安科瑞徐浩钧

江苏安科瑞电器制造有限公司

一、简介

本文从设计依据、控制原理、保护依据等多方面分析讨论了楼宇风机水泵设备监控的设计与应用，论述了ARD智能控制器的功能特点和具体使用方法，列举了智能电气控制器实现的接线图有利于楼宇设备监控系统的设计楼宇自控电机如何反馈故障，为楼宇电气设计提供参考。

2、智能控制器

智能控制器采用本公司推出的32位V1核心处理器作为控制核心，4路16位SAR ADC，3个SPI，3个SCI和1个I2C接口，3个时序模块硬件，独立的RTC时钟和两个保险柜FLASH存储器、丰富的GPIO口、丰富的CPU资源保证了模块的可靠性和先进性。

该控制器集测量、保护、控制、总线通讯于一体，取代了原来单独配置的各种保护继电器、电测仪表、转换开关、按钮、信号指示器，集直接启动、星三角启动等功能于一体。多种控制方式。 同时提供操作次数、运行时间、跳闸事件等重要管理信息的记录。 总线通讯功能可以与管理系统进行数据交换和远程控制，提高了楼宇的智能化水平，简化了传统控制柜的设计。

2.1 控制器结构

控制器主要由显示控制体和变压器组成。 显示控制主体由控制面板、人机交互界面、信号处理电路、4-20mA模拟量（水位）信号变压器信号采集、开关状态采集、蜂鸣器报警电路、继电器执行输出机构等组成。 变压器采用三合一组合结构，5P10保护变压器。

2.2 控制器的功能特点

1）电参数测量：电流、电压、功率、功率因数、电能等。

2）丰富的保护功能：过压/欠压、相序、启动超时、过载、欠载（空转）、短路、接地/漏电、失速/堵转、外部故障等。

3) 丰富的诊断数据：早期报警信息（用于设备早期维护）、带时间戳的故障记录、复查故障（如启动控制命令发出后主回路无电流）等。

4）多种信号检测：浮球式液位传感器、干簧管式液位传感器、4-20mA液位变送器、压力、温度等信号。

5）手动/自动模式：压力、温度、水位手动/自动交替备用运行，支持中水位一泵运行，高水位两泵同时运行。

6）集成RS485通讯接口和-RTU通讯协议，可实现设备网络运行、后台监控等功能。

7）集成2个独立定时器，具有定时开泵功能。

8) 交直流电源。

3.风扇控制方案

国家标准设计图集《常用电机控制电路》（-2）收录了建筑常用风机的控制电路，列出了排风机、两用单速风机、两用双速风机的几种类型用于空气和排烟。 该方案方便了电气设计人员的设计，提高了工作效率。 但是，随着建筑节能要求和建筑设备监控系统技术规范的出台，采用原有atlas分立元件的控制方案已不能满足设备升级换代和监控系统对设备监控内容的需求。

3.1 普通风扇控制原理

标准对普通风机与电动风阀联动的要求是：“所有交流电机都应配备相间短路和接地故障保护，并根据具体情况，安装过载、缺相和低-分别电压保护。 风机启动时，风阀打开：返回手动/自动模式至DDC，自动模式下接收DDC控制信号，运行中出现短路或过载故障时保护，指示灯报警，并风扇故障信号将返回到控制中心。

图1 普通风扇控制电路图

3.2 排风排烟两用风机控制原理

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）第7.6.4条：“对于突然停电引起的损耗大于过载引起的损耗的线路，该线路的过载保护应动作在信号上而不是切断电路。” 过载保护的对象有两个：一是消防设备，即电动机； 另一个是这些消防设备的配电电路。 控制要求包括：

1）接收到（常闭）主控信号后，可以通过控制面板、现场箱或DDC控制中心控制风机的启停。

2）三个地方的控制权限由控制面板选择决定。

3）正常运行时，如出现过载或等关故障，保护动作。

4）当有消防信号或消防中心信号时，必须启动风机。 运行中出现故障时，只报警不跳闸，报警信号返回控制中心。

5）排烟280°挡火闸与排烟风机联动控制，排烟挡火阀常开，联锁排烟风机关闭时关闭，排烟挡火阀关闭信号为输出到监控中心。

图2 排烟排烟两用风机控制电路图 双速电机广泛应用于排烟消防联合系统中。 通常，风扇在排气和通风期间以低速运行。 发生火灾时，风机立即切换到高速运转，作为排烟风机使用。 控制原理类似于两用风扇。 双速风机是通风和消防系统中的重要设备，其运行和控制的好坏直接关系到相关系统的可靠性。 一般这种设计多用于人防工程。

图2 排烟两用风机控制电路图

4、水泵控制方案

《国家土木建筑工程设计技术办法》对排水泵的控制要求：在公共建筑中，生活排水、集水坑各设一台备用泵，平时交替运行。 地下室、机房、车库的排水冲洗地面，如果有两台或两台以上的排水泵，则可以不加装水泵。 集水池应安装水位指示装置，必要时应安装超警戒水位报警装置，并将信号引至物业管理中心。 同时，消防水泵房、设有消防给水系统的地下室、消防电梯底部、库房等四类建筑物应采取消防排水措施。

4.1 排水（污水）泵一用一备控制

图3为排水（排污）泵控制电路图，一用一备，面板手动控制，液位自动控制，液位指示，工作状态指示，手动/自动模式上传到监控中心，自动模式下两泵交替运行。 如果工作在消防排水模式，只需通过菜单选择一主二备工作模式，将第二台泵的备用泵切换到报警即可满足设计要求，简化电气设计.

图3 排水（污水）泵一用一备控制电路图

4.2热水循环泵一用一备控制

图4是热水循环泵控制电路图，一用一备。 智能控制器通过检测外部温度信号来启动/停止水泵。 在远程控制模式下，接收DDC楼宇控制指令，实现对热力系统的高效控制。

图4 热水循环泵控制电路图

4.3 消火栓及喷水泵控制原理

图5是消火栓与喷水泵、主备直接启动控制电路图。 智能控制器通过检测外部压力信号来启动/停止水泵。 过载只报警不跳闸。 当接到消防应急控制信号或消防联动控制信号时，必须启动相应的水泵，即使水泵出现故障，在运行过程中如果出现故障（过载等），控制器也会报警。

图5 消火栓及喷雾调节泵一主二备直接启动控制电路图

5.结论

风机和水泵是通用机械，广泛应用于工业、农业、日常生活等各个领域。 同时，各种设计规范对建筑领域不同场合的风机、水泵的控制和保护都有相应的具体要求。 随着建筑业的快速发展，楼宇自动监控系统（BAS、Build）也广泛应用于楼宇和大型公共建筑建设项目中。

需要

通过协议采集温湿度传感器的数据，上传到百度云可视化图表。

拓扑

温湿度传感器4G路由器R3000（内置天工物联网卡）百度云

主要步骤

注册百度天工账号并开通物联网接入（SIM版）

新网关

在百度云对象解析模块，新建网关（勾选SSL，加密连接）

在网关下添加子设备

我们要采集挂在设备485串口下的温湿度传感器的数据； 因此楼宇自控信息采集器，模式选择RTU，串口号填写你使用的串口，其他参数对应设备的串口。

这里创建的分析项目用于配置任务和分析存储数据； 在此处选择协议； 选择刚刚建立的网关作为数据源，这里选择刚建立的网关；

数据存储，这里是将数据存储在百度云的BOS中或者填写一个目的主题，然后通过规则引擎（后面会提到）传输到TSDB时序数据库中；

完成后，解析设置：

首先配置轮询设置：

这里选择我们的子设备，操作码为03； 地址为0，表示起始地址，长度为2（读数据长度：从地址开始，读数据的长度。如果操作码是“01-线圈状态”，这里的单位是bit ; 如果操作码是“03- ”，这里的单位是16-bit word。）

这里添加分析刚刚设置的采集任务采集的数据：

首先是温度值的分析，如下：

这里的地址填40001（设备内存中的地址，对于保持寄存器，地址范围在40001到49999之间），填数据类型，这里采集的数据需要乘以0.1才能得到真正的温度值（湿度相同），所以使用计算公式：x*0.1； （这里的x代表原始二进制数据的解析值）

湿度值分析（类似于上面的温度）：

跑步

IoT Edge SDK 已集成在 4G 路由器 R3000 设备上，

首先新建一个文件，文件名：.txt，打开对象分析网关，检查密钥，写入到这个文件中。

登录设备网络管理页面，在-->IOT下导入.txt文件和证书文件，打开开关，开始运行；

然后点击发送网关的配置，将你配置的轮询任务发送到设备开始采集数据：

创建规则引擎

创建规则引擎，其作用是将原始数据解析得到的数据存储到TSDB数据库中，用于后续图表的生成；

这里的查询字段如下：

*, '' AS ..node1, '' AS .ts, '..' AS .tags.tag1, '..' .tags.tag2, '' .tags.tag3, 'yyyy-MM-dd HH:mm :ssZ' 作为。

Theme是在创建分析项目时填写目标主题；

选择之前建立的时序数据库作为数据库目的地； 提交后，每次数据采集和分析，都会通过规则引擎将数据传输到时序数据库；

生成仪表盘等图表

进入对象管理中的对象可视化，首先是编辑数据源：

创建数据源后，还需要创建数据流：

分别为温度和湿度创建数据流：