中央空调机房群控BA技术方案

目录
一、项目概况 (3)
二、系统概述 (3)
三、设计原则 (5)
四、设计依据 (6)
五、江森自控系统介绍 (7)
六、江森自控系统结构 (13)
七、江森自控主要特点 (16)
7.1、与网络技术的完美结合 (16)
7.2、与空调技术的完美结合 (18)
7.3、与计算机技术的完美结合 (18)
八、江森自控性能优势 (20)
8.1、系统网络化 (21)
8.2、结构模块化 (22)
8.3、强大的网络控制引擎 (22)
8.4、强大的报警功能 (23)
8.5、监控软件不受系统点数限制 (23)
8.6、易操作的监控软件用户界面 (23)
九、针对本项目的设计 (25)
9.1、监控点设计 (25)
9.2、设计思路简述 (27)
十、主要设备参数 (29)
10.1、塔式服务器 (29)
10.2、台式操作站 (29)
10.3、数据管理软件 (30)
10.4、优化运行控制模块 (31)
10.5、网络控制器 (32)
10.6、数字控制器 (35)
10.7、扩展模块 (36)
10.8、电磁式流量计 (37)
10.9、室外温湿度传感器 (37)
10.10、水管温度传感器 (37)
10.11、水管压力传感器 (37)
10.15、水管压差传感器 (38)
十一、数据管理软件功能 (39)
11.1、图形显示 (39)
11.2、管理警报和事件消息 (40)
11.3、趋势分析 (40)
11.4、汇总和报告 (41)
11.5、设置时间表 (42)
11.6、系统安全 (43)
11.7、系统设置工具 (44)
11.8、模拟值轮廓 (45)
11.9、舒适曲线 (46)
11.10、时间河 (46)
11.11、星形图 (47)
十二、优化算法控制模块功能 (49)
13.1、主机的控制更加科学 (50)
13.2、冷冻泵的控制更加科学 (51)
13.3、冷却泵的控制更加科学 (52)
13.4、冷却塔的控制更加科学 (52)
13.5、优化运行控制CPO10功能小结 (53)
十三、本项目设备的控制逻辑 (54)
13.1、冷水机组控制逻辑 (54)
13.2、变频水泵控制逻辑 (56)
13.5、冷却塔控制逻辑 (57)
13.6、压差、温差旁通阀控制 (57)
14.6、连锁控制 (58)
一、项目概况
项目名称：*********制冷机房群控系统；
工程内容：机房群控系统；
现场条件：地处亚热带，受海洋性气候影响，气候温和、湿润和有轻度盐雾腐蚀；
室内温度：-5℃～45℃；
最大相对湿度：98％；
电力供应：三相五线制；
电压：380/220V±5％电气设备接地电阻：≤1Ω；
如何最大限度的节约能耗将成为重中之重，机房群控系统提供的控制方式将为业主解决这方面的问题。

本项目机房群控系统要求达到“国际先进，国内一流”的总体要求。

我方已经分考虑本系统在弱电系统中的领导地位，除包括提供舒适、温馨、高效环境、节能的运行特征，高标准的自动化服务，以及便利灵活的使用功能，投资合理等特点外，还特别提出了自己针对该项目自己的特色，能够充分满足作为客户要求。

本方案设计是遵照机房群控系统及系统集成的技术要求，围绕先进的控制理念和开放式的智能化建筑结构方式，依据有关图纸资料和相关设计规范并结合我们在机房群控系统及系统集成方面的多年实践经验，运用当今主流的计算机技术和自动控制技术而进行的设计。

二、系统概述
我们针对本项目HVAC设备（如冷冻水机组、水泵等）进行统一管理，系统以致力于创造节能、舒适、安全、高效的环境。

为此，我们仔细研究相关图纸，结合我司的实际工程经验，从系统的当前设计及今后的宏观规划均作了仔细考虑，为贵方提供以下技术方案，确保整个工程提供的设备为先进的、节能的、便于维护、操作方便，自动控制、技术经济性能符合业主的要求，既满足高度智能化和系统集成化的技术要求，又能满足系统今后升级换代及系统扩展的需要，系统始终贯彻“为天悦城提供增值服务”的设计理念，服务于商业中心的管理和功能需求，实现舒适、节
能、先进的目标。

我们为机房群控系统（BAS）提供最新的采用唯一协议BACnet系统的METASYS系列，并适用于楼宇的建筑特点及先进的控制和管理要求，包括选用最先进的BACnet技术的32位CPU直接数字控制器，以及与其它供应商系统的开放性接口。

JOHNSON CONTROLS提供的ADS 软件能够方便地实现与其它制造商的楼宇系统的BACnet网完成互联。

机房群控系统BAS的目标就是对建筑物的空调设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控和管理，以确保建筑物内有充足的冷冻水和热水提供用于制冷或采暖，同时实现高效节能的管理要求。

通过对烟草局的计算机技术、通信技术、信息技术、控制技术有机结合，在全面满足功能需求的基础上，集各种优秀产品与技术之长，追求最合理的投资和最大的灵活性，以取得长期最大限度的满足经济、管理与环境效益的总目标。

BAS系统能稳定和准确地自动调节建筑内设备的各项参数（如水温度、流量等），记录和统计空调设备的运行参数及系统运行趋势和规律，不断优化系统运行。

为客户及工作人员提供高效率、舒适、便利参观以及休闲环境及工作环境。

对各种需要监控的空调设备实现集中管理、优化配置，使系统在全自动的状态下运行。

本系统全天候监测所有需要设备的运行状态，以最小的人力物力达到最完善的管理效果。

系统对整个控制设备进行监控，提供可靠的、经济的最佳能源供应方案，管理不同时间内设备用电量大小，使设备始终处于最佳运行状态及最佳利用率，大量减少不必要的能源浪
费。

对建筑进行分区域管理和控制，使用简便的管理和节能的控制方式，避免由于场地闲置而造成的浪费。

实现中央管理和分散控制的功能要求，达到节约能源的目的。

最大限度地降低设备的运行成本。

设备在系统的统一管理之下始终处于最佳运行状态。

系统会按照设备的运行情况打印维护保养报告，提示管理人员对设备及时进行维护，延长设备的使用寿命。

提高人员与设备的整体安全水平，坚持“以人为本”的原则。

该系统对设备的运行状态进行实时监视，可使管理人员及时发现设备故障、问题与意外，消灭故障于隐患之中，保证人身的安全。

一旦设备有故障发生，计算机可以报告故障发生的位置及故障发生的原因，以便维护人员快速排除故障，恢复设备正常运行。

三、设计原则
本系统设计从烟草局的实际情况出发，使设计满足系统的现实需求和未来扩展的要求，其BAS系统的设计遵循以下原则：
实用性
BAS系统的设计应以实用为第一原则。

在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际，或片面追求经济性而损害烟草局的智能性。

可靠性
系统必须保持每天24小时连续工作。

子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。

因为烟草局的运营性质,保证设备的稳定运行是十分重要的。

经济性
本BAS系统所选用的系统为江森自控新一代METASYS系统MSEA系统，以现有成熟的设备和系统为基础，是江森自控开发研制最成熟、最先进的系统。

以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性能/价格比。

易维护性
因为本系统要处理大量的数据，系统复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。

开放可扩展性
BAS系统设计采用多种开放性技术标准，符合国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便加入系统中。

应用配置灵活性
由于BAS系统需要控制现场设备种类繁多，分布情况复杂多变，所以需要BAS系统能够具有灵活的配置功能，只要简单增加减少控制器、输入/输出模块，就能满足系统整改或分期建设的需要，而不影响系统结构。

操作方便、简单易学
为了能够是楼宇设备在BAS系统管理下，达到其最佳工作状态，系统操作方便、和简单易学是十分重要的。

四、设计依据
《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2000；
《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003；
《采暖通风与空调调节设计规范》 GBJ 19-87；
《电气装置安装工程施工及验收规范》 GBJ232-82；
《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000；
《民用建筑电气设计规范》JG/T16-92；
《电子计算机机房设计规范》GB50174-93；
《工业企业通信设计规范》GBJ42-81；
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86；
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005；
《建筑物防雷设计规范》GB50057－94；
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2004；
业主提供的图纸及厂家资料；
五、江森自控系统介绍
机房群控系统BAS(Building Automation System)是智能建筑必不可少的基本组成部分，已在世界各地广泛应用，并受到充分重视。

BAS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，它可以监控建筑内各种空调设备的运行情况和故障状况，并控制这些空调设备。

它不仅可以根据需要随时打印各种报表，给管理人员带来很多的方便，同时，它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。

作为一栋现代化建筑物，建筑物内分布着冷水机组、大量的空调风柜、水泵等空调设备，它不仅需要对建筑物内的所有机电设备进行统一管理，而且这些设备还需与其他的智能化子系统进行通讯和必要的联动控制，致力于创造一个高效节能、绿色环保、舒适、高性能价格比、温馨而安全的环境。

这种情况下，分析业主的实际需求，有针对性的进行设计，就显得尤为重要。

在本项目中，我方选用国际著名品牌--美国江森自控新一代原装进口 METASYS系统。

江森自控是全世界楼宇自控和设施领域的领导者，是楼宇设备管理与自动控制的全球领导者；作为历史悠久的楼控专家，江森自控一直致力于机房群控系统新技术的研发。

在2005年收购约克公司后，江森自控拥有熟知设备监控系统的专家，也有熟知暖通空调的专家，他们不仅从楼宇自动化的角度分析**项目的具体实施情况，而且可提供对暖通空调与设备监控系统相结合的具体工艺分析。

多样化的技术人员提供多重角度的技术分析，这是江森自控所独有的，是其它厂家不可比拟的优势所在。

江森自控新一代机房群控系统MSEA系统，该机房群控系统采用完全集成化、网络化的系统架构，在楼宇控制系统中融合了信息技术(IT)及互联网的各种技术，MSEA系统在系统结构上支持BACNET协议标准，管理层上支持BACNET/IP协议，控制层上支持BACNET MS/TP 协议。

采用网络化的系统架构加上江森公司百年的控制经验，使得MSEA系统在当今楼宇控制领域具有明显的优势。

系统从设计到生产均符合ISO9000质量标准，该系统有如下特点：先进性：全新的概念、全新的系统；
开放性: 开放式网络、开放式协议、开放式用户界面；
兼容性：支持目前绝大多数的标准通讯协议，可以与上千种非江森自控的系统及设备
联网；
经济性：易于施工、安装、操作和维护；
灵活性：易于扩展，模块化的设计，操作站、控制器的数量完全基于实际的需要而定；
可靠性：真正的集散式系统，采用可靠性极高的多层网络结构，通讯速率高、布线少、距离远，已在全球范围成功应用。

美国江森自控国际有限公司的具体数据：
➢创立于1885年，总部位于美国；
➢2009年财年销售收入381亿美元；
➢2009世界500强企业排名198位，美国财富500强企业排名72位；连续多年位列世界500强企业。

➢全球共享140,000名员工，500个分支机构，遍及63个国家，使用40种语言。

江森自控1985年进入中国，江森自控在中国楼宇智能化行业中已成功实施了1000多个大中型项目，特别是在公共建筑方面，市场占有率位居前列。

在广东地区，江森自控有任何行业同行无法比拟的人员资源：售前由系统部提供方案设计和技术支持，售后由工程部提供项目管理支持，保修期将由维修部提供对系统的售后服务及维护保养工作。

江森自控在广州地区的部分成功案例有：
➢中山大学附属第一医院门诊大楼；
➢广州南沙大酒店；
➢中国农业银行广东分行新办公大楼；
➢广州财富广场；
➢广东国际大酒店（63层，当年广州第二高楼）；
➢广州新白云国际机场航站楼（45万平方米，监控点数超过30000点）；
➢广州合景国际金融广场；
➢广州香格里拉大酒店；
➢广州保利国际广场；
➢广州富力中心；
➢广州中信广场（86层，目前广州第一高楼）；
➢广州大学城C标段（广州大学、广东工业大学、广州美术学院）；
➢广州美国领事馆。

江森自控在广州地区近期中标的主要大型项目有：
➢广州琶洲国际会展中心三期（38万平米，监控点数超过20000点）；
➢广州新电视塔（610米，建成后将成广州最高建筑）；
➢广州科学城孵化器B、C组团；
➢广东省博物馆新馆；
➢广州歌剧院；
➢广东粤财大厦；
➢广州移动金海大厦；
➢广州全球汽车配件采购港；
➢广州保利中心5号、6号楼；
➢广州珠江国际大厦；
➢萝岗总部经济区一期、凯通楼、凯达楼；
➢广州琶洲保利世界贸易中心一期、二期；
➢广东移动全球通大厦（新址）；
➢太古汇商业中心；
➢广州新国际广场（万菱会）。

➢等等。

江森自控十大优势：
1、公司实力雄厚
江森自控总部位于美国，是世界500强企业，2009年排名198位，美国财富500强企业排名72位，营业额385亿美金；
江森自控在全球125个国家和地区有1300家分支机构，使用63种语言，员工140，000人。

2、公司历史悠久
江森自控成立于1885年，至今有126年历史；不断持续改进产品的技术和质量，不断创新和改善标准、规范化的管理流程。

3、公司最早进入中国市场
江森自控1985年进入中国，员工2000余人，在华有10个独立法人的子公司、分成6个大区域、50个办事处和2个工厂，另有500余家经销商和合作伙伴；
江森自控是智能化行业内唯一的专业楼控品牌，公司非常重视该块业务；而其他厂家产
品系列众多，楼控只是公司业务的很少一部分。

目前全国超过350米（或者80层）的超高层建筑， 80%的楼控系统选择江森自控；例如：上海环球金融中心（101层，492米），南京绿地广场/紫峰大厦（88层，450米），广州中信广场（86层，390米）等等。

4、公司在中国的众多成功案例
江森自控在中国有超过1000个楼控项目，市场占有率超过30%，其中一、二线城市标志性建筑占有率近50%，VAV变风量系统占有率达70%；在公共建筑及综合商业项目方面，市场占有率也位居前列；
90年代初，江森自控是广州地区最早的楼控厂家，当时环市路、天河北路、体育东路一带，几乎所有的楼控项目都选择江森自控；目前仅仅在广州地区，有超过100个各种类型的成功案例；
广州地区超过10000点大型项目业绩：广州国际大酒店（63层，当年全国第一高楼）、广州中信广场（86层，当年广州第一高楼）、广州琶洲会展三期（38万平米，超过20000点）、广州大学城C标段（广州大学、广东工业大学、广州美术学院），广州新白云国际机场航站楼（45万平米，超过30000点）、广州珠江新城西塔/广州国际金融中心（103层，55万平米，超过30000点）、广州太古汇商业中心（45万平米，超过25000点）、广州新国际广场/万菱汇（35万平米，超过15000点）、广东移动全球通大厦（新址）、广东国际大酒店（63层，当年广州第二高楼）、广州琶洲保利世界贸易中心一期、二期（38万平米，超过15000点）、广州保利国际广场、广州合景国际金融广场、广州富力中心、广州广晟大厦等等；
广州地区主要公共建筑类项目业绩：广州歌剧院、广州新电视塔（610米，中国最高建筑）、广东省博物馆新馆、广州地下空间二期、广州市国家档案馆等。

5、本土化雄厚的技术人员和客户支持力量
江森自控有任何行业同行无法比拟的人员资源，在所有竞争对手中人员最多，部门配置最齐全。

江森自控位于广州市珠江新城利通广场12－13楼，共有2层办公室；
江森自控仅仅在广州地区就有员工近200人，另有一个售后服务办公室及仓库；
销售技术支持团队
江森自控在每个区域分公司、每个办事处均设有专业的销售技术支持团队；该团队主要对销售人员给予售前、投标阶段的全部技术支持，如设计、方案、投标等工作；仅在在广州，
我们就拥有10余人具有丰富经验的团队。

工程管理团队
江森自控在每个区域分公司、每个办事处均设有专业的区域工程管理团队；该团队主要对中标后的项目进行深化设计，项目管理，系统调试、验收等工作；仅在在广州，我们就拥有20余人具有丰富经验的团队。

售后服务团队
售后服务团队主要负责所在区域的售后服务工作，包含质保期内的免费维修、保仅在在广州，我们就拥有30余人具有丰富经验的团队。

6、可为客户提供一站式服务和整体解决方案
江森自控楼控产品线丰富、齐全；所有产品均为同一个业务部门，可为客户提供一站式服务和整体解决方案，为客户创造更大的价值。

7、公司永远把客户利益放在第一位
江森自控始终坚持客户第一，尊重客户利益，以客户需求为导向，可全面满足客户不同的个性化需求。

8、Metasys楼控系统处于世界领先地位
江森自控Metasys楼控系统技术成熟、系统架构稳定、产品可靠、质量稳定、性价比高；
Metasys楼控系统一直处于世界领先地位，是行业公认的三大主流品牌之一，在技术创新方面创造了许多世界第一：
➢世界第一个恒温器厂家；
➢世界第一个使用计算机技术的BAS系统；
➢与综合布线系统（UTP）互连（JClink）；
➢与PABX联网；
➢引入局域网（LAN）系统；
➢引入OA集成（DDE）技术；
➢将制冷机集成到Metasys系统；
➢将基于BACnet的制冷机集成到Metasys系统；
➢将磁卡门禁系统和CCTV集成到Metasys系统；
➢推出LonWorks总线产品；
➢将Microsoft的OPC引入到Metasys系统；
➢采用Web技术，使BAS和Internet成为一体化系统。

9、Metasys楼控系统无可挑剔的性能优势
Metasys楼控系统的100%兼容性、扩展性、无缝链接和系统集成；
采用管理层、控制层二层网络结构，独有的NAE/NAE网络控制引擎强大的功能；
采用了最新的国际标准的BACnet协议，DDC控制器之间实现点对点通讯，传输速率高达76.8K，传输距离远，达1200米；
网络控制引擎自带Windows操作系统，使系统拥有用户使用的亲和力；
基于Java技术的系统管理软件使用户终端不需安装任何客户端软件，支持Web浏览功能，最多可提供25用户同时使用；软件具体强大的功能模块，包括图形显示、管理警报和事件消息、趋势分析、汇总和报告、设置时间表、系统安全、系统设置工具、模拟值轮廓、舒适曲线、时间河、星形图、能源管理等等；
系统的扩展必须无需额外增加通讯传输电缆、工作分站和改变传感器或控制器，也不需要废弃或更换基本系统任何部件；即使日后扩容量高出预留扩容量也只需增加DDC或网络控制引擎数量，不应影响整个系统结构；
通用的输入点（UI）和输出点（CO），配置灵活，扩充方便；
NAE/NAE网络控制和DDC控制器，均具有超高频率，最大的内存和闪存，最大的容量，选用最好的芯片，充分保证运行速度；
一体化的DDC箱体，标准化设计、工厂接线和工厂测试来改善安装质量和系统可维护性，避免现场接线的不稳定性，将使客户从工厂预装控制器中直接获益。

10、Metasys楼控系统与约克空调的完美结合
江森自控在2005年收购约克空调（York）后，拥有既熟知自控系统的专家，也有熟知HVAC暖通空调的专家。

多样化的技术人员提供多重角度的技术分析，这是江森自控所独有的，是其它厂家不可比拟的优势所在；
江森自控将为客户提供无可匹敌的端到端的整合产品与服务，客户还将享受到一站式的付运供货渠道、更快捷的安装、更高效的运营以及更具竞争力的成本架构；
两家优势互利互惠的公司相结合可为客户节省更多成本，江森自控Metasys楼控系统和约克空调的融合，可实现直接无缝链接，集成系统和二次开发更加方便，减少许多工作界面和配合要求，确保系统不间断运行。

六、江森自控系统结构
MSEA系统结构
从上图可以看出，整个网络由以下几个关键组件构成：
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。

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。

NAE之间通过BACNET/IP协议相互通讯，第三方系统（提供BACNET/IP协议）可直接集成到NAE当中。

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。

七、江森自控主要特点
BAS系统经过多年的发展，现已系统融合了信息技术(IT)及互联网的各种技术，已经远远超出传统的楼宇控制系统的范畴。

江森自控及其新一代设备监控系统MSEA表现在如下一些功能及特点：
7.1、与网络技术的完美结合
1）网络浏览器授权登陆访问方式
基于B/S结构的设备监控系统软件，用户能够通过标准网络浏览器访问系统，即用户只需在电脑上安装IE等常用网络浏览器软件就可通过授权帐号登陆系统界面，这台电脑可以和BAS系统同在局域网内，也可以远程通过英特网访问BAS，而无需像传统的设备监控系统一样必须在每台电脑上安装客户端软件，登陆界面见图一所示。

如果你是物业管理公司职员，现在你晚上在家，正好有必要记录一下系统一些数据，那么你可以通过家用电脑，采用访问网站的方式访问BAS系统，而不需要回到现场。

如果你是业主，现在你在办公室，你有需要作一份关于建筑物报警故障的报告，那么你只需登陆局域网的BAS管理服务器，读取相关数据即可。

MSEA系统登陆界面
2）报警管理与网络技术的结合
当系统检测到某对象发生的报警时，系统首先会在电脑界面上显示报警信号。

同时，可根据用户事先定义好的内容，通过电话传呼方式发个相关人员，使的相关人员再第一时间得到系统的故障信息；也可通过英特网以EMAIL的方式给用户发送信息；并可同步打印相关信息。

3）对无线网络的技术支持
随着无线技术的发展，无线网络在建筑中将起到更加重要的左右，MSEA系统通过相应的无线网络转换器，控制器和中央控制引擎之间可进行无线通讯；也可通过蓝牙技术进行对所有控制器程序的上传和下载。

MSEA系统无线结构
4) ISO标准协议BACNET
BACnet协议是楼宇自动化行业中唯一的ISO标准，它解决了建筑自控系统中存在的多厂商系统和设备不兼容而难以集成的问题，提供了不同建筑自动控制系统实现互操作的方法。

MSEA系统在系统结构上支持BACNET协议标准，管理层上支持BACNET/IP协议，控制层上支持BACNET MS/TP协议。

BACnet MS/TP协议具有以下特点：
1、无主从通讯方式；
2、点对点通讯、最大速率可达76.8K；
3、令牌丢失自动续接；
4、即插即用。