核电试验大楼 自动化监控及管理系统
工业自动化仪表研究院
检测仪表部
2012-10
一、 前言
随着我国社会与经济的高速发展，我们的生活和工作方式有了很大变化，对物质生
活和文化生活的需求也不断提高，向文化教育、休闲娱乐、社会联系等更高层次发展，因此人们的工作环境除了要满足基本功能要求外，在舒适、便利、安全方面提出了更高的要求的同时，更向智能化、节能型发展，智能型、节能型楼宇已成为当前的发展主流。因此，作为智能楼宇管理系统（IBMS）的一个重要的子系统——楼宇自动化监控系统的建设则显得尤为重要。传统的楼宇设备的管理维护，是基于人工定期查看及凭工作经验进行的，缺乏设备的长时间运行数据和设备工作信息，而这些对于设备的维护和运行都是至关重要的。由此可见，建设先进的、可靠的楼宇自动化设备管理系统已到了刻不容缓的地步。
一般楼宇自动化管理系统要求对送排风设备（如：送排风机）、给排水设备（如水池、生活水泵等）、电梯（包括客梯、消防梯）、照明设备、供电设备（如高低压回路、高低压开关等）及火灾报警设备、智能空调系统进行系统的、自动的管理。
我部设计的楼宇自动化管理系统正适应了这一需求。该系统技术先进、性能稳定、质量可靠、操作方便，已成功应用于：海烟大酒店、市烟草局科教大楼等多个项目中。 相对于一些国外知名品牌的楼宇自动化管理系统，该系统具有自主化程度高、造价低廉、实用简便、性价比优特点，非常适合于一些中小型的楼宇自动化监控系统。
二、 方案简介
核电试验大楼自动化监控及管理系统（方案）（以下简称管理系统）由现场设备采
集单元、采集控制服务器和数据服务器、人机操作界面共三部分组成。
系统总体框架现场设备采集单元采集服务器和数据服务器图1 系统总体框架图
人机操作界面 通过在大楼中安装的各种传感器（其中包括水表、电表、液位、压力传感器、温度传感器等）将数据实时的传输至智能模块，再经网线将相关数据传输到数据库，最后由服务器运算处理后，在客户端显示，起到对现场的实时监控及能源的平衡管理！如下图2所示。
网络服务器客户端路由交换器交换机交换机网络通讯… …TCP/IP通讯现场模块箱现场模块箱TCP/IP通讯现场模块箱现场模块箱… …… …
图2 系统网络结构图
对于变配电系统、智能空调系统、电梯系统、其他（安防、消防）系统可采用协议接入。客户端通过监控软件可以实时或定时查询各设备的现场运行工况及各种参数，并进行相关处理，如：各种报警信息、报表的生成及打印、数据的存储等。 1. 现场设备采集单元
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现场设备采集单元主要由各种现场传感器、现场模块箱、串口服务器、交换机等组成。其主要功能是现场信号采集、处理和传输。现场信号先由传感器采集获取后通过现场信号线将各类信号传送至相应的智能模块，模块将数据进行处理后通过RS485总线将数据传送至串口服务器，再由串口服务器的经网线传送至交换机，最后传送至服务器。 现场数据主要有以下几个部分：
按类型分：可分为能源部分和可扩充部分。
能源部分有：
1) 水能源管理系统
? 检测设备容
详细监测点请参照本方案附件中的水能源管理系统监测点分布图。 ? 预期实现功能
a) 实时监控各设备用水点的用水量、各水箱的液位和各水泵的运行状况，动
态显示各设备的运行状况，并做出相应的故障报警，及时有效地处理各种故障和操作问题；
b) 追忆各用水点的用水记录；
c) 任意用水点，任意时期用水量比较； 1
现场模块箱的详细配置请参见现场模块箱简介。
d) 用采集的数据实行水平衡的工作，有效排除漏水点； e) 记录水泵等的运行累计时间,平衡投运与停用操作，有效提高设备利用率； f) .通过对生活水箱的液位,各水泵进出口压力监测，保证生活用水的供给，
保证水泵机组运行安全；
g) 可任意时间历史数据查询、比较，查询均可以曲线和柱状图形式显示； h) 均可实时、追忆查询以日、月、年等形式打印查询报表。 ? 项目设计现状
a) 生活用水由市政直径65毫米水管供给（为0.15MPAa）生活水箱后由总管
分给个楼层；
b) 由路和漕宝路两路市政用水接成环进入中心大楼消防系统,其管道口径均
为200毫米；
c) 现地库各泵组和水箱,水池运行的检测只有就地显示仪表,没有供远传处
理的采集仪表；
d) 生活用水没有计量仪表。 ? 设备配置方案
a) 拟安装市政用水总表,直径65毫米带远传水表1个； b) 1-6楼安装直径15毫米带远传水表6个； c) 空调补水安装直径15毫米带远传水表1个；
d) 市政进水，各稳压泵出口，各消防泵出口分别安装远传式压力变送器； e) 生活水池和集水水池装液位变送器提供水箱水位控制和越限报警； f) 各泵组安装启停信号传感器；
g) 在生活水箱的进口安装带发讯装置的水表。
2) 压缩空气能源管理系统
? 检测设备容
详细监测点请参照本方案附件中的压缩空气能源管理系统监测点分布图。 ? 预期实现功能
a) 实时监测压缩气源的压力和流量（总管）； b) 实时监测中心各用户的气流量； c) 提供各检测点用气的情况；
d) 动态检测气平衡，消除漏气和隐患；
e) 可任意时间历史数据查询、比较，查询均可以曲线和柱状图形式显示； f) 均可实时、追忆查询以日、月、年等形式打印查询报表。 ? 项目设计现状
气源由院区压缩机房供给（为0.7MPa）总管Φ50球阀，由大楼中心四层夹层进入四、五层共计21个用户其管道口径均为15毫米.( 配装Φ15球阀）。 ? 设备配置方案
21个气用户的管道分别安装压力变送器和气流量传感器。
3) 电力能源管理系统
? 检测设备容
详细监测点请参照本方案附件中的电力能源管理系统监测点分布图。 ? 预期实现功能
a) 系统显示中心大楼电力系统配置网络；
b) 动态显示各自动开关、断路器的运行状态,对过流,过压,故障开关提示报
警；
c) 三相电压、电流、有功、无功及功率因素的电性能检测； d) 用采集的数据实行电平衡的工作，有效排除漏电点；
e) 可任意对象、时间、日期对电功率、用电量等参数进行追忆查询； f) 可任意时间历史数据查询、比较，查询均可以曲线和柱状图形式显示； g) 均可实时、追忆查询以日、月、年等形式打印查询报表； h) 实时显示分析重要用电设备的用电情况。 ? 项目设计现状
a) 动力电源引自院10KV低压配电屏；三相四线,（380V/220V）.分6路进入
研发中心.配电总量为787.9KW；
b) JXAI-JXA5/PLA-PLA5为常用电源，JXB1/PLB1为备用电源； c) 常用电源PAL1-PAL4开关柜上均设计装有智能电量表；
d) PAL1-PAL4下属各开关均按楼层和重要用能设备设计装有数字电度表；
(仅PAL5下属各开关没装）；
e) 设计图纸中未见系统的电能源管理装置。 ? 设备配置方案
a) 要求PLA1-PLA5上的智能电量表均有通讯输出接口； b) 要求PAL1-PAL4下属各开关各路的数字电度表均带有通讯输出接口； c) 在PLA5所属、地库照明、车库排风、客货电梯、排水泵、消防水泵、屋
顶的排烟和弱电电源的主回路上装数字电度表；要求同上； d) 建立计算机电能源管理系统。
4) 大楼环境温湿度管理系统
? 检测设备容
详细监测点请参照本方案附件中的大楼环境温湿度管理系统监测点分布图。 ? 预期实现功能
a) 实时监测空调室机进口温度,动态显示各房室温湿度的变化，对各办公地
点的空调使用情况进行监督；
b) 根据实时的温湿度及时调节风量输出；
c) 保持环境温湿度稳定 、可靠，保证各实验室的工作质量；
d) 可任意时间历史数据查询、比较，查询均可以曲线和柱状图形式显示； e) 均可实时、追忆查询以日、月、年等形式打印查询报表； f) 机组,房室温度出现异常系统及时报警。 ? 项目设计现状
a) 没有设计反映室空调机出口温度的仪表； b) 没有设计反映大楼各房室温湿度的仪表。 ? 设备配置方案
a) 拟在各房室安装温湿度传感器（大约52个）； b) 拟在室空调机出口安装温度传感器；
c) 所采用的传感器均带模拟4～20mA或数字输出。
5) 通风新风空调设备管理系统
空调部分： ? 检测设备容
详细监测点请参照本方案附件中的通风新风空调设备管理系统监测点分布图。 ? 预期实现功能
a) 系统显示中心大楼空调配置网络,动态显示室外机组运行参数的变化，实
核电试验大楼能源数据采集系统设计方案
