BAS在广州新电视塔智能化工程的应用

　　建筑设备监控系统(BAS)是广州新电视塔智能化工程的重要组成部分,它包括冷热源系统、通风空调、给排水、电梯、变配电等系统。系统通过分布式的DDC对各区域建筑内的机电设备进行信号采集和控制,从而实现机电设备管理的自动化,起到改善系统运行品质、节约运行管理费用、降低劳动强度、节省运行能耗的作用。

　　1.系统结构说明

　　1.1 ADS数据管理软件

　　数据管理软件是一种能够将个人计算机(PC)作为一个应用服务器在IP自动化网络中使用的软件包。数据管理服务器提供的主要网络功能包括：允许多用户单点访问网络;存储大量应用程序、操作及历史数据;支持Microsoft SQL Server 2000数据库软件包;作为多个网络控制引擎和网络集成引擎的系统配置工具的主机。

　　1.2网络控制引擎(NAE)

　　网络控制引擎负责监控安装在其现场总线上的直接数字控制器，内含一个嵌入式网络用户界面，通过该界面可以进行系统导航、系统配置及系统操作。当网络控制引擎与IP网络相连时，它还可以为其它网络控制引擎设备和数据管理服务器提供数据信息。

　　1.3直接数字控制器(DDC)

　　江森自控FEC系列DDC控制器，既可连入BACNET MS/TP协议标准网络，又可独立在现场控制。系统共配置相应数量的直接数字控制器和扩展模块，分布于各被控现场。DDC控制器与扩展模块也通过BACNET MS/TP协议进行通讯。

　　2.系统监控范围及各子系统功能应用

　　2.1 系统监控范围说明

　　本建筑设备监控系统(以下简称BAS)是对建筑物内机电设备进行集散式监控，优化系统运行控制、收集分析运行数据、故障自动报警，以延长设备使用寿命、节省能耗、简化管理、确保安全。

　　本BAS系统监控、监测范围如下：

　　(1)冷热源系统;

　　(2)新风处理机组系统;

　　(3)空调处理机组系统;

　　(4)送/排风系统;

　　(5)联网式风机盘管系统;

　　(6)给排水系统;

　　(7)电梯系统;

　　(8)楼宇变配电自动化系统。

　　2.2 子系统监控功能说明

　　METASYS智能管理系统专为各类建筑中所有设备的监测、控制和集中管理而设计，该系统的开放性、灵活性、可靠性及高质量，集中体现了楼宇管理与控制的最新潮流。

　　METASYS完全符合工业标准，它的设计立足现在，面向未来，适应软件及硬件的不断发展。用户投资于江森公司的METASYS是明智及长远的选择。为保障BAS内所有设备(除中心机房内设备以外)正常工作运行，本方案采用应急回路中的弱电专用电源统一供电。

　　2.3 BAS系统监控范围区域应用(以下简单举几个例子说明)

　　(1)中央站监控功能

　　我们配置了MS-ADS05U-0型号系统软件。ADS数据管理软件用于管理系统的数据收集和显示;还管理趋势数据、事件消息、管理员记录和系统设置数据的长期储存;为网络控制引擎(NAE)和网络集成引擎(NIE)所在的网络提供安全的通讯。

　　ADS数据管理软件的用户界面具有灵活的系统浏览、用户图形、综合报警管理、趋势分析和总结报告功能。用户可以通过网络浏览器有效地管理舒适度和能源使用、对危急事件作出快速反应、并且使控制策略达到最佳。多用户可以访问设备监控系统的信息，该系统使用因特网协议和信息技术(IT)标准，并且与企业级别的通信网络兼容。

　　(2) 风冷、热水系统

　　本工程有1套风冷水系统、1套风冷热泵系统，分别是2组风冷机组(风冷热泵)、3台冷冻水泵、1个膨胀水箱组成。采用DDC方式实现，包括风冷机组，冷冻水泵、膨胀水箱等设备。

　　a启停控制：

　　根据预先编排的时间表，按“迟开机早关机”原则控制风冷机组的启停以达到节能的目的;控制系统将按照正确的顺序自动启/停设备，保证所有设备的安全可靠运行。——连锁启动顺序：

　　冷冻水泵→冷冻水水流开关信号(作为连锁条件的返回信号)→风冷机组

　　连锁停止顺序

　　风冷机组→(延时，根据设备要求、系统负荷惯性、运行工况等条件判定和设定)→冷冻水泵→冷冻水水流开关信号(作为连锁条件的返回信号)

　　b风冷机组台数控制：

　　根据冷冻水供、回水温度和供水流量测量值，自动计算所需冷负荷量，调节冷水机组运行台数。

　　负荷计算：Q=K×M×(T1-T2) 其中：

　　Q：负荷

　　K：常数

　　M：流量

　　T1：冷水回水总管温度

　　T2：冷水供水总管温度

　　c联锁控制：

　　冷冻泵启动后，水流开关监测水流状态，若无水流则不能启动风冷机组。

　　冷冻水差压控制：根据冷冻水供回水压差，自动调节旁通阀，维持供回水压差恒定。

　　d故障报警监测：

　　监测冷冻水泵设备故障报警;

　　监测膨胀水箱水位故障报警;

　　监测风冷机组故障报警;

　　在有任何报警时，以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。

　　e自动启动备用设备

　　控制系统全面监测所有设备的运行状态，如果某一部分设备出现故障，将自动切换合适的备用设备投入运行，保证整个系统的连续稳定运行。

　　f平衡各设备的运行时间

　　控制系统将自动累计各台设备的运行时间，自动预测冷负荷需求，从而自动切换各台设备的运行状态，平衡各台设备的运行时间。而且用户也可以选定超前/滞后风冷机组，根据用户意愿对设备的运行顺序进行排序。

　　g断电后自动重启

　　当发生断电时，所有设备将停机一段时间，通电后，控制系统将根据每台风冷机组的状态，每台设备的运行时间等，决定重新开启的机组数量和机组顺序等。

　　h降温时间需求限制

　　为降低电器配置的投资，可以设定风冷机组的启动时间，逐步给机组加载，让风冷机组逐步达到满负荷状态运行，以减少风冷机组启动对电网的冲击。

　　(3)空调系统

　　BAS通过DDC控制器实现对空调处理机组的监控。

　　a监控内容

　　空调机组监控表

　　b监控功能

　　1)开关控制

　　可根据事先设定的时间程序表自动启停机组;在某些特别情况下(如加班)风机有需要在预先设定时间程序表之外的时间启动, 用户可选择在BAS操作站上手动点击鼠标来实现对机组的启停。

　　2)冷热水阀控制

　　根据温度传感器采集到的回风温度，

　　--------- 采用PID控制算法，调节电动水阀的开度;并可根据室外温湿度变化自动改变回风温度设定点，实现在满足舒适环境要求的前提下节约能源。水阀可与风机实现联锁控制，当风机停止时自动关闭水阀;反之则开启水阀。

　　3)滤网堵塞报警

　　风机启动后，过滤网前后将建立起一个风压差值，当风压差值大于某一个设定值时，表明过滤网堵塞，则压差开关将输出报警信号，用于提醒有关工作人员及时清洗过滤网，以长期保持空调机组的工作效果。

　　4)联锁控制

　　风机停止后，电动调节冷水阀自动关闭。

　　5) CO2浓度监测

　　通过在空调机组的回风管装设CO2传感器，监测室内的CO2浓度。根据CO2浓度，自动调节新、回风阀开度，保证新风量满足要求。

　　6)季节设定

　　在夏季空调季节，关闭最小新风阀，开启全新风阀和回风阀;过渡季节，关闭全新风阀，开启最小新风阀和回风阀。

　　c节能措施

　　1)预冷

　　根据使用情况和日常工作时间表，提前开启空调机组对相应区域进行预冷，或提前对空调机组进行关闭，充分利用空调的余冷。

　　2)晚间重设定

　　通过在晚间重新调整温度的设定值来达到节能的目的，该功能的设置可以防止在夏季温度过低/在冬季温度过高。

　　3)冬夏转换设定

　　由软件设定系统按冬季工况或夏季工况运行。空调系统冬夏季为最小新风运行，由回风温度控制冷水阀开度;过渡季时充分利用室外新风，节约空调能耗。

　　3.结语

　　建筑设备监控系统BAS(Building Automation System的任务就是创造一个安全、舒适与便利的工作环境，同时尽量减少能源消耗。它可以监控大厦内各种机电设备的运行情况和故障状况，并控制这些机电设备。它不仅可以根据需要随时打印各种报表，而且对机电设备的实时监控，更方便于人员对设备的维护、维修和管理。在节能的同时，又节省了人力、物力，大大降低了管理成本。