劇場樓宇自動控制系統設計

邊玉國 高迪

（蘭州工業學院電氣工程學院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

精神需求作為人們日常生活的一個組成部分，隨著生活水平的提高變得越來越重要。而作為人們獲取精神食糧重要場所的劇場，現已建設的越來越雄偉、高大。

由于建筑面積大，功能特殊且復雜，大型劇院配備了大量機電設備，確保舒適的環境和便捷的工作空間。同時，大量機電設備將導致能耗增大，維修人員增加，管理工作復雜化。

因而，對大型劇場機電設備采用樓宇自動控制系統監管成為了必然。

1 系統結構

樓宇自動控制系統是實現劇院智能化系統集成的關鍵，它以集散理論為基礎，具有結構簡單靈活、操作方便、適應性強、易于擴展等特點，重點完成以下設備的監控：

1）冷熱源/空調通風系統（重點）；

2）送排風系統；

3）給排水系統；

4）電梯。

本著“技術先進、設備可靠、經濟實用、功能完備”的原則，按照“超前設計，方便實用”的理念，考慮投資效益及長遠經濟利益，兼顧未來發展技術空間，合理配置、優化設計。

整個系統采用集中管理和分散控制結構，構成基于高速以太網的監控網絡，符合TCP/IP 協議。系統的網絡結構分為兩級。第一級是管理網絡，是控制中心。控制中心有一個中央工作站。中心工作站系統由 PC 主機和大屏幕顯示組成。它是樓宇自動控制系統的核心。所受監控的機電設備在這里集中管理并顯示，它可以直接連接到以太網。第二級是控制層網絡。由網絡控制器，直接數字控制器，擴展模塊和收集現場信號的傳感器，以及執行器和閥門等組成。直接數字控制器、擴展模塊、傳感器、執行器和閥門置于受控設備附近。系統結構圖如圖1所示。

圖1 樓宇自動控制系統結構圖

2 系統功能

作為整個大樓設施投資的重心之一，先進可靠的機電系統必然需要同樣先進的樓宇自控系統來匹配其順利運行。由此可見，如何使具有巨大節能潛力的機電系統合理優化地投入運行，是樓宇自控系統要實現的最主要功能。

樓宇自控系統涵蓋了冷熱源監控系統、空調新風監控系統、給排水監控系統、通風監控系統。選用模塊化程度很高的數字式直接控制器，采用集中管理，分布控制模式，控制器配置采用總線布置，極大地減少了施工所需的管線數量及施工量，也極大地降低了系統出現故障的概率。

樓宇自控系統具備良好的可擴容性和兼容性能，能夠在合理、經濟地滿足用戶需求的基礎上，為系統的深化和擴容打下良好的結構基礎。系統設計具有以下特點：

1）滿足大樓生活和環境的舒適性。

2）提供最佳能源供應方案，降低耗能，從而降低運行費用。

3）實現物業管理現代化。

3 系統配置

1）中央操作站

配置一臺專業圖形工作站，用于對整個樓宇自控系統的監控管理。

2）冷水機組系統

采用接口網關與其相聯接來實現冷水主機的監測。并監測冷源系統的冷凍循環泵、冷卻循環泵等機電設備的運行狀態。同時在暖通管路上設置溫度、壓力及水流指示等傳感器，以上設備運行參數在樓宇自控工作站集中顯示。

3）空調機組、新風機組

以數字式直接控制器為主，在送風管盤管上配置防凍開關監測盤管的受凍情況，在過濾網處配置壓差開關檢測過濾網兩側的壓差，在送、回風管上配置溫度傳感器或溫濕度傳感器來檢測送回風管上的溫濕度。

4）給排水和通風系統

根據給排水和通風系統的特點，其監控點均為數字量點，在避免浪費和簡化管線施工的前提下，對該部分的監控主要是通過配置I/O模塊來實現其監控。

5）電梯系統

電梯是重要代步工具，保障其安全、正常運行是設備自動化監控管理系統主要功能之一。通過電梯機柜提供的運行狀態接口實現監控。

4 結語

劇場作為文化活動的重要場所，機電設備眾多，其智能化管理離不開樓宇自動控制系統。本文從大型劇場機電設備的分類入手，結合先進設計原則和理念，設計了劇場樓宇自動控制系統，為劇場智能化發展奠定了基礎。