2021年楼宇设备自动监控系统重点工程图

第七节建筑设备自动监控系统工程图

建筑设备自动监控系统（BuildingAutomationSystem。BAS）是采取优异控制技术、检测技术、通信技术、计算机技术等高新技术对建筑物内空调、采暖通风、给排水、变配电和照明等设备进行监视、控制和管理。使建筑设备管理和运行达成最优化组合，使设备安全可靠，从而最大程度地提升和优化建筑设备控制管理水平，完善系统功效，降低管理维护费用，降低能源消耗。优质而快捷为大家服务，向大家提供一个安全、高效、舒适、便利含有些人性化和个性化生活和工作环境。

一、建筑设备自动监控系统组成
1．电子计算机是监控系统关键，含有数据采集、存放、逻辑判定和运算等功效。

2．现场控制器（直接数字控制器DDC），能独立进行检测和控制。控制器接口有模拟量输入（AI）、输出（AO）和数字量输入（DI）、输出（DO）信号方法，能接收来自传感器或各类电器模拟信号和数字信号，经过各类实施器对建筑设备控制既能模拟控制又能数字控制，方便灵活。

3．传感器：
（1）电量传感器：电压、电流、频率和功率传感器等。

二、建筑设备自动监控系统作用 4．实施器：电磁阀、电动调整阀等。 （2）非电量传感器：温度、压力、液位和流量传感器等。

求。 1．室内恒温控制

2．室内空气质量监测
空调机组过滤网脏了，BAS系统就会发出报警信号，提醒值班人员去更换脏了过滤网。

3．建筑设备保养和维修
经过BAS系统能够随时了解到设备实时运行状态，了解设备运行情况，便利你维护和管理建筑内设备，立即确定维修保养方法。

4．延长设备使用寿命
BAS能够对设备进行自动启/停，使设备根据时间程序合理地间歇启/停，既节省了电能，又降低了机器磨损，延长了设备平均寿命。

5．操作设备和故障监视
BAS可直接对设备进行启/停控制，一旦系统或设备出现了问题，全自动报警装置可直接通知维修人员。

6．节省运行费用
BAS可将建筑物空调、电器、给排水及消防报警等进行集中管理和最好控制，经过工作次序和运行时间及空调系统各步骤操作运行方法，以达成最好节能运行 效果。

三、工程图
空调系统监控管理包含对空调机组、新风机、变风量（VAV）风机盘管、热交换器、冷水机组等设备变量参数监视和自动化控制。

1．空调机组（四管制）监控原理（图示5-1所表示）

图5-1 空调机组（四管制）监控原理图
（1）风机控制：风机按时间程序自动启、停，运行时间累计，用压差开关监视风机运行状态，设备维修预报警。

（2）温度控制：依据回风温度和设定值偏差，控制电动阀，调整冷、热水量，使送风温度维持在设定范围内。

（3）风门控制：依据回风空气质量（二氧化碳含量）及室外空气温度联锁控
制新风阀门。 （4）联锁控制：风机、风门和水阀联锁。 （4）监测：回风温度、空气质量、过滤网状态、风机运行状态。
（1）风机控制：风机按时间程序自动启、停，运行时间累计，用压差开关监
视风机运行状态，和设备维修预报警。

：依据送风温度和设定值偏差，控制电动阀，调整冷、热水量，（2）温度控制
使送风温度维持在设定范围内。

（3）联锁控制：新风门，水阀及风机按程序联锁。

（4）监测：送风温度及湿度、过滤网状态、风机运行状态、室外温度及湿度。

（5）报警：过滤网堵塞报警，风机故障报警及维修报警，温度超限报警。 （6）显示和打印：参数、状态、报警、动态步骤图（设定值、测量值、状态）。 （7）防冻保护：热盘管温度低于设定值时，防冻开关动作，停风机打开热水阀门。

图5-2新风机组（四管制）监控原理图

3．变风量未端（VAV）监控原理（图5-3所表示）

（1）控制风机启/停，并监视其启/停状态和电力故障报警状态。

（2）依据室内温度测量值，调整风阀和调整水阀，实现温度控制，使室温保持稳定。

（3）变风量未端能够由直接数字控制器及智能恒温器进行监视和控制。 （4）经过控制器内置空气差压传感器，确保送风量稳定，从而确保室内温度稳定。

（5）监视和控制风机启、停状态及电力故障报警。

4．热水交换器监控原理（图5-4所表示）

图5-4 热水交换器监控原理图

（1）供水温度控制：依据供水传感器检测值和设定值比较，调整蒸气阀。 （2）水泵控制：依据回水压力测量值，控制热水加压泵开启/停止，以实现热水供水压力在设定范围内。

（3）联锁控制：依据负荷（温差+流量）开启热交换器工作参数，当热水泵停止后，自动关闭热交换器蒸气阀。

力。

（4）监测：蒸气温度，供水温度，供水压力，供水流量，回水温度，回水压

（5）报警温度：压力过限报警，水泵故障报警。

状态）（1）冷负荷控制：依据供回水温差，供回水压差和回水流量值改变参数，以
确保冷负荷改变量，控制冷水机组投入运行台数。

（2）冷冻水阀门控制：依据冷水供回水压差检测值，调整其供回水旁通阀，以保持所设定压差值，达成节能目标。

（3）联锁控制：依据冷冻水供回水温差、压差，联锁控制其旁通调整阀依据冷却水供回水温差，联锁控制其旁通调整阀，冷却塔风扇启/停。

图 5-5冷水机组监控原理图
（4）监测：冷冻水供回水温度、压力，流量，冷却水供回水温度，冷冻水泵状态、故障，冷却水泵状态、故障，冷水机组状态、故障，冷却塔风扇状态、故障。 （5）报警：全部检测参数过极限报警，水流开关报警，全部设备故障报警。 （6）显示和打印：变量参数、状态、报警、动态步骤图（设定值、测量值、

6．热泵机组监控原理

启；关停机时次序相反。依据供回水温度，实现优化运行台选控制。依据供回水状态）

泵压力和流量，实现旁通控制，达成节能目标。

（1）监视：供回水、温度压力、压力、流量、供水水流状态，热泵机组运行状态，水泵启/停状态。

（2）报警；供回水温度、压力、水流开关报警，流量过限报警，热泵机组故障报警，水泵故障报警。

（3）显示和打印：变量参数、状态、报警、动态步骤图（设定值、测量值、状态）。

四、给排水系统监控原理
给排水系统监控功效关键表现在检测生活水池、饮用水箱、污水池水位、水泵开/关、水压高低，同时能够由时间程序自动控制各个泵启/停，和阀门运行及状态检测，并由系统管理中心制订检测和保养计划，打印检修工作单及故障提醒，自动切换备用水泵。

1．生活（消防）水系统监控原理（图5-6所表示）
（1）监控功效：生活（消防）水箱、水池低水位时开启水泵、高水位时关停（2）报警：水箱、水池水位极限报警、水泵故障报警。水泵。

（3）显示和打印：水箱、水池高、低水报警、水泵运行状态、故障报警。

图5-6生活消防水系统监控原理图
2．排污水系统监控原理
（1）监控功效：污水池，集水池高水位时开启水泵，低水位时关停水泵、。（2）报警：污水池、集水池高水位报警、水泵故障报警。

（3）显示和打印：污水池、集水池高、低水位、水泵运行状态。

（1）监视：变压器电压、电流、功率、有功功率、高压开关状态。五、电气系统监视原理1、高压回路监视原理

过限值、状态）2．低压回路监控原理（图5-7所表示） （1）监视：低压回路电压、电流、功率、有功功率、无功功率、功率原因、
频率。

（2）报警：电压、电流过限（高限、低限）报警，断电报警。

（3）显示和打印：状态、报警、计量动态步骤图（测量值、过限值、状态）。

3．照明控制
照明控制以时间或事件程序控制方法，开启或关闭按区域划分照明组。泛光灯控制以时间程序控制方法，开启或关闭该照明开关。

航空障碍灯以时间程序控制方法，开启或关闭该照明开关。

图 5-7 低压回路监控功效原理图
六、电梯/扶梯监控原理
大楼内多台电梯组成垂直通道电梯组，当任意层用户按叫电梯时，最靠近用户同方向电梯将先抵达用户层，以节省用户等候时间。电梯群控程序，能够自动检测电梯运行繁忙程度，以控制电梯组电梯开启或停止台数，节省能源。同时经过监控管理中心，在CRT图形显示器上，监视每部电梯运行状态，当电梯发生故障时，向监控管理中心报警。 1．监视：电梯、扶梯运行状态、故障报警。

梯运行。

停至程序控制指定层。 4．显示和打印：经过动态步骤图显示电梯、扶梯运行状态。打印电梯、扶梯
启/停时间及故障报警信息。

新风系统监控设计时，应将上述设置各类监控点以表格形式进行统计，如表5-1所表示，这是监控系统设计中关键一个步骤。监控点表应按楼层，自地下层开始，自下而上进行，并按DDC控制器进行划分。这个表对于监控系统报价、深化设计及系统调试全部是很有用处。

表5-1 新风系统监控点表

2．新风系统控制
（1）风机控制：风机控制有3种方法，当其动力配电箱选择开关在自动方法时，在监控系统中央工作站操作键盘启停风机或按预先设计时间程序自动控制风机启停；选择开关在手动方法时，则在机房就地启停风机，这用于风机维修调试。正常情况下，风机应运行于自动控制（启停）方法。

（2）温度控制：在冬季，当送风温度低于其设定值时，控制（PI控制方法）热水阀门开大，她送风温度达成设定值。在夏季，当送风温度高于其设定值时，控制冷水阀门开大，冬、夏季调整水阀控制特征是相反。送风温度设定值应依据空调设计，冬、夏季绐予不一样值。

（3）相对湿度控制：在冬季，依据送风相对湿度控制（PI控制方法）蒸汽加湿阀，使送风相对湿度达成设定值。

（4）防冻保护控制：在冬季，为预防盘管冻裂，当热水盘管出口水温低于没定保护温度时（通常为5℃），停风机，关新风阀，热水阀全打开。

（5）连锁控制：开机时，风机、水阀、风阀按预定程序投人工作。停机时， 风机停联锁关闭新风阀、加湿闷、冷水阀。注意，在冬季风机停机时，热水阀门应保持一定开度，以防盘管冻裂。发生火灾时，火灾自动报警系统将联动控制信号送至对应区域空调系统电控箱，自动切断对应空调系统电源。
3．新风系统监测和报警

（1）风机手动/自动开关状态及风机运行状态监测，风机运行时间累计，风机故故障报警。

（2）送风温、湿度监测，温、湿度超限报警。

（3）过滤器压差开关状态监测，过滤器阻力超限报警。

（4）防冻保护开关状态监测，防冻开关动作报警。

4．监控系统中央工作站对新风系统关键管理功效
（1）各类参数、状态、报警信息及系统动态步骤图和参数趋势统计图显示和存放。

（2）可对现场设备进行远方启停控制和调整，可修改风机启停时间表及部分设定值。

（3）统计风机累计运行时间和能量消耗。

（4）打印各类汇报和图表，包含报警汇报、风机维修提醒汇报、系统运行汇报、温湿度统计曲线、历史数据等。l
六、变风量空调系统监控
变风量空调系统控制包含变风量末端装置和变风量空调机组监控两部分，其监控原理见图5-9。变风量空调系统监控点设置

图5-9 变风量空调系统监控原理图
1．变风量末端装置有两种：单风道基础型,用于内区和串联式风机动力型(带再热)，用于外区。

（1）室内温度传感器为带温度设定功效型,故设2个AI点;
（2）压力无关型变风量末端装置进风口处有一风量检测装置AI;
（3）热水盘管控制可为开关型,也能够为增量调整型和连续调整型.此处为开关型控制、
（4）风阀控制可用1AO点或2DO点
（5）风机控制
2．变风量机组监控点设置有一部分和定风量新风系统相同,如风阀控制、水阀控制、盘管防冻保护、风机和过滤器压差监测，回风温湿度监测等，但有部分是变风量系统特有监控点。

（4）新风量监测点。

七、冷源系统监控
冷源系统组成：空调冷源系统可分为制冷机、冷冻水系铳、冷却水系统三大部分，见冷源系统监控原理图5-10。冷冻水系统包含制冷机、冷冻水泵、阀门、送回水旁通阀、分（集）水器及用户等部分。冷却水系统包含制冷机、冷却水泵、阀门、冷却塔等部分。另外，还有膨胀水箱和补水泵部分。

当冷水机组上运行模式设为自动时，机组可由监控系统桉预定程序进行启停
控制。

冷源系统中各设备在启停过程中应相互连锁，开启时次序为冷冻水泵→冷冻水电动蝶阀→冷却水泵→冷却水电动蝶阀→冷却塔电动蝶阀→冷水机组。停机次序和开机次序相反。

依据所监测冷冻水供、回水温度及流量能够计算出空调系统实际耗冷量，将其和单台冷水机组制冷量进行比较，确定应该运行机组台数，控制冷水机组启停。

在中国现在情况是绝大多数冷源系统运行情况为将应运行台数显示或打印出汇报，由管理人员完成对机组控制。

在进行运行台数控制程序设计时，要对不一样运行台数冷机冷量设置启停控制上、下限，预防冷水机组启停频繁，同时还应确保各台机组运行时间均衡。

（2）压差控制
依据冷炼水供、回水压差控制旁通阀，使压差达成设定值，确保供回水压差稳定。压差设定值由空调设计确定，并依据现场实际运行情况进行调整。

（3）冷却塔风机控制依据冷却水进口温度Ｔ３控制冷却塔风机台数，使冷却水进口温度满足冷水机

组要求。在控制程序设计时，要考虑控制风机启停冷却水温度上、下限，并依据风机数量将其设计为阶梯级形式。

（4）补水泵控制
依据空调水膨胀水箱液位启停补水泵，绐冷冻水系统补水，低液位启泵，高液位停泵。 两台水泵互为备用，井且控制程序应确保两台水泵运行时间均衡。

２．冷源系统监测和报警
（1）各类水泵手动／自动开关状态及水泵运行状态监测，水泵运行时间累计，水泵故障报警。

（2）冷冻水和冷却水水流开关状态监测。

（3）冷水机组运行状态监测，运行时间累计，机组故障报警。

（4）冷却塔风机手动／自动开关状态及风机运行状态监测，运行时间累计，风机故障报警。

（5）各蝶阀状态监测及故障报警。

（6）冷冻水供、回水温度和冷却水进、出口温度监测，冷却水进口温度超限报警。

（7）冷冻水供、回水压差监测，压差超限警报。

（8）冷冻水回水流量监测。

（9）澎胀水箱液位监测，超高液位及低液位报警。

３．中央工作站对冷源系统关键管理功效
（1）上述各类参数、状态、报警信息及系统动态步骤图和需运行设备台数显示。

（2）可对现场设备进行远方启停控制和调整，可修改设备启停时间表及部分设定值。

运行设备台（3）统计各设备累计运行时间和能量消耗。（4）打印各类报表和图表，包含报警汇报、系统运行汇报，耗冷量汇报、需

作为流量计安装段。对此，在空调系统设计阶段就应给考虑，并预留出流量计安数提醒汇报等。

装具体位置。不然，将可能出现满足不了流量计安装要求，造成流量测量数据不准情况。

八、热源系统监控
热源系统组成系统由热交换器、热水泵、旁通阀等部分组成，其监控原理图5-11所表示。

１．热源系统监控点设置
（１）热交换器一次侧供、回水温度监测，一次水调整阀控制。若一次测热源为蒸汽，则应将调整阀社在供汽管上。

（２）热交换器二次侧出水温度监测，二次侧蝶阀控制和状态监测。

（３）热水供、回水总管温度及流量监测。供、回水压差监测和控制。（４）热水泵监控点设置和冷冻水泵相同。水流开关状态监测。

对于（３）项中监控点能否和冷源系统中对应监控点适用，取决于水系统设计。当适用时，压差设定值冬、夏不一样，通常夏季压差控制值高于冬季。

图5-11热源系统监控原理图
2．热源系统控制
（1）监控系统按设定程序启停热交换设备，包含水泵、调整阀、热交换器。开启时先开热水泵，后开蝶阀。

决定运行交换器台数，自动启停热水泵及热交换器。控制程序应确保各台热交换器及水泵运行时间均衡。依据热水供、回水温度及回水流量，计算实际耗热用电量，由台数控制程序

保供、回水压差稳定。3．热源系统监测和报警
（1）热交换器一、二次侧水温监测，超限报警。

（2）热水供、回水温度及回水流量监测。

（3）热水供、回水压差监测，超限报警。

（1）电动蝶阀阀位监测•、，故障报警。

（4）热水泵手动、自动开关状态及运行状态监测，运行时间累计，水泵故障报警。

（5）水流开关状态监测。

（6）中央工作站对该系统关键管理功效和冷源系统相同。

九、生活给水系统监控
生活给水系统组成包含水泵、高位水箱及蓄水池，图5-12为其监控原理。

图5-12生活给水系统监控原理图1．生活给水系统监控点设置
（1）高位水箱溢出液位、高液位和低液位监测。

（2）蓄水池溢出液位和低液位监测。

（3）给水泵控制，水泵工作模式选择开关状态、运行状态和故障报警监测。

2．控制
依据水箱液位启停给水泵，低液位启泵，高液位停泵，两台水泵互为备用。

台水泵运行时间应均衡。 3．监测和报警 两
（2）统计水泵累计运行时间和能量消耗。

（3）可对水泵进行远方启停控制。

（4）打印各类汇报，包含报警汇报、水泵维修提醒汇报、系统运行汇报、历史数据等。

十、污水系统监控
污水系统监控原理图5-13所表示。

图5-13污水系统监控原理图
1．污水池和排污泵监控点设置
监控点设置三个液位监测点为低液位、高液位及超高液位，
2．监控功效
污水池（井）高液位启泵、低液位停泵，污水池仅超高液位报警。

十一、高压系统监测
图5-14为lOkV高压系统监测原理图，有两路高压进线，两路出线供两台变压器。

1．高压系统监测点设置
（1）2、4、5、7、9号柜开关状态及故障报警监测。

（2）在4号和7号处设变压器高温和超高温报警信号监测点。

（3）监测两路进线电压、电流、功率和频率。

2．监测功效
（1）监测：电压、电流、功率、频率、开关状态。

（2）报警:开关故障报警、变压器高温和超高温报警。

（3）显示和打印:上述各类参数可在中央工作站显示器上显示，耗电量以柱状图方法显示和打印，打印报警汇报及系统运行报表等。

十二、低压系统监测
图5-15为低压系统监测原理图，低压系统监测点设置（1）进线柜和母联柜开关状态及故障报警监测.

（2)两路进线电压、电流、功率因数及有功功率，（或KWh）监测。

图5-14高压系统监测原理图

图5-15 低压系统监测原理图
十三、照明系统控制
照明系统控制现在有两种方法，一个由建筑设备监控系统对照明系统讲行监控,监控系统中DDC控制器对照明系统相关回路按时间程序进行开关式控制。在系统中央工作站可显示照明系统运行状态、打印系统运行报表等。这是现在常见一个方法。

另一个方法是采取智能照明控制系统对建筑物内各类照明进行控制和管理，
系统含有智能化多功效控制，节能，可延长灯具寿命，简化布线，便于功效修改，提升管理水平等优点。故而它能提供愈加好照明环境，提升照明质量，能和灯具并将智能照明系统和建筑设备监测系统进行联网，实现统一管理。智能照明控制
放性，可提供和建筑设备监测系统相连接接口和软件协议。系统中各元件内均设
有微处理器和存放单元，各元件之间经过一对非屏蔽双绞线进行信息传输，完成
对照明及相关设备控制。

C-Bus照明系统由输入、输出及系统三部分组成。输入部分功效是将外界控制信号转换为系统信号作为控制依据，它包含输入键、场景控制器、红外遥控器、亮度传感器、红外线探测器、定时单元、辅助输入单元等。

输出部分任务是接收总线上控制信号，控制对应负荷回路，实现照明控制。输出单元包含模拟输出单元、不一样回路继电器和调光器等。

系统部分是指供电单元、系统网络、PC机及其接口。在系统监测软件支持下，经过计算机可对照明系统全方面地进行实时监测。

图5-16 C-Bus 照明控制系统