医院的楼宇自动化系统设计..

专业课程设计题目医院的楼宇自动化系统设计姓名学号专业班级学院电气工程学院指导教师魏晓娟1目录1.1摘要........................................................................................................21.2系统设计原则………………………………………………………..31.3系统设计依据……………………………………………………….32、BESTONIBS-5000系统概述.............................................................42．1上位机系统:...............................................................................42.2通讯系统…………………………………………………….62．3直接数字控制器(DDC)系统...........................72．3．1硬件部分.............................................72．3．2软件部分.............................................82．3．3直接数字控制器功能..................................93、楼宇自控系统方案………………………………………………...153.1建筑实现智能化的意义…………………………………93．2楼宇自控系统功能.......................................................163．3楼宇自控系统控制方案...............................................173．3．1．2监控要点………………………………………173．3．2新风机组3．3．2．1监控范围.........................213．3．3空调机组3．3．3．1监控范围.........................223．3．4洁净空调机组........................................................223．3．7给排水系统3．3．7．1监控范围.....................233.4手术部的环境监测...........................254、课程总结.............................................322医院楼宇自控系统控制方案专业：自动化姓名：李龙学号：P111813876摘要楼宇自控系统是智能建筑的一个重要的组成部分。BAS是基于现代分布控制理论而设计的集散系统，通过网络系统将分布在各监控现场的系统控制器连接起来，共同完成集中操作，管理和分散控制的综合自动化系统。BAS的目标就是对建筑内部的机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控，以确保建筑物内舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求，并对特定事物作出适当反应。通过BAS对大厦内机电设备的自动化监控和有效的管理，可以使大厦内的温湿度控制达到最舒适的程度，同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作，以求取得最低的大厦运作成本和最高的经济效益。这极大的方便了设备的操作与维修，减少管理和维护人员。取得节约能源和人力资源的良好效益。前世界上最先进、可靠性最高、性能价格比最高的BAS系统之一。该系统不仅在图形控制、历史记录、动态绘图、事件安排、报警和远程访问等方面具有优越性，还在系统规模、网络支持、开放性及通讯速度等方面有了很大的提高。关键字：医院楼宇自动化集散系统方案设计31．2系统设计原则1．先进性：采用国际或国内通行的先进技术，适应时代发展需要；2．成熟性：以实用为原则采用成熟的经过工程验证的先进技术；3．开放性：采用开放的技术标准，避免系统互联或扩展的障碍；4．按需集成：根据本项目特点，按照需要分层次实现集成；5．标准化：采用标准化的设计和标准化的产品；6．可扩展性：本工程设计应考虑到未来发展，在预埋和线缆布设上留有余量。7．安全性、可靠性：包括系统自身安全和信息传递的安全，以及运行的可靠性；8．设计、施工、运营与服务：强调以人为本的设计思想，为医院大楼提供安全、舒适、方便、快捷、高效、节约的医疗、工作环境，提高效率；9．二次深化设计图纸完成后，需经中元设计院相关专业工程师审核签认，方可进行施工。1．3系统设计依据本系统设计是以“××医院智能化弱电系统招标书”和与业主的沟通，及所附图纸为基础，参照以下标准进行设计：《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16/92）《智能建筑设计标准》（GB50314-2000）《采暖通风与空调设计规范》(GBJ19-87)《民用建筑照明设计规范》（GBJ133-90）4《电气装置工程施工验收规范》(GBJ232-82)《电子计算机机房设计规范》（GB0174-93）《计算机场地安全要求》（GB9361-88）《计算机场地技术条件》（GB2887-89）《BESTON楼宇自控系统应用手册》及其它技术资料2、BESTONIBS-5000系统概述2．1上位机系统:本工程中，上位机采用BESTON公司的IBS5000系统，该系统引进西门子技术研发生产，符合国际安全认证标准，适应性非常强，既可用于单独的楼宇管理，也可用于一个区域的、分散的楼宇集中管理，该系统能够方便的同西门子PLC、MBC等下位机系统通信，上位机与下位机构成完整的集散式控制系统。在上位机上可以实现对各子系统的集中监测,管理与最优控制,实时显示各子系统上各监测点的参数,表格及动态画面。亦可定时或即时打印报表。1.界面形式:上位机软件的人机界面十分友好,具有鼠标与快捷键皆可使用的优点和在线帮助等功能。全汉化界面,并可根据业主建筑物的实际结构、所选设备的实际流程形式编写界面。平面流程及三维立体图形可选，符合中国国情,易学易用。2.信息处理:系统信息分两极处理，上下位机各自独立处理本身监控对象的信5息；上位机作为中央处理机负责整个系统的信息处理，其内容包括:报警状态监视,测量值越界监视,下位机设定值优化,下位机状态控制和系统工况优化,各信息归档分析等功能。3.数据显示和输出:上位机可显示系统总图或多个子系统的实时画面。对于发生故障的子系统进行显示报警,记录故障点及发生故障的时间、原因。进行故障打印。对所有监视信息、命令进行实时记录,其中包括人工输入信息,越限信息和系统本身监视信息的事件记录、班报表、日报表、曲线图(曲线图时间为5分钟--48小时可设定,便于业主进行控制效果分析及控制趋势分析)等。一般的记录可保留三个月,故障资料可保留12个月,亦可按业主要求确定保留纪录周期（最长为壹年，壹年以上可以EXCEL标准格式转储）以备查阅。4.控制功能:上位机可对现场控制器直接进行操作。指定单台或多台设备的开机、关机、修改设定参数。定时开/关机功能,可按操作员设定时间(如上、下班时间)定时对指定的部分或全部设备开、关机。5.扩展功能:上位机支持以太网络工作环境，可方便的与消防系统、保安监视系统、管理信息系统等其他系统联网,构成一套完整的智能大厦集成控制系统。6.硬件配置:主机标准最低配置:PⅢ计算机,1.44M软驱,40X光驱，鼠标，键6盘，硬盘容量不小于10GB,内存容量大于128M,SVGA显示卡,声卡、1024×768彩色显示器,具有二个串行口,一个USB口。不间断电源（UPS）一台,激光或喷墨等类型的高速打印机一台。2．2通讯系统通讯系统采用了唯一被国际标准化组织批准为国际标准(ISO11898ISO11519)、被美国军方广泛采用、具有极强的抗干扰能力及纠错能力的现场总线CANBUS。其高通讯速率、高可靠性、超长通讯距离（无续接器可达3KM）、PEERTOPEER(点对点)及BROADCAST（广播）通讯功能、任意网络拓扑结构、可与任何具有开放通讯接口的控制设备直接连接、支持以太网络工作环境等的多项功能而成为最有发展前途的通讯系统。通讯系统由插在中央管理计算机内的智能网络控制器(NCU)及通讯软件构成。由专用通讯电缆与分布在现场的控制器联接,构成网络系统,实现数据交换。网络上标准子站配置为110个,这些节点都具有不同的优先级,在任意时刻均可主动向网络上的其他节点发送信息(点对点通讯或一点对多点的广播功能),而不分主从节点,当两个节点同时向网络上传送信息时,采用非破坏性总线裁决技术,让优先级低的节点主动停止数据传输,而不影响优先级高的节点继续发送数据。通讯距离最远可达10KM(5KBPS),通讯速率最高可达1MBPS(40M),通讯方式为每帧8个有效字节,传输时间短,受干扰的概率低,每帧信息皆采用CRC校验,可靠性极高,是构成高性能现场总线的首选网络控7制器。系统主站与子站间采用了全光隔技术。对因雷击造成的干扰及因误操作引入强电而导致设备损坏,具有极强的保护作用。2．3直接数字控制器(DDC)系统直接数字控制器(又称下位机)，通过通讯线与中央管理计算机(上位机)构成一套完整的集散式控制系统。下位机可以就地采集现场各点的温湿度等模拟量和防冻、火警等开关量,实现自动开、关机和自动调节相关阀门,以达到控温控湿或控制其他状态参数的目的。2．3．1硬件部分先进的技术性能现场控制器的硬件与全汉化软件是在我国空调制冷控制著名专家、清华大学张瑞武教授的指导下,在引进技术基础上由本公司与清华大学电机系、环境系、自动化系、热能系等共同开发的。产品设计参考了多种国外同行业名牌产品,并结合中国国情加以改进。自89年至今应用于多种现场,性能优异,得到了用户的好评,多次被国际知名大公司选做其主控设备的配套控制系统,不仅在国内工程中应用，而且出口俄罗斯、朝鲜、叙利亚等国家。95年又推出采用国际最新技术的一体化超大规模集成电路为主控芯片的多点数控制器,其综合性能达到世界先进水平。高抗干扰性能考虑国内现场工作环境一般较为复杂、恶劣，尤其在采用变频控制又没有良好接地系统的条件下。该控制器采用了电磁耦合、全光电8隔离、电源电压监测、瞬变干扰电压抑制、看门狗等多达十余项抗干扰措施,使系统具有极强的抗干扰能力,可以与强电柜合一并直接挂在被控设备上构成机电一体化系统。宽电压工作范围针对国内电源电压特殊条件，现场控制器的电源电路采用了宽电压工作电源,有效地保证了控制器在恶劣供电条件下可靠工作。其正常工作输入电压实测指标达220V+15%至220V-20%,即允许电源电压变化范围内175v-250v，远远超过国内外同类产品。可靠的故障分隔及保护措施现场控制器采用了全光电隔离技术,选用了耐压达1500V的光电耦合器件,从而保证了系统的安全运行。不但控制器内部的各主要电路在电气上是完全隔离的。而且系统各子站的通讯接口也是全光电隔离的,电源为多路隔离电源,并具有过压、过流、短路保护等功能。可在出现意外情况时,最大限度地的减小故障影响范围。结构合理易于维护由于现场控制器采用了先进的插件结构或单板结构,使维护极为方便。一级维护通过更换插件的方式即可完成,故障产品经替换后送回生产厂进行二级维护。2．3．2软件部分现场控制器(DDC)采用了具有通用的组态软件包。可根据不同的控制对象对软件进行组态,实现PID控制、自适应控制及模糊控制。空调控制软件配备了完善的节能多工况分区、判断与自动转换功能,9开机后机组自动进入节能工况,自动调节到节能最优运行状态,即在舒适性空调系统中，根据气象条件、室内热湿负荷及舒适度等要求自动整定温湿度设定值自动决定风速,使之达到节能优化运行。当应用对象为工艺空调时,应以实现高精度恒温恒湿为首要目标本系统可实现高能度恒温恒湿控制。当控制对象为舒适性空调时,软件设计上在满足用户对环境要求的同时，能充分考虑节能的要求,当采用IBS系统及多工况分区软件后,系统综