宝钢大厦楼宇自控系统
改造方案
上海奂源工程设备有限公司
2009年3月
宝钢大厦楼宇自控改造方案
1. 项目概况
宝钢大厦楼宇自控系统是由上海船舶研究所设计、制作和安装的。其最初的设计是按照四星级标准设计的，于1998年验收并投入使用,至今已经有10年有余。整个BA系统包括了以下子系统：空调新风子系统、冷热源子系统、供配电子系统、制冷制热子系统、供变配电子系统、锅炉子系统、照明系统和给排水子系统六大子系统。其中冷热源系统监控点215个，空调系统监控点454个，27台空调机组，通风系统监控点为63个，26台新风机组，给排水系统监控点为76个，变配电系统监控点58个，照明系统监控点145个，电梯系统监控点24个，共计1035点。系统主控站1个，分控站2个，现场控制器29台。
目前，部分DDC控制器已经无法正常工作，控制器失灵，传感器和阀门执行器的性能需要全面进行检测并维护，BA系统急需进行维护改造。
2. 系统技术介绍及方案分析
a) 系统介绍
本系统中监控系统监控管理遍布于各大楼内所有空间的监控对象，除了冷热源、空调通风设施以外，还有照明、动力配电、给排水和电梯等设备。楼内设有中央空调系统，另外地下层等楼层还分布着给排水、送排风设备，包括水箱，照明等设备；变配电系统包括高低压进线柜、计量柜、变压器等设备。
针对项目的上述特点，非常适合采用“分散控制，集中监控”的集散型控制模式。 分散控制，能够极大地提高系统的可靠性，降低系统布线的造价和复杂程度；集中监控又为系统的操作管理和维护带来巨大的方便。
通过对楼宇设备的监控，将可以提供舒适性环境，节省能源，保障人员设施的安全和保护环境等等效益。
集成和信息系统集成需要来自建筑设备日常的和应急的各种工况参数，例如故障报警信息，能源计量，设备负荷状态(时间、水平)等等，建筑设备监控系统必须采集这些数据，并将它们和共享数据库关联，成为系统集成可以运用的原始数据。这一个数据自动化采集的作业，是整个建筑群实现智能化的重要一环。
b) 方案分析：
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宝钢大厦楼宇自控改造方案
经过对系统的分析及现场的勘查，我们拟定本次改造对主、分控站及其软件，现场DDC控制器模块，箱体全部更新，传感器部分更新，阀门及执行器检修维护，管线平面部分予以保留，垂直及总线部分重新敷设。
主、分控站及其软件，现场DDC控制器是整个BA系统的核心。原系统中使用的现场控制器是上海船舶运输科学研究所提供的，主要用于船舶上机电设备控制而用，并非BA系统专用设备，因此在功能和控制性能方面存在着天生的缺陷，监控软件也不是成熟的楼宇自控管理软件。全部更新后将大大改善这方面的不足。经过多年的运营，年老失修、技术落后，因此我们建议全部更换。
安装在风管上面的传感器，主要是温度和压差，我们建议予以更新。安装在水管上的温度传感器，我们将拆卸后逐个检测，根据具体情况决定是否予以更换。
原来的阀门使Trend（卓灵）的产品，意大利原产，今年已被霍尼韦尔收购至旗下。这些阀门拥有较好的的材质和性能，因此我们建议对这些阀门进行维护并予以保留。若需要进行更换，还需要考虑到新阀门的安装尺寸同原来尺寸差异的问题，这样势必导致相连的水管管道也需要更换和重新安装，工作量繁重。
阀门执行器需要进行检测，如果校正后工作性能良好，则予以保留，否则更换阀门执行器。
原来的29个现场控制机箱外壳箱体其尺寸较小，而本次更换的霍尼韦尔BA控制模块及CPU均需要在此位置放置，因此需要对箱体其进行更换。原箱内控制器及相应的输入/输出模块全部更换，管线检查后做标签，大部分保留，重新接线并做标签。
按照此方案实施，我们建议分以下几个步骤进行：
? 现场设备的检测，包括部分传感和全部阀门及执行器现场测试（部分已完成）； ? 现场管线的检查，查线后做好标签，以便以后利用；
? 系统深化设计，包括设备配置调整、系统图、平面布置图、DDC接线图设计； ? 拆除设备，包括现场控制器、传感器、阀门及执行器，阀门检修(此阶段开始现
有BA系统需要暂停使用)；
? 按图施工，包括增设管线，DDC控制器、控制箱安装，传感器安装，阀门及执行
器安装，查线等；
? 软件编程，包括DDC控制其内部控制程序编制，监控软件操作界面编制。
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宝钢大厦楼宇自控改造方案
? 系统调试，包括通讯网络调试、DDC单机调试，DDC联机调试，监控软件调试； ? 系统验收。
3. 系统设备选型
a) 中央系统的配置 硬件配置：
? 中央主服务器选用国际名牌DELL服务器，该机器均经过HONEYWELL公司
的测试验证，性能良好。能最大程度降低中央数据保护的风险性，并更利于操作员及管理员的日常维护。
? 打印机采用了高速矩阵打印机，以便连续打印事件/报警事件。
? 为服务器专门配置了高性能的UPS设备，进一步确保了系统运行的稳定性。 软件配置：
? 服务器上将安装EBI服务器/工作站软件及Windows XP/2003操作, 可根据需
要配置标准接口软件及第三方的开发接口。
? 工作站上将安装EBI工作站/浏览器软件及Windows XP/2003操作，可根据需
要配置其他软件授权，如SQL。
? 运用BACnet客户端用于实现对BACnet控制器的管理。
? OPC客户端和BACnet客户端用于开发相关子系统的通讯接口。(可选) ? MODBUS客户端，用于集成工业级PLC或变频器的标准通讯接口。(可选) ? DSA分布式服务器连接模块，为成熟的应用模块，用于连接分布设置的EBI与
IBMS平台，确保系统集成的可靠性。(可选) ? API接口，用于开发相关子系统的通讯接口。(可选)
? 子系统接口开发：冷水机组、热交换器机组、智能照明系统等。(可选)
b) 现场设备的配置
现场控制器全部选用Honeywell公司最新推出的ComfortPointTM系列控制器。 ? 网络控制器采用Honeywell公司最新的基于IP的具有扩展能力的BACnet网
络控制器CP-IPC，采用32位CPU，64MB内存，24个物理点可扩展至128
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宝钢大厦楼宇自控改造方案
个，1500个软件点，支持扩展I/O模块，配置灵活。内置BACnetIP路由器，无须另行增加任何BACnet路由设备，1个10M/100Mbps的Ethernet TCP/IP口和3个MS-TP BACnet口，每条BACnet MSTP扩充多达30个现场控制器。 ? 每个变风量末端选用独立的现场BACnet控制器CP-VAV。采用32位CPU，
20个物理点。通过BACnet MSTP总线连接CP-IPC，支持同层通讯，支持标准的VAV控制应用并可自由编程，兼容T7460、T7560墙装模块。每一个CP-VAV控制器直接对应控制一个末端设备。
? 风机盘管、送排风机、照明回路、水泵等简单控制应用选用独立的现场BACnet
控制器CP-SPC。采用32位CPU，19个物理点。通过BACnet MSTP总线连接CP-IPC，支持同层通讯，支持标准的FCU控制应用并可自由编程，兼容T7460、T7560墙装模块。每一个CP-SPC控制器直接对应控制一个AHU。 ? 便携式操作站XI582B-CH：全中文液晶显示手操器，用于系统维护人员在任
一控制器上对该控制器及总线上的系统控制器(控制器可同层通讯)的运行状态、参数进行监测，并可修改系统的状态及参数，操作过程不影响系统的正常工作。操作站设三级密码保护以保障系统的安全。
? 控制器的电源由控制中心UPS统一提供一路交流220V电源。 ? 现场传感器、执行器的电源由机电承包单位提供楼层电。
本方案所采用的主要组件中央软件、控制器及主要的现场传感器均是Honeywell生产的标准设备，在世界各国得到广泛的应用。Honeywell的楼宇控制设备均采用工业标准，具有极高的可靠性。
c) 系统通讯网络 1) 管理层网络
? 采用标准的TCP/IP以太网构成局域网，中央站与工作站为服务器/客户机结
构，通过以太网及相应的通讯接口实现中央站、工作站、及第三方设备、相关子系统间的及上位BMS系统的数据通信、资源共享和综和管理功能。 ? EBI系统由于其结构及开放性易于实现与其他相关系统和独立设置的智能化
系统间的数据通信、系统集成以及与其他厂商设备和系统的连接。 ? 数据传输速率为10/100M。
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