建筑设备监控系统
1建筑设备监控工程概况
本项目总建筑面积74492㎡，由大剧院、体育馆、射击馆、会展中心等建筑组成。这样规模的建筑中，需要大量的机电设施协同运转才能为在场馆内的人员提供安全、舒适并节能的空间环境，这也是楼控节能管理系统的建设目标。另外，为实现整个市民活动中心建筑设施管理的现代化，和最佳的节能需求，设计方在设计系统集成时，充分考虑了全年不间断地运行需求、电磁环境的影响、宜都地区气候特点，以及与建筑群内其他系统兼容性等问题。系统工程的设计和实施，以长期的经营需求为主，充分满足未来发展需要，遵循国内国外的相关规范与标准。
根据楼宇智能化系统集成控制的要求，系统集成控制应具有技术先进、性能稳定、安全可靠等特点；并且操作简单、维护方便、扩展灵活，以满足使用方运营、管理的需要。本着确保系统整体的安全性和可靠性，并在一定时期内保持技术的先进性，计划选用楼宇自控系统。
2建筑设备监控系统需求分析
本项目是一集楼宇自控、消防及诸多子系统于一体的综合性智能化楼宇。系统设计以满足用户的要求，采用最先进的技术和系统、根设计院有关图纸，以技术前瞻性为导向，采用优化的设备配置、运行方案及管理方式，为大楼提供高效率的系统管理，为大楼的机电设备提供良好的运行环境，为大楼提供舒适的工作及生活环境。
根据标书要求，结合本项目的实际功能和档次，在本工程的楼宇自动化管理系统的设计和应用中，主要应突出以下重点：
采用先进的技术和产品，为大楼提供一个高效、节能、可靠的智能控制系统，对大楼的楼宇机电设备予以控制，实现绿色、智能的建设目标，充分展现现代化大厦在智能化管理上的特点。未来的世界是网络的世界，本项目这样的现代化建筑，需要采用符合时代发展的楼宇自控系统，西门子公司的全以太网结构楼宇控制系统正是顺应这一要求而推出，具有技术的前瞻性，并在同行业中遥遥领先。
我们所采用的系统应是一个具有国际先进水平的一流产品，同时也具有良好的性价比。其先进性应体现在硬件产品成熟、优质，在国际上有过较长时间的应用历史背景，另外在通讯协议上应能够具有良好开放性和通用性，并已成为发展主流的先进通讯协议，以确保用户在日后系统的升级和扩容上不受单一产品通讯协议限制，方便的对原有系统进行升级和扩容。在软件上应具有良好的人机界面，便于日后楼宇管理人员的维护和管理。
针对本项目机电设备分布特点，配置DDC控制器要保证系统配置的余量和系统扩充能力。我们所有的现场DDC控制器物理控制点均预留了符合标书要求的余量。在通讯协议上我们采用了国际流行的标准开放性通讯协议，以保证系统的开放性。
合理的配置DDC控制器，DDC的分配上要考虑日后施工和管理的便利，便于维护和安装，所有DDC控制器具有现场手动控制和手、自动切换装置。
3建筑设备监控系统设计依据
本项目楼宇自控系统必须要满足业主的实际要求，同时要符合“智能建筑设计标准”（GB/T50314-2000）。楼宇自控系统设计应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。此外，在系统设计中严格遵照如下标准与规范：
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－2008
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339—2003
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）
《数据中心设计规范》GB 50174-2017
《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
4建筑设备监控系统功能说明
4.1冷热源系统
1)实施目的
1)优化冷热源系统，提高系统运行效率（COP），保证冷热源系统服务质量。
2)提高冷热源系统运行安全性，减少对电网的冲击，延长设备使用寿命。
3)采用模糊预测算法，自动调节运行工况，达到节能效果。
2)节能效果
对冷热源系统进行全面优化，从而达到冷热源系统年平均节能率20%～40%的节能效果，其中冷热源主机节能率约为10%～30%，辅机节能率约为60%～80%。
3)监测内容
1)DI点：冷水机组、冷热水泵、冷却塔的运行状态、故障报警、自动/手动状态，水流开关状态。
2)DO点：冷水机组、冷热水泵、冷却塔的启停控制，蝶阀开关控制。
3)AO点：供回水总管旁通阀，换热器热水调节阀水量控制，水泵频率控制。
4)AI点：冷冻水总管供回水温度、水流量和压力，冷却水供回水温度；锅炉供回水温度、压力、水流量；水泵进出口压力等。
5)自动记录及打印空调系统负荷，并可根据管理部门技术要求书以不同时段累计负荷情况并打印。
4)控制策略要求
1)程序控制热泵机组启/停，以达到最低能耗，达到最低的主机折旧。
2)根据预置程序或业主的日程安排（例如：节假日、上下班等）自动开关冷热机组。
3)根据业主的要求自动切换机组，累计每台机组运行时间，自动选择运行时间最短的机组，使每台机组运行时间基本平均，以延长机组使用寿命。
4)自动记录及打印空调系统负荷，并可根据管理部门技术要求书以不同时段累计负荷情况并打印。
5)根据实际负荷，对机组、水泵等进行台数控制，并监测其运行状态。对各台机组水温进行监测。
6)监测机组压差，如低于设定值，立即关闭冷水机及相关设备。
7)冷冻水系统根据温度、压差、流量等，运用模糊控制程序，对水泵进行变频控制，实现符合负荷要求的合理性调节，达到节能的目的。
8)冷却水系统根据温度、冷冻主机工况、室外温湿度、冷却塔排热等，运用模糊控制程序，对水泵进行变频控制，实现符合冷冻主机冷却要求的合理性调节，达到节能的目的。
9)实现冷冻水系统-最佳输出能量控制
10)机组台数与水泵台数按相应的序列程序控制。
11)当空调末端侧对冷负荷的需求降低时，提高冷水机组的供水温度可以大大节省冷水机组的运行能耗
4.2空调、新风系统
1)实施目的
远程监控及管理设备等；
按照时间表自动投运设备，合理自动运行设备，达到从管理的角度节能的目的；
对空调、新风机进行综合节能控制，达到既满足舒适性的要求又节能的目的；
2)节能效果
风机节能率达到30%~60%的目标；
精确调节空调使用区域的温度、湿度及空气质量，满足舒适性的要求；
对初效/中效过滤器进行检测，并报警提醒清洁；
优化设备运行，延长设备使用寿命。
3)监控内容
DI点：风机运行状态，手自动状态、故障状态，状态、过滤网压差状态、状态；
DO点：风机启停控制；
AI点：送、回风管温度、室内温度、空气质量、室外温湿度；
AO点：水阀控制、新风阀控制、回风阀控制
4)控制策略要求
在预定时间程序和最佳起、停程序下控制空调、新风机组。具有任意周期的实时时间控制功能。（可根据室外焓值自动调整时间表）
根据室内温度，PID调节冷水/热水二通阀，使室内温度保持在设定范围内。
根据室外温度、室内空气质量，调节新、回风风门的开度，达到节能效果。
风机、盘管水阀连锁程序：
启动顺序：开盘管水阀、启风机，调节冷水阀、新回风阀；
停机顺序：停风机、关水阀、关新/回风风阀；
自动监测过滤网两端压差，堵塞时报警，自动提示清洗过滤网，提高过滤效率。
空调机与各设备进行连锁控制：空调机停止时，关闭各二通阀。
显示机组的运行状态和每个参数的值，通过修改设定值，以求达到最佳工况。
在远程工作站上对机组的运行参数进行列表汇报，趋势分析，超限报警。
通过采用新、回风焓值比较的运行工况判断新风比，最大限度的减少人工冷热源的使用，达到空调节能的目的。
按最佳的节能效果和营运环境进行控制。
中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。
4.3送排风系统
1)实施目的
远程监控及管理设备等；
按照时间表自动投运设备，合理自动运行设备，达到从管理的角度节能的目的；
2)监控内容
DI点：风机运行状态，手自动状态、故障状态
DO点：风机启停控制
AI点：室内空气质量
3)控制策略要求
时间程序自动启/停送排风机，具有任意周期的实时时间控制功能。
根据室内空气质量，控制送排风机的开启时间。
监测送排风机的运行状态和故障信号，并累计运行时间。
中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。
4.4给排水系统
1)实施目的
远程监控及管理设备等；
确保集水井、变频生活给水装置、排污水泵、屋顶水箱和地下生活水池等设备正常运行。
2)监控内容
DI点：水泵运行状态，手自动状态、故障状态，集水井高、低液位检测报警。
DO点：水泵启停控制。
AI点：各水箱的实时液位监测。
3)控制策略要求
时间程序自动启/停送水泵。
根据水箱高低液位，控制水泵的启停
根据集水坑高低液位，控制潜水泵的启停
监测水泵的运行状态和故障信号，并累计运行时间。
中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。
4.5供配电系统
1)实施目的
实时监测建筑用能，确切掌握用能总量及动态变化；
通过数据分析和诊断指导合理用能；
协调各种节能策略，实现运行过程的节能；
为绿色建筑星级运行评审提供数据依据；
与大型公共建筑节能监管平台实现无缝连接；
节能减排实时数据生动形象的宣传展示。
2)监控内容
空调用电计量，包括冷热站用电、空调末端用电2个子项。子项分别分项计量。
照明用电计量，以建筑、楼层和用途进行分项计量，包括室内照明、公共区域照明和景观照明，统一进行分项计量。
插座用电计量，以建筑、楼层为基准进行分项。
动力用电计量，是集中提供各种动力服务的设备用电的计量。包括电梯用电、水泵用电、通风机用电，共3个子项。各子项分别分项计量。
3)控制策略要求
能耗统计：
能效分析：
报表管理：
报表管理包括：按照不同时间尺度展示和输出建筑总用能账单、建筑总用能报表、建筑总用电、建筑用电分项、空调系统用电分项等数据的报表。报表可以根据日、月等灵活的查询、显示和输出。报表管理还支持由用户自定义报表的输出样式。
4.6电梯系统
采用网关通讯方式采集电梯系统数据，主要采集电梯运行状态，故障状态，上下行状态，楼层显示等信息。方便物业人员进行集中管理。
4.7风机盘管系统
本项目办公室等室内区域空调采用风机盘管方式，要求风机盘管温控器采用联网型风机盘管温控器，风机盘管联网后进入楼控系统进行集中监控，以达到更优化监控。
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