【文章內(nèi)容簡介】 適合的狀態(tài)，延長設(shè)備的壽命，使管理人員的最少化，從而對建筑物的設(shè)施進行有效地管理及保護。 系統(tǒng)設(shè)計原則顧名思義樓宇自控系統(tǒng)的主要任務(wù)是對建筑內(nèi)的機電設(shè)備進行監(jiān)控和管理。要想管理好建筑內(nèi)的機電設(shè)備，必須要知曉它們在建筑內(nèi)的分布情形，運行要求、所處系統(tǒng)中擔(dān)任的角色以及設(shè)備的特性等，按照系統(tǒng)服務(wù)的對象是醫(yī)院，目的是提供舒適、安全的現(xiàn)代化醫(yī)療生活、工作環(huán)境，并兼顧經(jīng)濟性的要求來設(shè)計。首先，樓宇自控系統(tǒng)（BAS）管理的機電設(shè)備包括建筑內(nèi)的冷水機組、空調(diào)機組、新風(fēng)系統(tǒng)、熱交換器及排風(fēng)機組、電梯、給排水系統(tǒng)設(shè)備，使用西門子樓宇科技的APOGEE系統(tǒng)進行管理。其次，機電設(shè)備在大樓的物理分布主要為二部分，地下層、地上層。地下層主要分布變配電系統(tǒng)及生活水和排污系統(tǒng)；地面層有主要的空調(diào)機和新風(fēng)及排風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)項目的特點，系統(tǒng)采用如下原則：1. 整個項目設(shè)備眾多，分布位置零散，對冷熱源和空調(diào)系統(tǒng)這些重要監(jiān)控對象，控制器安置在相應(yīng)機房內(nèi)就近監(jiān)控，便于設(shè)備接線和調(diào)試。2. 冷熱源系統(tǒng)作為一個系統(tǒng)控制整體，需要進行群控。其的控制器采用PXC系列進行監(jiān)控，滿足冷熱源這類重要設(shè)備的監(jiān)控要求。冷水機組內(nèi)部的監(jiān)控采用軟件網(wǎng)關(guān)的方式進行。12 / 473. 排風(fēng)機一般就近接入附近的DDC或使用PPM模塊進行監(jiān)控。4. 對位于各層的空調(diào)設(shè)備新風(fēng)機和空調(diào)機，我們原則上采用單對單的控制方式，一臺空調(diào)機組或一臺新風(fēng)機配置一臺PXC控制器。通過樓宇自控系統(tǒng)（BAS）對建筑內(nèi)所有建筑設(shè)備采用現(xiàn)代化技術(shù)進行全面有效的監(jiān)控和管理，可建立統(tǒng)一的的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑內(nèi)機電設(shè)備的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析和遠程監(jiān)控，確保建筑內(nèi)所有設(shè)備處于高效、節(jié)能、最佳運行狀態(tài)，提供一個安全、舒適、快捷的工作環(huán)境，并達到方便辦公大樓物業(yè)管理，節(jié)約能源消耗，減低建筑營運成本的目的。同時樓宇自控系統(tǒng)（BAS）預(yù)留功能接口，能通過選擇附加功能，以O(shè)PC數(shù)據(jù)接口方式提供不同系統(tǒng)間實時數(shù)據(jù)的共享、以SQL數(shù)據(jù)庫方式提供歷史數(shù)據(jù)、以WEB 服務(wù)器的方式支持遠端用戶通過Inter或Intra瀏覽BAS內(nèi)的信息，以上這些接口方式可用于上層的智能化集成系統(tǒng)（BMS ）對設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理，分步建設(shè)智能大廈系統(tǒng)，實現(xiàn)保持大樓弱電系統(tǒng)保持技術(shù)先進，可持續(xù)發(fā)展的目的。 設(shè)計特點先 進 性我們所采用的 APOGEE 系統(tǒng)是國際上最先進的系統(tǒng)之一，它是以集散控制理論為基礎(chǔ)的成熟的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強、擴展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運行、操作簡單等特點。APOGEE 系統(tǒng)即可采用 WINDOWS 2022 操作系統(tǒng)，更可采用 Windows XP 操作系統(tǒng)作為運行環(huán)境，APOGEE 系統(tǒng)的管理軟件，如 Insight，InfoCenter 等，都采用先進的客戶機/ 服務(wù)器（C/S）架構(gòu)。Apogee 系統(tǒng)強大的網(wǎng)絡(luò)功能提供了遠程訪問功能，系統(tǒng)軟件使用 IIS 中的動態(tài)主頁服務(wù)器上的內(nèi)容和系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)產(chǎn)生 HTML 網(wǎng)頁，能允許不同用戶使用（微軟 IE 或網(wǎng)景 Navigator 等）標(biāo)準(zhǔn)的 WEB 瀏覽器通過內(nèi)部局域網(wǎng)或因特網(wǎng)遠程同時訪問系統(tǒng)信息，并利用微軟網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)器(IIS)和動態(tài)主頁服務(wù)器 (ASP)技術(shù)解決用戶編程和創(chuàng)建 HTML網(wǎng)頁的需要。Apogee 系統(tǒng)的主控設(shè)備 DDC 控制器為以太網(wǎng)接口，系統(tǒng)主干采用以太網(wǎng)構(gòu)成一級網(wǎng)絡(luò)，可充分利用綜合布線系統(tǒng)，星型拓樸穩(wěn)定性和可擴展性更高。13 / 47Apogee 系統(tǒng)核心設(shè)備 DDC 控制器的 CPU 為 32 位，工作頻率為 133MHz，內(nèi)存為24M 以上，且 DDC 控制器相互之間能以點對點無主從的方式進行直接通訊，其速率高達10M/100M，使得現(xiàn)場控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度極快。西門子的 DDC 控制器功能強大，內(nèi)置多種控制程序和能源管理程序，控制器編程方式和設(shè)置配置方便靈活。Apogee 系統(tǒng)核心設(shè)備 DDC 控制器配置世界最先進的閉環(huán)控制算法技術(shù)無模型自適應(yīng)控制，此技術(shù)在樓宇自控行業(yè)為西門子所獨有，此控制技術(shù)控制精度高，調(diào)試簡單，閥門的動作次數(shù)被大大的降低，增加了閥門的使用壽命。Apogee 系統(tǒng)核心設(shè)備 DDC 控制器采用了西門子樓宇科技 TXI/O 技術(shù)提供整合的、靈活的 I/O 點并能支持更多的輸入信號類型，許多點都是 UI/UO 通用，使監(jiān)控點的配置更加靈活，方便。安 全 性 、 可 靠 性 及 容 錯 性我們在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用分層結(jié)構(gòu)，集中管理，分散控制方式，減少故障風(fēng)險，提高系統(tǒng)可靠性。APOGEE 控制網(wǎng)絡(luò)支持中央操作站與現(xiàn)場直接數(shù)字控制器（DDC）的聯(lián)接，網(wǎng)絡(luò)上的所有數(shù)字控制器（DDC）均是獨立工作，中央操作站的故障不會影響 DDC 控制器的正常運行。DDC 控制器是控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，Apogee 系統(tǒng)使用 PXC 可編程控制器。標(biāo)準(zhǔn)的硬件構(gòu)成能滿足基本的控制要求。導(dǎo)軌安裝和可移動的接線終端使安裝和維修簡化。電源設(shè)計上，DDC 控制器的電源有瞬變電流抑制和過載保護功能，DDC 控制器自身也配有電池，在掉電情況下，控制器內(nèi)的所有數(shù)據(jù)資料及程序能保存 60 天。箱體組件留有足夠空間以便接線。各箱體均有兩條不帶開關(guān)的電源輸出引線，可為調(diào)制解調(diào)器和手提電腦等附屬設(shè)備提供電力，提高了系統(tǒng)運行的安全性和可維護性。在 DDC 控制機柜的設(shè)計上，充分考慮了機柜的接地、防塵和防濕，安裝設(shè)計同時也需考慮安裝位的通風(fēng)等情況。經(jīng) 濟 性我們本著務(wù)實和節(jié)約的原則, 努力地提供給業(yè)主一套可行和有效經(jīng)濟的控制系統(tǒng)。APOGEE 結(jié)構(gòu)形式為模塊式，控制方式極其靈活，控制層的維護和擴展極為方便。使得樓宇管理系統(tǒng)可以很方便地擴展，節(jié)省初期投資，系統(tǒng)各部分可分別隨調(diào)試完成投入使用。14 / 47APOGEE 系統(tǒng)能夠滿足您在管理上節(jié)省費用的要求，投入有效的使用能量即能保證房間的高標(biāo)準(zhǔn)和舒適性。開 放 性 和 可 集 成 性我們所設(shè)計的 APOGEE 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采用開放式設(shè)計：對內(nèi)，自身的多級網(wǎng)絡(luò)設(shè)計使得系統(tǒng)具有良好的可擴展性；對外，在硬件方面能與第三方產(chǎn)品設(shè)備、系統(tǒng)實現(xiàn)無縫聯(lián)接集成。在軟件方面采用了標(biāo)準(zhǔn)的開放接口，系統(tǒng)集成支持包含目前樓宇自控及信息產(chǎn)業(yè)中絕大多數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)：能以COM/DCOM、TCP/IP、BAC、ODBC、OPC 、 ActiveX、Modbus 等不同技術(shù)與其他系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)同其它樓宇系統(tǒng)可互操作性以及與企業(yè)內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)的可連接性等特點，從而實現(xiàn)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)整體的信息共享和統(tǒng)一管理，系統(tǒng)的開放式平臺設(shè)計同時也可與Windows 及 BAC 等標(biāo)準(zhǔn)進行配合。 系統(tǒng)架構(gòu)15 / 47APOGEE采用了多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和世界先進技術(shù)，使得 APOGEE 集散系統(tǒng)無論在可靠性和技術(shù)上都是世界領(lǐng)先的水平。管 理 級 網(wǎng) 絡(luò) 和 控 制 層 網(wǎng) 絡(luò)管理級網(wǎng)絡(luò)和控制層網(wǎng)絡(luò)是指安裝有 Apogee 系統(tǒng)監(jiān)控軟件的服務(wù)器和工作站和 DDC控制器通過標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 通訊協(xié)議連接而成的快速以太網(wǎng)，它為管理級網(wǎng)絡(luò)和控制層網(wǎng)絡(luò)提供 10/100Mbps 高速通訊，工作站和服務(wù)器之間基于服務(wù)器/ 多客戶端（Client/Server）結(jié)構(gòu)，同時允許其他網(wǎng)絡(luò)形式，如單工作站結(jié)構(gòu)，多工作站結(jié)構(gòu)，以滿足客戶的各種需求。DDC 控制器都能夠按自身的程序和日程表獨立工作，同一網(wǎng)絡(luò)上的 DDC 控制器能進行不依賴 Insight 中央管理工作站的無主從對話。本系統(tǒng)在管理級網(wǎng)絡(luò)上設(shè) 1 個 BAS 中央管理工作站，安裝 APOGEE Insight 樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)控軟件，采用服務(wù)器和客戶端的穩(wěn)定構(gòu)架，用于管理大樓內(nèi)的各種系統(tǒng)和設(shè)備，中央管理工作站設(shè)于綜合樓的中央控制室內(nèi)?，F(xiàn) 場 級 網(wǎng) 絡(luò)現(xiàn)場級網(wǎng)絡(luò)將 DDC 控制器和現(xiàn)場控制擴展模塊相連接，網(wǎng)絡(luò)采用工業(yè)級的現(xiàn)場總線，通訊速率最高可達 ，保證智能控制器(DDC)和現(xiàn)場模塊之間的高速通訊。通過AWG24 的通訊線纜（雙絞線），DDC 控制器與現(xiàn)場模塊的通訊距離可以達到通訊距離1200 米，超過 1200 米可以通過干線擴展器進行延伸。BAS 系統(tǒng)方案描述根據(jù)要求，本工程建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)包括：熱交換系統(tǒng)、新風(fēng)機組、新風(fēng)換氣機、送風(fēng)機、排風(fēng)機、排風(fēng)（煙）機、空調(diào)機組、電梯與消防電梯、排水（污）等設(shè)備。 中央工作站控制中心位于中央控制室內(nèi)。配 置主控樓配置如下：主控計算機 1 臺打印機 1 臺16 / 47主 控 計 算 機 的 具 體 配 置 如 下 ：? CPU、主板：Pentium 雙核或更高，配聲卡、顯卡? 顯示器：19in TFT，分辨率不低于 1680*1024? 內(nèi)存：不小于 1GB? 硬盤：不小于 120GB，7200 轉(zhuǎn)硬盤或更高? 光驅(qū)：48 倍光速? 至少 4 個 USB 接口? 網(wǎng)絡(luò)接口：至少有 RS232 串行口、10/100M 自適應(yīng)網(wǎng)卡其 中 打 印 機 為 針 式 點 陣 打 印 機 ， 具 體 指 標(biāo) 如 下 ：? 高速 24 針點陣打印機；? 漢字打印速度最高可達 184 字/秒，西文 300 字 /秒；? 具有標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE1284 雙向并行接口和 TypeB 型接口選件，可滿足用戶的多種使用要求。軟 件 主 要 配 置 如 下 ：預(yù)裝 Microsoft Windows 2022 Server；Apogee 軟件；軟件功能西門子樓宇自控系統(tǒng) Apogee Insight 監(jiān)控應(yīng)用軟件基于 Microsoft Window 2022 或Window 7 實時多任務(wù)處理操作系統(tǒng)，采用分層面向用戶的模塊化結(jié)構(gòu)，同時提供許多功能模塊，便于系統(tǒng)功能的擴充和更新。監(jiān) 控 方 面系統(tǒng)具有友好的、易于操作的中文圖形用戶界面（GUI），軟件包含的專用繪圖軟件，可以根據(jù)建筑內(nèi)各樓層設(shè)備的平面布局圖、各受控設(shè)備控制的工藝流程圖、自動控制系統(tǒng)圖繪制相應(yīng)的圖形界面，直觀顯示各受控設(shè)備的地理位置，并對不同設(shè)備能通過圖形、圖像、動畫、報表等多種方式，表示設(shè)備的開/關(guān)狀態(tài)、等級、人工 /自動模式、溫度、流量、濕度、壓力、位置等狀態(tài)和參數(shù)。操作人員只需通過鍵盤或鼠標(biāo)等操作方式就能通過交互式菜單實現(xiàn)對有關(guān)設(shè)備的監(jiān)制和監(jiān)視，發(fā)出命令的操作指示、被操作的控制點受控后的狀態(tài)都能即時顯示，且系統(tǒng)還為操作員對系統(tǒng)進行訪問提供清晰的目錄。安 全 機 制 方 面17 / 47系統(tǒng)具有多級操作和口令設(shè)置，按管理層次劃分，具有超時保護顯示功能和較強的容錯能力及較短的響應(yīng)時間；程 序 調(diào) 試 方 面系統(tǒng)操作軟件同時包含編程工具軟件、無模型自適應(yīng)控制及自適應(yīng)最優(yōu)化控制軟件、故障診斷軟件、能源管理軟件、用戶在線編程軟件，以及數(shù)據(jù)庫編程軟件等。報 警 處 理 方 面當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，可通過自動跳出自動報警信息文本框的方式提供報警顯示和報警設(shè)備名稱、類型、位置等詳細信息，便于報警事件和設(shè)備維護檢修，同時建立設(shè)備的維護檔案；BA 系統(tǒng)操作軟件提供的各項功能的詳細介紹請見軟件部分的說明。 風(fēng)冷機組的群控該項目冷熱源系統(tǒng)的設(shè)備（分為 2 組，分別布置于 3 層屋面和屋頂層），具體如下：風(fēng)冷機組 3 臺；循環(huán)泵 5 臺；冷凍水是空調(diào)系統(tǒng)的載冷劑。其作用是給系統(tǒng)各個區(qū)域末端提供冷源，使需要制冷的系統(tǒng)區(qū)域降溫。然后在冷凍水循環(huán)泵的驅(qū)動下將吸收的熱量輸送到風(fēng)冷機組，制冷機內(nèi)部通過蒸發(fā)器將熱量傳給制冷劑，經(jīng)過制冷劑循環(huán)，再通過制冷風(fēng)扇將熱量排放到外界。壓 差 旁 通 閥 的 控 制壓差旁通閥與變頻水泵配合控制，根據(jù)供回水的壓力傳感器檢測水流供回水的壓差，并與設(shè)定值比較，在保證最不利用戶資用壓差，通過 PID 或自適應(yīng)調(diào)節(jié)后控制冷熱水循環(huán)泵變頻水泵的頻率。當(dāng)水泵頻率調(diào)到最低時壓差仍高于設(shè)定值時，通過調(diào)節(jié)旁通閥的開度來保證壓差。同時旁通閥還保證換熱器的最小流量要求。這種復(fù)雜性導(dǎo)致冷凍水系統(tǒng)難以用精確的數(shù)學(xué)函數(shù)或方法來描述，無論用經(jīng)典的 PID控制，還是現(xiàn)代控制理論的各種算法，都很難以獲得較好的控制效果，而且控制參量不能實現(xiàn)在線調(diào)節(jié)，給中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制帶來很大的難度。而西門子樓宇科技提供18 / 47的 PXC 系列直接數(shù)字控制器，采用了無模型自適應(yīng)閉環(huán)控制算法（MFA, ModelFree Adaptive control）來完成該復(fù)雜的運算。達到我們所需要的控制效果 無模型自適應(yīng)閉環(huán)控制算法西門子樓宇科技提供的 MEC、PXC 系列直接數(shù)字控制器，均采用了無模型自適應(yīng)閉環(huán)控制算法（MFA, ModelFree Adaptive control）。MFA 是美國通控集團博軟公司CyboSoft 的專利產(chǎn)品。它提供更有效，更精確的閉環(huán)控制方法，自動適應(yīng)外界的變化。美國通控集團博軟公司（CyboSoft，General Cybernation Group Inc.）是自動控制技術(shù)領(lǐng)域中的領(lǐng)跑者，在世界范圍內(nèi)服務(wù)于過程控制，樓宇控制和設(shè)備控制市場。CyboSoft的無模型自適應(yīng)（MFA）控制專利技術(shù)是一項重大突破，沒有同類技術(shù)可以同時具備MFA 的所有特性。CyboSoft 于 2022 年 10 月 25 日和西門子樓宇科技公司簽署了一項長期的無模型自適應(yīng)（MFA ）控制軟件許可協(xié)議。CyboSoft 的無模型自適應(yīng)控制專利技術(shù)已經(jīng)嵌入于西門子 APOGEE 樓宇自動化系統(tǒng)。有了該技術(shù)的專有權(quán)，西門