楼宇自控系统原理图

6)锅炉一次水的供回水温度。 1)监测各热交换器二次水出水温度和回水温度，依据出水温度调节 一次热水(或蒸汽)调节阀，保证出水温度稳定在设定值范围内，温 度超限时报警；有条件的检测二次侧水流量，以估算冬天空调负荷。 2)监测热水循环泵的运行状态和故障信号，故障时报警，并累计运 行时间。
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冷热源系统监控
(一)冷源系统监控原理 (二)热源系统监控原理
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(一)冷源系统监控原理
1. 冷水机组 水冷式热泵机组在制冷工况下的工作原理与冷水机
组完全相同，而风冷式热泵机组的控制更加简单（没有冷却水循
环系统，由风冷式热泵机组的室外机承担水冷式热泵机组冷却水 循环的功能，且室外机由热泵机组自带控制器自行控制）。
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供配电系统监测主要内容




通常有专业公司提供数据接口 各自动开关、断路器状态监测 三相电压、电流检测 有功、无功功率与功率因素检测 电网频率、谐波检测 变压器温度检测与故障报警 用电量检测
电力设备监控的工程实现（上位机功能）
P72
13
二、照明设备监控系统
(一)照明设备监控系统监控需求分析 (二)照明控制模式 (三)照明系统监控的工程实现

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冷水机组 工作原理
常温高 压液体
冷却水 循环
释放热量
节 流 减 压 阀
冷凝器 制冷剂 循环
高温高 压气体
低温低压 气液共存
压 缩 机
低温低 压气体
蒸发器
蒸发，吸 收热量
冷冻水 循环
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冷水机组监控内容
• • • •
冷水机组启/停控制及状态监视。 冷水机组故障报警监视。 冷水机组的手/自动控制状态监视。 冷冻水出水/回水温度监视等。

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供配电系统监测
变送器
只监不控
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一、电力设备监控系统的监测要求
1)高压进线柜：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、 功率因数。 2)所有高压开关的开关状态、故障跳闸状态。 3)变压器温度。 4)低压进线柜：三相电压、三相电流。 5)所有低压进出线开关的开关状态及故障跳闸状态。 6)低压主要配电回路电能计量。 7)柴油发电机三相电压、三相电流、频率及运行或故障信号、 油位指示及报警信号。 8)变压器室、高／低压配电室、发电机房内温度。
5
负荷分布及变压器配置
•负荷计算 装机容量KVA、供电电压 •设备层（技术层）选择 超高层建筑设备设分区电梯、水泵、配电房 •变压器选择 容量、形式、施工便利
6
常用高压供电方案
一备一用 结构简单 容量小 可靠性低
同时供电 结构复杂 容量大 可靠、通用
7
楼宇变配电系统基本结构
图2-31 楼宇中变配电系统的基本结构
3
供配电基础
电力网 输配电线路和变电所 输电、配电 高压、低压 电压等级 8级 0.22 0.38 3 6 10 35 110 220 Kv 负荷等级 一级负荷、二级负荷、三级负荷

4
常见供电方案
• 0.22/0.38kv，负荷小、可靠性低，临近变 电所供电。 • 1路10（6）kv 供电， 三级负荷供电、或 一级负荷备用电源。 • 2路10（6）kv供电，负荷容量大，可靠性 高，一二级负荷常用方式。 • 2路10（6）kv、自备发电机备用 ，负荷容 量大，可靠性高，一级负荷。 • 2路35kv、自备发电机备用，特大负荷，大 型企业、超高层建筑。
(包括制冷机组输出冷负荷最大值约束、蓄冰设备最大蓄冷量约束、
最大融冰速率约束等)的限制下，对多个控制目标(包括日运行费用、 空调负荷、一个循环的剩余冰量、制冷机组的起停次数等)进行优化。
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(二)热源系统监控原理
1. 热泵系统制热工况监控原理 热泵机组对应的热源系统工作原
理及监控内容与其在制冷状态下的工作原理和监控内容类似，只
2)冷冻水泵故障报警监视。
3)冷冻水泵的手/自动控制状态监视等。 1)冷冻水供/回水温度监测。
2)冷冻水供/回水总管压力监测。
3)冷冻水循环流量监测等。
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1)冷却塔风机起/停控制及状态监视。
2)冷却塔风机故障报警监视。
3)冷却塔风机的手/自动控制状态监视等。 1)冷却水泵的起/停及状态监视。
2)冷却水泵故障报警监视。

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冷却水监控内容
• • • • • • 冷却塔风机启/停控制及状态监视。 冷却塔风机故障报警监视。 冷却塔风机的手/自动控制状态监视等。 冷却水泵的启/停及状态监视。 冷却水泵故障报警监视。 冷却水泵的手/自动控制状态监视等 。
3)冷却水泵的手/自动控制状态监视等。
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1)首先，当需要增加起动一台冷水机组时，需要确定起动哪台冷水
机组，同样，需要停止一台冷水机组时也是一样。
2)其次，当需要起动或停止某台冷水机组时首先要确定应增开或停 止几台及哪几台冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔。
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(1)制冷机组优先控制策略 不足部分。 (2)蓄冰优先供冷控制策略 投运制冷机组补充。 (3)固定比例供冷控制策略
2. 冷冻水循环 建筑物空调冷源系统的冷冻水循环见图2-39左半
部分，它将从各楼层空气处理设备循环回来的高温冷冻水送至冷 水机组制冷，然后再供给各空气处理设备。
3. 冷却水循环 建筑物空调冷源系统的冷却水循环见图2-39右半
部分，它的主要任务是将冷水机组从冷冻水循环中吸取的热量释 放到室外。
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4. 设备间联动及冷水机组的群控 冷水机组是整个建筑物空调冷
在空调负荷小于制冷机组容量时仅运行
制冷机组，只有当空调负荷大于制冷机组容量时才由蓄冷装置补充
在空调负荷低于蓄冰设备最大融冰释冷
量时，先由融冰承担负荷，当空调负荷大于最大融冰释冷量时，再
这种控制策略是指蓄冰装置与制冷机组
按照固定的比例输出冷负荷，满足建筑物空调负荷的需求。
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(4)优化控制策略
这种控制策略是根据动态预测负荷，在约束条件
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冷冻水系统
• 建筑物空调冷源系统的冷冻水循环，它 将从各楼层空气处理设备循环回来的高温冷 冻水送至冷水机组制冷，然后再供给各空气 处理设备。此回路的监控内容主要包括冷冻 水泵的监控、冷冻水供/回水各项参数的监 测及旁通水阀的控制。 • 空调机、新风机、盘管冷媒为冷冻水。
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冷冻水系统监控内容
15
(4)泛光照明系统 单个或单组泛光照明灯的照明效果 一般由专用控制器进行控制，不受楼宇自控系统的控 制，但照明设备监控系统可以通过相应接口（一般为 干接点接口）控制整个泛光照明系统的起/停和进行 场景模式选择。 (5)灾难及应急照明设备 灾难及应急照明设备的起动 一般由故障或报警信号触发，属于系统间或系统内的 联动控制。 (6)其他区域照明 除上述讨论的几个典型区域、用途 照明外，建筑物照明系统还包括航空障碍灯、停车场 照明等，这些照明系统大多均采用时间表控制方式或 按照度自动调节控制方式进行控制。
8
常用低压配电方案
放射式、星型 可靠、容量大 耗材
树干式、总线型 简便、容量小 省料
混合式 折中、常用
9
后备供电与应急供电
智能建筑用电负荷分类 一类：保安型负荷 消防、安全、消防电梯、应急照明 二类：保障型负荷 工作区照明、部分电梯、通道照明 三类：一般型负荷 空调、水泵、其它照明 常用配电方案 两路市电中间联络、全失电启动发电机组 一类负荷两路市电同时供电、末端自切
员也可以在工作站远程对固定区域的照明系统进行强制控制，远
程设置其照明状态。 (5)联动控制模式 联动控制模式是指由某一联动信号触发的相应
区域照明系统的控制变化。
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实现照明控制设备
开、关控制 断路器控制 室外路灯、广告牌 定时控制 光电感应控制 室内走道灯、智能家居 智能控制（BA程序控制）
第四节
楼宇自控系统的主要监 控对象及监控原理
1
内容
供配电系统（电力设备监控系统） 照明系统 空调系统 给排水系统 冷热源系统

2
建筑物自动化系统的功能：
1、制定系统的管理、调度、操作和控制的策略； 2、存取有关数据与控制的参数； 3、管理、调度、监视与控制系统的运行； 4、显示系统运行的数据、图像和曲线； 5、打印各类报表； 6、分析系统运行的历史记录及趋势； 7、统计设备的运行时间、设备维护周期和保养管 理情况等。
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（二）照明控制模式
(1)时间表控制模式 这是楼宇照明控制中最常用的控制模式，工
作人员预先在上位机编制运行时间表，并下载至相应控制器，控
制器根据时间表对相应照明设备进行起/停控制。 (2)情景切换控制模式 在这种模式中，工作人员预先编写好几种
常用场合下的照明方式，并下载至相应控制器。
(3)动态控制模式 这种模式往往和一些传感器设备配合使用。 (4)远程强制控制模式 除了以上介绍的自动控制方式外，工作人
源系统的核心设备，冷冻水循环、冷却水循环都是根据冷水机组
的运行状态进行相应控制的。 5. 冷冻水回路二次水泵变频的控制方案 如前所述，在冷冻水回
路采用定流量水泵的情况下，为平衡负荷侧变流和冷水机组侧定
流之间的矛盾，防止低负荷情况下(负荷侧盘管水阀同时关小)水 泵对管路及泵本身的冲击，应在冷冻水供回水总管上加装旁通回
• 冷源系统 冷水机组系统，包括冷水机组/热泵、冷 却水循环和冷冻水循环三部分 • 热源系统 建筑物空调系统的主要热源设备包括热泵 机组和锅炉系统。
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冷水机组
利用压缩机、冷凝器、蒸发器等设备，人为 控制制冷剂气液状态转换，并循环反复，制 冷剂就将不断地冷却冷冻水，同时，将吸收 的热量释放到冷却水循环中。
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（一）照明设备监控系统监控需求分析
(1)办公室及酒店客房等区域
此类区域的照明控制方式有就
地手动控制、按时间表自动控制、按室内照度自动控制、按
有/无人自动控制等几种。 (2)门厅、走道、楼梯等公共区域 在现代化建筑物中，此类
区域的照明控制主要采用时间表控制的方式。 (3)大堂、会议厅、接待厅、娱乐场所等区域 此类区域照明 系统的使用时间不定，不同场合对照明需求差异较大，因此 往往预先设定几种照明场景，使用时根据具体场合进行切换。
路，通过旁通阀的开度控制平衡水管压力(见图2-43a)。
6. 冰蓄冷系统 冰蓄冷的基本思想是利用夜间低谷电价时段制冰 蓄冷，而白天高峰期融冰供冷。
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1)冷水机组起/停控制及状态监视。
2)冷水机组故障报警监视。
3)冷水机组的手/自动控制状态监视。 4)冷冻水出水/回水温度监视等。
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1)冷冻水泵的起/停及状态监视。

泛光照明、场景模式
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公共照明系统监控
过道灯+红外感应器
区域1
区域2
区域3
区域4
区域...
照明总控制柜 •程序（定时）控制 •手工干预控制 •现场控制
3种控制模式
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智能照明系统结构框图
走道，电梯厅等 公共部分照明 控制走道，电梯厅等公共 部分照明 控制门厅，中庭等照明 控制展厅照明 控制报告厅等多功能厅照 明 控制电话电视会议室等照 明 控制计算机中心等重要 机房照明 控制大厅艺术照明
定时控制 场景模式
室内 照明
门厅，中庭等照明 展厅照明 报告厅等多功能厅照明 会议中心等照明 计算机中心等 重要机房照明
控制系统中心
智能照明 控制系统 独立系统
大厅照明
总体照明 室外 照明 建筑立面照明
控制总体道路照明
控制建筑立面照明
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（三）照明系统监控的工程实现
2z74.tif
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三、冷热源设备监控系统
是热泵机组内部冷凝器和蒸发器的位置可以通过四通阀进行互换。 2. 锅炉系统监控原理 锅炉系统设备包括锅炉机组、热交换器及
热水循环3部分，见图2-47。
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1)监视锅炉的运行状态、故障报警。
2)监视锅炉的烟道温度、锅炉压力。
3)监视补水箱的高低液位的报警信号。 4)锅炉的油耗或气耗的实时检测。
5)监视锅炉一次侧水泵运行状态、压差及旁通阀的开度。
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• 干接点的定义： 无源开关；具有闭合和断开的2种状态；2个 接点之间没有极性，可以互换； • 常见的干接点信号有： 1、各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开 关、旋转开关、温度开关、液位开关等； 2、各种按键； 3、各种传感器的输出，如：环境动力监控中的 传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破 碎、振动、烟雾和凝结传感器； 4、继电器、干簧管的输出；
• • • • • • 冷冻水泵的启/停及状态监视。 冷冻水泵故障报警监视。 冷冻水泵的手/自动控制状态监视等。 冷冻水供/回水温度监测。 冷冻水供/回水总管压力监测。 冷冻水循环流量监测等 。
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冷却水循环
建筑物空调冷源系统的冷却水循环，它的主要 任务是将冷水机组从冷冻水循环中吸取的热量释 放到室外。此回路的监控内容主要包括冷却塔的 监控、冷却水泵的监控及冷却水进、回水各项参 数的监测。