某弱电工程楼宇自控系统设计方案Word下载.doc
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1．4设立能源管理中心，发挥自动管理节能的优势。
1．5系统具有良好的扩展性，保证今后扩展的需要。
2、楼宇控制系统规划 27
2．1第一级信号采集、命令执行设备 28
2．2第二级信号现场控制设备：
分站 28
2．3第三级中央站 28
2．4第四级管理计算机 29
3、设备监控方案设计 29
3．1空调设备监控系统设计 29
3．2热交换设备监控系统设计 44
3．3给排水设备监控系统设计 46
3．4通风设备监控系统设计 47
3．5照明设备监控系统设计 48
3．6电梯监控系统设计 49
3．7变配电设备监控系统设计 50
3．8管理工作站与管理分站组网设计 52
六、系统设计的合理化建议 54
1、减少冗余的监控点 54
2、监控点调整的依据 54
七、系统测试与验收 56
1、调试 56
2、系统验收（详见深化设计阶段《施工组织设计》中相关内容） 58
第三部分深化设计方案概要 58
第四部分产品选型 59
一、响应招标文件中产品选型建议 59
二、产品选型原则及依据 59
1、HONEYWELL公司EXCEL5000系统的先进性 60
2、EXCEL5000是一套开放的计算机网络系统。
61
3、EXCEL5000是一套集散型控制系统（TDS）。
三、核心设备选型 62
1、中央站采用先进的EBI管理系统 62
2、DDC 66
3、节能及能源控制软件 74
4、信号采集设备 76
第五部分与相关系统集成的设计考虑 78
一、集成界面以及接口协议要求 78
二、楼宇自控系统与相关系统接口 80
三、关于火灾报警及联动控制系统监测的响应 81
第一部分工程概况与用户需求分析
一、工程概况
XXX综合大楼坐落在XX行政商务区，大楼占地21．6亩，大楼地下1层，地上主楼12层，建筑面积约41000㎡。
地下1层为汽车库，地上1层为食堂、法警、来客接待室，2—4层为审判区的审判法庭，5层为信息中心、图书馆、档案库，6层以上为办公区。
楼宇自控子系统管理控制中心位于一层。
本系统是一套完整的分布式集散控制系统，它采用标准化局域网技术和系统集成技术实施对XXX综合大楼建筑物内所有实时监控系统的集成监控、联动和管理。
二、用户需求分析
根据招标文件的要求，结合招标平面图纸，针对XXX综合大楼建筑设备监控系统的用户需求，我方分析认为监控的内容有：
HVAC系统设备监控，包括冷冻机组，空调水系统，热交换设备、空调机及送排风机的监控。
给排水系统的监控。
变配电系统，电力参数的监测，照明回路的监控。
垂直电梯系统监测。
智能照明系统的监控。
向下可提供与消防、安保、门禁、车库管理系统实现集成的接口。
向上可提供与物业管理系统和集成系统的接口。
第二部分初步设计方案
首先非常感谢建设单位对我方的信任并给予我方本次设计机会，同时也要感谢设计单位为我方提供针对本工程建筑、结构等专业的严谨周密的设计，这将对我方完成本次设计提供必要的专业支持。
由于建设单位考虑到本系统的专业性较强，按照惯例只在招标技术部分提出了概括性的总体要求，将本系统的详细设计方案、专业方案图纸交由专业弱电公司来进一步实施，作为智能建筑系统总承包单位，我方对此次机会非常珍惜和重视，组织有关专家和经验丰富的工程技术人员编纂了本方案。
我方在仔细查阅招标文件技术要求、研读设计图纸的基础上力争准确把握设计思路，领悟用户的真正需求，为后面的深化设计、科学组织、精心施工奠定基础。
我方的初步设计是在满足本工程招标文件需求，参考招标图纸以及大楼的土建结构、装饰效果和各专业相关设计基础之上完成的，后期的深化设计方案是能指导施工的方案设计，后期我方的完整的深化设计除本完善初步技术方案外，还包括了可以直接用于指导施工的方案设计图纸（包括：
楼宇控制系统图、平面图、弱电竖井布置图）及针对本工程的施工组织设计，三部分密不可分，互为补充。
下面主要对初步设计技术方案进行阐述。
一、系统概述
XXX综合大楼作为一座集楼宇自控、消防、安保及诸多子系统于一体的智能化综合办公大楼，其对于楼宇自动控制系统有很高的要求，它不仅需要对大楼内的所有的机电设备如HVAC设备、供配电及照明设备、给排水设备、电梯等进行统一管理，而且这些设备还需与其它的智能化子系统进行通讯和必要的联动控制，以致力于创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境。
为此，我方对本系统系统无论是从系统的宏观规划，还是局部的细节都作了精心的考虑。
在首层控制室设置管理工作站及服务器，操作系统平台支持中文WindowsNT，系统上层通过Ethernet网（TCP／IP协议）进行沟通和联结，各子系统均应具备Web功能。
管理工作站采用一台微型计算机作为楼宇监控管理级的并行处理主机，为提高系统的可靠性和容错性，确保系统长期工作稳定可靠，采用一主一备（热备份）的双服务器方式，所有需二次监控的系统（如消防系统等），通过信息通讯接口界面，建立子系统与楼宇管理系统的通讯联系。
同时系统配置两台打印机，分别用于系统的报警或过限实时打印，以及统计文件或专业资料的打印。
为满足管理要求，整个系统还可以设置若干个管理分站，如在制冷机房、热力站等地方各安装一台楼宇自控管理终端，配置—台打印机。
监控层网络采用标准化现场总线，所有监控管理站属同层网络，按“危险分散”原则设计。
楼字设备自动化系统（BAS）与楼宇管理自动化系统（BMS）采用同一网络系统，合用机房。
系统电源采用集中与分散相结合供电，机房主电源采用双路电源末端自动互投，各子系统另设有相适应的UPS和蓄电池组作为备用电源。
市电停电情况下，系统持续运行时间不小于24小时。
本系统敷设的所有线缆均采用低烟无卤线缆外护套，符合防火要求。
二、技术规范及标准
系统产品设计及施工安装完全符合国际以及中华人民共和国之标准和规范及招标文件要求，包括：
1、国家、行业、地方标准和规范
1.1智能建筑设计规范GB/T50314-2000
1.2民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92
1.3电子计算机房设计规范GB50174-93
1.4《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232—92
1.5高层民用建筑设计防火规范GBJ16-87
1.6建筑与建筑建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000
1.7建筑与建筑群综合布线系统工程施工与验收规范GB/T50312-2000
1.8高层民用建筑设计防火规范GB50045-95
1.9《中国采暖通风与空调设计规范》GBJ19-87
1.10中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82
2、招标文件及设计图纸
2.1《XXX综合大楼智能化系统招标文件》
2.2招标单位提供的工程图纸文件
三、设计原则、系统设计特点
1、设计原则
我方完全赞同并响应招标文件中的系统设计指导原则：
智能化建设应充分考虑建筑艺术与智能化技术的紧密、完美的结合，使大楼具有先进、安全、高效、舒适、便利、灵活、特色分明的特点；
系统设计应在了解建筑结构的基础上，充分理解人民法院审判工作对智能化建设的实际需求和管理要求，充分发挥各智能化子系统的功能特长及它们之间的内在联系，以最优化的设计，达到高度集成、能源节约、人力节省的目的，使本建筑成为具有全国法院一流水平的人性化、智能化的审判大楼。
智能化系统应细致地考虑科学技术为审判及办公提供现代化的管理手段，既要综合现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术和现代图像技术，又要结合高级法院的实际工作特点，采用先进、成熟、可靠的技术，使整个系统符合标准化、开放性要求，并可扩展及富有灵活性，应具备技术提升空间、完善的质量保证和相应的服务体系。
为了将“XXX综合大楼”项目建设成为国际先进、国内一流的智能型审判办公大楼，我方在设计与实施该系统时，严格遵循下列原则：
1．1先进性
系统方案设计力求与当前科学技术高速发展的潮流相吻合。
系统总体结构定位于高起点、开放式、模块化，从而建设一个可扩展的平台，保护前期工程与后续技术的衔接。
充分考虑现代信息化社会迅猛发展的趋势，在技术上保持超前的原则。
所采用的技术和设备能保证将XXX综合大楼建成先进的、现代化的智能型综合办公大楼。
1．2成熟性和实用性
系统设计以实用为第一原则。
在符合当前实际需要的前提下，合理平衡系统的经济性和先进性，避免片面追求先进性而脱离实际或片面追求经济性而损害智能化建设的初衷。
采用被卖践证明为成熟和实用的技术和设备，最大限度地满足大楼现在业务和未来发展的需求，使用及管理的可操作性，业务构架的完整与合理，业务应用的流程清晰，确保耐久实用。
1．3开放性
系统设计采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂家、不同协议的设备和系统。
采用符合工业标准的操作系统、网络技术、相关数据库和图形系统。
各子系统可方便进出总系统，同时具有开放接口，以便用户进行二次开发。
既考虑大楼在21世纪发展的需要，使系统在未来扩展时非常方便。
1．4可集成性、冗余度和可扩展性
充分考虑大楼智能化系统所涉及的各子系统的集成和信息共享，保证子系统总体上的先进性和合理性。
总体结构上应具有兼容性和可扩展性，既可以包容不同厂家，不同类型的先进产品，又便于升级、换代、使整个智能化系统可以随着科技的发展与进步，不断得到充实、完善、改进和提高。
1．5标准化和结构化
根据大楼智能化系统总体结构的要求，各子系统具备结构化、标准化、模块化和系列化。
代表着当今新的科技水平。
1．6安全性、可靠性和经济性
整个大楼的智能化系统必须具有高度的安全性、完整性、可靠性、容错性和稳定性。
同时保证其便利和经济。
为了适应多功能、外向型的需求，通过对于来自大楼内外的各种信息进行收集、处理、存储、传输、检查、查询，为大楼的管理者提供有效的信息服务和充分的决策依据。
为用户提供安全、舒适、方便快捷的生活环境和工作环境。
在实现先进性、科学性和可靠性的前提，应达到较高的性能价格比。
系统设计为每天24小时连续工作，局部设备故障不会影响整个系统的正常运行，也不会影响其它智能化子系统的正常运行。
1．7易维护性
在系统的硬件与软件设计时，充分考虑操作、运行与维护的方便性。
此外，智能化系统设计应遵循全面规划和分步实施的原则，设计应全面周到，注意预留预埋到位并充分余量，以适应未来发展需要。
系统设计充分考虑系统整体与各个子系统的信息共享，确保总体结构的先进性、合理性、兼容性和扩展性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可以随技术水平的发展不断提高。
系统中需要监视和监控的设备品种繁多，而且位置分散，要保证日常系统正常工作、可靠运行，系统必须具有高度可靠的可维护性和易维护性。
尽量做到所需人员少，维护工作量小，维护强度弱、维护费用低。
2、系统设计特点
本设计方案遵循现代化大型建筑楼宇自控系统的集散式控制系统设计原则，方案设计具有以下特点：
选用开放性的BAS系统，便于实现与消防系统、安保系统及物业管理系统等其他相关系统的集成。
系统网络采用标准网络协议，符合远程通信管理以及符合计算机发展技术趋势的要求。
系统软件应标准全面实现系统集成目标，并按模块化的方法设计，便于系统规模及应用功能的扩展。
与消防系统的联动将大大提高整个大厦对火灾的自动防范能力，对于XXX综合大楼这样的大型建筑来说极其重要。
火灾时可用作监测相关设备是否启停的辅助工具。
与安保系统的联动将提高大厦的安全防范能力，如可在报警时打开现场的照明回路，尽快地捕捉到入侵者。
与物业管理系统联网，BAS可将设备维修信息自动传送至物业管理部门，物业管理部门可及时组织维修，对于北京市高级人民法院办公楼及审判业务用房这样的超高层建筑来说将有大量的设备维护工作，通过系统间的联网将大大提高工作效率。
与电梯系统实现集成，在BAS中央站实现对各台电梯运行状态的实时监控。
采用先进的、集散型网络结构实现BAS的实时集中监控管理功能。
作为集散性控制分站的控制器通信网络，应能实现各分站间，分站与中央站之间及与电梯系统等专用设备接口的数据通信。
XXX综合大楼作为大型建筑，某些设备之间距离较远，属不同的控制器控制，控制分站间的通信将可实现这些距离较远设备将的联动控制。
监控的界面应为全中文Windows界面，便于操作员的学习和掌握，监控界面直观形象。
需采用灵活的模块化现场控制器，对于不同楼层的现场设备分布配置相应的输入/输出模块，保证系统良好的集散性和以后的扩展性。
需尽量采用同一厂家的设备，高可靠性的设备，以保证各设备间良好的协调性且长期运行良好。
需采用优化的控制方案，实现节能控制。
空调系统将成为大厦的能源消耗的大户，采用优化的控制方案不但可为XXX综合大楼创造一个舒适的工作环境，且能大大节约能源。
为XXX综合大楼带来以下优点：
节能
一般而言，一幢建筑的控制系统的能量消耗几乎占整个大楼的绝大部分，特别是制冷机组、循环水泵、冷却塔和空调机组，如何使这些设备高效运行，是楼宇自控系统必须考虑的问题。
因此，采用最优化的控制模式来满足大楼的功能要求，就会为业主带来很大的经济效益。
节约人力，提高工作效率
XXX综合大楼内机电设备数量和型号众多，并且分布于大楼的各个楼层，采用楼宇自控系统统一管理这些设备，只需在工作站上就可监控所有设备的运行情况，并且可以通过设定时间让BA系统自动对设备定时控制。
延长设备寿命
利用BAS系统的软件功能，自动累计各种机电设备的运行时间，在可以利用备用设备的情况下，自动循环使用常用设备和备用设备。
如冷水机组、循环水泵等，这样可以延长它们的使用寿命。
保证舒适的环境
BAS的优点不仅在于对设备的监控，还可对特定的对象如环境温度进行精确的自动控制。
对空调系统就可通过回风温湿度与设定温湿度比较，采用PID方式调节水阀及加湿阀来保持回风温湿度的恒定，以创造一个舒适环境。
2．1标准的接口设备和开放性、集成性化的软件
需选用具有集成功能及开放性的BAS系统，便于实现与安保系统、消防系统的综合联动，实现与上位BMS或IBMS系统及其他相关系统的集成和数据共享。
考虑到这些系统的相关集成，BAS需有很好的开放性，可以提供丰富多样、符合行业标准的接口设备和软件。
2．2最新型的、开放式的、可互操作的、系统兼容性强的智能控制网络系统
采用最新型的、完全开放式的、可互操作的、系统兼容性强的智能控制网络系统（支持Ethernet、BACnet、LonWorks等通讯方式），包括智能设备、传感器、执行机构、工作站设备。
2．3具有良好的实用性
通过对空调系统的实时监控和对数据的分析处理，从而使得空调系统的运行更精确、更合理，满足大楼的实际需要，为大楼创造一个更好的环境。
2．4具有安全性
通过密码保护，实现数据安全功能。
2．5具有经济和科学性
在系统正常运转后产生显著的节能效益；
系统监视并显示各监控设备的工作状态，在设备出现故障时提供报警；
系统根据工艺流程合理调整能量的使用；
可以由系统干预设备工艺操作过程；
根据系统记录，管理分析当前和过去运行过程；
2．6具有综合性与全面性
可实现楼宇自控系统与其他系统数据交换，比如大厦的OA、FA、SA系统，以帮助业主更好的控制整个楼宇自控系统，并把部分楼宇自控系统的管理功能结合到OA系统中，使得大厦的管理更科学、更方便；
2．7具有易维护和易管理性
对受控实现设备遥控操作；
提供方便、友好的修改、扩展、检测工具。
四、技术响应文件
针对招标文件的“建筑设备监控系统技术要求”，我方首先保证楼宇自控系统各子系统设计符合相关标准、规范的要求。
同时对招标文件中各项技术要求响应如下：
1、针对建筑设备监控整体技术要求的响应
1楼宇自控系统的整体功能有：
1）提供舒适的环境；
2）设备管理、监视；
3）能量管理；
2系统总体要求：
●各现场控制器可独立工作；
●同层对等的网络结构；
●具备高速运算处理功能的控制器（如32位微处理器）；
●系统模块化设计；
●系统完善性；
●使用方便；
●集成便利。
3系统设计
1）本建筑楼宇管理自动化系统（BMS）设计成一套完整的分布式集散控制系统，它采用标准化局域网技术和众多子系统集成技术实施对建筑群内所有实时监控系统的集成监控、联动和管理，系统即可相对独立运转，又可联合成为一个有机整体，对不同工作站及现场控制器的控制权限的设定，由网络管理服务器完成。
2）在首层控制室设置管理工作站及服务器，操作系统平台支持中文WindowsNT，系统上层通过Ethernet网（TCP／IP协议）进行沟通和联结，各子系统均应具备Web功能。
3）为满足管理要求，整个系统还设置若干个管理分站，如在制冷机房、热力站、中控室等地方各安装一台楼宇自控管理终端，配置—台打印机。
4）监控层网络采用RS-485或BACnet等标准化现场总线，所有监控管理站属同层网络，按“危险分散”原则设计。
5）楼字设备自动化系统（BAS）与楼宇管理自动化系统（BMS）采用同一网络系统，合用机房。
6）系统电源采用集中与分散相结合供电，机房主电源采用双路电源末端自动互投，各子系统另设有相适应的UPS和蓄电池组作为备用电源。
2、针对空调设备监控系统技术要求的响应
（1）空调冷热源系统
●制冷机组自身的安全保护及控制，由供货商随机提供控制装置，完善保护及控制功能，并附附加要求说明；
控制装置应配置可扩展的现场总线接口（RS-232、RS-485、或BACnet等）及相应的控制软件包，由BA系统分包商负责实现数据联网。
●制冷机组与冷却塔（进出管路上电动蝶阀及风机）、冷却水水泵和冷冻水水泵联锁，按要求顺序启停，时序控制加水流保护，显示启／停状态及故障报警。
制冷系统辅机管路采用与机组一对一连接方式，未设专用备用设备。
●制冷机组的运行台数，按实际需要的冷负荷（根据流量和温差计算）进行优化选择控制。
●冷冻水总供回水管加差压旁通阀保护，超压或小于一台泵低限流量时旁通阀开启。
●通过控制冷却塔运行台数及供回水旁通阀，使冷却水回水温度在容许的范围内。
●冷冻水的补水泵由屋顶膨胀水箱水位信号控制。
冷冻站系统
空调用冷水由不得离心冷水机组供给，在此部分中，楼宇自控系统具体监控内容如下：
冷水机组运行状态显示/故障报警/启停控制/手自动状态：
冷水机组冷却水、冷冻水出口水流状态的监视；
冷水机组冷却水、冷冻水出口水流量及供回水温度的监测；
冷冻水泵运行状态显示/故障报警显示/启停控制/手自动状态；
冷却水泵运行状态显示/故障报警显示/启停控制/手自动状态；
为平衡冷冻水供回水压差，通过测量冷冻水供、回水压力对冷冻水供回水总管上的电动旁通阀进行调节。
冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机进行电气联锁，冷水系统启动顺序为：
冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔风机……冷水机组：
停机时相反。
冷水系统采用冷量控制冷水机组及其对应水泵、冷却塔的运行台数。
通过监测冷冻水供、回水温度和流量计算出大楼的平均负荷。
系统通过检测膨胀水箱的液位情况连锁启停补水泵，完成补水控制。
系统能提供运行报告，包括冷冻水供回水温度，冷却水供回水温度，流量，累计冷水机组、各个水泵的运行时间，开列设备保养及维修单等。
在非满负荷工作的情况下，对设备的运行实行定时转换，以保持平均运行时间，实现节能功能。
采暖的热水由热交换机组提供，热源接自市政热网：
生活热水的热源来自地下一层燃气热水锅炉。
在此部分中具体监控肉容如下：
考虑到如果出现热力供应不稳定的情况会影响到建筑内空气调节的质量，在二次侧热水供水管路上设置了温度传感器，在一次侧设置调节阀，根据二次侧温度来调节一次侧热源流量，从而调节二次侧水温。
热水循环泵运行状态、故障报警的监视及启停控制。
另处，在二次侧出口设置水流开关，用以检测循环水泵的水流状态。
自动连锁控制。
热水循环泵停止时，一次水调节阀应及时关闭：
热水循环泵开启时，一次水调节阀应先行打开：
设备定时启停控制。
通过事先安排的工作及节假日作息时间表定时启停设备，自动统计设备工作时间，并提示定期维修。
（2）空气处理机组
●夏季送冷风，冬季送热风，过渡季送新风以节能，串级调节电动阀调节冷或热水量控制送风回温度，使回风（室内）温度维持在设定范围内；
回风（室内）温度设定值可按新风温度再设定。
●可根据回风空气质量及室内外空气焓值比较控制各风阀达到最佳的经济状态，可设置最小新风量。
●风机按时间程序自动启／停，运行时间累计，用压差开关监视风机运行状态。
●设过滤网失效报警；
盘管防冻；
风机故障报警，风机、风阀和水阀等联锁。
工况手／自动转换。
（3）新风处理机组
●夏季送冷风，冬季送热风，过渡季送新风以节能，根据送风温度与设定值的偏差，控制电动阀调节冷或热水量，使送风温度维持在设定范围内；
送风温度设定值可按新风温度再设定。
●冬季加湿，采用高压喷雾加湿的通过加湿控制器调节加湿量控制送风相对湿度，采用湿膜加湿的通过调节给水电磁阀控制送风相对湿度，送风相对湿度设定值可按新风相对湿度再设定。
●可根据室内空气质量确定机组的启／停，保证最小新风量。
●工况手／自动转换。
（4）通风设备
送排风机
·
送排风机的风机的运行状态、故障报警、手／自动状态、启停控制。
地下车库CO2浓度检测及报警，并据此控制相关送风／排风机的启停，风机的运行状态故障报警，手／自动状态等参数应上传至BAS。
●可以由时间程序自动控制各种送风机和排风机的启／停并显示启／停状态及故障报警。
●客房卫生间内换气扇与风道通风机联动。
●可燃气体探测器联动通风机，关闭进气总阀。
（5）通风设备
●可燃气
升级会员 