成都千順佳機(jī)電設(shè)備有限公司
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東勝大廈，坐落于山東省東營市西城區(qū)，總建筑面積51700m2，建筑高度為99.7m，建筑層數(shù)地上 26層，地下2層，室外庭院面積約22000m2，是一座集酒店、辦公、商務(wù)、娛樂、賓館為一體的綜合性智能化建筑。東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)采用西門子樓字 科技(天津)有限公司為大廈提供的西門子公司最新一代的S600APOGEE系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高東勝大廈的整體管理水平，節(jié)約能源，提供更為舒適的室內(nèi) 環(huán)境，將大廈內(nèi)制冷站、供熱站、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組、公共區(qū)照明部分、給排水、送排風(fēng)等系統(tǒng)納入大廈自動化管理系統(tǒng)，S600APOGEE是以集散理論為基礎(chǔ) 的成熟的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、操作簡單等特點(diǎn)。
1 樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計思想和原則
東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)是一套將冷熱源、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等設(shè)備或系統(tǒng)以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，以安全、可
靠、節(jié)能、節(jié)省人力和綜合管理為目的。為了建成一個優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計上著重考慮了三個方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個子系統(tǒng)
的控制器I／O點(diǎn)數(shù)及點(diǎn)的類型，同時確認(rèn)I／O點(diǎn)數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場儀器、儀表、傳感器、變送器和執(zhí)行器等元件的正確選擇與配置；其三是中央操
作站和通訊網(wǎng)絡(luò)的配置。
APOGEE樓宇自控系統(tǒng)是西門子公司推出的新一代樓宇自控／系統(tǒng)集成平臺， 完整的系統(tǒng)由INSIGHT監(jiān)控軟件、DDC控制器、傳感器、閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分組成。根據(jù)東勝大廈機(jī)電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計方案的具體情況，著重對如下幾個問題做了細(xì)化處理：
(1)根據(jù)東勝大廈弱電系統(tǒng)的總體要求，選用了西門子的INSIGHT監(jiān)控軟件，該系統(tǒng)采用了Client／Server系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且支持
WindowsNT／Windows2000／WindowsXP操作系統(tǒng)，支持OPC等多種協(xié)議和開放接口，并且提供了豐富的功能選項，是一套運(yùn)用成熟
的系統(tǒng)；
(2)按受控設(shè)備的要求選用不同處理能力的DDC控制器，控制器的搭配對于系統(tǒng)的合理配置有著重要的作用，各自控廠商的控制器都有多種不同點(diǎn)數(shù)的產(chǎn)品可供
選擇，合理的選擇控制器對于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價有著不可忽視的作用。其基本原則是控制器盡量靠近控制對象，空間距離較遠(yuǎn)的設(shè)備不宜合用同一個
DDC控制器；
(3)為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，樓宇自控系統(tǒng)的控制器、傳感器、執(zhí)行器電源均獨(dú)立與受控設(shè)備集中供電。
2 樓宇自控系統(tǒng)的控制內(nèi)容和目標(biāo)
總體上來講，樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)該向用戶提供如下功能：
(1)通過配置系統(tǒng)的硬件和軟件，實現(xiàn)測量各類工藝、設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)置并控制設(shè)備啟停、提供設(shè)備運(yùn)行報告等功能；
(2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，故障時自動報警；
(3)現(xiàn)場自動控制組織的安全調(diào)整功能；
(4)根據(jù)系統(tǒng)記錄，管理分析當(dāng)前和過去運(yùn)行過程；
(5)提供計算和預(yù)測工具，用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合，實現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用；
(6)實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換；
為此，我們對每一個子系統(tǒng)都進(jìn)行了相應(yīng)的需求分析，最終確定了東勝大廈項目中納入樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控對象的具體
內(nèi)容和目標(biāo)。
2.1 冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：冷水機(jī)組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動補(bǔ)水泵、電動蝶閥等。
(1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時間表，定時啟停冷水機(jī)組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、電動蝶閥、冷水機(jī)組的順序連鎖啟動及冷水機(jī)組、電動蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的順序連鎖停機(jī)。
啟動順序為：對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2~3min啟動；制冷主機(jī)延遲3~4min執(zhí)行。
停止順序為：立即切斷主機(jī)電源；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2-3min關(guān)閉；對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。
(2)測量冷卻水供回水溫度，以冷卻水供水溫度及冷水機(jī)的開啟臺數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度，使冷凍機(jī)能在更高效率下運(yùn)行。
(3)監(jiān)測冷水總供回水溫度及回水流量，由冷水總供水流量和供回水溫差，計算實際負(fù)荷，自動啟停冷水機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對應(yīng)的電動蝶閥；
(4)根據(jù)膨脹水箱的液位，自動啟停自動補(bǔ)水泵；
(5)監(jiān)測冷水總供回水壓力差，調(diào)節(jié)旁通閥門開度，保證末端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運(yùn)行。在冷水機(jī)系統(tǒng)停止時，旁通閥自動全關(guān)；
(6)監(jiān)測各水泵、冷水機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警，并記錄運(yùn)行時間；
(7)水泵保護(hù)控制：在每臺水泵的出水端管道上安裝水流開關(guān)，水泵啟動后，水流開關(guān)檢測水流狀態(tài)，如故障則自動停機(jī)；水泵運(yùn)行時如發(fā)生故障，備用泵自動投入運(yùn)行；
(8)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其他的歷史數(shù)據(jù)等。
2.2 換熱站系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：熱交換器、冷凝泵等。
(1)監(jiān)測各熱交換器二次水出水溫度，依據(jù)出水溫度按PID調(diào)節(jié)一次熱水(或蒸汽)調(diào)節(jié)閥，保證出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)，溫度超限時報警；
(2)測熱水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運(yùn)行時間；
(3)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、打印、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其他歷史數(shù)據(jù)等。
2.3 新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組。
(1)時間程序自動啟／停送風(fēng)機(jī)，具有任意周期的實時時間控制功能；
(2)監(jiān)測送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警、累計運(yùn)行時間；
(3)防凍保護(hù)：在冬季，當(dāng)溫度過低時，開啟熱水閥，關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機(jī)、報警提示；
(4)由風(fēng)壓差開關(guān)測量空氣過濾器兩側(cè)壓差，超過設(shè)定值時報警；
(5)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序；
①啟動順序：開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機(jī)、調(diào)冷水閥；
②停機(jī)順序：停風(fēng)機(jī)、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；
(6)對于新風(fēng)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值；對于空調(diào)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度，并根據(jù)回風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持回風(fēng)溫度為設(shè)定值；
(7)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等；
2.4 給排水系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：給排水泵、生活水池、污水池、集水坑。
(1)監(jiān)測生活水泵、污水泵的運(yùn)行狀態(tài)，手／自動狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計運(yùn)行時間；
(2)實現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換；
(3)監(jiān)測生活水池液位，對超限水位報警，防止溢流，對超低液位也進(jìn)行報警；
(4)根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進(jìn)行超限報警；
(5)根據(jù)污水池、集水坑液位，啟停污水泵，并對超高液位進(jìn)行超限報警；
(6)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。
2.5 給排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控
監(jiān)控設(shè)備包括：送／排風(fēng)機(jī)。
(1)監(jiān)測各風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)；
(2)在自動狀態(tài)下按時間程序自動啟／停風(fēng)機(jī)；
(3)監(jiān)測送／排風(fēng)機(jī)的故障信號，故障時報警，并累計運(yùn)行時間；
(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。