樓宇自控系統（BAS）設計與實(shí)施

　　現在的樓宇自控系統是一種集散式控制系統DCS，DCS是一種管理控制的模式，其實(shí)質(zhì)是集中管理分散控制。

　　而所謂的分散控制，就是在眾多設備的附近(現場(chǎng))，設置帶有微處理芯片的控制器，然后再把這許多稱(chēng)為“直接數字控制器(DDC)”的現場(chǎng)控制器以一定的網(wǎng)絡(luò )結構形式連接起來(lái)，形成控制網(wǎng)絡(luò )。由多臺微型計算機分散在現場(chǎng)進(jìn)行控制，使現場(chǎng)連線(xiàn)大大縮短，便于實(shí)現大范圍的系統控制。

　　數據通訊、顯示、監控計算機及其他外設的加入使得系統成為一個(gè)整體，可實(shí)現集中操作、管理、顯示以及報警等。那么，如此復雜的樓宇自控系統，該怎么設計及實(shí)施呢?

　　樓宇自控系統前期設計

　　樓宇自控系統的設計首先是確定樓宇自控的品牌，其次是樓控點(diǎn)表的設計，最后是方案和圖紙。

　　首先，在拿到招標文件及招標圖紙后，先對使用的人和對象進(jìn)行分析，通過(guò)大廈的實(shí)際情況，業(yè)主的需求傾向等因素來(lái)確定樓控產(chǎn)品的品牌。

　　其次是點(diǎn)表的設計，在確定品牌后，設計出樓控系統的監控點(diǎn)表進(jìn)行產(chǎn)品的選型。點(diǎn)表設計通常分為兩種情況。

　　第一種情況是在招標文件中提供了受控設備的點(diǎn)表，招標方提供的圖紙沒(méi)有相關(guān)的水暖、電氣等相關(guān)圖紙。這種情況省去了點(diǎn)表配置的過(guò)程，但點(diǎn)表的準確性和設備的配置存在困難。通常情況下，點(diǎn)表的內容一般都是集中列出受控設備的數量和監控的點(diǎn)位。在這種情況下進(jìn)行設計，往往會(huì )存在一個(gè)誤區，就是根據點(diǎn)表配置控制器時(shí)，按整個(gè)點(diǎn)表的監控點(diǎn)數對控制器進(jìn)行整體配置，也就是說(shuō)，不分區域，不分設備，只要控制器合計點(diǎn)數滿(mǎn)足點(diǎn)表的點(diǎn)數要求即可。

　　配制出來(lái)的設備雖然能滿(mǎn)足招標文件要求，但是一旦中標，在施工時(shí)會(huì )帶來(lái)很大的麻煩，小則增加控制器數量以增加不必要的成本投入，大則投標時(shí)的設計整個(gè)被推翻，重新設計，這樣會(huì )給后期施工帶來(lái)很大的麻煩。因此，在這種情況下，一定要確定受控設備的數量和受控設備所在的樓層，仔細拆分點(diǎn)表，進(jìn)行分區域，分樓層的配置，盡量做到每個(gè)受控設備使用單獨的控制器進(jìn)行控制，盡量減少中標后深化設計時(shí)出現的受控設備和控制器不符的現象。

　　第二種情況是招標文件沒(méi)有提供點(diǎn)表，但招標方會(huì )提供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的圖紙。這樣的設計難度比較大，設計時(shí)花費的時(shí)間也很長(cháng)，對樓控設計人員的技術(shù)要求非常高。這樣設計唯一的好處就是一步到位，即中標后的深化設計可以直接按投標時(shí)的點(diǎn)表進(jìn)行。樓控設計人員根據相關(guān)圖紙，確定受控設備所在區域、樓層等信息，且每個(gè)設備的具體監控點(diǎn)數也可根據設備的不同進(jìn)行相應的設計來(lái)配置不同的控制器。在作相應配置的同時(shí)，也可以測量出實(shí)際使用的通訊線(xiàn)和控制線(xiàn)的長(cháng)度。

　　最后是方案和圖紙的設計。在確定樓控品牌、設備點(diǎn)表后，方案可根據樓控的品牌和實(shí)際受控設備進(jìn)行撰寫(xiě)，做到方案具有很強的針對性。樓控系統的圖紙主要分為三部分。第一是受控設備的監控原理圖，第二是樓控的系統圖，第三是平面施工圖。其中，監控原理圖是根據受控設備的實(shí)際監控點(diǎn)來(lái)出具的，根據實(shí)際的輸入輸出點(diǎn)數繪制，原理圖繪制是要對設備的監控點(diǎn)(主要針對數字輸出點(diǎn)、數字輸入點(diǎn)、模擬輸出點(diǎn)、模擬輸入點(diǎn))做到清晰的標識，這一點(diǎn)也是后期深化時(shí)的參照依據。

　　樓控的系統圖是確定系統線(xiàn)纜路由和敷設什么型號線(xiàn)纜的依據，因此，系統圖繪制時(shí)要對采用樓控的品牌產(chǎn)品架構非常了解，在哪一層使用什么樣的線(xiàn)纜，走的什么樣的協(xié)議都要清楚。平面施工圖部分為投標用，在實(shí)際施工中會(huì )根據現場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行改動(dòng)，這部分圖紙的繪制成功與否與后期施工的影響應該不會(huì )很大。

　　樓宇自控系統深化設計

　　樓控系統深化設計是一個(gè)復雜的過(guò)程。它分為施工圖的繪制，施工技術(shù)交底以及需要和強電專(zhuān)業(yè)配合解決的問(wèn)題。其中施工圖的設計又分為平面施工圖的設計和控制箱芯制作圖的設計。

　　平面施工圖設計就是上面所說(shuō)的投標時(shí)的施工圖設計，這時(shí)的施工圖設計完全是和土建方經(jīng)過(guò)協(xié)商后確定設備具體位置后的圖紙了，為了避免設計時(shí)走彎路，要和土建方專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行多次核對無(wú)誤后，方可進(jìn)行施工圖繪制?？刂葡湫緢D紙的設計在設計圖紙中作用很關(guān)鍵，圖紙的對與錯直接影響到后期的調試進(jìn)度。除了從施工工藝上做到設計美觀(guān)大方，容易施工外，還要確保每個(gè)點(diǎn)位輸入輸出的正確性。

　　接下來(lái)的技術(shù)交底工作，此工作不僅考驗技術(shù)人員對系統的熟悉程度，也要考驗施工隊穿線(xiàn)工藝水平技能。此過(guò)程中，應盡量把要注意的地方表達清楚，如線(xiàn)纜從控制箱至末端設備應該是什么樣的線(xiàn)纜，線(xiàn)纜預留長(cháng)度，采用什么樣的敷設方式和采用什么樣的敷設管路，在線(xiàn)路端接時(shí)采取的端接工藝。

　　樓宇自控系統安裝

　　▎中控設備的安裝

　　設備安裝前應進(jìn)行檢驗,要符合下列要求:

　　設備外形完好無(wú)損,內外表面漆層完好。

　　設備外形尺寸、設備內主板及接線(xiàn)端口的型號、規格符合設計要求，備品備件齊全。

　　按圖紙連接主機、不間斷電源、打印機、網(wǎng)絡(luò )控制器等設備。

　　設備底座位與設備相符,其上表面應保持水平。

　　中央控制室及網(wǎng)絡(luò )控制器等設備的安裝要符合下列規定：

　　控制室、網(wǎng)絡(luò )控制器應按設計要求進(jìn)行排列，根據柜的固定孔在基礎槽鋼上鉆孔，安裝時(shí)從一端開(kāi)始逐臺就位，用螺栓固定，用小線(xiàn)找平找直后再將各螺栓緊固。

　　對引入的電纜或導線(xiàn)進(jìn)行校線(xiàn)，按圖紙要求編號。

　　標志編號與圖紙一致，字跡清晰，不易褪色;配線(xiàn)應整齊，避免交叉，固定牢固。

　　交流供電設備的外殼及基礎應可靠接地。

　　中央控制室一般應根據設計要求設置接地裝置。當采用聯(lián)合接地時(shí)，接地電阻不應大于1歐姆。

　　▎DDC箱體的制作

　　DDC箱體的制作應根據設計單位出具的設計圖紙進(jìn)行按圖施工，在制作時(shí)，箱體內的零部件應擺放美觀(guān)大方，四周應有線(xiàn)槽。DDC控制器和接線(xiàn)端子之間的跳線(xiàn)應采用不大于1平方毫米的金屬軟線(xiàn)進(jìn)行端接。接線(xiàn)的兩端為了接觸良好，必須涮錫后壓接到DDC控制器和出線(xiàn)的接線(xiàn)端子里面。跳線(xiàn)的兩端應有標簽，用不褪色的簽字筆標識清晰，每個(gè)標簽的標識應是唯一的。跳線(xiàn)應預留冗余量，一般每根跳線(xiàn)的長(cháng)度應長(cháng)出實(shí)際長(cháng)度的10-15mm為宜，長(cháng)出的線(xiàn)纜放在四周線(xiàn)槽內。出線(xiàn)端子排盡量安排在箱體的下部，并且與箱體底部留有一定的距離，一般在10mm左右為宜，以便外部線(xiàn)纜引入時(shí)方便線(xiàn)纜的壓接。

　　▎系統布線(xiàn)和末端設備的安裝

　　樓控系統的線(xiàn)纜敷設分為控制器聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)纜的敷設和控制器至輸入輸出點(diǎn)位之間線(xiàn)纜的敷設。

　　首先需要了解系統網(wǎng)絡(luò )的架構以及網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜的最大長(cháng)度，這也是網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)纜敷設的關(guān)鍵，如果出現線(xiàn)纜超長(cháng)，超長(cháng)部分的設備在調試時(shí)會(huì )在網(wǎng)絡(luò )上時(shí)有時(shí)無(wú)，很不穩定。另外，線(xiàn)纜在敷設至每個(gè)控制箱體時(shí)，要預留一定余量，其余量長(cháng)度應在1米至1.5米之間。樓宇自控的聯(lián)網(wǎng)線(xiàn)在敷設并非全部敷設在弱電線(xiàn)槽內，由于系統的特殊性，線(xiàn)纜上下層之間有時(shí)也不會(huì )走弱電豎井，這需根據現場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)確定。

　　控制器末端線(xiàn)纜敷設在樓控系統線(xiàn)纜的敷設中占的比重是最大的，而且，此部分施工不規范，會(huì )造成線(xiàn)纜的大量浪費。末端線(xiàn)纜敷設時(shí)要分清是數字量的監控線(xiàn)纜還是模擬量的監控線(xiàn)纜，數字量的監控線(xiàn)纜應采用不超過(guò)1.0mm的RVV線(xiàn)纜，模擬輸入輸出采用不超過(guò)1.0mm的RVVP線(xiàn)纜等，如線(xiàn)纜太粗，端接時(shí)會(huì )出現困難，理想的線(xiàn)纜線(xiàn)徑是0.75mm。接線(xiàn)時(shí)為了避免線(xiàn)路接觸不良，盡量把接線(xiàn)端進(jìn)行涮錫、往接線(xiàn)端子上壓接時(shí)盡量壓接在金屬片中間(每個(gè)接線(xiàn)端子都帶有兩個(gè)金屬片，線(xiàn)纜放到兩個(gè)金屬片中間，不要放到螺絲和金屬片中間的空隙中的下面)等。

　　末端設備安裝是指傳感器、執行器、變送器等設備的安裝。

　　暖通空調系統傳感器、執行器和變送器的安裝。在空調和新風(fēng)機組中，主要有電動(dòng)風(fēng)閥執行器、過(guò)濾網(wǎng)壓差傳感器、防凍開(kāi)關(guān)傳感器、冷熱水閥門(mén)執行器、風(fēng)道溫濕度傳感器、室內溫濕度傳感器等設備。這部分設備一定要和暖通專(zhuān)業(yè)配合安裝。

　　▎電動(dòng)風(fēng)閥執行器的安裝

　　過(guò)濾網(wǎng)壓差傳感器的安裝，過(guò)濾網(wǎng)壓差傳感器是用來(lái)測量空調機組中空氣過(guò)濾網(wǎng)兩側空氣壓差的，在安裝時(shí)，壓差傳感器的兩個(gè)探管分別安裝在過(guò)濾網(wǎng)的兩側，緊貼過(guò)濾網(wǎng)，使傳感器的兩個(gè)探管盡量的短，以使測量數據誤差更小。在機組上面用電鉆開(kāi)孔應和傳感器探管管徑相當，安裝完畢后用玻璃膠密封。

　　防凍開(kāi)關(guān)是為了避免在冬天氣溫過(guò)低時(shí)把空調內的冷熱水盤(pán)管凍裂所設置的。安裝時(shí)，應在機組安裝方的配合下，在機組熱水盤(pán)管所在部位開(kāi)孔，將防凍開(kāi)關(guān)的探頭纏繞在機組內的熱水盤(pán)管上面，然后將開(kāi)孔部位用玻璃膠密封。

　　冷熱水閥門(mén)執行器的安裝，冷熱水閥門(mén)執行器為調節水閥開(kāi)度所設置，閥門(mén)執行器為模擬量控制。安裝時(shí)閥門(mén)執行器下端固定在閥體上，把閥門(mén)執行器閥芯的兩個(gè)夾片夾緊閥門(mén)的閥芯，將固定螺絲擰緊。閥門(mén)執行器為三線(xiàn)制，其中兩根為電源線(xiàn)(24VAC)，一根為控制信號線(xiàn)(0-10VDC)，相對于DDC控制器的模擬量的三根線(xiàn)應一一對應。

　　風(fēng)道溫濕度傳感器應安裝在空調機組風(fēng)道出口，選擇較直處安裝(風(fēng)道拐彎處測量出來(lái)的數據誤差比較大)，破開(kāi)保溫棉開(kāi)孔，將傳感器的探棒伸入風(fēng)道內，傳感器用自攻釘固定在風(fēng)道上面。室內溫濕度傳感器一般安裝在空調機組服務(wù)的區域，進(jìn)行室內溫濕度測量。一般室內溫濕度傳感器的外觀(guān)相對美觀(guān)，因此，安裝時(shí)，選擇合適的位置固定在墻上即可。

　　水管的管路中的傳感器和變送器的安裝。流量變送器和壓力變送器安裝時(shí)應選擇水路中直管部位安裝，安裝流量變送器的兩側直管長(cháng)度應在管徑的十倍以上。安裝在水管的上部當水管中有氣泡產(chǎn)生時(shí)影響測量精度，安裝在水管下部，當水管中有沉積物時(shí)也會(huì )影響測量精度。因此在水管水平面或水平偏上位置開(kāi)孔安裝，水流開(kāi)關(guān)應安裝在水管的上部，將水流開(kāi)關(guān)的探頭伸入水管正中。以上變送器和傳感器安裝時(shí)由水暖專(zhuān)業(yè)配合開(kāi)孔和焊接。

　　液位傳感器是屬于開(kāi)關(guān)型測量傳感器，一般用于測量生活水箱、污水坑等儲水設備內的水位高低，DDC通過(guò)液位傳感器傳回的信號進(jìn)行報警顯示和控制相應水泵設備的起停等，液位傳感器在安裝時(shí)應根據現場(chǎng)那個(gè)情況，如生活水箱安裝時(shí)，應將液位傳感器固定在不銹鋼薄壁鋼上，將鋼管固定在水箱內，將液位傳感器的線(xiàn)纜從鋼管中印出來(lái)。集水坑液位傳感器應在集水坑水泵施工時(shí)同時(shí)安裝，將液位傳感器附著(zhù)在固定水泵的鐵架上面，線(xiàn)纜隨水泵廠(chǎng)家安裝的線(xiàn)纜一起引上。

　　其他設備的端接，如水泵、照明、電梯、風(fēng)機強電控制箱和DDC控制箱之間的端接。此部分施工前，應向強電專(zhuān)業(yè)索取強電控制箱的圖紙，將每個(gè)箱體的接線(xiàn)原理做到心中有數后進(jìn)行，接線(xiàn)時(shí)應有強電專(zhuān)業(yè)配合進(jìn)行。

　　樓宇自控系統調試

　　當樓控系統的所有設備安裝完畢后進(jìn)入系統的調試階段，這個(gè)階段的調試應和相關(guān)強電專(zhuān)業(yè)配合進(jìn)行。系統調試應分為四個(gè)步驟：DDC控制器單體調試，系統聯(lián)網(wǎng)調試，軟件調試，系統整體調試。

　　DDC控制器單體調試：主要是給DDC加電后測量每個(gè)監控點(diǎn)位輸入輸出有無(wú)錯誤、有沒(méi)有強電進(jìn)入、將數字控制點(diǎn)進(jìn)行手動(dòng)閉合后有無(wú)電壓輸出等。要求調試的人員必須具備相關(guān)電氣專(zhuān)業(yè)知識，具有現場(chǎng)處理問(wèn)題能力，如箱體的線(xiàn)路改裝、末端電纜的改接等。

　　系統聯(lián)網(wǎng)調試：樓控系統服務(wù)器軟件安裝完畢、DDC控制器單體調試完畢后、給每個(gè)DDC控制器設置相應的地址碼、加電后，系統聯(lián)網(wǎng)調試開(kāi)始。系統聯(lián)網(wǎng)調試主要是通過(guò)軟件和系統的網(wǎng)絡(luò )將每個(gè)DDC控制器展現在系統服務(wù)器的軟件界面上，為下一步的軟件調試做準備。這個(gè)步驟中，調試人員盡量保持DDC控制器單體調試人員不變，因為他們對每個(gè)DDC控制器的所在位置和DDC控制器的狀況已經(jīng)比較熟悉。

　　系統軟件調試：系統軟件調試所使用的主要工具就是功率足夠大的對講機。軟件編程人員在樓宇控制室內通過(guò)軟件對控制器進(jìn)行遠程控制，施工人員在現場(chǎng)查看控制器的情況，通過(guò)對講機給編程人員進(jìn)行情況匯報和執行編程人員要求的工作。

　　以上三個(gè)步驟完成后進(jìn)入最后一道工序—系統整體調試，系統的整體調試是弱電的DDC控制器以及控制軟件全部啟動(dòng)，受控設備的強電也全部啟動(dòng)。通過(guò)DDC控制器對所有受控設備監視數據的采集和控制信號的輸出等，對整個(gè)系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng)調試。

　　以上就是樓宇自控系統工程設計及實(shí)施思路分析的有關(guān)內容。樓宇自控系統的實(shí)施過(guò)程是和各個(gè)強電專(zhuān)業(yè)配合分不開(kāi)的。在施工前，要和各個(gè)強電專(zhuān)業(yè)進(jìn)行輸入輸出接口的確定。在施工調試過(guò)程中對線(xiàn)纜的端接和系統的啟動(dòng)停止控制也需要強電專(zhuān)業(yè)進(jìn)行相關(guān)配合，以免造成損失。