知识点：建筑设备监控系统

建筑设备监控系统安装工程
1.楼宇设备自控系统
楼宇设备自控系统简称BA系统,是以一台微机为中心,由符合工业标准的网络,对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接,通过特定的末端设备,实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统。它是基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统,是具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。系统的目标是对建筑物内大多数机电设备采用现代计算机技术进行全面有效的监控和管理,确保建筑物内所有设备处于高效、节能、合理的运行状态。
整个网络共分三级,上层一级一台微机工作站,中层一级为若干台区域智能分站(即DDC),下面一级为若干末端设备,包括各种温度、湿度、压力、流量、水位、电压、功率、功率因数等传感器和变送器及阀门、风门、湿度、调节阀等多种执行器件。本系统对建筑物大多数机电设备进行全面、有效的监控和管理,如对空调系统、冷冻机组、变配电高低压回路、给排水回路、各种水泵、照明回路等等的状态监测和启停控制,对变配电高低压回路、电梯系统的状态监测和故障报警。
2.温度传感器
温度传感器用于测量室内、室外、风管、水管的平均温度,故温度传感器包括室内外温度传感器和风管、水管温度传感器。他们通常是以铂、镍、热电阻或热电偶作为传感元件,有1kΩ镍薄膜、1kΩ镍平均值、1kΩ铂薄膜、1kΩ和100kΩ铂等效平均值以及2.2kΩ热敏电阻等类型。传感器将其阻值变化信号经线性化处理,再由放大单元转换成温度变化成比例的0～10VDC或4～20mA的输出信号;或者按其阻值变化作出相应温度变化的校正曲线进行阻值与实际温度值的交换。
3.湿度传感器
湿度传感器用于测量室内外和管道的相对湿度。
通常采用阻性疏松聚合物技术来测量相对湿度,这保证了良好的线性度和传感器的长期稳定性,即使在相对湿度(RH)较高的情况下也具备了线性度和稳定性。它同时匹配二极管温度补偿,保证了相对湿度测量范围内的精度,其输出信号通常为4～20mA;在0～100量程范围内的精度,一般在2%～5%之间。
因此,可根据被测介质的湿度范围、场所、精度和价格进行选择,以满足BAS监控的要求。
4.压力、压差传感器、压差开关
压力、压差传感器是将空气压力或液体压力信号转换为4～20mA或0～10V的电气变换装置,压差开头是随着空气或液体的流量、压力或压差引起开关动作的装置。
它们主要用于空气压力、流量和液体压力、流量的监测、电容式压差传感器,可以测量0～5000Pa的空气压力,其精度达1%,具有良好的稳定性,并且在非常低的压力下仍具有良好的分辨力,空气压差开关是在两个传感孔检测到的压差,作用于控制器薄膜的两侧,用弹簧承托的薄膜移动并启动开关,用于监视风机运行状态和过渡器阻力状态的监测,检定暖通或通风管内的空气质量,变风量系统最大空气流量控制等。
液体压差传感器,通常采用由霍尔元件作为磁电转换的元件组成的霍尔压力变送器,静态承受压差额定值为16bar,其精度可达±1.5%。薄膜型液体压力传感器其精度可达±(0.25%～1%)。
5.电磁流量计
电磁流量计是基于电磁感应定律而工作的流量测量仪表,它由检测和转换两个单元组成,被测介质的流量经检测单元转换成感应电势,然后经放大转换成4～20mA直流信号输出。
6.涡轮式流量传感器
涡轮式流量传感器是一种速度式流量计。当流体流过涡轮叶片时,叶片前后的差压产生的力推动涡轮叶片转动;在一定的流量范围内,管道中液体的容积流量与涡轮转速成正比,涡轮的转速通过检测线圈和磁电转换装置转换成对应频率的电脉冲信号。
7.电量变送器
常用的电量变送器有电压、电流、频率、有功功率、功率因数和有功电度变送器等。
(1)电压变送器通常将单相或者三相交流电压110V、220V、380V变换为0～5V、0～10V或者0～20mA、4～20mA输出。
(2)电流变送器通常将单相或者三相的电流0～5A变换为0～5V或者0～20mA、4～20mA输出。
(3)其他频率、功率因数、有功功率、无功功率等变送器均将上述的参数变换为上述相同的输出。
8.空气质量传感器
空气质量传感器根据不同气体具有不同导热能力,这一特性反映出对不同气体不同的敏感程度和测量总的不纯度,尤其监测空气中CO2含量,以0～10V直流输出信号或者以继电器输出报警信号,可监测各种烟雾和CO、CO2、丙烷等多种气体。
9.风机盘管温控器、电动阀
风机盘管温控系统通常有二管制单冷、二管制冷热水两用和四管制冷热水独立几种形式。风机盘管温控系统的工作原理：夏季运作时,选择开关切换至“冷”状态,当室内温度超过设定的温度时,电动阀被打开,系统对室内提供冷气。冬季运动时,将选择开关切换至“热”状态,当室内温度低于设定温度时,电动阀被打开,系统向室内提供热气。这样使室内温度保持在所需的范围内,通常为10～30℃,也可以通过三速开关来调节风速和调节温度。
10.电磁阀
电磁阀利用线圈通电后,产生电磁吸力提升活动铁芯,带动阀门塞运动,从而控制空调或制冷中的气体或流体流量通断。
电磁阀有直动式和先导式两种。直动式电磁阀结构中,电磁阀的活动铁芯本身就是阀塞,通过电磁吸力开阀,断电后,由恢复弹簧闭阀。先导式结构由导阀和主阀组成,通过导阀的先导作用促使主阀开闭;线圈通电后,电磁力吸引活铁芯上升,使排出孔开启,由于排出孔远大于平衡孔,导致主阀上腔中压力降低,但主阀下方压力仍与进口侧压力相等,则主阀因差压力上升,阀呈开启状态;断电后,活动铁芯下落,将出孔封闭,主阀上腔因从平衡孔冲入介质而压力上升,当约等于进口压力时,主阀因本身弹簧力及复位弹簧作用,使阀呈关闭状态。
该阀最大特点：传动部分无转动机械件;可靠性高,可控范围大;在流量很小的时候,其仍具有很好的控制特性;采用压力平衡式后,由于定位时间短,可用于响应速度要求高的系统;它能手动调节,便于维修和调试。
11.控制网
用控制总线将控制设备、传感器及执行机构等装置连接在一起进行实时的信息交互,并完成管理和控制的网络系统。
12.电动阀
电动调节阀以电动机为动力元件,将调节器输出信号转换为阀门的开度,它是一种连续动作的执行器。
电动执行结构,输出方式有直行程、角行程和多转式三种类型,分别同直线移动的调节阀、旋转的蝶阀、多转的感应调节器等配合工作。在结构上电动执行机构除可与调节阀组装成整体的执行器外,还常单独分装以适应各方面需要,使用比较灵活。
电动执行机构一般采用随动系统方案组成。电动机通过减速器变换角控制阀杆行程来改变阀门的开度,阀杆行程能直接反映阀门的开度。因此将阀杆行程再经位置信号转换器反馈到伺服放大器的输入端与给定输入信号相比较以确定对电动机的控制。在实际运用中,为了使系统简单,常使用两位式放大器和交流感应电动机。电机在运行中,多处于频繁启动和制动过程中,为使电机不致过热,常使用专门的异步电动机,用增大转子电阻的办法,减小启动电流,增加启动力矩。
13.电动风门挡板驱动器
电动风门挡板驱动器用来调节控制风门,已达到调节网管的风量和风压的目的。
14.空调机组自控功能
空调机组的控制是根据回风温度传感器所检测的温度并将该温度送往智能分站和设定的温度相比较,用比例加积分、微分控制,输出相应的控制电压信号以调节电动调节阀动作,使回风温度保持在所设定的温度范围内;根据湿度传感器所检测的回风管内的湿度并将该湿度送往智能分站与设定的湿度相比较,控制加湿器动作,使送风湿度保持在所需要的范围内。
15.冷水系统的控制功能
冷却塔与冷水机组自控系统分别由冷却塔和冷水机组成,其自控工作原理为：冷水机与冷却水泵以一对一方式运行,由DDC程序或手动启动,冷水机组投入运行的顺序为：冷却水泵→风扇→冷水泵延时启动→冷水机启动。关停机时,顺序相反。冷水机供回水的温度,决定冷水机的启停。当温度高于设定值时,第一台冷水机启动,DDC控制根据供回水温度对冷水总流量计算,从而实现冷水机优化投入运行的台选控制,控制顺序如前所述。通过对供回水压力测量,DDC控制调节旁通水阀,当供水温度低于某一设定值时开大旁通水阀,当回水温度高于某一设定值时关小旁通水阀。根据冷却水供水温度启停冷却塔风扇。当冷却水供水温度低于某一设定值时,关停冷却塔风扇,系统通过DDC的优化控制达到使冷却水机组系统节能的目的。
16.供热系统自控功能
供热系统将监测泵的启停状态报警和供回水的温度。热交换系统的控制是根据压差传感器测量的热水泵两端的压力,控制旁通水阀的开度,保持所设定的压差值。热水温度是通过调节蒸汽阀的开度实现的。
17.给排水系统的自控方式
依据系统要求,对给排水系统的设备运行状态进行监视、故障报警和启停控制,自动切换备用水泵、对水泵、水箱、关键阀门和水池(水箱)的水位进行监视、报警及故障提示,对给排水系统进行节能控制。
18.变配电系统
对高低压控制柜切换开关的电压、电流、功率、功率因数、频率的数值进行统计、过限报警以及状态监视;对变压器的设备进行温度监视,对系统进行节能控制,交连开关的切换状态监视,以及动力设备联动控制,报警和负荷记录分析,对租户的用电量进行自动统计计量。
19.照明系统
可以将建筑物内照明设备按需分成若干组别,以时间区域程序来设定开关,以达到节能效果。当建筑物内有事件发生时,照明设备组作出相应的联运配合。如火警时,联运照明系统关闭,打开应急灯;当有保安报警时,相应区域的照明灯开启。
20.电梯系统
连接与电梯系统的网络通讯,对其进行集中监测和管理。通过系统管理中心,以图形方式显示电梯的运行状态,当电梯发生故障时,向系统管理中心报警;建立电梯运行档案和维护档案,对系统自动作出维护工作。
21.消防、喷淋系统
对消防、喷淋系统的设备进行运行状态、故障报警、状态检测和管理。通过系统管理中心,以图形方式显示其运行状态,当发生故障时,向系统管理中心报警;建立设备运行档案和维护档案,对系统自动作出维护工作。

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