劇場樓宇自動控制系統(tǒng)設計

邊玉國 高迪

（蘭州工業(yè)學院電氣工程學院，甘肅 蘭州 730050）

0 引言

精神需求作為人們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€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(xiàn)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(huán)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(tǒng)監(jiān)管成為了必然。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

樓宇自動控制系統(tǒng)是實現(xiàn)劇院智能化系統(tǒng)集成的關鍵，它以集散理論為基礎，具有結(jié)構(gòu)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(jiān)控：

1）冷熱源/空調(diào)通風系統(tǒng)（重點）；

2）送排風系統(tǒng)；

3）給排水系統(tǒng)；

4）電梯。

本著“技術(shù)先進、設備可靠、經(jīng)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(jīng)濟利益，兼顧未來發(fā)展技術(shù)空間，合理配置、優(yōu)化設計。

整個系統(tǒng)采用集中管理和分散控制結(jié)構(gòu)，構(gòu)成基于高速以太網(wǎng)的監(jiān)控網(wǎng)絡，符合TCP/IP 協(xié)議。系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分為兩級。第一級是管理網(wǎng)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(tǒng)由 PC 主機和大屏幕顯示組成。它是樓宇自動控制系統(tǒng)的核心。所受監(jiān)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(wǎng)。第二級是控制層網(wǎng)絡。由網(wǎng)絡控制器，直接數(shù)字控制器，擴展模塊和收集現(xiàn)場信號的傳感器，以及執(zhí)行器和閥門等組成。直接數(shù)字控制器、擴展模塊、傳感器、執(zhí)行器和閥門置于受控設備附近。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 樓宇自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)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(tǒng)必然需要同樣先進的樓宇自控系統(tǒng)來匹配其順利運行。由此可見，如何使具有巨大節(jié)能潛力的機電系統(tǒng)合理優(yōu)化地投入運行，是樓宇自控系統(tǒng)要實現(xiàn)的最主要功能。

樓宇自控系統(tǒng)涵蓋了冷熱源監(jiān)控系統(tǒng)、空調(diào)新風監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、通風監(jiān)控系統(tǒng)。選用模塊化程度很高的數(shù)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(shù)量及施工量，也極大地降低了系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。

樓宇自控系統(tǒng)具備良好的可擴容性和兼容性能，能夠在合理、經(jīng)濟地滿足用戶需求的基礎上，為系統(tǒng)的深化和擴容打下良好的結(jié)構(gòu)基礎。系統(tǒng)設計具有以下特點：

1）滿足大樓生活和環(huán)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(xiàn)物業(yè)管理現(xiàn)代化。

3 系統(tǒng)配置

1）中央操作站

配置一臺專業(yè)圖形工作站，用于對整個樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

2）冷水機組系統(tǒng)

采用接口網(wǎng)關與其相聯(lián)接來實現(xiàn)冷水主機的監(jiān)測。并監(jiān)測冷源系統(tǒng)的冷凍循環(huán)泵、冷卻循環(huán)泵等機電設備的運行狀態(tài)。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(shù)在樓宇自控工作站集中顯示。

3）空調(diào)機組、新風機組

以數(shù)字式直接控制器為主，在送風管盤管上配置防凍開關監(jiān)測盤管的受凍情況，在過濾網(wǎng)處配置壓差開關檢測過濾網(wǎng)兩側(cè)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(tǒng)

根據(jù)給排水和通風系統(tǒng)的特點，其監(jiān)控點均為數(shù)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(jiān)控主要是通過配置I/O模塊來實現(xiàn)其監(jiān)控。

5）電梯系統(tǒng)

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(jiān)控管理系統(tǒng)主要功能之一。通過電梯機柜提供的運行狀態(tài)接口實現(xiàn)監(jiān)控。

4 結(jié)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(tǒng)。本文從大型劇場機電設備的分類入手，結(jié)合先進設計原則和理念，設計了劇場樓宇自動控制系統(tǒng)，為劇場智能化發(fā)展奠定了基礎。