建築設備管理系統（BMS）
1、系統概述
1.1系統描述
通過建築設備監控系統實現建築冷熱源系統、空調新風系統、送排風系統、給排水系統及其他機電設備的監控管理。系統通過收集、記錄、保存有關系統的重要信息及數據，實現一體化管理，達到提高運行效率、保證環境需要、節省能源、節省人力的效果，並最大限度延長設備壽命。同時系統對前端能耗點進行數據自動採集、統計、分析，提供人性化的呈現方式，將複雜數據以多種圖形界面直觀顯示，導出各種圖形數據報表，實現全能源信息的統一管控，優化能源介質平衡，最大限度地高效利用能源。
1.2系統架構及功能要求
系統網絡結構應遵循分散控制、集中管理、信息共享的基本思想，採用開放、透明的兩層網絡架構----管理層和控制層。管理層即系統伺服器、管理工作站、網絡控制器、網關等，管理層支持TCP/IP、BACnet/IP、Lonworks/IP、Modbus TCP等傳輸協議，便於智能化系統集成及設備集成；控制層為前端DDC控制器、擴展模塊等，考慮系統的兼容性，本系統採用開放性的標準通訊協議，採用BACnet或LonWorks總線連接各DDC控制器，實現與管理層通信。
系統功能要求：
採用當今世界最先進樓宇自動化控制系統集中監視、管理和控制建築物內機電設備，有效地發揮設備的功能和潛力，提高設備利用率，根據使用需求優化設備的運行狀態和時間，延長設備的服役壽命，降低能源消耗，減低維護人員的勞動強度和工時數量，最終實現降低設備的運行成本；
對建築物內的冷熱源系統設備、空調及送排風系統設備、照明系統設備、給排水系統設備等實行全時間的監視和控制管理；
通過通訊網關對要求的其它子系統進行集成，以實現二次監測和歷史數據記錄；
系統實現人員與設備的直接互動式管理、圖形化界面、精確而人性化的節能運營模式、資料庫共享和現場總線層面的通訊集成。
考慮到項目未來擴容和升級，承包單位提供的系統架構必須具備足夠的升級擴容能力。任何的點數增加只需增添相關硬體成本，而不應在軟體及網絡架構層面進行整體變更，無任何其它點數授權限制，從而保證招標方的利益。
為保證工程質量，應選用建築設備監控系統製造商國際廣泛使用的原廠系列產品；選用的系統核心設備部件如網絡控制引擎、主控制器、傳感器等必須為合法進口產品，應同時滿足國際標準及原產地證明，承包商在投標中應同時提交上述證明文件。
3.功能要求
3.1系統平台功能
系統管理界面應具有美觀、統一、友好的人性化界面，包括系統登陸界面、主監控界面、樓層電子平面圖、動態的設備監控圖、歷史趨勢曲線圖、豐富的報表查詢頁面、信息列印頁面等。
系統的管理訪問要求同時支持B/S和C/S，可以允許用戶設多個工作站，對系統實現遠程管理和控制，也可只通過標準的IE瀏覽器就可以直接訪問系統。
系統應具有密碼及權限管理功能，滿足不同用戶不同監控看板及操作權限。要求用戶對系統所發出的任何指令或者操作，都必須在資料庫中保存。
系統支持一套或多套系統工作站可同時訪問系統伺服器，以實現分散控制、集中管理、信息共享的思想。
系統應提供矢量圖形庫，操作界面應採用矢量圖，用以處理設備的日常運行。圖形在說明設備狀況同時提供一個設備的簡單描述。位置圖形具有分層結構，通過使用連結將一個圖形連結到另一個圖形來創建分層結構。在分層結構內，操作者能夠從彩色圖形概覽移動到平面層圖形，平面層圖有建築物平面圖、樓層平面圖、或設備平面圖。
系統應滿足不同登錄人的個性化工作區定製功能，允許操作者以適當的方式控制整個系統。界面（菜單、按鈕、視窗和功能）都可由操作者進行個性化設計，實現不同用戶權限不同管理界面。可以使用全屏模式。
系統軟體所使用的通訊協議必須是開放式標準通訊協議，應同時支持多種通信協議和軟體技術，包括TCP/IP、BACnet、LonWorks，Modbus、Web Services等，且這些通訊技術應可同時並行於相同的數據鏈路層中，並可向第三方系統的要求提供開放接口，以方便實現系統集成。
系統警報瀏覽視窗內的警報信息須有顏色區別，如未確認的、已確認的、重置但未確認的。操作者能夠自定義上述不同狀態報警的文字字體和報警顏色。同時可以定義報警時的動作，如聲音、實時列印、發送通知郵件等。或當警報發生時，系統自動切換到指定圖形界面。
系統支持水、電、天然氣、冷熱量、蒸汽等全部能源數據的採集分析應用，實現全能源信息的統一管控，優化能源介質平衡，可以生成導出各種報表，如多設備使用報告、能耗報告、單設備時間段報告等，便於用戶未來為實現全面的能效分析最大限度地高效利用能源。
系統軟體應具有趨勢瀏覽功能，在線表格顯示現場測點的在線數值。趨勢表格是用表格形式顯示趨勢記錄。使用趨勢，能夠快速地監視各個監測點數值變化，並將節點從圖形拖放到在線表格里。被收集的數據以動態曲線的形式顯示。不同數值的曲線可以以不同的顏色顯示。
系統為滿足使用及後期編輯需求，需具有服務中心軟體、工作站軟體、界面編輯軟體、報表伺服器軟體、腳本編程軟體及功能塊編輯軟體。
系統具有事件顯示窗口顯示事件日誌。可以顯示每個事件若干信息，諸如事件類型（警報、對象改變、指令）、數據和時間，對象lD和類型、用戶lD或名稱、警報類型、指令類型等。可以通過制定針對日期/時間間隔、事件類型、對象名稱（使用通配符）、等級，優先次序等標準來過濾要顯示的事件數量。在「事件顯示窗口」能夠進行事件列表的列印，也具有列印預覽功能。操作者能同時打開多個事件顯示窗口，並逐一進行過濾。
要求系統支持多種語言，為了方便不同習慣管理人員的使用，既要能支持中文操作，又要能支持英文及其他語言操作。
3.2設備監控功能
① 冷熱源系統：
監控內容 控制方法
冷負荷需求計算 根據冷凍水供、回水溫度和供水流量測量值，自動計算建築空調實際所需冷負荷量。
機組台數控制 根據建築所需冷負荷及差壓旁通閥開度，自動調整冷水機組運行台數，達到最佳節能目的。
獨立空調區域負荷計算根據Q=C*M*(T1-T2)
T1＝分回水管溫度，T2＝分供水總管溫度，
M＝分回水管回水流量
當負荷大於一台機組的15%，則第二台機組運行。
機組聯鎖控制 啟動：冷卻塔蝶閥開啟，冷卻水蝶閥開啟，開冷卻水泵，冷凍水蝶閥開啟，開冷凍水泵，開冷水機組。停止：停冷水機組，關冷凍泵，關冷凍水蝶閥，關冷卻水泵，關冷卻水蝶閥，關冷卻塔風機、蝶閥。
冷凍水差壓控制 根據冷凍水供回水壓差，自動調節旁通調節閥，維持供水壓差恆定。
冷卻水溫度控制 根據冷卻水溫度，自動控制冷卻塔風機的啟停台數。
水泵保護控制 水泵啟動後，水流開關檢測水流狀態，如故障則自動停機水泵運行時如發生故障，備用泵自動投入運行。
機組定時啟停控制 根據事先排定的工作節假日作息時間表，定時啟停機組自動統計機組各水泵、風機的累計工作時間，提示定時維修。
機組運行參數 監測系統內各檢測點的溫度、壓力、流量等參數，自動顯示，定時列印及故障報警。
水箱補水控制 自動控制進水電磁閥的開啟與閉合，使膨脹水箱水位維持在允許範圍內，水位超限進行故障報警。
② 空調機組：
監控內容 控制方法
啟停控制 空調可以通過BAS系統自動控制啟動停止，也可以在現場手動控制；
具有定時啟停功能，可以根據預定的時間表啟停設備；
具有聯鎖功能，送風機啟動前，風閥全開，送風機啟動後，溫度、流量控制迴路使能，送風機停止後，風閥關閉，水閥關閉；
支持消防聯動，接受消防強制信號控制送風機以及風閥。
溫度監控 比較設定溫度和迴風溫度的差值，通過PID程序調節回水閥的開度；
風閥控制 風閥執行器為模擬量控制，通過BAS可控制風閥執行器的任意開度。
壓差狀態監控 在中段過濾器前後設置壓差開關，監測過濾器的堵塞情況，輸出報警信號；
報警故障處理 監測送風機的故障報警狀態和過濾器的壓差報警狀態，一旦檢測報警狀態，空調機停機，按關機步驟執行。
軟體控制模式 控制軟體對送風機的啟停提供一個延遲開啟的功能，用以保護設備在開啟過渡情況下可能造成的損壞；
提供時間表控制功能，空調機組可按日夜模式、節假日模式和定製時間模式啟停使用。
③ 新風機組：
監控內容 控制方法
啟停控制 新風機組可以通過BAS系統自動控制啟動停止，也可以在現場手動控制；
具有定時啟停功能，可以根據預定的時間表啟停設備；
具有聯鎖功能，送風機啟動前，風閥全開，送風機啟動後，溫度控制迴路使能，送風機停止後，風閥關閉，水閥關閉；
支持消防聯動，接受消防強制信號控制送風機以及風閥。
溫度監控 監測送風的溫度，並根據預定的高低限值判斷，超限則輸出報警信息；
我們使用經典PID控制迴路對送風溫度進行控制。
風閥控制 風閥執行器為開關控制，風機啟動時先打開風閥，關機後關閉風閥
報警故障處理 監測送風機的故障報警狀態和過濾器的壓差報警狀態，一旦檢測報警狀態，空調機停機，按關機步驟執行。
軟體控制模式 控制軟體對送風機的啟停提供一個延遲開啟的功能，用以保護設備在開啟過渡情況下可能造成的損壞；
提供時間表控制功能，空調機組可按日夜模式、節假日模式和定製時間模式啟停使用。
④ 送排風機：
送風機、排風機、送風機兼補風機（僅低速部分）、排風機兼排煙風機（僅低速部分）監控內容：
監測送/排風機手自動狀態、運行狀態、故障報警；
地下車庫CO濃度監測；
根據時間段或一氧化碳濃度控制送/排風機啟停；
廚房排油煙機。
監測排油煙風機手自動狀態、運行狀態、故障報警；
監測油煙淨化器運行狀態、故障報警；
控制排油煙風機的啟停；
消防風機（補風機、排煙風機、正壓送風風機等）
監測風機手運行狀態、故障報警；
⑤ 給排水系統：
對生活水泵的運行狀態、故障報警及水流狀態進行監控。
對消防水池的液位進行監測，並自動將水池的水位和水泵的運行狀態進行比較。做到：超低/高液位時產生報警。
集水坑監測內容
監控內容 控制方法
液位控制 監測集水坑超高液位。
報警故障處理 監測排污泵的故障狀態
軟體控制模式 監測排污泵的運行狀態，累計各種泵的運行時間，以便設備管理
⑥ 電梯系統
對每台電梯的運行狀態、故障報警、上行信號、下行信號監測。
⑦ 其它
網絡控制器具有支持Lonworks、BACnet和Modbus的接口，當需要將上述協議的設備接入BMS系統時，不需要增加任何網關和設備，即可將三種協議的設備同時連接到網絡控制器上，實現數據的採集、處理和控制。
4.主要設備技術規格要求
4.1 系統伺服器
類型：機架伺服器；
處理器：2.3GHz雙核，至強E5-2650V3；
內存容量：≥8GB*2；
硬碟容量：≥2TB*2。
4.2系統工作站
作業系統：Windows 7。
處理器：i7-6700；
顯示器尺寸：≥21.5英寸；
內存容量：≥8GB；
硬碟容量：≥1TB。
4.3網絡控制器
網絡控制器的現場總線可以根據需要任意選擇同時或單獨連接Lon FTT-10、BACnet MS/TP和Modbus RTU協議的控制器和第三方設備；
網絡控制器需內置Web Server功能，可以不依賴於上層管理軟體平台，由授權用戶直接通過IE瀏覽器對其訪問、瀏覽數據數值、歷史數據、報警、趨勢等信息；
Ethernet LAN 接口：10/100 Mbit/s, RJ-45 接頭；
具備BACnet/LonWorks總線接口。
4.4 DDC控制器
DDC控制器作為對現場設備監控的重要設備，應充分體現建築設備監控系統集中管理，分散控制的設備管理模式。DDC既具有直接數字控制和程序邏輯控制功能，在初始化及控制程序下載後，可獨立的完成現場控制任務，又具有聯網協同工作能力；
DDC控制器要求內置32位及以上CPU；
DDC應具有自我測試診斷能力，能自動將故障情形報告伺服器。當DDC本身故障時，能自動旁路脫離網絡，並在分控計算機上及時報警並顯示，不至影響整個網絡的正常工作，故障排除後能自動投入運行；
DDC應帶標準RS232通信接口，可接入可攜式操作終端或筆記本電腦，從而訪問網絡內所有DDC控制器以便現場編程或修改其控制參數，同時不影響DDC和整個網絡的正常運行；
所有DDC控制器應自帶CPU時鐘，並可創建時間表、趨勢記錄對象及多個報警對象。所有採用DDC控制器符合標準的BACnet或LonTalk協議；
應能根據實際需要自由選擇DDC控制器。能夠根據不同的控制設備、控制點的性質和數量，從多種型號中選擇既經濟又能滿足使用要求的DDC控制器；
DDC控制器應具有斷電保護功能。斷電後至少保證在70小時以上，保證DDC內部時鐘、歷史趨勢數據等不丟失。對於時間表、故障信息、報警事件等重要參數應具備Flash備份功能，保證斷電後3年不丟失；
DDC控制器應具有下述基本軟體功能：比例、比例+積分、比例+積分+微分、開/關、時間加權、順序、算術、邏輯比較、計數器等，對於複雜控制要求的應用場所，還應提供自適應等高級控制算法；
所有DDC控制器應支持採用圖形化工具編程或腳本編程。以方便熟悉不同編程方式的系統管理人員對控制方式和控制邏輯進行優化、修改；
可根據監控點位靈活選用合適模塊；。
4.5 I/O擴展模塊
分布式I/O模塊，符合標準的BACnet或LonTalk協議；
可根據監控點位靈活選用合適模塊；
電源電壓24VAC±20%或20~38VDC。
4.6數據採集器
1個10/100M自適應TCP/IP乙太網接口；
1個RS485/Modbus串口；
1個RS232串口；
支持TCP/IP過濾功能；
支持用戶權限管理；
工作電源支持POE模式；
4.7 傳感器
承包單位應按照本工程各機電系統的監控工藝要求和末端設備的使用場所，選配相應的傳感器，以確保滿足使用要求；
所有傳感器應採用工業標準製造並與DDC相匹配的高靈敏度、高穩定性、壽命長的傳感器；
輸入或輸出信號應與被控設備以及其上位的現場DDC控制器的輸入、輸出信號相匹配；
溫度傳感器應全部使用通用規格的熱敏電阻（阻值大於1.5千歐以減小導線阻抗對測量精度的影響）；除溫度傳感器外其它傳感器均採用4~20mA/0~10V DC/0~5V DC標準電信號輸出或干接點輸出；
溫濕度傳感器
濕度輸出精度：≤3%；
濕度量程：0 to 100% RH；
濕度信號輸出：0~5V DC/0~10V DC可選；
溫度量程：-40 to 50°C；
輸入電壓：13-29VDC/24VAC, 15mA max。
壓差開關
反饋信號為干接點，常開接點和常閉接點可選；
電接點容量≥250VAC，5A；
防護等級：IP54。
液位開關
反饋信號為干接點，常開接點和常閉接點可選；
帶配重浮球式；
開關動作可靠，電接點容量≥250VAC,8A.
配帶3米以上防水電纜及必要的接線裝置；
防護等級：IP68。
防凍開關
反饋信號為干接點，常開接點和常閉接點可選；
應可調監測溫度範圍：1.8 to 15°C；
感溫單元：5M；
應具有自動復位功能。
風道溫度傳感器
工作溫度：-40 to 150°C；
防護等級：IP65。
4.8現場控制器箱
箱體要求接地良好，並具有良好的防鏽防腐和抗電磁干擾功能。箱體尺寸大小要求根據箱內具體配置設備的容量設計（應為可擴展模塊預留一定的空位），同時要綜合考慮散熱性能、操作方便性及機房的安裝空間；
箱內配置應包含控制器工作所需的電源適配器、空開、保險、接線排以及線槽等，要求箱內的元器件要求擺放整齊美觀，便於維護；