建筑物自动化与综合布线系统的设计

一、概述

建筑物楼宇自动化系统与综合布线系统是智能建筑的重要组成部分,它关系到智能建筑的智能化程度及水平。楼宇自动化系统是将建筑物内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的,构成综合系统。综合布线系统是建筑物内部之间的传输网络,它能使建筑物内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理等系统彼此相连,也能使建筑物内的通信网络设备与外部的通信网络相连。

二、楼宇自动化系统

楼宇自动化系统是运用计算机数据处理、自动测量及控制技术,对智能建筑内的各种分散的机电设备、消防和保安设备装置进行自动控制和统一管理；集中管理、分散控制”这一智能建筑的最新控制理念及节约能源,提高工效的目的。

(一)楼宇自动化系统将实现如下主要功能:

1.中央空调系统的监控管理

(1)监视控制整个大厦的空调系统(包括:风机盘管控制、冷热水泵旁通控制、冷却水塔进水控制等;

(2)通过冷冻水的供/回水温度和流量测量、自动计算出空调系统的冷负荷,并在楼宇自动化系统的CRT上显示;

(3)根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数,以达到最佳的节能效果;

(4)测量并自动控制冷冻水系统供/回水总管的差压,维持系统要求的差压值;

(5)冷冻水泵/冷却水泵的联锁控制,当一台冷冻水泵发生故障时,自动投入备用水泵;

(6)监控空调系统的如下设备:空调柜机、风机盘管、新风机组、排风机(含正压风机)、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、冷冻水膨胀水箱。

2.给排水系统的监控管理

(1)楼宇自动化系统将监控给排水系统的所有水泵的运行状态；

(2)楼宇自动化系统将对给排水系统的设备运行时间、状态、水量、压力值进行记录；

(3)当水泵出现故障时,楼宇自动化系统会通过联锁控制备用泵自动投入运行；

(4)监控给排水系统的如下设备:生活给水泵、消防给水泵、自动喷淋泵、稳压水泵、排污泵、屋顶水池、地下水池、污水池、给排水监控系统。

3.供配电监控系统

变配电系统正常运行,可靠供电是智能大厦安全使用的保证。因此,智能大厦的控制中心要控制、监视、记录供电系统的运行情况,主要包括:

(1)高压系统:进线与蹭联络断路器状态控制监测、电压、电流、频率、有功功率、无功功率、变压器温度及故障状态显示与报警；

(2)低压系统:进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、功率因数、重要输出支路断路状态监控、故障情况显示、报警;

(3)直流系统:交流电源主进线断路器控制、直流输出、电压、电流及故障状态显示报警；

(4)发电机系统:发电机启动、供电、主断路器状态、电压、电流、频率、转速、油箱位高低、水温等显示、故障报警、断路器状态控制；

(5)照明系统:根据大厦内的使用功能、分成不同的区域照明,如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、航空障碍灯照明、室外环境照明等,按照时间顺序及使用需要,由中央监控系统控制开、关状态,故障显示。

4.保安自动化系统

楼宇自动化系统将监控保安系统的如下设备:门禁系统、闭路电视系统、防盗报警系统、巡更系统。

5.能量管理

楼宇自动化系统将对整个大楼的用水量、用电量进行计量累计。

6.各类参数超限时,进行声光报警。

(二)楼宇自动化系统的硬件、软件的配置

1.楼宇自动化系统的硬件主要由下列几部分组成:

(1)建筑物监视系统:提供一个以windowNT环境下的人机接口界面,为工程师提供应用程序的编制平台,为操作人员提供直观和快捷的操作界面。中央管理机实现对个系统的集中监测、管理与最优控制。

(2)建筑物控制系统:对所需的模拟量输入/输出(AI/AO)和数字量输入/输出(DI/DO)进行现场监视和控制。

(3)建筑物防火及保安系统:实现出入控制,保安监视和控制,集成摄像控制,火灾报警等功能。

(4)分布式输入/输出模块:将所需的模拟量信号和数字量信号引入楼宇自动化系统并进行A/D转换,将所需的模拟量和数字量从楼宇自动化系统引出并进行D/A转换之后引至各类执行机构。

(5)智能化房间控制系统:实现可靠的单一房间温度控制和空气流量控制,通过诸如加压/减压,夜间净化,早晨预热以及终端调节风量等方式以最大限度地节省能源。

2.楼宇自动化系统软件的配置有:

(1)身份鉴别软件:只有操作员身份密码,才能行使操作员职责范围内的指令。

(2)常规记录软件:负责常规记录资料的处理、显示、打印。

(3)节能控制软件:根据室外的温度相对湿度,充分发挥自然潜力,控制空调系统的运行、节约能源。

(4)运行时间累计、维修记录软件:在设备累计运行时间超过设定值时,进行报警,这是供预防性维修保养用的。

(5)故障报告软件:负责设备的故障报警,以及故障的显示和打印记录。

(6)最大负荷限制软件:当实际负荷超过额定的极限值时,发出报警信号,同时切除预定可以切断的负荷,减少电费的开支。

三、综合布线系统

结构化综合布线是将大厦中办公自动化、通信自动化、楼宇管理自动化综合成一个结构统一材料相同、统一管理的完整体系。它利用高品质的无屏蔽双绞线取代传统的同轴电缆和专用线缆,解决了数据高速传输、降低线间串扰和电磁辐射干扰等难题。利用型号齐全的适配器,将弱电系统纳入到结构化综合布线系统中来。它的构成主要有:

(1)工作区布线:把终端设备连接到信息插座,一般是永久性的。

(2)水平布线子系统:从楼层配线架至各信息插座,包括信息插座、水平电缆(光缆)及其它在楼层配线架上的机械终端、插接软线和跳线。

(3)主干线系统:指设备间(主配线架)至配线间(楼层配线架)之间的主干电缆及配线设备。

(4)通信引出端(信息插座):每个工作区宜设两个或两个以上的信息插座,其中最少有一个作为数据通信用。

(5)接口:每个布线子系统的端部都有相应的接口,用以连接有关的设备,如电话主机、主计算机、信息插座等。

(6)设备间:是安装网络进出线设备、互联设备、主机设备和保护设备的用房,应有足够的安装空间。应靠近弱电竖井设置。

(7)配线间(交换间):每层配线间数量按与最远点信息插座的距离不大于75m配置。配线间内的设备为有源设备,就设电源插座(AC220V)。

四、楼宇自动化系统与综合布线

系统的应用茂名某生产调度大楼是一座专业性强、技术性很高的建筑,一方面机电设备多,技术性能复杂,管理工作已非人能就对;另一方面舒适的工作环境和有效的管理是提高生产力和降低成本的有效保证,因此本大楼的自动化系统与综合布线系统均要求较为先进。

1.楼宇自动化系统选用当今最新技术、系统操作灵活的美国HONEYWELL公司生产的EXCEL5000系统。该系统是一个高度集成化楼宇自动化系统,系统中各个设备可以交互作用,以符合集成化的要求,可把空调自控、节能管理、照明控制、出入控制、防火与保安等多种系统综合线一个网络。

2.综合布线系统:该调度大楼的综合布线设计应具有开放性、灵活性、可扩性,根据业主的使用要求设计有语音、数据、保安、对讲传呼系统,用铜芯线缆组网。系统工作站(区)信息终端每20m23~4个,每个信息终端均有独立的水平配线电缆(4对排屏蔽又绞电缆)引至楼层配线架,每一个工作站的干线电缆不少于3对双绞线。

总之,楼宇自动化系统与综合布线系统在我国的实施还是处于起步阶段,还有很多不健全及不完善之处,值得我们电气工作者不断摸索、探讨。

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