摘要：建筑设备监控系统是智能建筑中的一个重要系统，是将与建筑物有关的暖通空调、给排水、电力、照明、运输等设备集中监视、控制和管理的综合性系统。建筑设备监控系统涉及多种技术及多个设备专业，其设计施工不能作为孤立的一个子系统，只有整体统一以及同步的设计和施工，才能保证建筑设备监控系统顺利调试和正常运行，以充分发挥系统的投资效益。
关键词：建筑设备监控系统；机电设备；控制；接口技术
由于建筑设备监控系统其监控对象是其他专业的设备和系统，为了保证信息采集的正确性和设备控制的准确性，其底层机电设备的接口技术非常重要。因此，建筑设备监控系统的设计施工，不能作为孤立的一个子系统，在提高设备管理效率及节能运行为目标的基础上，应根据建筑设备监控系统的控制需求，进行整体统一以及同步的设计和施工，才能保证建筑设备监控系统顺利调试和正常运行，以充分发挥系统的投资效益。
1.建筑设备监控系统的作用
1）能提供整体监测，对机电设备故障作出即时察觉及分析，减少因小故障而引起的其它问题，同时节省时间和资金。2）配合自控系统的节能程式操作减少不必要的能源浪费。3）提供防范性保养，对可能发生的设备问题作出事先维修。4）提高对楼宇的整体管理效率，节省人力和时间。文章从设计角度针对建筑设备监控系统底层机电设备的监控需求，提出了底层机电设备控制的接口技术[1]。
2.建筑设备监控系统的范围
2.1 各系统简介
建筑设备监控系统所管理的设备主要是楼宇内所有的机电设备，包括暖通空调系统设备、给排水系统设备、电气系统设备、照明设备、运输设备等。
2.2 暖通空调系统
2.2.1 空调系统。对各冷源系统（冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、制冷机组）进行监控，完成最佳台数运作；对冷冻水、冷却水之温差、压差及流量等进行监控；并在确保空气温度及新鲜度的情况下，实现最佳新风及外气节能调节。此外，还对楼宇空气环境进行相应的监测。
2.2.2 通风系统
由常规通风系统及防排烟系统组成，包括厕所排风系统、地下室机房及车库送排风系统以及空调新风进风系统、防烟系统、排烟系统及加压送风系统。
2.3 给排水系统
由生活水系统、热水系统、排水排污等系统组成。
2.4 电气设备系统
2.4.1 电力设备的监控
系统对电力设备采用监测的方式，对高低压配电柜、干式变压器、紧急发电机、各设备的状态及相关电力参数进行监测，有效容量控制、停复电自动切换控制、负荷投入的控制及报警等。
2.4.2 照明控制
对楼宇景观照明、公共区域分组照明等进行状态监视、时序控制、光强与照度调节、故障报警。
2.4.3 电梯设备的监控
客梯、货梯、消防梯等的楼宇电梯的启停控制、运转状态、紧急状况及故障报警监测[2]。
3.建筑设备监控系统的构成
3.1 设备监控系统多为分布式
计算机过程系统，一般由监控主机、现场DDC控制器、就地仪表和通信网络四个主要部分组成。软件包括系统软件、图形显示组态软件和应用软件等。
3.2 冷源系统
3.3 冷冻机
目前使用的冷冻机均自带微机控制，可以实现加载和卸载流程的自动化，具有很高的自动化程度以及完善的保护机制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑设备监控系统同冷机的接口方式一般有2种：
第一，通过RS485或其它专用的通讯总线与冷冻机的控制主机连接建筑设备监控系统通过软件接口和冷机交换数据，这种方式可以获得详细的冷机运行参数，如：运行状态，油温，油压，供回水温度，负荷状况等等。应该说，这是一种理想的接口方式，其接口界面相对简单，主要采用通讯接口及其通讯协议。但由于造价较高以及各厂家间知识产权保护等原因，存在投资及协议格式转换的问题。
第二，通过干接点的方式连接该方式利用冷机控制箱内给出的远端控制接线端子和故障停机信号。如果这些信号为有源触点，无法直接同DDC的I/O点连接，必须在DDC侧设置隔离继电器，以保证提供给冷冻机的是干接点。至于运行状态点，如果冷冻机控制箱能给出，就直接从控制箱取，如果不能，可以从冷冻机动力配电箱接触器辅助端子上取。这是目前应用较多的接口方式。
3.4 冷冻泵（冷却泵）与冷却塔风机
由DDC输出开关信号，一般通过输出AC24V电源控制泵控制箱中的AC24V中间继电器带动接触器控制泵的启动，当流量太小时，控制停机。同时，建筑设备监控系统对上述设备还有以下监视功能：泵的运行状态、泵的过载报警以控制箱的手自动状态显示。冷却塔风机的控制原理图与其原理相似。
4.给水泵的控制
供水系统一般有两台水泵（一用一备），平时它们是处于停止状态，当高位水箱水位低到下限位水位时，下限位水位开关发出信号送入建筑设备监控系统的DDC控制器内，DDC 通过判断后发出开泵信号，水泵开启（开始向高位水箱注水）；当高位水箱水位达到上限水位时，上限位水位开关发出信号送入建筑设备监控系统的DDC控制器内，DDC通过判断后发出停泵信号，水泵停止运行（停止向高位水箱注水）。此外，还应考虑以下监测功能：建筑设备监控系统对水泵的运行状态及故障状态信号实时监视，若水泵故障，系统将自动切换到备用水泵。
5.变配电系统
变配电系统监视对象一般包括以下几方面：
5.1 低压进线
柜监测内容：电压、电流、合闸状态。
5.2 低压出线柜
一般不对低压出线柜做监测，除了一些特别重要的回路如冷源系统，可对冷机、水泵等供电回路分别进行监测[3]。变配电系统在设计时，要考虑对以上这些参数进行采集监测。可以采用2种方式：①利用变送器将现场采集的各种参数转换为DDC接受2～10V模拟信号，设计时，应落实变送器输入端的信号要求，并在高低压配电柜内留出所需的接线端子。②采用智能断路器和智能仪表，这些信息的采集通过其通讯接口实现。
5.3 高压进线柜。
监测内容：进线电压、进线电流或故障报警、频率、合闸状态。
5.4 变压器。
监测内容：变压器温度、超温报警。一般变压器可提供温度信号或超温报警信号。在建筑设备监控系统设计时应注意根据变压器的具体选型使用DI或AI点监测。
6.建筑设备监控系统的标准
目前智能建筑中建筑设备监控系统包容的设备和子系统既多又复杂，同时不同厂商提供了不同的产品和支持系统，其通讯协议不同，造成通讯速率、编码格式、同步方式、通讯规程各不相同，因而使这些产品实现操作和系统的联调很困难。如果系统中各种设备及子系统不进行互联而独立运作，则不能进行一体化协调运作，导致管理效率低、维修困难、扩展维护费用高。智能建筑的和管理者迫切需要降低投入和提高效率。要使智能建筑的各子系统集成在一起，实现系统的设备集成和互操作，必须采取有效的方法，也即必须使系统具有真正的开放性。
7.结语
建筑设备监控系统涉及多种技术及多个设备专业，其系统设计与建筑、结构、给排水、电气（强电）、暖通等各专业的配合贯穿于建筑设计的全过程，即在建设工程项目方案设计、初步设计和施工图设计阶段均有专业配合的问题。建筑智能化系统设计与各专业之间配合好坏直接关系到智能建筑工程项目施工图的设计质量。在提高设备管理效率及节能运行为目标的基础上，建筑智能化系统设计应与建筑工程同步设计和施工，才能做到使系统既先进、实用、可靠，又投资合理、效益最佳，避免因为滞后设计和施工造成投资增加、施工质量和进度受到影响。
参考文献：
[1]陈婵娟.机电系统设计[M].北京：北京工业出版社，2016，24（8）：87-88.
[2]安琦.机械设计[M].北京：科学出版社，2016，26（2）：99-101.
[3]王新华.高等机械设计[M].北京：化学工业出版社，2016，38（14）：54-56.
论文作者:谭远泉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/20
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