淺析綜合節能管理系統在世界媽祖文化論壇永久會址項目上的應用

周磊，張俊

(浙江慧控科技有限公司)

【關鍵字】綜合節能管理系統；DDC 控制

1 世界媽祖文化論壇永久會址綜合節能管理系統的設計

綜合節能管理系統設計的對象主要是世界媽祖文化論壇永久會址中所有的機電設備，強電箱內的控制，室內環境等。我們在設計之初就考慮到了現在智能化系統已經趨于數字化，自動化，綠色建筑，要充分考慮到系統的可集成性，我們設計這套綜合節能管理系統的目的除了為了保證個會場內恒溫恒濕，保證室內環境的空氣質量外，我們還要為現場的工作人員提供更加便利的工作條件，提高現場服務的工作效率，使會場走向更智能的方向，讓工作人員能感受到更智能的綜合管理體制。

為了保證第二屆世界媽祖文化論壇的順利召開，項目需要在9 月底完工，根據現場情況真正的施工時間只有6 個月，需要在6 個月完成6.3 億，大概4.6萬㎡的項目，以前是想都不敢想的，我們慧控科技前期在中建海峽的引導下也參與了前期的設計，因為項目時間非常緊張，我們也是駐場設計，在總包單位先設計暖通及強電的同時我們也先跟設計院進行了碰面，把設計院原先的設計思路充分理解，在暖、水、電圖紙出來的第二天我們的技術人員就開始了項目方案的討論及設計，在充分考慮到項目的施工進度及施工方便已經能讓系統穩定的運行的思路下，一個星期的時間，三名技術人員將媽祖文化論壇永久會址項目的綜合節能管理系統設計出來并將圖紙也同時出圖，也是對中建海峽“莆田速度”的一種響應。

世界媽祖文化論壇項目一共由三棟樓組成，分別為中心的主會場，左邊的郡雅酒店及右側的媒體中心，整個會場的暖通系統由水冷空調系統，風盤系統，及VRV 空調系統組成。這種大型會場中水冷空調系統所占用的能耗大概在總能耗的60%以上，不管是冷水主機及空調末端都是非常耗電的。但是通過綜合節能系統來控制大樓內機電設備后可以降低大概30%的能耗，特別從人力成本上更是大大降低了，可能就需要一兩個工程師進行電腦操作及現場巡查就可以將整個會場的空調系統進行高效的管理。由于世界媽祖文化論壇永久會址項目有三棟樓，面積大，設備散，數量多是我們面臨的第一個問題，如果通過人為進行設備的操作那將極大的占用了人力資源，有時誤操作也經常發生。我們的設計思路就是分散控制，集中管理。對各位置的設備通過計算機后臺進行統一管理。

我們結合現場情況，考慮到長期使用及維護成本，實際使用效果等因素特選用浙江慧控科技有限公司生產的綜合節能管理系統。綜合節能管理系統系統采用了現場設備網傳輸和先進的現場CAN 總線控制技術，使得系統無論是在技術上及可靠性上都有很高的水平。網絡架構圖如下圖1 所示：

圖1 綜合節能系統網絡架構圖

2 世界媽祖文化論壇永久會址綜合節能管理系統的平臺搭建

本系統合計硬件點一共1800 個，由控制中心搭建在主會場的消控室內，在IDC 機房部署了一臺服務器，所有軟件及備份都安裝在服務器上，在消控室通過管理電腦進行操作管理、在三棟樓一共分布設置了43 個DDC 分站，43 個分站通過通訊總線及網絡形成集散控制系統。主會場三層設置了15 個DDC箱，酒店設置了6 個DDC 箱，媒體中心設置了16 個DDC 箱，地下室設置了6 個DDC 箱，三棟樓一共由12 個主控箱，主控箱內有CPU 模塊，通過CPU 模塊將其他分控箱通過總線拓展連接，其中在每棟樓的主控箱上還設置了觸摸屏控制，用于現場緊急狀況的現場控制。

3 世界媽祖文化論壇永久會址綜合節能管理系統的子系統介紹

系統平臺由管理電腦，數據服務器，打印機等組成，計算機與設備網交換機相連。系統平臺軟件是整個綜合節能管理系統的中心，通過軟件實現了對整個系統的集中管理、監測及設備聯動。整個綜合節能管理系統平臺由空調系統、冷熱源系統、排風系統、排水系統、查詢系統、報警系統6 個子系統組成。系統軟件界面如圖2 所示。

圖2 綜合節能管理系統平臺主界面

圖3 空調子系統控制界面

3.1 空調系統

空調系統控制界面如下圖3 所示。

世界媽祖文化論壇設計在各會場內都設置了水冷空調系統，一方面是由于會場占地面積比較大，建筑高度比較高，通過水冷空調控制室溫比較明顯，另外一方面由于項目所在地在海邊，早晚溫差大以及濕度比較高，利用水冷空調可以控制室內濕度，目的就是為了創造一個良好的會場環境?？梢愿鶕煌竟澋淖兓瘉硖峁┖线m的空氣溫度及室內濕度，以保證人的舒適度。所以我們設計了主要由空調機組構成的空調系統，為了實現對該系統的智能化控制，監控內容如下：

①從風機的強電箱監測風機運行狀態、故障狀態、手自動狀態、新風溫濕度、送風溫濕度，回風溫濕度。

②在過濾網兩側安裝壓差開關，設定50PA ～500PA 的壓力，當壓力過大則壓差開關報警，工作人員進行濾網清洗。

③通過設定溫度及回風溫度進行比較進行溫度控制，以回風溫度當做室內溫度作為過程變量，通過調節水閥的開度，采用閉環控制方案一進行PID 調節，是室內溫度保持在設定值，并且設定死區，防止水閥頻繁動作。在夏季模式下，當回風溫度高于設定值時，水閥開度變大；當回風溫度低于設定值時，水閥開度變?。辉诙灸Ｊ较?，當回風溫度高于設定值時，水閥開度變小；當回風溫度低于設定值時，水閥開度變大。使回風溫度保持在恒定值。

④空調風機連鎖控制，當風機收到啟動信號后，先開啟新風閥，當新風門開度到達設定值后啟動風機，水閥根據預先設定自動進行動作。當風機收到關閉信號后，先停止風機，風機停止后關閉新風閥，關閉水閥。在冬季水閥則保持30%的開度，防止凍裂。

⑤報警功能：濾網壓差堵塞，風機故障，運行超時，模塊掉線等故障都會有報警提醒，會自動在報警查詢內生成報警報表。

圖4 排風子系統控制界面

3.2 排風調系統

排風系統控制界面如下圖4 所示。

世界媽祖文化論壇永久會址地下車庫及屋頂主要有送排風機，通過對送排風機的監控不僅能有效地保證車庫空氣的暢通及室內空氣的流通，還能起到節能作用。

①通過強電控制柜內交流接觸的輔助觸點來獲取風機運行狀態，故障狀態，通過手自動開關的輔助觸點來獲取風機本地、遠程狀態。

圖5 排風子系統控制界面

②可點動啟動送排風機也可以通過定時來啟動送排風機，可根據業主要求來變更時間表，用戶也可直接自己進行定時的設定。

③累計風機的運行時間。

④綜合節能管理平臺通過3D 圖形展示送排風機上述監測點位，記錄累計運行時間和其歷史參數，可自由進行定時設定及風機控制。

3.3 排水系統

排水系統電子地圖界面如下圖5所示。

世界媽祖文化論壇永久會址地下室有排水系統，屋頂有生活給水系統。通過對液位的監測及水泵的控制來對給排水系統進行統一管理。

①通過強電箱內干接點采集水泵的運行狀態及故障狀態。

②在集水坑內安裝液位開關，通過液位開關的常開點來監測高水位，通過液位開關的常閉點來監測低水位。

③通過軟件對水泵的運行狀態的采集來累積出水泵的運行時間。

④綜合節能管理平臺可以統計各水泵的運行工作情況，液位情況及報警情況記錄來自動生成報表。

⑤綜合節能管理平臺通過3D 圖形展示集水井內液位高度及水泵狀態，水泵故障及水位報警后會聯動進行聲光報警。

3.4 冷熱源系統

冷熱源系統流程圖如圖6 所示。

冷熱源系統我們在設計時就設計了兩種模式，一種為人為干預另一種為群控，人為干預則是工作人員通過預先指導的順序手動在軟件界面進行開關機流程，先開蝶閥，再開冷卻塔，冷凍冷卻泵，最后開啟冷水主機，關機則反之。在人為干預的過程中我們也做了一定的連鎖保護，當系統沒有接到前一步動作的反饋后則無法進行下一步操作，防止誤操作損壞機組。除了人為干預我們還設置了群控模式，群控模式下一鍵啟動，系統會開始選擇投入運行的設備，選擇時會根據水泵及主機的運行時間，故障率等參數選擇最適合開啟的設備，選擇時間為10min，10min 后系統會自動開啟選擇的蝶閥及冷卻塔，蝶閥開啟信號返回后會開啟冷卻泵及冷凍泵，冷凍泵及冷卻泵運行后會自動開啟系統選擇的主機，在群控模式下通過設定系統溫差進行冷卻塔的加減機，通過系統壓差設定進行旁通閥的調節，通過設定初始化主機臺數可以決定一鍵開機后開啟的水泵數量及冷水主機數量，通過設定加減機負荷率及加減機時間后系統會自動進行加減機操作，當機組負荷超過加機負荷率且超過時間滿足加機時間后系統會自動增加開啟一臺冷水機組。當系統負荷率低于減機負荷時且滿足時間條件，系統會自動關閉一臺冷水機組。

3.5 查詢系統

查詢系統主界面如圖7 所示。

查詢系統可以查詢到整個系統所有模塊的在線狀況，通過紅綠來表示模塊的上下線及網絡的通斷，當模塊掉線或網絡斷線則會彈出提醒，工作人員需要到現場檢查硬件問題。

3.6 報警系統

在報警界面中我們可以查詢到所有的實時報警及歷史報警記錄，報警參數包括空調機組濾網堵塞，風機故障，運行超時，排風機組風機故障，水泵的過流故障，水流開關斷流，集水井液位報警燈，我們可以通過打印機將報警記錄打印出來后進行現場排查。

4 結語

世界媽祖文化論壇永久會址的綜合節能管理系統可以有效節省大約28%的能耗，同時使用綜合節能管理系統可以使會址的所有機電設備都在物業部門的管控中，對于設備的運行情況，報警情況都能在第一時間得到通知。一旦受控設備發生故障，第一時間發出報警給綜合節能管理平臺，物業人員可以立即做出相應，及時檢查設備的報警狀況，延長機電設備的使用壽命。

圖6 冷熱源子系統控制界面

圖7 查詢子系統控制界面