歡迎來到http://www.tljciu.live !
當前位置:六六工程資料網建筑課堂工程資料水利水電工程智能建筑設備系統集成的設計研究

智能建筑設備系統集成的設計研究

10-24 21:55:29  瀏覽次數:551次  欄目:水利水電工程
標簽:水利工程管理,水利水電論文, 智能建筑設備系統集成的設計研究,http://www.tljciu.live

  摘要:本文介紹了智能樓宇設備系統的組成,總結了智能建筑設備系統集成的設計方案、組成和實現。介紹了系統采用標準開放的交互操作系統,控制并集成空調、冷凍站、換熱站、照明、給排水、消防、高低壓配電、車庫、巡更門禁等智能樓宇系統的方法。

  關鍵詞:智能 樓宇 設備 控制 系統 集成

  1、前言

  智能建筑屬大系統工程范疇,一般來說,大系統的特點在于:多目標、高維數、關聯性、分散性、不確定性和主動性。其中不確定性包括隨機性、模糊性與發展性等;主動性則表現在因人參與后導致系統特征的變化。智能樓宇是采用系統集成方法將計算機技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機結合在一起,通過對建筑設備的自動監控、對建筑內信息資源的管理和對使用者的信息服務,以及將設備監控技術、資源管理和信息服務與建筑要求優化組合,建立一個投資合理、適應信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利與靈活特點的建筑物。

  2、系統總體設計思想

  系統集成大體上可以歸納為兩個方面的內容:設備的集成和信息的集成。所謂設備集成是指通過相似或兼容的技術實現不同系統在同一技術平臺上實現,從而達到減少設備投入,簡化施工,減少維護的目的,比如綜合布線、LONWORKS現場總線、BACnet等技術均可實現多個系統共用一個通訊平臺。所謂信息集成是指不同系統之間往往需要交換信息,或需要綜合多個系統提供的信息做出判斷,這就要求不同系統之間的信息能夠共享。盡管學術界提出"一體化集成"的說法,但在工程實踐中,由于技術條件和成本的限制,一般還是根據具體情況實施多種集成方案,以合理滿足用戶的需求。

  2.1系統組成

  整個控制系統由就地計算機控制系統、中央操作站和現場顯示觸摸屏三個部分構成,其中就地計算機控制系統稱為下位機,中央操作站稱和現場顯示觸摸屏為上位機。下位機采用直接數字控制器(DDC),上位機采用基于Windows2000Pro操作系統。就地計算機控制系統和中央操作站一起組成了完善的DCS集散控制系統。整個系統包括12個子系統,分別是:中央空調、冷站、換熱站、給水系統、排水系統、照明、高壓配電、低壓配電、消防、巡更安防、車庫通風、可燃氣體防護。

  2.1.1就地計算機控制系統

  就地計算機控制系統控制現場設備,同時完成對各種接入傳感器的數據采集,然后通過通訊口向上位機傳輸所采集的模擬量、設備運行狀態等重要運行數據。另外,當設備運行出現異常時,DDC負責記錄報警信息,包括報警對象、報警時間、報警點的值、恢復正常的時間等,并向上位機傳送報警信息。概括的說,就地計算機是整個控制系統中真正對設備直接控制的關鍵部分。

  2.1.2中央操作站

  中央操作站通過專門的工業通訊網絡與就地計算機一起構成完整的集散控制系統(DCS),一方面,它接收來自DDC發送的實時數據,利用自身的計算處理能力,對采集來的數據進行統計處理,形成完善的歷史曲線、報警記錄等統計數據,并提供諸如報表打印等一系列管理功能;另一方面,通過上位機可以完成所有下位機系統的遠程參數整定(RemoteSetting)、控制功能選擇、設備遠程操作(RemoteOperate)等工作,起到一個總管理者的作用。

  中央操作站用完全圖形化的界面直觀地顯示各下位機全部運行參數,如圖1所示,在此基礎上加以處理、記錄。本系統軟件建立在可靠的Windows2000Pro中文平臺上,且內核完全中文化,非常易于學習使用。

  在中央操作站可對現場控制器(DDC)進行遠程監控,它們之間利用符合工業標準的現場總線網絡系統進行數據交換,具有高速、可靠、可擴充性好的特點。

  2.1.3數據交換的實現

  在中央操作站和DDC通訊時,使用主從方式,中央操作站作為Master發送指令給DDC,DDC作為Slave處于被動狀態,被傳送的一組數據成為“幀”。觸摸屏發送的幀的結構,如表1所示。

  傳送幀的格式表1:

@  LenL  LenH  NodeNum  CodeNum  Data…  ChkSum  $  起始符數據長度節點號命令碼傳送的數據校驗和終止符 

  本協議每一個數據都是以無符號的8位數據傳送,每次只能傳送0~255之間的數,如果大于255就要將其分解傳送,先傳送低位,再傳送高位,傳送結束后再還原;如果是字符,則傳送字符的ASCII碼的值。其中,‘@’作為通訊的起始符,表示傳送一組數據的開始;LenL表示傳送數據長度的低8位,LenH是高8位。NodeNum是節點號,當中央操作站和多個DDC相聯時,用來標識DDC;CodeNum表示命令碼,用來判斷是向DDC讀或寫數據;Data是要傳送的數據;ChkSum是校驗和,計算方法是從NodeNum開始累加到ChkSum前一個字節為止,在累加過程中,如果溢出將溢出部分丟棄。‘$’是通訊的終止符,表示傳送一組數據結束。

  其中,ChkSum(校驗和)是為了提高通訊的可靠性而設置的,它被安排在終止符的前面,以檢查傳送的數據是否正確。每次接收到一幀,計算校驗和,若與幀中的校驗和不相等,就認為本次幀傳送錯誤,數據舍棄不用。

  2.1.4通信方式

  數據在通信線路上傳輸有方向性,按照數據在某一時間傳輸的方向,線路通信方式可以分為單工通信、半雙工和全雙工通信方式。系統采用485總線通信,因此線路通信方式為半雙工方式。傳輸速率是指單位時間內傳輸的信息量,它是衡量系統傳輸的主要指標。調制速率是脈沖信號在經過調制后的傳輸速率。信號在調制過程中,單位時間內調制信號波形變化次數,也就是單位時間內能調制的調制次數,其單位是波特(Baud)。調制速率和數據信號速率在傳輸的調制信號是二態串行傳輸時,兩者的速率在數值上是相同的,否則就不一樣。

  3、設計功能詳述

  3.1各系統的構成及功用

  整個系統分為12個子系統,分別是:中央空調、冷站、換熱站、給水系統、排水系統、照明、高壓配電、低壓配電、火災自動報警及消防聯動控制系統、巡更安防、車庫通風。各系統的構成及功用如表2所示。

  各系統的構成及功用表2:

系統名稱  監視對象  控制內容  中央空調智能系統  空調機組的送風機、回風機和相應的電動調節閥(包括加熱、加濕、制冷和風門執行器)  1. 根據房間的平均溫濕度與設定的溫濕度對比后根據以PID算法為基礎控制模型計算后自動控制電動調節制冷閥、加熱閥與加濕閥的開度。
2. 聯動控制3. 保護控制  冷凍站智能系統  1.(冷)交換器、換熱水泵
2. 換熱水泵的運行狀態和故障、蒸汽壓力與流量、蒸汽供汽/凝水溫度、熱水進水/出水溫度、一次/二次冷水進水/出水溫度、蒸汽/冷水調節閥溫度、換熱泵的電流信號等。  根據要求啟停冷水機組、冷卻泵、冷凍泵、電動蝶閥、冷卻塔風扇;冷水機組臺數控制、冷凍水壓差控制、冷卻水溫控制、定壓水罐壓力控制、補水箱液位控制  換熱站智能系統  對樓內空調機組、冷水機組、排煙風機、照明、變配電、新風機組及大廳噴泉水幕系統等實施自動化節能控制及設備運行狀態監視  1.冬季模式下,通過調節模擬熱水出水溫度的旋鈕來控制蒸汽調節閥的開度(PI調節)
2.夏季模式下,通過調節模擬二次側冷水出水溫度的旋鈕來控制一次側冷水調節閥的開度(PI調節)  生活給水排水智能系統  1. 生活泵、加壓泵、變頻器、中區/高區水箱水位、蓄水池
2. 排水泵、排污泵、積水坑/污水坑水位  1.水位控制生活泵的啟停、根據加壓泵總管出口壓力自動調節變頻器的變化、控制大樓的蓄水池自動啟停水泵
2. 積水坑/污水坑水位高于啟泵水位時自動啟動排水泵、排污泵,水位低于停泵水位時自動停排水泵、排污泵;積水坑/污水坑水位高于報警水位時,啟動備用泵  照明智能系統  1. 大廳、車庫、東西區走道的照明、辦公、障礙照明、建筑物立面照明  1. 根據照度控制或者由個人自行遠程集中控制
2. 實現以周為單位預設定實現定時控制  高低壓配電智能系統  1. 高低壓配電柜、變壓器
2. 電壓、電流、功率因數、變壓器、有/無功功率、斷路器的狀態  1.變壓器溫度超限報警
2.斷路器動作報警
3.自動計算有功功率、無功功率  車庫通風智能系統  1. 送風機、排風機的運行狀態、二氧化碳的濃度、車位的狀態  1.據測得二氧化碳的濃度與系統設定值比較,啟停送風機與排風機
2.自動判斷車位的有無  巡更安防智能系統  1. 更點、微波移動檢測器、線纜周界檢測器、玻璃破碎檢測器

[1] [2]  下一頁

,智能建筑設備系統集成的設計研究
22选五的开奖公告