主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室BA操作臺(tái)的研發(fā)與設(shè)計(jì)2021-10-14

建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室BA操作臺(tái)的研發(fā)與設(shè)計(jì)

一、建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室設(shè)備,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室裝置,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室前言
當(dāng)今，世界各地的建筑管理部門為了使其客戶擁有更舒適的環(huán)境而正在尋找創(chuàng)建完美室內(nèi)環(huán)境的方法，他們?cè)絹?lái)越注重于通過(guò)優(yōu)化控制提高管理水平和環(huán)境質(zhì)量的可調(diào)性。智能建筑向人們提供全面的、高質(zhì)量的、快捷的綜合服務(wù)功能，它是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶，是建筑藝術(shù)與信息技術(shù)完美的結(jié)合。樓宇自控系統(tǒng)(Building Automation System，簡(jiǎn)稱BAS)是智能大廈的一個(gè)重要的組成部分。它的監(jiān)控范圍通常包括空調(diào)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。
當(dāng)前隨著建筑物的規(guī)模增大和標(biāo)準(zhǔn)提高，建筑內(nèi)需要安裝的機(jī)電設(shè)備數(shù)量也急劇增加，這些設(shè)備分散在建筑物的各個(gè)樓層和角落，若采用分散管理，就地監(jiān)測(cè)和操作將占用大量人力資源，有時(shí)幾乎難以實(shí)現(xiàn)。如采用樓宇自控系統(tǒng)，利用現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有機(jī)電設(shè)備的集中管理和自動(dòng)監(jiān)測(cè)，就能確保樓內(nèi)所有機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行，同時(shí)提高大樓內(nèi)人員的舒適感和工作效率。
實(shí)訓(xùn)中心BA實(shí)訓(xùn)室開發(fā)就是應(yīng)目前這種應(yīng)用形式而設(shè)計(jì)的一個(gè)模擬BA系統(tǒng)操作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)樓宇監(jiān)控系統(tǒng)各子系統(tǒng)的模擬監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)學(xué)員對(duì)BA各子系統(tǒng)的熟悉、實(shí)現(xiàn)對(duì)BA系統(tǒng)的操作、調(diào)試。從而掌握整個(gè)BA系統(tǒng)的控制。
二、建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室設(shè)備,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室裝置,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)
本次實(shí)訓(xùn)中心BA實(shí)訓(xùn)室由一個(gè)培訓(xùn)用Siemens的APPOGEE系統(tǒng)的MEC200系列控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬演示板上各BA子系統(tǒng)的監(jiān)控。此次模擬臺(tái)的BA控制系統(tǒng)主要由空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)組成。
1.各系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)的操作功能
（1）空調(diào)系統(tǒng)
第一個(gè)系統(tǒng)為空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)是BA控制系統(tǒng)中最主要的監(jiān)控對(duì)象，所以在BA培訓(xùn)中也應(yīng)該是最主要的培訓(xùn)內(nèi)容，因此采用了比較大的版面來(lái)做教學(xué)用，培訓(xùn)的目的是使學(xué)員認(rèn)識(shí)一般空調(diào)的原理，理解一般空調(diào)中的監(jiān)控點(diǎn)位，熟悉一般空調(diào)中BA監(jiān)控末端設(shè)備等。首先BA系統(tǒng)用（印刷模擬板）彩色紙打印出一個(gè)典型的空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)圖，圖形象的表現(xiàn)了一個(gè)典型空調(diào)系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)和功能，方便對(duì)學(xué)員的教學(xué)和教師的講解。具體模擬示意圖如圖1：

圖1

模擬系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)功能：在預(yù)定時(shí)間程序下控制空調(diào)機(jī)組的啟停，可根據(jù)要求臨時(shí)或者永久設(shè)定、改變有關(guān)時(shí)間表，確定假期和特殊時(shí)段空調(diào)的啟停(DO)。這里通過(guò)一個(gè)小風(fēng)扇來(lái)模擬風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。
溫濕度控制：通過(guò)安裝在送風(fēng)風(fēng)管上的風(fēng)管溫濕度傳感器測(cè)量送風(fēng)溫濕度(AI)。
根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定的送風(fēng)溫度與設(shè)定的溫度值，當(dāng)送風(fēng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，開大冷水閥開度以達(dá)到降溫的功能；冬季來(lái)調(diào)節(jié)水閥開度當(dāng)送風(fēng)溫度低于設(shè)定值時(shí)開啟電加熱控制來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度以滿足控制區(qū)域內(nèi)溫度的要求，同時(shí)節(jié)約能源。
根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定的送風(fēng)濕度與設(shè)定的濕度值來(lái)開啟電加濕控制，以滿足送風(fēng)濕度的需求。由于實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)在模擬實(shí)驗(yàn)中溫濕值是一定的，所以溫濕的調(diào)節(jié)控制將通過(guò)軟件改變?cè)O(shè)定值來(lái)達(dá)到模擬運(yùn)行的效果。
狀態(tài)監(jiān)測(cè)：通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)模擬啟動(dòng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)(DI)；通過(guò)空調(diào)控制柜的手自動(dòng)切換開關(guān)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)的手自動(dòng)狀態(tài)信號(hào)(DI)；通過(guò)安裝壓差開關(guān)，監(jiān)測(cè)初效過(guò)濾網(wǎng)兩側(cè)壓差，根據(jù)設(shè)定值產(chǎn)生阻塞報(bào)警信號(hào)，提示清洗過(guò)濾網(wǎng)，提高過(guò)濾效率。一般壓差設(shè)定值為20-300Pa，可調(diào)報(bào)警范圍(DI)。
具體空調(diào)系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)以下設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)：模擬輸入點(diǎn)（AI）送風(fēng)溫濕度點(diǎn)（采用溫濕度傳感器實(shí)物）；模擬輸出點(diǎn)(AO)新風(fēng)閥控制（采用風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器實(shí)物）、回風(fēng)閥控制（風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器實(shí)物）、冷水盤管閥門驅(qū)動(dòng)器控制（閥門驅(qū)動(dòng)器實(shí)物）、電加熱開關(guān)控制（控制用小指示燈來(lái)代替）、加濕器模擬控制（控制量用小燈亮度或模擬條來(lái)顯示）；數(shù)字輸入點(diǎn)(DI)壓差開關(guān)（壓差開關(guān)實(shí)物）、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（繼電器觸點(diǎn)、并拌以實(shí)物小風(fēng)扇演示）、手自動(dòng)狀態(tài)（繼電器觸點(diǎn)）、故障狀態(tài)（熱繼電器觸點(diǎn)）；數(shù)字輸出點(diǎn)(DO)風(fēng)機(jī)啟停（繼電器觸點(diǎn)）。
（2）給排水系統(tǒng)
第二個(gè)系統(tǒng)為給排水系統(tǒng)，給水系統(tǒng)主要演示將生活水池的水通過(guò)水泵打向屋頂水箱的過(guò)程，同時(shí)根據(jù)屋頂水箱的水位來(lái)控制水泵的啟停，排水系統(tǒng)主要演示將污水池的水排出的過(guò)程（根據(jù)污水池的水位來(lái)控制水泵的啟停），它主要使得培訓(xùn)學(xué)員了解一般給排水系統(tǒng)的控制原理和監(jiān)控點(diǎn)位。針對(duì)此系統(tǒng)設(shè)計(jì)出一個(gè)典型的給排水結(jié)構(gòu)圖，方便對(duì)學(xué)員的教學(xué)和教師的講解。給水系統(tǒng)監(jiān)控以下點(diǎn)：DI泵運(yùn)行狀態(tài)（小燈演示）、高、低水位（撥動(dòng)開關(guān)加燈顯示）；DO泵啟停（繼電器觸點(diǎn)），排水系統(tǒng)監(jiān)控以下點(diǎn)：DI泵運(yùn)行狀態(tài)（小燈演示）、高、低水位（撥動(dòng)開關(guān)加燈顯示）DO泵啟停（繼電器觸點(diǎn)）如圖2。

圖2

模擬系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)撥動(dòng)開關(guān)學(xué)員可以模擬高低液位狀態(tài)到DDC控制器，從而DDC處理器根據(jù)監(jiān)測(cè)到的液位狀態(tài)通過(guò)軟件程序設(shè)置來(lái)自動(dòng)啟停水泵。對(duì)于屋頂水箱高液位時(shí)自動(dòng)停泵，低液位時(shí)自動(dòng)啟泵；對(duì)于污水池高液位時(shí)自動(dòng)啟，低液位時(shí)自動(dòng)停泵。
（3）變配電系統(tǒng)
第三個(gè)系統(tǒng)為變配電系統(tǒng)，變配電系統(tǒng)簡(jiǎn)單的演示了由強(qiáng)電—電壓電流變送器再到DDC控制器的方法，它主要使得培訓(xùn)學(xué)員了解到DDC監(jiān)視變配電的方法。監(jiān)視的點(diǎn)位：系統(tǒng)需要監(jiān)測(cè)的電流、電壓值。系統(tǒng)選用MULTITEK電壓變送器（M100-VL3）、電流變送器（M100-AL3）來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)監(jiān)測(cè)。
模擬系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)模擬板上的示意讓參加培訓(xùn)的實(shí)訓(xùn)人員對(duì)變配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)有一定的了解，同時(shí)熟悉一般變配電系統(tǒng)所用到的電流、電壓表的具體接線。
在變配電系統(tǒng)中一般通過(guò)電流互感器將回路中要測(cè)量的電流值轉(zhuǎn)換成電流表能接收的0~5A的電流值。這里受實(shí)驗(yàn)室供電電源的影響，在設(shè)計(jì)中應(yīng)用在24V電源回路中串入大功率電阻來(lái)獲得電表所能監(jiān)測(cè)的電流值（I=24/R，0＜I＜5A）。
具體如圖3 所示。

圖3

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要接線圖
以上三個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控點(diǎn)通過(guò)DDC控制器MEC200來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。具體接線圖如圖4所示：

圖4

BA系統(tǒng)的控制器和末端設(shè)備的接線端子等都設(shè)計(jì)成插孔插針型，在培訓(xùn)學(xué)員的時(shí)候，學(xué)員可以采用兩端帶插針的線纜現(xiàn)場(chǎng)接線，非常方便學(xué)習(xí)，既使得學(xué)員可以自己接線、了解學(xué)習(xí)整個(gè)布線，又能使學(xué)員可以靈活應(yīng)用所學(xué)進(jìn)行實(shí)習(xí)。
三、建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室設(shè)備,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室裝置,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)信號(hào)對(duì)照表（表1、表2）
表1 繼電器信號(hào)對(duì)照表

K1	風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)	K6	電加熱控制
K2	風(fēng)機(jī)手自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)	K7	電加濕控制
K3	生活水箱高液位	K8	風(fēng)機(jī)啟�？刂�
K4	生活水箱高液位	K9	濾網(wǎng)壓差
K5	生活泵啟�？刂�

表2 指示燈、撥動(dòng)開關(guān)信號(hào)對(duì)照表

LT1	生活水箱高液位指示燈	S1	風(fēng)機(jī)手自動(dòng)撥動(dòng)開關(guān)（三位）
LT2	生活水箱高液位指示燈	S2	風(fēng)機(jī)手動(dòng)運(yùn)行撥動(dòng)開關(guān)（二位）
LT3	生活泵啟動(dòng)指示燈	S3	濾網(wǎng)壓差撥動(dòng)開關(guān)（二位）
LT4	電加熱啟動(dòng)指示燈	S4	生活水箱高液位撥動(dòng)開關(guān)
LT5	電加濕啟動(dòng)指示燈	S5	生活水箱低液位撥動(dòng)開關(guān)

四、建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室設(shè)備,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室裝置,建筑樓宇智能化實(shí)訓(xùn)室結(jié)論
實(shí)訓(xùn)人員通過(guò)以上具體操作，比較明確的了解樓宇自控系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)思路及其實(shí)現(xiàn)功能，從而進(jìn)一步明確BA系統(tǒng)的控制原理，達(dá)到實(shí)訓(xùn)的基本目的。

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