工程簡介
該交通大廈位于廣東省某市中心,樓高24層,建筑面積為40000平米,在主樓兩側(cè)各有3層高的裙樓,樓主體為中心對稱結(jié)構(gòu)。其交通指揮
中心位于頂樓,5至 23層為辦公室,4層為餐廳, 1至
3層為集中****營業(yè)大廳。地下分三層;一層為擁有260個停車位的地下停車場,二層為機(jī)電設(shè)備間,三層為戰(zhàn)時防空所,平時為雜物儲藏室。該交通大廈的
主要功能包括:
● 集中管理市區(qū)內(nèi)的機(jī)動車量;
● 對發(fā)生重大交通故障和車輛高峰時的路段進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。
樓宇智能化管理系統(tǒng)(BMS)
該交通大廈樓宇智能化管理系統(tǒng)(BMS)實現(xiàn)了對大廈設(shè)備總體運行的綜合管理。對BAS系統(tǒng)采用了控制網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場總線兩級控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在
監(jiān)控中心和下位各節(jié)點上選用北京華富惠通技術(shù)有限公司自行開發(fā)的通用監(jiān)控組態(tài)軟件controx2000(開物),作為監(jiān)控平臺。在控制網(wǎng)絡(luò)采用
TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。對下位的現(xiàn)場總線采用Lonworks和MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議??刂凭W(wǎng)絡(luò)通過TCP/IP協(xié)議連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器,監(jiān)
控操作站等計算機(jī)系統(tǒng),用于對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集匯總處理和存儲。由于Lonworks器件的價位過于昂貴,從節(jié)省工程成本的方向考慮,現(xiàn)場控制總
線采用Lonworks和modbus兩種總線結(jié)構(gòu)。對于參與對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的數(shù)字式直接控制器(DDC),智能儀表,執(zhí)行器等。采用
Lonworks現(xiàn)場控制總線進(jìn)行連接。對于只在監(jiān)控中心顯示而不參與控制的電量參數(shù)和各設(shè)備運行參數(shù),采用MODBUS進(jìn)行連接,上傳采集數(shù)據(jù)。在控制
網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線間采用臺灣巨騰公司的網(wǎng)絡(luò)連接器(OPEN PLC)進(jìn)行連接,實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳和上位操作指令的下傳。
對于安防系統(tǒng),消防系
統(tǒng),電梯管理,下位的控制器等子系統(tǒng)的連接主要是通過各種軟件(OPC,ODBC)和硬件(串行,集線器)接口進(jìn)行通信連接。由通信接口把整個大廈的消
防,安防,配電,給排水,電梯,中央空調(diào),能耗統(tǒng)計等子系統(tǒng)連接到一起,通過數(shù)據(jù)交換和聯(lián)網(wǎng)通訊,進(jìn)行統(tǒng)一綜合管理,使整個大廈高效合理的運轉(zhuǎn)。
在交通大廈BA系統(tǒng)中,主要包括:供電部分(高低壓變電、交流低壓配電、直流供電);機(jī)電設(shè)備(中央空調(diào)、給排水、電梯、照明);消防系統(tǒng);安全防衛(wèi)系統(tǒng);空氣質(zhì)量檢測;停車場管理;能耗監(jiān)測統(tǒng)計系統(tǒng)。按監(jiān)控節(jié)點進(jìn)行劃分,可分為如下9個節(jié)點。
一、供配電監(jiān)測:
1.高壓側(cè)檢測項目: 高壓進(jìn)線主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);高壓進(jìn)線三相電流檢測 ;高
壓
進(jìn)線AB、BC、CA線電壓檢測;頻率檢測;功率因數(shù)檢測;電量檢測;變壓器溫度檢測;以上參數(shù)送入供配電系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點中,由系統(tǒng)自動監(jiān)視及記錄,為電力
管理人員提供高壓運行的數(shù)據(jù),便于管理及分析。監(jiān)視主開關(guān)的狀態(tài),發(fā)生故障及時報警。監(jiān)視大廈的用電情況。負(fù)荷的變化情況,便于管理人員分析。
2.
低壓側(cè)檢測項目:變壓器二次側(cè)主開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);變壓器二次側(cè)AB、BC、CA線電壓;母聯(lián)開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);母聯(lián)的三相電流;各低壓
配電開關(guān)的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);各低壓配電出線三相電壓,電流,電量,諧波電壓,浪涌電流,功率參數(shù);中央控制室樓宇自控系統(tǒng)的顯示器上以圖形的方式模擬
出了供配電的系統(tǒng)圖和電力分配拓?fù)鋱D,如果供配電系統(tǒng)中有什么問題,管理人員可立即發(fā)現(xiàn),并很快確定故障位置,從而及時處理問題。
controx2000(開物)軟件可對采集的各電量參數(shù)進(jìn)行分析和判斷,對即將發(fā)生故障的元器件和線路進(jìn)行預(yù)報警,在上位做出反應(yīng)并下傳,對要發(fā)生故障
的元器件采取有效的保護(hù)措施。對發(fā)生故障的元器件有畫面自動鎖定的功能,并進(jìn)行語音元器件號提示。對以上的監(jiān)測內(nèi)容用表格的形式在監(jiān)控主畫面上進(jìn)行顯示,
并能進(jìn)行存儲,打印,存儲的模式可進(jìn)行選擇:定時(存儲的周期可人工設(shè)定);過濾存儲(對每隔一定時間連續(xù)存儲的電量參數(shù)進(jìn)行判斷,如無超常變化,則存入
定時連續(xù)紀(jì)錄的最后一條紀(jì)錄),如這段時間內(nèi)電量參數(shù)有異常偏差變化,則整段記錄會被完整的保留,以供分析判斷用,這樣可以減少電量參數(shù)的數(shù)據(jù)庫容量,優(yōu)
化監(jiān)測系統(tǒng)的運行時間。
3.應(yīng)急發(fā)電部分:通常為避免正常外部電網(wǎng)供電出現(xiàn)問題,造成大廈停電,因此大廈內(nèi)選用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源。
在故障時由柴油發(fā)電機(jī)供電,保證消防設(shè)施、電梯、應(yīng)急照明等設(shè)施的用電。交通大廈的配電自控系統(tǒng)對發(fā)電系統(tǒng)及切換系統(tǒng)并不進(jìn)行控制,但為保障應(yīng)急發(fā)電裝置
正常運行,樓宇自控系統(tǒng)對一些有關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,如油箱油位,各開關(guān)的狀態(tài),蓄電池電壓,發(fā)電電流,電壓,頻率等。
4.直流供電部分直流
蓄電池組的作用是產(chǎn)生直流220V、110V、24V直流電。它通常設(shè)置在高壓配電室內(nèi),為高壓主開關(guān)操作、保護(hù)、自動裝置及事故照明等提供直流電源。
為保證直流正常工作,樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)視各開關(guān)的狀態(tài),尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進(jìn)行監(jiān)視,及記錄,若發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。由于供配電系統(tǒng)的參數(shù)
是只監(jiān)不控,因此使用KMC公司的KMD-5210網(wǎng)絡(luò)控制器,配用KMD-5220輸入卡最為合
適。這樣的配置最多可有128個輸入點,并且其輸入的A/D轉(zhuǎn)換可達(dá)16位,因此可以非常精確的采集數(shù)據(jù)。它還可存儲256個報警、96個曲線記錄。它的
輸入卡的每個輸入點可通過軟件及撥碼開關(guān)任意改變,可設(shè)定為DI、0-5V、4-20mA等等。
KMC公司還提供各種各樣的電量轉(zhuǎn)換器或變送器,如電壓變送器、電流變送器、功率變送器等,它們將電量信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號,如0-5V、4-20mA,便
于DDC接受。
二、中央空調(diào),通風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控:
在交通大廈機(jī)電設(shè)備中,中央空調(diào)是第一用電大戶,對中央空調(diào)的監(jiān)控最終目
標(biāo)是在保證中央空調(diào)穩(wěn)定運行的前提下,實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能控制。從節(jié)能和環(huán)保方面考慮,中央空調(diào)的工作模式采用變頻。Controx2000在國內(nèi)的監(jiān)
控組態(tài)軟件中是現(xiàn)今唯一一個能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上位軟邏輯功能的軟件。對于一個很復(fù)雜的被控對象在上位組態(tài)中使用專家算法,來提高控制精度,達(dá)到滿意的控制
效果。
在交通大廈機(jī)電設(shè)備監(jiān)控中,對中央空調(diào)的控制采用DDC控制器(輔助備用)和上位軟邏輯(采用模糊控制)混合應(yīng)用的方式在不增加其他任何硬件成本的前提下來實現(xiàn)它的節(jié)能控制,降低大廈中央空調(diào)的能耗。交通大廈的中央空調(diào)系統(tǒng)在投入運行后,可實現(xiàn)節(jié)電40%的性能指標(biāo)。
三、給排水系統(tǒng):
從
節(jié)能方面考慮,給排水系統(tǒng)采用變頻工作模式。對給排水的監(jiān)控主要是對給排水系統(tǒng)的工作參數(shù)進(jìn)行采集,監(jiān)視給水池,排污池的水位高低,管網(wǎng)的流通狀況(堵
塞、泄漏)。污水過濾網(wǎng)的狀態(tài),水泵的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)等,以保證設(shè)備的正常運行。在上位對排污和給水,能夠進(jìn)行緊急控制,在發(fā)生管網(wǎng)泄漏和污水堵塞的
情況下能夠判斷出明確的事故位置。保證維修工作的快速進(jìn)行。
四、電梯集群管理系統(tǒng)
交通大廈的電梯交通系統(tǒng)采用6臺三菱電
梯。通過通訊接口與電梯控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),來實現(xiàn)對電梯的集群管理。對電梯的集群管理主要是顯示電梯的運行狀態(tài),故障狀態(tài),電梯運行時的樓層號顯示,電梯的啟
/停控制,累計電梯運行時間對到達(dá)指定時間的電梯自動提示維護(hù)信息,在發(fā)生火警時電梯要求與消防聯(lián)動停在首層(消防電梯出外)。
五、照明系統(tǒng)的監(jiān)控:
照明系統(tǒng)在大廈的用電設(shè)備是僅次于中央空調(diào)的第二用電大戶,對照明系統(tǒng)的集中監(jiān)控在保證照明穩(wěn)定可靠的前提下還要考慮它的節(jié)能性。
交
通大廈的照明可分為三類:辦公室照明、公共區(qū)域照明、泛光照明。辦公室照明指通常房間內(nèi)的照明,這部分照明所用的電量是照明系統(tǒng)中最大的。公共區(qū)域照明指
走廊、過道、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明,包括應(yīng)急照明。泛光照明指為了大廈的美觀,在晚間照射大廈外觀,使大廈在晚間呈現(xiàn)出色彩斑斕的照明。
1.
辦公室的照明節(jié)能控制:在交通大廈的燈光節(jié)能方式上采用燈光的調(diào)光控制。根據(jù)自然光 的亮度,來調(diào)節(jié)燈光的亮度。KMC公司的PSR-1型感光電阻可感應(yīng)
自然光的亮度,然后轉(zhuǎn)換為4-20mA信號,將其傳送給DDC控制器,DDC控制器處理該信號,再輸出控制信號給調(diào)光器,從而調(diào)節(jié)燈光亮度。這樣即可以使
光線柔和,為房間內(nèi)人員創(chuàng)造一個良好的視覺環(huán)境,又可以節(jié)約能源。同時在每個燈排上安裝紅外電子眼對燈下的人體進(jìn)行檢測,如果在一分鐘內(nèi)無人進(jìn)入它的感應(yīng)
范圍,則開始把亮度調(diào)小直到10分鐘后如仍無人進(jìn)入感應(yīng)區(qū)域,燈自動關(guān)閉 。
2.
泛光照明的控制:在交通大廈的樓下,安裝了50個不同顏色的射燈。照明監(jiān)控節(jié)點采用定時開關(guān)的方法控制泛光照明。在上位監(jiān)控系統(tǒng)中制定時間表,每天晚上7
點開燈,凌晨3點關(guān)燈;在上位的控制表內(nèi)可以人工設(shè)定開哪些燈,不開哪些燈;節(jié)假日怎么開燈等等。這些方案存儲在上位監(jiān)控節(jié)點的數(shù)據(jù)庫里,管理人員可隨時
調(diào)整這些方案。
3.
公共區(qū)域照明的控制:公共區(qū)域包括走廊、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明的控制方法采用定時控制法。既在下班后除保留必要的值班照明外,其它的照明應(yīng)關(guān)掉,以節(jié)
約能源。照明的控制采用KMC公司的KMD-5801控制器,它可獨立運行,也可通過Peer-to-Peer方式連成網(wǎng)絡(luò)。它有8個通用輸入通道,8個
通用輸出通道,一個這樣的控制器可控制多達(dá)8個照明開關(guān)點。
六、城軌交通環(huán)境的空氣質(zhì)量監(jiān)測:
交通大廈的1到3層是證件集中辦理
營業(yè)大廳,對于這樣一個人群流動量大的公眾場所,對它的空氣質(zhì)量檢測是尤為重要的。營業(yè)大廳環(huán)境的監(jiān)測主體是空氣中的
CO2濃度,空氣的溫濕度,在人員流動最多的2層加入可燃?xì)?、硫化氫、一氧化碳、氧氣等四合一的氣體監(jiān)測儀表,對有毒氣體進(jìn)行監(jiān)測。儀表選用日本新宇宙的
XP—30211E。當(dāng)空氣環(huán)境發(fā)生異常時經(jīng)上位采集并確認(rèn)后做出不同的反應(yīng):啟動通風(fēng)機(jī),吹入氧氣等等。
七、停車場管理系統(tǒng):
停
車場管理系統(tǒng)也是大廈保安自動化SA系統(tǒng)的一個部分。在地下停車場的收費中心設(shè)置一臺停車場管理操作站,其上運行BAS的停車場監(jiān)控系統(tǒng),它是一個完全圖
形化的軟件系統(tǒng)。 在系統(tǒng)集成設(shè)計中,停車場操作站與BAS中央操作站的停車場管理節(jié)點在同一級網(wǎng)絡(luò)Ethernet TCP/IP上互連。
八、系統(tǒng)集成功能
1.向BAS 傳送停車場車輛的流動量及車位信息;
2.向BAS 傳送設(shè)備工作狀態(tài)及控制信息;
3.向BAS 傳送收費資料;
結(jié)語
交
通大廈的樓宇自控系統(tǒng)現(xiàn)已完全投入運行,利用controx2000(開物)通用監(jiān)控系統(tǒng)支撐軟件作為上位監(jiān)控平臺,配以國內(nèi)知名廠商硬件搭建的交通大廈
智能化工程,無論在功能上還是在安全和穩(wěn)定性上都達(dá)到了預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),滿足了客戶的需求,同時在工程成本上與選用國外的成套設(shè)備相比節(jié)約了50%左右。