剧场楼宇自动控制系统设计

边玉国 高迪

（兰州工业学院电气工程学院，甘肃 兰州 730050）

0 引言

精神需求作为人们日常生活的一个组成部分，随着生活水平的提高变得越来越重要。而作为人们获取精神食粮重要场所的剧场，现已建设的越来越雄伟、高大。

由于建筑面积大，功能特殊且复杂，大型剧院配备了大量机电设备，确保舒适的环境和便捷的工作空间。同时，大量机电设备将导致能耗增大，维修人员增加，管理工作复杂化。

因而，对大型剧场机电设备采用楼宇自动控制系统监管成为了必然。

1 系统结构

楼宇自动控制系统是实现剧院智能化系统集成的关键，它以集散理论为基础，具有结构简单灵活、操作方便、适应性强、易于扩展等特点，重点完成以下设备的监控：

1）冷热源/空调通风系统（重点）；

2）送排风系统；

3）给排水系统；

4）电梯。

本着“技术先进、设备可靠、经济实用、功能完备”的原则，按照“超前设计，方便实用”的理念，考虑投资效益及长远经济利益，兼顾未来发展技术空间，合理配置、优化设计。

整个系统采用集中管理和分散控制结构，构成基于高速以太网的监控网络，符合TCP/IP 协议。系统的网络结构分为两级。第一级是管理网络，是控制中心。控制中心有一个中央工作站。中心工作站系统由 PC 主机和大屏幕显示组成。它是楼宇自动控制系统的核心。所受监控的机电设备在这里集中管理并显示，它可以直接连接到以太网。第二级是控制层网络。由网络控制器，直接数字控制器，扩展模块和收集现场信号的传感器，以及执行器和阀门等组成。直接数字控制器、扩展模块、传感器、执行器和阀门置于受控设备附近。系统结构图如图1所示。

图1 楼宇自动控制系统结构图

2 系统功能

作为整个大楼设施投资的重心之一，先进可靠的机电系统必然需要同样先进的楼宇自控系统来匹配其顺利运行。由此可见，如何使具有巨大节能潜力的机电系统合理优化地投入运行，是楼宇自控系统要实现的最主要功能。

楼宇自控系统涵盖了冷热源监控系统、空调新风监控系统、给排水监控系统、通风监控系统。选用模块化程度很高的数字式直接控制器，采用集中管理，分布控制模式，控制器配置采用总线布置，极大地减少了施工所需的管线数量及施工量，也极大地降低了系统出现故障的概率。

楼宇自控系统具备良好的可扩容性和兼容性能，能够在合理、经济地满足用户需求的基础上，为系统的深化和扩容打下良好的结构基础。系统设计具有以下特点：

1）满足大楼生活和环境的舒适性。

2）提供最佳能源供应方案，降低耗能，从而降低运行费用。

3）实现物业管理现代化。

3 系统配置

1）中央操作站

配置一台专业图形工作站，用于对整个楼宇自控系统的监控管理。

2）冷水机组系统

采用接口网关与其相联接来实现冷水主机的监测。并监测冷源系统的冷冻循环泵、冷却循环泵等机电设备的运行状态。同时在暖通管路上设置温度、压力及水流指示等传感器，以上设备运行参数在楼宇自控工作站集中显示。

3）空调机组、新风机组

以数字式直接控制器为主，在送风管盘管上配置防冻开关监测盘管的受冻情况，在过滤网处配置压差开关检测过滤网两侧的压差，在送、回风管上配置温度传感器或温湿度传感器来检测送回风管上的温湿度。

4）给排水和通风系统

根据给排水和通风系统的特点，其监控点均为数字量点，在避免浪费和简化管线施工的前提下，对该部分的监控主要是通过配置I/O模块来实现其监控。

5）电梯系统

电梯是重要代步工具，保障其安全、正常运行是设备自动化监控管理系统主要功能之一。通过电梯机柜提供的运行状态接口实现监控。

4 结语

剧场作为文化活动的重要场所，机电设备众多，其智能化管理离不开楼宇自动控制系统。本文从大型剧场机电设备的分类入手，结合先进设计原则和理念，设计了剧场楼宇自动控制系统，为剧场智能化发展奠定了基础。