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楼宇设备自动控制系统（BAS）1楼宇自控系统方案一、需求分析1.1、项目概述及设计思路本工程建成后，通过本BA系统对建筑中的机电设备进行全面有效的监控和管理，以保障各种设备的正常运行，并确保建筑物内舒适和安全的环境，同时实现高效节能的要求。从统计数据来看，建筑物内的能耗最大的机电设备是空调系统。其占整个大楼的耗能在50%以上，而装有楼宇自动化系统（BAS）以后，可节省能耗约25%，节省人力约50%。当前随着建筑物规模增大、标准提高，建筑物内机电设备的数量也急剧增加，这些设备分散在建筑物内的各个楼层和角落，若采用分散管理，就地监测和操作将占用大量人力资源，有时几乎难以实现。如采用楼宇自动化系统，利用现代的计算机技术、控制技术和网络技术，便可实现对所有机电设备的集中管理和自动监测，确保楼内所有机电设备的安全运行，提高大楼内人员的舒适感和工作效率，长期保持设备的低成本运行。一旦设备出现故障，系统能够及时知道何时何地出现何种故障，使事故消除在萌芽状态。为了将本医院建成一个具有先进水平的现代化智能建筑，提供安全、舒适、便利、快捷的卓越服务，建立先进和科学的综合管理机制，提高办事效率，我们特别设计了一个具有最新技术、高运作效率、低维护成本、高可靠性和高性价比的楼宇设备控制系统。我们本着以人为本，综合考虑投资效费比与长期使用及维护成本，实际使用效果等因素我们采用SIEMENS公司的APOGEE楼宇自动化控制系统。APOGEE系统对本中心内一期（西区）的所有空调系统设备、通风排风设备实行全天候的自动监测和控制，并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息和数据，达到提高运行效率，保证工作或生产环境地需求，节省能源，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。1.2、系统功能和控制对象A、采用当今世界最先进楼宇自动化控制系统集中监视、管理和控制建筑物内机电设备，有效地发挥设备的功能和潜力，提高设备利用率，根据使用需求优化设备的运行状态和时间，延长设备的服役寿命，降低能源消耗，减低维护人员的劳动强度和工时数量，最终实现降低设备的运行成本。B、楼宇自动化控制系统监视和控制包含如下内容：（1）冷热源系统（2）新风机组（3）送排风（烟）系统楼宇设备自动控制系统（BAS）2（4）正压系统（5）电梯系统（6）照明系统（7）给排水系统C、系统三层网络组成，包括管理级网路，楼宇级网路和现场总线组成。同层对等网络（PeertoPeer）通信的全开放网络结构。能够将第三方设备控制系统集成在一个统一的操作平台下。D、系统遵循了集中监视管理、分散控制的原则。二、楼宇自控系统设计依据我们的设计依据是：《民用建筑电气设计规范》（JBJ／T16—92）；《智能建筑设计标准》（DBJ08—47—95）；《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232—92）；《民用建筑电气设计标准》（JGJ／T16－92）；《电气装置安装工程施工及验收规范》（CBJ232—92）；《建筑设计防火规范》（ANST135－1995）；《高层建筑设计防火规范》（GB50045-95）；《信息技术互连国际标准》（ISO／IECl1801—95）；《采暖、通风与空气调节设计规范》（GBJ19—87）；《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T20573-95）智能化弱电工程项目文件弱电、强电、暖通、水施工图三、楼宇自控系统特点西门子楼宇科技公司的APOGEE系统是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。APOGEE是基于WINDOWS平台的系统软件包，可直接进入中央计算机网络集成系统，与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换，是集成系统中最重要的环节，这也是该系统开放性的充分表现。3.1、APOGEE简介楼宇自控系统（或称楼宇机电设备监控系统）是由中央管理站、各种DDC控制器及各类传感器、执行机构组成的、能够完成多种控制及管理功能的网络系统。它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的一种智能化控制管理网络。目前，系统中的各个组成部分已从过去的非标准化的设计生产，发展成标准楼宇设备自动控制系统（BAS）3化、专业化产品，从而使系统的设计安装及扩展更加方便、灵活，系统的运行更加可靠，系统的投资大大降低。西门子公司推出的APOGEE系统主要应用于综合办公大厦、公共建筑、酒店、工厂、医院及能源管理，是国际上最先进的楼宇控制系统之一。APOGEE系统适应性非常强，系统组成为模块化，可分为不同等级的独立系统，每级都具有非常清楚的功能和权限，这就使APOGEE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。3.1.1、可靠性APOGEE在设计上充分体现了分散控制、集中管理的特点，保证每个子系统都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，使得整个系统的结构完善、性能可靠。APOGEE系统当中的各级别设备都可独立完成操作，即在同一时刻组成不同级别的集散系统（或不同级别的结构组织形式），使用界面非常亲切，其全套楼宇自控产品、统一的生产管理体系保证了系统的配套性，同时使系统可靠性大为增加。西门子公司两项专利产品电动液压调节阀和电磁式调节阀以其优质稳定的调节特性和低故障率，大大提高了整个控制系统中最薄弱环节的可靠性。3.1.2、先进性APOGEE在网络扩展方面提供了强大的功能，可与其他厂家的系统或产品（包括各种形式的PLC，消防系统等）在不同的层面上进行联接。APOGEE优越的远程通讯功能，能够使不同楼宇的控制系统联系起来组成一个群集系统。APOGEE网络结构的开放性和兼容性，确保了它和先进通讯技术结合的能力，并且保证系统结构在产品更新换代时的延性。3.1.3、经济性APOGEE结构形式为模块式，各种不同的标准化模块使得控制方式极其灵活，控制层的维护和扩展极为方便。楼宇管理系统可以很方便地扩展，节省初期投资，系统各部分可分别随调试完成投入使用。APOGEE系统能够满足您在管理上节省费用的要求，投入有效的使用能量即能保证房间的高标准和舒适性。3.2、APOGEE系统结构楼宇设备自动控制系统（BAS）4APOGEE采用了多层网络结构和世界先进技术，使得APOGEE集散系统无论在可靠性和技术上都是世界领先的水平。管理级：APOGEE的图形工作站（采用DELLPC或其他品牌机）可以进入以太网进行数据管理（TCP/IP），实现区域性数据联网，提高管理水平，速率可达到10/100Mbps。自控级：PC通过PeerToPeerNetwork（同层总线共享无主从方式），可以连接多达100台BLN控制器（如MBC、MEC、PXC系列控制器等），现场DDC通过酒店综合布线系统直接与系统工作站通讯，速率可达到10/100Mbps。楼层级（LAN）：每台PXCMODULAR的LAN网可连接多达96台独立式单元控制器或非独立式单元控制（PXM、TX-I/O、TEC等）。为系统扩展及完成较大型集散系统提供了方便。中央工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连。整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，内装Insight工作软件提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形，为用户提供一个非常好的、简单易学的界面，操作简单，操作者无需任何先验软件知识，即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。系统可连接一台或以上的工作站作为分站，作辅助控制和备份之用。自控级AAAAA(ALN)Insight数据库服务器Insight用户端Insight用户端管理级JmmmmmMMMMMMMMMMLNM(MLN)PXC-24控制器PXCMODULAR控制器PXC-16控制器楼层级(ALN)RS-485TX-I/O综合布线TCP/IP（TCP/IP线TCP10/100M10/100M楼宇设备自动控制系统（BAS）53.3、PXC紧凑型系列控制器3.3.1、描述PXC紧凑型系列可编程控制器是一种高性能的直接数字控制（DDC）的监控设施用控制器，是APOGEE自动控制系统的必要组成部分。PXC紧凑型系列拥有基于极富创意的TX-I/O™技术的集成输入输出点（I/O），可极大的限度地提高对于节点和信号类型的适应性，并可使空气处理单元（AHU）控制运行于最优方案。控制器可以独立运行或联网执行复杂的控制、监视和能源管理功能，而无需依赖于更高层的处理器。PXC紧凑型系列控制器支持下列通讯方式：（1）以太网TCP/IP（2）RS-485PXC紧凑型系列有16点位和24点位两种类型，可选择对楼层级网络（FLN）设备的支持（需额外的许可）。特定型号能承受更大的温度范围，可用于室外对屋顶设备的控制。PXC16除了有楼宇和系统管理的基本功能外，PXC16控制器提供16个输入输出点，其中包括8个可软件配置的通用输入输出点。这些点有：3个通用输入（UI），ALN冷冻机锅炉灯光消防系统安保系统LonWorksPLCModbusApogeeWeb服务器RENO服务器ApogeeTerminal服务器OPC客户端/服务器ApogeeBMS系统UCM服务器以太网网关MBCApogee客户机MECApogee以太网接口BACnet设备ApogeeInfoCenter服务器ApogeeBACnet服务器InternetApogee客户机WebBrowserMBCMECTCP/IPMBCFLNTECMECw/Enet楼宇设备自动控制系统（BAS）65个通用输入输出（UI/O），2个数字量输出（DI），3个模拟量输出（AO）和3个数字量输出（DO）。PXC24除了有楼宇和系统管理的基本功能外，PXC24控制器提供24个输入输出点，其中包括16个可软件配置的通用的输入输出点。这些点有：3个通用输入（UI），9个通用输出输出（UI/O），4个超级通用输入输出（X），3个模拟量输出（AO）和5个数字量输出（DO）。3.3.2、特点（1）多种类型控制器以满足不同的应用需求（2）DIN标准轨道安装和可插拔接线端子简化了安装和服务（3）通过验证的程序以满足设备控制应用（4）先进的自适应控制，一种根据负载/季节变化自动补偿调节的闭环控制算法（5）内置能源管理和直接数字控制程序完善设备管理（6）全面的报警管理、历史数据趋势收集、运行控制和监视功能（7）与终端、打印机、寻呼机和工作站的信息传送控制（8）使用西门子极富创意的TX-I/O™技术，通过功能极强的可配置I/O增加了灵活性（9）16点位和24点位两种选择，有效地满足不同成本的应用需要（10）RS-232接口可连接笔记本进行现场操作（11）实时时钟的扩展备用电源（12）可选10Base-T/100Base-TX工业以太网点对点通讯（13）可选P1无线楼层级网络（14）可选适用于屋顶安装的扩展温度范围（15）当自控层网络（ALN）连接TCP/IP时，可选支持最多32个的楼层级网络设备（需额外的许可）（16）当自控层网络（ALN）连接RS-485时，可选支持虚拟APOGEE以太网微型服务器（AEM）（需额外的许可）3.3.3、选项下列选项可满足不用的应用：1、以太网或RS-485自控层网络：通过以太网或RS-485网络来支持APOGEEP2协议自控层网络。2、楼层级网络支持楼宇设备自动控制系统（BAS）7F型号的PXC紧凑型系列当自控层网络连接到TCP/IP时，支持一条最大节点数为32个设备的P1RS-485楼层级网络（需额外的许可）。无线楼层级网络可用于替代传统的P1楼层级网络，用线连接到无线通讯链路形成无线网状网络。使用无线楼层级网络需要额外的硬件。3、虚拟APOGEE以太网微型服务器支持虚拟APOGEE以太网微型服务器可连接RS-485APOGEE自控层网络或单独现场操作面板到P2以太网，而无需附加硬件（需额外的许可）。当安装虚拟APOGEE以太网微型服务器许可时，楼层级网络支持无效。4、室外温度运行R型号的PXC紧凑型系列支持更大温度范围运行，允许室外安装。3.3.4、硬件PXC紧凑型系列由下列集成在一块电路板上