楼宇自动化系统工程设计1

楼宇自动化系统工程设计

——电梯监控系统

一般建筑设备自动化系统设计步骤如下：

（1）由工程实际情况出发，决定哪些设备的控制纳入建筑设备自动化系统。 （2）根据系统大致规模及今后的发展，确定监控中心位置和使用面积。

（3）由于建筑设备自动化系统几乎涉及所有设备工种，因此设计过程中要注意与相关工种密切配合，熟悉其控制范围与要求，确定监控点，在遵守相关工种有关规范基础上共同核定对指定监控点实施监控的技术可行性。 （4）编制监控表。

（5）结合各设备工种平面图，进行控制分站监控点划分。 （6）绘制建筑设备自动化系统图。

（7）绘制建筑设备自动化系统平面图。 （8）进行监控中心布置。

一、可行性研究

在方案设计阶段，主要是规划系统的大致功能和主要目标。由于建筑设备自动化系统的造价比较高，因而需要考虑它的功效，对建筑设备自动化系统的设置要进行比较详细的可行性研究。

可行性研究的内容必须包括： ①技术上的可行性分析；

1、调查市场近期和远期需求，调查资源，能源，技术协作的落实情况。 2、研究最佳的工艺流程及应配置的相应设备。 3、综合评价项目投资的经济效益和社会效益。 4、合理选择厂址和厂区布置。

5、设计组织管理系统和人员培训计划，预测建设年限和安排工程进度。

6、计算建设投资费用，分析资金来源和偿还办法，估算生产成本，评价工程效果。 7、进行涉及项目的经济、财政、能源、社会、环境的系统分析论证等。 可行性分析法的步骤

1、讨论项目范围，划定研究界限，明确工程目标。

2、调查技术的先进性和经济合理性，保证经济，技术和工艺的可行条件。 3、形成计划，择优完善目标方案。

4、给出完整的施工参数资料，编制系统计划，向决策者(或部门)提交可行性研究报告。

②经济上的可行性分析；从经济学的角度初步地看，一项投资的净现值只要等于零就是可行

的。因为此时已经对设备提取了折旧，并计算了资金成本、人员工资，所有的生产要素都得到了回报，它解决了资金闲置和失业的问题。但此时没有投资回报。只有在项目净现值大于零的时候才有投资回报，这个回报就是项目净现值大于零的部分，它的高低取决于组织该项目的企业家的才能，所以它理所当然地成为了企业家应该得到的报酬。在正常情况下，企业家不会去做没有报酬的项目，所以投资项目的现值总是正的。从社会资源有效利用的角度看，项目回报越高越好，所以企业家赚钱越多，说明他对社会的贡献越大。

经济分析离不开价格，但有时候我们面临的价格是扭曲的。如市场上交易有障碍，或者有垄断，都会导致价格偏离均衡价格，这就需要用影子价格加以纠正。所谓影子价格，简单地说，就是充分竞争条件下市场的均衡价格。在完善的市场经济中，没有影子价格这一说，价格就是影子价格，而对于不完善的市场，要作经济分析就必须估算影子价格。过去我们搞的是计划经济，价格是人为规定的，也是扭曲的，所以改革开放初期世界银行到中国工作的第一件事就是估算影子价格。 确定商品的影子价格，理论上可以从线性规划的对偶解来求，但事实上这很难办到，因为整个社会的经济联系太复杂，没有哪个线性规划可以完整地描述它。所以实际上只能通过对市场的实地调查来估计影子价格。例如对外贸产品，国际市场的价格往往可视为影子价格，对非外贸产品，黑市价格也可视为影子价格。影子价格的估算存在很多困难，但根据世界银行等组织的经验，在有经验的经济师的指导下，用影子价格作出的经济评价基本上是可信的。

价格变动会造成经济分析的不确定性。有的项目时间跨度很长，在这期间如果跟项目有关的产品和材料的价格发生变化，经济可行性分析的结果就会出现偏差。例如改革开放20多年来，我们身边很多商品的价格都发生了变化：工资涨了15倍，理发涨了40倍，鸡蛋涨了1倍，肉涨了5倍，电涨了3倍，手表降了一半……这些商品本身价格变化的同时，全社会的商品比价也在变。可以说，商品比价变化是经济发展过程中不可避免的现象，其原因是资源、技术和偏好变化导致的稀缺性变化。所以在建设大型工程项目的时候一定要慎重。像三峡工程这样的项目，寿命可能上百年，在论证其可行性的时候，首先应该考虑到价格的变化。如果不考虑价格因素，再多的技术论证也是一纸空文，因为它不能保障项目建设能为社会创造出财富。但实际上，几十年、上百年以后的价格谁也捉摸不透，因此这种项目的结果很难判断。至少从经济学的角度看，这种项目是好还是坏是难以预料的。

③管理体制上的可行性分析。

随着全球经济一体化进程的加快,我国企业越来越多地参与到国际市场,为了使产品或服务得到国际市场的认可,或者是出于满足各种法律法规的需求,或者是出于提高企业自身的管理水平的考虑,或者是兼而有之,企业纷纷建立了QHSE(质量、健康安全与环境三体系整合管理)和内部控制(以下简称内控)等多个管理体系。多个管理体系的存在给企业带来了新的困难和挑战,体系整合是企业管理体系发展的总趋势,也是实现企业的持续合规与集成管控的必经之路。

二、初步设计

初步设计阶段，应提供如下一些资料：

（1） 说明书

1）说明建筑设备自动化系统的功能、系统组成和划分。

说明建筑设备自动化系统的功能：(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打

印当前运转状态。

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。 (3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。

(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

(6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。 (7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

系统组成：

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统，如图所示。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

划分：

楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统

(Distributedcontrol systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

2）监控点数。

两台电梯，每台电梯4个监控点，总共8个监控点。 3）系统网络结构。通讯方式，用什么协议，说明理由

IP：网络层，解决异构世界中通用服务的问题。

LonWork：现场总线的特点及优点

(1) 全数字化通信 (2) 开放型的互联网络 (3) 互可操作性与互用性 (4) 现场设备的智能化 (5) 系统结构的高度分散性 (6) 对现场环境的适应性 现场总线的特点

现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络。 通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，设备间具有互可操作性。 功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性。 控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性。 现场总线的优点

现场总线使自控设备与系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域； 一对双绞线上可挂接多个控制设备， 便于节省安装费用； 节省维护开销； 提高了系统的可靠性； 为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。

4)系统硬件及其组态。

DDC(Direct Digital Control)直接数字控制，通常称为DDC控制器

处理器，模拟量输入（AI）,数字量输入（DI），模拟量输出（AO），数字量输出（DO）。

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同基本构成为： a、电源，b. 中央处理单元(CPU)，c、存储器，d、输入输出接口电路，e、功能模块，f、通信模块。

硬件部分：微处理器、网络通信模块、输入输出模块、储存器、电源等配置要求，信号及精度要求，通信速率要求。 5)软件种类及功能。

软件部分：模拟量偏差监视、最佳控制方式、最佳启停控制要求、运行时间统计、检测记录、季节转换控制模式、编程语音、报警程序等要求。 Honeywell Excel

适用于所有HVAC控制应用软件和楼宇自动化功能的EXCEL5000系统内的DDC控制器。控制器可应用于独立运行，拨号和网络系统。 适用于中小型建筑物。 控制软件 * 应用CARE软件可自由编程 * 应用软件卡可以和控制软件一起提供，每个卡包含数百个适用于不同设备的不同应用软件，所有的软件以标准的Modal功能模块为基础，每个模块包含用于调节控制运算法则的参数。 硬件输入信号 * 传感器NTC20k, 0..10V, 0..20mA的8个输入信号 * 无电势触点或24V的4个附加输入信号 硬件输出信号 * 4个模拟输出信号0..10V * 6个数字输出信号24Vac 控制面板 同控制面板XI582AH相匹配的RS232端口。本控制面板可用于调节设置点，警报限位，固定输入/输出信号，手动操作功能等(模块XL50-MMI已经安装了自己的控制面板) 管理应用软件 XBS或EBI系统可用做中央管理和其他楼宇的自动化功能。 独立运行 是 总线系统描述 * 同其他的EXCEL 5000控制器或楼宇自动化管理系统(每个通讯总线最多连接30个设备)交换数据的通讯总线(通讯总线)。 * LonWorks(R)总线 收发器类型 LonWorks(R) FTT10A 应用软件卡 用于通讯，应用软件存储，操作系统和控制面板的本地语言注释文本的可插拔卡

6)系统供电，包括正常电源和备用电源。

控制器及现场设备的电源由控制中心统一提供一路交流220V电源。

电梯电源的必备条件

质量，电源的质量和调整对于电梯系统的性能可靠性是至关重要的。不管系统是在正常电源还是在备用发电机电源下工作，电源所具备的必要条件必须是非常令

人满意的。由于备用的发电机是一个临时能源供给，所有与电梯电源必备条件相关的柔顺性可能被认为是多余的东西，这个认识是不正确的。然而，由于不适当的承载或不良的设备品质可以导致电梯瘫痪。

YX电梯应急电源系列

本装置在电梯的主电源进线端，当市电正常时电梯应急运行装置的互锁接触器供给电梯电源，电梯正常运行。当市电突然停电或缺相时，电梯应急运行装置可立刻检测出电源异常信号，并在0.3秒内启动应急供电，与此同时应急装置内部的互锁接触器切断市电回路，电梯正常运行90-120相时（可根据要求适当延长运行时间），YX电梯应急运行装置电量耗完前，DSP电脑芯片检测出电池电压低信号时，会及时发个电梯一个平层信号，电梯则就近平层，打开轿箱门及厅门，乘客便可安全走出电梯。

YX系列电梯应急救援装置是具有停电应急单功能、单电梯自动救援装置，它集多项专利和先进技术于一身，包括：电梯故障监测，故障记录，先进的交流变频调速技术，在线设置，功能模块化设计，通用对外接口，以及机械隔离、互锁安全和离脱机接口等。可配套各种型号的交流电梯，是宾馆、饭店、办公楼、医院、住宅以及各类高层建筑的电梯配套应急救援装置的理想选择。

7)线路及其敷设方式。

（2） 绘制建筑设备自动化系统图、框图，表明系统划分。

三、施工设计

施工设计应提供的设计文件资料 1）设计说明。 2）监控表。

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