前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇樓宇自控范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵字:傳感器,報警器
中圖分類號: TU855文獻標(biāo)識碼:A文章編號:T2012-08(01)9502
1防火自動報警系統(tǒng)的設(shè)計
1.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的構(gòu)成
(1)火災(zāi)探測器分類:火災(zāi)探測器的種類很多,而且可以有多種分類方法。一般根據(jù)被測的火災(zāi)參數(shù)特征,響應(yīng)被測火災(zāi)參數(shù)的方法和原理,敏感組件的種類及分布特征劃分:感煙火災(zāi)探測器,感溫火災(zāi)探測器,感光火災(zāi)探測器,可燃?xì)怏w火災(zāi)探測器。
(2)火災(zāi)探測器的選用:根據(jù)火災(zāi)的特點選用探頭時,應(yīng)符合下述要求:①對火災(zāi)初期有陰燃階段,產(chǎn)生大量的煙和少量的熱,很少或沒有火焰輻射的,選用感煙探頭;②對火災(zāi)發(fā)展迅速,產(chǎn)生大量熱、煙和火焰輻射的,選用感煙探頭、感溫探頭、火焰探頭或它們的組合; ③對情況復(fù)雜或火災(zāi)形成特點不可預(yù)料的,可進行模擬實驗,根據(jù)實驗選用適宜的探頭。
在不同高度的房間設(shè)置火災(zāi)探測器時見表1。
表1 不同高度適用不同類別的探測器
(3)探測器設(shè)計:本文選擇集成溫度傳感器AD590和氣體傳感器TGS202用作采集系統(tǒng)的敏感元件。
火災(zāi)中氣體煙霧主要是CO2和CO。TGS202氣體傳感器能探測CO2,CO,甲烷、煤氣等多種氣體,它靈敏度高,穩(wěn)定性好,適合于火災(zāi)中氣體的探測。當(dāng)TGS202探測到CO2或CO時,傳感器的內(nèi)阻變小,VA迅速上升。選擇適當(dāng)?shù)碾娮枳柚?,使得?dāng)氣體濃度達(dá)到一定程度(如CO濃度達(dá)到0.06%)時,VA端獲得適當(dāng)?shù)碾妷?設(shè)為3 V)。
1.2火災(zāi)報警控制器
火災(zāi)報警控制器就是自動報警系統(tǒng)的重要組成部分,它的先進性是現(xiàn)代建筑防火系統(tǒng)的重要標(biāo)志。火災(zāi)報警控制器接收火災(zāi)探測器送來的火警信號,經(jīng)過處理后認(rèn)定火災(zāi),發(fā)出火警信號。一方面啟動火災(zāi)報警裝置,發(fā)出聲光報警等;另一方面啟動滅火裝置,用以驅(qū)動各種滅火設(shè)備,同時也啟動聯(lián)鎖減災(zāi)系統(tǒng),用以驅(qū)動各種減災(zāi)設(shè)備。
1.3火災(zāi)警報裝置
聲報警模塊, 聲報警電路在單片機P1口的控制下。聲音信號由一簡單的報警電路發(fā)出,P1.0接晶體管的基極輸入端,當(dāng)P1.0輸出高電平1是,晶體管導(dǎo)通,蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫,當(dāng)輸出為低電平0時,晶體管截止,蜂鳴器停止發(fā)聲。
光報警模塊,由P1口的P1.4~P1.7分別控制4個發(fā)光二極管,予以光報警,如圖1所示。P1.4~P1.7控制的燈依次為綠色(正常信號燈)、黃色(故障信號燈)、紅色(異常信號燈)和紅色(火災(zāi)信號燈)。當(dāng)這些輸出端輸出低電平時,對應(yīng)的信號燈便會發(fā)光報警。
圖1光報警器
1.4電源
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備,其主電源應(yīng)當(dāng)采用消防電源,備用電采用蓄電池。系統(tǒng)電源除為火災(zāi)報警控制器供電外,還為與系統(tǒng)相關(guān)的消防控制設(shè)備等供電。
2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和軟硬件件設(shè)計
2.1火災(zāi)報警系統(tǒng)(圖2)
圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
2.2 報警器硬件設(shè)計
2.2.1 硬件組成
如圖3所示的報警器硬件由溫度煙霧信號采集模塊、聲光報警模塊以及單片機與Modem通信模塊組成。圖中1,2,組成數(shù)據(jù)采集模塊,3,4組成聲光報警模塊,5,6組成與Modem通信模塊。其中,1為傳感器(包括煙感和溫感),將現(xiàn)場溫度、煙霧等非電信號轉(zhuǎn)化為電信號; 2為A/D轉(zhuǎn)換電路,完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。聲光報警模塊由單片機和報警電路組成,由單片機控制實現(xiàn)不同的聲光報警(異常報警、故障報警、火災(zāi)報警)功能。單片機與Modem通信模塊由單片機、GM16C550串行端口擴展芯片和RS232電平轉(zhuǎn)換電路組成,實現(xiàn)報警器經(jīng)Modem與消防指揮中心的通信。
圖3報警硬件組成
圖3所示,中心控制系統(tǒng)采用了單片機AT89C51芯片,它包括一個8位的80C51微處理器,4個8位并行I/O端口P0-P3,每個端口即可以用作輸入,也可以用做輸出。具有5個中斷源,兩個中斷優(yōu)先級的中斷控制系統(tǒng)等。芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器,用于構(gòu)成振蕩器。反相放大器的輸入端為XTAL1,輸出端為XTAL2,兩端跨接石英晶體及兩個電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。電容器C1和C2通常取30pF左右,可穩(wěn)定頻率并對振蕩器頻率有微調(diào)作用.和其他為處理器一樣,89C51單片機在啟動時需要復(fù)位。本文選用手動復(fù)位。既指通過接通一按鈕開關(guān),使單片機進入復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位電路雖然簡單,但作用非常重要。
A/D轉(zhuǎn)換電路采用了常用的8位8通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片ADC0809,電路如圖4所示。溫度、煙霧傳感器的輸出分別接到ADC0809的IN0和IN1。ADC0809的通道選擇地址A,B,C分別由89C51的P0.0~P0.2經(jīng)地址鎖存器74LS373輸出提供。由ALE鎖存通道號地址后讓ST有效,當(dāng)P2.7=0時,與寫信號WR共同選通ADC0809。圖中ALE信號與ST信號連在一起,在WR信 號的上升沿寫入地址信號,在其下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換。
EOC: 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號;
OE: 輸出允許控制端;
ST: 啟動信號;
ADDA-ADDC: 模擬開關(guān)地址.存入地址鎖存器,ALE=0時地址被鎖存;
ALE: 地址鎖存信號.有低到高電平是,把三位地址信號送入通道號地址鎖存器,并經(jīng)譯碼器得到地址輸出。
圖4 主控電路
2.2.2單片機與Modem通信模塊
當(dāng)報警器監(jiān)測到火災(zāi)信息后,除了在火災(zāi)現(xiàn)場產(chǎn)生聲光報警信號外,還需要將火災(zāi)信息按事先預(yù)留的電話號碼自動撥號通知單位有關(guān)人員,并迅速上報消防指揮中心,為此,系統(tǒng)設(shè)計了單片機與Modem通訊模塊,該模塊由單片機、MAX232芯片組成。
MAX232芯片是MAX公司生產(chǎn)的,包含兩路接收器和驅(qū)動器的IC芯片,適用于各種EIA/TIA-232-E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器,可以把輸入的+5V電平轉(zhuǎn)換為RS-232C輸出電平所需的正或負(fù)10V電壓。尤其適用于沒有±12V的單電源系統(tǒng)。MAX232的工作溫度范圍為0℃~70℃,MAX232I的工作溫度范圍為-40℃~85℃。其適應(yīng)性強,而其價格適中,硬件接口簡單,所以被廣泛的使用。
3 報警器軟件程序設(shè)計
監(jiān)控程序流程圖如圖5所示。系統(tǒng)復(fù)位后,首先要進行初始化,包括對各個控制用寄存器的初始化、設(shè)置中斷服務(wù)程序的入口地址、設(shè)置堆棧等。
圖5 流程圖
關(guān)鍵詞: 樓宇自控系統(tǒng) PLC 制冷站
1. 設(shè)計思想
(1)采用高性價比的集散型控制系統(tǒng)
(2)樓宇自控系統(tǒng)支持開放協(xié)議
(3)為生產(chǎn)人員提供舒適的工作環(huán)境
(4)將機電系統(tǒng)的運行費用降到最低
(5)各主要控制參數(shù)目標(biāo)滿足或超過業(yè)主方合同技術(shù)條款之要求。
(6)提供突發(fā)故障的預(yù)防手段
(7)采用模塊化的現(xiàn)場控制器
(8)自控系統(tǒng)支持兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
(9)監(jiān)控工作站應(yīng)提供良好的人機界面
(10)系統(tǒng)支持登錄控制、時間控制及數(shù)據(jù)記錄。具備時間和控制功能,可按
(11)系統(tǒng)具備登錄控制功能,對不同級別的操作人員給予不同的操作權(quán)限和口令。
(12)系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)記錄功能,可在指定時間內(nèi)收集、記錄監(jiān)測值,從而可以方便的制作分析報表和統(tǒng)計記錄。
(13)提供給用戶系統(tǒng)備份和恢復(fù)的簡便方法,采用Ghost8.0恢復(fù)/還原系統(tǒng)分區(qū)。
此外,為保證設(shè)計質(zhì)量及符合工程的高標(biāo)準(zhǔn),在本工程的設(shè)計過程中嚴(yán)格按相關(guān)設(shè)計規(guī)范進行實施,并與暖通、電氣等相關(guān)專業(yè)密切配合。參考的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范有:
《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314-2000)
《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50339-2004)
《建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范》(GB/T50311-2000)
《建筑與建筑群綜合布線工程驗收規(guī)范》(GB/T50312-2000)
《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ93-86)
《電子計算機房設(shè)計規(guī)范》(GB50174-93)
《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》(GBJ79-85)
《通用用電設(shè)備設(shè)計規(guī)范》(GB50055-93)
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16-87)2001修訂
《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB50057-94)
《智能建筑弱電工程設(shè)計施工圖集》(97X700上/下)
《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GBJ19-87)
2. 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
2.1 BAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置
樓宇自控系統(tǒng)管理的暖通設(shè)備包括:
(1)制冷站,包括三臺冷機,四臺冷卻水泵,四臺冷凍水泵,三臺冷卻塔;
(2)輸液車間四臺組合式空調(diào)機組;
(3)固體車間四臺組合式空調(diào)機組;
(4)屋面排風(fēng)機共21臺。
經(jīng)過總體分析以上設(shè)備的分布情況、設(shè)備的I/O點數(shù)量、各被控設(shè)備需實現(xiàn)的功能以及經(jīng)濟性考慮,最終采用美國SIEMENS公司的S7-300PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)作為該工程樓宇自控系統(tǒng)的解決方案。
本文所設(shè)計的樓宇自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)結(jié)構(gòu),包括服務(wù)器、冗余的服務(wù)器以及DDC控制器之間的關(guān)系。見下文所述:
2.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
考慮系統(tǒng)可靠性要求及規(guī)模大小,樓宇自控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采用PROFIBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。為每一臺控制器配置了一個總線通訊模塊,以減少CPU的通訊壓力,更好的處理現(xiàn)場控制任務(wù)。PROFIBUS 是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一,以其獨特的技術(shù)特點、嚴(yán)格的認(rèn)證規(guī)范、開放的標(biāo)準(zhǔn)、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應(yīng)用行規(guī),已成為最重要的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。符合: - IEC 61158 國際標(biāo)準(zhǔn)- JB/T10308.3-2001(中國標(biāo)準(zhǔn)2001 年)。這種結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)點:
Ⅰ.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點少,數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)快,網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)快;
Ⅱ.DDC控制器可選擇各種類型的控制器,功能強大??刂破髋c被控設(shè)備可實現(xiàn)一對一甚至一對多的較方便的控制模式,其控制程序不依賴于網(wǎng)絡(luò)生存,可靠性高;
Ⅲ.系統(tǒng)檢查維護較分布網(wǎng)絡(luò)更為便利。由于通訊處理器和CPU的互相獨立,使得單一控制器死機/斷電對系統(tǒng)的影響范圍較小。
2.3 服務(wù)器配置
系統(tǒng)配置兩臺工業(yè)級控制計算機作為管理服務(wù)器,且互為冗余備用。在兩臺計算機上均安裝有WinCC/Redundancy 選件,可運行兩個并行的WinCC 站。這種組態(tài)的最明顯優(yōu)點是由 WinCC 冗余系統(tǒng)完成的自動歸檔匹配所保證的數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)一臺服務(wù)器發(fā)生故障時,另一臺WinCC 客戶機就會自動切換到當(dāng)前的服務(wù)器。
2.4 DDC控制器設(shè)計
各被控對象的I/O點設(shè)置是根據(jù)業(yè)主提供的初步設(shè)計要求、暖通專業(yè)提供的工藝要求并結(jié)合《智能建筑設(shè)計規(guī)范》和本文作者的多年經(jīng)驗而得。根據(jù)I/O點數(shù)的設(shè)置,結(jié)合“就地控制、集中管理”的集散系統(tǒng)設(shè)計理念,在本工程中,采用5臺S7-300PLC控制器對暖通設(shè)備進行全面的監(jiān)控.
2.5 圖紙設(shè)計
每個DDC相關(guān)的圖紙包括:控制對象原理圖、控制器柜體圖、控制器模塊接線圖、控制器柜端子出線圖、控制柜電源回路圖、控制程序流程圖等。
3. 結(jié)論
在本文的設(shè)計以及應(yīng)用方法確定后,本文作者隨相關(guān)技術(shù)人員一起在現(xiàn)場進行了樓宇自控系統(tǒng)調(diào)試,并對設(shè)計結(jié)果進行了驗證。
設(shè)計驗證主要驗證了BAS對溫濕度控制的效果和精度,其次也對設(shè)計的其他功能、人機畫面等進行了試驗,確保系統(tǒng)實現(xiàn)設(shè)計功能和設(shè)計要求。
3.1 溫濕度控制結(jié)果
對于K301設(shè)計的溫濕度控制,其主要控制目標(biāo)在于保證輸液生產(chǎn)車間的溫度和相對濕度(簡稱濕度)。
夏季溫濕度控制效果:
在系統(tǒng)調(diào)試完畢后,對BAS系統(tǒng)的夏季控制效果進行了15天數(shù)據(jù)記錄,每日在上午10點、下午2點和6點在主要生產(chǎn)現(xiàn)場分別記錄一次采樣(AM10、PM2、PM6)。
自動控制運行下,絕大多數(shù)的溫度和濕度測點在設(shè)計要求的精度范圍內(nèi)(溫度24℃±1℃、相對濕度55%±10%)。個別記錄點的超越精度范圍,經(jīng)分析認(rèn)為由于以下原因造成:
1.由于K301的制冷/制熱區(qū)域包括生產(chǎn)車間內(nèi)各個工藝房間,而K301的溫度控制和濕度控制以這些區(qū)域的平均溫度和平均濕度(即回風(fēng)溫度)作為過程量。因此,對回風(fēng)溫度/濕度控制與生產(chǎn)房間的溫度/濕度有細(xì)微差別,造成某些時刻的精度控制超過允許值。
2.部分可能由于突然的擾動而導(dǎo)致控制精度瞬間超過允許值。
關(guān)鍵詞:樓宇 自控系統(tǒng) 電氣自動化 應(yīng)用
一、前言
樓宇自控系統(tǒng)在大型建筑中應(yīng)用比較普遍,主要是通過對各種建筑設(shè)備進行自動化控制來滿足對設(shè)備的合理利用,從而達(dá)到節(jié)約能源和人力的目的,并同時保證設(shè)備的安全運行。以往的樓宇自控系統(tǒng)主要是指建筑物內(nèi)的暖通空調(diào)等設(shè)備系統(tǒng),近些年來隨著建筑物中可控電氣設(shè)備的增加,電氣自動化已經(jīng)成為樓宇自控系統(tǒng)中不可或缺的重要部分。這里,我們針對樓宇自控系統(tǒng)中的電氣自動化應(yīng)用進行了介紹。
二、樓宇自控系統(tǒng)中的電氣自動化應(yīng)用介紹
電氣自動化設(shè)計是樓宇自控系統(tǒng)中的重要組成部分,下面我們就電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計中的電氣線路鋪設(shè)設(shè)計、電氣保護設(shè)計與電氣接地設(shè)計三個方面進行簡要的介紹。
(一)電氣線路鋪設(shè)設(shè)計
電氣線路敷設(shè)施工要求嚴(yán)格按照施工平面圖、系統(tǒng)圖以及接線圖進行施工。同時要注意電氣線路的敷設(shè)要嚴(yán)格遵守國家的規(guī)范設(shè)計進行施工。具體操作過程中,要嚴(yán)格按照如下要求進行:
電纜鋪設(shè)要進行合理的安排,不能存在交叉的情況,并且要防止電纜之間及其與其他物體之間的磨擦;
信號電線和強電電線的敷設(shè)要鋪設(shè)成直角,并盡量分開一定距離,以避免相互之間的干擾;
電源線、信號線、網(wǎng)線要進行分別敷設(shè),如果位于同一個線槽內(nèi)則需要使用金屬夾板來分開;
管內(nèi)以及線槽內(nèi)的電線不能存在接頭,如果遇到導(dǎo)線需要進行連接的情況,就應(yīng)該在線盒內(nèi)進行焊接或者使用端子連接。
除此之外,系統(tǒng)設(shè)備在安裝之前要對自控設(shè)備的安裝要求和相關(guān)技術(shù)文件非常熟悉,包括水流方向、高低壓側(cè)、供水或回水管等問題。完成布線任務(wù)以后,還要根據(jù)實際需要進行調(diào)試,從而保證布線施工的質(zhì)量。要配合專業(yè)人員對自控系統(tǒng)的調(diào)試工作做好記錄。
(二)電氣保護設(shè)計
電氣保護的設(shè)計包括以下幾種情況:
1、安全保護接地
接地的主要目的就是將電氣設(shè)備中的帶電部分的電子通過接地導(dǎo)線導(dǎo)入地下。建筑中很多電氣設(shè)備都需要進行安全保護接地,這些設(shè)備都需要進行安全保護接地。因為電氣設(shè)備的絕緣損壞以后會造成外殼帶電,如果人體接觸以后就會被受到電擊危害。而如果使用接電線以后,當(dāng)人接觸帶電設(shè)備后就會將電流導(dǎo)入地下,從而有效的保護人們的安全。
2、交流工作接地
交流工作接地則主要是指變壓器的中性點以及中性線接地。N線必須要使用銅芯的絕緣線進行接地。需要注意的是,接線端子不可以暴露于空氣中,并且不能夠和其它的接地系統(tǒng)接觸,,也不可以和PE線進行連接。在高壓電力系統(tǒng)中,使用中性點的接地方式就可以保證接地繼電保護的動作準(zhǔn)確,還能夠有效對單相電弧接地的過電壓進行消除。
3、防雷接地設(shè)計
樓宇內(nèi)部存在大量電子設(shè)備和布線系統(tǒng),例如通信系統(tǒng)、火災(zāi)報警控制系統(tǒng)、樓宇自動化控制系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)等。這些設(shè)備的耐壓等級都比較低,抗干擾的要求比較高,容易受到雷擊等電氣災(zāi)害的影響,造成電子設(shè)備的不同程度損壞和影響。所以在樓宇自控系統(tǒng)中要有接地功能,用于防止雷擊災(zāi)害的發(fā)生。
4、直流接地
樓宇內(nèi)包含大量計算機,例如通訊設(shè)備以及大樓自動控制設(shè)備。這些設(shè)備中信息的輸入、傳輸、轉(zhuǎn)換等過程都需要微電位以及微電流來進行。因此,為了保證信息處理的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,不僅要建立一個穩(wěn)定的電源,還需要建立一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。具體的處理方法可以使用大截面絕緣銅芯線做引線,引線兩端分別連接基準(zhǔn)電位和供電設(shè)備的直流接地。
(三)電氣接地設(shè)計
樓宇自控系統(tǒng)的電氣自動化設(shè)計中,接地系統(tǒng)的設(shè)計非常重要。近年來隨著大量智能化樓宇的建設(shè),導(dǎo)致接地系統(tǒng)的設(shè)計中出現(xiàn)很多新的內(nèi)容?,F(xiàn)在電氣接地設(shè)計主要存在如下兩種方式:
1、TN-S系統(tǒng)
這種系統(tǒng)是一種三相四線加PE線接地系統(tǒng),經(jīng)常應(yīng)用于建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時的進線。該系統(tǒng)的主要特點是其中性線N和保護接地線PE除了在變壓器中性點處共同接地外,兩條電線不再有其他的電氣連接。該接地系統(tǒng)具備安全、可靠的基準(zhǔn)電位,可以用作樓宇內(nèi)接地系統(tǒng)。另外,在計算機等電子設(shè)備不存在特殊要求時,也采用這種接地系統(tǒng)。
2、TN-C-S系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由兩個接地部分組成,一般應(yīng)用在建筑物供電從區(qū)域變電所引來的部位。該系統(tǒng)的主要特點包括以下幾個方面:中性線N和保護接地線PE在進戶時共同接地后,不能再存在任何的電氣連接。該系統(tǒng)中中性線N經(jīng)常會帶有電荷,保護接地線PE沒有電的來源。而PE線的連接設(shè)備外殼和金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運行的情況下,始終保持不帶電的狀態(tài),所以TN-S接地系統(tǒng)對提高人和物的安全性有著明顯的效果。同時我們只需要采取接地引線方式,從接地體一點引出,并選擇正確的接地電阻從而保證電子設(shè)備能夠獲得一個等電位的基準(zhǔn)點。所以說,TN-C-S系統(tǒng)可以作為智能型建筑物的一種先進的接地系統(tǒng)。
除了作到了上述幾點,施工過程中還要嚴(yán)格要求,這樣就能夠在比較短的時間內(nèi)完成電氣自動化的應(yīng)用設(shè)計,為樓宇內(nèi)人員創(chuàng)造一個比較環(huán)保、舒適、節(jié)能的生活環(huán)境。樓宇自動化控制系統(tǒng)對建筑物內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等設(shè)備的正常運行和管理、維護都具有重要的意義。
三、結(jié)論
樓宇自控系統(tǒng)中的電氣自動化已經(jīng)成為建筑中普遍應(yīng)用的控制系統(tǒng),對于保證設(shè)備的合理利用、節(jié)約能源、節(jié)約人力、以及確保設(shè)備的安全運行都有著重要的意義。因此,要加強對自控系統(tǒng)中的電氣自動化的實踐和研究,從多方面入手,保障電氣系統(tǒng)的安全和正常運行。
參考文獻
[1]丁卓平,郭卉.建筑設(shè)備系統(tǒng)對象模型的研究[J].岳陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2001(03).
[2]劉金樣,龔紅衛(wèi),高壽云,俞鋒,吳平.高校建筑設(shè)備實驗室建設(shè)途徑的探討[J].實驗室研究與探索,1998(06).
【關(guān)鍵詞】建筑;智能化;樓宇自控系統(tǒng)
【Abstract】With the development of economy, the living standard is getting higher and higher. China's construction industry has also been getting better and better. The construction of cities is getting better and better. The competition between the construction industry is fierce. In order to achieve the undefeated land in the industry, it is only constantly improving itself and innovating its development. High and new technology is applied in every aspect, and people's demands in life are constantly improving, and the intelligence of buildings is growing rapidly. The technology of building intelligence is also on the rise.
【Key words】Building;Intelligent;Building automation system
1. 前言
社會的不斷發(fā)展,給人們的生活質(zhì)量提升帶來了前所未有的新體驗,新的生活方式正在快速的取代傳統(tǒng)的以勞動力為代表的生活方式,但是社會的發(fā)展給人們帶斫步的同時,由于人口數(shù)量的大幅度增長,人們對建筑物的需求越來越高,建筑智能化的樓宇自控系統(tǒng)出現(xiàn)的非常及時,隨著人們生活水平的不斷提高,設(shè)計也在不斷完善優(yōu)化,樓宇自控系統(tǒng)它能夠促進建筑更加智能更加完善,極大地順應(yīng)了歷史發(fā)展?jié)M足了人們的需求。
2. 建筑智能化下樓宇自控的基本構(gòu)造
(1)建筑智能化是計算機信息技術(shù)快速發(fā)展下的產(chǎn)物,將建筑技術(shù)與高新技術(shù)相融合,以建筑為平臺,同時兼?zhèn)淦渌到y(tǒng),例如建筑設(shè)備、辦公自動化、公共安全及通信網(wǎng)絡(luò),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個高效、安全、舒適、便利的建筑環(huán)境。樓宇自控系統(tǒng)是高效協(xié)調(diào)運作整個建筑中的主要機電設(shè)備,可以系統(tǒng)地對機電設(shè)備進行自動管理、監(jiān)視、控制其運行狀況,發(fā)揮被控設(shè)備的利用率,節(jié)約能源,降低維護人員的勞動強度。
(2)樓宇自控系統(tǒng)由以下幾個方面組成:第一,傳感裝置。傳感裝置是系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的裝置之一,可與被測裝備直接連接。傳感裝置在感受參數(shù)化方面也起了重要的作用,可以及時有效的發(fā)送信號,起到有效的自控系統(tǒng)的作用。因此,在選擇傳感裝置時要遵循靈敏、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的原則。在自控系統(tǒng)中,最為常見的是壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器;其次是現(xiàn)場控制設(shè)備?,F(xiàn)場控制設(shè)備的主要功能是對建筑內(nèi)部的設(shè)備運作進行監(jiān)控,具有一定的完整性,完善的硬件與軟件可以讓它獨立的完成運行。通常一般的設(shè)備故障和網(wǎng)絡(luò)問題影響不到它,電源模塊和通信模塊等存儲在控制器中,主要優(yōu)點為:定時啟動、定時掃描、控制掃描系統(tǒng)等等,其次,就是中央監(jiān)控系統(tǒng)。以中央處理計算機為基礎(chǔ),保障設(shè)備達(dá)到最好的運行狀態(tài),有效地管理建筑內(nèi)部生活環(huán)境。
3. 建筑智能下樓宇自控系統(tǒng)的優(yōu)越性
3.1節(jié)約能源好。將樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用到建筑中去,能夠有效的控制與管理系統(tǒng)設(shè)備,合理利用資源的同時也節(jié)約了能源。在智能系統(tǒng)中,可以提前預(yù)設(shè)好程序,契合國家可持續(xù)發(fā)展的要求,智能化的樓宇自控系統(tǒng)可以有效的調(diào)控建筑內(nèi)的空調(diào)與照明,能夠有效地把能耗降低下來。
3.2降低管理成本。智能自控系統(tǒng)有效的取代傳統(tǒng)的人工管理,能夠更高效的完成工作任務(wù),同時,也節(jié)省了人工管理的費用,降低了管理成本。以系統(tǒng)地對機電設(shè)備進行自動管理、監(jiān)視、控制其運行狀況,發(fā)揮被控設(shè)備的利用率,節(jié)約能源,降低維護人員的勞動強度。
3.3減少疏漏,提升可靠性。傳統(tǒng)的人工管理有時候會因為工作人員的一些疏忽,一個小錯誤能影響到整個工作系統(tǒng)。在智能自控系統(tǒng)中,可以對這些問題進行有效的控制。在預(yù)設(shè)系統(tǒng)中,可以管控好每個環(huán)節(jié)。同時還能對工作時間有更好的管控。
3.4帶來更多的經(jīng)濟效益。在智能自控系統(tǒng)下,將失誤降到了最低,提高了工作效率的同時,也延長了設(shè)備的使用年限,故而可以帶來經(jīng)濟效益。
4. 樓宇自控系統(tǒng)的發(fā)展與前進分析
樓宇的自行和建筑智能化之間的關(guān)系是相輔相成的,在我們提高樓宇自控就會很自然的想到智能建筑。在當(dāng)代社會中智能建筑的發(fā)展根本是建筑設(shè)備自動化發(fā)展而來的,這就是我們說的建筑智能化。智能建筑關(guān)系到很多方面比如說排水設(shè)備、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等等許多電氣設(shè)備,但是這些設(shè)備存在的問題就是繁多和復(fù)雜。數(shù)量特別多,被它測量、監(jiān)視、控制的對象非常廣泛,也非常復(fù)雜,并不是人力能夠做到的。存在的缺點就是這些設(shè)備存在于各個環(huán)節(jié)管理起來存在一定的難度。為了能夠合理的使用這些設(shè)備,起到它應(yīng)有的作用就需要合理利用人
力資源,保證設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。建筑智能化隨著時代的不斷發(fā)展,人們對環(huán)境的要求也越來越高。在發(fā)展過程中建筑智能化存在的問題也開始逐漸露出水面。在這種背景下樓宇自控系統(tǒng)開始脫穎而出。樓宇自控系統(tǒng)有著先進的信息技術(shù)和計算機技術(shù)的輔助,能夠高速有效地幫助建筑內(nèi)的建筑使用設(shè)備達(dá)到最好狀態(tài),能夠起到監(jiān)視和測量的作用。在此同時系統(tǒng)控制的方式也達(dá)到了不斷完善和優(yōu)化。
5. 建筑樓宇自控系統(tǒng)實施后注意后期的節(jié)能維護
(1)在建筑樓宇自控系統(tǒng)方案之前需要我們詳細(xì)的考察該建筑的整體性能和結(jié)構(gòu)以及用電情況,制定合適科學(xué)的節(jié)能方案,在工程實施過程中將每一環(huán)節(jié)的節(jié)能方案認(rèn)真落實到位,這項節(jié)能工程還沒有結(jié)束,需要注意一點,在設(shè)計施工結(jié)束之后,一定要注意節(jié)能工作的后期維護,對工具的維護,對線路的維護,維護好電氣設(shè)備中的各種硬件設(shè)施,一方面減少設(shè)備的損壞導(dǎo)致的浪費,另外保持節(jié)能工具的順暢工作,這都是節(jié)能的一部分工作內(nèi)容,也是重要環(huán)節(jié)。
(2)大部分的設(shè)計安裝目前還處于人工作業(yè)的水平,這就要求在進行設(shè)計時設(shè)計人員要有很強的業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力,有創(chuàng)新的想法和節(jié)能的理念,才有可能設(shè)計出節(jié)能的方案,所以要不斷開闊設(shè)計人員的思路,普及節(jié)能理念。另外還要加強施工工人的技能,施工過程的順暢保證不浪費材料,也屬于優(yōu)化完善的一方面。
6. 結(jié)束語
城市建設(shè)也越來越好,建筑行業(yè)之間的競爭激烈,為了能夠在行業(yè)中達(dá)到不敗之地只有不斷提高自己,創(chuàng)新發(fā)展。高新技術(shù)在在各個方面的應(yīng)用,人們對生活中各項要求也在不斷的提升,建筑智能化也在迅速發(fā)展。建筑智能化的樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸發(fā)展完全,隨著人們生活水平的不斷提高,設(shè)計也在不斷完善優(yōu)化,樓宇自控系統(tǒng)它能夠促進建筑更加智能更加完善,極大地順應(yīng)了歷史發(fā)展?jié)M足了人們的需求。
參考文獻
[1]建筑智能化系統(tǒng)的開放性再認(rèn)識[J].電氣應(yīng)用.2005年12期.
[2]胡力勤,王崇梅,胡聯(lián)紅.建筑智能化系統(tǒng)建設(shè)存在的問題及對策[J].今日科技.2007年06期.
[3]殷滔,周平.建筑智能化系統(tǒng)工程監(jiān)理初探[J]南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報(綜合版).2006年01期.
[4]董建華,梁以平.張慶林,王健,張向宏,陳衛(wèi).建筑智能化系統(tǒng)在醫(yī)院中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)院建筑與裝備.2004年03期.
[5]曹鵬.試論弱電系統(tǒng)集成與智能系統(tǒng)建立的關(guān)系[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012年25期.
【關(guān)鍵詞】樓宇自控系統(tǒng);PID調(diào)節(jié);集散控制系統(tǒng);現(xiàn)場總線技術(shù)
中圖分類號: TB381 文獻標(biāo)識碼: A
1 前言
智能建筑已成為未來建筑的標(biāo)志,是信息時代的必然產(chǎn)物,它是建立在建筑設(shè)計、信息科學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、人類工程學(xué)等各類學(xué)科之上的交叉應(yīng)用,是人、信息及工作環(huán)境的智能結(jié)合。樓宇自控系統(tǒng)是實現(xiàn)智能建筑的基礎(chǔ)?,F(xiàn)就有關(guān)于樓宇自控系統(tǒng)的問題做些介紹,以供探討。
2 樓宇自控系統(tǒng)的概念
樓宇自控系統(tǒng)(Building Automation System,簡稱BAS)是指采用現(xiàn)代計算機技術(shù)對智能建筑中分散的各類建筑設(shè)備的運行、能源使用狀況、安全狀況以及節(jié)能等進行有效的綜合自動監(jiān)測、控制與管理的系統(tǒng),確保建筑物內(nèi)舒適、安全的工作、生活環(huán)境,同時實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。
3 PID調(diào)節(jié)及控制技術(shù)
自控系統(tǒng)包括現(xiàn)場傳感器、變送器、輸入/輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)、控制器。控制器的輸出經(jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu),被加到受控系統(tǒng);控制系統(tǒng)的被控量經(jīng)過現(xiàn)場傳感器、變送器,通過輸入接口送到控制器。在工程實際中,比例―積分―微分控制(PID)又稱PID調(diào)節(jié),是應(yīng)用最廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律。
PID調(diào)節(jié)器是根據(jù)系統(tǒng)的給定值與實際值的偏差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制。自控系統(tǒng)要很好地完成控制任務(wù),必須在滿足工作狀態(tài)穩(wěn)定的前提下,同時保證系統(tǒng)的精度,滿足調(diào)節(jié)過程的質(zhì)量指標(biāo)要求。比例控制系統(tǒng)的響應(yīng)快速性作用于輸出;積分控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性消除過去的累積誤差;微分控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有超前控制作用。因此,PID調(diào)節(jié)可以解決在控制過程中,系統(tǒng)穩(wěn)定性與精度之間的矛盾。
4 集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線技術(shù)
集散控制系統(tǒng)(DCS)是采用分散控制策略、集中管理的計算機控制系統(tǒng)。它通過分布在現(xiàn)場的數(shù)字化控制器完成對被控設(shè)備的實時監(jiān)測、控制和保護任務(wù),以具有強大數(shù)據(jù)處理、記錄、顯示及豐富軟件功能的中央計算機完成優(yōu)化管理、集中操作及顯示報警等工作。集散控制系統(tǒng)(DCS)是一種橫向分散、縱向分層的體系結(jié)構(gòu),功能分層可分為現(xiàn)場控制級、監(jiān)控級、管理級,層與層之間通過通信網(wǎng)絡(luò)相連?,F(xiàn)場控制級由現(xiàn)場直接數(shù)字控制器(DDC)及現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)組成,其主要功能為采樣現(xiàn)場數(shù)據(jù),處理采樣數(shù)據(jù),控制算法與運算,執(zhí)行控制輸出,并與監(jiān)控級、其它站點進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實時監(jiān)測與診斷。監(jiān)控級由一臺或多臺通過局域網(wǎng)連接的計算機工作站構(gòu)成,作為現(xiàn)場控制器的上位計算機。監(jiān)控計算機可分為以管理、改進系統(tǒng)功能為目的的監(jiān)控站及以操作為目的的操作站,其主要功能是采集數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理,進行數(shù)據(jù)監(jiān)視和存儲,實施連續(xù)控制、批量控制或順序控制的運算和輸出控制,進行數(shù)據(jù)和設(shè)備的自診斷,實施數(shù)據(jù)通信。管理級的中央管理計算機是以中央控制室操作站為中心,輔以報警裝置、打印機等外設(shè)組成,是集散控制系統(tǒng)(DCS)人機聯(lián)系的主要界面。中央管理計算機是對整個系統(tǒng)的集中操作和監(jiān)視,其主要功能為實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、存儲、顯示和輸出,優(yōu)化控制和優(yōu)化整個集散控制系統(tǒng)的管理調(diào)度,實施故障報警、事件處理和診斷,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
現(xiàn)場總線是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,用總線作為傳送信息的公共路徑實現(xiàn)信息互換,并共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng),是計算機控制系統(tǒng)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,其本質(zhì)體現(xiàn)在以下六個方面:
(1)現(xiàn)場設(shè)備互連。
(2)現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。
(3)互操作性。
(4)分散功能塊。
(5)通信線供電。
(6)開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)場總線的特點可歸納為以下五點:
(1)用數(shù)字化通信代替4~20mA模擬信號傳輸。
(2)控制功能下移,實現(xiàn)徹底的分散控制。
(3)具有互操作性。
(4)集現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、參數(shù)化及故障診斷為一體。
(5)真正的開放系統(tǒng)。
由于現(xiàn)場總線技術(shù)體現(xiàn)出的特點及優(yōu)勢,現(xiàn)今樓宇自控系統(tǒng)(BAS)多采用在集散控制系統(tǒng)(DCS)中引入現(xiàn)場總線進行數(shù)據(jù)傳輸,從而進一步完善了整個系統(tǒng)的控制、管理、決策等功能。常用的主流現(xiàn)場總線有:控制器局域網(wǎng)(CAN)、LonWorks、PROFIBUS、INTERBUS等。
5 樓宇自控系統(tǒng)的內(nèi)容
樓宇自控系統(tǒng)對樓宇內(nèi)暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)進行綜合協(xié)調(diào)、運行管理和維護保養(yǎng),為所有機電設(shè)備提供安全、可靠、節(jié)能、長效運行的保證,實現(xiàn)暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)之間的信息互通,從而提高整個建筑物內(nèi)部設(shè)備運行的效率,減少能源消耗,同時使管理者隨時掌握設(shè)備運行狀況、能量消耗情況及各種參數(shù)變化情況。樓宇自控系統(tǒng)包括對空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)的監(jiān)視及控制。樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)備的情況選擇配置以下各項監(jiān)控功能:
(1)壓縮式制冷系統(tǒng)和吸收式制冷系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)測、監(jiān)視、故障報警、啟停程序配置、機組臺數(shù)或群控控制、機組運行均衡控制及能耗累計。
(2)蓄冰制冷系統(tǒng)的啟??刂?、運行狀態(tài)顯示、故障報警、制冰與溶冰控制、冰庫蓄冰量監(jiān)測及能耗累計。
(3)熱力系統(tǒng)的運行狀態(tài)監(jiān)視、臺數(shù)控制、燃?xì)忮仩t房可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測與報警、熱交換器溫度控制、熱交換器與熱循環(huán)泵連鎖控制及能耗累計。
(4)冷凍水供、回水溫度、壓力與回水流量、壓力監(jiān)測、冷凍泵啟停控制和狀態(tài)顯示、冷凍泵過載報警、冷凍水進出口溫度、壓力監(jiān)測、冷卻水進出口溫度監(jiān)測、冷卻水最低回水溫度控制、冷卻水泵啟??刂坪蜖顟B(tài)顯示、冷卻水泵故障報警、冷卻塔風(fēng)機啟停控制和狀態(tài)顯示、冷卻塔風(fēng)機故障報警。
(5)空調(diào)機組啟停控制及運行狀態(tài)顯示;過載報警監(jiān)測;送、回風(fēng)溫度監(jiān)測;室內(nèi)外溫、濕度監(jiān)測;過濾器狀態(tài)顯示及報警;風(fēng)機故障報警;冷(熱)水流量調(diào)節(jié);加濕器控制;風(fēng)門調(diào)節(jié);風(fēng)機、風(fēng)閥、調(diào)節(jié)閥連鎖控制;室內(nèi)CO2濃度或空氣品質(zhì)監(jiān)測;(寒冷地區(qū))防凍控制;送回風(fēng)機組與消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。
(6)變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)的總風(fēng)量調(diào)節(jié);送風(fēng)壓力監(jiān)測;風(fēng)機變頻控制;最小風(fēng)量控制;最小新風(fēng)量控制;加熱控制。
(7)送排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機啟??刂坪瓦\行狀態(tài)顯示;風(fēng)機故障報警;風(fēng)機與消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。
(8)風(fēng)機盤管機組室內(nèi)溫度測量及控制;冷(熱)水閥開關(guān)控制;風(fēng)機啟停及調(diào)速控制;能耗分段累計。
(9)水泵自動啟停控制及運行狀態(tài)顯示;水泵故障報警;水箱液位監(jiān)測、超高與超低水位報警。污水處理系統(tǒng)的水泵啟??刂萍斑\行狀態(tài)顯示;水泵故障報警;污水集水井、中水處理池監(jiān)視、超高與超低液位報警;漏水報警監(jiān)視。
(10)中壓開關(guān)與主要低壓開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)視及故障報警;中壓與低壓主母排的電壓、電流及功率因數(shù)測量;電能計量;變壓器溫度監(jiān)測及超溫報警;備用及應(yīng)急電源的手動/自動狀態(tài)、電壓、電流及頻率監(jiān)測;主回路及重要回路的諧波監(jiān)測及記錄。
(11)大空間、門廳、樓梯間及走道等公共場所的照明按時間程序控制(值班照明除外);航空障礙燈、庭院照明、道路照明按時間程序或按亮度控制和故障報警;泛光照明的場景、亮度按時間程序控制和故障報警;廣場及停車場照明按時間程序控制。
(12)電梯、自動扶梯的運行狀態(tài)顯示及故障報警。
(13)當(dāng)熱力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和電梯管理系統(tǒng)等采用分別自成體系的專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)時,應(yīng)通過通信接口納入樓宇自控系統(tǒng)。
6 結(jié)束語
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,采用開放性技術(shù)的樓宇自控系統(tǒng)將對建筑的安全性、舒適性、高效性、經(jīng)濟性、適應(yīng)性等方面起到更大的作用。
參考文獻
[1]《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
[2]徐洪彬《現(xiàn)代酒店智能化系統(tǒng)工程》東南大學(xué)出版社