率持续改进。
楼宇自控系统通过电脑控
制程序对全楼的机电设备进行监视和控制,统一调配所有设备用电量,可以实现用电负荷
2
的最优控制,有效节省电能,减少不必要的浪费。
本工程作为现代化的建筑来说,电力的
消耗是非常惊人的。
大楼中各种设备都是“耗电大户”。
以空调系统为例,其消耗的电能
更是惊人;在大楼配置楼宇自控系统之后,系统可根据设置在大楼各处的传感器所检测的
数据,计算出大楼实际的冷负荷,与机组的制冷能力进行比较,如果能力富裕很多,说明
设备组全部开动是没必要的,就按程序中事先指定的顺序关闭其中的一台;如果此时能力
仍然富裕很多,就顺序关闭第二台。
反之,当冷负荷增加时就顺序开启设备。
通过调节设
备开启,既保证正常需要,又降低能源消耗。
当前,在世界上有数万座建筑使用楼宇自控
系统,在这些建筑中,一般的情况下节约的能量可以达到20%,这种效益采用人工操作
是绝对无法实现的。
●节省人力
通过楼宇自控系统先进的管理监控平台,在投入使用后可以大量减少运行操作人员和设备维护维修人员,并能及时处理设备出现的问题,提高人员的工作效率。
●延长设备的使用寿命
在建筑内配置楼宇自控系统之后,设备的运行状态始终处于系统的监视之下,楼宇自
控系统可提供设备运行的完整记录,同时可以定期打印出维护、保养的通知单,这样可以
保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养,并能及时发现和处理设备的故障及故障隐
患,因此可以使设备的运行寿命加长,也就是降低了建筑的运行费用。
●保证建筑及人身安全
此外,大楼本身的安全和人员生命的安全是非常重要的。
先进的楼宇自控系统可以将
保安管理、停车管理融在同一系统中,同时可方便地与消防报警系统联网,因此可极大地
提高建筑的管理水平,减少部门之间的协调。
在美国,在对大楼进行保险时,配有楼宇自
控系统的建筑可享受到很大的优惠,由此可见楼宇自控系统的重要程度。
1.4楼控系统设计
根据工程的特点,楼宇自控系统的配置遵循分散控制、集中监视、资源和信息共享的基本原则,构成一个符合工业化标准的集散型控制系统,并能体现系统的先进性、成熟性、开放性、标准化、可扩展性、安全性与可靠性。
3
1.4.1楼控系统总体设计
首先,楼宇自控系统出于控制与监视的必要目的,必须具有集成能力,便于集成大量
的设备,这些设备可能使用开放的协议,也可能是非开放的私有协议;无论使用何种协议,
楼宇自控系统必须有能力将其集成到自身系统中来。
对于大楼的楼宇自控系统BAS来说,就需要对系统的开放性与可集成程度进行严格
要求,只有在这种严格的要求下选择的系统,才可以为用户今后的弱电系统集成提供可能。
系统具有的集成与开放优势如下:
●数据库层面的开放支持
系统支持多种业内流行的数据库,用户只需根据需要定制相关的软件。
包括:
MicrosoftSQLServer支持
Oracle支持
IBMDB2支持
●对开放系统的支持
楼宇自控系统对于业内开放的系统进行支持尤为关键。
我们为用户提供的系统支持业内大部分的开放系统,如LonWorks、BACnet、Modbus、OPC等。
●对私有协议的支持
系统为非标准私有协议的连接提供了工具软件和应用程序编程接口(API)。
开发语
言为安全可靠、易于掌握的Java语言。
这个强大的工具包可以让用户管理和集成多种协议。
而且可以实现本地控制和通过网络进行远程管理。
1.4.1.1基于WEB和B/S的网络架构
基于用户的需求与工程实际,我们选择基于WEB的网络架构,服务器和客户端的结
构采用Browser/Server(B/S)架构。
传统的Client/Server(C/S)结构是两层的模式,即数据存取模块放在服务器一侧,
在客户机一侧集中了用户界面和应用程序模块,用户界面和应用程序模块在设计时混为一
体。
随着Internet的广泛应用,Browser/Server结构应运而生,成为众多厂家竟相采
用的一种技术。
Browser/Server结构其实也是一种Client/Server结构,它以
WebServer为服务器软件,以浏览器为客户端软件。
4
1.4.2子系统设计
1.4.2.1导流风机的监控
针对大楼的导流风机分布情况,设计采用分组控制,其监控内容如下:
●分组回路的状态、故障、手自动状态;
●分组回路的启停控制;
●根据实际时间安排启停风机。
风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。
在一些特别的情况,如加班情况,风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动,用户也可选择在BAS操作站上手动启停风机。
风机连锁控制
BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的连锁监察功能。
在设定此功能后,BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致,如果不一致时,BA系统会同时定义此状态点与控制点是故障的,并以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员做出相应的处理工作。
而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日后检查之用。
风机跳闸报警监察
控制器控制器会监察风机跳闸报警。
在有报警时,停下风机并以声光报警形式在操作站上显示,以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。
而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日后检查之用。
风机状态监测
BA系统对风机运行时间予以积累,并允许用户自行设定测量设备的累积运行时间,
以便维修人员在设备运行至一定时间后,进行维修工作。
风机手/自动状态监测
BA系统对风机处于手动或自动状态进行监测。
当处于手动状态,用户在中控室无法
对风机的启停进行遥控;处于自动状态时则可以遥控。
不同的状态在操作站上有不同的显
示,而BA系统也会将有关的事项一一记录,以作日后检查之用。
1.4.2.2排水系统的监控
●排水系统的主要监测内容如下:
5
监测排污泵运行状态、故障报警、手自动状态;集水坑超高水位监测;
●监控功能:
系统启动后通过彩色图形显示,显示不同的状态和报警,显示每个参数的值,系统每一点都有列表汇报,趋势显示图,报警显示;
累计水泵的运行时间、提示切换水泵的开启顺序,使各设备的使用时间保持均衡,从
而延长水泵使用寿命。
以上工作状况通过网络通讯可将现场情况用文字或图形显示于中央控制室内的中控
机的彩色显示屏上,供操作人员随时使用,其中的重要数据可通过打印机打印出来作为记
录。
1.4.3产品选型说明
从产品质量及网络技术性能的先进性、操作软件功能、价格以及业绩和售后服务等综
合考虑,目前在国际上具有几十年历史的、著名的BAS系统专业公司及产品非常的多,
综合考虑本工程的系统需求以及当今楼控系统产品的技术发展趋势和产品的稳定性、性能
价格比等各种因素后,我们建议选用美国Honeywell公司的基于WEB技术的WEBs
(Web-EnableBuildingsolution)楼宇管理控制器系统。
Honeywell公司的WEBs系统完全符合我们前面系统架构设计中所述的所有要求。
此外,根据现行国家规范和业主项目实际情况的要求,我们在对本工程楼宇自控系统
的选型中遵循以下的原则:
先进性:
系统采用Honeywell公司的最新一代WEBs-AXTM(Web-EnableBuildingsolution)楼宇管理系统平台。
HoneywellWEBs的技术核心是具有开创性的Niagara
体系架构。
该体系架构为一个良好的开放的楼宇自控管理平台,与Honeywell最新的、
完全开放的、使用BACnet技术的优秀的Spyder控制系统相结合,为用户提供先进、开
放的最佳解决方案。
标准化:
本次选用的HoneywellWEBs平台支持JAVA、BACnet;而Honeywell
的Spyder系列的控制器及扩展模块均采用开放的BACnet技术,所有支持BACnet的第三方设备均能进入现有网络,所以备品备件易于取得并有适当的替代品,在国内具有良好的支持。
6
实用及方便性:
系统可容纳本工程内机电系统的不同控制管理的需要。
突出体现现代管理“以人为中心”的思想,给内部工作人员、客人以舒适,给管理人员以方便。
智能化的管理为本工程的正常运营提供必要的手段。
可靠性:
采用集散型控制系统,即将任务分配给系统中每个现场处理器,免除因系统内某个设备的损坏而影响整个系统的运行。
联接于同一网络的多台Spyder控制器能进行点对点的通信,分别执行不同的任务或同一任务的不同程序段,不需通过上一级处理器。
开放性:
管理平台支持BACnet、LonWorks、Modbus等标准协议。
提供JAVAAPI,对私有协议的开发集成提供了可能。
对业内大多数数据库系统提供了支持。
支持Java、Web等开放的IT技术。
控制系统则采用了开放的BACnet技术。
扩展性及灵活性:
系统具有可扩充性,以便将来扩展网络服务范围的需要。
系统采用BACnet扩展技术,从DDC配置分析表可看出DDC在系统上已具有冗余考虑,并在设备方面也做了部分冗余设计。
系统可在日后任何地方加插现场控制器及操作员终端而不会影响本系统正常操作。
经济性:
HoneywellWEBs系统具有很高的性能价格比。
并且其强大的设备管理功能,能最大限度的降低设备的运行成本;系统中的现场处理器足够应付日后技术的快速发展,现阶段的投资可以得到充分利用及保护。
1.4.3.1HoneywellWEBs系统架构
HoneywellWEBs:
新一代先进的楼宇管理控制平台系统
HoneywellWEBs是Honeywell最新推出的新一代先进的楼宇管理系统。
HoneywellWEBs的技术核心是具有开创性的Niagara体系架构。
在Niagara体系架构思想的指导下,Honeywell成功推出WEBs系列产品,用于楼宇控制系统、工业控制领
域和能源管理市场。
使用HoneywellWEBs新一代先进的楼宇管理控制平台,可以通过
一个web页面实时的,安全的有效的管理整个大楼的设备,从而降低成本,提高工作质量
和工作效率,提高企业的市场竞争力。
系统架构说明
其系统架构如下:
7
浏览器
WEBPro-AX
远程工作站
以太网络
Ethernet
TCP/IP,BACnet,XML,HTTP…
WEB控制器
RS232/458
其他控制系统
浏览器
WEBSTATION-AX
及总线
数据服务
BACnet/IP或
Modbus/TCP
由上面系统架构可以看出HoneywellWEBs系统符合本工程楼宇自控系统选型的要
求。
其架构如图所示,系统网络结构模式为分布式控制的方式,由管理层网络和监控层网
络组成。
开放的WEB系列控制器能大量节省监控系统的投入和运行费用。
例如采用标准的浏
览器(IE、FireFox等)可以省去许多传统控制系统的“前端”费用;这意味这任何一位
用户只要在其PC机上使用其中一种浏览器,在获得授权和密码时,都可以访问系统数据。
1.4.3.2系统设备配置设计
BAS系统的主要配置如下:
本系统包括中央管理计算机、网络传输设备、网络控制器、直接数字控制器(DDC)、等设备组成。
系统架构示意图如下:
8
1#,2#,3#大楼楼控中央系统配置相同,采用中央站由1台计算机及一台WEB300
网络控制器作为中央处理设备,放置在中央控制室,用户在获取授权及密码情况下直接通
过IE浏览器访问网络控制器,对机电设备进行管理。
每台网络控制器通过4条BACnetMSTP通讯总线连接现场的DDC控制器,楼控设备主要分布在地下2层到地下5层,设计采用每层由一条通讯总线负责整层控制器通讯连接。
BACnetMSTP总线选用屏蔽双绞线,网络控制器与中央站之间走大楼内部网络。
每台DDC都由不同数量的Spyder控制器组成。
根据配置不同,有不同的容量,它们各自负责监控DDC控制器附近的被控设备。
1.5主要产品介绍
1.5.1WEB-300网络控制器
WEB-300网络控制器是适合商业楼宇应用的一款非常理想的控制器,可墙装或箱体
安装。
一台单独的WEB-300控制器就可以通过BACnet或LonWorks的接口来支持网
络设备,通过RS-485接口或RS-232接口来控制不同设备。
WEB-300可用相应的可选
驱动集成任意LON,Modbus,BACnet或非标准协议的设备。
9
技术指标
型号:
WEB-300控制器:
基本单元,包括两个以太网端口、一个RS-232端口、一个RS-485端口、一个USB端口、Web用户界面、NiagaraAX连通性和oBix驱动程序。
平台:
IBM®PowerPC®405EX400MHz32位处理器。
256MBSDDRRAM和128MB
闪存。
通信:
2个以太网端口——10/100Mbps(RJ-45连接器)。
1个RS-232端口(9脚、D型连接器)。
1个RS-485非隔离端口(主板配备3个接线端子)。
可选的通信卡:
DR-LONFT10-AX可选的78KbpsFTT10ALON®适配器和LonWorks通信驱动程序。
NPB-RS232—可选的RS-232端口适配器,带9脚的D型连接器。
NPB-2X-RS485—可选的双端口RS-485适配器,电气隔离。
256MB内存升级选项:
内存升级选项将内存容量增加到256MBDDR。
操作系统:
QNX®RTOS、ORACLEHOTSPOTJava虚拟机、NiagaraAX4.0。
底盘:
结构:
塑料、导轨或螺钉安装底盘,塑料外罩。
冷却:
内部空气对流。
尺寸:
6.3in(160mm)W×4.8in(122mm)H(含连接器)×2.4in(61mm)
D。
温度条件:
工作温度范围:
30℉至122℉(0℃至60℃)。
存储温度范围:
32℉至140℉(0℃至70℃)。
湿度条件:
10
5%至95%RH,无结露。
认证:
UL916,
CE,
FCCpart15ClassB,
BTL
1.5.2现场层DDC控制器:
Spyder是Honeywell新一代高科技、功能强大应用广泛的控制器,以前我们在昂贵
的控制器上才能拥有的功能,现在Spyder都能够轻松为您实现。
这款产品将大大的节省您的安装、编程及维护的成本,是一款非常经济的控制器。
本系统Spyder控制器共有2个型号,分别是通用的设备控制器PUB6438S、PUB4024S。
它们都支持BACnetMSTP通讯。
有多种可选功能和先进的系统技术,可以将商业楼宇控制更精确完善地实现。
控制器可以自由编程,配置灵活
PUB6438S:
包括6UI、4DI、3AO、8DO;
PUB4024S:
包括4UI、2AO、4DO.
特性如下:
●CPU:
ATMELARM7系列的32位微处理器。
●提供开放的BACnetMSTP通讯;提供服务指示灯
●容易编程和操作,使用先进的Niagara平台
●自由编程,定义输入输出功能,自定义网络变量
●内置实时时钟功能
●内置DC电源
11
●可选择是否与执行器集成
●自适应控制算法提供精确、稳定、舒适的温度控制
●先进的控制器,生命力强,不易被淘汰
●双CPU控制
1.6典型项目案例介绍
1.6.1萧山机场
项目特点
集成功能强大的自控系统集成性,便于实现系统的综合联动,易于与上位机管理系统
及其他相关系统的集成和数据共享。
开放性系统中的很多第三方设备采用软件接口连入本系统,如变配电系统等,自控
系统需具有良好的开放性,可提供丰富多样、符合行业标准的接口设备和软件。
能耗管理建筑中的主要能耗集中于动力设施、暖通空调、照明设备等方面,系统应在满足建筑使用功能、舒适度要求的情况下对空调和照明进行有效的节能管理。
集散型网络结构鉴于建筑中设备较分散的特点,集散型网络结构既符合国际标准,又能实现楼宇自控管理系统的实时集中监控管理功能。
控制分站的控制器通讯网络,应能实现各分站间、分站与中央站之间的数据通讯,分站的运行可以独立于中央站,内部网络的通讯不会因中央站的停止工作而受到影响。
系统建设目标
国内航站楼的BA系统统一由物业管理部门管理,控制机房设在国内航站楼地下层的
安防、楼宇和机电设备控制室(TOC),分别在TOC、冷冻站、机电部、污水处理厂设置
工作站。
在BA系统的设计中充分体现先进性、实用性、开放性、可扩充性、可靠性、安
全性、经济性和易维护性。
后期还将萧山机场一期国内航站楼(T1)和二期国际航站楼(T2)楼宇自控系统的点
数(约7000点)纳入到T3楼宇自控系统中,实现机场机电设备的集中管理。
解决方案
12
系统采用性能优越的基于Niagara体系架构的美国Honeywell公司楼宇自动化系统——WEBs系统,确保提供先进的设备,节能的方案以及便于维护和操作的自动控制系统,既满足高度智能化和系统集成化的技术要求,又能满足系统今后升级换代及系统扩展的需要。
系统特点
集成各种设备
基于Internet的分布式网络管理,通过Internet实现实时监控
与企业系统共享监控信息
提供一个应用服务器
支持多个开放标准及传统的系统
基于Java平台,使用JAVA虚拟机,与硬件平台无关
使用预建的部件,其它部件可即插即用
具有强大的可扩展性和极好的稳定性
WEBs系统完全满足集成、开放性、可靠性及可扩展性等要求。
Honeywell的Spyder
控制器,集合WEBs系统将完全实现集散型的监控系统。
提供了一套
先进、可靠,设计功能完善的楼宇自控管理系统。
系统网络架构描述
WEBs服务器处于楼宇设备自控系统的最高监视与管理层,通过TCP/IP连接网络控制
器,网络控制器通过双绞线通讯网络连接各楼层的现场控制器,将各种楼宇机电设备的实
时运行状况集成到WEBs服务器统一的人机交互界面,实现对各机电子系统的集中监视与
管理。
WEBs系统具有两层网络结构,即管理层网络(以太网)、监控层网络。
两层网络可以
有效地覆盖建筑内各设备的自动化控制及管理。
13
系统组成
杭州萧山国际机场二期航站楼BA自控系统,控制点数6000点,共配置10个WEB600控制器,519个现场控制器PUL6438,152台DDC控制柜。
每层的DDC控制柜,放在相应的机房中,DDC控制柜中的现场控制器通过Lonwork协议通讯,并把采集的数据上传至对应的主控器WEB600。
6个主控器WEB600放在每层相应的机房中,WEB600控制器之间通过TCP/IP协议方式通讯,并上传到上位机中,实现集中控制。
根据国内航站楼项目的机电设备配置情况,楼宇自控系统监控的内容有:
冷热源系统
换热机组系统
三次泵控制系统
自动加药系统
真空喷射式排气系统及闭式定
压补水系统
空调新风系统
VRV空调系统
送排风系统
14
给排水系统
电梯系统
智能照明系统
电动通风窗监控系统
与其他航站业务联接的子系统:
登机桥、行李盘系统
火灾自动报警系统
CCTV系统
时钟系统
系统优势
Ø实现建筑各种机电设备的自动控制和管理
送排风机的程序启停、照明回路的自动控制,设备故障报警的自动接收,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- WEBS 方案
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)