上海技术物理研究所光电实验楼楼控系统控制案例

http://www.iianews.com 上海技术物理研究所光电实验楼楼控系统控制案例 2008年09月19日

中国科学院上海技术物理研究所红外光电试验大楼楼宇自控（BA）系统是采用美国奥莱斯公司的产品设计施工的。对大楼内的中央空调、新风空调、水电计费系统、热泵系统、冷水主机系统、排风设备、换热系统设备进行监视和控制。
监控点数共1360点。
在监控上可以按照时间表对相应系统进行设备启停控制，或手动对设备进行强行启动或停止控制；依据设计院提供的温湿度控制要求对各中央空调服务区域进行温湿度控制，以达到设计控制范围要求。操作者可浏览各系统页面对各设备运行状况有总体了解，浏览各层空调平面页面可以知道各空调服务区域的当时实际温湿度情况，浏览各空调或其他系统设备可以了解到单体设备的运行情况以及各现场参数的实际值。
此套楼宇自控系统监控内容主要包括：
1. 下室冷热源系统
2. 屋顶冷热源系统
3. 变配电系统
4. 恒温恒湿空调机组系统
5. 新风处理机组系统
6. 排风系统
7. 水电计费系统
本楼宇自控系统特性：
1.网络协议：BACnet、MODBUS、SNMPT及私有通讯协议
2.网络通讯：ARCnet 156k
3.操作界面：全中文图形化操作界面，基于JAVA语言设计而成的系统
4.系统操作：具备多台电脑操作功能
5.系统编程：具备图形化编程
6.系统维护：具备远程维护功能
7.远程监控：具备远程监控功能
WebCTRL是一个前端的，设计用来支持多标准和无标准协议的楼宇自控行业的工作站软件包，是一个基于JAVA的系统，具有中、英文两种界面，可供不同的操作者选择使用，其功能如下：
1. 具有性能状态显示的设备图
2.被控制的各个楼层图
3.建筑物设备状态的连续更新
4.任何输入、输出和中间值的趋势图
5.对整个系统，或建筑物，操作员可以重定义，指定区域时间预设定功能
6.报警和信息报告
7.自适应最优启动
8.最优化利用外部空气
9.掉电后自动重启动控制序列
图1为WebCTRL系统网络图，包含两层的网络结构：
1. 局域网络LAN
可为10Mbyte的以太网络，支持TCP/IP协议。以太网络路由器及工作站可连结在其上。
2. 控制器网络CMnet
EIA485总线结构，支持BACnet在ARCnet平台，156Kbaud的传输速度。一般型控制器、Se-line控制器、终端网络接口及集成接口控制器可在其上连结。
楼宇自控系统的作用
1. “一次设备”的使用效果
“一次设备”是指具体体现使用功能的设备，比如冷水主机、空气处理机组、水泵、电梯、电灯等直接带给用户使用功能的设备，而楼宇自控系统的设备是通过控制这些设备为用户服务，所以也可称为“二次设备”。
以中央空调系统为例，冷水主机、空气处理机组、冷却塔、水泵等设备的使用目的就是为客户提供舒适的（或要求的）空气温湿度环境。但他们本身的功能只是使用区域的冷、热源，他们本身的容量也使设计师根据该建筑的最大使用要求确定的（甚至还包括很大的设计余量），这样就不可避免地存在一次设备的固定型（或阶梯型）供给与使用环境随时变化的差异，造成“吃力不讨好”的尴尬局面。
2. 降低设备运行能耗
现代建筑中，为满足日益增加的用户的使用要求，机电设备在整个建筑中的份额比例越来越大，而他们的能耗也是该建筑在运行过程中的主要支出，据统计，单是中央空调在现代建筑运行中能耗就占到整个建筑的60%以上。
采用楼宇自控系统（中的能量管理系统）可以极大的降低能耗，保守的估计是在15-20%，而有的项目中出现过当年收回全部设备投资的情况，由于没有进行过专门的实验，而且各个项目情况又有所不同，所以这里无法提出一个准确的数字，但任何有空调常识的工程师都会理解这方面的节能潜力。

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