Delta楼宇自控标准方案.docx
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Delta楼宇自控标准方案.docx
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Delta楼宇自控标准方案
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一. 需求分析··································· 3
1. 楼宇自控对象分析 ······························· 3
2. 本工程 BAS 的特点 ······························· 3
二. 本工程楼宇自控系统(BAS)的目标 ························ 4
1. 创造舒适环境 ································· 4
2. 降低运营能耗 ································· 4
3. 保障设备的安全 ································ 4
4. 实现物业管理现代化 ······························ 4
5. 为系统集成奠定基础 ······························ 4
三. 楼宇自控系统的选择······························· 5
1. 更专业 ···································· 5
2. 注重技术 ··································· 5
3. 可靠的产品 ·································· 5
4. 全面的开放 ·································· 5
5. 面向系统集成 ································· 5
6. 以人为本 ··································· 6
7. 优秀的业绩 ·································· 6
8. 完善的服务 ·································· 6
四. 设计依据··································· 6
五. 系统设计范围································· 6
六. 系统说明··································· 7
1. 设计原则 ··································· 7
2. 系统结构 ··································· 8
3. 操作软件 ··································· 9
4. DDC 控制器 ·································· 10
5. 现场设备 ··································· 11
.
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七. 控制方案··································· 11
1. 新风机组 ··································· 12
2. 空调机组 ··································· 12
3. 冷水系统 ··································· 13
4. 热力系统 ··································· 13
5. 热交换系统 ·································· 13
6. 送、排风系统 ································· 14
7. 给排水系统 ·································· 14
8. 照明控制 ··································· 14
9. 供电系统的监控 ································ 14
10. 电梯系统·································· 15
11. 风机盘管控制································ 15
12. 楼宇设备与机电设备的联网··························· 15
13. 电话界面系统································ 15
八. 工程实施··································· 15
1. 工程实施计划 ································· 15
2、考察及培训 ·································· 17
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智能大厦是当代高新技术的产物,是一个国家、一个地区、一个实体综合实力的象征。
而楼宇
自控系统是当前智能建筑的基本条件,一幢建筑的弱电工程应以楼宇自控系统为主线。
可以说楼宇
自控技术的设计和应用决定了智能建筑最根本的问题,它将关系到今后本建筑的综合活力及生命力,
关系到大楼未来几十年的使用效果,关系到业主投资的回报。
本楼宇自控系统方案将根据招标书要求及用户的需求,切实结合本工程的特点,充分发挥我公
司在楼宇自控系统设计和 Delta ORCA 楼控系统的技术优势,向甲方提供楼宇自控系统的综合解决方
案。
一. 需求分析
XXXX 大厦位于中国的 XXXX,其建筑面积约 XX 万平方米,由地下 X 层、地面 XX 层组成。
是集商
贸、休闲娱乐、办公等多种业务功能的高档综合性大厦。
1. 楼宇自控对象分析
(1)建筑物特点
Ø运营耗能大
由于建筑物是高层结构,建筑面积大、公共场地多,大厦的运营耗能大而且空调与照明等
设备负荷变化也很大,必须要对整个楼内的耗能设备进行严格监控。
据统计在一个智能大厦的
运营费用中,空调与照明系统的能量损耗约占整个能量损耗的 50%以上。
在本项目中由于大厦内
商场、庭院等大量客流移动的公共场地多,其耗能比一般大厦更多一些。
所以要对大厦内的空
调及照明系统进行实时监控和节能管理,合理控制机组的开启台数与运行时间。
Ø功能分区多
每个区域工作时间不同,对工作环境温度要求也各异,所以对于暖通空调、照明、机电设
备的运行管理要求也就不同。
(2)机电设备特点
Ø机电设备种类繁多、位置分散
设备种类包括制冷机组、热交换器、冷却塔、各种水泵、送排风机、空调机组及新风机组、
照明设备、高低压配电设备、电梯、扶梯等。
这些机电设备位置分散、遍布整个楼内(地下 X
层至屋顶),这将给未来的物业管理带来诸多不便。
Ø耗能设备占的比率大
X 台冷冻机组、X 台热交换器、XX 台空调/新风机组。
(3)形象特点
本工程为“高档综合性大厦”,是高层经济、技术及文化交流的窗口,应突出其建筑物智能
化与现代化形象,以利于提高建筑物的档次并有助于业主的投资效益。
2. 本工程 BAS 的特点
(1)BA 系统结构复杂
Ø 本工程总 I/O 容量近 XXXX 点,根据相关标准应按中等规模的 BA 系统定位为宜。
Ø XX 层高层结构、设备机房分散,BA 系统的网络拓扑结构应满足此建筑结构的特点。
为提高
系统可靠性,将 DDC 和被控机组一对一进行配置。
Ø 本工程 DDC 节点数目多、现场总线距离长,为了保证网络结构的合理性及系统实时性,采用
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X 个系统管理器,控制器与工作站间采用以太网结构以提高传输速率(10Mb)。
(2)监控要求高
Ø 本工程的冷热源系统为主要能源监控对象,为了提高计量及监控精度,拟选用输入/输出 A/D
转换精度为 16 位的 DDC。
还
Ø 对本楼最大的耗能设备—冷冻机组的控制除满足标书要求的控制功能外, 应引入冷量负荷
台数控制。
此外如果冷冻机组自身带监控设备时应通过网络接口(网关)纳入 BAS 系统,以
便监控机组内的运行参数。
Ø 本工程对电量参数监视要求高,点数相对也很多,为提高系统的可靠性且降低工程成本,选
用传感器、变送器、通讯为一体的多功能电计量产品为宜。
Ø 建议对所有纳入 BA 系统的送排风机都应同时纳入消防的监控之下为宜,而且消防的级别应
高于楼控。
消防、楼控和电气的控制接口,可通过对电控箱线路的联合设计实现。
(3)BA 产品选型的要点
Ø 为便于用户的维护应对 BA 系统所用各类现场设备如:
传感器、控制器、阀门、执行机构采
用同一品牌的产品。
Ø 为便于与第三方设备或系统集成,应选择采用开放性、国际标准(ISO16484-5)BACnet 协
议通讯的 BA 产品为宜。
Ø 考虑 BA 系统 I/O 的不确定性以及便于扩展等因素,应采用具备通用输入/输出功能的 BA 产
品为宜。
二. 本工程楼宇自控系统(BAS)的目标
1. 创造舒适环境
为使用者创造一个安全、方便、舒适、高效率、高品质的人工环境。
2. 降低运营能耗
对耗能大户如暖通空调、冷热源装置、照明等机电设备严格进行监控、以节约能源、降低运营成
本。
3. 保障设备的安全
把楼内的机电设备纳入楼宇机电设备自动管理系统( BMS)内,以实现对每一台设备的在线实时
监控并进行科学的管理,确保各类机电设备的安全、可靠地运行并得到及时维护延长其使用寿命。
4. 实现物业管理现代化
BAS 的主要任务之一是对机电设备实现优化管理,达到自动化、智能化,从而实现优化物业
管理,在合理的投资下尽量提高建筑物的智能化与现代化的形象,以求最大的经济效益。
5. 为系统集成奠定基础
采用国际标准(ISO16484-5)开放型 BACnet 协议的 BA 产品,为楼内其它弱电系统的集成提
供软件、硬件平台。
综上所述并根据相关标准,建议本工程的 BA 系统按甲级定位。
.
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三. 楼宇自控系统的选择
楼宇自控(BA)系统的选择必须要满足标书及业主的要求,同时要符合“智能建筑设计标准”
(GB/T50314-2000),要充分考虑其技术的先进性、系统的开放性、可靠性及可扩展性。
根据本
工程楼宇自控系统设计的总体要求,其功能需要达到国际先进、国内一流的水平,而楼宇控制系
统是实现大楼弱电系统集成的关键。
在选用产品时,首先应从该智能建筑的要求出发,要充分分析和考虑市场可供商品的特性及
其产品的市场定位,选择适合于自己建筑特性的产品。
业主在选择楼宇自控系统产品时首先要对
产品进行性能/价格比较,其次一定要与自控集成商和使用单位一起对建筑物的自控系统方案进
行优化,根据自己的投资预算和实际需求,合理选择最具有节能功能、方便管理的自控方案,使
自控系统达到先进、完善、易用的水平。
在 本 工 程 中 我 们 选 择 了 加 拿 大 Delta 控 制 公 司 的 ORCA ( Open Real-time Control
Architecture 开放实时控制结构)楼宇自控系统,采用该产品基于以下原因:
1. 更专业
加拿大 Delta 控制公司是一家专业的楼控产品生产商,具有二十多年的楼控经验,该公司的
产品涵盖了楼控的所有需求,值得一提的是该公司除了楼控产品没有其它产业。
2. 注重技术
Delta 控制公司是技术型企业,在该公司的发展历程中,没有并购、重组等商业运作,一直
是技术发展走在市场宣传之前。
例如:
进入中国市场之前,已经在研发层次对产品进行了调整,
针对‘只监不控’的市场需求,增加了全输入 DDC 和扩展模块;面向中国用户习惯修改了软件界
面等,以确保满足中国用户的需求。
3. 可靠的产品
ORCA 系统是非常健壮的,任何一个控制器故障都不会使系统瘫痪,甚至在网络接线出现故障
时,每个控制器都可以单独运行。
网络通讯是完全对等的点对点无主从方式,系统运行不依赖任
何一个硬件设备。
该公司及所有产品已经通过以下认证:
ISO9001:
2000、FCC、UL916、CE 等,
完全能够满足业主的技术要求。
4. 全面的开放
ORCA 系统的基础是公开的 BACnet(ISO16484-5)开放型网络协议,任何生产商都可以获得
该协议,这从根本上确保了设备集成的可行性,保护了最终用户的投资,因为所有的符合该协议
的设备都可以全透明、无缝地接入 ORCA 系统,地位和 Delta 公司的 DDC 一样。
Delta 公司是 BACnet
协会(非赢利组织,推进楼控系统的开放)的创始会员,正是由于 Delta 公司开放的态度,才迫
使一些保守的楼控产品生产商部分地‘支持’BACnet 协议。
5. 面向系统集成
ORCA 系统基于 WINDOWS NT/98/95/2000 平台的系统软件包,可直接进入大厦的计算机网络集
成系统,并且提供 DDE/OPC 软件,与其它进入集成系统的各子系统进行信息交换,这是系统集成
中重要的环节,这也是该系统开放性的充分表现。
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6. 以人为本
ORCA 系统处处体现了对人的关怀,从系统的研发直到售后服务,先进的技术无处不在,但决
非仅仅为了‘先进’,而是带来实际的方便。
例如:
远程 I/O 模块降低了现场布线的工作量、DDC
上的服务接口避免调试和维修工程师在各楼层跑来跑去、多媒体的采用使报警不再是枯燥的‘嘟
嘟嘟’的声音,而是‘请注意,一号通风机不转了’的语音信号等等。
7. 优秀的业绩
Delta 产品的业绩遍布世界各地,在加拿大占有 60%以上的市场份额,在美国有 20%以上的市
场份额。
具有代表性的工程有:
加拿大温哥华机场、加拿大国家档案馆、美国华盛顿商务中心、
泰国皇家会议中心等;该公司产品进入中国市场较晚,在国内也有中国科技会堂、北京万邦大厦、
甘肃省博物馆等几十个项目。
8. 完善的服务
Delta 控制公司承诺所有产品一年质量保证,所有工程定期回访,以协助用户解决实际运行
中发生的问题和预防可能发生的问题。
四. 设计依据
Ø招标书技术文件
Ø民用建筑电气设计规范
Ø智能建筑设计标准
Ø局域网总线标准
Ø工业自动化仪表工程施工及验收规范
Ø中国采暖通风与空调设计规范
Ø电气装置工程施工验收规范
(JGJ/T16-92)
(GB/T 50314-2000)
(IEEE802.3)
(GBJ93-86)
(GBJ19-87)
(GBJ232-82)
Ø本工程相关图纸
五. 系统设计范围
我们对 XXX 大厦内的各机电设备包括暖通空调系统、送排风系统、给排水系统、变配电系统、
照明系统、电梯系统等主要设备采用计算机集中式的自动化监控和管理模式。
以达到对各类机组
提供可靠的、经济的优化控制。
由于 XXX 大厦是以 XXX 为主要功能的空间结构,其使用特点为时间性强,人员流动高,空间
结构大。
因此,我们在设计中通过设置室内温度传感器,增加采样点,计算平均值,并以此调整
设定温度,可以大大改善室内的温度控制性能,节省能源。
同时,针对大厦内人员变动大的特点,
通过增加安装二氧化碳传感器来检测空气质量并连锁新回风比例控制,启停相应的排风设备,以
创造一个更为舒适的空气环境。
给排水系统的检测控制功能主要体现在检测消防水池以及污水池的水位,控制水泵的开关以
及高低水位和水泵故障报警。
主要通过对水泵的控制达到节省能源的目的。
供电系统中的检测主要在于检测低压供电部分,由于低压的每个供电回路,其供电对象比较
具体,因此,这些参数对于大厦的管理人员非常有用,基于这些参数,可以分析大厦内各主要用
.
.
电设备的用电情况,为更有效率的用电,或科学的用电提供帮助。
照明控制系统可以将馆内的照明设备按需分成若干组以时间区域程序来设定设备的开关,以
达到节能的效果。
为保护文物灯光可实行灯光调节。
当有事件发生时,照明设备可以做出相应的
联动配合,联动相应的区域照明等打开。
大厦内的电梯是由独立的控制系统控制的 ,由电梯供应商提供。
楼宇系统通常只是监视每部
电梯的一些参数,以便操作人员可随时间是这些信息,如遇紧急情况,可以及时的发现,及时处
理。
六. 系统说明
楼宇自控系统(或称楼宇管理系统)是由中央管理站、各种 DDC 控制器及各类传感器、执行
机构组成,并能够完成多种控制及管理功能的网络系统。
它是随着计算机在环境控制中的应用而
发展起来的一种智能化控制管理网络。
目前,系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计
产生,发展成标准化、专业化产品,从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活,系统的运行
更加可靠,系统的投资大大降低。
Delta 的 ORCA 系统应用于大楼及能源管理,是国际上最先进的系统之一。
ORCA 统适应性非
常强,系统组成为模块化,可分为不同等级的独立系统,每级都具有非常清楚的功能和权限,这
就使 ORCA view 既可用于单独的楼宇管理,也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理。
1. 设计原则
Ø可靠性
大厦内设备的安全可靠性是比较和选择设备的一个必须放在突出地位的指标。
在设计中整个
系统充分体现了分散控制、集中管理的特点,保证每个子系统都能独立控制,同时在中央工作站
上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。
该系统当中的各级别设备都可独立
完成操作,即在同一时刻组成不同级别的集散系统(或不同级别的结构组织形式),使用接口非
常亲切,其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性,同时使系统可靠性大
为增加。
ORCA 在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点,保证每个子系统都能独立控制,同时
在中央工作站上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。
ORCA 系统当中的各级别设备都可独立完成操作,即在同一时刻组成不同级别的集散系统(或
不同级别的结构组织形式),使用界面非常亲切,其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保
证了系统的配套性,同时使系统可靠性大为增加。
Ø先进性
是指设备性能先进,自动化程度高,充分考虑操作者。
ORCA 产品在可编程性和网络扩展方面
提供了强大的功能,可与其它厂家的系统或产品联接。
ORCA 优越的管理层网络通讯功能,能够使不同楼宇间的控制系统联系起来组成一个群集系
统。
网络结构的开放性和兼容性,确保了它和先进通讯技术结合的能力,并且保证系统结构在产
品更新换代时的延续性。
Ø舒适性
使用 BA 系统的目的是既高效、节能又造就人体舒适的环境。
我公司在设计中充分的利用了
ORCA 系统的灵活的编程能力,灵活调节新风量、新风温度和风速,确保人体舒适,同时节约能源。
Ø经济性
.
.
在满足大楼舒适性的条件下,楼宇控制系统通过合理组织设备运行,使大楼的运行费用最低。
即以能耗最低值为控制标准,进行优化系统控制。
通过合理编程,我们可以均衡机电设备寿命,这样可以做到有计划的分批的维修、更换,减
少随机故障,降低维护费用。
我公司充分利用了 ORCA 系统的开放性,将其他系统的操作集成在一个操作界面,降低了业
主的管理费用。
ORCA 结构形式为模块式,控制方式极其灵活,控制层的维护和扩展极为方便。
使得楼宇管理
系统可以很方便地扩展,节省初期投资,系统各部分可分别随调试完成投入使用。
2. 系统结构
ORCA 采用了多层网络结构和世界先进技术,使得 ORCA 集散系统无论在可靠性和技术上都是
世界领先的水平。
管理网(可选):
通过国际互连网建立虚拟数据通道,这样可以在世界各地查询、操作多个
楼控系统。
只需要普通的网页浏览器软件即可。
一级网:
采用以太网进行数据交换,实现区域性高速数据联网。
二级网:
通过 Peer To Peer Network(同层总线共享无主从方式),可以连接多台控制器组
成一个区域性应用,例如:
冷冻系统。
I/O 扩展网:
每台 DSC 或 DAC 的扩展网可连接多台独立式单元控制器或扩展模块。
为系统扩
展及连接分散的 I/O 提供了方便,同时减少了布线材料和工作量,提高了可靠性。
.
.
3. 操作软件
络至
上
ORCAview
工作站
ORCAview
工作站
ORCAview
工作站
级
网
以太网
BACnet IP
DSC-1616EDSC-1616EDSC-1616EDSC-1616E
RS-485
BACnet MS/TP
DFM-404
风机盘管
共 37 组
DAC-633
DFM-200
新风机组
共 37 组
DAC-633
DFM-220
空调机组
共 13 组
DAC-633
DFM-200
新风机组
共 34 组
DAC-633
DFM-200
新风机组
共 25 组
RS-485
LINKnet
DFM-404
照明箱
共 25 组
DAC-606
DFM-1600
DAC-606
DFM-1600 DFM-160
通排风系统
共 16 组
给排水
共 3 组
0
图例:
DSC-XXX:
系统控制器
DAC-XXX:
应用控制器
:
:
:
网络中继器
:
:
:
网络终端器
DAC-1600
DFM-1600 DFM-400
电梯
共 1 组
中央工作站系统由 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,内装中文
ORCAview 工作软件提供给操作人员三维动态、多媒体操作界面,为用户提供一个直观的、简单易
学的界面。
该软件操作简单,操作者无需任何软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制
系统。
关键事件均设计了多媒体语音提示,避免操作员长时间盯着屏幕。
系统可连接一台或以上的工作站作为副控器,作辅助控制和备份之用。
ORCAview 主要功能如下:
指令输入及菜单选择的方式
.
.
操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外,亦可以通过“鼠标”进行操作,包括启停设备、
更改设定点等各项操作。
Ø 图形及文字显示
操作员可决定以图形或文字方式将纳入到楼宇自控系统内每一个监控点在操作站显示出来。
Ø 多方面资料的显示
操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料,以便容易对系统内不
同表现进行分析,真正做到了实时和多任务。
Ø 无级的密码保护
A)任意多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具 ,管理及限制不同部门人员
使用楼宇自控系统, 同时防止系统被非有关人员使用,提高系统的安全性。
B)密码系统从最高级往下可以分任意多级,直到单个设备的操作。
C)当操作人员离开前忘记撤去密码所容许的操作深度时,系统提供一个可调时间的密码失效功
能,自动将操作人员的密码撤去,使系统可继续受密码的保护。
Ø 记录及摘要
系统自动跟踪操作员的操作并制作记录表,可在显示屏显示或打印出来,并可存放在硬盘 /
软盘内,便于查询。
Ø 节能软件
软件程序能在系统内自动运行而不需要操作人员的介入。
同时软件有足够的灵活性,让用户
根据现场
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