樓宇自動(dòng)化技術(shù)論文(2)
樓宇自動(dòng)化技術(shù)論文篇二
樓宇自動(dòng)化技術(shù)在醫(yī)院建筑的應(yīng)用
中圖分類號：TU74
智能建筑(ABS)系統(tǒng)之一的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(ABS)對大樓的水電暖通等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中的監(jiān)控和管理已日益成為現(xiàn)代建筑中必不可少的配置。它被列為智能建筑的重要組成部分目前在我國發(fā)展迅速。醫(yī)院作為一個(gè)有特定要求的智能化建筑,其智能化程度對整個(gè)醫(yī)院的影響極為深遠(yuǎn),將醫(yī)院建成一個(gè)科學(xué)化管理的現(xiàn)代智能建筑勢在必行。由于醫(yī)院中大量設(shè)備的應(yīng)用使其電力負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通建筑物,所以一個(gè)高質(zhì)量的樓宇自控系統(tǒng)是智能化醫(yī)院建設(shè)中必不可少的組成部分。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是對建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)施進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理,如空調(diào)制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯、消防、安全防范系統(tǒng)等通過對各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、控制、信息記錄,實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理,為建筑物用戶提供良好的工作環(huán)境,為建筑物的管理者提供方便的管理手段,減少建筑物的能耗并降低管理成本。
一、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)體系
目前，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)主要是采用一種集散式自控方式，也就是該系統(tǒng)對受控設(shè)備能夠進(jìn)行分散式控制，集中式管理。它主要由中央管理機(jī)(可能有多個(gè)工作站)、現(xiàn)場直接數(shù)字控制器以及傳感器、變送器、執(zhí)行元件和設(shè)備所組成。LonMark 和BACnet是國際上目前常用兩種開放式標(biāo)準(zhǔn)。
LonMark標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)時(shí)控制域方面，為建筑物自控系統(tǒng)中傳感器與執(zhí)行器之間的網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)互操作性產(chǎn)品制定的標(biāo)準(zhǔn);是控制現(xiàn)場傳感器與執(zhí)行器之間實(shí)現(xiàn)互操作的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。因此，適合智能型大樓中HVAC、電力供應(yīng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊、互操作，此時(shí)，LonMark可以提供一種較為經(jīng)濟(jì)的方法，因?yàn)樵搮f(xié)議對這種類型的運(yùn)用效果最佳。
BACnet標(biāo)準(zhǔn)是信息管理域方面為實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)互聯(lián)而制定的標(biāo)準(zhǔn)。BACnet比LonMark的數(shù)據(jù)通訊量更大，過程處理、組織處理能力更強(qiáng)大。適于大型智能建筑。在實(shí)時(shí)控制域方面，尤其在設(shè)備控制適于采用LonMark標(biāo)準(zhǔn)，而在信息管理域方面、在上層網(wǎng)之間互聯(lián)方面，適用BACnet標(biāo)準(zhǔn)。這二者之間不是競爭而是互補(bǔ)。
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)一般由下列部分組成：
中央操作站：中央操作站是監(jiān)控系統(tǒng)的中心，包括計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)。中央操作站運(yùn)行主監(jiān)控程序，提供操作人員與監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面，執(zhí)行系統(tǒng)監(jiān)控功能和控制網(wǎng)絡(luò)管理功能。
智能控制節(jié)點(diǎn)：智能控制節(jié)點(diǎn)是直接執(zhí)行設(shè)備監(jiān)控功能的基本控制部件，提供各種模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量輸入輸出，可直接或通過變送器與各種傳感器、執(zhí)行器相連。執(zhí)行對各種監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)測控制。智能控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)控制系統(tǒng)現(xiàn)場組網(wǎng)的要求可配置不同的通信收發(fā)器(雙絞線、電源線、無線等)。
通信適配器：通信適配器是由控制節(jié)點(diǎn)組成的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)與主控計(jì)算機(jī)之間的通信接口部件。它的主要功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)通信接口之間連接。
路由器：路由器是控制網(wǎng)絡(luò)中不同通信信道之間的連接部件，在網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)超過一定數(shù)量時(shí)采用。
軟件：一般包括主監(jiān)控軟件，它是操作人員與系統(tǒng)之間的人機(jī)界面，執(zhí)行對系統(tǒng)的監(jiān)測控制管理功能;節(jié)點(diǎn)監(jiān)控軟件，直接執(zhí)行對監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控管理功能;網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理軟件，執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的安裝、診斷、維護(hù)和管理功能。
二、目前成熟的系統(tǒng)功能分析
1、給排水子系統(tǒng)：
生活給水、排水系統(tǒng)的監(jiān)控主要是對高、中區(qū)生活變頻給水泵、蓄水池的監(jiān)控。使用中可以根據(jù)水壓、流量變化控制變頻給水泵啟動(dòng)臺數(shù)。在系統(tǒng)小流量運(yùn)行時(shí)變頻控制水泵以保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。變頻給水泵組可以根據(jù)隨機(jī)順序啟動(dòng)使各水泵均處于正常使用狀態(tài)。系統(tǒng)一般在排水系統(tǒng)中監(jiān)監(jiān)測集水坑的高低水位。根據(jù)集水坑水位自動(dòng)控制排污水泵啟/停。消防泵、噴淋泵根據(jù)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行控制及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障報(bào)警。
2、冷凍水及冷卻水系統(tǒng)自動(dòng)控制
冷水機(jī)組內(nèi)部設(shè)備一般由冷水機(jī)組供應(yīng)商提供，機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)控制冷劑循環(huán)量、控制液位、蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)、吸氣壓力調(diào)節(jié)、冷凝壓力調(diào)節(jié)、能量調(diào)節(jié)等，冷水機(jī)組供應(yīng)商也可提供多臺冷水機(jī)組自動(dòng)控制盤組成的自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信總線接口，可直接與建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，包括電動(dòng)機(jī)(或變速電動(dòng)機(jī))、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器等各種運(yùn)行參數(shù)和工藝參數(shù);冷凍水及冷卻水系統(tǒng)的外部水路水力穩(wěn)定控制及各個(gè)設(shè)備順序控制，由建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)控制器完成，根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)(DI、DO、AI、AO)配置控制器。在控制中做到：①：冷卻塔、電動(dòng)蝶閥、冷卻水泵、冷凍水泵、冷水機(jī)設(shè)備啟停順序控制及連鎖控制;②冷凍水供水壓差恒定控制(冷凍水旁通閥壓差恒定控制，冷凍水變頻泵壓差恒定控制);③備用泵轉(zhuǎn)換控制，冷卻塔風(fēng)機(jī)啟停控制，冷水機(jī)低流量保護(hù);④：旁通閥控制(與冷凍水變頻泵控制系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用)達(dá)到節(jié)能控制;根據(jù)冷量需求進(jìn)行冷水機(jī)運(yùn)行臺數(shù)控制。
3、熱力系統(tǒng)自動(dòng)控制
熱水系統(tǒng)的熱水送水溫度保持在設(shè)定值范圍和熱水供水回水壓差穩(wěn)定由建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)控制器完成。在控制中做到：①熱水側(cè)電動(dòng)蝶閥、熱水泵、熱源側(cè)調(diào)節(jié)閥的啟停控制。②熱水送水水溫比例積分控制，熱水供水壓差恒定比例積分控制(熱水旁通閥壓差恒定控制，熱水變頻泵壓差恒定控制③備用泵轉(zhuǎn)換控制。④熱水側(cè)配置溫度高限控制器，熱源側(cè)配置安全閥進(jìn)行安全控制。應(yīng)用熱力系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)在運(yùn)行管理中還能完成熱水回水流量：瞬時(shí)值測量、累計(jì)值計(jì)算、自動(dòng)顯示、極限值報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、打印、趨勢圖。熱量計(jì)算：根據(jù)熱水供回水溫差及流量瞬時(shí)值計(jì)算熱量和累計(jì)熱量消耗。根據(jù)設(shè)在熱水供、回水管道上的壓力變送器測量值，計(jì)算壓差，調(diào)節(jié)旁通閥開度(通常為蝶閥)或熱水泵變頻器頻率以改變水泵轉(zhuǎn)速，維持供回水壓差在設(shè)定值范圍(閉式系統(tǒng)100kPa～400kPa)。
4、照明控制系統(tǒng)
智能照明節(jié)能是日前建筑中廣泛采用的一種力法。在醫(yī)院建筑中，其照明用電量是相當(dāng)可觀的，所以對照明用電必須進(jìn)行控制。照明節(jié)能控制力法容易實(shí)現(xiàn)，且系統(tǒng)可靠。照明節(jié)能很重要的節(jié)能效果體現(xiàn)在燈具配置以及對燈具的智能控制照明的智能控制主要有兩種力式:一種是利用樓宇控制系統(tǒng)對大樓內(nèi)的照明進(jìn)行控制，可以按時(shí)間設(shè)定控制，也可用照度信號進(jìn)行控制。另一種是選用分布式照明控制系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)與樓宇控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，對照明節(jié)能進(jìn)行管理，雖然增加了投資，但與照明能耗的降低率相比，還是合算的。
三、結(jié)束語
隨著樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)在醫(yī)院機(jī)電設(shè)備管理中的應(yīng)用， 醫(yī)院將變得更舒適， 醫(yī)療更安全， 病人出入更方便。智能化醫(yī)院建筑已在城市醫(yī)院改擴(kuò)新建項(xiàng)目中得以體現(xiàn)，已成為醫(yī)院建筑的重要組成部分。每幢智能建筑的智能化程度可以各有不同，這要根據(jù)使用需要、投資力度、經(jīng)濟(jì)效益和工作效率等多方面因素確定。建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想應(yīng)從使用功能的實(shí)際需要出發(fā)，不能脫離實(shí)際地追求高標(biāo)準(zhǔn)成技術(shù)。作為醫(yī)院的管理者、建設(shè)者在引進(jìn)智能化工作中，務(wù)必保持清醒頭腦，且不能脫離自身發(fā)展的實(shí)際情況，盲目追求高精尖設(shè)備和技術(shù)，而應(yīng)重點(diǎn)考慮智能化建筑在醫(yī)院建筑中的科學(xué)性、先進(jìn)性和系統(tǒng)的開放性、可靠性以及系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性，力求在工程設(shè)計(jì)前期進(jìn)行系統(tǒng)的論證和調(diào)研，從而把醫(yī)院建筑建設(shè)成為符合時(shí)代發(fā)展的智能化醫(yī)院建筑。
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