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智能樓宇控制解決方案

文章出處: 人氣:4719發表時間:2017-08-15 09:56:44

一:方案背景

    在現代建筑中,樓層不斷增加,功能要求日益增多,其中包括了對環境空間的要求。因此廣泛使用了各種各樣的機械和電子設備,如照明設備、空調暖通、音視頻設備、門禁設備等。人們要求對這些設備具有自動化智能化控制,使之處于最佳狀態下運行,以提高工作效率和服務質量,減少維護及營運成本,確保有一個舒適、清潔的工作與生活環境。

二:現代辦公樓照明存在的問題

    ◆目前,樓宇自動化沒有局限于某一特定的協議,樓宇控制領域采用了各種各樣的控制協議,例如MODBUS、DALI、KNX、BACNET、LONWORKS等,不同的協議應用在不同或相同的細分領域。如何將各類樓控協議集成到統一的平臺上進行互操作,從而揚長避短,充分發揮各類協議的優勢,成為樓宇控制的瓶頸。
    ◆目前,各種系統中的設備雖然采用了模塊化設計,但很多情況下區域內的回路數較多,需要很多的控制設備,仍然造成了配電柜空間不足或需要配置很大空間的配電柜。同時,大量的控制設備帶來了投資成本的增加。
    ◆另外,大量的用電設備和低效率的管理造成了樓宇能耗的增加,樓宇節能和能耗管理越來越受到重視。優秀的樓宇控制系統應該具備良好的節能效果,并提供準確的能耗數據,為樓宇管理者提供參考,以便及時采取有效的節能措施。

三:方案概述

    嘉復欣智能樓宇控制解決方案將KNX、DALI、ENOCEAN、MODBUS、LONWORKS等各種樓宇控制協議下的子系統集成到統一的系統平臺上,充分發揮各種協議的優勢。通過計算機監控管理來控制樓宇中的照明系統、遮陽/百葉、空調系統、音視頻系統、能源管理、供暖通風、變配電系統、消防系統等,實現分散節能控制和集中科學管理,為樓宇中的用戶提供良好的工作環境,為樓宇的管理者提供方便的管理手段,為樓宇的經營者減少能耗并降低管理成本。

四:系統拓撲圖

        在管理層面上,樓宇自動化與運營成本和樓宇管理息息相關, 控制層也是如此。 開放式協議將樓宇自動化連接到更高級別的功能。嘉復欣科技為用戶提供調試以及診斷軟件工具,為項目工程和監控提供最好的支持。 在管理層,用戶也可通過可視化界面訪問每一個獨立控制單元。 

        在自動化領域中,以太網已成為主流的通信媒介。嘉復欣科技的樓 宇自動化控制單元可以非常便利地通過開放式的標準現場總線(例如,BACnet IP、KNX IP 或 MODBUS/TCP)有效地連接。 標準化協議和以太網的高速數據傳輸為各種技術與各個控制 層面之間提供了能協調操作的并且面向未來的接口。 

        根據應用,樓宇自動化系統各不相同,所以要求不同的傳輸媒介(有線或無線)和接口。 因此,現場層要求采用靈活、安裝簡單的傳輸媒介。 為此,嘉復欣科技為用戶提供多種解決方案,包括通過I/O接口直接控制標準傳感器和執行器、兩線制子總線 系統(例如,DALI, BACnet, MS/TP, KNX TP1或 LONWORKS), 以及無線解決方案,例如 EnOcean 或 Bluetooth。

五:方案概述

    ■照明系統
        采用符合國際樓宇控制標準的KNX控制系統作為照明控制主系統對燈光實現開關控制、調光控制、場景控制、定時控制、感應控制、集中控制等,同時可對局部照明采用DALI調光系統單獨控制,將調光功能精確到每一盞燈。對于常用的0-10V調光、后沿調光等技術,系統提供相應的功能模塊,實現無縫集成。對于樓控改造項目,不希望破壞室內裝潢,也可采用無線無源的ENOCEAN技術。嘉復欣樓宇控制系統提供ENOCEAN接收和發射設備及接口實現無線控制。通過無協議限制的靈活控制方式能夠充分滿足樓宇對光環境的需求,以最低成本為現代樓宇創造出安全、舒適、環保的工作和生活環境。
    ■遮陽/百葉
        對于局部的電動窗簾可輕松的納入到KNX等控制系統中管理;對于大規模的卷簾、百葉、遮棚等采用了SMI統一接口也可通過特定的模塊接入到樓宇控制總系統中管理。普通的照度傳感器、濕度傳感器、氣象站等感應設備也可以方便地接入系統對遮陽/百葉系統實現自動化控制。
    ■音視頻系統
        音視頻設備、背景音樂主機一般采用RS-232/RS-485接口,可通過特定功能模塊將音視頻系統集成到樓宇控制總系統中實現集中管理。
    ■能耗管理
        嘉復欣科技提供三相電力測量模塊用于測量三相供電網絡中的電氣數據。通過網絡連接到L1、L2、L3和N端,測量電壓值。通過電流互感器測量各回路電流值。因此,三相電力測量模塊通過現場總線可以提供全面的網絡數據分析。根據電壓值、電流值、有功功率、視在功率,用戶可以測量和評估能源消耗,并采取有效的節能措施。
        對于樓宇中各種熱表、水表、電表、氣表、傳感器等采用了常用的M-BUS接口以及相應的協議層,也可集成到嘉復欣樓宇控制系統中。不同的生產商的設備可以連接到一個總線系統,用戶無須局限于一個儀表生產商。能耗管理主要解決以下問題
        1、對建筑中的電、水、燃氣、燃油、集中供冷供熱等的用量實現監測和計量
        2、改變傳統月度(含多月)統計方式,實時掌握用能情況,用能時段清晰明了
        3、實現用能分項統計,掌握各類設備能耗情況,提供節能依據
        4、節能措施前后用能統計比對,量化考評
        5、實時監測負荷,私接、大負載、非用能時段呈現用能等不安全不合理用能一目了然
    ■暖通空調
        BACNET控制器可將I/O系統與BACNET協議相連,從而直接管理HVAC設備。不僅如此,系統還集成了web服務器,可以輕松地創建圖形式的操作以及可視化界面,并且下載到BACNET控制器內。所有這些網頁可以通過與TCP/IP網絡相連的電腦利用標準的WEB瀏覽器進行訪問。系統對新風機組進行監控的要求如下:
        (1)檢測功能:監視風機電機的運行/停止狀態;監測風機出口空氣溫、濕度參數;監測新風過濾器兩側壓差,以了解過濾器是否需要更換;監視新風閥打開/關閉狀態;
        (2)控制功能:控制風機啟動/停止;控制空氣--熱水換熱器水側調節閥,使風機出口溫度達到設定值;控制干蒸汽加濕器閥門,使冬季風機出口空氣濕度達到設定值。
        (3)保護功能:冬季當某種原因造成熱水溫度降低或熱水停供時,應停止風機,并關閉新風閥門,以防機組內溫度過低凍裂空氣--水換熱器;當熱水恢復正常供熱時,應能啟動風機,打開新風閥,恢復機組正常工作。??
        (4)集中管理功能:中央計算機可以顯示各機組啟/停狀態,送風溫、濕度、各閥門狀態值;發出任一機組的啟/停控制信號,修改送風參數設定值;任一新風機組工作出現異常時,發出報警信號。
    ■消防系統、保安系統等聯動
        系統提供接口與消防系統、保安系統等聯動,在緊急情況下強制開啟應急照明,打開卷簾門、窗簾,關閉相關閥門等。

六:方案優勢

    ●一體化設計,高度的模塊化I/O。系統采用工業一體化設計,小體積的主機與功能模塊,僅12mm厚的I/O模塊,大大縮小了裝配空間,安裝方便,降低設備成本。
    ●智能化自動化控制,集成WEB服務器。整個系統能夠通過傳感器、日程管理、時間方案、自定義等方式實現自動控制,無需人工干預。同時,集成WEB服務器,可以輕松地創建圖形式的操作以及可視化界面。
    ●多系統集成,跨協議管理:將將KNX、DALI、ENOCEAN、MODBUS、LONWORKS等樓宇控制協議下的子系統集成到統一的系統平臺上管理,包括照明、窗簾、暖通空調、音視頻、消防、保安等各種樓宇控制子系統,實時掌握設備工作狀態,簡化管理流程,提高管理效率。
    ●最大限度地節約能源:系統可根據環境變化,自動調節室內照明,調整暖通空調的工作狀態,充分利用自然資源。也可根據樓宇控制的功能需要手動調節,自定義設置。
    ●控制方式靈活多樣:由于系統超越了各類樓宇控制協議的現在,從而獲得更多的控制方式,包括智能面板、觸摸屏面板、光照度感應、人體感應、氣象感應、溫度感應、定時控制、日程控制、遠程網絡控制、可視化軟件集中控制等。
    ●功能擴展性強。使用功能需要增加或修改時,只需要簡單地增加相應的功能模塊或程序調整即可實現,無需重新布線。
    ●系統維護方便,成本低。系統具有工作狀態及故障回饋功能,無需人工巡檢,從監控中心就可以獲得系統的各項運作信息,方便檢查和維護。
    ●延長燈具、空調等設備使用壽命。DALI調光系統采用柔和的調光效果,減少對燈具的沖擊。系統自動化運行運行也將大大縮短空調等設備的運行時間。同時,系統采用了軟啟動和軟關斷技術,抑制電網的沖擊電壓和浪涌電壓,避免了對設備產生較大的沖擊,從而延長設備的使用壽命。


七:實施過的案例

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