浅析新型建筑设备监控系统在工程中的应用论文_王青龙

浅析新型建筑设备监控系统在工程中的应用论文_王青龙

摘要:社会的进步、经济的发展,对工程造价、节能减排、维护管理、运行成本等提出了更高要求,为满足工程实际的需求,随着通信、网络及显示技术的不断发展,新型建筑设备监控系统应运而生,可显著提升电气设备的管控水平。新型建筑设备监控系统将在工程的实际应用中不断完善和提高,使其更好地切合工程实际,提高机电设备的网络控制水平,为用户为社会带来更大的社会经济效益。

关键词:新型建筑;设备监控系统;工程应用

引言

随着节能标准的不断提高,采用传统的控制方式,不仅管理维护不便,且不节能,运行管理成本高。有些大型建筑物尽管采用了楼宇设备管理系统即BA系统进行集中管理,但由于系统造价高昂,协议复杂,调试周期长等因素,在实际运行中也存在诸多问题,并未得到大面积的普及应用。

1建筑设备控制现状

电气设备传统的控制方式多年来没有发生太大的进步,变化较大的是其中的配套元器件,如按钮、信号灯的功率更小了,寿命更长了,主控元件的体积变小或者集成化了等等,电气设备的控制仍然以分立元件构成的控制箱、柜为主,并且箱柜的结构及外观仍然是十几年前的样子,只能完成就地控制功能。传统控制柜采用分立元件,接线多,盘面布满按钮、信号灯等设备,故障点多,难于维护,且不美观。

大型重要的公共建筑为了提高运行管理水平,一般会采用楼宇设备管理系统也即BA系统。BA系统在国内的应用已有较长时间,常用的主要是几家国外厂商,因此系统造价高,一次投资大,接口协议复杂多样,经过多年工程实际运行,其中也存在诸多问题。由于国内多年来均是设备控制柜和控制器由不同厂商供货,现场又由第三方实施安装,系统集成调试责任不明,投运调试必须在现场完成,人力物力消耗较大,工艺复杂且易造成系统的稳定性、可靠性降低,不能完全达到预期目标,有些仅能完成简单的操作,甚至造成系统闲置。

2新型建筑设备监控系统的构成

2.1新型建筑设备监控装置系统组成及功能

新型建筑设备监控装置内安装有专用控制器,能够对建筑物内各种机电设备进行控制,包括恒压给水泵、排水泵、送排风机、空调机组、新风机组、冷热源等等。该装置出厂前已经嵌入控制软件,通过相应的端口连接现场传感器或执行机构,即可根据预设的方式自动控制。新型建筑设备监控装置主要由专用控制器、触摸显示屏、配电单元及相应的应用软件组成,采用嵌入式技术构成强弱电一体化的控制装置,根据现场的预设,该装置既可独立自动运行也可由系统平台集中管控。控制应用软件的功能覆盖建筑物内所有机电设备如风机水泵、空调、照明等,并可根据现场不同要求就地或集中设置运行参数。新型建筑设备监控装置具备运行显示、故障报警、能耗累计、维护提示等功能,具备通讯控制功能,可对等通讯也可直接通讯,独立运行时可采用多种方式发出报警信息。采用触摸屏显示器,显示清晰直观,操作简便,可根据管理要求设置不同等级的操作密码。

2.2网络管理单元

网络管理单元由各子系统的网络控制器、网络扩展器或网关等组成,主要功能是管理系统所有控制装置,接入系统监控平台。网络根据建筑规模的不同可采用单层或双层网络结构,既可链接,也可采用总线方式,布线简单易行。

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2.3系统监控平台

系统监控平台是系统的核心控制层,主要由硬件设备及各种应用软件组成。系统监控平台根据系统的规模不同,硬件设备既可是简单的工控机挂墙安装,也可设置专用服务器、数据库组成中心控制计算机。灵活适用,造价低廉。

3新型建筑设备监控系统的应用

3.1原理和方式分析

监控系统首先通过串口通讯等方式将终端设备连接至各个子系统,然后将各个子系统通过网络连接至通讯管理机进行处理,然后传到后台监控系统进行统一管控。可以与智能手机等便携设备通讯,实现随身移动式监控操作。新型建筑设备监控系统根据电气设备的数量、分布范围,管理要求等因素,可选择采用单机站运行,主从站控制或集中控制中的任何一种方式及其组合:(1)单机站运行方式。由于每个控制装置都配有专用控制器,当被控设备数量少,管理要求不高时,可采用单机运行方式,既可就地手动控制,也可按预设程序自动运行,故障时采用诸如短信提醒,报警器等多种方式通知管理人员。嵌入式控制程序提供多种节能运行预案,预设程序通过盘面的触摸屏即可完成;(2)主从站控制方式。当电气设备容量小且相对集中时,可采用主从控制方式,将其中一台控制器设定为主机,其触摸屏作为主显示器,其余控制器属于从机,主机在小范围内控制其它被控设备,主机从机既可独立运行互不干扰,主机也能监控从机的运行状态,既降低造价,管理方便,组网还更灵活;(3)集中控制方式。对于大规模的建筑物,其电气设备数量多,分布广,控制管理要求高,可采用中心控制方式。中心控制方式由系统监控后台、网络管理单元及系统监控装置组成。通过专用网络系统监控后台可以监控系统内设备的运行状态及各种运行参数,并可对每个控制终端的运行方式进行设定。对系统进行定期自诊,提前发现故障隐患,提出维护报告。汇总数据,打印记录,根据能耗数据,提供节能方案。

3.2应用分类分析

主要应用在继电保护监控系统和辅助系统监控:继电保护监控主要检测建筑物内配电情况,包括电压、电流、功率、电度等参数,完成高低压开关柜的合闸分闸操作,检测故障跳闸情况,是建筑物内电气设备正常运行的首要环节,继电保护系统是建筑物的动力系统,是其他各个环节正常运行的基础和前提,继电保护监控系统对供配电设备进行检测,并对出现的异常情况进行有效的控制,从而保证建筑内供电安全,合理分配用电负荷,最大限度的节能;辅助系统监控则主要涉及建筑物电气设备的运行监控,包括灯光风机、空调、消防、安防等设备,是建筑物内电气设备运行的具体环节。主要包括公共区域照明系统、中央空调系统、排风系统、给排水系统、新风系统、消防系统、安防监控系统等。

3.3应用的现实意义

新型建筑设备监控系统的工程应用将给设计、安装、用户及电气行业带来较大的社会经济意义。为电气设备的控制和显示带来观念性的改变,为设计、生产制造、安装调试、运行维护各个环节提供极大的便利,形成较大的社会经济效益,为节能降耗做出贡献。随着新型建筑的持续开发,人们对其设计、施工及使用等都将进一步深入,将为新型建筑国内开发及发展奠定基础。

结束语

总之,通讯及控制技术在飞速发展,但是机电设备的控制方式没有发生明显的进步,仍处在较低的水平,或就地控制或增设BA系统,别无更好更多的选择。建筑电气设备数量的迅猛增多,对工程造价、节能减排、维护管理、运行成本等提出了更高要求,为满足工程实际的需求,随着通信、网络及显示技术的不断发展,新型建筑设备监控系统应运而生,可显著提升机电设备的管控水平。新型建筑设备监控系统将在工程的实际应用中不断完善和提高,使其更好地切合工程实际,提高机电设备的网络控制水平,为用户为社会带来更大的社会经济效益。

参考文献

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论文作者:王青龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/27

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