楼宇自控系统运行中的若干问题及改进措施

楼宇自控系统运行中的若干问题及改进措施2004-11-29北京太阳宫房地产开发有限公司刘静摘要：文章结合作者曾从事楼宇自控系统运行管理五年的实践经验，对楼宇自控系统中存在的几个带有普遍性、值得关注的问题加以论述，并提出相应的改进措施。随着我国社会主义现代化建设事业的发展，写字楼、宾馆、大型商厦及高级公寓等建筑不断涌现，特别是智能建筑的出现，使楼宇自控系统的作用显得更加重要。楼宇自控系统是将建筑物内的电力、照明、空调、采暖、通风、给排水等系统设备以集中管理与分散控制为目的而构成的一个综合系统。本文结合作者曾从事楼宇自控系统运行管理五年的实践经验，对楼宇自控系统运行中存在的几个带有普遍性、值得关注的问题加以论述，并提出相应的改进措施，供有关设计、施工及管理人员参考。1报警信息的分类处理楼宇自控系统在日常运行中，每天要发出上百条开关指令，接收上百条状态返回信息。在实际管理中，若不采取措施将信息加以分类处理，值班人员面对如此众多的反馈信息，会难以分清轻重缓急，以致造成某些应当立即采取措施加以排除的故障信息没能及时处理，从而导致不良后果。如某大厦因控制污水泵的配电柜临时断电，水泵未启动，污水未能排除，以致于污水愈积愈多，其超高水位已报警，但由于值班人员一时分辨不清反馈信息类别，未能警觉给予及时处理，致使污水从水池中大量溢出，造成地下二层大面积污染；或造成水箱跑水流人电梯井道，致使电梯停运；有的空调专业人员维修风机，顺手切断了DDC盘电源，而值班人员以为是一般无需处理的反馈信息，以致造成该DDC盘断电1小时，影响了中区水箱上水。为解决此类个问题，可将所有反馈信息按其重要性和处理的紧迫性分为A、B、C三类，分别采取不同措施。其中，如水泵的正常启停，按时间程序风机的启停、低水位和高水位的动作等可划为C类。它属于正常的反馈信息，可不必在计算机屏幕上显示。而如低温报警器动作、过滤网堵塞、各层公共区域照明的非正常断电等这类反馈信息，则可归为B类，说明设备出现异常，应排除但可延缓一段时间，而不致造成严重后果。该类信息可通过编程在屏幕上显示并发出滴滴声响，以提示值班者。至于像超高、超低水位动作、DDC盘脱机断电信号、24小时不可间断送电的重要楼层照明、水泵的非正常启停等则属于如不立即排除就会引起严重后果的A类反馈信息。对这类信息，不仅可以通过软件使其在屏幕上显示并发出滴滴声响，而且为了与B类信息区分，以警示值班者，可在中控室楼宇自控系统网络中增加一个声光报警箱。将楼字自控系统中这类反馈信息，通过自控管理软件集中映射到报警箱中，由报警箱发出警报声响。报警箱控制线路如图1、图2所示，其中图1为报警箱控制线路图，图2为端子接线图。报警箱工作原理为：正常时，绿灯亮。当有报警信号时，Z1线圈吸合，红灯亮；Z1常闭触点断开，Z1常开触点吸合，蜂鸣器DL响。按下SB按钮，Z2线圈吸合，Z2常闭触点断开，蜂鸣器停止鸣响。当故障排除后，Z1线圈失电，红灯随之熄灭，Z1常闭触点闭合，绿灯亮。报警箱恢复原状态。报警箱所有报警信号均来自网络控制器。应当指出：报警箱仅有一个报警输出点，因此，一旦报警应及时排除故障，以免妨碍其它故障报警。作者提出的在楼字自控系统原有网络控制器上增设如上述图1所示报警箱的设想，效果明显，类似上述事故再也未发生。不仅有助于克服管理人员的麻痹思想，而且大大提高了中控室值班人员的工作效率和管理水平。而对一个大厦而言，投资不到五千元，设备简单，施工方便。2关于低温报警在每一台新风机组和空调机组的盘管上，均装有手动复位式低温报警器。其功能是：在季工况中随时测量盘管处混合风温度。当其测量到的温度低于某一限值时，低温报警器报警。低温报警器由感温元件、微动开关及复位装置等组成。使用时将感温元件均匀地盘绕并固定在被其保护的盘管上。感温元件为20尺长的细长铜管，其内注入了氟利昂气体。由于铜是良导体材料，当其处于低温状态时，迅速引起氟利昂气体收缩，导致微动开关触点断开而报警。随之，软件联动关闭风机、风门，同时调节水阀升至100％，使热水在盘管内循环，以防冻坏。在机组重新工作之前，需到现场手动复位。在实际运行中，一般夜间风机关闭，风门水阀随之关闭，此时虽无风机往风管内抽送冷风，然而冬季夜间温度较低导致风机周边环境温度过低，加之风机盘管采用散热面积较大的热交换元件，极易发生低温现象。另一方面，低温报警器的感温铜管经历夏季冷凝水侵蚀，其表面铜锈腐蚀严重，一旦产生管内氟利昂气体的微小渗漏，就会造成动作值偏离。同时，低温报警器本身是个安装比较麻烦的部件，拆下检验不便。通常管理人员只能按制造时标注的整定值加以设定，即使怀疑其整定值有问题也不敢冒然改变。上述问题的存在，致使低温报警器频繁报警，且真伪难辨。随之带来的问题，管理人员频繁奔跑于中控室及各楼层之间，往往刚赴现场处理，手动复位后，不久就又接到报警，使真报与误报分辩不清，长此以往，易诱发单位管理人员麻痹思想，不少大厦管理人员干脆擅自拆除低温报警器，从而导致盘管冻坏事故的发生。根据作者几年的工作实践经验，解决这类问题可采取以下的措施：(1)低温报警经常发生在冬季早晨刚上班的一段时间内，故可适当提高温度设定值，即将以往的24℃改到28℃或更高，使水阀处于100％的位置，以保证盘管内始终有热水循环。待盘管温度均匀稳定后，再将温度设定值调回至24℃；(2)适当修改控制软件，将软件中水阀随风机关闭而停止工作的指令改为在任何时候水阀都随温度传感器的测量值动作(低温报警时，水阀动作功能不变)。或在夜间每隔1~2h，水阀打开至100％，使盘管在夜间也有热水循环；(3)作为彻底的处理方法之一，可将上述的机械式低温报警器改为电子式报警器。在盘管处插入一个不锈钢密封的测温电阻。将盘管表面的温度值直接测出并传回中控室，这样在软件中设定报警值极为方便。而且值班人员在现场测定低温报警电阻是非常容易的。采用上述的第1、2项措施后，大大减少了报警次数，再未出现过盘管冻坏的现象。3隐形故障及其它在楼宇自控系统运行过程中，经常出现某些隐形故障，如DDC盘显示器内部线路虚接引起的DDC盘脱机；网络控制器内存储器容量不足，导致随机性的设备脱机显示；强、弱电在接口处共用一个线路，致使照明故障发生时难以判断是强电还是弱电设备元器件的问题等。现以照明控制回路中的隐形故障为例，说明该种隐形故障的检测及排除方法。凡有楼宇自控系统设备的大厦、宾馆和饭店，一般都将照明控制回路接人楼宇自控系统，这样可根据各层用户办公照明用电的需要，以预定的时间程序通过计算机按时发出送电或断电的指令，达到节能的目的。某大厦其控制线路如图3所示。图中：IC为照明接触器线圈，KK为自动、手动转换开关，208、209为楼宇自控系统设备DDC盘引入的控制点，TA、QA分别为手动停止、启动按钮，IC1为IC接触器的常开触点，503、504亦为IC接触器的常开触点，并作为照明的状态点引回DDC盘。在该线路图中，当转换开关打在手动位置时，按下启动按钮QA，接触器IC线圈吸合，其常开触点IC1接通并自保，另一常开触点IC2也同时接通，其ON状态返回中控室，此时计算机所发指令不起作用。当KK打在自动位置时，线圈只响应计算机发来的指令，手动不起作用。而对于自动控制，又有两种控制方式：一种是按预定的时间程序实现命令；另一种则是通过计算机随时输入指令。因此，实际上送电、断电有三种控制方式。上述三种控制方式在楼字自控系统管理软件中，是通过原始记录加以表达的。它包括指令记录和实际状态记录，其中指令记录仅记录由时间程序发出的和人为通过计算机输入的ON、OFF指令，不记录现场手动发出的ON、OFF指令，并且它不反映照明的实际状态。而状态记录则是记录实际的ON、OFF状态，并不区分是手动送电、断电还是自动送电、断电。然而，从状态记录中常发现在某一时刻出现由ON转至OFF的瞬间照明断电，但此时计算机并未发出关闭指令，有关操作人员也未转动KK转换开关。由此表明：依图3出现这种隐形故障存在两种可能性：一种可能是接入回路中DOC盘的输出点208、209(实际上为DDC盘内24V继电器的常开点)吸合不实，另一种可能是照明接触器线圈IC或其常开触点吸合不实。为了判断究竟属于何种原因，这就需要采取某种措施，以利排除。下面就介绍隐形故障的一种检测方法。图4为自行设计的一个开关线路。图中：3CG12-1和3CG12-2系高频硅三级管，NPN结，耐压12V以上。要求Vceo12V，IceoJ1或J的工作电流。其中J1、J均为中间继电器。J-1、J-2为中间继电器J的两个常开触点，J1′为中间继电器J1的常闭触点。K为扳把开关。电流L1大约是电流L2的10倍以上。在此开关线路中，三极管工作或处在截止状态，或处在饱和状态。该开关线路工作原理为：当IC接触器正常工作时(此时K断开)，由于接触器的常开触点IC吸合，三极管3CG12-1工作在饱和状态，中间继电器J1线圈吸合，其常闭触点J1′断开，三极管3CG12-2处于截止状态(不工作)，中间继电器J不工作，其常开触点J-1、J-2均不吸合，灯泡不亮。此时将K接通，若出现接触器常开触点IC瞬间断开，则三极管3CG12-1由饱和转为截止状态，中间继电器J1线圈相应断开，其常闭触点J1′吸合，从而三极管3CGl2-2从截止转人饱和状态，中间继电器J线圈随之吸合，常开触点J-1亦吸合并自保。与此同时，另一常开触点J-2吸合，灯泡随之转亮。在这种情况下，由于有J-1自保，既使断开开关，或者瞬间后IC常开触点再次吸合，由于该线路的不可逆转性，三极管3CG12-2仍能正常工作，灯泡不会转灭。只有当断开220V电源，三极管3CG12-2才会失电，灯泡才会随之熄灭。根据上述检测图工作原理，中控室管理人员在下班前可将开关线路接在出现故障的某层照明电源上，并将K开关接通，当第二天检查线路时，若发现图4所示线路中的指示灯亮，则说明其间照明接触器常开触点确出现瞬间断开。同样也可将图4中IC点换成图3中DDC盘输入点208、209，通过指示灯以判断是否为弱电系统继电器常开触点吸合不实，若吸合不实，更换DDC盘中的继电器即可。由于采用了这种检测装置，未再出现类似故障原因不清、难以判断的情况，保证故障得到准确、及时的处理，而图4所示的开关线路所花费用微乎其微。除此，一般在楼字自控系统中各空调机组和新风机组的回水管上各安装一个电动调节阀，各阀配有驱动器及外壳，它们的动作是由温度传感器测得的送风管实际温度，通过DDC盘控制。在系统调试和日常管理中，需经常打开外壳。然而在设计中，因电气设计人员与空调设计人员协调不够，导致电动调节阀常出现紧顶在楼板下或即使有一点空隙，但却难以操作(打开外壳)的情况。若要进行系统调试和日常维护，在这种情况下，就只好毁掉外壳，使驱动器线路裸露在空间，易使线路受尘、受潮和氧化。合理的解决办法是在设计中根据所配电动调节阀的尺寸大小，负责电气及空调设计的技术人员事先协商，以留出足够的操作空间。