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楼宇自控系统BAS
设计方案
2023年12月
一、项目概述
根据设计规定，本项目楼宇自控系统设计范围涉及：
冷（热）源群控；
空调箱监控；
送排风机监控；
公共照明监控；
二、系统设计
设计原则
本系统由点对点通讯的DDC控制器高速网络和基于Web的操作界面构成，该系统采用可点击图形界面方式浏览（操作）相关机电设备和各楼层情况。中央操作软件安装在具有网卡的Web服务器上，Web服务器从DDC网络采集数据，并且生成通用的网络浏览器（如IE）可以观看的网页，此操作者可以通过局域网的任何一台PC上的网络浏览器（如IE）进行所有的楼宇自控系统操作、浏览等功能。
本系统采用BACnet开放型通讯协议，时间表、设定点、历史趋势以及报警管理都是BACnet对象。
设计依据
JGJ16-2023
民用建筑电气设计规范
GB/T50314-2023
智能建筑设计标准
GB 50189-2023
公共建筑节能设计标准
GB 50019-2023
采暖通风与空气调节设计规范
GB 50365-2023
空调通风系统运营管理规范
GB 50339-2023
智能建筑工程质量验收规范
CECS182:2023
智能建筑工程检测规程
现有设计图纸
WebCTRL楼宇自控系统产品手册
设计目的
“一次设备”运营达成设计标准：
“一次设备”是指具体体现使用功能的设备，比如冷水主机、锅炉、冷却塔、空气解决机组、水泵、送/排风机、电梯、路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”。楼宇自控的主线目的就是使“一次设备”运营达成设计规定，保证本项目获得绿色环保环境和舒适的工作条件。
减少机电设备使用能耗
现代建筑中，为满足日益增长的用户的使用规定，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营过程中的重要支出，据记录，单是中央空调在现代建筑运营中能耗就占到整个建筑的40%以上，采用楼宇自控系统（其中的能量管理系统）可以极大的减少能耗，为业主节省运营开支。
提高物业管理水平
为提供一个绿色环保环境和舒适的工作条件，其机电设备数量必然较大，并且由于使用的因素分布比较分散，这些设备的管理（涉及开关、调节、检查、维护）是一件很困难的事，采用楼宇自控系统可以使系统管理人员在管理这些设备（系统）时可以非常方便地进行远程操作、监视，减轻人员劳动强度的同时实现现代的物业管理。并且对于使用比较规律的设备，可以采用所有由电脑时间程序管理的方式。
楼宇自控系统可以不断地及时地提供有关设备运营状况的资料，集中收集、整理，作为设备管理决策的依据，实现设备维护工作的自动化。
物业管理水平的提高，从另一方面也可以提高设备的使用寿命，减少维护费用，从而进一步提高系统投资回收效果。
网络架构
监控网络说明：
为灵活设立BAS系统网络，满足现代建筑的使用需求，应运用建筑内已经设立的局域网架构，BAS系统网络应设立为两层：
控制器层 CMnet
采用BACnet/RS-485网络，双绞屏蔽线20AWG采用手拉手的总线结构，连接到系统路由器LGR，通讯速度最快可以156K，最长通讯距离可以达成3000米，中间需要增长中继器。
管理层 TCP/IP
直接运用建筑内现有的TCP/IP局域网，将位于建筑内多处的路由器LGR直接接入，在局域网层进行通讯,通讯速度为10M/100M，这里需要布线系统为路由器的接入留有HUB接口。
中央监控电脑可动态设立，系统软件安装在一台服务器（配置较高的PC机即可）上，位于局域网上的任何一台电脑，运用通用浏览器IE即可获得权限范围内的操作功能，这样传统意义上的中央监控室可以设立在局域网连通的任何位置。
这种B/S（浏览器/服务器）结构可以允许多台浏览器同时访问服务器，也就为多用户个性化使用提供了也许，管理人员可以采用监视浏览的方式对总体系统或局部设备运营参数进行了解，操作人员可以根据自己的权限进行参数的修改和定义。
和第三方设备进行协议通讯，有3种接线方式，RS485,RS232或TCP/IP可选，重要是对方设备的接线方式，最佳的接线方式建议采用TCP/IP方式，这样可以不受位置的限制。
三、监控说明
通讯集成
随着机电设备自控需求的增长，越来越多的复杂机电设备开始自带控制设备，在完毕自身监控的同时，可以标准或非标准的通讯协议进行外部通讯，实现机电设备监控的专业化、简易化和低成本化。
通信协议是指通信双方的一种约定,约定涉及对数据格式、同步方式、传送速度、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定,通信双方必须共同遵守。不同体系结构的系统一般采用不同的通信协议完毕系统内部成员之间的通信,这固然为本系统的设计带来了很大的方便,但由于不同系统的通信协议往往不同,当本系统需要同其他系统进行通信时,会由于协议的不同导致通信障碍。为解决异构系统之间因通信协议不匹配导致的通信困难,需要在两个系统之间添加一个协议转换器（通讯网关）。
网关在网络层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。 网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简朴地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。同时，网关也可以提供过滤和安全功能。
◎ 冷水机组集成通讯
冷水机组提供MODBUS通讯协议，BA进行集成通讯，具体通讯数据以冷水机组厂家提供数据为准。
冷水机组系统通讯应采用标准MODBUS（或BACnet）通讯协议，通过网关设备进行数据传输。可以采用RS-485、RS-232或者TCP/IP方式。
DDC监控
◎ 配电柜二次回路规定
对于风机、水泵等380VAC供电的电机设备，相应的配电柜内必须配置符合自控需求的二次回路（详见GB50171-2023 《电气装置安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》内容），BAS常用二次接线规定如下图。
二次回路规定
序号
名称
规格参数
备注
1
开关控制
220VAC继电器信号
接触器线圈端子
2
开关状态
无源触点信号
接触器辅助触点
3
故障报警
无源触点信号
热继电器辅助触点
4
手动自动
无源触点信号
转换开关辅助触点
注：对于只监不控的风机水泵，取消上表中的“开关控制”和“手动自动”。