摘要：隨著建筑行業(yè)快速發(fā)展，BA設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，通過聯(lián)網(wǎng)，對分布于監(jiān)控現(xiàn)場的區(qū)域智能分站（即DDC）與各種特定的末端設(shè)備進行連接，對建筑內(nèi)的各種用電設(shè)備（如送排風風機、給排水、電梯、照明等）進行實時集中監(jiān)視和管理的專業(yè)樓宇自動化控制。本文以風機、水泵為對象，結(jié)合建筑行業(yè)應(yīng)用標準，介紹了風機水泵的工作原理和控制要求，最后結(jié)合智能控制器給出專業(yè)化解決方案。

　　關(guān)鍵詞：BA設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 消防 風機 水泵 智能控制器

　　一、引言

　　風機、水泵是一種通用類機械，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活等各個領(lǐng)域，同時各類設(shè)計規(guī)范對于風機、水泵在建筑領(lǐng)域不同場合下的控制保護也有相應(yīng)的具體要求。隨著建筑行業(yè)快速發(fā)展，樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)（BAS，Build Automatic Monitor System）也普遍應(yīng)用于樓宇和大型公共建筑建設(shè)項目中。

　　二、智能控制器

　　智能控制器采用Freescale公司推出的32位ColdFire V1 內(nèi)核MCF51EM256的處理器作為控制核心，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時鐘和兩個安全的FLASH內(nèi)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。

　　控制器集測量、保護、控制、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(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕及信號指示燈，集成了直接啟動、星三角啟動等多種控制方式。同時提供操作次數(shù)、運行時間、跳閘事件等重要管理信息的記錄，總線通信功能可以同管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換和遠程控制，提高了樓宇智能化水平，簡化了傳統(tǒng)的控制柜設(shè)計。

　　2.1 控制器的結(jié)構(gòu)

　　控制器主要由顯示控制主體、互感器組成。顯示控制主體由控制面板、人機交互界面，信號處理電路、4-20mA模擬量（水位）信號互感器信號采集，開關(guān)狀態(tài)采集、蜂鳴器報警電路、繼電器執(zhí)行輸出機構(gòu)組成?；ジ衅鞑捎萌灰惑w組合式結(jié)構(gòu)，5P10保護型互感器。

　　2.2 控制器的功能特點

　　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（干轉(zhuǎn)）、短路、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)/阻塞、外部故障等。

　　3）豐富的診斷數(shù)據(jù)：早期報警信息（用于設(shè)備的早期維護）、帶時間戳的故障記錄、回檢故障（如發(fā)出啟動控制命令后，主回路中沒有電流）等。

　　4）多種信號檢測：浮球式液位傳感器、干簧式液位傳感器、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，支持中水位一臺水泵運行，高水位兩臺水泵同時運行。

　　6）集成RS485 通訊接口，Modbus-RTU通訊協(xié)議，可以實現(xiàn)設(shè)備的組網(wǎng)運行、后臺監(jiān)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、風機控制方案

　　國家標準設(shè)計圖集《常用電機控制電路》（10D303-2）收集了建筑中常用風機的控制電路，羅列了排煙風機、兩用單速風機、排風兼排煙兩用雙速風機等幾種方案，方便電氣設(shè)計人員進行設(shè)計，提高了工作效率。但隨著建筑節(jié)能要求和建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的推出，采用原來圖集分立元件方式的控制方案已無法滿足設(shè)備升級的要求和監(jiān)控系統(tǒng)對設(shè)備監(jiān)控內(nèi)容的需求。

　　3.1 普通風機控制原理

　　標準對普通風機與電動風閥的聯(lián)動要求為：“所有交流電動機均應(yīng)裝設(shè)相間短路、接地故障保護，并根據(jù)具體情況分別裝設(shè)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控制信號，運行過程中出現(xiàn)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制中心。

　　圖1 普通風機控制電路圖

　　3.2 排風兼排煙兩用風機控制原理

　　《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T 16-2008）7.6.4條：“對于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(yīng)作用于信號而不是應(yīng)切斷電路?！边^負荷保護的對象有兩個：一個是消防設(shè)備，即電動機；另一個是為這些消防設(shè)備配電的線路?？刂埔蟀ǎ?）當接收到（常閉）主令信號后，允許通過控制面板、現(xiàn)場就地箱或DDC控制中心對風機啟/?？刂啤?）三地控制權(quán)限由控制面板選擇決定。3）平時運行時，如果出現(xiàn)過載、斷相等故障，則保護動作。4）當有消防應(yīng)急信號或消防中心信號后，風機必須啟動，運行過程中出現(xiàn)故障時只報警不脫扣，且將報警信號返回至控制中心。5）排煙280°防火閥與排煙風機的聯(lián)動控制，排煙防火閥常開，關(guān)閉時聯(lián)鎖排煙風機關(guān)閉，將排煙防火閥關(guān)閉信號輸出至監(jiān)控中心。圖2排風兼排煙兩用風機控制電路圖

　　排風和消防合用系統(tǒng)中廣泛采用雙速電機。平時排風換氣時，風機低速運行，當發(fā)生火災(zāi)時，風機立即轉(zhuǎn)為高速運行，作為排煙風機使用，控制原理類同于兩用風機。雙速風機是通風和消防系統(tǒng)的重要設(shè)備，其運行和控制質(zhì)量直接關(guān)系到相關(guān)系統(tǒng)運行的可靠性，一般在人防工程中均采用此類設(shè)計。