暖通空調系統的計算機控制管理(4)

暖通空調系統的計算機控制管理(4)

　　提要介紹了計算機在工業(yè)廠(chǎng)房、賓館、大型商住樓和人民大會(huì )堂等不同類(lèi)型、不同功能的7個(gè)建筑中對空調制冷系統、變風(fēng)量空調系統的控制管理及城市集中供熱系統的控制應用，這些控制系統均采用了國產(chǎn)計算機控制產(chǎn)品，且經(jīng)過(guò)實(shí)際運行效果很好。

　　關(guān)鍵詞機房控制加濕器空調工程實(shí)例

　　AbstractDescribessevencasesofcomputercontrolapplication,includingahighaccuracycontroloftemperatureandhumidity,aVAVsystem,ACsystemsforalargepowerstation,BASforPeople.Systemsinallthecasesoperatewellwithdomesticallymadecomputerproducts.

　　Keywordscomputercontrol,air-conditioning,engineeringexample

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　　結合以上3講介紹的計算機在暖通空調中的各種應用，本講給出7個(gè)工程實(shí)例。這些實(shí)例都已完工，大部分已投稿運行兩年以上。

　　6．1化纖廠(chǎng)側吹風(fēng)的恒溫恒濕恒風(fēng)速控制

　　抽絲工藝的側吹剛化纖生產(chǎn)過(guò)程中決定產(chǎn)品質(zhì)量的最重要的工藝環(huán)節。側吹風(fēng)工藝要求空氣處理系統提供恒溫、恒相對濕度、恒定風(fēng)速、高潔凈度的空氣。浙江華舍滌綸廠(chǎng)采用RH計算機控制系統較好地實(shí)現了側吹風(fēng)空氣處理室外的控制，滿(mǎn)足了工藝參數要求。

　　為保證潔凈度，此系統采用全新風(fēng)及中效和高效過(guò)濾器。由于送出的空氣將作為回風(fēng)進(jìn)入其它空調系統，因此整體來(lái)說(shuō)并不增加新風(fēng)處理能耗。在室外空氣焓值高于送風(fēng)露點(diǎn)的焓時(shí)，通過(guò)兩組表冷器降溫減焓，而當室外空氣焓低于送風(fēng)露點(diǎn)的焓時(shí)，則通過(guò)預熱器加熱。通過(guò)加熱或降溫的空氣再送到噴淋室內進(jìn)行等焓加濕，使其相對濕度幾乎至100%，然后通過(guò)二次再熱器將空氣加熱到要求的送風(fēng)溫度。這樣，熱濕過(guò)程的控制策略為：

　　--測量噴淋室后面的溫度T12，以要求的送風(fēng)露點(diǎn)溫度為設定值，控制預熱器或兩級表冷器的電動(dòng)閥門(mén)，使T12維持在要求的送風(fēng)露點(diǎn)溫度的±0.2℃間；

　　--測量送風(fēng)溫度T13，控制二次加熱器電動(dòng)閥，使其溫度控制在要求的送風(fēng)溫度的±0.1℃間。

　　實(shí)際運行表明，這樣的控制策略可以使送風(fēng)狀態(tài)長(cháng)期穩定地維持在要求的溫濕度參數上，幾乎不會(huì )受到外界氣象參數變化的影響。

　　為保證恒定風(fēng)速，送風(fēng)機采用變頻風(fēng)機，根據送風(fēng)箱內的壓力p11控制風(fēng)機轉速。這樣，由于過(guò)濾器積灰導致阻力變化而造成的風(fēng)量變化將通過(guò)風(fēng)機轉速的改變來(lái)消除，用微壓差傳感器測出的p11可長(cháng)期穩定地維持設定值，從而嚴格滿(mǎn)足了工藝對風(fēng)速的要求。

　　為了解兩個(gè)過(guò)濾器工作情況，在需要時(shí)及時(shí)更換或清洗過(guò)濾器，用壓差開(kāi)關(guān)ΔP11和ΔP12來(lái)監測、報警。

　　測量新風(fēng)的溫濕度值T11、H11則是為了計算新風(fēng)的焓，以便決定是用預熱器還是表冷器來(lái)調節空氣的露點(diǎn)。

　　由于噴淋室是工作在等焓噴淋工況，并且在任何工況下都要求將空氣處理至接近100%的相對濕度，困皮不需要進(jìn)行任何調節，僅是對循環(huán)泵進(jìn)行自動(dòng)啟?？刂?，以用于整個(gè)機組的自動(dòng)啟/停。

　　這一系統自1992年投入運行，系統運行可靠，極少出現故障，保證了送風(fēng)參數和風(fēng)速的精確要求，從而為保證產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng )造了環(huán)境條件。該系統服務(wù)于從德國巴馬格公司引進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)。德國專(zhuān)家在調試過(guò)程中不斷檢查溫濕度及風(fēng)速參數，設有出現一次超限問(wèn)題。

　　6．2變風(fēng)量（VAV）空調

　　該系統供9個(gè)房間，由一個(gè)空氣處理室統一送風(fēng)，每個(gè)房間都有容量2～60kW不等的發(fā)熱設備，并且這些設備的啟停皆根據電視節目制作要求決定，無(wú)一定規律。各房間溫度均要求在設定期值的±0.1℃內，相對濕度維持在35%～70%之間。這樣，用變風(fēng)量系統通過(guò)改變進(jìn)入每上房間的冷風(fēng)來(lái)使之與室內發(fā)熱量的變化同步。

　　每個(gè)房間有一臺變風(fēng)量末端（VAVbox）。該末端實(shí)際上是一個(gè)風(fēng)閥及一個(gè)風(fēng)量測量裝置。每一個(gè)變風(fēng)量末端帶有一臺控制器，該控制器測量房間溫度及房間溫度設定值，測量變風(fēng)量箱的風(fēng)量，控制變風(fēng)量箱中的風(fēng)閥。其控制規律為：

　　--根據房間溫度實(shí)測值與設定值之差按PID算法確定變風(fēng)量箱的風(fēng)量設定值：

　　--根據風(fēng)量實(shí)測值與風(fēng)量設定值之差，按照積分算法調整風(fēng)閥，使風(fēng)量實(shí)測值達到風(fēng)量設定值。

　　通過(guò)這種控制方法，可以使房間溫度較好地控制在設定值周?chē)?。風(fēng)閥的動(dòng)作一般由兩個(gè)因素引起：①室內負荷突然增大或減??；②風(fēng)機轉速改變或鄰近室風(fēng)閥動(dòng)作，引起變風(fēng)量箱前的靜壓有較大變化。

　　后一現象出現時(shí)，即使房間溫度沒(méi)有變化，風(fēng)閥也馬上動(dòng)作。這是由于實(shí)時(shí)測量風(fēng)量的緣故，這就是所謂"壓力無(wú)關(guān)"（Pressureindependent）的控制。

　　可以控制有關(guān)設備的執行器實(shí)現：

　　--調節送風(fēng)機、排風(fēng)機轉速；

　　--啟/閉新排風(fēng)閥；

　　--啟/閉加熱器、表冷器和加濕器的水閥。為調節這些執行器，所依據的測量參數為：

　　--通過(guò)與各變風(fēng)量箱進(jìn)行數字通訊，得到各變風(fēng)量箱的實(shí)測驗風(fēng)量、風(fēng)量設定值、實(shí)測溫度及溫度設定值；

　　--距風(fēng)道末端1/3處的風(fēng)道內靜壓；

　　--送風(fēng)溫度、濕度；

　　--室外溫度、濕度；

　　--回風(fēng)溫度、濕度；

　　--回風(fēng)道回風(fēng)閥前的靜壓。

　　變風(fēng)量機組的計算機控制器是在兩個(gè)層次上進(jìn)行控制的：

　　--根據各空調房間的狀況確定送風(fēng)機轉速及送風(fēng)溫濕度的設定值；

　　--調整風(fēng)閥、水閥、排風(fēng)機轉速，使送風(fēng)溫度達到要求的設定值，同時(shí)還不會(huì )使各房間出現太大的正壓或負壓。

　　為了簡(jiǎn)單，送風(fēng)機轉速根據風(fēng)道上距末端1/3處的靜壓傳感器的靜壓值來(lái)調整，通過(guò)加大/減小轉速，使該點(diǎn)靜壓維持于180Pa。這樣，每個(gè)變風(fēng)量箱都可以保證有足夠的資用壓頭，在需要時(shí)，將風(fēng)閥開(kāi)到A時(shí)即可達到設計的最大風(fēng)量。

　　送風(fēng)溫度設定值的確定是為了使各房間都滿(mǎn)足溫度要求，亦即在任何時(shí)候希望系統中總是有的房間風(fēng)量達到最大風(fēng)量的80%以上，有的房間風(fēng)量則在最大風(fēng)量的60%以下。為此，控制算法為：

　　·計算每個(gè)房間風(fēng)量設定值與設計最大風(fēng)量值之比r；

　　·若rmax<0.8，則將送風(fēng)溫度設定值提高0.5℃；

　　　　·若rmin<0.6，則將送風(fēng)溫度設定值降低0.5℃；

　　　　·若各房間0.6<　rmin<0.8，則送風(fēng)溫度設定值不變；

　　　　·若rmax>0.8，rmin<0.6，則送風(fēng)溫度設定值不變。

　　用這種方法，可能盡可能發(fā)揮變風(fēng)量系統的調節作用，滿(mǎn)足各房間負荷變化的需要。由于被控房間屬于內區，全年均為冷負荷，所以不考慮送熱風(fēng)時(shí)的調整。各房間產(chǎn)濕量很小，熱濕比近乎于垂線(xiàn)，因此送風(fēng)的濕度設定值直接根據房間要求的濕度來(lái)確定。

　　送風(fēng)溫濕度通過(guò)控制加熱器、加濕器、表冷器及新回風(fēng)比來(lái)調節?？諝馓幚矸桨傅姆謪^方法詳見(jiàn)第2講。這里主要討論新回風(fēng)比的調節方法和維持室內靜壓不出現太高和太低的方法。若室內平均靜壓為零，則空調箱內新回風(fēng)混和處的壓力p為：

　　s為從空調房間至空調箱間的風(fēng)道和風(fēng)閥的阻力系數，∑Gi為總風(fēng)量，如果新風(fēng)閥的阻力系數為sN，則新風(fēng)量GN為：

　　即新風(fēng)與總風(fēng)量之比。此時(shí)排風(fēng)側排風(fēng)機風(fēng)量，排風(fēng)機應提供的壓頭Δpe

　　式中se為排風(fēng)道及排風(fēng)閥的阻力系數。

　　因此，當送風(fēng)機轉速增加時(shí)，排風(fēng)機轉速可同時(shí)進(jìn)行調整，以使室內平均靜壓為零。這可以依據回風(fēng)閥前的壓力傳感器讀取p0來(lái)調整，使p0維持在sr(∑Gi)2。這里sr為回風(fēng)道的阻力系數，它可以在初調節時(shí)由實(shí)測數據確定。這樣調整，不論總送風(fēng)量如何變化，新回風(fēng)比可維持不變，當要改變新回風(fēng)比時(shí)，同步開(kāi)大或關(guān)小新排風(fēng)閥。但由于要求的排風(fēng)量隨新回風(fēng)比的改變而變大或減小，因此排風(fēng)機工作點(diǎn)為會(huì )偏移，使得在新風(fēng)比加大時(shí)p0及室內壓力有所增高；新風(fēng)減少時(shí)，p0及室內壓力有所降低。為此還要根據p0的實(shí)測值及設定值sr(∑Gi)2，相應增加或降低排風(fēng)機轉速。

　　綜合上述分析，新風(fēng)比及室內壓力的控制規則為：①同步調整新回風(fēng)閥，以加大/減小新風(fēng)比；②根據p0調整排風(fēng)機轉速，使p0→sr(∑Gi)2。

　　實(shí)踐表明，上述調節方式簡(jiǎn)單可靠，進(jìn)入過(guò)渡季和冬季后，由于室內仍存在冷負荷，送風(fēng)溫度完全靠不斷地改變新回風(fēng)比來(lái)調節。

　　目前中央電視臺演播大樓中已有兩個(gè)系統（K段、J段）采用了這種VAV控制，并陸續有更多的系統將改為VAV方式。

　　6．3葛洲壩電廠(chǎng)空調通風(fēng)自控系統

　　這是利用微機對分布于大江電廠(chǎng)、二江電廠(chǎng)及1個(gè)500kW開(kāi)關(guān)站共3個(gè)區的通風(fēng)空調系統進(jìn)行控制的中央控制系統。

　　該系統集散式控制結構，硬件部分主要由4大部分組成：管理工作站RH-MCS（包括中央管理工作站和區域管理工作站），通訊網(wǎng)絡(luò )RH-NET，現場(chǎng)控制機RH-DCRU及傳感器和執行器。在管理工作站和現場(chǎng)控制機中配置相應的運行環(huán)境軟件和應用軟件。上述軟件和硬件合理搭配組成一套完整的監控系統，該工程中采用1套中央管理工作站、3套區哉管理工作站，通訊系統采用6個(gè)電流環(huán)，用通訊接口機聯(lián)接進(jìn)行數據信息的轉換傳遞，現場(chǎng)控制機配置包括：RH-OCU-6403型13臺，RH-DCU-3202型16臺，RH-DCU-1601型93臺，以及相應的傳感器、變送器和執行器。

　　該微機自動(dòng)監控系統網(wǎng)絡(luò )結構上包括3個(gè)子系統：即大江電廠(chǎng)空調通風(fēng)子系統、二江電廠(chǎng)空調通風(fēng)子系統和500kW開(kāi)關(guān)站空調通風(fēng)子系統。各子系統相互獨立，因此在微機自控的設計中考慮其靈活性和可靠性，即便于獨立運行，又便于管理，采用兩級管理工作站方式，即大江電廠(chǎng)、二江電廠(chǎng)和500kW開(kāi)關(guān)站分別設區域管理工作站為第二級管理工作站；大江電廠(chǎng)配置一套中央管理工作站為第一級管理工作站，負責葛洲壩全廠(chǎng)的空調通風(fēng)系統的監督、調度、管理，每個(gè)區域管理工作站與其所有的子系統各現場(chǎng)機之間采用電流環(huán)通訊網(wǎng)聯(lián)接。通訊網(wǎng)負責現場(chǎng)機之間以及現場(chǎng)機與管理工作站之間的數據傳遞。區域管理工作站與中央管理工作站之間采用另一個(gè)電流環(huán)通訊網(wǎng)相連，負責區域管理工作站以及其余管理工作站與中央管理工作站之間的數據交換，此區域級電流環(huán)與各子系統電流環(huán)之間通過(guò)環(huán)接口機進(jìn)行數據轉換傳送。

　　該工程中采用二級管理工作站方式，即中央管理工作站和區域管理工作站。它們在硬件配置上并無(wú)區別，主要的不同是在管理權限和功能上。中央管理工作站負責全廠(chǎng)空調通風(fēng)設備的運行監控管理，而區域工作站負責本子系統內設備的運行監督管理。中央管理工作站的重要職能是協(xié)調調度和指導運行，區域工作站則主要負責檢測、控制和管理。

　　管理工作站基本配置如下：

　　1．硬件配置

　　LX-P5/60PT主機

　　LASERJET-4L激光打印機1臺

　　通訊電源

　　環(huán)接口機

　　2．軟件配置

　　DBMAN4.0RH數據庫與通訊管理程序

　　FORE4.0圖形化及用戶(hù)接口定義文件

　　EUMS設備運行管理軟件

　　3．基本功能

　　通過(guò)彩色監視器顯示多個(gè)不同的畫(huà)面和各子系統實(shí)時(shí)測量參數，測量數據也可用曲線(xiàn)、直方圖顯示出來(lái)。同時(shí)可能進(jìn)行數據處理、儲存和打印任意時(shí)間的報表。通過(guò)鼠標器，操作人員可以轉換畫(huà)面，檢查以前的歷史數據，指導站內各子系統的運行模式，直接啟動(dòng)、停止所轄任何一臺設備，實(shí)現中央管理及實(shí)時(shí)監測與監控。

　　通過(guò)RH-NET網(wǎng)與各DCU相連，可隨時(shí)得到各臺DCU的各種測量與控制信息。同時(shí)還可以隨時(shí)向DCU發(fā)出各種控制命令，實(shí)現中央自動(dòng)控制管理。

　　管理工作站中有3個(gè)軟件--DBMAN管理機內硬盤(pán)的數據庫及通訊，FORE作為圖形化實(shí)時(shí)人機接口，EuMs管理系統內的機電設備檔案。以上3種軟件用以支持整個(gè)系統的運行和操作，實(shí)現微機系統對廠(chǎng)區的空調通風(fēng)系統的集中管理及監控。

　　由于葛洲壩電廠(chǎng)的廠(chǎng)區非常大，并且受控設備布置極為分散，同時(shí)各子系統的控制要求也不同，為了實(shí)現對整個(gè)廠(chǎng)區設備的集中管理，降低管理工作強度，提高工作效率，建立一個(gè)有效可靠的通訊網(wǎng)是非常關(guān)鍵的。葛洲壩電廠(chǎng)自控系統中采用RH-NET局部通訊網(wǎng)絡(luò )，完成中央管理工作站與區域管理工作站之間、區域管理工作站之間、區域管理工作站與現場(chǎng)控制機之間及現場(chǎng)控制機之間的信息處交換。RH-NET有一個(gè)突出特點(diǎn)即所有需要交換信息的設備在通訊網(wǎng)內的安裝物理位置不受限制，可以實(shí)現任意兩點(diǎn)之間的通訊，其通訊協(xié)議采用"廣播"式通訊協(xié)議，網(wǎng)內信息供網(wǎng)內所有設備共享。即只要用戶(hù)需要，通訊網(wǎng)內設備可以接收網(wǎng)內的任何信息。網(wǎng)內每一事件的發(fā)生都可以對網(wǎng)內設備產(chǎn)生影響。并改變控制機模式或發(fā)出警報信號等。各空氣處理室的控制與前面介紹過(guò)的大同小異，因此不再介紹。下面介紹其中一個(gè)冷凍站的控制系統，即大江電廠(chǎng)左區冷凍站。

　　冷凍站所用設備

　　--冷水機組3臺

　　--冷凍水循環(huán)泵3臺

　　--冷凍水供水泵3臺

　　--冷卻水增壓泵2臺

　　--排水泵1臺

　　--蓄冷水池1座

　　--電動(dòng)調節閥1只

　?、诶鋬稣咀钥赵O備配置

　　--RH-DCU-6403型現場(chǎng)控制機2臺

　　--RH-DCWS水道溫度傳感器22臺

　　--RH-CAY-FB水道壓力傳感器11臺

　　--RH-DCYW液位傳感器4臺

　　--RH-DCU現場(chǎng)控制機軟件

　?、郾O控功能

　　--檢測冷卻水進(jìn)出水溫度、壓力，檢測冷凍水供回水溫度；檢測冷凍水供水泵出口壓力；

　　--檢測冷卻水上游、除污器出口及冷卻水下游壓力；

　　--檢測蓄冷水池液位，并可自動(dòng)啟動(dòng)補水電動(dòng)閥進(jìn)行自動(dòng)補水及溢流報警；

　　--顯示各測量參數，修改各設定值，以便改變運行工況；

　　--監視并調整各設備的運行情況，包括根據上游水位情況自動(dòng)投入加壓水泵，根據除污器出口壓力情況自動(dòng)進(jìn)行反沖洗、磁力磁場(chǎng)盤(pán)室供水泵的故障轉換；

　　--循環(huán)水泵、供水泵以及電動(dòng)閥門(mén)的控制，包括各種聯(lián)鎖、聯(lián)動(dòng)程序控制等；

　　--自動(dòng)控制/手動(dòng)控制的切換；

　　--控制設備的啟停和切換；

　　--設備故障報警；

　　--控制系統故障報警；

　　--記錄設備運行時(shí)間。

　　在該工程中，自控系統充分顯示了其監測和自控的優(yōu)勢，實(shí)現了對一個(gè)龐大而分散的系統的中央和區域管理控制，充分實(shí)現了系統的安全運行管理，提高了系統管理的方便性和實(shí)時(shí)性。同時(shí)降低了系統監視的工作強度，提高了工作效率。

　　6．4豐澤園飯店空調自控系統

　　豐澤園飯店為一個(gè)公用性建筑，該工程的自控工程監控范圍為K1～K8共8個(gè)空調系統，X1～X5共5個(gè)新風(fēng)機組，15個(gè)送排風(fēng)系統、令東站、熱交換站、生活水系統及雨水、污水系統等

　　該系統由1套中央管理工作站、25臺DCU現場(chǎng)控制機、1套RH-NET局部通訊網(wǎng)及若干溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電動(dòng)執行器等設備組成。

　?、僦醒牍芾砉ぷ髡竟δ?/p>

　　--控制系統圖形顯示（網(wǎng)絡(luò )圖、系統圖、曲線(xiàn)圖）；

　　--系統運行參數及設備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監測與顯示；

　　--設定值修改；

　　--設備的遠動(dòng)控制；

　　--故障診斷與顯示；

　　--中央管理工作站的運行控制；

　　--數據庫檢索和打印報表。

　?、赗H-NET局部通訊網(wǎng)絡(luò )

　　由一臺中央通訊接口機（RH-NCI）、25臺現場(chǎng)機通訊接口（RH-NTI）及通訊線(xiàn)路構成，它負責中央管理工作站與各現場(chǎng)控制機及現場(chǎng)控制機之間的數據傳輸與數據共享。

　?、郜F場(chǎng)控制機

　　共用9臺RH-DCU-4040型現場(chǎng)控制機，12臺RH-DCU-2020型現場(chǎng)控制機和4臺RH-H-DCU-6260型現場(chǎng)控制機對空調系統、新風(fēng)系統、15個(gè)排風(fēng)系統、冷凍站、熱交換站、生活水系統和雨水污水系統進(jìn)行控制管理。針對不同系統，配置不同型號的現場(chǎng)控制機。

　　主要功能；

　　--自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)和被控環(huán)境溫濕度；

　　--自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測冷熱水閥門(mén)開(kāi)度及送風(fēng)機、進(jìn)風(fēng)機、排風(fēng)機的啟停狀態(tài)；

　　--自動(dòng)實(shí)時(shí)檢測蒸汽壓力、熱水溫度、流量、水泵啟停狀態(tài)及水池水位；

　　--根據氣象參數及不同控制要求，自動(dòng)調節和切換各閥門(mén)，從而控制新風(fēng)處理狀態(tài)及全空氣空調系統的室內狀態(tài)；

　　--能夠實(shí)現被控參數設定值的修改；

　　--能夠接收中央管理工作站的遠動(dòng)控制功能；

　　--風(fēng)機與相關(guān)閥門(mén)的軟件聯(lián)鎖；

　　--控制機具有掉電保護功能。

　?、茏钥叵到y基本控制原理

　　空調系統及冷凍站系統的控制原理在前幾講中已經(jīng)有深入論述，本講不詳細復述，現對該工程中的給排水系統進(jìn)行說(shuō)明。

　　豐澤園飯店的水系統控制機范圍主要有：生活水系統、高低區熱水系統、凝結水系統。上述系統共用一臺RH-DCU-6260型現場(chǎng)控制機。生活水系統中有兩臺生活水泵，一用一備。根據屋頂水箱和地下貯水池的水位來(lái)控制泵的啟停，并實(shí)現報警。高低區熱水循環(huán)泵一用一備。由回水溫度來(lái)控制啟停。同時(shí)檢測熱交換器內的水溫和混水器的水溫。凝結水泵由凝結水池的水位來(lái)控制其啟停，同時(shí)實(shí)現溢流報警。污水和雨水系統配置兩臺RH-DCU-4040型現場(chǎng)控制機來(lái)實(shí)現自動(dòng)控制和報警。污水系統共有4個(gè)污水池和8臺污水泵。每個(gè)污水池配置2臺污水泵（一用一備），污水泵的啟停由污水池的水位來(lái)決定，當液位達到溢流水位時(shí)系統會(huì )溢流報警。雨水系統共有2個(gè)雨水池、4臺雨水泵，每個(gè)雨水池配2臺雨水泵（一用一備），同時(shí)由雨水池水位來(lái)控制雨水泵的啟停，并能及時(shí)發(fā)出溢流報警。

　　本工程已運行5年以上，由于應用了微機控制系統，給飯店的后勤服務(wù)和管理都帶來(lái)了極大的方便。使各系統的運行效果明顯提高。加強了設備運行的合理性，降低了能耗，同時(shí)加強了對樓宇設備的運行管理，提高了運行管理的科學(xué)性。

　　6．5撫順市新華區熱網(wǎng)控制

　　由于某些原因限制，管網(wǎng)的熱源側管徑小于末端管徑。為了增大供熱面積而利用現有管網(wǎng)，采用高溫水小流量、在熱力站混水的方案，同時(shí)使用RH分布式計算機控制系統進(jìn)行控制調節。

　　全熱網(wǎng)共32個(gè)熱力站（現增加為35個(gè)），供熱面積280萬(wàn).m2，在鍋爐房設中央管理站，在各熱力站安裝RH-DCU-4040現場(chǎng)控制機，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)將各熱力站的DCU現場(chǎng)控制機與中央管理機相連，構成分布式系統。另外還在鍋爐房、泵房及補水站等處設置了3臺RH-DCU-4040進(jìn)行系統的補水、定壓控制及熱量、水量的監測統計

　　供回水間安裝混水泵以實(shí)現混水；供水管及混水管上安裝兩個(gè)電動(dòng)閥以調節供水量及混水量。為有效地對這兩個(gè)電動(dòng)閥進(jìn)行控制并了解熱網(wǎng)工作狀況，測量供回水及用戶(hù)側壓力p1、p2、p3及這3個(gè)相應點(diǎn)的溫度T1、T2、T3。由于熱網(wǎng)各支路間相互耦合較嚴重，因此不易對各熱力站進(jìn)行單獨控制。此工程采用了全網(wǎng)集中分析調節的方法。

　　各熱力站的現場(chǎng)控制機將實(shí)測的壓力、溫度值每5min一次通過(guò)通訊網(wǎng)送至中央管理機。中央管理機計算各熱力站用戶(hù)側將出現的供回水平均溫度（T2、T3之平均值），再進(jìn)一步計算出全網(wǎng)各熱力站調均時(shí)各熱力站用戶(hù)側供回水的平均溫度。以此為設定值，計算出要使每個(gè)熱力站的水溫調至設定值時(shí)，其流量將變化的倍數，再根據在線(xiàn)分析識別出的各支路間相互的耦合性，得到對各熱力站的供水閥和混水閥需要的調節量。此調節命令通過(guò)通訊網(wǎng)送到各熱點(diǎn)站，各熱力站現場(chǎng)控制機接到命令后，進(jìn)行相應的調節，同時(shí)將調節后壓力、溫度等參數的變化情況返回到中央管理機，供中央管理機進(jìn)行進(jìn)一步的分析判斷，并做出下一步的調節命令。這樣的過(guò)程重復4～5次后，一般可基本實(shí)現全網(wǎng)均勻。以后中央管理機隨時(shí)監視系統的變化，發(fā)現哪個(gè)熱力站由于某種原因出現不同工況，就及時(shí)進(jìn)行相應的調節。

　　這種混水式熱網(wǎng)的一個(gè)主要缺點(diǎn)是末端用戶(hù)側壓力偏高。由于管網(wǎng)水力工況的要求，末端有些熱力點(diǎn)回水壓力達390kPa，接近于用戶(hù)散熱器400kPa的耐壓要求。除調節計算機系統的重要任務(wù)之一就是監視用戶(hù)側回水壓力，若發(fā)現有升高的趨勢，立即關(guān)閉供水閥，防止用戶(hù)散熱器超壓破裂。此任務(wù)由每個(gè)熱力站中的現場(chǎng)控制機承擔。根據熱力站內壓力傳感器安裝的標高不同，分別設置了超壓保護界限。一旦發(fā)現壓力到達此界限，立即關(guān)供水閥，同時(shí)記錄當時(shí)閥位及供水壓力等數值，保護DCU現場(chǎng)控制機內的數據，通知中央管理機，并繼續觀(guān)察系統的壓力變化。當發(fā)現供水閥前的供水壓力降到保護時(shí)動(dòng)作的壓力值以下時(shí)，即逐步試探地打開(kāi)供水閥，若供水閥開(kāi)啟一些后回水壓力未大幅度升高，則逐步將供水閥恢復到保護之前的狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)中央管理機，使中央管理機恢復對這個(gè)站的控制調節。

　　中央管理機除控制調節外，還具有許多管理功能，如以圖形方式顯示系統各點(diǎn)的壓力、溫度及各調節閥閥位，顯示各支路至熱源間水壓圖，顯示各參數的歷史曲線(xiàn)，統計鍋爐房總的熱量、流量、補水量及其變化等情況；此外還具有故障診斷功能，及時(shí)分析計算機系統及供熱工藝管道系統的各種故障，及時(shí)報警，通知運行維護人員及時(shí)處理。

　　該系統自1994年起全面運行至今，效果良好，計算機系統保證了這種混水方式的正常安全運行，并大大方便了維護運行管理人員，提高了系統管理水平。

　　6．6濰坊國際金融大廈IBS系統

　　濰坊國際金融大廈是一座集金融、賓館、寫(xiě)字樓、舞廳、娛樂(lè )、商務(wù)辦公、體育活動(dòng)、購物于一體的綜合性大廈。甲方對大廈IBS系統設計安裝總體要求是通過(guò)對大廈結構、系統、服務(wù)、管理以及它們之間存在的相互聯(lián)系進(jìn)行優(yōu)化考慮，建立一個(gè)投資合理、高效、舒適、便利的工作、生活環(huán)境，建成一個(gè)先進(jìn)的智能大樓。針對以上要求，本工程設計思想如下：

　　總體設計思想是保證大廈的先進(jìn)性、開(kāi)放性、可擴展性、經(jīng)濟性及安全可靠性。按樓宇工程智能5A要求進(jìn)行設計，以保證大廈的先進(jìn)性；在設計中充分考慮支持任何廠(chǎng)家的通訊數據、圖像設備，以保證大廈的開(kāi)放性；在設計中充分考慮計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，支持新技術(shù)如1.55Mbps的ATM及100Bas的VG-ANYLAN，保證大廈系統的可擴展性；在設計中通過(guò)統一的設計構思、設計方法來(lái)降低大廈的投資成本，以保證大廈的經(jīng)濟性；在設計中盡可能地選用性能價(jià)格比較好的產(chǎn)品，以保證系統的安全可靠性。工程中本著(zhù)適應現代通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展和該智能建筑中各子系統規模大、控制對象多且分散、各子系統之間以及建筑物內、外信息傳遞速率和共享程度高要求的諸多情況，將各子系統進(jìn)行優(yōu)化系統集成。

　　系統集成的本質(zhì)就是達到資源的共享，從設計的角度講就是實(shí)現最優(yōu)化的綜合統籌設計，實(shí)現最優(yōu)的性能價(jià)格比。根據用戶(hù)的要求，本工程中主要有如下系統。

　　6．6．1綜合布線(xiàn)系統

　　本工程中布線(xiàn)系統包括語(yǔ)音傳輸、數據通訊和BAS三部分內容，其中BAS部分包括保安系統和樓宇自控系統等樓宇中各子系統的大部分數據通訊電纜。這樣做可大大減少建筑物中凌亂的電纜數量，使其規范化、合理化，同時(shí)也為將來(lái)樓宇設備擴充時(shí)的新增電纜留下余地。

　　6．6．2樓宇自控系統

　　6．6．2．1建筑設備自動(dòng)化系統

　　本工程中應用RH型分布式微機控制系統進(jìn)行集中控制管理，其基本控制范圍如下。

　　空調系統：空調機組11臺，新風(fēng)機組2臺，風(fēng)機盤(pán)管533臺。

　　冷凍站：3臺吸收式冷水機組，3臺冷卻塔，4臺冷卻水泵，2臺補水泵，2臺冷水泵。

　　熱交換站：6臺熱交換器，2個(gè)水箱，4個(gè)循環(huán)泵，4臺補水泵。

　　通風(fēng)系統：送排風(fēng)機34臺。

　　給排水系統：生活給水泵2臺，潛水排污泵4臺，生活消防共用水箱3個(gè)。

　　變配電及照明系統：變配電所設備（包括4臺變壓器、1個(gè)發(fā)電機、4上高壓柜、32個(gè)低壓柜），四層照明監控，每層4組控制監測點(diǎn)。

　　電梯系統；6部電梯，2部自動(dòng)扶梯。

　　6．6．2．2保安系統

　　本工程中應用德國安福公司的保安產(chǎn)品，其系統包括：

　　--閉路監控系統

　　--出入門(mén)控制系統

　　--保安防盜系統

　　--保安巡更系統

　　6．2．2．3消防系統

　　本工程中使用的是德國安福公司的BMC664型計算機火災報警及聯(lián)動(dòng)控制系統，其內容包括：

　　--火災報警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統

　　--火災探測報警系統

　　--火災探測器系統

　　--火災設備聯(lián)動(dòng)控制系統

　　6．2．4車(chē)庫管理系統

　　每一個(gè)進(jìn)入車(chē)道包括如下設備：

　　--自動(dòng)出票機

　　--讀卡器

　　--自動(dòng)閘門(mén)器

　　--車(chē)輛轉換器

　　6．6．3辦公自動(dòng)化系統

　　6．6．3．1酒店管理系統

　　本工程中根據實(shí)際情況，采用清華大學(xué)軟件中心WINDOWS版酒店計算機管理系統。

　　6.6.3.2廣播系統設計

　　本工程中建筑功能可分為：娛樂(lè )區、購物區、寫(xiě)字辦公區和客房區等，依照不同區域要求，廣播對應提供：背景、音樂(lè )、緊急廣播和背景緊急廣播。

　　硬件配置如下：

　　--背景音樂(lè )用CD唱機

　　--緊急廣播用廣播話(huà)筒和雙卡錄音機

　　--管線(xiàn)接音箱

　　--音量控制器

　　--揚聲器

　　該系統已從1996年起陸續投入運行，并逐漸反映出它在提高大樓的科學(xué)化管理水平中不可取代的作用。

　　6．7人民大會(huì )堂的空調自控

　　人民大會(huì )堂的空調及制冷站系統采用RH分布式計算機控制系統進(jìn)行控制管理。它由6臺中央管理機、近60臺RH-DCU現場(chǎng)控制機及相應的通訊網(wǎng)絡(luò )和通訊設備構成，系統主要分冷凍站的控制管理和幾個(gè)區空調的控制管理。計算機網(wǎng)絡(luò )見(jiàn)圖6-11。由于人民大會(huì )堂的使用特點(diǎn)，各廳堂在使用前要迅速將環(huán)境參數調整到要求值，在使用時(shí)負荷會(huì )突然增加，要求空調系統能及時(shí)做出反應，對環(huán)境參數給予準確控制。此外，各廳的同時(shí)使用率不高，因此通過(guò)風(fēng)道連接各廳的空調系統，在需要時(shí)調整有關(guān)電動(dòng)風(fēng)閥，可調用鄰近廳堂的空氣處理設備共同承擔一個(gè)廳堂的預冷和使用時(shí)的高負荷，同時(shí)還可使一臺空調機出現故障時(shí)啟動(dòng)鄰近的機組。

　?、俑鶕d堂使用要求和空調機組狀況，自動(dòng)對風(fēng)閥進(jìn)行一些相應轉換，對風(fēng)道系統進(jìn)行調整。

　?、诟鶕A選規定的時(shí)間表，自動(dòng)提前啟動(dòng)空調系統，使相應的廳堂在規定的時(shí)間達到要求的環(huán)境參數，并能在負荷大幅度變化下維持環(huán)境參數。

　?、鄹鶕鲝d堂空調的要求，相應調整冷凍站冷凍機的運行臺數，使之與變化的需求相適應。

　　這些工作都由設在幾個(gè)區的中央管理機承擔。由運行管理人員預先設定好各廳堂要求的運行時(shí)間表和各時(shí)間段的溫濕度標準、風(fēng)道調整要求等。中央管理計算機即可根據這些要求，實(shí)時(shí)指揮各臺現場(chǎng)控制機進(jìn)行相應操作，完成這類(lèi)控制調節任務(wù)。

　　人民大會(huì )堂空調自控系統已連續運行3年以上。在各項重大的國事活動(dòng)中很好地實(shí)現了各廳堂的各種環(huán)境控制要求，受到了中央有關(guān)部門(mén)的好評。計算機控制系統的采用，提高了系統運行的可靠性，使要求的各種環(huán)境條件得以準確實(shí)現。同時(shí)也在很大程度上降低了運行人員的勞動(dòng)強度。在這樣的高標準、嚴要求的系統中全部采用國產(chǎn)設備（包括計算機硬件、軟件、通訊系統及傳感器），并獲得令人滿(mǎn)意的效果，表明我國的空調計算機控制的研究、開(kāi)發(fā)、設備生產(chǎn)及工程實(shí)施能力都已達到很高水平。在一般的控制工程中應優(yōu)先考慮國產(chǎn)產(chǎn)品和系統，不一定全部采用進(jìn)口的。中國已有能夠承擔和出色完成重大的空調計算機控制工程的全套軟件、硬件和工程實(shí)施的民族企業(yè)，但是仍需國內各界同仁共同提攜，才能將這一株幼苗培養成大樹(shù)，使我國暖通空調領(lǐng)域的計算機控制管理技術(shù)和產(chǎn)品掌握在中國人手里。這是發(fā)展我國暖通空調領(lǐng)域中的計算機控制技術(shù)，也是發(fā)展我國暖通空調事業(yè)的唯一途徑。