大家好，我是薛哥。最近VIP会员群的读者咨询楼宇自控系统的设计方案，今天分享一套非常全面的楼宇自控系统的设计方案，包含设备清单，可以作为一个方案素材了，建议收藏备用。
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1楼宇自控系统1.1系统总体需求楼宇自控系统（BAS）是将建筑物（或建筑群）内的电力、空调、给水、排水、通风、运输等机电设备以集中监视和管理为目的，构成一个集散型系统，实现分散控制、集中管理的计算机控制网络。楼宇自控系统是由计算机技术、网络技术、自动控制技术和通信技术组成的高度自动化的综合管理系统，它确保建筑物内设备高效运行，整体达到最佳节能效果，同时保障建筑物的安全，使其成为最佳工作与生活环境。楼宇自控系统的整体功能可以概括为以下的四个方面：
1.对建筑设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化；
2.以运行状态监视和控制运算为中心的设备管理自动化；
3.以安全状态监视和灾害控制为中心的防灾自动化；
4.以节能运行为中心的能量管理自动化。
楼宇自控系统的模式应采用分层分布式三层集成模式，包括管理层、自动化层、现场设备层。系统结构必须是开放式的，采用全以太网接入方式，方便与第三方系统进行集成。
系统设计总体要求如下：
1.系统设计和设备配置必须充分反映出实用性、先进性、扩展性及经济性。
2.BAS监控中心对建筑物内所有受控设备均可集中进行有效监控。
3.该网络架构应该由各种级别的以太网设备组成，以保证通讯效率。
4.应以以太网通讯为基础，由高性能的点对点（Peer-to-peer）楼宇级网络，DDC控制器，楼层级本地网络组成，其访问权限应对用户完全透明，以便访问系统的数据或改进控制程序。
5.所有动力机械设备在自动控制方式上，除了应该满足各自特定的启停及作息条件外，还必须兼顾到与系统内其他设备、设施的因果及内在关系，保证系统的可靠和安全。
6.所有受控设备在中央监控站停止工作时，均可在直接数字控制器的作用下实现就地控制。
7.当系统设置为手动操作模式时，所有的受控设备均可实现就地手动单独控制。
8.当设备故障时，备用设备能快速自动投入使用，同时锁定故障设备。在未检修完好前不再投入使用。
9.中央监控站应能显示所有监控设备的运行状态、故障报警、监测参数、调节设定值、实时记录每一次报警、离线、禁用、超越，并能协调处理一般的突发事件。系统调试完毕后，中央监控站应完全能够自动控制整个系统的日常运作。
1.2系统管理软件技术要求系统管理软件应支持IT标准和因特网技术，可以安装在现有的政务内网（设备网）上，与工业标准防火墙兼容；
系统管理软件应采用基于客户端（Client）的用户界面，并支持通过Web进行远程访问。可以通过连接到网络上的任何支持网络浏览的设备访问系统数据，包括通过电话拨号和ISP连接的远程用户；
软件支持多种客户端选项,无论是对临时浏览用户还是对专业管理用户都可以满足他们的需求。所有客户端选项是建立在相同的可用性水平和功能上的，便于不同的客户端选项的切换，而不需要额外的学习。
采用“分级”树形结构实现对各种图形的操作引导。
系统管理软件应支持多语言安装程序，可安装语言资源并进行需要的配置修改，系统软件支持一个或多个场所；
系统管理软件的运行环境应为装有MicrosoftSQLServer?R2Express软件或SQLServer/Express软件的MicrosoftWindows7操作系统或MicrosoftWindowsXPProfessional操作系统；
系统管理软件应采用以太网TCP/IP的方式与客户的企业级网络联系，作为主站点管理器其典型作用是协调所有用户通过网络浏览器对系统的访问；
系统管理软件应具备多窗口同时管理不同控制设备的功能，允许在一个界面上任意组合显示不同的管理对象。
提供一个图形化用户界面，该界面可最大程度地减少键盘的使用，并采用鼠标或类似的点选设备。
系统管理软件应能提供用户的安全访问手段，通过输入用户名和密码来鉴别试图连入系统的用户，该访问授权的设置必须能对用户或用户组的登录时间、设备管理范围和操作级别三个方面同时定义。
软件能够跟踪每一个操作者的操作活动，例如报警的接收、控制点的管理、对日程表的优先控制、数据库的编辑、登录/推出等等。该应用程序应当能够将每一项活动以表格形式列出。
系统数据库必须采用SQLSERVER数据库管理系统，而不得采用单机版的数据库文件作为简单数据存储。
系统必须具有图形窗口的中文用户界面，仿真动画显示，具有系统结构图、设备控制原理图、平面图、程序连锁逻辑图、具有开放的编程调试软件，并有报警、记录、报表、日程表等画面。各画面具有简易的操作手段。
软件的报表功能应当能够按需要或按预先设定的日程表生成，直接显示在电脑显示器上，输出到打印机或输出为文件。
系统应提供日历格式的时间，以简化用时间和日期进行日程表的编制和对楼宇系统运行的人工优先控制。日程表的定义应可驻留于PC工作站、DDC控制器、HVAC机械设备控制器中以保证当PC计算机不在线时这些设备的正确时间和日程。
系统发生报警时，应有闪烁报警提示，并根据不同的报警级别显示不同的颜色，报警颜色可定义。
报警管理功能应当允许用户按照报警时间、报警重要程度、或控制点类型，将报警提示发送到选定的打印机或工作站。在报警界面上，用户可直接进行确认。
为保证将来总部软件升级扩容要求，本项目楼宇自控系统上位机软件须提供支持不少于点硬件点冗余软件许可，将来点以内的任何DDC硬件点扩容将不会造成上位机软件升级扩容费用增加的影响。
1.3系统硬件设备技术要求1.3.1高性能DDC服务器（网络控制器）l操作系统：嵌入式操作系统；
l微处理器：不低于32位，工作频率80MHz及以上；
l内存：不低于70M；
l支持30天SDRAM电源备份；
lRealtimeclock电源12个月备份；
l提供以太网口接入；支持HMI端口；USB端口；支持多点数据采集，趋势，告警功能；内置能量管理应用；
l具备CE认证证书。
1.3.2DDC控制器l每台DDC控制器自带就地显示液晶屏方便操作，支持编程自定义，支持中文字符显示；
l每台DDC控制器支持以太网高速接入，任何一台DDC设备产生故障不会影响到其他设备的正常运行，最大化保证系统的可靠和安全性；
l每台DDC控制器内置独立CPU，可独立完成闭环回路比例，积分和微分PID控制，逻辑顺序控制；
l每天DDC具备实时时钟，可与上位机软件进行时钟同步校准功能；
l为了保证现场设备自控的可靠性，本项目不允许采用I/O扩展模块，所有DDC控制器必须采用与上位机软件同品牌的原厂产品，不接受第三方或者贴牌产品；
l具备CE认证证书。
1.4末端设备技术要求所有末端设备均需采用与楼宇自控品牌同一品牌的产品，为保证品质，本项目选用国际一流品牌西门子APOGEE楼控系统。
l压差开关：20-Pa可调，输出信号：一组SPDT干触点，最大破坏压力：10kPa。
l液位开关：一组开关状态，输出无源触点，介质温度：0℃~80℃，线长3米，IP67，V,8A。
l防冻开关：设定值调节范围：-5…+15℃，防护等级：IP54
l风管温度传感器量程：-25~95℃;温度敏感元件LG-NI
l风管温湿度传感器量程：0~50℃，10%-90%；输出信号DC0~10V，精度：±0.8°C
25°C/±5%r.h.l水流开关：数字输出单极无源触点、额定压力PN25、介质温度-20...°C、最大触点容量AC26VA?DC20W。
l水管温度传感器：PT、0-℃精度：±2%。
l水管压力传感器：输出信号0-10V、量程：0-10Bar、±1%FS。
l水管流量传感器：输出信号4-20Ma，量程：0...1/2/3/4/5/6/7/8m/s、精度：±2%
V1m/s。l开关型风门驱动器：输入信号三位浮点，24VAC供电，10Nm
l调节型风门驱动器：输入信号0-10V，24VAC供电，10Nm
1.5工程范围及设计方案1.5.1工程范围建筑设备监控系统(BAS)监控的楼宇设备、工艺设备和机电设备包括但不限于以下：
1.潜水泵
2.送风、排风机
3.热水循环泵
4.冷水机组
5.冷冻水泵
6.冷却水泵
7.冷却塔
8.旁通阀
9.水箱、水池
10.新风机组
11.空调机组
12.压差开关、液位开关、风管温度、风管温湿度、二氧化碳浓度、水流开关、风管静压传感器、水管温度、水管压力及水管流量
13.调节型电动风阀
14.开关型电动风阀
15.电梯系统集成管理(通过标准bacnet或modbus通讯协议开放集成)
16.冷水机组系统集成管理(通过标准bacnet或modbus通讯协议开放集成)
17.变配电系统集成管理(通过标准bacnet或modbus通讯协议开放集成)
18.照明控制
1.5.2潜水泵的监控1.设备配置及控制要求
l水泵将设置其独立的控制设备及提供自动控制逻辑。
l水泵控制屏通过硬线连到DDCI/O端子上，提供水泵的运行状态、故障报警信号给DDC。
l水泵控制屏的自动/手动状态也提供给DDC。
l集水坑液位监测信号提供给DDC.
2.总体控制要求
l通过水泵过载继电器状态监测，产生水泵故障报警信号(DI)
l通过启动柜接触器辅助开关，直接监测水泵运行状态(DI)
1.5.3送风、排风机1.按BAS所订时间表运行作排平时排风。
2.每个风机从LMCP/MCC馈电，此LMCP/MCC需与DDC接口。接口应提供故障、运行状态和就地/遥控状态。LMCP/MCC可以接受遥控启动信号。
3.如果风机被启动后的一段预设时间内压差开关测不到运行状态，则应发出设备故障信息。
4.BAS应对每台风机计算累积运行时间，用以编排运行次序及风机组合。
1.5.4热水循环泵1.设备配置
l每个水泵应从LMCP馈电。此LMCP应与DDC接口，接口应提供运行状态、故障和就地/遥控状态。LMCP应接受遥控启动信号。
l对于每组热水管网供回水温度及压力监测并传送给DDC。
2.控制要求
l根据时间控制热水循环泵的启停及累计机组运行时间选择开启运行较少的热水循环泵。
1.5.5冷水机组1.设备配置
l每台冷水机组从MCC进行供电。MCC与DDC进行接口。接口提供运行、故障和就地/远程状态给DDC。MCC接收DDC的远程启动信号。
l控制盘通过硬线与DDCI/O接口。
l通过冷水机的水流应由一个控制阀门的开和关控制，控制信号由DDC发出，阀门反馈开状态的信号给DDCI/O。
2.设备启动
l冷水机组根据时间表运行。
l冷水机组的开机顺序为：(必须严格遵守)冷却塔风机开——冷却水泵开——冷水泵开——冷水机组开冷水机组的停机顺序为：(必须严格遵守)冷水机组停——冷却塔风机停——冷却水泵停——冷水泵停
l早上冷水机启动时，要运行的冷水机数量被设为预先设置的数量。预先设置的数量应按预先设定的时段进行。在这种方式下运行的冷水机数量和要求的时间应由承包商在系统调试前确定。
l应包括允许一台冷水机通宵运行的逻辑，以支持24小时工作的冷冻负载。使用哪一台冷水机通宵工作的选择应由序列控制或者运行小时来选定。
l冷水机启动首先打开冷冻、冷却水隔离阀，启动冷冻水泵，待水流感应装置确实冷冻水运行后，冷水机才启动运行检查。
l延迟计时器应延迟冷水机的启动，延迟的时间设定应可由人手调整。
l冷水机停机后，冷冻、冷却水隔离阀应维持打开5分钟，或者冷水机制造商推荐的时间，然后关闭冷冻水泵。
3.冷水机负载功能
l一旦完成早晨启动控制时段，需要的冷水机数量应根据系统的负载要求确定。
l系统负载应根据冷冻水管道的水流率和出水与回水管道中的温差进行计算。
l为了计算每台冷水机的输出，可将整个系统的计算输出除以运行的冷水机数量。如果冷水机的输出达到冷水机的最大容量，应启动下一台冷水机。下一阶段的冷水机运行重复这一过程。
l如果两台冷水机都正在运行，并且被计算出提供低于一半的输出，则一台冷水机将被关闭，另一台冷水机将承担负载。
l冷水机输出计算的参数应能够在工作站上进行修改。下一阶段冷水机的运行或者关闭的设定值应能在工作站上修改。
l在冷水机启动和冷水机关闭设定值（如上述计算的）间应提供一个静带（deadband），静带可在维护工作站上修改。
l时间延迟应包括在逻辑中，防止两台或者更多的冷水机同时启动。这个时间延迟应能在工作站上调整的。
4.控制要求
l冷冻水出水和回水温度应设置范围界限，这些温度应与范围界限进行比较，以便监视超出的偏差。范围界限在工作站上是可调的。
l冷水机应装备自动转换控制和循环控制。有两种算法：一个是按冷水机的累积运行时间，另一个是按运行顺序。
l计算和记录每一台冷水机的累积运行时间，下一台要运行的冷水机是较小运行时间的冷水机，而下一台将要停机的是运行最长时间的冷水机。
l在BAS工作站上可以查看和编辑冷水机运行顺序的设定。按顺序第一台冷水机是下一台要启动的冷水机，一旦启动，这一台冷水机的位置排在顺序的最后。下一台要停机的冷水机是运行最长时间的冷水机。一旦新的运行顺序被BAS工作站下载，冷水机的运行将按新的顺序设定进行。
l操作员可以在BAS工作站上选择按顺序运行还是按累积运行时间。
l如果需要启动的冷水机故障或者不能自动控制，则在顺序中的下一台冷水机将运行。
5.冷冻水压差旁路
l压差调节阀的控制应由DDC进行调节，以保证冷机流量，压差设定值需由承包商在系统调试前确定。
l在压差控制器的位置，建筑设备监控系统通过DDC监视冷冻水的温度和流量。
1.5.6冷冻、冷却水泵1.设备配置
l每台冷冻、冷却水泵从MCC进行供电。MCC与DDC进行接口。接口提供运行、故障和就地/远程状态给DDC。MCC接收DDC的远程启动信号。
l每台水泵提供水流感应装置，与DDC连接，提供泵的运行状态。
2.控制要求
l将要运行的冷冻、冷却水泵数量应设成与将要运行的冷水机数量相等。
l冷冻、冷却水泵应至少先于冷水机3分钟启动(或供冷水机制造商议的时间)。
l一旦运行的冷水机数量减少，冷冻、冷却水泵运行的数量5分钟或者冷水机制造商规定的时间内保持不变。
l冷水机启动前和冷水机关闭后的冷冻水泵最小运行时间可在BAS工作站上编辑。
l如果冷冻、冷却水泵在运行，但30秒或在一个水泵制造商推荐的时间内，没有检测到水泵的运行状态，则会出现一个设备故障信息，水泵控制将被关闭，然后启动备用水泵。因电机楼冷水机组不设备用水泵，当出现设备故障信息时，水泵控制将被停止。
l应提供冷冻、冷却水泵的循环顺序及累积小时控制。所要求的水泵运行顺序可在BAS工作站上查看和修改。一旦新的运行顺序被系统下载，水泵运行顺序将按新设定进行。
l如果水泵故障或者自动控制失效，则按顺序的下一台水泵将投入运行。
1.5.7冷却塔1.设备布置
l每台冷却塔从MCC进行供电。MCC与DDC进行接口。接口提供运行、故障和就地/远程状态给DDC。MCC接收DDC的远程启动信号。
2.控制要求
l冷凝器启动前和关闭后的冷却塔最小运行时间可在BAS工作站上编辑。
l如果冷却塔在运行，但30s或在一个水泵制造商推荐的时间内，没有检测到冷却塔的运行状态，则会出现一个设备故障信息，冷却塔控制将被关闭，然后启动备用冷却塔。当出现设备故障信息时，冷却塔控制将被停止。
l应提供冷却塔的循环顺序控制及累积小时控制。所要求的冷却塔运行顺序可在BAS工作站上查看和修改。一旦新的运行顺序被系统下载，冷却塔运行顺序将按新设定进行。
l如果冷却塔故障或者自动控制失效，则按顺序的下一台冷却塔将投入运行。
1.5.8水箱、水池1.设备配置
l监测水箱、水池液位状态，并传送至DDC。
1.5.9新风机组1.设备配置及控制要求
l每个新风机组应从配电箱馈电。此配电箱应与DDC接口，接口应提供运行状态、故障和就地/遥控状态。配电箱应接受遥控启动信号。
l对于每个新风机组送风温度监测并传送给DDC。过滤器前后的压差亦同时被监察，并提供报警功能。
l新风机组的冷却盘管的冷冻、冷却水管应有一个电动调节阀和驱动器由建筑设备监控系统控制。控制信号应按送风温度调整所需送风温度后通过DDC发送至冷凝器水阀驱动器进行调节。
l新风机组的新风、回风驱动器由建筑设备监控系统控制。控制信号应按风机启停信号连锁运行由DDC发送至各个风门执行器。
l为新风机组正常运行，监测风管压力，并传送至DDC。
2.总体控制要求
l受控的温度应为送风温度，且能于DDC或BAS工作站按季节作出调整。
l为达到要求的供风温度，冷热水阀应可调节。PID控制逻辑在DDC内提供。
l每个新风机组的PID控制的目标值应单独可调。控制参数应可在BAS工作站设置。
l新风机组的运行可就地实施或按时间表自动开关。
l如果新风机组处于运行状态，在30s或风机制造商推荐时间内流量开关没有证明其运行状态，则响起无流量故障报警，并关闭空调机组。
l当关闭新风机组时，送风机及相应风阀也应同时关闭。
1.5.10空气处理机1.设备配置及控制要求
l每个空气处理机应从配电箱馈电。此配电箱应与DDC接口，接口应提供运行状态、故障和就地/遥控状态。配电箱应接受遥控启动信号。
l对于每个空气处理机回风温湿度及送风温度监测并传送给DDC。过滤器前后及风机前后的压差亦同时被监察，并提供报警功能。
l空气处理机的冷却盘管的冷冻水管应有一个电动调节阀和驱动器由建筑设备监控系统控制。控制信号应按回风温湿度调整所需送风温湿度后通过DDC发送至冷凝器水阀驱动器进行调节。
l空气处理机的新风风阀驱动器由建筑设备监控系统控制。控制信号应按送回风焓差进行调节，由DDC发送至风门执行器。
2.总体控制要求
l受控的温度应为回风温度，且能于DDC或BAS工作站按季节作出调整。
l为达到要求的回风温度，冷冻水控制阀应可调节。PID控制逻辑在DDC内提供。
l每个空气处理机的PID控制的目标值应单独可调。控制参数应可在BAS工作站设置。
l空气处理机的运行可就地实施或按时间表自动开关。
l如果空气处理机处于运行状态，在30s或风机制造商推荐时间内流量开关没有证明其运行状态，则响起无流量故障报警，并关闭空调机组。
l当关闭空气处理机时，相应风阀也应同时关闭。
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