淩曉傑1  陸偉青2

（1.浙江省超維建築設計院  浙江杭州 310011 )

（2.安科瑞電氣股份有限公司   上海嘉定  201801）

摘要：隨著建築行業快速發展，BA設備監控係統,通過聯網
，對分布於監控現場的區域智能分站(即DDC)與各種特定的末端設備進行連接
，對建築內的各種用電設備（如送排風風機
、給排水、電梯、照明等）進行實時集中監視和管理的專業樓宇自動化控製。本文以風機、水泵為對象，結合建築行業應用標準，介紹了風機水泵的工作原理和控製要求，最後結合智能控製器給出專業化解決方案。

關鍵詞：BA設備監控係統 消防 風機 水泵 智能控製器

一、引言

   風機
、水泵是一種通用類機械，廣泛應用於工業
、農業及生活等各個領域，同時各類設計規範對於風機、水泵在建築領域不同場合下的控製保護也有相應的具體要求。隨著建築行業快速發展
，樓宇自動監控係統（BAS，Build Automatic Monitor System）也普遍應用於樓宇和大型公共建築建設項目中。

二、智能控製器

   智能控製器采用Freescale公司推出的32位ColdFire V1 內核MCF51EM256的處理器作為控製核心，4路16位SAR型ADC，3個SPI、3個SCI和1個I2C接口
，3個定時模塊硬件
，獨立的RTC時鍾和兩個安全的FLASH內存，豐富的GPIO口，豐富的CPU片山資源保證了模塊的可靠性和先進性。

   控製器集測量
、保護
、控製、總線通訊為一體，取代了原有用分列元件配置的各種保護繼電器、電測儀表
、轉換開關
、按鈕及信號指示燈，集成了直接啟動
、星三角啟動等多種控製方式。同時提供操作次數、運行時間、跳tiao閘zha事shi件jian等deng重zhong要yao管guan理li信xin息xi的de記ji錄lu
，總zong線xian通tong信xin功gong能neng可ke以yi同tong管guan理li係xi統tong進jin行xing數shu據ju交jiao換huan和he遠yuan程cheng控kong製zhi，提ti高gao了le樓lou宇yu智zhi能neng化hua水shui平ping，簡jian化hua了le傳chuan統tong的de控kong製zhi櫃gui設she計ji。

2.1 控製器的結構

   控製器主要由顯示控製主體、互感器組成。顯示控製主體由控製麵板、人機交互界麵

，信號處理電路、4-20mA模擬量（水位）信號互感器信號采集
，開關狀態采集、蜂鳴器報警電路
、繼電器執行輸出機構組成。互感器采用三位一體組合式結構
，5P10保護型互感器。

2.2 控製器的功能特點

1）電參量計量：電流、電壓、功率、功率因素及電能等。

2）豐富的保護功能：過壓/欠壓、相序
、啟動超時

、過載
、欠載（幹轉）


、短路、接地/漏電、堵轉/阻塞、外部故障等。

3）豐富的診斷數據：早期報警信息（用於設備的早期維護）、帶時間戳的故障記錄
、回檢故障（如發出啟動控製命令後
，主回路中沒有電流）等。

4）多種信號檢測：浮球式液位傳感器
、幹簧式液位傳感器、4-20mA液位變送器、壓力、溫度等信號。

5）手動/自動模式：壓力、溫度

、水位手動/自動交替互備運行，支持中水位一台水泵運行
，高水位兩台水泵同時運行。

6）集成RS485 通訊接口，Modbus-RTU通訊協議
，可以實現設備的組網運行
、後台監控等功能。

7）集成2個獨立的定時器
，具有定時啟泵功能。

8）AC/DC電源供給。

三
、風機控製方案

   國家標準設計圖集《常用電機控製電路》（10D303-2）收集了建築中常用風機的控製電路，羅列了排煙風機
、兩用單速風機、排pai風feng兼jian排pai煙yan兩liang用yong雙shuang速su風feng機ji等deng幾ji種zhong方fang案an
，方fang便bian電dian氣qi設she計ji人ren員yuan進jin行xing設she計ji
，提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv。但dan隨sui著zhe建jian築zhu節jie能neng要yao求qiu和he建jian築zhu設she備bei監jian控kong係xi統tong技ji術shu規gui範fan的de推tui出chu，采cai用yong原yuan來lai圖tu集ji分fen立li元yuan件jian方fang式shi的de控kong製zhi方fang案an已yi無wu法fa滿man足zu設she備bei升sheng級ji的de要yao求qiu和he監jian控kong係xi統tong對dui設she備bei監jian控kong內nei容rong的de需xu求qiu。

3.1 普通風機控製原理

   標準對普通風機與電動風閥的聯動要求為：“所有交流電動機均應裝設相間短路、接地故障保護，並根據具體情況分別裝設過載、斷相及低電壓保護”。風機啟動時
，風閥開啟：返回手動/自動模式至DDC
，自動模式下接收DDC控製信號，運行過程中出現短路
、過負荷故障時進行保護，指示燈報警，且將風機故障信號返回至控製中心。

    圖1 普通風機控製電路圖

3.2 排風兼排煙兩用風機控製原理

  《民用建築電氣設計規範》(JGJ/T 16-2008)7.6.4條:“對於突然斷電比過負荷造成的損失更大的線路,該線路的過負荷保護應作用於信號而不是應切斷電路。”過負荷保護的對象有兩個:一個是消防設備,即電動機
；另一個是為這些消防設備配電的線路。控製要求包括：1）當接收到（常閉）主令信號後
，允許通過控製麵板、現場就地箱或DDC控製中心對風機啟/停控製。2）三地控製權限由控製麵板選擇決定。3）平時運行時
，如果出現過載、斷相等故障，則保護動作。4）當有消防應急信號或消防中心信號後
，風機必須啟動，運行過程中出現故障時隻報警不脫扣

，且將報警信號返回至控製中心。5）排煙280°防火閥與排煙風機的聯動控製，排煙防火閥常開

，關閉時聯鎖排煙風機關閉,將排煙防火閥關閉信號輸出至監控中心。圖2排風兼排煙兩用風機控製電路圖

   排pai風feng和he消xiao防fang合he用yong係xi統tong中zhong廣guang泛fan采cai用yong雙shuang速su電dian機ji。平ping時shi排pai風feng換huan氣qi時shi，風feng機ji低di速su運yun行xing，當dang發fa生sheng火huo災zai時shi
，風feng機ji立li即ji轉zhuan為wei高gao速su運yun行xing，作zuo為wei排pai煙yan風feng機ji使shi用yong
，控kong製zhi原yuan理li類lei同tong於yu兩liang用yong風feng機ji。雙shuang速su風feng機ji是shi通tong風feng和he消xiao防fang係xi統tong的de重zhong要yao設she備bei，其qi運yun行xing和he控kong製zhi質zhi量liang直zhi接jie關guan係xi到dao相xiang關guan係xi統tong運yun行xing的de可ke靠kao性xing
，一yi般ban在zai人ren防fang工gong程cheng中zhong均jun采cai用yong此ci類lei設she計ji。

                                         圖2排風兼排煙兩用風機控製電路圖

四
、水泵控製方案

   《全國民用建築工程設計技術措施》對排水泵的控製要求：公共建築內應以每個生活排水
、集水池為單元設置一台備用泵
，平時宜交替運行。地下室、設備機房、車(che)庫(ku)衝(chong)洗(xi)地(di)麵(mian)的(de)排(pai)水(shui)
，若(ruo)有(you)兩(liang)台(tai)及(ji)兩(liang)台(tai)以(yi)上(shang)排(pai)水(shui)泵(beng)時(shi)可(ke)不(bu)設(she)備(bei)用(yong)泵(beng)。對(dui)於(yu)集(ji)水(shui)池(chi)應(ying)設(she)置(zhi)水(shui)位(wei)指(zhi)示(shi)裝(zhuang)置(zhi)，必(bi)要(yao)時(shi)應(ying)設(she)置(zhi)超(chao)警(jing)戒(jie)水(shui)位(wei)報(bao)警(jing)裝(zhuang)置(zhi)，並(bing)將(jiang)信(xin)號(hao)引(yin)至(zhi)物(wu)業(ye)管(guan)理(li)中(zhong)心(xin)。同(tong)時(shi)對(dui)於(yu)下(xia)列(lie)四(si)類(lei)建(jian)築(zhu)物(wu)應(ying)采(cai)取(qu)消(xiao)防(fang)排(pai)水(shui)措(cuo)施(shi)：消防水泵房 、設有消防給水係統的地下室、消防電梯的井底、倉庫。

3.1排水（汙）泵一用一備控製

   圖3為排水（汙）泵一用一備控製電路圖

，麵板手動控製、液位自動控製，液位高度指示


、工作狀態指示、手/自動模式上傳監控中心
、自(zi)動(dong)模(mo)式(shi)兩(liang)泵(beng)交(jiao)替(ti)運(yun)行(xing)。如(ru)工(gong)作(zuo)在(zai)消(xiao)防(fang)排(pai)水(shui)模(mo)式(shi)
，僅(jin)需(xu)通(tong)過(guo)菜(cai)單(dan)選(xuan)擇(ze)一(yi)主(zhu)二(er)備(bei)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)
，將(jiang)二(er)號(hao)泵(beng)備(bei)用(yong)泵(beng)切(qie)換(huan)到(dao)報(bao)警(jing)即(ji)可(ke)滿(man)足(zu)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)，簡(jian)化(hua)了(le)電(dian)氣(qi)設(she)計(ji)。

                                        圖3排水（汙）泵一用一備控製電路圖

3.2熱水循環泵一用一備控製

   圖4為熱水循環泵一用一備控製電路圖
，智能控製器通過檢測外部的溫度信號來啟/停水泵，在遠控模式下，接收DDC樓宇控製命令，實現熱係統的高效控製。

                                   圖4熱水循環泵一用一備控製電路圖

3.3消火栓和噴淋穩壓泵控製原理

   圖5為消火栓和噴淋穩壓泵一主二備直接啟動控製電路圖

，智能控製器通過檢測外部的壓力信號來啟/停(ting)水(shui)泵(beng)，當(dang)主(zhu)泵(beng)出(chu)現(xian)過(guo)載(zai)斷(duan)相(xiang)故(gu)障(zhang)時(shi)，備(bei)用(yong)泵(beng)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)
，備(bei)用(yong)泵(beng)過(guo)載(zai)隻(zhi)報(bao)警(jing)不(bu)脫(tuo)扣(kou)。當(dang)接(jie)收(shou)到(dao)消(xiao)防(fang)應(ying)急(ji)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)或(huo)消(xiao)防(fang)聯(lian)動(dong)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)時(shi)
，相(xiang)應(ying)水(shui)泵(beng)必(bi)須(xu)啟(qi)動(dong)
，即(ji)使(shi)水(shui)泵(beng)已(yi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，運(yun)行(xing)時(shi)出(chu)現(xian)（過載等）故障則控製器報警。

                                   圖5消火栓和噴淋穩壓泵一主二備直接啟動控製電路圖

五、結束語

本文就建築中風機、水泵設備監控的設計應用，從設計依據、控製原理、保護依據等諸多方麵進行分析探討
，討論了ARDzhinengkongzhiqidegongnengtedianhejutiyongfa
，bingliejulemougongchengxiangmucaiyongzhinengkongzhiqishixiandedianqijiexiantu，youliyujianzhushebeijiankongxitongdesheji
，weijianzhudianqishejitigongcankaoyiju。

文章來源：《智能建築電氣技術》2015年6期。

參考文獻

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【7】李炳華. 淺談建築電氣新技術的應用【J】.智能建築電氣技術，2010（6）