淺述樓宇設備自控系統的有效監控

摘 要：樓宇設備自控系統，簡稱BA系統，它是一臺以微機做為中心，利用符合工業標準的網絡，通過特定的末端設備，與分布在監控現場的區域智能分站（即DDC）相互連接，從而完成對樓宇機電設備集中監控和管理。該系統主要監控和管理的設備包括空調冷熱源系統、空調新風系統、高位水箱給水系統以及照明系統等。

關鍵詞：樓宇設備；自控系統；安裝；監控

監控范圍包括空調冷熱源系統、空調新風系統、高位水箱給水系統以及照明系統等的樓宇自控系統，主要目的是對大樓內部所有機電設備的運行與故障報警、暖通系統的協調運作進行監視，以及對大樓空調通風系統、公共水電照明系統等的智能化運行進行控制，從而致力于為樓宇創造出一個節能、高效、舒適以及性價比高的溫馨環境。

1 樓宇設備自控系統的簡介

樓宇設備自控系統，簡稱BA系統，它是一臺以微機做為中心，利用符合合工業標準的網絡，通過特定的末端設備，與分布在監控現場的區域智能分站（即DDC）相互連接，從而完成對樓宇機電設備集中監控和管理[1]。作為基于現代控制論中分布式控制理論而設計的集散型系統，樓宇設備自控系統是具有將操作、管理和分散集等控制功能綜合在一起的監控系統。該系統主要是采用現代計算機技術對建筑物內大多數機電設備進行全面有效的監控和管理，從而使得建筑物內所有設備均處在節能、高效、合理以及科學的運行狀態之中。樓宇設備自控系統包括三級網絡，并將一臺微機工作站設置在上層一級，將若干臺區域智能分站（即DDC）設置在中層一級，并將若干末端設備設置在下面一級，系統的設備包括各種傳感器，如溫度、濕度、流量、壓力、水位、功率、功率因數以及電壓等變送器和傳感器，以及一些執行器件包括風門、閥門以及調節閥[2]。樓宇設備自控系統全面、有效的對建筑物大多數機電設備進行合理地監管，其監管的內容包括監測冷凍機組、給排水回路、電梯系統、空調系統、變配電高低壓回路、各種水泵、照明回路等等的運行狀態以及對其啟停的控制，對變配電高低壓回路和電梯系統的故障報警。

2 樓宇設備自控系統控制對象

樓宇自動化系統監控的對象有空調子系統、給排水子系統、送排風子系統、變配電子系統、配電照明子系統以及電梯子系統等。

因為建筑物具有較多的公共場地，并且具有很大的運營耗能及空調、照明等設備的負荷變化量，因而需要嚴格監控整個樓宇內的耗能設備。據相關統計知，在整個建筑物中耗能最大的中央空調系統所消耗的能量，在建筑總耗能中所占的百分比高于60%。集中央空調系統與智能化系統為一體的智能建筑機電集成的中央空調系統，是通過對中央空調的優化設計以及合理配置設備而形成的智能化機電系統[3]。它是在保證樓宇功能符合要求的前提下，利用智能化系統的精確控制，對溫度等參數進行系統優化和對多級功率進行合理調節，從而達到良好的節能效果，大幅度降低能耗及人工操作，從而為企業帶來良好的效益。

首先，中央空調的組成結構包括中央空調冷熱源裝置。冷熱媒傳送管道以及中央空調末端裝置等，其冷熱量輸送媒介為循環水。該設備主要是利用水泵以及保溫管將符合中央空調工作所需溫度的水輸送至各個房間。其次，給排水系統作為任何建筑都不必可少的部分，包括生活排水系統、消防系統以及生活給水系統等[4]。再次，利用相應的設備對室內的溫度加以更換或者對室內進行升降溫的送排風系統，也是樓宇建筑所不可缺少的設備。最后，將電力系統從高壓變電站輸送到用戶端的配電照明系統以及用戶生活所必須的電梯系統等設備的有效監控，同樣是樓宇設備自控系統所必須要控制的對象。

3 樓宇設備自控系統的控制方案

3.1 空調子系統。本子系統的組成結構包冷凍機房設備和末端裝置，其中冷凍機房設備主要包括空調水循環泵、冷水機組、冷卻水泵、冷卻塔、旁通管路系統以及熱交換器等；末端裝置主要包括新風機、空調機以及風機盤管等。

空調子系統的主要功能為：第一，對空調水循環泵、冷卻塔風機、冷凍機組啟停順序以及冷卻水泵等的手動、半自動以及全自動的邏輯控制需要嚴格依照冷凍機組運行要求進行。

第二，為了給熱交換器以及冷凍機組的半自動及全自動啟動、停止以及臺數控制提供有效的數據作為依據，需要利用空調供回水溫差以及空調水流量即時地對系統制冷或制熱量進行計算，并實時地顯示出系統的負荷率。

第三，由于末端裝置對溫度的控制采取的是調節閥的方式，并且采取變流量的空調水系統，因而為確保設備在最佳工況運行，需要讓冷凍機組蒸發器通過的水流量保持恒定。對水泵的Q-H特性分析可知，其流量與壓差在一定范圍內成近似的線性關系，所以該子系統可以通過對空調供回水壓差的檢測，并將其值與設定值做比較，再利用對旁通閥的調節從而保持恒定的流量。

第四，為保證冷水機組冷媒壓力保持在一定的范圍，從而實現節能的效果，可以通過對冷卻水溫度的檢測達到對冷卻風機啟停的控制。

第五，為達到對空調子系統良好的控制效果，可利用時間程序實現對空調機開關的控制，同時可利用室溫以及設定值實現對空調機水閥開度的控制，并且需要實時監測空調機濾網兩側的安裝壓差，以防止其被堵塞。

3.2 給排水子系統。給排水系統主要是監測集水坑以及生活水箱的水位，在根據設定值，對相應水泵的啟停進行控制，同時還可以在現場進行手動或者在中央站進行遙控操作，并且能夠采取圖形的方式在中央控制站對水位情況及水泵狀態實時地加以顯示，以及提供水泵故障報警、高低水位報警等。

3.3 熱交換器系統。熱交換器系統包括空調熱交換器以及生活熱交換器系統兩種，前者是利用室外溫度及系統采暖運行指令來實現熱交換系統的啟停，并依據熱水回水溫度以及時間程序對熱交換器的開啟數量加以確定；而后者主要是利用時間程序以及生活熱水系統等實際需求來實現對熱交換器的啟停。

3.4 變配電子系統?？茖W統計高低壓控制柜切換開關的電流、電壓、頻率以及功率因數等數值，從而有效實現對設備的狀態監視和過限報警。同時，對交聯開關的切換狀態、動力設備的聯動控制、變壓器設備的溫度等進行實時監控，從而實現對系統的節能控制。

3.5 照明子系統。按照需要將建筑物內的照明設備分成若干組別，并根據時間區域程序對開關進行設定，確保系統具有良好的節能作用。對照明設備作相應的聯運配合，當出現火警時，關閉聯運照明系統，并將應急燈打開。

3.6 電梯子系統。保持與電梯系統的網絡通訊相連接，從而實時地對電梯系統進行監控，以便電梯出現故障時能夠及時向管理中心報警。

4 結束語

樓宇設備自控系統是一臺以微機做為中心，利用符合工業標準的網絡，通過特定的末端設備，與分布在監控現場的區域智能分站（即DDC）相互連接，從而完成對空調冷熱源系統、空調新風系統、高位水箱給水系統以及照明系統等進行合理監控，從而為樓宇創造出一個節能、高效、舒適以及性價比高的溫馨環境。

參考文獻

[1]葉南山，葉放.某樓宇設備自控系統的安裝與監控[J].制冷，2012，31（1）：102-103.

[2]韓國華.樓宇設備自控系統工程實施與驗收[J].山西建筑，2003，29（2）：140-141.

[3]黃海燕.樓宇設備自控系統應用分析[J].當代建設，2003，（6）：89.

[4]曹舒眉.智能大廈節能管理的措施和方法[J].中國勘察設計，2006，（5）：12-14.

作者簡介：蔣偉（1967，4-），男，籍貫：江蘇省江陰市，現職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：電子信息。