程祥吉，劉 佩

（水利部松遼水利委員會(huì)，吉林 長(zhǎng)春 130021）

松遼委樓宇自控系統(tǒng)的節(jié)能改造

程祥吉，劉 佩

（水利部松遼水利委員會(huì)，吉林 長(zhǎng)春 130021）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，樓宇自控系統(tǒng)取得了巨大的進(jìn)展，智能樓宇自控系統(tǒng)逐漸成為智能辦公樓的技術(shù)核心。文章介紹了松遼委樓宇自控系統(tǒng)中央空調(diào)部分改造相關(guān)工作內(nèi)容。

樓宇自控系統(tǒng)；中央空調(diào)；節(jié)能改造

松遼委辦公樓樓宇自控系統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)，在運(yùn)行管理中逐漸發(fā)現(xiàn)存在著不足之處。針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了節(jié)能改造。

1 工作原理

如圖1原理結(jié)構(gòu)框圖所示，首先用一個(gè)浸入式溫度傳感器檢測(cè)被測(cè)參數(shù)（機(jī)組管道內(nèi)的進(jìn)水溫度），將測(cè)得的數(shù)值經(jīng)模塊化樓宇控制器（MBC）輸出信號(hào)給中央控制系統(tǒng)，中央控制系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)分析處理，把所要執(zhí)行的控制信號(hào)傳給終端設(shè)備控制器（TEC），再由TEC發(fā)出控制信號(hào)命令，從而控制冷卻塔風(fēng)扇的開(kāi)啟或是閉合，見(jiàn)圖2。同時(shí)，TEC還時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻塔風(fēng)扇的故障和運(yùn)行狀態(tài)（檢測(cè)接觸器的附屬觸點(diǎn)），它能達(dá)到以下功能：

當(dāng)中央控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)啟/關(guān)閉冷卻塔風(fēng)扇的信號(hào)時(shí)，TEC輸出24 V長(zhǎng)信號(hào)使繼電器持續(xù)閉合/斷開(kāi)，這時(shí)接觸器觸點(diǎn)接通/斷開(kāi)，啟動(dòng)/關(guān)閉冷卻塔風(fēng)扇。中央控制系統(tǒng)通過(guò)TEC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻塔風(fēng)扇的運(yùn)行和故障狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí)馬上報(bào)警并作出相應(yīng)的處理，保護(hù)好設(shè)備安全。

2 硬件部分

2.1 浸入式溫度傳感器

浸入式溫度傳感器選用的是不銹鋼探管，其電阻隨測(cè)量到的溫度而變化，通過(guò)屏蔽雙絞電纜，為MBC，RBC，SCU和單元控制器提供了精確的溫度輸入信號(hào)，符合松遼委中央空調(diào)的特殊安裝和傳感應(yīng)用。

2.2 模塊化樓宇控制器(MBC)

模塊化樓宇控制器是現(xiàn)場(chǎng)管理和控制系統(tǒng)的組成部分，它是一種高性能的模塊化直接數(shù)字控制管理的現(xiàn)場(chǎng)控制器?，F(xiàn)場(chǎng)控制器在不依靠較高層處理器的情況下，可以獨(dú)立工作或連網(wǎng)以完成復(fù)雜的控制、監(jiān)視和能源管理功能。模塊化控制器對(duì)局域網(wǎng)絡(luò)裝置和其它現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)（如冷凍機(jī)）進(jìn)行中央監(jiān)視和控制。

2.2.1 特點(diǎn)

1）模塊化的硬件組件使得將來(lái)擴(kuò)充時(shí)，在匹配設(shè)備上來(lái)配合控制要求方面有很高的靈活性。

2）壓扣式模塊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了安裝與維護(hù)。

3）在箱門(mén)透明觀察板上允許使用者觀察面板上的顯示狀態(tài)和強(qiáng)制開(kāi)關(guān)的置。

4）集成化平臺(tái)適合于通訊和與其它系統(tǒng)和設(shè)備的互操作。

5）特別編制的程序可滿足設(shè)備控制方面應(yīng)用先進(jìn)的比例積分微分暖通空調(diào)控制，閉環(huán)調(diào)節(jié)算法可使振蕩最小，并保持精密控制。

6）為全套設(shè)備管理提供了安裝在內(nèi)部的能源管理應(yīng)用程序和直接數(shù)字控制應(yīng)用程序。

7）全面的報(bào)警管理、歷史數(shù)據(jù)記錄、操作員的控制監(jiān)視功能。

2.2.2 硬件組成

模塊化控制器由以下四個(gè)主要部份組成：

1）箱體組件。包括箱體、底板、開(kāi)放式處理器、電源模塊和點(diǎn)終端模塊，提供的安裝軌道、雙聯(lián)插座及一個(gè)降壓絕緣變壓器。

2）電源模塊。為控制器模塊提供24 Vdc和24 Vac電源。

3）點(diǎn)終端模塊。由一個(gè)點(diǎn)模塊和端子排構(gòu)成。監(jiān)控點(diǎn)模塊執(zhí)行模擬數(shù)字或數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理與開(kāi)放式處理器的通訊。端子排用作現(xiàn)場(chǎng)接線或連接管路的終端。點(diǎn)終端模塊由兩部分組成。監(jiān)控點(diǎn)模塊和終端模塊，后者提供金屬線或氣動(dòng)管路連接。這些模塊能夠很容易的扣入正確位置，無(wú)需使用任何工具；在進(jìn)行快速維護(hù)時(shí)，也無(wú)須重新接線。將模塊扣入或取出都無(wú)須斷電，并且減少了系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。

4）開(kāi)放式處理器。包括主處理器及通訊接口，具有多種通訊選擇。開(kāi)放式處理器備有通訊協(xié)議點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和或獨(dú)立的自動(dòng)撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)。開(kāi)放式處理器是由一個(gè)微處理器構(gòu)成多功能處理平臺(tái)，可執(zhí)行程序，并處理與其它現(xiàn)場(chǎng)控制器、樓層網(wǎng)絡(luò)(FLN)設(shè)備、點(diǎn)模塊、第三方設(shè)備之間的通訊。開(kāi)放式處理器可迅速處理現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制參數(shù)及管理操作員對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。

2.2.3 模塊的優(yōu)點(diǎn)

1）手動(dòng)操作選項(xiàng)方便了故障查找。

2）壓扣式(snap-in)硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了維護(hù)。

3）模塊化控制器具有靈活的應(yīng)用。

4）多操作員訪問(wèn)。

5）單式操作界面。

2.3 終端設(shè)備控制器（TEC）

終端設(shè)備控制器（TEC）是對(duì)變風(fēng)量、定風(fēng)量、雙風(fēng)道、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、通風(fēng)單元等末端裝置提供控制的控制器的統(tǒng)稱(chēng)。典型的終端設(shè)備控制器包括：終端盒控制器(Terminal Box Controller)、定風(fēng)量控制(Fix-breeze quantity controller)、雙風(fēng)道控制器(Dual Duct Controller)等。

終端設(shè)備控制器可獨(dú)立或聯(lián)網(wǎng)工作以完成復(fù)雜的HVAC控制、監(jiān)視和能量分配。終端設(shè)備控制器具有精度高、可靠性好等特點(diǎn)。

3 軟件設(shè)計(jì)

樓宇自控系統(tǒng)（或稱(chēng)樓宇管理系統(tǒng)）是由中央管理系統(tǒng)、各種DDC控制器及各類(lèi)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的，能夠完成多種控制及管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是隨著計(jì)算機(jī)在環(huán)境控制中的應(yīng)用而發(fā)展起來(lái)的一種智能化控制管理網(wǎng)絡(luò)。

3.1 軟件應(yīng)用

系統(tǒng)采用的是APOGEE Insight軟件，APOGEE Insight工作站軟件借助于Windows2000多任務(wù)環(huán)境，是該系統(tǒng)的管理與調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的集中管理、以及對(duì)中央空調(diào)的被控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)度、管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制。它具有以下特點(diǎn)：

1）易于管理，可以針對(duì)不同操作者的權(quán)限和工作性質(zhì)，精確指定不同操作者的不同權(quán)限內(nèi)容。

2）運(yùn)行記錄報(bào)表與參數(shù)曲線，以表格形式打印各測(cè)量參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；

3）從自動(dòng)備份軟件所創(chuàng)建的備份數(shù)據(jù)中恢復(fù)APOGEE Insight數(shù)據(jù)。

4）動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)監(jiān)控體系和系統(tǒng)構(gòu)架圖，可以直觀的檢測(cè)和設(shè)置整個(gè)系統(tǒng)的通訊，便于診斷系統(tǒng)故障，方便系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上載和下載。

5）Insight采用了新的動(dòng)態(tài)的圖形功能，該功能將模擬量或數(shù)字量信息點(diǎn)與動(dòng)態(tài)的GIF影像文件連接并顯示其狀態(tài)，當(dāng)這點(diǎn)的值發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)態(tài)圖形被當(dāng)作對(duì)象存儲(chǔ)并且通過(guò)對(duì)象選擇器進(jìn)行選取。

6）故障診斷和報(bào)警，報(bào)警與信息提示功能，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)時(shí)，可直接切換至動(dòng)態(tài)圖或者查詢(xún)信息提示,并且能夠根據(jù)不同的警報(bào)級(jí)別定制通告。

3.2 邏輯流程圖

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)此次完善，在保留原監(jiān)測(cè)站的基礎(chǔ)上，樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)中央站能更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)到冷水機(jī)組的進(jìn)水溫度，可對(duì)中央空調(diào)的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信息處理、數(shù)據(jù)分析、邏輯判斷和圖形處理，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做出集中監(jiān)測(cè)和控制；技術(shù)人員通過(guò)中央控制系統(tǒng)發(fā)出命令信號(hào)控制接觸器，及時(shí)地啟停冷卻塔風(fēng)扇的運(yùn)行，改善了原來(lái)就地監(jiān)測(cè)和控制的不便。改造完成后，不僅節(jié)省了能源、人力，而且還提高了工作效率，降低了運(yùn)行成本，最大限度且安全的延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。通過(guò)此次改造，有效地完善了樓宇自控系統(tǒng)的功能及應(yīng)用，為松遼委職工營(yíng)造一個(gè)舒適安全的辦公環(huán)境提供了有效的保障。

TP23

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1002－0624（2011）06－0063－03

2010-12-17