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1.概述
系统是以集散控制理论为基础,采用分布式计算机监控技术、计算机网络通信技术,具有高可靠性、完全开放的成熟的楼宇自动化系统;Envision for BACtalk管理层采用了客户/服务器(Client/Server),基于Web架构的结构,使用BACnet通讯协议进行通讯,并有能力在同一网络上通过通信接口与MODBUS和SNMP等不同通信协议进行通讯,读取各开放式数据库;具有结构灵活、适应性强、扩展方便、整合容易、软件优化设备运行、操作简单易学等特点。
基于TCP/IP(& BACnet)网络架构,同时也是基于WINDOWS视窗操作系统平台的系统软件包,系统可直接连入建筑物的计算机网络管理系统,可实现与其他厂商的楼宇自控系统、工业自动化系统、酒店管理系统、物业管理系统、办公自动化系统及保安视频监控系统等进行数据信息交换,实现与很多第三方产品及其他系统的无缝联接与集成,并成为智能建筑管理系统中重要的环节,这也是该系统开放性的充分表现。
主要控制设备包括:空调及送排风系统监控,供配电系统监控,照明系统监控,给排水系统的监控,其它机电监控监视和管理。
2.系统组成
 管理计算机、管理软件、路由器、网络控制器、DDC控制器、现场设备(温度变送器、压力变送器、流量变送器、阀门执行器等)组成.
3.系统结构
中央管理工作站(PC)和分站(现场DDC控制器)组成,根据通讯指挥中心的监控设备的分布情况,分站直接以多条总线采用或星形连接方式与中央站连接在一起,本系统的中央站和分站之间没有主控制器和网络控制器之类的设备,保证现场控制器的独立工作能力和数据结构以及通讯速度无任何改变,保持在不同应用中数据的一致性和控制的实时性。
现场使用的通讯线采用双绞线,中央站通过主机内置网络管理器与现场总线相连接,无其它环节,即中央站的网络管理器与中央站主机为一体化。
系统采用总线控制方式,中央管理工作站与现场控制器(DDC)之间采用总线结构形式,中央管理工作站与各分站之间采用以太网络连接,标准网络接口及TCP/IP通讯方式,网络地址可通过软件定义,设置简单,修改方便。
3.系统结构示意图
 

4.系统功能及特点
4.1完全遵丛BACnet协议系统
从中央管理站,网络控制器,路由器到DDC控制器均符合美国暖通空调工程师学会(ASHRAE)对BACnet,ANSI/ASHRAE135-1995标准,通讯协议之有关规定,这确定系统的兼容潜力。
4.2 高速通讯网络结构
由于网络控制器及路由器可直挂装在以太网上,而以太网通讯速度可达10Mbps,与中央管理站同层。在网络控制器或路由器下通过MS/TP通讯网连接各类型的DDC控制器。 10MbpsEthernet(以太网)􀂗局部区域网 76.8kbpsMS/TP 在网络控制器及路由器下的MS/TP通讯网亦达到76.8Kbps,使DDC与DDC间通讯及交换数据资料更快捷。

4 三维立体动态图形及全图形操作图形
三维立体动态图形能实时反映各设备情况及相关参数,使操作更直观及简单,3维图形可通过软件、ACAD或扫描输入系统。
 

4.4通用的工作平台
BACtalk系统是真正的多语言系统,按工作平台语言显示该操作语言的菜单,让不同国籍或水平的操作员均能易于学习及操作系统。BAC系统是在Windows98,Windows2000,WindowsNT或WindowsXP工作平台下运行。 talk 现在只需安装WEBtalk软硬件后及通过系统的预设安全检查,便可以使用浏览器对中央管理站进行远程监控。
4.5 多种不同通讯形式
网络控制器及路由器能支持多种不同通讯形式
-以太网,ETHERNET
-ARCNET
-Point to Point-调制解调器
-MS/TP
4.6 扩展更为方便
由于网络控制器及路由器是直接挂在以太网上,故扩展非常容易,而数量亦没有限制。数据处理只取决于计算机硬件配置。通过DDC控制器地址编码,灵活分散在被控设备组的附近。这分散式系统的设计,除了使各部分设备可分别随时调试完成随时可投入外,也使投资方将来扩展系统时,能以更经济的投资,就可以使新需要的功能得以实现,这解决了过往集中式系统在将来系统扩展时需要大量远程布线的弊处。MS/TP网可通过网络中继器扩展距离及覆盖范围。使增加DDC到各设备进行监控更为灵活。
4.7 功能强大的图形编程软件
艾顿公司为BACtalk系统开发了一种功能强大,使用简便的编程工具-VisualLogic图形编程软件,它包括了一整套功能齐全的功能块和模型数据库,每个功能会都用一个3维立体图形表示,通过有机的连接,可以提供一个非常清晰的控制流程,实现所需要的任何控制序列。并且可立刻编程存档资料方便日后查询。因此任何技术人员接手后,都能在短时间内掌握整个控制原理和程序。
使用VISIO作为绘图工具。在视窗环境中,VisualLogic编程图形和BACtalk动态运行图形可以同时显示在荧光屏上,因而可立即在动态图形上看到修改后的控制效果。这种实时同步操作的编程语言为工程人员提供了前所未有的方便并减少了反复查询繁复程序。

4.8 WEB发布功能
Alerton WEBtalk 系统从 Alerton BACtalk 读取楼宇自控控制系统(BAS)数据,自动转换成 Web 页面。您只需要简单的使用 Web 浏览器,输入登陆权限,浏览系统数据。WEBtalk 以图形或文字的彩色页面实时显示数据,只有拥有系统登陆权限的人才可以登陆系统。站点工程师和其他人员可以非常容易的使用标准的 Web 浏览器来监视和控制楼宇控制系统数据。您可以在 Webtalk 内链接到其它网站。WEBtalk 的导航让您快速的、方便的增加,删除,和编辑时间表。浏览、和确认报警通告。按照自己的习惯排列和过滤报警历史纪录。简洁的记录曲线显示页面,非常容易的改变时间、日期和 X,Y 值。您可以下载曲线日志,为 *.csv 文件。


 5.中央管理站系统
5.1中央管理站系统的组成
中央管理站系统由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成,是自控系统的核心,它直接可以和以太网相连。整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,安装BACtalk工作软件提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形,为用户提供一个非常好的、简单易学的界面,操作简单,操作者无需任何先验软件知识,即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。
5.2 中央管理站系统的特点
BACtalk操作系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台,通过操作系统的程序,操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的取存及监控。
5.2.1 指令输入及菜单选择的方式
操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外,亦可以通过“鼠标”进行操作,包括启停,更改设定点,选择菜单等各项操作。
5.2.2 图形及文字显示
在自控系统内每一个监控点,操作员可以决定在操作站以图形或文字方式显示出来。
5.2.3 多方面资料的显示
操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料,如被控设备的各种参数、状态显示、各类报警、自控设备启停时间、累计运行时间、历史数据等资料,以便容易对不同表现进行分析,真正做到了实时和多任务。
5.2.4 密码的保护
◆ 多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具,管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统,同时防止系统被非有关人员使用,提高系统的安全性。
◆ 同一密码系统同时应用在所有的操作装置上,如操作站,手提检测器等。当密码系统有增减或改变时,所有操作装置同一时间自动配合,而不需要在个别操作装置作出更改。
◆ 当操作人员离开前忘记彻去密码所容许的操作深度时,系统应提供一个从一分钟至一小时的可调时间,自动将操作人员的密码撤去,使系统继续受密码保护。
◆密码系统可分成下列十级,允许不同等级的操作员进行不同操作功能,提高系统的管理素质。密码系统可以随各系统的实际操作管理结构作出不同的级别设定。
第一级 资料的显示及对设备进行一般启停控制
第二级 第一级+时间表的设定及报警信号的认可
第三级 第二级+趋势功能的设定
第四级 第三级+报表及警报的设定
第五级 第四级+编程修改及编程上载、下载功能
第六级 第五级+远程遥控功能及检查各操作员的操作记录
第七级 第六级+能源管理功能的设定
第八级 第七级+系统拷贝
第九级 第八级+系统的重新设定
第十级 第九级+更改密码系统
5.2.5 操作员的指令
操作系统可容许操作员进行最少下列各项的指令
A)启停有关的设施、装置
B) 调较设定点
C) 增加、取消或修正时间控制程序
D) 执行或停止执行各项电脑程序
E) 停止或接上有关监控点的报警状态
F) 执行或停止执行有关监控点的运行时间累积记录
G) 执行或停止执行有关监控点的动向趋势记录
H) 超控有关微积分控制回路的设定点
I) 输入临时性的超控表
J) 设立假期表
K) 修正系统内的日期、时间
L) 加入或更改模拟量输入点的报警上下限数值
M) 加入或更改模拟量输入点的提示危险上下限数值
N) 检察报警及提示危险上下限数值
O) 执行或停止执行每个电表的最大用电量控制
5.2.6 记录及摘要
自控系统内的活动可通过人手或自动地制作成一份记录表,然后打印或在显示屏显示出来,或存放在硬盘/磁盘内。系统可以容许操作员最少很轻易获得下列的记录表。
A)系统内的所有监控点总表
B)所有正在报警中的监控点
C)所有正在与系统网络停止联系的监控点
D)所有正在被超控的监控点状态
E)所有正在被停止活动的监控点
F)所有正在被锁上的监控点
G)所有被指定为须要跟进的项目
H)一星期启停活动表
I)定期启停活动表
J)上下限数值及静区
5.2.7 彩色动态图形显示
为使系统内的报警更快被确定及更容易分析系统的表现,建管系统根据本方案的要求提供彩色动态图形显示,包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。
A)操作系统容许操作员通过菜单的选择、文字的指令或图象的途径而达至不同系统的图形示意图或平面图。
B)有关的图形是动态显示,将温度、湿度、流量、状态等在图形正确位置中不断以实时的数值及状态显示出来,操作员不需介入,作出任何的动作程序。
C)操作站以“窗口”式运作,可同时显示多幅图形,以便分析或将报警的图形显示出来而不影响正在进行的工作。
D)BACtalk软件带大量图库,彩色动态图形软件可容许操作员增加,取消或修正图形显示。
5.2.8 控制软件
所有控制策略及节能程序可以由用户决定,在作出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作。
A)网络控制器及直接数字式控制器能进行下列各项标准及完备的控制模式:
◆两态控制
◆比例控制
◆ 比例加积分控制
◆比例加微积分控制
◆ 控制回路的自动调节
◆ 焓值计算
◆ 延时开关
B)控制软件提供一个备用功能,用以限制每小时装置被控制周期次数。
C)控制软件对重型装置提供一个延迟开启的功能,用以保护重型装置在过度开启情况下可能造成的损坏。
D)当停电回复正常后,控制软件将会根据每一个装置的个别启/停时间表,对装置发出启/停的指令。
5.2.9 节能软件
艾顿公司提供各种需要的节能软件,这些软件程序能在系统内自动运作而不需要
操作人员的介入。同时软件有足够的灵活性,让用户根据现场情况而作出修订,以保证系统投入运行后为业主降低运行成本。这些软件的主要功能如下:
焓值控制:对每种空气源进行全热值计算,并进行比较决策,自动选择空气源,使被冷却盘管除取的冷量或增加的热量最少,来达到所希望的冷却或加热温度。
最佳启动:根据人员使用情况,提前开启HVAC设备。在保证人员进入时环境舒适的前提下,提前时间最短为最佳启动时间。
最佳关机:根据人员使用情况,及航班动态,在人员离开之前的最佳时间,关闭HVAC设备,既能人员离开之前空间维持舒适的水平,又能尽早地关闭设备,减少设备能耗。
减小再加热控制:对于使用集中供冷、分区再加热方法进行温度控制的多区单位空调系统,根据区域状态计算再加热需要量,并据此进行优化,重新设定冷冻水最佳温度(或冷盘管出口最佳温度)的控制算法,最大程度地减少冷热抵消所引起的能源消耗。
设定值再设定:根据室外空气的温度、湿度的变化对新风机组和空调机组的送风或回风温度设定值进行再设定,使之恰好满足区域的最大需要,以将空调设备的能耗降至最低。
负荷间隙运行:在满足舒适性要求的极限范围内,按实测温度和负荷确定循环周期与分断时间,通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间,减少能耗。
分散功率控制:在需要功率峰值到来之前,关闭一些事先选择好的设备,以减少高峰功率负荷。
夜间循环程序:分别设定低温极限和高温极限,按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令,实现加热循环控制或冷却循环控制。在凉爽季节,夜间只送新风,以节约空调能耗。
夜间空气净化程序:采样测定室内、外空气参数,并与设定值进行比较,依据是否节能效果,发出(或不发出)净化执行命令。
零能量区域:设置冷却和加热两个设定值,有一个既不用冷也不用热的区域,实现空间温度在该舒适范围内不消耗冷、热能源的控制。
循环启停程序:自动按时间循环启停工作泵及备用泵,维护设备。
非占用期程序:在夜间及期他非占用期编制专门的非占用期程序,自动停止一些可以停止运行的设备,以节约能源。
例外日程序:为特殊日期、如假日提供时间例外日程序安排计划,中断标准系统处理,只运行少数必须运行的设备。
临时日编程:如遇特殊情况可编制临时日编程,提前一天编制好下一天的临时日程序,停止运行一些不必要运行的设备,或运行一些必须运行的设备。临时日程序优先于其他时间程序。
5.2.10 报警管理
报警的管理包括监察、缓冲,储存及将报警显示在操作站上。
A) 当报警发生时,报警信息及有关的详细资料会马上显示在显示屏,包括发生的时间及日期,让操作员立刻知道报警信息,并采取行动。
B) 报警根据严重性最少分为三级,以便更有效及快速处理严重的报警。用户可以为不同的报警自行决定严重性的级别。
C) 当重要报警发生时,系统会自动拨打预设的电话号码,通知负责的管理人员作出相应的行动。
5.2.11 监控点历史及动向趋势记录
A)监控点历史记录
自控系统内所有监控点的历史都自动存放在有关的网络控制器内。过去24小时的记录随时可以被用户提出来分析研究。至于两态的输出及输入在过去十次的改变亦记录在网络控制器内以便随时用作参考之用。
B)动态趋势记录
用户可根据需要利用动向趋势软件应用在系统内任何的监控点,抽取样本的时间可从一分钟一次至两小时一次,由用户根据需要自行选择。每个网络控制器最少可以储存五千个样本资料。
C)累积记录
每个网络控制器拥有下列的累积记录,若累积记录超过用户所定下的限额,系统将自动把用户指定的警告讯息发放出来。
I 运行累积记录--例如水泵的运行累积时间记录
II 模拟量及脉冲累积记录--例如用电量
III发生事项的累积记录-例如水泵、风机启/停的累积次数
5.3 中央管理站系统的功能
◆ 通过配置系统的硬件和软件,实现测量各类工艺、设备状态的参数、设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能;
◆ 监视并显示系统监控设备的工作状态,故障时提供报警;
◆对现场自动控制组织的安全调整功能;
◆ 根据工艺流程合理调整能量的使用;
◆ 根据运营要求提供内部最佳集中管理策略;
◆ 可以由系统干预设备工艺操作过程;
◆ 根据系统记录,管理分析当前和过去运行过程;
◆ 提供计算和预测工具、用于优化操作参数并组合、建立新的运行方式;
◆ 实现楼宇自控系统与其他系统数据交换;
◆对受控实现设备遥控操作;
◆系统方便、友好的修改、扩展、检测工具;
◆通过密码保护,实现数据安全功能。

 

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