霍尼韦尔SymmetrE楼宇自控系统方案设计
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控制系统监测冷水机组集水器和分水器的出水和回水温度。由冷冻水的供/ 回水温度传感器和流量传感器测量出整个大楼的制冷负荷 Q=F*△T,根据实际 冷负荷控制冷水机组及水泵的运行台数,以达到节能效果。在冷水系统启动时, 冷冻水的温度会较高,控制系统通过分析温度变化与时间变化的趋势来判断当前 满足系统负荷所需的冷水机组开启数量,从而进行冷源系统的自适应调节。 • 设备的自动切换及故障设备的自动锁定
技术方案
降低建筑的营运成本 BAS 只需在管理中心安排一至二名操作管理人员,即可承担对建筑内所有监
控设备管理任务,从而可大大减少有关的管理人员及其日常开支。另外,由于 BAS 其所具有的多种有效的能源管理方案,使得建筑在满足舒适性条件下,能耗 可大大降低,从而进一步降低了建筑的日常营运支出,提高了建筑的效益。 延长机电设备的使用寿命以及提高建筑安全性
BAS 可以通过编程实现有关机电设备的平均使用时间,从而提高大型机电设 备(如空调机组、各种水泵等)的使用寿命。由于 BAS 具有极强的系统联网功能, 在特定的触发条件下,可以和消防报警系统、安保系统等其它智能化子系统实现 跨系统的联动功能,使建筑的安全性管理更可靠。
1.4 系统设计
需求分析
从本项目弱电系统的实际需要考虑,参考相关的建筑图纸,本项目楼宇自 动控制系统监控的内容有:
同时 BA 系统提供与上位管理机 IBMS 系统集成的 OPC 接口。 说明:该部分系统接口协议必须由供货商提供,请在购置该设备时要明确 要求供货商承诺提供其接口协议,以免后期不必要的投资。
设备监控要求
目前根据本相关的设计图纸,楼宇自动控制系统监控范围如下,有待根据设 计院的暖通图纸,进行调整和深化(BAS 点数配置详见图纸):
本大楼对 BA 系统的设备可靠性要求较高,要求系统运行不过分依赖某一设 备,若设备故障时要求减少其波及面,系统采用三层网络结构。同时可以根据需 要在网络范围内预留或设置多个监控分中心的通讯接口,便于通过分中心来监控 整个系统。
根据以上的需求分析,我们推荐采用美国 Honeywell 公司的 SymmetrE 企业楼 宇设备集成系统。
系统选用的所有设备、配件及其系统,在保证其安全、可靠运行的同时,பைடு நூலகம் 合国际和国家的有关安全标准和规范要求,并在非理想环境下能有效地工作。 经济性
系统选用的设备及其系统,是以现有成熟的设备和系统为基础,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内获得最佳的 性能价格比。 易维护性
为了保护冷源设备,延长设备的使用寿命,因此需要累计每台设备的运行时 间,使同类设备进行交替运行,并在发生故障时自动切换。在冷水系统中有某一 设备发生故障时,系统立即发出报警到终端,同时锁定该设备以防再次启动。在 这同时自动启动另一个可得到的备用设备或一组可得到的设备。
当故障故障排除后,设备需要重新加入自控行列时,必须在 BAS 终端手动复
系统中需要监视和监控的设备品种繁多,而且位置分散,要保证日常系统正 常工作、可靠运行,系统必须具有高度可靠的可维护性和易维护性。尽量做到所 需人员少,维护工作量小,维护强度弱,维护费用低。 开放性和可扩展性
系统设计采用国家和国际标准及规范,兼容不同厂家、不同协议的设备和系 统。采用符合工业标准的操作系统、网络技术、相关数据和图形系统。各子系统 可方便进出总系统,同时具有开放接口,以便用户进行二次开发。
系统特点和产品选型
根据本 BAS 的系统功能和技术要求: 需选用具有集成功能及开放性的 BAS 系统,便于实现与安保系统、消防系统 的综合联动,实现与上位管理系统及其他相关系统的集成和数据共享。此外,本 系统的很多第三方设备采用软件接口连入 BA 系统,如冷水主机、变配电系统等, 要求 BAS 具有很好的开放性,可提供丰富多样、符合行业标准的接口设备和软件。 对于本 BAS,能耗主要集中于动力设施、暖通空调、照明设备等方面,其中 暖通空调和照明占了相当大的一部分,也是较易直接控制、实现节能的能耗负荷。 因此 BAS 应在满足建筑使用功能、舒适度要求的情况下对空调和照明进行有效的 节能管理。
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技术方案
位相应的锁定点,这样才能使锁定的设备再次进入自控行列,以防止设备未经确 认的突然动作。 • 冷却塔控制
冷却塔的投入使用是由冷冻机启动时,由控制程序打开相应的冷却塔进出 水蝶阀确定的。投入运行的冷却塔风机是由冷却水总回水管的温度传感器决定。 当温度在一定范围内时依次投入风机运行。当风机发生故障时,将发出报警到 BAS 终端,并且锁定该风机。在排除风机故障后,必须在控制软件相应的复位点 复位后才能重新投入自动运行。
系统设计以实用为第一原则。在符合当前实际需要的前提下,合理平衡系统 的经济性和先进性,避免片面追求先进性而脱离实际或片面追求经济性而损害本 智能化建设的初衷。 可靠性
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技术方案
系统设计为每天 24 小时连续工作,局部设备故障不会影响整个系统的正常 运行,也不会影响其它智能化子系统的正常运行。关键的系统部件对故障容错和 数据备份应提供相应的解决措施。 安全性
1.3 系统目标
实现建筑各种机电设备的自动控制和管理 如送排风机的程序启停、给排水泵开启台数的自动控制,设备故障报警的自
动接收,备用设备自动切换运行等。按管理者的需求,自动形成各种设备运行参 数报表,或随时变更设备运行参数(如启停时间、控制参数等)。
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本智能化系统在满足现实需要基础上,应有适当的超前性,以满足新世纪科 技不断发展的潮流。为此在制定本系统方案时遵循下列原则: 先进性
本系统建设于新世纪的信息时代,因此系统方案设计力求与当前科学技术高 速发展的潮流相吻合。系统总体结构定位于高起点、开放式、模块化,从而建设 一个可扩展的平台,保护前期工程与后续技术的衔接。 实用性
该 SymmetrE 系统具有灵活的开放性,提供多种符合行业标准的接口标准和协 议(如 BACnet、Lonwork、OPC、DDE、ODBC 和 Net API),并具备系统网络数据 库,可以满足本 BAS 的特点需求。SymmetrE 系统还可基于内部的 Intranet(企 业网)之上,通过 SymmetrE 服务器实现本内的信息交互、综合和共享。实现建 筑内信息、资源和任务的综合共享,以及全局事件的处理和一体化的科学管理。
为此我们推荐性能优越的美国霍尼韦尔(Honeywell)公司楼宇自动化系统 SymmetrE,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、技术经济性能符合规格书的要求,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。
1.2 设计说明
设计原则
现场控制器选用 Honeywell 在中国应用最广泛的 Excel 5000 控制系统,以 及应用 LonWorks 技术的最新型的 XCL5010 现场控制器和 XFL 系列 Lon 分布式输 入输出模块。传感器和执行器方面则大部分选用了 Honeywell 提供的各类楼控产 品。
SymmetrE 系统完全满足本 BAS 关于集成及开放性,成熟及可靠性、可扩展性 等要求。Honeywell 公司的 Excel 500 现场分布式模块化控制器集合 SymmetrE 系统将完全实现集散型的监控系统。整个方案设计将基于以上的需求分析,为本 项目提供一套先进、可靠,设计功能完善的 BAS 系统。
通过 RS-485 接口,采集冷冻机组的运行参数,在 BAS 系统界面上显示。业 主在订购设备时,需要设备提供商免费提供该接口,以免以后追加费用,给业主 带来不必要的经济损失。
下图为冷热源系统的控制原理图。
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技术方案
监控内容: • 冷冻机组的台数控制
冷热源系统 中央空调冷热源设备包括冷冻机组及各种水泵、水箱(膨胀水箱等)等配套
设备。 冷冻机组 1 台,冷冻泵 2 台,冷却水泵 4 台,冷却塔 1 台,膨胀水箱 1 个。 冷却机组的运行参数,通过通讯接口来采集数据。其它设备的监测和控制,
通过 DDC 来完成。 空调系统 空调设备包括空调机组、新风机组等。 空调机组 1 台,新风机组 7 台。风机盘管 36 台。房间阀门 36 台。 变配电系统(接口方式) 变配电系统的监测信息,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BAS 的
SymmetrE 主机。
电梯系统(接口方式) 本建筑设 3 台升降电梯。电梯系统的监测信息,通过 RS-485 与 RS-232 的转
换器连接至 BAS 的 SymmetrE 主机。
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冷热源系统
技术方案
冷冻机组
监控点: 数字量输出点(DO):冷冻机组启停控制、阀门开关控制、冷冻水泵启停控制、 冷却水泵启停控制、冷却塔启停控制、冷却塔阀门开关控制; 模拟量输出点(AO):/ ; 数字量输入点(DI):水流开关状态显示、冷冻水泵运行状态、冷冻水泵故障报 警、冷却水泵运行状态、冷却水泵故障报警、冷却塔运行状态、冷却塔故障报警、 阀门开关状态; 模拟量输入点(AI):冷冻水系统水管流量、压力、供回水温度、冷却水系统供 回水温度; 接口点:
当冷却水回水温度低于某设定值时,冷却水供回水旁通管上的电动蝶阀开 启,使冷却水旁路后直接流回冷冻机。 • 水泵监测
控制系统通过水泵电控箱的干接点信号监测泵的运行情况,按工艺要求启停 泵,并能累积运行时间等。通过水流开关和蝶阀开关状态判定水系统管道的水流 流动情况。
空调系统
水冷柜机 6 台,新风机组 7 台,风机盘管 36 台,房间阀门 36 台。 BA 系统对室外温湿度等进行监测,作为系统联动优化控制运行参数。BA 系 统通过 DDC 及预先编制的程序对各楼层空调设备进行监视和控制,设备的工作状 况以图形方式在管理机上显示,并打印记录所有故障。
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技术方案
表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BA 的 SymmetrE 主机。
变配电系统的监测信息,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细 点表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BA 的 SymmetrE 主机。
冷源系统 空调新风系统 通排风系统 变配电系统 电梯系统 根据建筑设计图纸和实际功能需求,SymmetrE 系统软件已完全满足本项目 BAS 监控点需求(如还需增加,则可通过网桥、增加软/硬件的方式,最高可达 到 63000 点)。 系统接口: 冷水机组的运行参数,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细 点表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 SymmetrE 主机。 电梯系统的监测信息,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细点
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技术方案
××××××× 楼宇管理自动化系统
技 术 方 案
深圳市松贤机电设备有限公司 2007 年 3 月
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技术方案
第一章 楼宇管理自动化系统(BAS)
1.1 概述
本大楼作为一座集楼宇自控、消防、安保及诸多子系统于一体的综合性智能 化建筑,其对于楼宇自控系统有很高的要求,它不仅需要对建筑内的所有机电设 备如 HVAC 设备、供配电及照明设备、给排水设备、电梯等进行统一管理,而且 这些设备还需与其它的智能化系统进行通讯和必要的联动控制,以致力于创造一 个高效、节能、舒适、高性价比、温馨而安全的就餐、会议及住宿环境。
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技术方案
需采用先进的、集散型网络结构实现 BAS 的实时集中监控管理功能。既符合 国际标准,又符合本大楼的建筑特点,其设备较分散,作为集散性控制分站的控 制器通讯网络,应能实现各分站间、分站与中央站之间的数据通讯,分站的运行 可以独立于中央站,内部网络的通讯不会因中央站的停止工作而受到影响。
技术方案
降低建筑的营运成本 BAS 只需在管理中心安排一至二名操作管理人员,即可承担对建筑内所有监
控设备管理任务,从而可大大减少有关的管理人员及其日常开支。另外,由于 BAS 其所具有的多种有效的能源管理方案,使得建筑在满足舒适性条件下,能耗 可大大降低,从而进一步降低了建筑的日常营运支出,提高了建筑的效益。 延长机电设备的使用寿命以及提高建筑安全性
BAS 可以通过编程实现有关机电设备的平均使用时间,从而提高大型机电设 备(如空调机组、各种水泵等)的使用寿命。由于 BAS 具有极强的系统联网功能, 在特定的触发条件下,可以和消防报警系统、安保系统等其它智能化子系统实现 跨系统的联动功能,使建筑的安全性管理更可靠。
1.4 系统设计
需求分析
从本项目弱电系统的实际需要考虑,参考相关的建筑图纸,本项目楼宇自 动控制系统监控的内容有:
同时 BA 系统提供与上位管理机 IBMS 系统集成的 OPC 接口。 说明:该部分系统接口协议必须由供货商提供,请在购置该设备时要明确 要求供货商承诺提供其接口协议,以免后期不必要的投资。
设备监控要求
目前根据本相关的设计图纸,楼宇自动控制系统监控范围如下,有待根据设 计院的暖通图纸,进行调整和深化(BAS 点数配置详见图纸):
本大楼对 BA 系统的设备可靠性要求较高,要求系统运行不过分依赖某一设 备,若设备故障时要求减少其波及面,系统采用三层网络结构。同时可以根据需 要在网络范围内预留或设置多个监控分中心的通讯接口,便于通过分中心来监控 整个系统。
根据以上的需求分析,我们推荐采用美国 Honeywell 公司的 SymmetrE 企业楼 宇设备集成系统。
系统选用的所有设备、配件及其系统,在保证其安全、可靠运行的同时,பைடு நூலகம் 合国际和国家的有关安全标准和规范要求,并在非理想环境下能有效地工作。 经济性
系统选用的设备及其系统,是以现有成熟的设备和系统为基础,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内获得最佳的 性能价格比。 易维护性
为了保护冷源设备,延长设备的使用寿命,因此需要累计每台设备的运行时 间,使同类设备进行交替运行,并在发生故障时自动切换。在冷水系统中有某一 设备发生故障时,系统立即发出报警到终端,同时锁定该设备以防再次启动。在 这同时自动启动另一个可得到的备用设备或一组可得到的设备。
当故障故障排除后,设备需要重新加入自控行列时,必须在 BAS 终端手动复
系统中需要监视和监控的设备品种繁多,而且位置分散,要保证日常系统正 常工作、可靠运行,系统必须具有高度可靠的可维护性和易维护性。尽量做到所 需人员少,维护工作量小,维护强度弱,维护费用低。 开放性和可扩展性
系统设计采用国家和国际标准及规范,兼容不同厂家、不同协议的设备和系 统。采用符合工业标准的操作系统、网络技术、相关数据和图形系统。各子系统 可方便进出总系统,同时具有开放接口,以便用户进行二次开发。
系统特点和产品选型
根据本 BAS 的系统功能和技术要求: 需选用具有集成功能及开放性的 BAS 系统,便于实现与安保系统、消防系统 的综合联动,实现与上位管理系统及其他相关系统的集成和数据共享。此外,本 系统的很多第三方设备采用软件接口连入 BA 系统,如冷水主机、变配电系统等, 要求 BAS 具有很好的开放性,可提供丰富多样、符合行业标准的接口设备和软件。 对于本 BAS,能耗主要集中于动力设施、暖通空调、照明设备等方面,其中 暖通空调和照明占了相当大的一部分,也是较易直接控制、实现节能的能耗负荷。 因此 BAS 应在满足建筑使用功能、舒适度要求的情况下对空调和照明进行有效的 节能管理。
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位相应的锁定点,这样才能使锁定的设备再次进入自控行列,以防止设备未经确 认的突然动作。 • 冷却塔控制
冷却塔的投入使用是由冷冻机启动时,由控制程序打开相应的冷却塔进出 水蝶阀确定的。投入运行的冷却塔风机是由冷却水总回水管的温度传感器决定。 当温度在一定范围内时依次投入风机运行。当风机发生故障时,将发出报警到 BAS 终端,并且锁定该风机。在排除风机故障后,必须在控制软件相应的复位点 复位后才能重新投入自动运行。
系统设计以实用为第一原则。在符合当前实际需要的前提下,合理平衡系统 的经济性和先进性,避免片面追求先进性而脱离实际或片面追求经济性而损害本 智能化建设的初衷。 可靠性
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技术方案
系统设计为每天 24 小时连续工作,局部设备故障不会影响整个系统的正常 运行,也不会影响其它智能化子系统的正常运行。关键的系统部件对故障容错和 数据备份应提供相应的解决措施。 安全性
1.3 系统目标
实现建筑各种机电设备的自动控制和管理 如送排风机的程序启停、给排水泵开启台数的自动控制,设备故障报警的自
动接收,备用设备自动切换运行等。按管理者的需求,自动形成各种设备运行参 数报表,或随时变更设备运行参数(如启停时间、控制参数等)。
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本智能化系统在满足现实需要基础上,应有适当的超前性,以满足新世纪科 技不断发展的潮流。为此在制定本系统方案时遵循下列原则: 先进性
本系统建设于新世纪的信息时代,因此系统方案设计力求与当前科学技术高 速发展的潮流相吻合。系统总体结构定位于高起点、开放式、模块化,从而建设 一个可扩展的平台,保护前期工程与后续技术的衔接。 实用性
该 SymmetrE 系统具有灵活的开放性,提供多种符合行业标准的接口标准和协 议(如 BACnet、Lonwork、OPC、DDE、ODBC 和 Net API),并具备系统网络数据 库,可以满足本 BAS 的特点需求。SymmetrE 系统还可基于内部的 Intranet(企 业网)之上,通过 SymmetrE 服务器实现本内的信息交互、综合和共享。实现建 筑内信息、资源和任务的综合共享,以及全局事件的处理和一体化的科学管理。
为此我们推荐性能优越的美国霍尼韦尔(Honeywell)公司楼宇自动化系统 SymmetrE,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、技术经济性能符合规格书的要求,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。
1.2 设计说明
设计原则
现场控制器选用 Honeywell 在中国应用最广泛的 Excel 5000 控制系统,以 及应用 LonWorks 技术的最新型的 XCL5010 现场控制器和 XFL 系列 Lon 分布式输 入输出模块。传感器和执行器方面则大部分选用了 Honeywell 提供的各类楼控产 品。
SymmetrE 系统完全满足本 BAS 关于集成及开放性,成熟及可靠性、可扩展性 等要求。Honeywell 公司的 Excel 500 现场分布式模块化控制器集合 SymmetrE 系统将完全实现集散型的监控系统。整个方案设计将基于以上的需求分析,为本 项目提供一套先进、可靠,设计功能完善的 BAS 系统。
通过 RS-485 接口,采集冷冻机组的运行参数,在 BAS 系统界面上显示。业 主在订购设备时,需要设备提供商免费提供该接口,以免以后追加费用,给业主 带来不必要的经济损失。
下图为冷热源系统的控制原理图。
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监控内容: • 冷冻机组的台数控制
冷热源系统 中央空调冷热源设备包括冷冻机组及各种水泵、水箱(膨胀水箱等)等配套
设备。 冷冻机组 1 台,冷冻泵 2 台,冷却水泵 4 台,冷却塔 1 台,膨胀水箱 1 个。 冷却机组的运行参数,通过通讯接口来采集数据。其它设备的监测和控制,
通过 DDC 来完成。 空调系统 空调设备包括空调机组、新风机组等。 空调机组 1 台,新风机组 7 台。风机盘管 36 台。房间阀门 36 台。 变配电系统(接口方式) 变配电系统的监测信息,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BAS 的
SymmetrE 主机。
电梯系统(接口方式) 本建筑设 3 台升降电梯。电梯系统的监测信息,通过 RS-485 与 RS-232 的转
换器连接至 BAS 的 SymmetrE 主机。
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冷热源系统
技术方案
冷冻机组
监控点: 数字量输出点(DO):冷冻机组启停控制、阀门开关控制、冷冻水泵启停控制、 冷却水泵启停控制、冷却塔启停控制、冷却塔阀门开关控制; 模拟量输出点(AO):/ ; 数字量输入点(DI):水流开关状态显示、冷冻水泵运行状态、冷冻水泵故障报 警、冷却水泵运行状态、冷却水泵故障报警、冷却塔运行状态、冷却塔故障报警、 阀门开关状态; 模拟量输入点(AI):冷冻水系统水管流量、压力、供回水温度、冷却水系统供 回水温度; 接口点:
当冷却水回水温度低于某设定值时,冷却水供回水旁通管上的电动蝶阀开 启,使冷却水旁路后直接流回冷冻机。 • 水泵监测
控制系统通过水泵电控箱的干接点信号监测泵的运行情况,按工艺要求启停 泵,并能累积运行时间等。通过水流开关和蝶阀开关状态判定水系统管道的水流 流动情况。
空调系统
水冷柜机 6 台,新风机组 7 台,风机盘管 36 台,房间阀门 36 台。 BA 系统对室外温湿度等进行监测,作为系统联动优化控制运行参数。BA 系 统通过 DDC 及预先编制的程序对各楼层空调设备进行监视和控制,设备的工作状 况以图形方式在管理机上显示,并打印记录所有故障。
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表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BA 的 SymmetrE 主机。
变配电系统的监测信息,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细 点表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 BA 的 SymmetrE 主机。
冷源系统 空调新风系统 通排风系统 变配电系统 电梯系统 根据建筑设计图纸和实际功能需求,SymmetrE 系统软件已完全满足本项目 BAS 监控点需求(如还需增加,则可通过网桥、增加软/硬件的方式,最高可达 到 63000 点)。 系统接口: 冷水机组的运行参数,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细 点表,并配合 BAS 系统调试人员,通过 RS-485 与 RS-232 的转换器连接至 SymmetrE 主机。 电梯系统的监测信息,通过 RS-485 接口并提供通信协议格式说明、详细点
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技 术 方 案
深圳市松贤机电设备有限公司 2007 年 3 月
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第一章 楼宇管理自动化系统(BAS)
1.1 概述
本大楼作为一座集楼宇自控、消防、安保及诸多子系统于一体的综合性智能 化建筑,其对于楼宇自控系统有很高的要求,它不仅需要对建筑内的所有机电设 备如 HVAC 设备、供配电及照明设备、给排水设备、电梯等进行统一管理,而且 这些设备还需与其它的智能化系统进行通讯和必要的联动控制,以致力于创造一 个高效、节能、舒适、高性价比、温馨而安全的就餐、会议及住宿环境。
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技术方案
需采用先进的、集散型网络结构实现 BAS 的实时集中监控管理功能。既符合 国际标准,又符合本大楼的建筑特点,其设备较分散,作为集散性控制分站的控 制器通讯网络,应能实现各分站间、分站与中央站之间的数据通讯,分站的运行 可以独立于中央站,内部网络的通讯不会因中央站的停止工作而受到影响。