楼宇自控系统(BAS)培训资料

楼宇自控系统
二、楼宇自控的发展史 楼宇自控的发展史是一个从监控到管 理的发展过程。 a、数十年前 b、80年代 c、90年代
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三、楼宇自控系统 1、 对于一座现代化大楼，在没有安装 BAS的时候，使用这些设备往往存在以下问 题：
控制问题 管理问题 维护问题 能耗问题
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2、楼宇自控系统就是将建筑物或建筑群 内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给 排水、消防、保安等众多分散设备的运行、 安全状况、能源使用状况及节能管理实行集 中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控 制系统，称为BAS（Building Automation System）。
设计任务完成 施工图交底及施工配合
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3、现场控制器DDC的设置原则及布线方式
DDC的设置，应主要考虑系统管理方式，安装调试 维护方便和经济性，一般按机电系统的平面布置进 行划分，如布置在：冷冻站、热交换站、空调机房、 新风机房等控制参数较为集中之处，也可根据要求 布置在弱电竖井中，箱体一般挂墙明装；
BAS设计方法流程图
画出大楼BAS系统网络图 配合电气专业完成配电设备 二次回路的设计 仪表量程计算、选择 调节阀计算 确定BAS现场设备的规格尺寸 及安装方式
BAS设计方法流程图
画出各子系统控制系统图 画出各层管线敷设平面图 开列BAS设备、材料表 写出设计施工要点说明
BAS设计方法流程图
各专业图纸会签
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1、BACnet是指美国国家标准协会的 ANSI/ASHARE135-1995标准。 BACnet是由一个建筑管理、系统用户、 系统集成商组成的联合体提出的，正式的、 非专有的开放协议通信标准。
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BACnet详细地描述了系统是如何工 作的。它定义了系统各部分共享数据的所有 规则，如何实现数据共享，可以什么通信介 质，哪个功能可用，信息如何解释等。总之， 它为各种系统之间进行信息交流建立了一个 基本规则。
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数据传输线路：是联系系统各部分的纽带，从 各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接 （放射式），数据中心与各分站通过总线型或 环形网络结构进行组网，各分站直接用一回路 双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站 之间，分站与中央站之间的通信。
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总 分站 总线型网络结构 线 分站 … 分站
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c、DDC的电源宜采用中央控制室集中供电方式，以放 射式供给各DDC，如采用就地供电方式，可 由就近的 保安电源供给；
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6、BAS系统的接地要求
一般采用建筑物总体接地方式，要求总 体接地电阻不大于1Ω，如BAS系统单独设置 接地极，应采用一点接地方式，要求接地电 阻不大于4Ω，并与建筑物防雷接地系统接地 极间距离不小于20m
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分站控制器：是以微处理机为基础的可编程直接 数字控制器（DDC），它接收传感器输出的信号， 进行数字运算，逻辑分析判断处理后自动输出控 制信号，动作执行调节机构。
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分站控制器是整个控制系统的核心，采 用直接数字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、 DO四种输入/输出接口。方便灵活地与现场的传 感器、执行调节机构直接相连接，对各种物理 量进行测量，以及实现对被控系统的调节与控 制。
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四、BAS子系统 a、供热、通风及空调系统为建筑物内提 供了一个舒适的环境，是BAS中的一个重要 子系统。系统为建筑物内的机电设备（如： 冷却塔、冷水机组、空气处理机、气控设备 等）提供一个最优化的控制。
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其基本控制功能包括：设备控制、 循环控制、最佳起/停控制、数学功能、逻 辑功能、趋势运行记录、报警管理等。
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因而，在工作层采用LonMark来连 接控制器、感应器和调节器等设备；LAN层 面的控制采用了BACnet连接各个系统；两 个协议互为补充，建立一个完整的建筑结构， 得到最佳的性能和成本。
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七、BAS系统的设计 BAS系统的设计具有很大的灵活性， 应根据建筑物的整体功能需求和物业管理方 式控制水平，根据建筑物内不同区域的要求 和被控系统的各个特点，选择技术先进、成 熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备， 避免投资的盲目性。
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BAS中央控制室其它要求： a、控制室内宜采用抗静电活动地板 出口，门宽不小于1m 准 b、 c、控制室
当控制室内长度大于7m时，宜设两个外开门的 内土建及装修等要求参见有关计算机房设计标
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5、BAS系统的电源要求 a、应由变配电所引出专用回路向中央控制室供电，供 电回路应采用保安电源供电 ； b、 中央操作站供电应设不间断电源（UPS）装置，其容 UPS 量应包括系统内用电设备的总和并考虑预计的扩展容 量，UPS供电时间不低于20分钟；
打印机
电脑
通信 接口
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总 分站
线 分站 分站
打印机
电脑
通信 接口 分站 分站 分站
环形网络结构
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分站 打印机 分站 分站 分站 分站 分站 分站
电 脑
星形网络结构
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六、通信控制协议 楼宇自控系统中基本采用的是集散控 制方式和分布控制方式，是通过某种控制网 络实现的，这就要求控制设备以及建筑设备 都要遵循一定的通信协议。 目前，国际上采用较多的是BACnet 和LonMark。
BAS设计方法流程图
设计任务开始
研究建筑功能
了解业主需求和未来物业管理方 式
确定控制范围和内容 了解机电专业控制需求 与机电专业探讨控制方案 确定控制范围和内容
与机电专业探讨控制方案
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确定BAS控制水平和方式 根据系统集成要求确定BAS网络结构 节能与经济分析 和土建专业结合确定：控制室位置 、面积、竖井的数量和位置及面积 、布线方式、标高
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4、BAS系统所能够产生的实际效果
室内恒温控制 便于大楼内的所有设备的保养和维修 便于大楼管理人员对设备进行操作并监视设备运 行情况，提高整体管理水平
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良好的管理将延长大楼设备的使用寿命，使设备 更换的周期延长，节省大楼的设备开支 及时发出设备故障及各类报警信号，便于将损失 降到最低点，便于操作人员处理故障 节省运行费用，节省能量
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2、LonTalk协议LonWorks技术所使用的 通信协议。LonTalk协议遵循由国际标准化 组织（ISO）定义的开放系统互连（OSI） 参考模型所定义的全部七层服务。它适用于 任何一种传输媒介。
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3、LonMark与BACnet BACnet是个综合性的规范，它准许纵多的 实施方案，并提供一套强有力的服务功能。 但是，这个协议在小型终端控制设备里实施， 不能取得最大的成本/性能比。 LonMark是个强大的专门为设备而优化的协 议；从传感器、调节器到区域控制器，样样 都行。它带有一个紧凑型的协议架，很容易 和廉价设备相适应。但其通信速率较低，只 能适用于工作层。
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2、设计步骤：
确定BAS规模，根据冷冻、空调、变配电、热 力、给排水等相关专业提供的设计条件（资料） 及投资情况，功能内容，确定需要监控的设备种 类、数量、分布情况及标准；
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确定各子系统组成方案、功能及技术要求； 确定各子系统之间的关联方式； 确定BAS中各子系统与大厦其它部分间的接口
智能建筑培训资料
楼宇自能化（BAS）系统 楼宇自能化（BAS）
2011年 2011年
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楼宇自控系统培训
一、智能建筑概述 二、楼宇自控的发展史 三、楼宇自控系统 四、楼宇自控子系统 五、系统组成 六、通信协议 七、系统设计 八、空调DDC设计
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一、智能建筑概述 1. 2. 3. 定义 发展 结构
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根据各专业的控制要求和控制内容确定并画出 设备监控系统原理图 统计监控系统的监控点（AI、AO、DI、DO） 的数量，分布情况并列表 根据监控点数和分布情况确定分站的监控区域、 分站设置的位置，统计整个大楼所需分站的数 量、类型及分布情况
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选择现场设备的传感器和执行机构 确定楼宇监控的系统网络及中心站设备的选择 实施布线
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b、给排水系统主要是对于饮用水的提供， 以及对于污水的排放。
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c、变配电系统是通过BAS的管理中心提 供对于 建筑物内的高低配电房及所有变配电设备的 监视 报警和管理及程序控制，提供对于重要电气 设备 的控制程序、时间程序和相应的联动程序。
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d、电梯控制系统是通过BAS系统对于建 筑物 内的多台电梯，实行集中的控制和管理程序， 同 时配合BAS系统的部分子系统，执行联动程 序。
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每台DDC的输入输出接口数量与种类应与所控制的 设备要求相适应，并留有10%-15%的余量；
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4、BAS中央控制室要求
BAS中控室的位置，应尽量靠近控制负荷中心， 注意远离变配电室等电磁干扰源，并注意防潮、 防震。BAS中控室可与消防中心，保安监控中 心等合并组成楼宇控制中心，此时位置应满足 消防中心的要求
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传感器及执行调节机构：传感器是指装设在各 监视现场和各种敏感元件、变送器、触点和限 位开关、用来检测现场设备的各种参数（如温 度、湿度、压差、液位等），并发出信号送到 调节控制器（分站、数据中心等），如铂电阻 温度检测器、复合湿度检测器、风道静压变送 器、差压变送器；
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执行调节机构是指装设在各监控现场接 受分站调节控制器的输出指令信号，并调节 控制现场运行设备的机构，如电动阀、电磁 阀、调节阀等，包括执行机构（如电动阀上 的电机）和调节机构（电动阀的阀门）
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BAS中央控制室室内设备布置时应满足以下要求：a、 控制台前应留大于3m的操作距离，控制台离墙布置时 台后应留有大于1m的检修距离，并注意避免阳光直射 b、当控制台横向排列总长度大于7m时应在两端各留 有足够的安装和观察面积 c、当 BAS系统单独设置不间断电源，并采用集中供电方式 时，应考虑放置电源设备的面积和位置 d、应适当 考虑工作人员值班，维修及休息所需的面积
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1、楼宇自动化系统设计依据
JGJ/T16-92“民用建筑电气设计规范” GBJ116-88“火灾自动报警系统设计规范” GB4718-84“火灾报警设备专业名词术语” GBJ19-87“采暖通风与空调调节设计规范” GBJ115-87“工业电视系统工程设计规范” GBJ93-86“工业自动化仪表工程施工及验收规范”
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五、BAS系统的组成
调 节 对 象 检测元件 各种传感器 中央 处理机 人机接 口外围 设备
分 站 DDC
传输 通道
执行调节机构
中央控制室
现场部分
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中央控制室（数据中心）：包括中央处理机 （一台微型计算机、存储器、磁带机和接口装 置）、外围设备（显示终端、键盘、打印机） 和不间断电源三部分。
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其中： AI-模拟量输入接口，可用作仪表的检测输 入，如温度、压力等，一般为1-10V或420mA的直流信号。 AO-模拟量输出接口，用于操作控制阀、 执行器等，如电动阀、三通阀、风门执行器 等，不需要外部电源，输出为0-10V的直流信 号。
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DI-数字量输入接口，即触点、液位开关、 限位开关的闭合与断开，一般用作检测设备 状态、报警接点、脉冲计数等。 DO-数字量输出接口，用于控制风机，水 泵等运行，亦可作为输出信号与动作增减量 型执行机构。
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BAS系统设计中采用的仪表量程选择、调节阀 计算方法等，见有关自控设计手册；现场仪表 安装方法参见有关自动化仪表标准安装图册及 设备生产厂家的安装使用说明书。
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空调DDC系统的监控设计 八、空调 空调 系统的监控设计 (一) 空调 一 空调DDC系统的定义及组成 系统的定义及组成 DDC系统是BAS的技术形式。DDC是 英文DIRECT DIGITAL CONTROL的缩写， 译为“直接数字控制”。
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3、BAS系统的监控范围和参数内容 空调机组：新风空调机组、新/回风空调机 组、变风量空调机 冷/热源系统：冷冻机组、冷冻水泵、冷却 水泵、冷却塔、热交换器、热水一次水泵、 热泵机组
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给排水系统：各类水泵、各类水箱 电力系统：照明控制、高/低压信号测量、备用 发电机组 电梯 保安门锁、巡更等