監(jiān)理工程師:現(xiàn)代化大廈的樓宇自動控制(二)

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3.3送風(fēng)機組送風(fēng)機組工作情況與新風(fēng)機組大體相同。區(qū)別只有兩點:其一,送風(fēng)機是為地下車庫送新風(fēng)的,不需要調(diào)節(jié)濕度;其二,送風(fēng)機組在發(fā)生火災(zāi)事故時必須啟動,當(dāng)消防系統(tǒng)啟動送風(fēng)機時,新風(fēng)閥必須隨之全開。為此,我們使用控制風(fēng)機啟/停的主接觸器的輔助觸點的開/閉來控制新風(fēng)閥的開/關(guān)。
    3.4冷凍與冷卻水系統(tǒng)冷凍/冷卻水系統(tǒng)由冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、分水器、集水器和冷凍機組等組成。要監(jiān)控的數(shù)據(jù)點數(shù)量多、類型復(fù)雜。我們利用一臺MEC-40、若干模塊、若干前端設(shè)備加上我們在Insigh基礎(chǔ)上開發(fā)的軟件完成這些設(shè)備的監(jiān)控工作。具體控制情況如下:冷凍/冷卻水系統(tǒng)由軟件控制,嚴(yán)格按規(guī)定的順序和時間間隔啟/停各種設(shè)備,我們的控制順序如下:開機:開冷卻水閥門—開冷卻塔風(fēng)機—開冷卻水泵—開冷凍水閥門—開冷凍水循環(huán)泵—開冷凍機組。
    關(guān)機:關(guān)冷凍機組—關(guān)冷凍水循環(huán)泵—關(guān)冷凍水閥門—關(guān)冷卻塔風(fēng)機—關(guān)冷卻水泵—關(guān)冷卻水閥門。
    冷凍機組運行時,隨時檢測冷凍/冷卻水的水流狀態(tài),一旦有冷凍或冷卻水停止流動,立即停止冷凍機組運行,以免結(jié)冰,造成冷凍機組損壞的嚴(yán)重后果。我們的程序不但可以控制每臺冷凍機組的啟/停,而且還可以使整個冷站達到最低能耗,達到最低的主機折舊率。在管道的適當(dāng)位置設(shè)置溫度傳感器,以測量空調(diào)水供/回水溫度,根據(jù)程序或管理的日程安排自動開關(guān)冷凍機組;根據(jù)管理的要求自動切換4臺機組的運行次序,累計每臺機組運行時間,自動選擇運行時間最短的機組運行,使每臺機組運行時間基本相等,以延長機組使用壽命。自動監(jiān)測各關(guān)鍵設(shè)備的運行狀態(tài),故障報警,并按照實際情況自動啟動備用設(shè)備;根據(jù)總管水流量及供/回溫度,計算系統(tǒng)總負荷來控制空調(diào)機組的運行臺數(shù)。當(dāng)負荷大于一臺機組的15%,則第二臺機組運行。
    我們在分水器和集水器之間安裝了旁通調(diào)節(jié)閥,并在供/回水管路上分別安裝了壓力傳感器,根據(jù)冷凍機組供/回水壓力差來調(diào)節(jié)冷凍水旁通閥開度。確保冷凍水系統(tǒng)供水壓力穩(wěn)定。
    我們在冷卻水的供/回水總管之間安裝了旁通調(diào)節(jié)閥,通過調(diào)整冷卻塔風(fēng)機運行臺數(shù)和冷卻水供/回水旁通閥開度,使冷卻水供/回水溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。
    補水泵的啟停也是由程序控制的。監(jiān)測膨脹水箱水位,當(dāng)水位降到低啟動補水泵,當(dāng)水位上升到標(biāo)準(zhǔn)水位時停補水泵。在實現(xiàn)自動控制的同時,在中央控制計算機上顯示膨脹水箱的水位和補水泵的運行狀態(tài),并可做到超低水位報警。
    3.5熱換站熱換站與冷凍系統(tǒng)共用一個MBC-40.我們在管路的適當(dāng)位置安裝了溫度傳感器和熱水調(diào)節(jié)閥。監(jiān)測熱換器二次側(cè)的供水溫度,程序?qū)⒋藴囟群驮O(shè)定值進行比較,采用比例積分微分算法閉環(huán)調(diào)節(jié)換熱器一次側(cè)的供水流量。在保證供熱要求的情況下,盡可能地節(jié)約能量。
    3.6給排水用水位開關(guān)監(jiān)測生活水池的水位,根據(jù)設(shè)定的高低水位控制供水閥的開/關(guān)。水位降到低水位時開閥,升到高水位時關(guān)閥,并做到超低水位(水池將無水)和超高水位(水將溢出)報警。 根據(jù)供水管路的壓力,控制供水泵的啟停,監(jiān)測供水泵的運行狀態(tài),故障時報警。用水位開關(guān)監(jiān)測各積水坑的水位高/低,當(dāng)達到高水位時啟動排污泵,當(dāng)水位下降到低位時停泵。每個積水坑中有兩個排污泵,程序每次都選擇累計運行時間少的泵運行,以確保設(shè)備使用均衡。為防止因排污泵等故障,造成污水溢出,我們監(jiān)測了超限報警水位,當(dāng)達到此水位時,系統(tǒng)將報警,以便工作人員及時處理。
    3.7熱風(fēng)幕沈陽房地產(chǎn)交易中心大廈采用的是電熱幕,這種電熱幕要求電熱器關(guān)閉后,風(fēng)扇要繼續(xù)工作2-3min,以免余熱散發(fā)不出來,造成損壞。廠家提供的電熱幕有兩個按鍵,分別控制電熱器和風(fēng)扇,可在現(xiàn)場手動操作。 樓控系統(tǒng)若想控制熱風(fēng)幕有兩種方法:其一是用控制器分別控制電熱器和風(fēng)扇。從技術(shù)上講很容易,但要增加一倍的控制點,而控制器的價格又很高,每增加一個控制點,將增加一千元左右的投資,建設(shè)方難以接受。另一種方法是將熱風(fēng)幕的供電回路分為主回路和輔助回路,主回路為電熱器供電,輔助回路為風(fēng)扇供電。重新設(shè)計一套控制回路,使主回路一接通,輔助回路隨之立即接通,而當(dāng)主回路繼開時,輔助回路延遲一段時間才斷開。這樣做既達到了控制要求,也節(jié)省了投資,所以我們選擇了這種方法。一項,就為沈陽房地產(chǎn)交易中心節(jié)省了近四萬元。在樓控中心計算機上,程序首先采集環(huán)境溫度,當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定值(我們定為IOC)時,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間表控制每臺熱風(fēng)幕的啟停,并顯示熱風(fēng)幕的工作狀態(tài)。當(dāng)有特殊情況時,在現(xiàn)場和樓控計算機上都可對熱風(fēng)幕進行手動啟停。
    3.8照明我們利用MBC、DPU、計算機和軟件配合,對每一回路按預(yù)先設(shè)定的時間表進行控制。必要的時候,在現(xiàn)場和樓控計算機上都可對每一路燈進行手動開/關(guān)。對公共走廊和泛光照明也實現(xiàn)了光控制。即:當(dāng)該處較亮?xí)r不開燈。每一路燈的狀態(tài)可在計算機上顯示,并可累計開燈時間。為防止突然燈滅,我們用數(shù)字輸出點的常閉觸點控制燈回路。
    3.9變配電我們監(jiān)測了全部4臺變壓器的輸出功率、功率因數(shù)、用電量和次級回路每相電壓、電流,并可按時間累計這些數(shù)值。當(dāng)出現(xiàn)過壓、欠壓、過流等異常情況時報警。所監(jiān)測的各項參數(shù)均可在樓控計算機上顯示。
    3.10風(fēng)機盤管由于風(fēng)機盤管在空調(diào)系統(tǒng)中只起微調(diào)作用,各個房間對溫度的要求也不統(tǒng)一,很難集中控制。而且,可通訊的風(fēng)機盤管控制器的價格是普通型的數(shù)倍(362個風(fēng)機盤管控制器將增加相當(dāng)多的投資),從性能價格比來看,至少在現(xiàn)階段,采用連網(wǎng)集中管理分散控制風(fēng)機盤管的方式意義不大。所以我們在風(fēng)機盤管所在房間安裝了手動風(fēng)機盤管控制器,由各房間人員自行調(diào)節(jié)。但考慮到節(jié)能,我們將這些風(fēng)機盤管分為4組,每組由計算機來控制其電源和水閥,避免樓內(nèi)無人時還有許多風(fēng)機盤管開著造成浪費。
    3.11排風(fēng)機這些排風(fēng)機平時用作排風(fēng),火災(zāi)時用作排煙。為了便于設(shè)備的集中管理,我們在不影響消防系統(tǒng)的情況下,對每臺排風(fēng)機進行啟??刂?,使其按一定的時間間隔定時啟/停。必要的時候,在現(xiàn)場和樓控計算機上都可讓每臺風(fēng)機進行手動啟/停。計算機上可對每臺風(fēng)機的運行狀態(tài)和故障狀態(tài)進行監(jiān)視,累計運行時間。
    4、樓宇自控中央管理計算機
    樓控中央控制計算機上安裝了樓控管理軟件,我們在此軟件基礎(chǔ)上進行了二次開發(fā),使其和各控制器實現(xiàn)通訊,完成對各控制器的管理。各種機電設(shè)備都是在現(xiàn)場控制器MBC、MEC的程序控制下工作的,但必要時,在樓控中央控制計算機上可以隨時改變?nèi)我庠O(shè)備的啟停狀態(tài)。在屏幕上可以實現(xiàn)三維圖像顯示每臺設(shè)備的系統(tǒng)圖,如:冷水機組、水泵、空調(diào)機組等?,F(xiàn)場控制器隨時與樓控中央控制計算機交換數(shù)據(jù),樓控中央控制計算機可顯示所有測量點如溫度、流量、壓力、壓差等動態(tài)趨勢圖,可監(jiān)視各設(shè)備的工作狀態(tài)和故障報警。一旦有報警發(fā)生,現(xiàn)場控制器將做好保護動作,計算機發(fā)出聲音,同時在屏幕上顯示出報警位置和性質(zhì),以提醒工作人員及時處理??纱蛴≥敵鲎詣佑涗浖翱照{(diào)系統(tǒng)負荷,并可根據(jù)管理部門要求以不同時段累計負荷情況并打印。
    5、所取得的效果與同等規(guī)模,不采用樓宇自動化控制的大廈相比
    (1)可節(jié)約電能30%以上;
    (2)可節(jié)約60%人力;
    (3)延長設(shè)備使用壽命;
    (4)可以更充分地滿足用戶需求。