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第三章第三章 建筑设备自动化系统（建筑设备自动化系统（BAS））一、建筑设备自动化系统概述一、建筑设备自动化系统概述四、给排水系统监控四、给排水系统监控三、空调系统监控三、空调系统监控五、供配电系统监控五、供配电系统监控二、二、BAS中的计算机控制技术中的计算机控制技术七、电梯系统监控七、电梯系统监控六、照明系统监控六、照明系统监控八、八、BAS系统设计系统设计2021/7/231引言引言 什么是建筑设备？什么是建筑设备？ 指指建筑物建筑物中所应用的中所应用的各种设备设施各种设备设施主要有：主要有： 照明设施、给排水设施、电梯扶梯运输设施、照明设施、给排水设施、电梯扶梯运输设施、暖通空调设施、供配电设施等暖通空调设施、供配电设施等⑴ ⑴ 机电类机电类⑵ ⑵ 电信类电信类通信设施通信设施( (有有/ /无线、电视无线、电视) )、计算机、网络设、计算机、网络设施等特点：各成体系、功能单一、技术成熟、种类繁特点：各成体系、功能单一、技术成熟、种类繁多、应用广泛多、应用广泛 2021/7/232BAS定义定义⒈⒈ 建筑设备自动化系统建筑设备自动化系统的定义的定义 简单地讲，是指将分散在建筑物内不同位置的各种设备、简单地讲，是指将分散在建筑物内不同位置的各种设备、设施以设施以分散控制、集中监视、集中管理分散控制、集中监视、集中管理为目的，构成一个由为目的，构成一个由计算机控制的计算机控制的综合系统。

综合系统⒉⒉ 含义含义 ⑴⑴ 包括建筑设备运行监控、消防及安全防范在内的全包括建筑设备运行监控、消防及安全防范在内的全方位的建筑设备自动化系统又称广义方位的建筑设备自动化系统又称广义BAS ⑵⑵ 仅指建筑设备运行监控的建筑设备自动化系统又仅指建筑设备运行监控的建筑设备自动化系统又称狭义称狭义BAS2021/7/2333.1 BAS3.1 BAS系统概述系统概述 1 1））自自动动监监视视并并控控制制各各种种机机电电设设备备的的启启、、停停，，显显示示或或打打印印当当前前运转状态运转状态￿2 2））自自动动检检测测、、显显示示、、打打印印各各种种设设备备的的运运行行参参数数及及其其变变化化趋趋势势或或历历史史数数据据建建筑筑设设备备主主要要监监控控的的参参数数有有：：风风量量、、水水量量、、压压力力、、温温度度、、湿湿度度、、气气体体浓浓度度等等，，所所用用的的传传感感器器包包括括：：温温度度、、湿湿度度传传感感器器、、压压力力、、流流量量传传感感器器，，执执行行器器有有电电动动执执行行器器、、气气动执行器、风阀、水阀等动执行器、风阀、水阀等3.1.1 BAS3.1.1 BAS系统的功能系统的功能2021/7/2343 3））根根据据外外界界条条件件、、环环境境因因素素、、负负载载变变化化情情况况自自动动调调节节各各种种设设备备始始终终运运行行于于最最佳佳状状态态。

如如空空调调设设备备根根据据环环境境温温度度、、人人员员多多少实时调节，即节约能源又调节到最佳状态少实时调节，即节约能源又调节到最佳状态4 4））检检测测并并及及时时处处理理各各种种意意外外、、突突发发事事件件（（如如停停电电和和有有毒毒气气体体泄露）可按照预先编写好的程序迅速处理，避免事态扩大泄露）可按照预先编写好的程序迅速处理，避免事态扩大5 5））实实现现对对大大楼楼内内各各种种机机电电设设备备的的统统一一管管理理、、协协调调控控制制如如火火灾发生时灾发生时2021/7/2356 6））能能源源管管理理 实实现现水水、、电电、、气气的的自自动动计计量量和和收收费费实实现现能能源源自自动动化化管管理理自自动动检检测测、、控控制制设设备备用用电电量量，，如如下下班班后后或或节节假假日室内无人，自动关闭空调、照明等日室内无人，自动关闭空调、照明等7））设设备备管管理理 设设备备档档案案－－设设备备配配置置及及参参数数、、设设备备运运行行报报表表和和设备维修记录等管理设备维修记录等管理2021/7/236√电力系统电力系统√照明系统照明系统√空调与冷热源系统空调与冷热源系统√电梯系统电梯系统√环境监测与给排水系统环境监测与给排水系统√停车场管理系统停车场管理系统机电设备行与监控机电设备行与监控⒈⒈ 基本组成基本组成3.1.2 BAS 的监控范围的监控范围2021/7/2371 1、、电电力力系系统统 必必需需具具备备对对开开关关与与变变压压器器的的状状态态、、系系统统的的电电流流、、电电压压、、有有功功功功率率与与无无功功功功率率等等参参数数的的监监测测，，进进而而实实现现全全面面的能量管理。

的能量管理2、、照照明明系系统统 照照明明系系统统能能耗耗在在大大型型高高层层建建筑筑中中仅仅次次于于供供热热、、通通风风与与空空调调系系统统，，并并导导致致冷冷气气负负荷荷的的增增加加智智能能照照明明控控制制应应十分重视节能如：人走灯熄，程序设定开十分重视节能如：人走灯熄，程序设定开/关灯时间关灯时间2021/7/2383 3、、空空调调与与冷冷热热源源系系统统 空空调调系系统统在在建建筑筑物物中中的的能能耗耗最最大大，，必必需需保保证证在在提提供供舒舒适适的的环环境境条条件件下下，，尽尽量量降降低低能能耗耗主主要要的的节节能措施如下：能措施如下：1 1）设备的最佳启）设备的最佳启/ /停控制停控制2 2）空调及制冷机的节能优化控制空调及制冷机的节能优化控制3 3）设备运行周期控制）设备运行周期控制4 4）电力负荷控制）电力负荷控制5 5）蓄冷（热）系统最优控制）蓄冷（热）系统最优控制2021/7/2394 4、、环环境境监监测测与与给给排排水水系系统统 除除空空调调系系统统外外，，需需要要监监测测空空气气的的洁洁净净与与卫卫生生度度，，进进而而采采取取排排风风与与消消毒毒等等措措施施。

中中国国许许多多城城市市为为缺缺水水内内陆陆城城市市，，除除保保证证饮饮用用水水外外，，尚尚需需重重视视水水的的再再利利用用控控制5 5、、电电梯梯系系统统 利利用用计计算算机机实实现现群群控控，，达达到到优优化化传传送送、、控控制制平均设备使用率与节能运行管理等目的平均设备使用率与节能运行管理等目的6 6、停车场管理系统、停车场管理系统 停车场管理常采用读卡方式停车场管理常采用读卡方式2021/7/2310 BAS是一个综合集成化管理监控系统，是一个综合集成化管理监控系统，采用分散控制系统或现场总线控制系统的采用分散控制系统或现场总线控制系统的结构管理层管理层监控层监控层现场控制层现场控制层 利用计算机网络和接口技术将各楼层的直接数字控制器利用计算机网络和接口技术将各楼层的直接数字控制器（（DDC）连接起来，通过网络实现各子系统与中央控制器的）连接起来，通过网络实现各子系统与中央控制器的信息通信达到信息通信达到分散控制分散控制、、集中管理集中管理的模式 系统主要包括：中央控制站、分布式现场控制器、通信系统主要包括：中央控制站、分布式现场控制器、通信网络和现场仪表。

通信网络包括网络控制器、连接设备、调网络和现场仪表通信网络包括网络控制器、连接设备、调制解调器、通信线路等现场仪表包括传感器、变送器、执制解调器、通信线路等现场仪表包括传感器、变送器、执行机构、调节阀、接触器等行机构、调节阀、接触器等3.1.3 BAS 的组成与系统结构的组成与系统结构2021/7/23113.2 BAS中的计算机控制技术中的计算机控制技术 计算机控制系统是计算机技术与自动控制技术的结合，计算机控制系统是计算机技术与自动控制技术的结合，是构成智能建筑自动控制的关键技术计算机强大的计算能是构成智能建筑自动控制的关键技术计算机强大的计算能力、逻辑判断能力和大容量存储信息的能力使计算机控制能力、逻辑判断能力和大容量存储信息的能力使计算机控制能解决常规控制技术解决不了的难题，达到常规控制技术达不解决常规控制技术解决不了的难题，达到常规控制技术达不到的优异性能指标到的优异性能指标 计算机能实现先进的控制策略（如最优控制、智能控计算机能实现先进的控制策略（如最优控制、智能控制）能保证控制的精度和性能，而且控制灵活，可修制）能保证控制的精度和性能，而且控制灵活，可修改，性价比高，便于实现控制与管理相结合。

改，性价比高，便于实现控制与管理相结合2021/7/23123.2.1计算机控制系统控制过程计算机控制系统控制过程 自动控制的目的是使某些物理量按照指定规律变化，一般采自动控制的目的是使某些物理量按照指定规律变化，一般采用负反馈构成的闭环控制系统，根据被控参数测量值与期望值的用负反馈构成的闭环控制系统，根据被控参数测量值与期望值的偏差，采用一定的控制方法使执行机构动作，以消除偏差传统偏差，采用一定的控制方法使执行机构动作，以消除偏差传统的模拟调节器的反馈闭环控制系统如下图所示：的模拟调节器的反馈闭环控制系统如下图所示：控制器控制器执行机构执行机构被控对象被控对象检测元件检测元件给定给定被控参数被控参数控制量控制量偏差偏差2021/7/2313 将上图中的控制器和比较环节用计算机代替，就构成计算将上图中的控制器和比较环节用计算机代替，就构成计算机控制系统，如下图所示计算机输入、输出的都是数字信号，机控制系统，如下图所示计算机输入、输出的都是数字信号，因此有因此有A/D、、D/A转换装置转换装置测量元件测量元件给定给定被控参数被控参数D/A被控被控对象对象执行执行机构机构计算机计算机A/D控制器控制器偏差偏差2021/7/2314 计算机控制计算机控制系统控制过程分以下几个步骤：系统控制过程分以下几个步骤：①① 测量元件对被控参数实时检测，通过测量元件对被控参数实时检测，通过A/DA/D转换器输送转换器输送给计算机；给计算机；③③ 计算机输出的控制量通过计算机输出的控制量通过D/AD/A转换器送给执行机构，转换器送给执行机构，对被测量加以控制；对被测量加以控制；④④ 实现计算机自动控制的方法不是唯一的，但必须是实现计算机自动控制的方法不是唯一的，但必须是一个闭环控制系统。

一个闭环控制系统②② 计算机将采集到的参数分析，用相关算法或控制规计算机将采集到的参数分析，用相关算法或控制规律决定控制过程，输出控制量；律决定控制过程，输出控制量；2021/7/23153.2.2 计算机控制系统的组成计算机控制系统的组成目前，建筑设备绝大多数均采用计算机控制技术实现自动控目前，建筑设备绝大多数均采用计算机控制技术实现自动控制计算机控制系统应包括硬件和软件两部分计算机控制系统应包括硬件和软件两部分测量测量变送变送执行执行机构机构电气电气开关开关模拟量输入模拟量输入通道通道数字量输入数字量输入通道通道模拟量输出模拟量输出通道通道数字量输出数字量输出通道通道电气电气开关开关被被控控对对象象总总 线线外外围围设设备备和和人人机机联联系系设设备备主主机机计算机控制系统硬件组成框图计算机控制系统硬件组成框图2021/7/23161 1、、 硬件部分：硬件部分：1）计算机主机：主机是计算机控制系统的核心，包括：单片）计算机主机：主机是计算机控制系统的核心，包括：单片机、台式机、可编程控制器机、台式机、可编程控制器(PLC) 的物理实体；它根据现场的物理实体；它根据现场实时信息，按照预先存入的控制算法和控制流程自动处理和实时信息，按照预先存入的控制算法和控制流程自动处理和运算，选定相应控制策略，输出给执行器。

运算，选定相应控制策略，输出给执行器2）外围）外围I/O和和HMI设备：设备：1、、 人机输入、输出设备，外存储人机输入、输出设备，外存储器设备、显示图像和曲线表格等设备器设备、显示图像和曲线表格等设备2021/7/23173）过程输入、输出设备）过程输入、输出设备 计算机与设备控制是通过计算机与设备控制是通过过程输入、过程输入、输出设备进行信息传递的，它是两者的桥梁，输出设备进行信息传递的，它是两者的桥梁，如：如：AI、、DI、、AO、、DO采样、信号调理、放大器、采样、信号调理、放大器、A/D、、D/A转换，4）通信设备：）通信设备： 主要是网络通信设备，完成建筑物不同位置、主要是网络通信设备，完成建筑物不同位置、不同设备之间的信息交换不同设备之间的信息交换2021/7/23182.2.软件部分：包括系统软件和应用软件软件部分：包括系统软件和应用软件系统软件：系统软件：操作系统、高级语言、数据库、通信协议、诊断操作系统、高级语言、数据库、通信协议、诊断程序等；程序等；应用软件：应用软件：过程输入程序、过程控制程序、图表生成程序、过程输入程序、过程控制程序、图表生成程序、人人—机接口程序、应急程序、工具性程序等；当前主要应用机接口程序、应急程序、工具性程序等；当前主要应用组态软件，和各种控制算法。

组态软件，和各种控制算法服务性软件：服务性软件：为控制管理服务的各种程序为控制管理服务的各种程序2021/7/2319计算机控制系统与传统自控系统的区别计算机控制系统与传统自控系统的区别⑴⑴ 前向通道中的前向通道中的控制器被计算机所取代；控制器被计算机所取代； ⑶⑶ 在报警显示电路中应用了在报警显示电路中应用了新型的新型的—CRT图形显示图形显示技术；技术； ⑵⑵ 为适应计算机对信号的要求，在原系统相应位置为适应计算机对信号的要求，在原系统相应位置增加了增加了A/D—D/A（模（模/数数—数数/模）转换装置；模）转换装置；⑷⑷ 增加了与计算机相关的增加了与计算机相关的硬件及软件；硬件及软件；2021/7/2320现代计算机控制技术的发展现代计算机控制技术的发展①① 由单机自动向多机联动方向发展；由单机自动向多机联动方向发展；②② 全面应用计算机技术及其数字化技术；全面应用计算机技术及其数字化技术； ③③ 传统控制模式让位于计算机控制模式，并正在向传统控制模式让位于计算机控制模式，并正在向智能控制过渡；智能控制过渡； ④④ 机器人及其人工智能技术的成熟与完善；将为控机器人及其人工智能技术的成熟与完善；将为控制技术开辟新的更大的应用空间。

制技术开辟新的更大的应用空间2021/7/2321那么，计算机技术包含哪些内容呢？那么，计算机技术包含哪些内容呢？⒈⒈ 微处理器技术微处理器技术 也就是通常所说的也就是通常所说的CPU（芯片）技术芯片）技术⒉⒉ 存储技术存储技术 也就是通常所说的也就是通常所说的ROM/RAM技术⒊⒊ 编程技术编程技术 包括可编程、可视化编程及组态编程等包括可编程、可视化编程及组态编程等⒍⒍ 数字化技术数字化技术 指的是各种信息的数字化以及信息不失真指的是各种信息的数字化以及信息不失真 传输等⒋⒋ 显示技术显示技术 指的是指的是CRT及液晶显示技术等及液晶显示技术等⒌⒌ 网络技术网络技术 指的是多种网络技术的应用指的是多种网络技术的应用 ⒎⒎ 多媒体技术多媒体技术 指的是信息发布技术指的是信息发布技术 类似的，我们还能举出很多，也还有我们不知道的，或是正类似的，我们还能举出很多，也还有我们不知道的，或是正在涌现的，所有这些，在在涌现的，所有这些，在BAS中都在大量而广泛的被采用中都在大量而广泛的被采用。

2021/7/2322计算机控制系统的分类及特点计算机控制系统的分类及特点 根据控制方案，控制目的，系统结构的不同，根据控制方案，控制目的，系统结构的不同，BAS中中计算机控制系统分为两大类，四种形式计算机控制系统分为两大类，四种形式直直 接接控制类控制类 操作指导型操作指导型 直接控制型直接控制型仅对操作起指导作用，不直接参仅对操作起指导作用，不直接参与控制，以采用微电脑芯片技术与控制，以采用微电脑芯片技术的家电产品最为常见的家电产品最为常见计算机与设备之间自动进行从数计算机与设备之间自动进行从数据采集到控制实施这一周而复始据采集到控制实施这一周而复始的循环过程的循环过程2021/7/2323监监 督督管理类管理类监督控制型监督控制型分分 布布 式式集散控制型集散控制型（（DCS））属于直接控制机的上位机，主要属于直接控制机的上位机，主要用于综合系统的高级控制与管理，用于综合系统的高级控制与管理，提出优化方案、控制及管理信息提出优化方案、控制及管理信息针对设备分布在不同区域，不同针对设备分布在不同区域，不同位置，而采取位置，而采取就近控制，集中管就近控制，集中管理理策略所产生的一种控制系统。

策略所产生的一种控制系统这是目前认为自控及其智能化的这是目前认为自控及其智能化的最佳途径最佳途径Distributed Control System)2021/7/2324 六十年代，人们在测量、六十年代，人们在测量、模拟和逻辑控制领域率先采用模拟和逻辑控制领域率先采用了以了以一台计算机为基础加上扩一台计算机为基础加上扩展展 I/O 接口而构成的集中式计接口而构成的集中式计算机控制系统算机控制系统 存在的问题：存在的问题： 1 1））由于早期计算机的质量由于早期计算机的质量问题，控制功能向计算机的高问题，控制功能向计算机的高度集中致使系统的可靠性不高；度集中致使系统的可靠性不高；若计算机发生故障，则导致整若计算机发生故障，则导致整个系统的瘫痪，个系统的瘫痪， 传统计算机控制系统传统计算机控制系统2021/7/2325　　　　3 3））系统的二次开发比较困难系统的二次开发比较困难　　七十年代，性能稳定、价格便宜、功能齐全的微处理器的　　七十年代，性能稳定、价格便宜、功能齐全的微处理器的诞生，在不太长的时间里，以诞生，在不太长的时间里，以直接数字控制器直接数字控制器( (DDC) )、、可编程可编程序控制器序控制器( (PLC) )为代表的数字化控制装置，为代表的数字化控制装置，促使控制技术进入促使控制技术进入了数字化时代。

控制系统也由了数字化时代控制系统也由点对点的集中控制点对点的集中控制系统系统( (CCS) )向向网络化的集散控制系统网络化的集散控制系统( (DCS) )发展 2 2））计算机计算机 I/O 端口与现场设备之间，各种不同性质信号端口与现场设备之间，各种不同性质信号现场连线过多过长，易受环境干扰，信号的现场连线过多过长，易受环境干扰，信号的 A/D 及及 D/A的转换，的转换，又需附加装置，使得系统的抗干扰设计和实现都十分困难；又需附加装置，使得系统的抗干扰设计和实现都十分困难；2021/7/2326 20世纪世纪70年代以来，随着年代以来，随着计算机技术的发展，计算机成计算机技术的发展，计算机成本的降低，集成化程度越来越本的降低，集成化程度越来越高，体积越来越小，分散式计高，体积越来越小，分散式计算机控制系统应用而生算机控制系统应用而生DCS的思路是分散控制、集中操作、的思路是分散控制、集中操作、分级管理特点是配置灵活、分级管理特点是配置灵活、组态方便组态方便分散是指控制设备分散，危险分散是指控制设备分散，危险也随之分散也随之分散 3.2.3 分散控制系统分散控制系统DCS(Distributed Control System)管理计算机管理计算机监控计算机监控计算机现场控现场控制站制站数据采数据采集站集站现场控现场控制站制站现场设备（智能建筑设备）现场设备（智能建筑设备）数据通信网数据通信网。

LAN管管理理级级监监控控级级现现场场控控制制级级分散控制系统的基本构成框图分散控制系统的基本构成框图2021/7/2327 分散控制系统一般分为三分散控制系统一般分为三级：第一级为现场控制级，它级：第一级为现场控制级，它承担分散控制任务并与监控站承担分散控制任务并与监控站联系；第二级为监控级，包括联系；第二级为监控级，包括控制信息的集中管理；第三级控制信息的集中管理；第三级为管理级，它将建筑设备自动为管理级，它将建筑设备自动化系统与整座智能建筑系统有化系统与整座智能建筑系统有机地结合起来机地结合起来1、、DCS控制系统的体系结构控制系统的体系结构管理计算机管理计算机监控计算机监控计算机现场控现场控制站制站数据采数据采集站集站现场控现场控制站制站现场设备（智能建筑设备）现场设备（智能建筑设备）数据通信网数据通信网LAN管管理理级级监监控控级级现现场场控控制制级级分散控制系统的基本构成框图分散控制系统的基本构成框图2021/7/2328分散控制系统一般由三级组成：分散控制系统一般由三级组成：1、现场控制级、现场控制级 它是一个典型的它是一个典型的计算机控制系统，现场控制级与计算机控制系统，现场控制级与各类现场装置如传感器、执行器、各类现场装置如传感器、执行器、记录仪等相连，完成数据采集、记录仪等相连，完成数据采集、直接数字控制、设备监测与故障直接数字控制、设备监测与故障诊断。

现场控制站和数据采集站诊断现场控制站和数据采集站又被称为下位机现场控制器是又被称为下位机现场控制器是一种数字直接控制器一种数字直接控制器DDC，一般，一般由单片机、由单片机、PLC组成2、、DCS控制系统的各部分功能控制系统的各部分功能测量测量变送变送执行执行机构机构电气电气开关开关模拟量输入模拟量输入通道通道数字量输入数字量输入通道通道模拟量输出模拟量输出通道通道数字量输出数字量输出通道通道电气电气开关开关被被控控对对象象总总 线线外外围围设设备备和和人人机机联联系系设设备备主主机机计算机控制系统硬件组成框图计算机控制系统硬件组成框图2021/7/23292、监控级、监控级 监控级负责监视系统的各单元，并管理系统的所监控级负责监视系统的各单元，并管理系统的所有信息，主要任务包括：优化控制、协调控制和系统运行监有信息，主要任务包括：优化控制、协调控制和系统运行监视等，为运行操作人员提供人机界面，使操作员及时了解现视等，为运行操作人员提供人机界面，使操作员及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常发生，并场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常发生，并可通过输入设备对过程进行控制和调节。

监控级计算机是现可通过输入设备对过程进行控制和调节监控级计算机是现场控制级的上位机，它可与现场控制器通信，监视下位机的场控制级的上位机，它可与现场控制器通信，监视下位机的工作情况，并显示实时曲线、历史曲线、报警窗口、仪表的工作情况，并显示实时曲线、历史曲线、报警窗口、仪表的模拟显示等，这些功能主要由组态软件完成，包括硬件组态模拟显示等，这些功能主要由组态软件完成，包括硬件组态和软件组态和软件组态 DCS控制系统的各部分功能控制系统的各部分功能2021/7/23302、监控级、监控级 监控级负责监视系统的各单元，并管理系统的所监控级负责监视系统的各单元，并管理系统的所有信息，主要任务包括：优化控制、协调控制和系统运行监有信息，主要任务包括：优化控制、协调控制和系统运行监视等，为运行操作人员提供人机界面，使操作员及时了解现视等，为运行操作人员提供人机界面，使操作员及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常发生，并场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常发生，并可通过输入设备对过程进行控制和调节监控级计算机是现可通过输入设备对过程进行控制和调节监控级计算机是现场控制级的上位机，它可与现场控制器通信，监视下位机的场控制级的上位机，它可与现场控制器通信，监视下位机的工作情况，并显示实时曲线、历史曲线、报警窗口、仪表的工作情况，并显示实时曲线、历史曲线、报警窗口、仪表的模拟显示等，这些功能主要由组态软件完成，包括硬件组态模拟显示等，这些功能主要由组态软件完成，包括硬件组态和软件组态。

和软件组态 DCS控制系统的各部分功能控制系统的各部分功能2021/7/2331 监控级还具有组态修改功能，如：设定上下限、控制参数的监控级还具有组态修改功能，如：设定上下限、控制参数的调节这些一般由工程师来完成，一般又称为工程师站监控级计调节这些一般由工程师来完成，一般又称为工程师站监控级计算机是现场控制级的上位机，它可以直接和现场控制器通信，一算机是现场控制级的上位机，它可以直接和现场控制器通信，一般选用工控机般选用工控机2021/7/23323、管理级、管理级 主要完成建筑物中各种信息的收集，进行综合分析，主要完成建筑物中各种信息的收集，进行综合分析，完成管理和调度从总体上实现决策、管理控制一体化完成管理和调度从总体上实现决策、管理控制一体化4、数据通信网络、数据通信网络 实质就是一个将现场控制站、工程师站和管理实质就是一个将现场控制站、工程师站和管理级链接起来的局域网级链接起来的局域网2021/7/2333组态软件包括：组态软件包括：1）硬件配置组态）硬件配置组态 定义分散系统中各种站的数据及硬件组成定义分散系统中各种站的数据及硬件组成2）数据库生成）数据库生成 定义各个数据库点定义各个数据库点3）历史库生成）历史库生成 定义需保留的各个数据点及保存方法定义需保留的各个数据点及保存方法4）控制回路组态）控制回路组态 定义各个控制回路，包括算法、流程、原始数定义各个控制回路，包括算法、流程、原始数据和结果输出。

据和结果输出5）梯形图组态）梯形图组态 定义顺序控制的控制顺序和流程，一级进行各步定义顺序控制的控制顺序和流程，一级进行各步操作的条件操作的条件6）控制算法语言组态）控制算法语言组态 使用结构化编程语言编制控制步骤和方使用结构化编程语言编制控制步骤和方法，实现控制回路组态和梯形图组态难以实现的功能法，实现控制回路组态和梯形图组态难以实现的功能2021/7/2334 ②② 调节器灵活性不足，调节器灵活性不足，具有具有CPU的调节器的功能被人为的调节器的功能被人为硬性地予以指定；硬性地予以指定； ①① 早期的早期的DCS技术，是各生产厂家在相对封闭条件下，技术，是各生产厂家在相对封闭条件下，独自开发的，尽管都采用了独自开发的，尽管都采用了OSI模型，但有各自的解释，有各模型，但有各自的解释，有各自的标准，造成了自的标准，造成了不同厂家产品之间的通信标准不统一，产不同厂家产品之间的通信标准不统一，产品不能互连品不能互连3.DCS特点和不足：特点和不足：2021/7/2335 ④④ 现场环境的恶劣条件现场环境的恶劣条件，对模拟仪表的干扰未能从根本上，对模拟仪表的干扰未能从根本上得到改进，一般网络难以承受；得到改进，一般网络难以承受； 因此，形成统一的通信标准，组成开放互连网络，就成为因此，形成统一的通信标准，组成开放互连网络，就成为人们对新型网络化控制系统的追求。

人们对新型网络化控制系统的追求 ③③ 组网手段以及网络结构不灵活组网手段以及网络结构不灵活，部分程序需用户自己，部分程序需用户自己完成，给用户使用、开发造成一定困难；完成，给用户使用、开发造成一定困难；2021/7/23363.2.4 现场总线控制系统现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control Sys) 随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交换的领域正迅速的覆盖交换的领域正迅速的覆盖从从企业的企业的现场设备层现场设备层到到控制、管控制、管理的各个层次理的各个层次信息技术的发展，引起了自动化系统结构信息技术的发展，引起了自动化系统结构上的变革，现场总线就是上的变革，现场总线就是顺应这一变革而发展起来的、形顺应这一变革而发展起来的、形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统的新技术的新技术 现场总线是现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的连接智能现场设备和自动化系统的数字式、数字式、双向传输、多分支结构的通信网络双向传输、多分支结构的通信网络。

也被也被称为称为开放式、数开放式、数字化、多点通信的字化、多点通信的底层控制网底层控制网 现场总线是当今自动化领域技术发展的热点，标志着现场总线是当今自动化领域技术发展的热点，标志着控制技术控制技术一个一个新时代的开始新时代的开始2021/7/2337 现场总线把单个分散的测控设备、仪表变成网络节点，现场总线把单个分散的测控设备、仪表变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统同完成自控任务的网络系统与控制系统 现场总线导致了传统控制系统结构的变革形成了新现场总线导致了传统控制系统结构的变革形成了新型的网络集成式全分布控制系统型的网络集成式全分布控制系统 —— 现场总线控制系统现场总线控制系统（（FCS） 随着计算机技术、信息技术、网络技术在计算机控制随着计算机技术、信息技术、网络技术在计算机控制系统中的广泛应用，计算机控制系统在体系结构上也经历系统中的广泛应用，计算机控制系统在体系结构上也经历了了集中控制系统（集中控制系统（CCS）、集散控制系统（）、集散控制系统（DCS））及及全分全分布控制系统（布控制系统（FCS））的发展过程。

的发展过程2021/7/2338 图示为图示为全分布控制系全分布控制系统（统（FCS）又称又称现场总现场总线控制系统线控制系统它是针对它是针对DCS中，现场控制器与设中，现场控制器与设备仪器、仪表之间仍然是备仪器、仪表之间仍然是点对点的集中式结构点对点的集中式结构而设而设计开发的，计开发的，延伸到现场传延伸到现场传感器、执行器、仪表的一感器、执行器、仪表的一种种通信网络通信网络现场级现场级 网网 关关‥‥‥路由器路由器 网网 桥桥 服务器服务器‥‥‥仪表仪表M‥‥‥M 操作员站操作员站监控级监控级FCS控制系统控制系统2021/7/23391. 现场总线控制系统的特点与优点现场总线控制系统的特点与优点⑴⑴ 现场总线的特点现场总线的特点①①打破了传统控制系统的结构模式打破了传统控制系统的结构模式ⅰⅰ “集中集中”变为变为“总线总线”；；ⅱⅱ 系统危险的彻底分散；系统危险的彻底分散； 从计算机从计算机 控制器控制器 单个器件单个器件 ②② 打破了传统意义上的打破了传统意义上的“现场控制器现场控制器”的概念的概念ⅰⅰ “控制控制”变为变为“通信通信”；；ⅱⅱ “控制器控制器”变为变为“功能块功能块”；； 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。

向传输、多分支结构的通信网络2021/7/2340③③ 传统仪器、仪表、执行器的智能化传统仪器、仪表、执行器的智能化ⅰⅰ 系统控制功能与权限下移；系统控制功能与权限下移；ⅱⅱ “检检( (监监) )测测”变为变为“测控测控”；；ⅲⅲ 模拟信号数字化；模拟信号数字化；④④ 开放式系统开放式系统 符合同一通信协议的不同厂家的产品可以联网，不符合同一通信协议的不同厂家的产品可以联网，不同协议的产品也可通过网关、路由器实现互联，互用，互同协议的产品也可通过网关、路由器实现互联，互用，互操作2021/7/2341⑤⑤ 对现场环境的适应性对现场环境的适应性 现场总线工作在生产现场的最前端，网络的最底层，现场总线工作在生产现场的最前端，网络的最底层，具较强的抗干扰能力，支持多种传输介质，采用两线制传具较强的抗干扰能力，支持多种传输介质，采用两线制传输能量与信号，满足本质安全防爆要求输能量与信号，满足本质安全防爆要求⑵⑵ 现场总线的优点现场总线的优点①① 节省硬件数量与投资；节省硬件数量与投资；②② 节省安装费用；节省安装费用；③③ 节省营运成本；节省营运成本；④④ 提高了系统的准确性和可靠性；提高了系统的准确性和可靠性；2021/7/2342 准确性指的是提高了测量与控制精度；减少了传送准确性指的是提高了测量与控制精度；减少了传送误差；误差； 可靠性指的是系统结构简化；连接线少，现场仪表可靠性指的是系统结构简化；连接线少，现场仪表内部功能加强，减少了信号的往返传输；内部功能加强，减少了信号的往返传输；⑤⑤ 设计简单、易于重组设计简单、易于重组2021/7/2343⒊⒊ 现场总线技术发展趋势现场总线技术发展趋势⑴⑴ 现场总线技术是系统综合自动化、智能化发展的必然；现场总线技术是系统综合自动化、智能化发展的必然；⑵⑵ 发展共同遵从的统一的标准规范，形成真正意义的开放式发展共同遵从的统一的标准规范，形成真正意义的开放式互连系统是大势所趋；互连系统是大势所趋； 现阶段，多种现场总线技术共存，现阶段，多种现场总线技术共存， 同同一现场环境下几种异构网络共举是观念不同造成的一种既成事一现场环境下几种异构网络共举是观念不同造成的一种既成事实，实， 是迫不得已，是迫不得已， 互联、互用、互操作是无奈之举。

互联、互用、互操作是无奈之举 ⑶⑶ 现场总线在底层控制网络中的地位与作用将进一步得到强现场总线在底层控制网络中的地位与作用将进一步得到强化；化； ⑷⑷ 以现场总线为基础的信息管理系统将是今后一段时间内技以现场总线为基础的信息管理系统将是今后一段时间内技术发展的主流和重点术发展的主流和重点2021/7/23442. 建筑设备自动化系统常用现场总线建筑设备自动化系统常用现场总线 20世纪世纪80年代以来，各种现场总线标准陆续形年代以来，各种现场总线标准陆续形成其中应用较广的有：基金会现场总线成其中应用较广的有：基金会现场总线FF（（Foundation Fielebus）、控制局域网）、控制局域网CAN(Controller Area Network)、局部操作网、局部操作网LonWorks(Local Operation Network)、过程现、过程现场总线场总线Profibus(Process Field Bus)和可寻址远程和可寻址远程传感器传感器HART(Highway Addressable Remote Transducer)数据通信协议等数据通信协议等。

2021/7/2345建筑设备自动化系统常用现场总线有建筑设备自动化系统常用现场总线有LonWorks和和CAN1））LonWork总线总线 LonWorks是美国是美国Echelon公司公司1991年推出年推出的一种全面的现场总线测控网，又称局部操作网的一种全面的现场总线测控网，又称局部操作网LonWorks网络的基本单元是节点，一个网络节点包括神经元芯网络的基本单元是节点，一个网络节点包括神经元芯片（片（Neuron）、电源、一个收发器和有监控设备的）、电源、一个收发器和有监控设备的I/O电路Neuron芯片有芯片有3个个CPU，一个用于执行应用程序，另两个用于网，一个用于执行应用程序，另两个用于网络控制Neuron芯片上的芯片上的11个个I/O引脚可通过编程提供引脚可通过编程提供34种不种不同的同的I/O对象接口，支持电平、脉冲编码等多种信号模式；它的对象接口，支持电平、脉冲编码等多种信号模式；它的两个两个16位定时器可用于频率和定时位定时器可用于频率和定时I/O；它提供；它提供ISO的七层协议的七层协议模型LonWorks使得现场仪表与控制设备之间构成底层网络互使得现场仪表与控制设备之间构成底层网络互联，实现全数字、双向、多变量数字通信。

联，实现全数字、双向、多变量数字通信2021/7/23462）） CAN总线总线 最早最早是德国是德国Bosch公司推出的，又称控制局域网，公司推出的，又称控制局域网，主要应用于汽车内部强干扰环境下电器之间的数据通信主要应用于汽车内部强干扰环境下电器之间的数据通信它也基于它也基于ISO参考模型，采用了其中的物理层、数据链路层和应参考模型，采用了其中的物理层、数据链路层和应用层数据链路层与以太网相似，采用载波侦听多路访问机制，用层数据链路层与以太网相似，采用载波侦听多路访问机制，最多可连接最多可连接110个节点CAN总线采用短消息报文，当节点出错总线采用短消息报文，当节点出错时可自动关闭，抗干扰能力强，可靠性高这种总线规范已被国时可自动关闭，抗干扰能力强，可靠性高这种总线规范已被国际标准化组织定为国际标准，在建筑设备自动化和工业现场测控际标准化组织定为国际标准，在建筑设备自动化和工业现场测控领域得到推广应用领域得到推广应用2021/7/2347第三节第三节 空调系统监控空调系统监控二、二、系统工作原理及其监控系统工作原理及其监控三、三、监控点确定监控点确定一、一、系统功能与组成系统功能与组成2021/7/2348 空调系统是建筑物设备的常规配置之一。

也是智能建筑空调系统是建筑物设备的常规配置之一也是智能建筑BASBAS最最重要的组成部分重要的组成部分 现代空调的重要性体现在：现代空调的重要性体现在：1.空调及其控制系统为人们提供空调及其控制系统为人们提供一个舒适的生活与工作环境一个舒适的生活与工作环境2.空调是建筑物中最主要的耗能系空调是建筑物中最主要的耗能系统之一占建筑总耗能的统之一占建筑总耗能的40％左右，实现空调的节能运行，对降％左右，实现空调的节能运行，对降低费用、提高效益是非常重要的低费用、提高效益是非常重要的3.空调的运行过程必须实时调空调的运行过程必须实时调节控制，所以节控制，所以空调控制系统的配置和功能是整个建筑设备自动化空调控制系统的配置和功能是整个建筑设备自动化系统要求比较高的一部分系统要求比较高的一部分2021/7/2349 空调系统具有三大功能：空调系统具有三大功能：空气处理、制冷空气处理、制冷与与供热暖通空暖通空调的任务是：在任何情况下，将室内空气控制在一定的调的任务是：在任何情况下，将室内空气控制在一定的温度、温度、湿度、气流速度湿度、气流速度和一定的和一定的清洁度清洁度(4(4度度) )，以创造一种人工气候。

以创造一种人工气候1、空气温度调节、空气温度调节 根据人类的生理特征和生活习惯，通过空调设根据人类的生理特征和生活习惯，通过空调设施，夏季将环境温度保持在施，夏季将环境温度保持在25－－28℃℃、冬季保持在、冬季保持在16－－20℃℃，，给人们提供一个舒适的生活工作环境给人们提供一个舒适的生活工作环境3.3.1 空调系统概述空调系统概述2、空气湿度调节、空气湿度调节 空气过于干燥或潮湿使人感到不舒适一般来空气过于干燥或潮湿使人感到不舒适一般来说，相对湿度夏季在说，相对湿度夏季在50％－％－60％、冬季保持在％、冬季保持在40％－％－50％，人％，人的感觉比较良好的感觉比较良好2021/7/23503、空气其它参数调节、空气其它参数调节 有时还需要对空气质量有时还需要对空气质量、压力等调节比、压力等调节比如保证一定的新风量，人才感觉舒适如保证一定的新风量，人才感觉舒适对于精密加工和生物制药对于精密加工和生物制药车间要求高洁净度的场合，需要正压调节，以免不满足要求的空车间要求高洁净度的场合，需要正压调节，以免不满足要求的空气进入而损害空间的洁净度而在产生有害气体的场合，如病房、气进入而损害空间的洁净度。

而在产生有害气体的场合，如病房、污染物处理间为避免有毒有害气体泄露造成空气污染与破坏，需污染物处理间为避免有毒有害气体泄露造成空气污染与破坏，需要负压调节要负压调节2021/7/2351 空调系统的种类很多按不同的分类法可以分成多种类型空调系统的种类很多按不同的分类法可以分成多种类型各种类型的不同组合，又可派生出更多的组合类型常用的分各种类型的不同组合，又可派生出更多的组合类型常用的分类方法有：类方法有：空调系统的分类空调系统的分类①① 按空气处理设备配置分类：按空气处理设备配置分类：集中式、分散式、半集中式；集中式、分散式、半集中式；②② 按采用的媒介分类：按采用的媒介分类：全空气系统、全水系统、空气全空气系统、全水系统、空气-水系水系③③ 统、制冷剂系统；统、制冷剂系统；③③ 按新风量多少分类：按新风量多少分类：封闭式封闭式( (全回风系统全回风系统) )、直流式、直流式( (全全 ④④ 新风系统新风系统) )、混合式、混合式( (新风新风- -回风系统回风系统) )；；④④ 按制冷方式分类：按制冷方式分类：压缩式压缩式、吸收式、蒸汽喷射式、冰蓄、吸收式、蒸汽喷射式、冰蓄 ⑤⑤ 冷；冷；2021/7/2352⑤⑤ 按工作机制分类：按工作机制分类：单制冷或冷单制冷或冷/热两用。

热两用⑥⑥ 按控制方式分类：按控制方式分类：中央控制、分散控制、混合控制；中央控制、分散控制、混合控制；⑦⑦ 按参量分类：按参量分类：定量空调、变量空调；定量空调、变量空调；⑧⑧ 按用途分类：按用途分类：通用型、舒适型、恒温恒湿型、工艺型等；通用型、舒适型、恒温恒湿型、工艺型等；⑨⑨ 按制冷机形式分类：按制冷机形式分类：活塞式、螺杆式、离心式；活塞式、螺杆式、离心式；⑩⑩ 按制冷量分类：按制冷量分类：小型、中型、大型空调；小型、中型、大型空调；除上而外，还有按安装方式、组成形式等各种分类方法除上而外，还有按安装方式、组成形式等各种分类方法2021/7/2353 主要由进主要由进风、空气过滤、风、空气过滤、空气的热湿处空气的热湿处理、空气的输理、空气的输送和分配、冷送和分配、冷热源部分组成热源部分组成3.3.2 空调系统的基本构成空调系统的基本构成2021/7/2354 按空气处理设备的设置情况，空调系统可分为集中系统、半按空气处理设备的设置情况，空调系统可分为集中系统、半集中系统、和全分散系统集中系统、和全分散系统1.局部式空调局部式空调 在半集中空调系统中，除了集中空调机房外，还设有分散在在半集中空调系统中，除了集中空调机房外，还设有分散在被调节房间的二次设备（又称末端装置）。

变风量系统以及风机被调节房间的二次设备（又称末端装置）变风量系统以及风机盘管系统均属于半集中空调系统盘管系统均属于半集中空调系统 全分散系统也称局部空调机组家用空调属于这种系统，它全分散系统也称局部空调机组家用空调属于这种系统，它将冷、热源和空气处理、输送设备集中在一个箱体内使用灵活、将冷、热源和空气处理、输送设备集中在一个箱体内使用灵活、移动方便，但设备功率必然较大移动方便，但设备功率必然较大3.3.3 空气调节方式空气调节方式2021/7/23552.集中式空调集中式空调 集中空调系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加集中空调系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加热器、加湿器和过滤器等），都设在一个集中的空调机房内，通热器、加湿器和过滤器等），都设在一个集中的空调机房内，通常称之为中央空调系统常称之为中央空调系统 按照所处理空气的来源集中式空调系统可分为按照所处理空气的来源集中式空调系统可分为循环式系统循环式系统－它－它的新风量为零，全部使用回风，其冷、热量消耗最省，但空气品的新风量为零，全部使用回风，其冷、热量消耗最省，但空气品质差直流式系统直流式系统－全部使用新风，其冷、热量消耗最大，但空－全部使用新风，其冷、热量消耗最大，但空气品质好。

循环式系统和直流式系统只在特定情况下使用对于气品质好循环式系统和直流式系统只在特定情况下使用对于大多数场合采用适当比例的新风和回风相混合的混合系统，既能大多数场合采用适当比例的新风和回风相混合的混合系统，既能满足空气品质要求，经济上又比较合理，因此是应用最广的一种满足空气品质要求，经济上又比较合理，因此是应用最广的一种集中式空调系统集中式空调系统2021/7/2356 冷热源有天然和人工两种：冷热源有天然和人工两种：ⅰⅰ 天然冷热源：地下水、山涧水、天然冰、地热、太阳能等天然冷热源：地下水、山涧水、天然冰、地热、太阳能等 ⅱⅱ 人工冷热源：人工冷热源：热源热源 蒸汽、热水、锅炉、热交换器；蒸汽、热水、锅炉、热交换器； 冷源冷源 制冷机组制冷机组( (冷水机组冷水机组) )冷热源分类冷热源分类1、中央空调冷源系统、中央空调冷源系统 空调系统的冷源通常为冷冻水空调冷冻水由制冷机组提空调系统的冷源通常为冷冻水空调冷冻水由制冷机组提供，制冷机组有压缩式和吸收式两种冷源除了制冷机外还有冷供，制冷机组有压缩式和吸收式两种冷源除了制冷机外还有冷却塔、冷却水循环泵、冷冻水循环泵及其辅助设施等组成。

却塔、冷却水循环泵、冷冻水循环泵及其辅助设施等组成3.3.4 空调系统的冷、热源系统空调系统的冷、热源系统2021/7/2357压缩式冷源系统组成压缩式冷源系统组成2021/7/23581）压缩式制冷机）压缩式制冷机冷凝器蒸发器节流/换向阀活塞运动冷冻水管由冷冻泵来去分水器去冷却塔由冷却泵来冷却水管压缩机 由压缩机、冷凝器、由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流蒸发器、节流( (换向换向/ /膨膨胀胀) )阀、盘管、冷冻水阀、盘管、冷冻水管路、冷却水管管路、冷却水管路等构成间接制冷的封路等构成间接制冷的封闭系统压缩制冷机组成图压缩制冷机组成图（（1）制冷机）制冷机2021/7/2359压缩压缩冷凝冷凝膨胀膨胀蒸发蒸发低温低压气体低温低压气体低温低压液体低温低压液体高温高压气体高温高压气体高温高压液体高温高压液体制冷剂流向 压缩机运行时，压缩机运行时，完成对制冷剂由完成对制冷剂由压缩、压缩、冷凝、膨胀、冷凝、膨胀、蒸发蒸发 4 个过程组成个过程组成的工作循环从而，的工作循环从而，在冷凝器端，制冷在冷凝器端，制冷剂放热；在蒸发器端，剂放热；在蒸发器端，制冷剂吸热，制冷剂吸热，获得冷冻水，获得冷冻水，即空调冷源。

即空调冷源压缩制冷工作原理压缩制冷工作原理 制冷机组在冬季运行时，通过调整换向阀导通方向来实现供制冷机组在冬季运行时，通过调整换向阀导通方向来实现供热循环2021/7/2360该部分由冷冻泵、室内风机及冷该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成从主机蒸发器冻水管道等组成从主机蒸发器流出的低温冷冻水一般流出的低温冷冻水一般7℃℃由冷冻由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器内的热量，最后回到主机蒸发器（回水一般（回水一般12℃℃）室内风机用）室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换空气温度，加速室内热交换2）冷冻水循环和冷却水循环）冷冻水循环和冷却水循环2021/7/2361 该部分由冷却泵、冷却水管道、该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成冷冻水冷却水塔及冷凝器等组成冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能该热能必将带走室内大量的热能该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高一般使冷却水温度升高一般37℃℃。

冷却冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回降低温度后再送回主机冷凝器（回水一般水一般32℃℃）冷却水循环冷却水循环2021/7/2362（（1）热网供热方式）热网供热方式1）蒸汽）蒸汽 以城市热网提供的高温蒸汽作为热源以城市热网提供的高温蒸汽作为热源2）热水）热水 由城市热网或工厂、小区和单位自建的热水锅炉由城市热网或工厂、小区和单位自建的热水锅炉提供高温热水提供高温热水2）自备热源装置）自备热源装置1）锅炉）锅炉2）热交换器）热交换器3）冷热水直燃机组）冷热水直燃机组 空调系统的热源通常为蒸汽或热水，可由城市热网或自备锅空调系统的热源通常为蒸汽或热水，可由城市热网或自备锅炉提供2.中央空调热源系统中央空调热源系统2021/7/23633.3.5 制冷站系统自动控制制冷站系统自动控制 制冷站一般由冷冻水、制冷站一般由冷冻水、冷却水循环泵、集水器冷却水循环泵、集水器/分分水器、冷却塔、补水箱等组水器、冷却塔、补水箱等组成，成，其功能是：将其功能是：将冷热源按冷热源按照不同的供水管路源源不断照不同的供水管路源源不断地分别输送给各个部位或不地分别输送给各个部位或不同用途的空调房间的末端装同用途的空调房间的末端装置，实现夏季供冷、冬季供置，实现夏季供冷、冬季供热的空调作用后，热的空调作用后，再将其由再将其由末端装置分别通过回水管路末端装置分别通过回水管路回收至制冷站，以便再次制回收至制冷站，以便再次制出空调所需冷热源。

出空调所需冷热源2021/7/23641、制冷系统运行参数和设备监控、制冷系统运行参数和设备监控冷热源部分监控管的主要内容有：冷热源部分监控管的主要内容有：ⅰⅰ 冷水机组运行状态的检测和故障报警；冷水机组运行状态的检测和故障报警； ⅵⅵ 补水水箱高低水位监测和冷却塔高低水位监测；补水水箱高低水位监测和冷却塔高低水位监测；ⅸⅸ 冷却水供冷却水供/回水温度检测回水温度检测ⅱⅱ 冷冻水泵启停状态的检测和故障报警；冷冻水泵启停状态的检测和故障报警；ⅲⅲ 冷却水泵启停状态的检测和故障报警；冷却水泵启停状态的检测和故障报警；ⅴⅴ 膨胀水箱高低水位监测、控制与故障报警；膨胀水箱高低水位监测、控制与故障报警；ⅶⅶ 冷冻水供冷冻水供/回水温度检测、冷冻水流量检测；回水温度检测、冷冻水流量检测；ⅳⅳ 冷却塔风机启停状态的检测和故障报警；冷却塔风机启停状态的检测和故障报警；ⅧⅧ 冷冻水供冷冻水供/回水压力检测，集、分水器压差监视与控制；回水压力检测，集、分水器压差监视与控制；2021/7/2365冷水机组的启动和停止顺序控制：冷水机组的启动和停止顺序控制：启动顺序：冷却塔风机－冷却水泵－冷冻水泵－冷水机组启动顺序：冷却塔风机－冷却水泵－冷冻水泵－冷水机组停止顺序：冷水机组－冷冻水泵－冷却水泵－冷却塔风机停止顺序：冷水机组－冷冻水泵－冷却水泵－冷却塔风机1、冷水机组的联锁控制、冷水机组的联锁控制 2、设备相互备用切换与均衡运行控制、设备相互备用切换与均衡运行控制ⅰⅰ 发生故障时其他同类设备应能替代发生故障的设备投入运行发生故障时其他同类设备应能替代发生故障的设备投入运行ⅱⅱ 优先启动运行时数少的设备，保持设备的均衡运行；优先启动运行时数少的设备，保持设备的均衡运行；3、、冷冻水机组冷水机组一侧恒流量与空调末端设备一侧变流量冷冻水机组冷水机组一侧恒流量与空调末端设备一侧变流量控制控制方式方式1－压差旁路调节－压差旁路调节方式方式2－两级冷冻泵协调控制－两级冷冻泵协调控制2、制冷站水系统的运行控制、制冷站水系统的运行控制2021/7/23664、冷水机组的节能群控运行、冷水机组的节能群控运行5、冷却塔的节能运行控制、冷却塔的节能运行控制1)冷冻水回水温度控制法冷冻水回水温度控制法2）冷量控制法）冷量控制法利用冷却水进水温度来控制冷却塔风机的运行，不受冷水利用冷却水进水温度来控制冷却塔风机的运行，不受冷水机组运行状况的限制，可以独立控制，达到节能降耗的目机组运行状况的限制，可以独立控制，达到节能降耗的目的。

的2021/7/2367在控制软件中，要对启动顺序控制和停机顺序控制进一步细化，在控制软件中，要对启动顺序控制和停机顺序控制进一步细化，并考虑一定的时序关系：并考虑一定的时序关系：1）启动过程）启动过程 首先，冷冻水、冷却水管路上的阀门开启，并经反首先，冷冻水、冷却水管路上的阀门开启，并经反馈信号确认或延时（馈信号确认或延时（2～～3min）后进行下一步，启动冷却塔风机、）后进行下一步，启动冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵、再延时（冷却水泵、冷冻水泵、再延时（3～～4min）后进行下一步启动冷）后进行下一步启动冷水机组2）停机过程）停机过程 首先将冷水机组停机，延时（首先将冷水机组停机，延时（3～～5min）后停止冷）后停止冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵，再延时（却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵，再延时（4～～6min）后关闭冷）后关闭冷冻水、冷却水管路上的阀门冻水、冷却水管路上的阀门1）冷水机组与辅助设备的联锁控制）冷水机组与辅助设备的联锁控制 3、制冷系统设备的控制、制冷系统设备的控制（（2）设备故障报警处理、相互备用切换控制与均衡运行策略）设备故障报警处理、相互备用切换控制与均衡运行策略2021/7/23683.3.6 空气调节设备自动控制空气调节设备自动控制M2M1表表冷冷器器 M风风 机机过过滤滤网网由由分分水水 器器来来室室外外新新风风室内回风室内回风M3电动二通阀电动二通阀PID①① 全空气一次回风系统示意图全空气一次回风系统示意图⊿p1H1H2T2T1回回集集水水器器H3T3防火阀防火阀送送风风管管道道箱体箱体⑴⑴ 空气处理系统空气处理系统⊿p22021/7/2369 全空气一次回风系统是空调末端装置形式之一。

属集全空气一次回风系统是空调末端装置形式之一属集中式单风道系统，是最基本、最典型的空调系统由箱体、中式单风道系统，是最基本、最典型的空调系统由箱体、进回风口、风机、过滤器、表冷器、防火阀、进回风口、风机、过滤器、表冷器、防火阀、 送风管道送风管道等组成 空气调节设备空气调节设备是是对室内空气进行调节、控制对室内空气进行调节、控制，使之达，使之达到所要求的室内空气环境质量到所要求的室内空气环境质量的主要装备的主要装备其作用是：其作用是：创创造出适合人体舒适感的室内空气环境，排除室内有害气体造出适合人体舒适感的室内空气环境，排除室内有害气体以及集中散发的热量与湿气含量以及集中散发的热量与湿气含量2021/7/2370 系统启动后，室外空气经过滤器除去空气中的灰尘，系统启动后，室外空气经过滤器除去空气中的灰尘，被源源不断地吸入风机，加压后，略过表冷器降温，经送被源源不断地吸入风机，加压后，略过表冷器降温，经送风管道送入所需空调的室内风管道送入所需空调的室内 该系统，还可设加湿装置其调节也有手、自动之分该系统，还可设加湿装置其调节也有手、自动之分 进出口风门可以采用电动调节方式，进出口风门可以采用电动调节方式， 也可不采用；也可不采用；由空调设计人员决定。

由空调设计人员决定系统简介系统简介 风机可根据空调专业人员的选型，有单机、双机或单风机可根据空调专业人员的选型，有单机、双机或单速、变速之分速、变速之分 表冷器通过制冷管网与制冷站的冷水管路相连接，形表冷器通过制冷管网与制冷站的冷水管路相连接，形成冷冻水的闭路循环成冷冻水的闭路循环2021/7/23711 定风量空调机组运行参数与状态监控定风量空调机组运行参数与状态监控一次回风系统监控的主要内容有：一次回风系统监控的主要内容有：ⅰⅰ 室外新风温、湿度测量风机的控制、调速、联动与故障报警；室外新风温、湿度测量风机的控制、调速、联动与故障报警； ⅱⅱ 过滤网两侧压差监测电动；过滤网两侧压差监测电动；ⅲⅲ 送送/回风风温、湿度测量表冷器电动阀门控制与故障报警；回风风温、湿度测量表冷器电动阀门控制与故障报警；ⅳⅳ 送风风速检测；送风风速检测；ⅴⅴ 防冻开关状态监测；防冻开关状态监测；ⅵⅵ 送送/回风风机运行状态的监视与故障报警及启停控制回风风机运行状态的监视与故障报警及启停控制ⅦⅦ 新风新风/回风风门开度控制回风风门开度控制2021/7/23722 定风量空调机组联锁控制定风量空调机组联锁控制定风量空调机组启动顺序：定风量空调机组启动顺序：新风风门、回风风门、排风风门开启新风风门、回风风门、排风风门开启—送风机启动送风机启动—冷热冷热水调节阀开启水调节阀开启—加湿阀开启加湿阀开启定风量空调机组停机顺序：定风量空调机组停机顺序：关加湿阀关加湿阀—关冷热水调节阀关冷热水调节阀—送风机停机送风机停机—新风风门、回新风风门、回风风门、排风风门关闭风风门、排风风门关闭2021/7/23733 定风量空调机组运行与节能控制定风量空调机组运行与节能控制(1)定风量空调机组的温度调节与节能策略：定风量空调机组的温度调节与节能策略： 定风量空调系统一般以回风温度为被调参数，计算回风温度传定风量空调系统一般以回风温度为被调参数，计算回风温度传感器测量值与给定值的偏差，按照感器测量值与给定值的偏差，按照PID调节方式，控制冷调节方式，控制冷/热水调热水调节阀的开度，以控制冷节阀的开度，以控制冷/热水量使温度保持在设定值。

一般夏季热水量使温度保持在设定值一般夏季低于低于28℃℃，冬季高于，冬季高于16℃℃. 在过渡季节室外温度在设定值允许范围内，空调机组可采用全在过渡季节室外温度在设定值允许范围内，空调机组可采用全新风工作方式，停止对空气调节，以节约能源新风工作方式，停止对空气调节，以节约能源2)定风量空调机组的湿度调节：定风量空调机组的湿度调节： 定风量空调系统将回风湿度传感器测量值与给定值的偏差，按定风量空调系统将回风湿度传感器测量值与给定值的偏差，按照照PID调节方式，控制加湿电动阀的开度，将室内湿度保持在设调节方式，控制加湿电动阀的开度，将室内湿度保持在设定值2021/7/2374(3)新风风门、回风风门、排风风门调节：新风风门、回风风门、排风风门调节： 按照新风与回风的混合比例控制新风与回风风门开度比例，使按照新风与回风的混合比例控制新风与回风风门开度比例，使系统在最佳的新风与系统在最佳的新风与/回风比状态下运行，以达到节约能源回风比状态下运行，以达到节约能源4)过滤器压差报警过滤器压差报警 (5)机组防冻保护机组防冻保护 (6)空气质量控制空气质量控制 选用气体传感器监测选用气体传感器监测CO2、、CO的浓度，由控制的浓度，由控制器输出信号控制新风风门开度以增加新风量。

器输出信号控制新风风门开度以增加新风量 (7)空调系统的定时运行与设备的远程控制空调系统的定时运行与设备的远程控制 控制系统根据运行时间表实现空调机组的按时启停；能实现在控控制系统根据运行时间表实现空调机组的按时启停；能实现在控制中心对空调机组的现场设备的远程控制制中心对空调机组的现场设备的远程控制 2021/7/2375说说 明明 ②② 暖通空调系统的型式很多，这里仅根据我们智能暖通空调系统的型式很多，这里仅根据我们智能建筑实验室的具体配置，对已有设备进行一般性介绍建筑实验室的具体配置，对已有设备进行一般性介绍 目的是：目的是：了解设备的基本构造，以便于更好的选择设了解设备的基本构造，以便于更好的选择设备监控点备监控点 ③③ 智能建筑对智能建筑对BAS的监、控、管的好坏，与监控点的监、控、管的好坏，与监控点的选择有着直接的关系的选择有着直接的关系 而不了解设备构造、工作流程以而不了解设备构造、工作流程以及控制原理，及控制原理， 是不可能选好监控点的是不可能选好监控点的 ①① 空调制冷站无论何种制冷装置，均自带成套的采空调制冷站无论何种制冷装置，均自带成套的采用计算机技术的控制系统，用计算机技术的控制系统， 当与当与BAS相连时，应注意通信相连时，应注意通信协议的一致性。

协议的一致性2021/7/2376 ④④ 能效比能效比 指空调额定制冷量与额定功率指空调额定制冷量与额定功率( (耗电量耗电量) )的比值能效比越的比值能效比越小，空调效果小，空调效果( (制冷或制热制冷或制热) )越差当前家用空调器行业的能效标越差当前家用空调器行业的能效标准准是是1996年颁布并执行至今，当时规定的空调最低能效比是年颁布并执行至今，当时规定的空调最低能效比是2.3国家发改委、国家质检总局规定，从国家发改委、国家质检总局规定，从2005年年3月月1日起实施的国家日起实施的国家空调能效标准，将空调器按能效等级分为空调能效标准，将空调器按能效等级分为 5 级，最高的一级能效级，最高的一级能效比指标比指标3.4，最低的一级能效比指标为，最低的一级能效比指标为2.6，，空调能效等级空调能效等级一级一级二级二级三级三级四级四级五级五级能效比范围能效比范围≧≧3.43.2~3.43.0~3.22.8~3.02.6~2.8 一级表示产品达到国际先进水平，最节电，耗能最低；五一级表示产品达到国际先进水平，最节电，耗能最低；五级是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。

级是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售2021/7/2377 ⑥⑥ 空调系统的节能控制，实现方法很多主要从两个空调系统的节能控制，实现方法很多主要从两个方面入手，一是制冷站的节能，二是风机的节能方面入手，一是制冷站的节能，二是风机的节能 除空调除空调专业技术人员注意设备选型之外，专业技术人员注意设备选型之外， 控制专业的技术人员也控制专业的技术人员也应予以重视，应予以重视， 这也是这也是BAS节能管理的一项重要指标节能管理的一项重要指标 ⑤⑤ 智能建筑中对暖通空调系统监控管的中心任务是：智能建筑中对暖通空调系统监控管的中心任务是：在保证提供舒适环境的基础上，尽可能的降低能耗在保证提供舒适环境的基础上，尽可能的降低能耗监控点监控点的选配，则因系统型式，智能建筑等级的不同而有所不同的选配，则因系统型式，智能建筑等级的不同而有所不同2021/7/2378第四节第四节 给排水系统监控给排水系统监控二、二、工作原理及其监控工作原理及其监控三、三、监控点确定监控点确定一、一、系统分类与组成形式系统分类与组成形式四、四、节能控制节能控制2021/7/2379⒈⒈ 概述概述 给排水系统是给排水系统是BAS不可缺少的一部分。

要求其运行可不可缺少的一部分要求其运行可靠，实现水泵最佳运行控制靠，实现水泵最佳运行控制⒉⒉ 系统分类系统分类①① 给水系统给水系统生活给水系统生活给水系统消防给水系统消防给水系统 任务是：任务是：把室外水提供的水量、水压，根据建筑物的需要，把室外水提供的水量、水压，根据建筑物的需要，分配到用水地点为生活提供安全便利的用水条件分配到用水地点为生活提供安全便利的用水条件2021/7/2380②② 排水系统排水系统生活污水排水系统生活污水排水系统自然雨水排水系统自然雨水排水系统 其任务是：其任务是：把生活中所产生的废水、污水按室外排水系统体把生活中所产生的废水、污水按室外排水系统体制，有组织、分系统的排放，确定排放方式，处理方法及再生水制，有组织、分系统的排放，确定排放方式，处理方法及再生水的综合利用的综合利用本节主要讨论生活给水和排水系统本节主要讨论生活给水和排水系统2021/7/23813.4.13.4.1 生活给水系统的自动控制生活给水系统的自动控制 智能建筑中给水方式，主要有：高位水箱给水方式、水泵直智能建筑中给水方式，主要有：高位水箱给水方式、水泵直接给水、气压给水方式。

接给水、气压给水方式1 1 . 现代建筑给水方式现代建筑给水方式2021/7/2382（（1）） 高位水箱给水高位水箱给水水池水池-水泵水泵-水箱给水水箱给水水泵水泵-水箱给水水箱给水2021/7/2383 （（2）水泵直接给水方式）水泵直接给水方式 干管与给水管网直接相连，贮水池作补充干管与给水管网直接相连，贮水池作补充 2021/7/2384（（3）气压给水）气压给水需另配置一套气压设备，占用相应空间需另配置一套气压设备，占用相应空间2021/7/23852. 高位水箱给水系统监控高位水箱给水系统监控hml1l2B2至至用用户户自管网来自管网来PP1B1蓄蓄水水池池P2 vvvfMLH（（1）控制原理）控制原理 由室外水管网提供的水由室外水管网提供的水源汇集于蓄水池，经水泵加源汇集于蓄水池，经水泵加压后，送往建筑内部的集水箱，压后，送往建筑内部的集水箱，再由集水箱借助重力将再由集水箱借助重力将水提供给各个用户水提供给各个用户2021/7/2386竖向分区给水竖向分区给水 由于高层建筑中，最高层和最低层有较大压差，供水效由于高层建筑中，最高层和最低层有较大压差，供水效果不好，常用两种办法解决：果不好，常用两种办法解决：1.在不同标高的分区设立独立的高位水箱，对应分区供水；在不同标高的分区设立独立的高位水箱，对应分区供水；2.对高层水箱减压后向不同分区供水，这样就避免了低楼层对高层水箱减压后向不同分区供水，这样就避免了低楼层供水压力太大的问题。

供水压力太大的问题2021/7/2387减压供水减压供水分区供水分区供水2021/7/2388 为保证为保证24小时不间断供水，在蓄水池、集水箱分别设置了水小时不间断供水，在蓄水池、集水箱分别设置了水位传感器采用压力表或压力传感器，进行水量及压力的监测位传感器采用压力表或压力传感器，进行水量及压力的监测系统配置系统配置根据用水量的大小，系统水泵配置有：根据用水量的大小，系统水泵配置有：一用一备；一用一备；二用一备；二用一备；三用二备；三用二备； 多机并联等多机并联等2）设备、系统运行状态与参数监控）设备、系统运行状态与参数监控ⅰⅰ 给水泵电机启停状态的监测给水泵电机启停状态的监测ⅱⅱ 给水泵电机故障报警；给水泵电机故障报警； ⅳⅳ 高、低位水池高、低水位的监测与控制、故障报警；高、低位水池高、低水位的监测与控制、故障报警；ⅲⅲ 给水泵电机启停控制给水泵电机启停控制2021/7/23893.4.2 生活排水系统的自动控制生活排水系统的自动控制由由用用户户来来①① 系统示意图系统示意图回回水水池池LH排出口排出口2021/7/2390 排水系统的设备配置较为简单，将废、污水分别集中排水系统的设备配置较为简单，将废、污水分别集中回收后，再有组织、分系统地排放至废污水处理设备或企回收后，再有组织、分系统地排放至废污水处理设备或企业，进行统一处理，以防止污染自然环境。

业，进行统一处理，以防止污染自然环境 处理后的水（再生水）的综合利用，目前也已引起业处理后的水（再生水）的综合利用，目前也已引起业内人士的关注，技术上无任何困难，需要改变观念，但要内人士的关注，技术上无任何困难，需要改变观念，但要增加部分投资增加部分投资 排水系统的控制也较为简单，只要保证自动排出，废、排水系统的控制也较为简单，只要保证自动排出，废、污水不得外溢即可水泵数量则依废、污水量决定污水不得外溢即可水泵数量则依废、污水量决定2021/7/2391 ⅲⅲ排水泵电机故障报警排水泵电机故障报警 ⅳⅳ排水泵电机启停的控制排水泵电机启停的控制2、排水系统运行参数与状态监控：、排水系统运行参数与状态监控：ⅰⅰ集水坑水位监测集水坑水位监测ⅱⅱ排水泵电机启停状态监测排水泵电机启停状态监测2021/7/2392第五节第五节 供配电系统监控供配电系统监控二、二、系统主回路及其监控系统主回路及其监控三、三、监控点确定监控点确定一、一、系统功能与组成系统功能与组成2021/7/2393供配电系统是建筑物最主要的能源供给系统，为了确保建筑用供配电系统是建筑物最主要的能源供给系统，为了确保建筑用电设备的正常运行，必须保证供电的电设备的正常运行，必须保证供电的可靠性可靠性。

3.5.1 供配电系统的监控管理功能供配电系统的监控管理功能 供配电系统根据用户重要性、负荷的不同，设备设施的配供配电系统根据用户重要性、负荷的不同，设备设施的配置、电压等级都不同；有单母线分段、不分段供电等多种结构置、电压等级都不同；有单母线分段、不分段供电等多种结构形式 一般说来，供配电系统由五部分组成一般说来，供配电系统由五部分组成: ①① 高压高压 一般选用一般选用35KV或或10KV电压等级前者属于中高电压等级前者属于中高压范围，系统的器件、操作方式、线路连接模式等与压范围，系统的器件、操作方式、线路连接模式等与 10KV 线线路完全不同路完全不同2021/7/2394 ②② 低压低压 在民用建筑中，大多采用在民用建筑中，大多采用 380V/220V 中性点直接接中性点直接接地系统，为安全起见，在该系统中，又增设一根保护地线地系统，为安全起见，在该系统中，又增设一根保护地线( (PE) ).俗称俗称三相五线三相五线制或制或单相三线单相三线制 ③③ 变配电设备变配电设备 主要是指主要是指( (干式干式/ /油浸式油浸式) )变压器变压器及其及其附件、高附件、高低压供配电柜、高低压电缆低压供配电柜、高低压电缆等。

等 ④④ 备用电源备用电源 有两种：有两种：蓄电瓶蓄电瓶或或柴柴/汽油发电机汽油发电机 ⑤⑤ 安全保护安全保护 分为分为系统安全措施系统安全措施及及工作安全保护工作安全保护两部分即：两部分即：系统接地网及过流系统接地网及过流/压；压；过载、短路、断路、零过载、短路、断路、零( (失失) )压、发热、防压、发热、防止高压窜入、防雷、防小动物、防潮、防水、防冻止高压窜入、防雷、防小动物、防潮、防水、防冻等，等，…………⒉⒉ 系统组成系统组成2021/7/2395⒊⒊ 系统一次回路系统一次回路CT1VT1CT2× F1× F2×F51# T1×F3×F42#T2× Q1×××1S1×1Si×××2S12Si×Q2×Q4G×Q6×Q5× Q3VT2 该电路采用该电路采用两路高压两路高压1#、、2#进线，单母线分进线，单母线分段供电，高段供电，高 / 低低压侧均设有母联压侧均设有母联开关开关F5/Q3，并，并自备发电机自备发电机2021/7/2396CT2CT1VT1× F1× F2×F51# T1×F3×F42#T2× Q1×××1S1×1Si×××2S12Si×Q2×Q4G×Q6×Q5× Q3VT2⒋⒋ 系统简介系统简介电路正常工作时，两电路正常工作时，两路同时供电，两变压路同时供电，两变压器器T1、、T2各承担总各承担总负荷的负荷的50 %。

当遇当遇线路检修、故障或供线路检修、故障或供电部门停电例检等情电部门停电例检等情况时，况时， 可根据不同可根据不同情况，借助情况，借助 F5/Q3任意调整电能分配任意调整电能分配2021/7/23971#CT2×F5CT1VT1× F1× F2 T1×F3×F42#T2× Q1×××1S1×1Si×××2S12Si×Q2×Q4G×Q6×Q5× Q3VT2 该电路采用两该电路采用两路当低压侧两路正路当低压侧两路正常电源均停电时，常电源均停电时， 可接通可接通Q4，启动，启动自备发电机，向建自备发电机，向建筑内的关键负荷供筑内的关键负荷供电2021/7/2398⒌⒌ 系统的监、控、管系统的监、控、管 供配电系统的监、控、管是一个整体，应在设计阶段供配电系统的监、控、管是一个整体，应在设计阶段一次性考虑完成主要内容有：一次性考虑完成主要内容有： ①① 高高/低压主开关运行状态的监视、控制、联动与故低压主开关运行状态的监视、控制、联动与故 障报警；障报警； ②② 变压器运行状态的监视、控制、联动与故障报警；变压器运行状态的监视、控制、联动与故障报警； ③③ 低压主要负荷电路开关状态的监视、与故障报警；低压主要负荷电路开关状态的监视、与故障报警； ④④ 供电电源与自备发电机之间的联锁、联动；供电电源与自备发电机之间的联锁、联动； ⑤⑤ 进线电源与重点电路的电压、电流、频率、有功、进线电源与重点电路的电压、电流、频率、有功、 无功及功率因数的测量与显示；无功及功率因数的测量与显示； ⑥⑥ 自备发电机的电压、电流、频率的监视；自备发电机的电压、电流、频率的监视；⑦⑦ 电能的计量、统计、记录等；电能的计量、统计、记录等；⑧⑧ 设备运行、维护、检修记录等。

设备运行、维护、检修记录等2021/7/2399 ①① DI：：高高/低压主开关、母联开关、自备发电机低压主开关、母联开关、自备发电机开关的启开关的启/停控制；停控制； 重点供电电路开关的启重点供电电路开关的启/停控制等；停控制等；按需确定按需确定 ②② DO：：高高/低压主开关、母联开关、自备发电机开低压主开关、母联开关、自备发电机开关通关通/ 断的执行机构；断的执行机构； 重点供电电路开关通重点供电电路开关通/断的执行机断的执行机构；状态显示；报警等；按需确定构；状态显示；报警等；按需确定 ③③ AI：：两路进线电源的三相电压、电流、有功、无两路进线电源的三相电压、电流、有功、无功、频率、功率因数；自备发电机的电压、电流、频率；功、频率、功率因数；自备发电机的电压、电流、频率；变压器运行参数；重点供电电路的电压、电流、有功、无变压器运行参数；重点供电电路的电压、电流、有功、无功、功率因数等的监视、监测功、功率因数等的监视、监测⒍⒍ 系统监控点的确定系统监控点的确定2021/7/23100第六节第六节 照明系统监控照明系统监控二、二、系统监控系统监控三、三、监控点确定监控点确定一、一、系统分类系统分类2021/7/23101⒈⒈ 系统的分类系统的分类 照明系统一般是针对电气照明而言。

通常有三种分照明系统一般是针对电气照明而言通常有三种分类方法：类方法：②② 按照明器具布置分类按照明器具布置分类一般照明一般照明局部照明局部照明混合照明混合照明③③ 按照明功能分类按照明功能分类正常照明正常照明景观照明景观照明商业照明商业照明装饰照明装饰照明公共照明公共照明警卫照明警卫照明值班照明值班照明事故照明事故照明 防障碍照明防障碍照明①① 按电光源发光原理分类按电光源发光原理分类热辐射光源热辐射光源气体放电光源气体放电光源半导体光源半导体光源2021/7/23102 在智能建筑中，照明用电量仅次于空调系统因此，在智能建筑中，照明用电量仅次于空调系统因此，智能建筑对照明系统的要求是：智能建筑对照明系统的要求是：既保证照明质量，又节既保证照明质量，又节约能源⒉⒉ 系统的控制方式系统的控制方式人工手动控制人工手动控制自动控制自动控制智能控制智能控制按照度控制按照度控制按时间控制按时间控制人员活动检测控制人员活动检测控制照度、亮度控制照度、亮度控制定时控制定时控制节假日控制节假日控制昼夜控制昼夜控制峰谷控制峰谷控制2021/7/23103⒊⒊ 系统的监、控、管系统的监、控、管照明系统监控功能照明系统监控功能 大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一，对照明实施监大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一，对照明实施监控，主要是为了更好地节约能源。

利用预先安排好的时间程序对控，主要是为了更好地节约能源利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制照明进行自动控制1、走廊、楼梯照明监控：、走廊、楼梯照明监控： 采用定时程序控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累采用定时程序控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间计运行时间2、办公区照明监控：、办公区照明监控： 对正常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制，根据对正常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制，根据照度传感器采集的数据进行调光控制，实施启停控制、运行状态、照度传感器采集的数据进行调光控制，实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间故障报警、累计运行时间2021/7/231043、障碍照明、建筑物外立面照明监控：、障碍照明、建筑物外立面照明监控： 航空障碍灯一般装在建筑物顶端，属于一级负荷，应接入应急航空障碍灯一般装在建筑物顶端，属于一级负荷，应接入应急照明回路根据预先设定的时间程序控制其闪烁，或根据室外自然照明回路根据预先设定的时间程序控制其闪烁，或根据室外自然环境的照度来控制光电器件的动作实现开启环境的照度来控制光电器件的动作实现开启/关闭的控制。

关闭的控制4、应急照明的启、应急照明的启/停控制、状态显示：停控制、状态显示： 应急照明是为了停电后的事故照明和疏散照明，当建筑物发生应急照明是为了停电后的事故照明和疏散照明，当建筑物发生紧急或意外事件时，需要照明系统作出联动配合当有火警发生时，紧急或意外事件时，需要照明系统作出联动配合当有火警发生时，正常照明系统关闭，事故照明打开；当有保安报警时，联动相应区正常照明系统关闭，事故照明打开；当有保安报警时，联动相应区域的照明开启域的照明开启2021/7/23105⒊⒊ 系统的监、控、管系统的监、控、管 系统监控管的任务是：系统监控管的任务是：监控照明系统的工作状态，实现照监控照明系统的工作状态，实现照明设计要求，在明设计要求，在保证视觉环境保证视觉环境条件标准的前提下，条件标准的前提下，实现最大限实现最大限度的节能度的节能 在智能建筑中，不同的功能场所对照明有不同的控制要求，在智能建筑中，不同的功能场所对照明有不同的控制要求，这要求照明系统的设计者，这要求照明系统的设计者， 应根据实际环境的应根据实际环境的需求，性质，需求，性质，特点特点及及电光源的特性电光源的特性进行设计。

进行设计照明系统监控管的主要内容有：照明系统监控管的主要内容有：①① 室内正常照明的合成控制、联动与故障报警；室内正常照明的合成控制、联动与故障报警； ②② 室内局部公共照明的控制、联动与故障报警；室内局部公共照明的控制、联动与故障报警；③③ 室外公共照明的定时控制；室外公共照明的定时控制；④④ 室外景观照明的定时控制与节假日控制；室外景观照明的定时控制与节假日控制；2021/7/23106⑧⑧ 耗电计量、统计、记录等；耗电计量、统计、记录等；⑤⑤ 防障碍照明的昼夜控制；防障碍照明的昼夜控制； ⑥⑥ 正常照明、应急照明与火灾报警信号的联锁、正常照明、应急照明与火灾报警信号的联锁、联动控制；联动控制； ⑦⑦ 正常照明、应急照明与安防报警信号的联锁、正常照明、应急照明与安防报警信号的联锁、联动控制；联动控制；⒋⒋ 系统监控点的确定系统监控点的确定②② DO：：系统运行状态显示，故障报警等系统运行状态显示，故障报警等 ①① DI：：照明电路中的所有开关信号；异地控制照明电路中的所有开关信号；异地控制信号、联动、联锁信号等，按需确定。

信号、联动、联锁信号等，按需确定③③ AI：： 照度自动检测的模拟量信号照度自动检测的模拟量信号④④ AO：：照度无级调节的模拟量信号照度无级调节的模拟量信号2021/7/23107第七节第七节 电梯系统监控电梯系统监控二、电梯二、电梯系统系统三、扶梯系统三、扶梯系统一、一、概述概述2021/7/231083.7.1 电梯系统概述电梯系统概述 电梯是电梯是建筑物建筑物中必备的垂直运输系统，主要是指中必备的垂直运输系统，主要是指直直升升电梯电梯与与自动扶梯自动扶梯两类直升电梯又分为普通客梯、观两类直升电梯又分为普通客梯、观光梯、货梯光梯、货梯 从控制角度讲，自动扶梯运输距离短，速度低，控从控制角度讲，自动扶梯运输距离短，速度低，控制简单，而直升电梯的控制要复杂的多制简单，而直升电梯的控制要复杂的多 随着经济的发展，运输系统在民用建筑和公共建筑随着经济的发展，运输系统在民用建筑和公共建筑中的使用频率越来越高，使其已成为建筑物中的必备装备中的使用频率越来越高，使其已成为建筑物中的必备装备2021/7/23109 电梯由机械、电电梯由机械、电气两部分组成。

机械部气两部分组成机械部分有轿厢、门机系统、分有轿厢、门机系统、导向系统、曳引系统、导向系统、曳引系统、对重系统和机械安全保对重系统和机械安全保护系统；电气系统主要护系统；电气系统主要指电气拖动系统和信号指电气拖动系统和信号控制系统控制系统 电梯系统组成电梯系统组成2021/7/23110 对电梯控制主要有：层间控制、集选控制、有对电梯控制主要有：层间控制、集选控制、有/无司机控制无司机控制以及群控等对于智能建筑的电梯，通常采用群控方式以及群控等对于智能建筑的电梯，通常采用群控方式 按驱动电源分电梯包括：直流电梯和交流电梯两大类按驱动电源分电梯包括：直流电梯和交流电梯两大类 1、直流电梯存在换向和电刷的问题，维修保养工作量大，体积、直流电梯存在换向和电刷的问题，维修保养工作量大，体积重量也比同容量交流电机大，现在很少采用重量也比同容量交流电机大，现在很少采用 2、交流电梯结构简单、成本低廉、维修方便，采用计算机控制、交流电梯结构简单、成本低廉、维修方便，采用计算机控制的变频调速系统既可以满足电梯运行的速度要求，又可以节约能源，的变频调速系统既可以满足电梯运行的速度要求，又可以节约能源，得到广泛应用。

得到广泛应用智能建筑中对电梯的启动加速、制动减速、正反向运行、调速精度、智能建筑中对电梯的启动加速、制动减速、正反向运行、调速精度、调速范围、和动态响应都提出了更高要求调速范围、和动态响应都提出了更高要求2021/7/23111 对电梯控制系统的要求是：安全可靠、启对电梯控制系统的要求是：安全可靠、启/制动平稳、感觉制动平稳、感觉舒适、平层准确、候梯时间短、节约能源等电梯的运行要有一舒适、平层准确、候梯时间短、节约能源等电梯的运行要有一个合适的运行速度曲线个合适的运行速度曲线 电梯控制包括两个方面：一是拖动系统控制，二是操纵系统的电梯控制包括两个方面：一是拖动系统控制，二是操纵系统的控制 1、电梯拖动控制系统中交流调压调频拖动方式（、电梯拖动控制系统中交流调压调频拖动方式（VVVF），是），是现代建筑电梯拖动的理想形式现代建筑电梯拖动的理想形式 2、电梯操控系统控制是指电梯对来自轿厢、厅站、井道、机房、电梯操控系统控制是指电梯对来自轿厢、厅站、井道、机房等外部控制信号进行分析、判断及处理等外部控制信号进行分析、判断及处理2021/7/23112 现代智能建筑中常采用集选控制电梯方式。

集选是将各楼层现代智能建筑中常采用集选控制电梯方式集选是将各楼层厅外的上下召唤及轿箱指令、井道信息等外部信息综合在一起进厅外的上下召唤及轿箱指令、井道信息等外部信息综合在一起进行集中处理，从而使电梯自动地选择运行方向和目的层站，并自行集中处理，从而使电梯自动地选择运行方向和目的层站，并自动完成启动、运行、减速、平层、开关门及显示、保护等一系列动完成启动、运行、减速、平层、开关门及显示、保护等一系列功能 集选控制的集选控制的VVVF电梯控制系统包括弱电部分和强电部分，其电梯控制系统包括弱电部分和强电部分，其中弱电部分通常为起运动和操控作用的计算机控制系统，强电部分中弱电部分通常为起运动和操控作用的计算机控制系统，强电部分主要包括整流、逆变半导体及接触器等执行器主要包括整流、逆变半导体及接触器等执行器2021/7/23113⑵⑵ 系统工作流程系统工作流程厅外召轿内选定 向选 层轿门关轿厢停轿门开启 动稳速运行加 速一级减速二级减速轿平层轿厢停通电待命 电梯在特定的井道里，作垂直方向的往返运动，行驶在电梯在特定的井道里，作垂直方向的往返运动，行驶在始发站与终端站之间。

属频繁启、制动设备始发站与终端站之间属频繁启、制动设备 它的定向启动，加、减速，稳速运行，平层，开、关门，它的定向启动，加、减速，稳速运行，平层，开、关门，换向等都是在得到主令信号后自动执行的换向等都是在得到主令信号后自动执行的2021/7/23114 1、按运行时间表启、按运行时间表启/停电梯、监视电梯运行状态、故障及停电梯、监视电梯运行状态、故障及紧急状况报警紧急状况报警 2、多台电梯的群控管理、多台电梯的群控管理 根据不同客流时期和各台电梯不根据不同客流时期和各台电梯不同位置自动调度各台电梯响应各种召唤同位置自动调度各台电梯响应各种召唤 3、配合消防系统协同工作、配合消防系统协同工作 发生火灾时，普通电梯直驶首发生火灾时，普通电梯直驶首层、放客，切断电梯电源；开启消防电梯由应急电源供电，在首层、放客，切断电梯电源；开启消防电梯由应急电源供电，在首层待命 4、配合安防系统协同工作、配合安防系统协同工作 接到安防信号时，根据安保级接到安防信号时，根据安保级别自动行驶到规定楼层并对轿箱门实行监控别自动行驶到规定楼层并对轿箱门实行监控。

电梯系统监控功能电梯系统监控功能2021/7/23115电梯的状态监控：电梯的状态监控： 对电梯的运行方向、电梯门的状态、楼层位置等进行实时的对电梯的运行方向、电梯门的状态、楼层位置等进行实时的监测并将采集的数据存入数据库，为数据查询和曲线输出提供监测并将采集的数据存入数据库，为数据查询和曲线输出提供依据电梯的联动控制：电梯的联动控制： 出现火灾时，应将电梯迅速迫降到一楼，打开电梯门，切断出现火灾时，应将电梯迅速迫降到一楼，打开电梯门，切断自动运行方式而投入到手动控制自动运行方式而投入到手动控制应急管理：应急管理： 出现应急呼叫时，应及时采取措施，自动向维修人员发送短信出现应急呼叫时，应及时采取措施，自动向维修人员发送短信2021/7/23116⑥⑥ 设备运行、维护、检修记录等设备运行、维护、检修记录等⑤⑤ 耗电计量、统计、记录等；耗电计量、统计、记录等；⑶⑶ 系统的监、管系统的监、管①① 单台电梯的单台电梯的运行显示与故障报警；运行显示与故障报警； ②② 多台电梯的多台电梯的运行显示、故障报警与调度控制；运行显示、故障报警与调度控制； ③③ 电梯电梯与火灾报警信号的联锁、联动控制；与火灾报警信号的联锁、联动控制； ④④ 电梯电梯与安防报警信号的联锁、联动控制；与安防报警信号的联锁、联动控制；⑷⑷ 系统监控点的确定系统监控点的确定 ②② DO：：系统上、下行状态显示，联锁、联动显示系统上、下行状态显示，联锁、联动显示及故障报警等。

及故障报警等 ①① DI：：电梯与火灾、安防的联锁联动信号；电梯与火灾、安防的联锁联动信号；2021/7/23117⑴⑴ 系统简介系统简介 自动扶梯由梯级、曳引链、扶手装置、润滑系统、安自动扶梯由梯级、曳引链、扶手装置、润滑系统、安全保护系统、驱动系统和电气控制系统等组成全保护系统、驱动系统和电气控制系统等组成 ⒊⒊ 自动扶梯自动扶梯（含自动人行道）（含自动人行道） 自动扶梯与自动人行道是一种做循环运动的可连续运自动扶梯与自动人行道是一种做循环运动的可连续运输的运送工具，安装在城市交通要道或公共场所人流量很输的运送工具，安装在城市交通要道或公共场所人流量很大的地方大的地方 自动扶梯与自动人行道在结构上十分相似区别是：自动扶梯与自动人行道在结构上十分相似区别是：自动人行道在运行过程中，站人的踏板是一可移动的平面，自动人行道在运行过程中，站人的踏板是一可移动的平面，而自动扶梯的站人的踏板是一可移动的台阶而自动扶梯的站人的踏板是一可移动的台阶2021/7/23118⑵⑵ 系统的监、管系统的监、管①① 扶梯的运行显示与故障报警；扶梯的运行显示与故障报警； ②② 耗电计量、统计、记录等；耗电计量、统计、记录等； ③③ 设备运行、维护、检修记录等。

设备运行、维护、检修记录等⑶⑶ 系统监控点的确定系统监控点的确定 ②② DO：：系统运行状态显示及故障报警等系统运行状态显示及故障报警等 ①① DI：：设备的启设备的启/停控制信号，紧急停止信号；停控制信号，紧急停止信号； 自动扶梯在指定的位置，作单向运行属连续、开放自动扶梯在指定的位置，作单向运行属连续、开放式设备2021/7/23119一、设计依据一、设计依据二、设计标准二、设计标准 第一第一 依据与标准依据与标准三、设计方法与步骤三、设计方法与步骤 第八节第八节 BAS BAS系统设计系统设计2021/7/23120⒈⒈ 设计依据设计依据 在当今，任何建筑的设计，都伴随有智能化的要求在当今，任何建筑的设计，都伴随有智能化的要求因而，作为设计者、建造者、业主、用户等多方都应对因而，作为设计者、建造者、业主、用户等多方都应对建筑运营后，是否满足用户需求切实负责建筑运营后，是否满足用户需求切实负责①① 用户需求用户需求ⅰⅰ 对消费者对消费者 安全、方便、快捷、经济、实用；安全、方便、快捷、经济、实用；ⅱⅱ 对业主对业主 可靠高效、价廉物美、性能先进、维管方便；可靠高效、价廉物美、性能先进、维管方便；ⅲⅲ 对建造者对建造者 技术难度低、工艺简捷、一次合格率高；技术难度低、工艺简捷、一次合格率高；ⅳⅳ 对设计者对设计者 技术成熟、质量可靠、工艺难度低；技术成熟、质量可靠、工艺难度低；ⅴⅴ 对所有权人对所有权人 技术先进、安全可靠、一次投入低等。

技术先进、安全可靠、一次投入低等2021/7/23121③③ 设计依据设计依据ⅰⅰ 项目书；项目书；ⅱⅱ 项目可行性报告；项目可行性报告；ⅴⅴ 用户要求用户要求ⅲⅲ 批准文件；批准文件；ⅳⅳ 造价预算及保证金；造价预算及保证金；②② 设计三步设计三步曲曲ⅰⅰ 方案设计方案设计 以规划、设计建筑物的功能、目标为主；以规划、设计建筑物的功能、目标为主；ⅱⅱ 初步设计初步设计 完成系统框架设计、编制说明书、完成图完成系统框架设计、编制说明书、完成图 样；样；ⅲⅲ 施工设计施工设计 实质是初步设计的细化，要求提供施工图实质是初步设计的细化，要求提供施工图2021/7/23122⒉⒉ 设计标准设计标准①① 专业技术标准专业技术标准 任一建筑物，所涉及的诸多专业技术及其技术分支的任一建筑物，所涉及的诸多专业技术及其技术分支的包括设计、施工、材料、验收、使用、维护等诸方面的技包括设计、施工、材料、验收、使用、维护等诸方面的技术标准、规范、方法、手册等术标准、规范、方法、手册等②② 智能化标准智能化标准 它们是工程上的技术法典，等同于社会法典。

工程技它们是工程上的技术法典，等同于社会法典工程技术人员必须遵守之术人员必须遵守之智能建筑设计标准（智能建筑设计标准（GB/T50314-2000））2021/7/23123⒊⒊ 设计方法与步骤设计方法与步骤 在技术迅猛发展的今天，设计的动态性特征愈发明显其在技术迅猛发展的今天，设计的动态性特征愈发明显其原因是多方面的其中，最终用户原因是多方面的其中，最终用户、业主或所有权人的、业主或所有权人的影响力是最主要的影响力是最主要的①① 动态设计动态设计②② 设计人员素质设计人员素质 ⅰⅰ 一项工程，自规划起，在不同阶段，自始至终都有一项工程，自规划起，在不同阶段，自始至终都有设计人员参与其中，只是他们的工作目的、性质、内容、设计人员参与其中，只是他们的工作目的、性质、内容、工作量、责任不同而已；工作量、责任不同而已；2021/7/23124 ⅱⅱ 设计人员由于各自所处位置不同，工作责任不同、设计人员由于各自所处位置不同，工作责任不同、视角不同、工作侧重面不同、对事件的处理上方式方法视角不同、工作侧重面不同、对事件的处理上方式方法千差万别；千差万别； ⅲⅲ 设计者自身能力不同、知识储备不同、个人喜好设计者自身能力不同、知识储备不同、个人喜好不同、工作经验经历不同、分析和解决问题的能力大相不同、工作经验经历不同、分析和解决问题的能力大相径庭。

径庭 ⅳⅳ 从工程角度讲，对现场技术人员要求最高：反应从工程角度讲，对现场技术人员要求最高：反应灵敏、基础理论言简意赅、理解力强、考虑问题周全、灵敏、基础理论言简意赅、理解力强、考虑问题周全、设计水平高设计水平高2021/7/23125③③ 设计基本原则设计基本原则ⅰⅰ 最大限度地满足用户需求；最大限度地满足用户需求；ⅱⅱ 技术成熟、安全、可靠、工艺简捷；技术成熟、安全、可靠、工艺简捷；ⅲⅲ 经济、实用、一次投入不高、维管方便；经济、实用、一次投入不高、维管方便；ⅳⅳ 兼容性好、扩展性强；兼容性好、扩展性强；ⅴⅴ 引进、吸收、消化、创新并举，重在引进、吸收、消化、创新并举，重在 “量体裁衣量体裁衣”2021/7/23126④④ 设计方法设计方法ⅰⅰ 了解、熟悉建筑物的功用；了解、熟悉建筑物的功用；ⅳⅳ 了解用户、业主或所有权人对建筑物智能化的详细了解用户、业主或所有权人对建筑物智能化的详细 要求；要求；ⅱⅱ 了解和熟悉建筑物设备设施的既有配置；了解和熟悉建筑物设备设施的既有配置；ⅲⅲ 熟悉配置系统的工作原理，运行要求及控制规律；熟悉配置系统的工作原理，运行要求及控制规律；ⅴⅴ 提出切实可行，满足用户需求的设计方案；提出切实可行，满足用户需求的设计方案；ⅵⅵ 根据设计方案，提出经济技术指标。

根据设计方案，提出经济技术指标ⅶⅶ 编制设计说明书对方案进行对比、甄选、说明等编制设计说明书对方案进行对比、甄选、说明等2021/7/23127⑤⑤ 设计要素设计要素 建筑设备自动化、智能化的设计，属于电气设计的一部建筑设备自动化、智能化的设计，属于电气设计的一部分但智能化的设计不同于自动化的设计，它要求建筑设备分但智能化的设计不同于自动化的设计，它要求建筑设备各系统之间相互关联，但设计者必须清醒的认识到：各系统之间相互关联，但设计者必须清醒的认识到： ⅰⅰ 这种关联可以通过硬件，可以通过软件方法实现，这种关联可以通过硬件，可以通过软件方法实现，还可以通过软硬件结合的方法实现；还可以通过软硬件结合的方法实现； ⅱⅱ 这种关联的载体是信号，因而，各系统间的关联信这种关联的载体是信号，因而，各系统间的关联信号必须统一；其物理属性、电特性必须保持一致；号必须统一；其物理属性、电特性必须保持一致； ⅲⅲ 信号可以利用相关器件进行转换；信号可以利用相关器件进行转换；ⅳⅳ 系统智能化的前提是系统的自动化系统智能化的前提是系统的自动化2021/7/23128⑥⑥ 设计步骤设计步骤ⅰⅰ 了解和掌握系统工作原理、控制规律，用户目标；了解和掌握系统工作原理、控制规律，用户目标；ⅱⅱ 了解和掌握系统组成，负载特性，可控件数量及其控了解和掌握系统组成，负载特性，可控件数量及其控 制要求；制要求；ⅲⅲ 了解和掌握关联系统及其控制要求；了解和掌握关联系统及其控制要求；ⅳⅳ 确定系统控制方案；确定系统控制方案；ⅵⅵ 绘制系统控制原理图；绘制系统控制原理图；ⅴⅴ 确定系统监控点数量、属性、造册统计；确定系统监控点数量、属性、造册统计；ⅶⅶ 器件选型；器件选型；ⅷⅷ 施工组织、编程、调试；施工组织、编程、调试；2021/7/23129本节课程结束下节课再见2021/7/23130。