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浅谈楼宇设备自控系统在工程中的应用
2017-06-15 11:16:52 · 182次点击
随着建筑功能的不断的完善，建筑物内的功能性设备数量不断增加。为实现建筑的功能和智能化管理，楼宇设备自控系统在现代化建筑中起着至关重要的作用。楼宇设备自控系统是以一台计算机为中心，由分布于监控现场的区域智能分站进行连接，通过特定的末端设备，实现对楼宇机电设备集中控制和管理的专业自动化控制系统。系统目标是对建筑物内大多数机电设备采用现代化计算机技术进行全面有效的监控和管理，确保建筑物内的设备处于高效、节能、合理的运行状态。本文以咸阳市民文化中心为例，通过对楼内空调系统、照明系统、给排水系统的集中自动化控制功能和施工的介绍，来推广楼宇设备自控系统在工程中的应用。
一、 通风空调系统的自控
（一）咸阳市民文化中心工程空调系统简介
咸阳市民文化中心工程空调系统按楼号划分。各个楼号空调系统设备由每层两台新风机组和每个房间的风机盘管组成，楼控系统主要对每层的两台新风机组进行监控。楼控系统对以上每台机组的环境温度和运行状态均全程监控。
（二）空调系统的监测和控制内容
根据设计的理念和功能的需要，咸阳市民文化中心空调系统的监测内容主要有：空调机组的回风温度；空调机组新风阀门的调节开度；空调机组的手动或自动状态；过滤网阻塞状态，送风机的运行状态。系统的控制内容主要有：机组回水电动阀的开度；机组新风阀的开度；空调机组的起停；机组的防冻保护。
（三）空调系统的设备配置
根据空调机组监测和控制的内容，应在新风、送风、回风管道上设置温湿度传感器，在机组回水管道上设置可调节开度大小的电磁阀，在新风管道加设调节型风门执行器，并在机组与新风、送风管道处设压差开关。由于每台空调机组的监测控制点数量多，故在安装机组的空调机房设独立应用控制器，用以完成对对机组的监测和控制。
（四）空调系统的控制原理
1.楼宇管理人员根据使用需要设置空调机组的环境温度，温湿度传感器对风管回风侧的温度进行监测，将信号反馈至应用控制器，由应用控制器对设定温度和实际温度进行比对分析。再由应用控制器通过计算设定温度与实际温度的差值对机组电磁阀执行器发出指令，电磁阀动作，空调机组进入制冷或制热状态。同时，应用控制器也会通过新风侧和回风侧的温度传感器反馈信号，分析比较差值，来确定新风阀的开启状态。
2.在空调机工况运行中，应用控制器通过温度传感器的反馈信号，监测温度的变化，经过计算根据比例调节新风阀和水路电磁阀的开启大小。在运行过程中，压差开关实时监测新风侧和送风侧与机组内部的压差大小，用于判断机组过滤网是否阻塞和机组运行是否正常。
（五）空调系统自控施工的注意事项
1.空调自控系统在施工前，必须确定对所要控制设备的技术参数。如新风阀的控制信号和水路电磁阀的控制及反馈信号。根据设备的技术参数确定应用控制器的接收反馈及发出指令的信号类型、范围大小。
2.空调自控的管线布设需在空调机组就位、水路和风管施工完成后进行。根据通风空调专业设备安装的位置，确定传感器等设备的安装位置，注意勿将新风、回风、送风管上的传感器混装，造成下道工序接线的不必要错误。
3.在确定好位置后选择合理的管路走向和位置。管路布设采用就近原则，即选择最短的路径和将管路布设至设备最近处，减少管线布设的长度和连接设备软管的长度。
4.由于每处空调机组应用控制器接的反馈信号线和控制信号线繁多。故在布线的同时将每组信号线编码标记，使应用控制器接收和发出的信号准确无误。
5.在空调系统自控的调试阶段，需利用测温仪器对传感器测定温度进行复测和校验。复测和校验的目的在于确保传感器的精度，保证反馈信号的准确性。还需利用万用表测量应用控制器输出的控制信号，并观察受控设备的运行状态，保证控制无误。
（六）空调自控系统软件
空调自控系统在工程部计算机安装管理软件，自控软件分区域分楼层显示空调机组的运行状态和环境温度。并能够在电脑界面上显示单台机组水阀开度、过滤器阻塞情况、送风的温湿度及压力，回风温度和回风阀开启情况、新风温度和新风阀开启情况。还能够对每台空调机组的起停，温度的设定在软件中集中控制。使大楼管理人员对楼内的设备状态方便快捷掌控，为管理提高效率。
二、智能照明系统的控制
（一）咸阳市民文化中心照明系统简介
咸阳市民文化中心面积约15.5万平方米，公共区域面积占20%以上，且公共区域照明系统具有回路多，灯具功率大的特点。若采用传统配电箱控制，有管理不便和消耗大的缺点。故楼内公共区域的照明系统选用智能控制系统。
（二）智能照明控制系统的功能
1.咸阳市民文化中心在每个公共区域设有调光控制箱和调光控制面板，施工时须将照明系统每回路出线接至调光控制箱。每个调光控制箱均设有通讯模块，施工时将调光控制箱通讯模块“手拉手”连接，并引至每层的服务器。再由每台服务器引通讯线至各区域的调光控制面板，以达到通过控制面板直接控制该区域灯具的功能。
2.调光控制箱内配置调光模块，不仅能够控制各回路灯具的开启关闭，还能够对各回路灯具调光。即通过模块内部的可变电阻调节灯具的亮暗。
3.调光控制面板具有场景选择按键、比例调光按键和微调按键。用户可在不同的场合设定区域灯具的开关和亮度。如在夜晚下班后，可将大部分装饰灯具关闭，少部分照明灯具开启，并将灯具亮度降到最低。在有大型会议时，可利用调光控制面板随时对灯具的开启关闭和亮度进行控制。
4.调光系统服务器功能是集中接收调光控制面板的指令并向调光控制箱发出指令。服务器通过对灯具信息的编程输入，内部储存了该区域内所有灯具的信息。
（三）智能照明控制系统施工的注意事项
1.为了达到控制的准确性，照明系统必须按设计回路布线接灯，严禁将不同回路灯具混接。在布设电源线的同时应在调光控制箱端标清回路编号，按顺序接至调光控制器端子。
2.由于调光控制器内部的调光控制模块功率为定值，故在调试阶段应用钳形表测试每个回路的电流大小，根据测试结果对接线的位置进行调整，保证调光控制模块的正常工作。
3.调光控制器、调光控制面板、系统服务器之间的通讯线为屏蔽双绞线，在接线同时应将屏蔽线拧紧接至设备的接地端子，以保证设备之间通讯良好。
4.集中照明控制系统在调试完成后，应将预编灯具程序输入各服务器。并在一定时间内对使用方做回访工作，讨论控制的合理性和方便性。如需改动，可及时调整程序，达到使用方的要求。
三、给排水系统自控
（一）咸阳市民文化中心系统简介
咸阳市民文化中心给排水系统主要由生活变频恒压给水设备、生活热水换热器、热水循环泵及潜污泵组成。变频恒压给水设备设于生活水泵房，为各楼和影剧院高区供给自来水。生活热水换热器、热水循环泵设于热交换间，功能是将锅炉供给的热水转换为恒温热水，并通过循环泵为大楼供给热水。
（二）各设备的自控要求
1.生活变频恒压给水设备自带控制柜，设备的运行由自带控制柜完成，楼宇自控系统则需要采集供水压力的数值及水泵运行状态。通过模块将采集信号传输至自控计算机，制作界面显示设备运行的实时状态。
2.热交换间内在每个换热罐进水侧配备电动调节阀，在每个换热罐本体上设温度传感器。通过换热罐本体上的温度传感器采集的温度信号和设定温度对比，按比例调节进水侧电动调节阀的开度。保持换热罐的出水温度。在高地区热水循环泵回水侧设温度传感器，当回水温度不满足设定温度时启动循环泵，高于设定温度时则关闭循环泵。并且监测循环泵运行时间，当累计值达到设定值时，发出检修报警信号。
3.潜污泵安装在各楼及地下车库集水坑内。通过坑内液位浮球监测坑内水位的高低，用以启动或停止潜污泵。楼宇自控系统通过信号采集监测水泵的工作状态、以及集水坑的液位。利用软件的界面实时显示和报警。
结 论
综上所述，楼宇自控系统具有集中管理，分散控制的特点，保证每个子系统都能够独立控制，还可通过管理计算机和系统软件做到集中管理，使得整个系统结构完善性能可靠。并且在满足大楼舒适性的条件下，楼宇设备自控系统通过合理组织设备的运行，使大楼运行费用、管理费用、设备维护费用都大大降低。鉴于楼宇设备自动控制系统功能的优越性，施工企业应大力推广该系统的应用，认真总结系统施工的重点难点，对施工企业的发展具有非凡的意义。（陕建一建安装公司第八工程公司 朱蒙）
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