1.上海豫宙信息科技有限公司 上海 201204 2.上海金桥信息股份有限公司 上海 200233
摘要:近年来,我国综合国力得到了显著的提升,从而促进了各个邻域的健康发展,在这种形势下,推动了建筑设备管理系统的自动化发展,在中央集成、智能管理的新的理念下,使得智能化分支子系统分离了出来,创建建筑工程核心系统将所有分支子系统进行统一连接和管控,从而为建筑设置一个智能信息化的控制系统。利用系统集成的方式以及专业的技术创建完善的建筑集成运营管理体系,从而将智能信息化系统的作用充分的施展出来。
关键词:智能信息化;设备管理;控制器;数字化管理平台
一、工程概述
某大学文体中心作为2022杭州亚运会手球比赛项目使用场馆,占地面积23000平方米,总建筑面积19149.04平方米,其中文体馆11332.88平方米,副馆3902.74平方米,其设计高度为24.84m,设计总座席5415位;分为地上主馆一层,主要是为赛事及运动员服务的区域;副馆一层,训练场、训练房、器材储藏室等基础设施;地上二层及三层主要为看台区域及工作间。这一体育馆会在2022年杭州亚运会结束之后被当做是某大学的综合文体中心,在这里不但可以具备大型体育赛事,并且也能够组织开展校内各种不同类型的体育比赛,还可以对其他课程教学活动的开展给予一定的辅助作用。
二、需求分析
某大学文体中心作为体育比赛类特殊的公用建筑,不仅要满足观众欣赏和享受体育赛事的需求,还能够承接商业展示、教育活动以及商务活动,所以为了保证为各项活动的顺利开展创造良好的条件,就需要创建完善的智能化管理系统。建成后的智能化系统不仅能为观众、运动员提供一个方便、快捷、舒适、安全的环境,还可以为管理者提供一个高效、低碳、绿色、环保的低能耗建筑,成为一个智慧的文体中心。
系统的总体目标定位在:
建立先进、科学的智能化信息系统,向观众、运动员、管理者提供各种安全、舒适、方便、周到、便捷的综合性服务和体育赛事环境,满足现代化文体中心管理与功能的要求,为管理者提供一个节能、低耗的设备运行管理机制。
在针对智能化系统进行设计、规划和建造的时候,工作人员需要充分的结合社会实际发展趋势,并且要从智能化、可行性、经济性、切实性、易操作性等多个方面进行综合分析研究。
借助先进的计算机技术将以往老旧的楼宇自动化、安防管理、资源管理等系统融合在一起,从而创建完善的楼宇管理自动化系统,将涉及到的各项信息数据进行整合和利用,最终创建健全的管理系统。
三、设计依据
系统设计遵守国家现行的规范与标准,对我国尚未制定的规范,参照相应的国际标准。本工程智能化系统设计依据的主要技术规范及标准包括:
《智能建筑设计标准》 GB50314-2015
《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008
《安全防范工程技术规范》 GB50348-2018
《体育建筑智能化系统工程技术规程》 JGJ/T179-2009
《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003
2022年第19届亚运会信息技术及通信保障设计导则(试行稿)
2022年第19届亚运会智能建筑设计指导体育馆(试行稿)
四、子系统设计概述
4.1楼宇设备管理系统
4.1.1系统概述
楼宇设备自控系统,通常也被人们叫做楼宇自动化系统BAS(Building Automation System)其实质就是指被安设在建筑结构内的所有的设备,诸如:安防系统、通风系统、给排水系统等等,针对所有的设备以及系统进行运行状况,安全情况以及节能情况进行全面的监督和管控。其是智能建筑结构中的关键组成部分,能够完成对体育场内所有设备的自动化管控,最大限度的提升能源的利用效率,实现节能减排的目标。
通过对某大学文体中心项目招标文件及图纸的理解,并充分考虑到本项目的实际情况。确保建筑结构内安设的所有的机电设备都能够保持在稳定持续的运转状态,从而提升能源的使用效率,这项工作在楼宇设备管理工作之中的作用是非常巨大的。
基于以上这些宏观分析,对以下系统的机电设备进行监控:
冷热源系统
空调系统
通排风系统
给排水系统等
某大学文体中心项目作为具有明确使用目的的建筑体,对于楼宇设备自控系统有很高的要求,其不仅需要针对体育场内安设的所有的机电设备进行统一的集中管控,并且要保证所有的设备都要与智能化分支系统进行连接,这样才能提升整个系统的运行效率和稳定性。
4.1.2设计原则
①、实用性和先进性:此工程楼宇中自控系统一句智能建筑的设计标注来实施整体设计,系统的设置不但要确保良好的适用性并且要具备一定的前沿性,这样才能将系统的综合性能发挥出来。
②、标准化和规范化:整个系统的设计要严格遵照规范标准落实各项工作,并且还要结合功能的时机需要,真正的实现系统的标准化和规范化的目标。
③、集成性和可扩展性:系统设计要严格的遵从综合规划的原则,并且要保证良好的性能,这样才能为后期的良好发展打下坚实的基础,确保楼宇自控系统具备良好的可行性和兼容性。
4.1.3主要功能
①、满足文体中心演出、娱乐、生活和环境的舒适性
针对室内温度、空气湿度以及风量进行切实的调控,从而保证排风系统系统能够稳定的运行,从而营造舒适的问题中心室内空间环境,为各项工作的有序开展创造良好的基础,尽可能的延长设备的使用时长。
②、提供最佳的节能源方案,减少能源浪费
暖通空调以及照明系统对于能源的需求量较高,利用有效的方式方法能够起到良好的节能效果,从而控制整体系统的运行支出。
③、实现物业管理现代化
全面的落实物业管理工作的核心目的就是针对建筑设备进行统一的管理,运用楼宇自控系统对物业管理部门各项工作的开展给予辅助,涉及到管理工作,现实性能、设备运行控制等等,并且提升各项性能的自动化水平,推动物业管理工作朝着自动化的方向迈进,最大限度的控制人工成本。
4.1.4系统架构
文体中心楼宇自控系统可以按功能区域分为1个总控和2个分控的控制站形式,分控可以根据需要进行适当增减,即按建筑功能区分,主馆、副馆各设一个分控制站。具体划分为:总控控制站总体监控主馆、副馆及公共空间的所有点数。在一般情况下由各个分控自行监控各自区域内的设备运行,但总控有权限可以在紧急情况下对所有分控中的监控设备进行控制。总控的服务器与分控的工作站之间的通讯采用专用控制器的以太网结构。
操作站软件系统所选择运用的是浏览器/服务器(B/S)结构模式,由专门的操控系统以及楼宇自动化控制软件共同组合认成,可以提供多种信息交换形式,并且专门设置了多个不同类型的硬件接口,从而为楼宇控制系统能够更加高效的完成信息的传递。依据既定的流程来对整个系统进行控制,并且能够实现多个分控用户结合自身的权限利用专门设置的浏览器来对整个系统进行访问,从而获取需要的信息。借助网络平台,用户可以借助终端设备登录控制系统平台,不需要安装其他软件,就能够完成对系统硬件的调配工作。实践控制设备所选择运用的是BACnet通讯协议,可以借助控制层网络利用点对点的形式来完成通信,现场核心线路上任何的一个控制器发生故障或者是无法正常运转的时候,都不会对其他控制器以及系统的正常运转造成阻碍,可以保证系统的稳定运行。
系统架构图
楼宇自控系统都是由中央站计算机、通用网络控制器及现场数字控制器共同组合认成的,整个系统都是由中央监控设备以及管理软件来进行管控的。智能控制器会设置多个分支控制系统,控制器之间都是利用通信网络来进行联系的,控制器与中央设备之间的连接是利用双绞线进行连接的。利用太网系统能够将网络控制器与中央电子设备进行连接,智能控制器都是直接与现场控制器、传感器进行连接。
4.2自控仪表系统
4.2.1系统概述
社会的飞速发展,使得各个行业都得到了全面的发展进步,从而对电力能源的需求量也在不断的增加,但是就现如今实际情况来说,能源供应量无法保证持续充足的供应,经过对大量的信息数据进行分析研究我们发现,除了利用节能保温材料以及专业的节能技术能够实现节能的效果之外,还可以借助能源计量系统,针对所有的客户执行按能耗收费的方式,促使所有的用户都能够形成良好的节能意识。并且通过对国外的诸多相关数据分析发现,执行按用户能耗计量收费统一供应能源的建筑与普通建筑进行对比来看,能源可以节省大约百分之二十五。
4.2.2需求分析
根据目前的项目情况和对于节能和绿色建筑的有关要求,考虑到该文体中心项目有多家单位入驻,同时结合对于建筑平面的分析和机电系统的初步设计说明,以及国家有关公共建筑分布分项计量的有关要求,本次配置了能源计量管理系统包括对以下用能情况的计量:
响应国家政策要求,全面掌握项目各区域用能设备单元或管理单元的水、电的消耗数据;
建立项目能耗数字化管理平台,实现能耗的远程抄表,减少管理工作量,作为信息化建设的子系统;
所有最先进的计量表在结束数据收集工序之后,借助OPC Server通讯系统可以将获取的信息传递到BA系统,最终系统经过专门的分析研究会编制出各种不同类型的报表。
能耗分类总计量、大楼用电总计量及分项计量、楼栋用水总计量、用能诊断、报表自动生成、其它能源监测等功能。
4.2.3系统架构
平台软件系统在能耗监测管理系统的管理侧,包括了平台能源管理软件和相应的数据通讯接口和网络通讯设备。系统架构如下图所示:
平台软件系统架构示意图
如上图所示:能耗监测平台系统通过位于各建筑中的数据采集器(或数据服务器)通过VPN网络接入到区能耗监测中心机房,同时平台软件系统通过VPN网络向市级能耗监测平台系统进行通讯和数据传输;平台软件系统支持Web访问,即通过浏览器即可访问、查询、生成能耗数据和报表。
五、心得体会
此工程楼宇自控系统所选择使用的是分散控制、集中管理的运行模式,这种特殊的模式不仅可以推动系统的兼容量的不断增加,并且所有的分支工作站都是相对独立的,从而可以有效的控制系统故障发生的概率。
通过对本文体中心项目通过设置能源计量管理系统可以通过内部结算的方式,不仅从管理手段上起到节能作用,也体现了业主节能减排的意愿,以及所愿意承担的社会责任;同时能量计量也是绿色建筑评定中较为重要的环节和控制因素之一。
六、结束语
本文从某文体中心智能信息化在的建筑设备管理系统中的设计应用与需求分析出发,从而能够对文体中心内安设的各类设备的运行情况、安全性能、能源使用情况以及节能情况进行全方位的监测、管控,从而保证所有的设备都能够持续维持在稳定运转的状态下,为各类体育及校方活动的有序开展创造良好基础;设备管理系统能够为工作人员提供实时信息资料,为针对设备制定管控方案提供参考资料,促进设备朝着智能信息化的方向迈进,使工作人员的工作效率的不断提升,有利于本文体中心的节能减排,达到了确保环境舒适、控制便利的目的,建立完善的建筑集成运营管理体系。本项目的设计应用与需求分析得到专家与业主的一致好评。
参考文献:
[1]杨军志.机房BA控制及节能分析.智能建筑与城市信息,2014.
[2]孟锋建.SychroBMS智能建筑集成管理系统.低压电器.2008