前言
大家好，我是林总，楼宇自控系统的设计方案，今天整理了一套完整的解决方案，监控管理九个部分，很全面，大家可以参考一下。
文本
楼宇自控系统
1 概述
某医院将机电设备管理、智能照明、能源管理三部分集成在一个管理平台上，实现同平台统一管理；
楼宇控制系统主要包括两部分：楼宇自动控制系统和用于能源管理的水、电、空调、气采集系统。本方案中，两个子系统设计为通过设备网络进行数据通信，共享一个管理平台，在同一平台上实现楼宇自动化和能源管理两个管理模块。
医院有大量的机电设备，如空调通风监控、冷热源监控、环境监控、给排水监控、公共区域照明、公共区域风机盘管、VRV空调系统、电梯监控、变配电监控、计量 由管理（自动抄表）、医用气体监控等11个子系统组成，这些子系统设备多且分散。
其中，多：即数量多，需要控制、监控、测量的对象多，多达数千个点；分散：即这些设备分布在各个楼层、各个角落。分散管理无法想象就地控制、监视和测量。使用楼宇自控系统可以合理利用设备，节约能源和人力，保证设备安全运行，加强楼内机电设备的现代化管理，营造安全、舒适、便捷的工作环境，提高经济效益。好处。
本项目楼宇自控系统主要考虑对上述楼宇机电设备的监控和管理。所有机电设备均由中央控制站统一管理和协调。
某医院楼宇自控系统是将医院内的楼宇自控系统（空调通风监控、冷热源监控、环境监控、给排水监控、公共区域照明、公共区域风机盘管、VRV空调空调系统、电梯监控、配电监控等）进行分散控制，集中监控管理，提供舒适、安全的工作和生活环境，通过优化控制提高管理水平，节约能源和劳动力成本，便于管理人员实现管理优化。
我们根据不同的室外环境，对空调系统的阀门、水泵等设备进行相应的调整，使其工作稳定，最大程度保证人体的舒适度，最大程度地节约能源。
此外，楼宇自控系统的一个重要功能是可以采集大量的数据，如水、电、风系统运行数据、燃气（氧气等）监测、冷热测量、以及通过系统采集的数据等。各种传感器。这些数据为管理人员分析设备运行状况、维护时间、能源状况和成本计算提供了依据。这些数据经过整合后可以进行分析处理，可以指导维修计划的制定、备品备件的库存设置、成本核算、各种收费依据等，以实现物业管理的现代化、有序化，减少医院后期的运营维护费用。
2 需求分析
根据本项目情况，我司对该楼宇自控系统的需求分析如下：
项目位于院落西北角，总建筑面积平方米（地上90629平方米，地下31228平方米），建筑层数：地上13层，地下3层，总建筑高度56.450米。
l 机电设备对象分析
某医院是一座新型的门诊医技/机组楼，功能复杂，配套功能的机电设备较多。如何对这些设备进行科学管理，使其节能运行，是摆在我们面前的难题。
²多功能区
新建门诊医技/机组楼分为急诊、门诊、医技、病房、管理室。不同地区的工作时间不同，对工作环境的温度/湿度要求不同，相应开启的设备也不同。因此，对于采暖通风、空调、照明、机电设备的运行管理要求也不同。
²设备耗能大
由于某医院是新建门诊医技/机组楼项目，建筑体量比较大，整栋楼高13层。门诊和住院等公共场所有很多大量人流流动的地方，空调、照明、电梯、风机、水泵等，机电设备的负荷也变化很大，其能耗也比较大比起普通的建筑，所以运转消耗的能源也很多。严格高耗能设备监控，实时监控和节能管理，合理控制开工台数和机组运行时间，成效显着。有利于节能环保，降低运行成本。
因此，上述设备的运行监控管理是一项工作量比较大，技术含量也比较高的工作。设计控制系统实现计算机管理是高效管理的必然选择。
²机电设备多
机电设备种类多、位置分散、耗能设备占比大。设备类型包括制冷机组、水泵及其他辅助设备、供暖及热交换设备、空调及新风机组、给/排水设备、给/排风机、照明设备、电梯等；控制系统，这些机电设备分散在整个大楼，给以后的物业管理带来很多不便。因此，需要有一个系统来整合这些设备的管理。
3 系统规划设计 3.1 设计依据
²上级批准的立项文件
²某医院大楼，水、电、暖施工图等。
²医院的建设规模和运营管理的实际需要，以及相关的规范要求
²相关国家设计标准，详见总述“0.2设计依据”
3.2 设计原则
设计本着“设备先进、技术齐全、功能齐全、配置合理、节约资金”的原则。在满足国家法规和相关技术标准规范的前提下，系统设计本着经济实用的原则，适当考虑前瞻性技术。
l 实用先进
系统设置既强调先进性又注重实用性，注重系统设置的经济效益，达到综合平衡。
楼宇自控系统按A级智能建筑标准设置，达到标志性建筑，系统定位达到“国际一流水平”。最新的技术发展趋势，相当成熟的系统。
l集成性和可扩展性
楼宇自控系统的设计遵循全面规划、分步实施的原则，并留有足够的余量以满足未来发展的需要。
保证楼宇自控系统整体结构的先进性、合理性、可扩展性和兼容性。
l标准化、结构化
系统设计不仅按照相关国家和地区标准，而且根据系统的功能要求，系统结构化、规范化，能够全面反映当前先进的技术水平。
l 方便
系统能适应多功能和外向型要求，注重方便和舒适，达到提高工作效率，节省人力和能源的目的。
收集、处理、存储、传输和检索系统内外的各类信息，为运营和管理人员提供最有效的信息服务和高效、舒适、方便、安全的学习和工作环境。
l安全
楼宇自控系统具有极高的安全性、可靠性和容错性。
l经济
在实现先进性、实用性和可靠性的前提下，充分考虑系统的经济效益，使未来系统的性能价格比在同类系统和条件中最好。
3.3 系统技术设计思路
楼宇自控系统由中央管理站、各种DDC控制器、各种传感器、执行器等组成，是一个能完成各种控制和管理功能的网络系统。它是随着计算机在环境控制中的应用而发展起来的。智能控制和管理网络。
设计考虑 控制系统应采用模块化、分布式系统（DCS）结构，适应性强，可划分为不同层次的独立系统。每一层级都有非常明确的功能和权限，使系统既可以用于个人，也可以用于一个区域内分散的楼宇的集中管理。
系统集散系统的结构可以通过多层网络结构（区域、系统、设备、点）实现DDC之间的点对点通信（Peer To Peer）；领先水平。
3.4 系统详细设计
公司根据某医院招标文件中楼宇自控系统要求的相关监控内容，以高质量标准进行楼宇自控系统方案设计。某医院楼宇自控系统的监控范围包括以下几个部分：
l 冷热源系统
l 空调通风监控系统
l 给排水系统
l 公共区域照明系统
l 公共区域风机盘管系统
lVRV空调系统
l电梯系统
l 变配电系统
l大型医疗机电设备
根据内容的不同，根据系统的特点和使用要求，采用不同的监控方式或只监控不监控的方式进行管理。详见以下子项设计。
3.4.1 冷热源系统
本项目制冷站系统设备分布在冷藏室内。本设计通过一定的控制手段达到节能、安全运行、高效管理的目的。
具体监测点如下：
² 冷水机、冷却水泵、冷冻水循环泵、冷却塔风机启停、手动/自动、运行状态及故障报警；
² 通过水流开关监控水流状态；
²监控冷冻水的供回水温度、压力、供水流量，监控冷却水的供回水温度；
²根据冷冻水的供水流量和供回水温差，计算出建筑物的实际冷负荷，并据此控制冷水机组的运行台数，尽可能节约能源，提高设备利用率;
²根据冷冻水供回水主管压差，控制旁路压差阀开度，调节管网压差，保证供水压力稳定；
²根据冷却水供回水温度，控制冷却塔风机的启停，确保冷却水温满足工艺要求，最大程度节约能源
²采用液位开关监测冷凝水箱超高/高/低液位楼宇自控模块推荐参数，确保水箱有一定的水量；
汽水换热机组采用成套设备，自带控制系统，可根据室外天气情况和回水温度控制蒸汽流量，自动调节供水温度。根据供暖设备厂家提供的通讯协议，通过第三方RS485通讯连接接口和楼宇自控Cnet通讯协议，读取汽水换热机组自身各监测点的数据。
3.4.2 空气处理机组
设计空调系统的目的是创造良好的空气环境，即根据季节变化提供适宜的空气温度、空气流速和空气洁净度，以保证人体的舒适度。在智能建筑中，由于大量使用办公设备和电信电器设备，空调负荷主要由内部发热引起。在设备使用高峰期，设备发热量可达内部发热量的50%左右。因此，智能建筑内部区域基本全年供冷，周边区域可能有冷暖交替的形式。夏季，智能建筑的冷负荷可达普通建筑的1.3-1.4倍，而冬季的供暖负荷仅为后者的50%。因此，智能楼宇的空调也会根据不同的区域有不同的方法。
通过楼宇自动化系统的监控，可将环境温度控制在设定温度的+/-2°C以内。
需要强调的是，虽然机组不同，应用场合不同，但它们的控制都有一个共同的目标，控制重点是保证机组的可靠运行，在保证舒适性的前提下提供节能措施. 各单元的控制原理和控制方式均以此为基础。
空调机组的主要监控功能如下：
²监控机组运行状态、手动和自动状态、风机故障报警、送风和回风温度。
²过滤器堵塞报警：当过滤器两端压差过大时，会报警并提示清洗。
²回风（处理新风）温度自动控制：以回风温度设定值为控制目标，以送风温度测量值为过程变量，以调节阀为执行机构，采用闭环控制方案一进行PID调节，使回风温度保持在设定值附近。夏季工况，当回风温度高于设定值时，加大阀门开度；当回风温度低于设定值时，减小阀门开度。冬季工况，当回风温度高于设定值时，减小阀门开度；当回风温度低于设定值时，增大阀门开度。
²AHU冬夏自动切换模式根据室外温度确定。
²新风（热函）控制：
冬季运行采用常温控制，热水调节阀工作。当热水调节阀全关，送风温度仍超过设定值时，温度控制改为新风比控制，使送风温度保持在设定值范围内。此时，进入冬季的过渡季节。
若新风门全开后，新风热函小于内风热函，但送风温度仍超过设定值，新风比例控制改为温度控制，冷水调节阀将工作。此时，将进入夏季过渡季节。.
如果室外空气的焓值大于室内空气的焓值，且气候由夏季过渡季节转入夏季，此时应取最小新风比，仍控制温度，冷水调节阀工作。
从夏季到冬季的过渡过程与上述相反。
过渡季节节能运行控制：过渡季节应尽量利用新风低热量条件，控制新风比，降低空调能耗。
²空气质量控制：重要区域安装CO2浓度监测，根据空气中CO2浓度控制新风量。新风量设计为每人大于30m3/h。在最小新风率的基础上，按二氧化碳设定值逐级补偿，使空气质量达到预定目标。当空气中CO2含量超标时，增加新风量，减少回风量，直至空气质量达标。
²联锁控制，风机启动：新风风门打开，水阀自动控制；风机停止：新风风门关闭，水阀关闭，冬季水阀保持30%开度，保护热水盘管，防止结霜。
²报警功能：若机组风机未能响应启停命令，则发出风机系统故障报警；风机系统故障、风机故障可显示在操作手和中央监控中心，提醒操作人员及时处理。故障排除，系统告警复位后，风机即可投入正常运行。
²启停时间控制：以节能为目的，编写软件控制风机的启停时间；同时，积累机组工作时间，为定期检修提供依据；例如，正常的定时启停程序：按照正常的上下班时间编写；节假日启停程序；制定法定节假日和夜间起停时间表；间歇运行程序：在满足舒适性要求的前提下，根据允许的最大和最小间隔时间，根据实测温度和负荷周期确定周期，实现周期性间歇运行。编写时间程序自动控制风机的启停，累计运行时间。
备注：医院净化区空调机组由净化专业人员独立控制。楼宇自控系统设计净化空调机组的控制系统接口并进行监控，及时发现问题，及时修复，恢复使用。
3.4.3 新风机组
新风机组的主要监控功能如下：
²监控机组运行状态、手动和自动状态、风机故障报警、送风温度。
²过滤器堵塞报警：当过滤器两端压差过大时，会报警并提示清洗。
² 送风温度控制
以送风温度设定值作为控制目标，以送风温度实测值作为过程变量，以调节阀为执行器，采用PID调节来保持送风量温度接近设定值。夏季工况，当送风温度高于设定值时，加大阀门开度；当送风温度低于设定值时，减小阀门开度。冬季工况，当送风温度高于设定值时，减小阀门开度；当送风温度低于设定值时，增大阀门开度。使送风温度始终保持在设定值范围内。
²联锁控制
新风门与风机、水阀联锁。风机停止时，新风门和水阀自动关闭。风机启动前，风门自动打开。
²消防联动控制
当收到火灾报警信号时，新风机将立即停止运行。
该中心监控并设置系统中的各种温度。
²检测风机前后压差开关信号，获得风机运行的真实状态。
²根据功能需要启动和停止被控设备。
编写时间程序自动控制风机的启停，累计运行时间。
²根据室外温湿度，对新风机组进行优化启停和节能控制。
3.4.4 送排风系统
该系统包括：抽风机、送风机、排烟排风机等。
监控控制内容：
²风机运行状态及故障报警、手动/自动状态监测、变频调节（变频风机）、变频反馈（变频风机）；
² 根据时间程序控制风机的启停；
²车库排风扇电机转速由CO传感器控制。
控制功能：
定时、事件启动/停止排气扇、鼓风机、排烟扇。
CO传感器用于检测地下车库汽车尾气浓度，根据CO浓度自动启停排风机、送风机、排烟风机，检测风机运行状态.
累计风机运行时间，记录并打印维护保养报告。
3.4.5 给排水系统
监控控制内容：
²水泵工作状态、故障报警监控；
²供水池、水箱液位检测及报警。
3.4.6 公共区域照明系统
l 公共区域照明（公共走道、电梯厅、室外照明、车库照明）
监控控制内容：
²回路运行状态、手动/自动状态监控；
² 按时间程序控制照明电路的启停；
²各护理单元、各科室的护理站（分诊台）可单独控制所属区域内公共区域的照明；
²医疗大街、电梯厅等科室外公共区域照明由综合管理室管理；
²一楼大厅安装照度传感器。
控制功能：
²启动和停止计时和事件控制区的照明电路；
²采用照度传感器采集实时照度，根据照度值控制照明电路自动启停；
² 累计照明回路的运行时间，记录并打印维护保养报告。
3.4.7 公共区域风机盘管系统（网络型）
监控控制内容：
²公共区域风机盘管运行状态及故障报警，手动/自动状态监测，
² 送风温度控制
以送风温度设定值作为控制目标，以送风温度实测值作为过程变量，以控制风机盘管阀为执行器，采用PID调节来保持送风温度接近设定值。夏季工况，当送风温度高于设定值时，加大阀门开度；当送风温度低于设定值时，减小阀门开度。冬季工况，当送风温度高于设定值时，减小阀门开度；当送风温度低于设定值时，增大阀门开度。使送风温度始终保持在设定值范围内。
控制功能：
通过楼层控制器组网，实现定时控制区域风机盘管的启停。
公共区域每套风机盘管均配备一套联网风机盘管控制器和弱电温控面板。通过弱电温控面板，可实现就地手动开关和手动温度设定功能。
累计公共区域风机盘管运行时间，记录并打印维护保养报告。
3.4.8 VRV空调系统
VRV空调系统本身就有比较完善的监控系统。为了让管理中心实时了解VRV空调系统的情况，根据VRV设备厂商提供的通讯协议，本设计采用第三方RS485通讯连接接口和楼宇自控通讯协议. 读取获取VRV系统控制系统自身的各种监测点数据。
3.4.9 电梯系统
电梯应具有五方呼叫功能；如果需要与其他智能系统进行数据连接，电梯控制系统应提供楼宇自动化接口。建议监控中心可以集中监控每台电梯的运行状态和故障报警状态，并设置监控系统，让物业管理人员清楚了解电梯的运行状态。
l 电梯系统远程监控要求：
监控内容：监控电梯在楼内（上下、楼层）的运行状态、故障报警等信号；
监控方式：监控系统可以与电梯群控系统或单台电梯的通讯接口通讯。电梯供应商需要提供电梯控制系统的监控软件，以及统一接口集中监控的通信接口和通信协议。根据不同电梯的累计运行时间和故障报警信号安排维保工作，及时处理电梯运行中的突发事件。
l五方通话功能要求：
系统具有五方通讯功能，即电梯轿厢、电梯机房、电梯轿顶、电梯底坑、监控中心，实现五方通讯。由电梯制造商提供系统设计，由弱电专业人员进行管线设置和桥容量预留。
3.4.10 变配电系统
变配电系统本身就有比较完善的监控系统。为了让管理中心实时了解变配电系统的情况，根据变配电设备制造商提供的通信协议，通过第三方RS485通信连接接口，实现楼宇自控通信协议，读取获取配电系统自身控制系统各个监测点的数据。
监控大楼内变配电设备的运行状态，对可能发生的事故进行预警和报警，有效防止误操作，减少日常维护人员的工作量，实现电力系统管理自动化，确保安全运行电力系统。
3.4.11 大型医用机电设备
医院中的一些大型医用机电设备，通常在设备不能用的时候才知道设备有故障，而这通常会影响医院的正常运作。等）来监控运行状态。
我们采用第三方RS485通讯连接接口和楼宇自控通讯协议，读取楼内大型医用机电设备的运行状态，对可能发生的事故进行预警和报警，有效防止误操作，减少工作人员的工作量日常维护人员。实现电力系统管理自动化，保障大型医疗机电设备正常运行。
3.5 系统特点
为用户创造一个安全、舒适、优质的人工环境。楼宇自控系统可根据环境变化随时自动调整各项参数，使楼宇内环境始终处于舒适状态。大楼内有许多新风机和空调机组。如果采用人工或现场仪器调节，很难达到满意的效果。首先，人无法敏感地感知外界温度的变化，从而无法将室内温度准确调节到理想值；而且，人也不能保证时刻坚守岗位。
然而，楼宇自控系统可以非常方便地实现这一功能：随时将外部温度值通过温度传感器传送到楼宇自控系统，系统将此温度与楼宇内部的温度进行比较。如果温差满足要求，则将保持现有的平衡。如果温差不符合要求，调整空调设备参数，使室内始终保持理想的温湿度。
l 降低运行能耗
严格监控暖通空调、冷热源装置、照明等机电设备，节约能源，降低运营成本。以空调系统为例，楼宇自控系统根据传感器检测到的数据，自动调整制冷和制热需求，既能保证正常需求，又能降低能耗。根据《实用暖通空调设计手册》提供的数据，供暖温度每降低1℃，可节能10-15%；制冷温度每升高1℃，可节能约10%。
楼宇自控系统可以根据舒适空调的要求，自动将空调区域的温度设置在合适的温度，大大降低了能源消耗，节省了大量资金。
此外，楼宇自控系统还可以降低机电设备的故障率，减少维护人员的数量；本发明的集中监控管理方式减少了操作人员、值班人员和管理人员的数量，还可以将不同系统的操作人员和值班人员合并为一个轮班人员，产生更好的经济效益。
l保障设备安全
将楼宇内的机电设备纳入楼宇机电设备自动管理系统（BMS），可实现对各设备的在线实时监控和科学管理，确保各类机电设备安全可靠运行，并得到及时维护，延长其使用寿命.
如果建筑物内的机电设备突然发生故障，将对建筑物的运行造成不利后果。楼宇自控系统可以从以下几个方面来防止这种情况发生：
²监控设备运行状态，实时24小时在线监控，一旦发现某台设备运行异常，立即发出报警信息，通知维护人员快速排查，防止更大范围的设备故障失败；
²记录设备累计运行时间。当累计时间达到规定的维护时间时，会自动通知中控室，提醒维护人员及时进行设备维护。
²通过这些检测、报警和处理手段，使大楼对机电设备的突发故障具有有效的预防措施，确保设备和财产的安全。
²通过监测、诊断和记录设备的运行状态，及早发现和排除故障，及时通知维护保养，确保设备始终处于良好的工作状态。
l 实现物业管理现代化
楼宇自动化的主要任务之一是优化机电设备管理，实现自动化、智能化，从而实现优化的物业管理，在合理投资的情况下，尽可能提升楼宇的智能化和现代化形象，从而使经济效益最大化。
l 为系统集成奠定基础
采用国际标准（-5）开放式楼宇自控Cnet协议的楼宇自控产品，方便了各种计算机系统和设备之间的互操作，为楼宇弱电系统集成和设备集成奠定了基础。
4 系统图、原理图
（详见第二部分某医院建设项目楼宇智能化设计图）
5 与设计相关工种的界面配合
配合系统集成相关接口：为系统集成提供TCP/IP网络协议接入系统。
配合强电接口：DDC箱安装位置需要强电提供AC220电源。
所有电力设备控制柜需要提供干接点信号（状态、故障、手动/自动、启停）；带变频控制的设备需要提供变频控制干接点信号（变频反馈、变频调节）
高效电机是当今大多数国家提倡的概念，大多数国家都提倡或强制要求使用符合要求的高效电机。例如，在我国，对于笼型电机基本系列，能效未达到IE3级的电机不得复制使用，鼓励电机消费者使用IE4、IE5高效电机。
对于电机产品来说，电机本体的效率等级可以通过专业的测试来衡量，但是只要电机本体的效率等级高，是否就能保证系统的节能呢？事实上，这是一个非常迫切需要解决的问题。那么，如何实现电机系统的节能问题呢？
在与空压机厂家对接过程中发现，从电机角度看，空压机的节能最多只能提高一两个百分点。如果我们从空压机设备的相关环节入手，效率的提升幅度可以达到6到7个百分点，甚至更高楼宇自控的节能效果，也就是说，如果将电机作为配套设备的组成部分，那么环节与电机直接相关的同时进行改进，节能效果会更好。
尤其是智能控制的引入对于电机的节能是非常关键和有效的。例如变频电机就是典型的节能电机，可以根据设备运行的实际情况调整电机的状态。无论是有级调速还是无级调速，都是节能的具体体现。
作为电机制造商，在优化电机性能的同时，能够考虑到电机的实际运行情况，在产品的设计阶段最大程度地反映电机的实际使用需求。从电机与设备的完美结合、自动化与智能化控制等方面的全面体现，在电机的实际应用中最大限度地实现电机节能。
