001中央空调监控系统设计方案

第一篇：001中央空调监控系统设计方案

中央空调监控系统设计方案

一、引言

楼宇自动化系统中中央空调子系统占有重要的地位，目前中央空调系统的自动化实现方式很多，有采用单片机，接口采用RS485,现场总线或者以太网，能实现中央空调的远程监控功能；还有采用PLC，比如西门子的S7-200实现数据的采集和监控。目前单片机种类很多，能实现本采集监控功能的芯片选择范围也较广，比如MEGA系列，freescale系列等，另外高端的芯片本身带有丰富的接口，实现更加方便，但是成本较高，另外基于PLC的中央空调监控系统成本瓶颈限制了其进一步的推广。所以开发一套低成本、高可靠性的中央空调远程监控系统是很有必要的。

中央空调监控系统是一套工业远程监控系统。利用此系统，可以通过电脑对中央空调的主机和管道系统的各类参数进行远程集中监控。中央空调监控系统包括：空调冷源监控、空调机组监控、新风机组监控、风机盘管监控、膨胀水箱高、低水位监测报警和屋顶排气风机、通风机控制等。

二、系统结构

本系统采用模块化可编程控制器(PLC)进行设计，使用人机界面进行集中操作，保证系统的安全、可靠、连续运行。整个监控系统由可编程控制器(PLC)、监控电脑和数据通讯网络(TCP/IP以太网)组成。

下图为中央空调监控系统结构示意图

图1风机盘管控制原理图

对该风机盘管（如图2所示）的介绍：

(1)系统控制-------温度控制器放在温度需要调节的房间内，它具有ON/OFF两个通断状态，可以直接控制系统的开启与关闭。

(2)温度控制--------温度控制器上设有温度设定按钮，在温控器内有两对触电，夏季动作时将温度控制器选择开关拨到“COOL”档，对盘管供应冷冻水，当温度控制低于设定值时，其中一对触电断开，电动阀失电；当房间温度高于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电；反之，在冬季运作时，将温控器选择开关拨到“HEAT”档，对盘管供应热水，当房间温度高于设定值时，电动阀其中一对触点断开，电动阀失电，当房间温度低于设定值时，另一对触点闭合，电动阀得电，从而使房间万温度在冬夏季维持在一定的范围内。

(3)电动阀控制-------电动阀的动作直接受温控器的控制，电动阀得电时，阀门开启，向风机盘管供应冷热水；失电时，电动阀断开。从而使温度控制在一定的范围之内。

(4)风机控制---------当温控器处于“ON”状态时，可以通过另一组转换开关对风机进行高、中、低三档调节。

图3风机盘管引线

本系统下位部分是由温控器部分，采集器部分、中间站部分和上位机监控部分组成。

末端控制器（温控器）采集下位的有效信号，如温度值，空调开关机状态，空调的制冷制热状态以及风机的风档，经RS485串行总线传至采集器，采集器一方面负责数据的采集，另一方面接收上位机下传的命令。

如果采集器数量较多的话，可以附加中间站，功能和采集器类似，实现数据的采集和命令的传达，如果是单栋楼的话中间站可以不加以太网接口，就能实现单栋楼宇的中央空调的集中控制。如果有多栋楼宇的话，中间站扩展以太网接口模块，实现多栋楼宇中央空调的远程集中控制。

远程电脑当作客户端，采用可视化编程软件VisualBasic实现数据采集和监控。

四、系统组成

1、空调冷源系统 监测内容：

◇ 冷水机组运行状态

◇ 冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机运行状态 ◇ 冷水机组冷冻水、冷却水管水流状态 ◇ 冷却水供、回水温度 ◇ 冷冻水供、回水温度 ◇ 冷冻水供、回水压差 ◇ 冷冻水总供水流量

◇ 冷冻水供、回水管电动平衡阀瞬时开度 ◇ 冷水机组冷冻水、冷却水供水阀开关

◇ 空调机组新风温、湿度 ◇ 空调机组回风温、湿度 ◇ 空调机组送风温、湿度 控制内容：

（1）系统根据事先编制好的工作及节假日作息时间表自动启停机组，并自动累计运行时间，提示定时维修；

（2）根据室内外空气状况，调节新、回风阀开度，合理利用新风，节约能源；

（3）根据回风温度，自动调节表冷器/加热器的冷/热水阀开度，使回风温度控制在设定值；

（4）根据回风湿度，自动调节加湿阀的开关，满足室内湿度要求；（5）在北方地区冬季气候寒冷，为防止空调机组盘管受冻，在表冷器后端设置防冻开关，当温度低于一定值（一般设定为5ºC）时报警，并自动停止风机，关闭新风阀，全部打开热水阀，以防盘管冻裂；

（6）新风阀与送风机联锁，风机停止时自动关闭新风阀。

3、新风机组系统 监测内容：

◇ 新风机组新风温、湿度 ◇ 新风机组送风温、湿度 ◇ 新风预加热器后端温度

F、调节风量高/中/低三档风量 G、可以任意调节温度(10-30ºC)

5、膨胀水箱高、低水位监测报警

6、屋顶排气风机、通风机控制 屋顶排风机、通风机监控内容： A、风机的运行状态、故障状态 B、风机的手自动状态显示 C、风机开关控制

五、系统功能简介：

1、流程板仿真：以现场配置图为背景，实时显示各监控点之数值与状态。并可点选进入详细资料。

2、走势曲线图：有实时曲线与历史曲线，可放大和缩小，并可随时打印出来。

3、可串联多台温湿度控制器，并可连结PLC以监控各空调设备之状态，构成完整的空调监控系统。

4、可行分布式控制或集中式控制。

5、可作远距离监控。

第二篇：中央空调远程监控维护系统

中央空调远程监控维护系统

背景

由于科技的发展和人们生活水平的提高，新建办公大楼都配套有中央空调。随着中央空调数量的日趋庞大，中央空调的管理和售后服务成了难题。维护及故障排除等问题极大地增加了企业各方面的经济负担，远程监控和维护方案被提了出来，并逐渐被大量应用。

随着通信技术和自动化控制技术的发展，中央空调的监控系统也越来越朝着智能化、网络化的方向发展，让中央空调的监测和维护变得方便快捷，节约了企业的售后成本。系统简介

系统主要是前端PLC负责监测，由厦门计讯的TD210系列无线数据传输终端进行数据传输，由中心服务服务器进行数据接收和处理，实现远程实时监测与故障排除等功能。示意图如下：

系统功能

系统主要采用远程无线的方式和准确的监测分析方法，对空调进行远程的无线监控，由中心服务平台实时收集空调的故障信息，以方便工程师能及时准确地分析故障原因。

实时收集空调的运行状态信息，分析及预测空调，对空调可能发生的故障进行预测和预判。

B/S架构平台，提供实时的远程web访问，提供实时状态查询功能。中心服务器可以提供VPN等的远程连接，方便工程师进行远程故障排除。

使用产品：计讯物联TR210系列 DTU 产品特点：

 支持透明数据传输，内嵌标准的TCP/IP协议栈

 支持TCP/UDP连接多中心（最多5个）和TCP server功能，访问方式可根据域名和IP地址访问中心

 支持TCP心跳链路检测，达到断线自动重连，保持设备永远在线  支持APN/VPDN  支持短信备份功能，当TCP/UDP断开连接时，可以用短信向中心发送数据  支持短信、电话振铃、串口数据、多种上下线触发模式，支持设备运行软硬件自检技术，运行故障自修复

 支持远程升级和本地升级设备程序  支持远程设置和本地设置设备参数  支持管理平台协议，方便设备维护 系统特点

自动监测，节省大量人力物力。

系统监测具有实时性，不受设备运行的状态和时间影响。

系统检测具有真实性，排除人工巡检可能出现的误判、估算值等情况出现。工程师可远程排除故障，节省大量时间，提高工作效率。典型案例

江苏徐医附院中央空调设备远程监控系统； 成都某大型商场中央空调设备远程监控系统项目； 西安某部队基地中央空调设备远程监控系统项目； 杭州某大型商场中央空调设备远程监控系统项目； 南宁某办公大楼中央空调设备远程监控系统项目。

第三篇：中央空调监控系统温湿度控制（范文模版）

中央空调监控系统温湿度控制的分析 引 言

楼宇自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施，包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中，中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上，是楼宇自动化系统节能的重点[1]。

由于中央空调系统十分庞大，反应速度较慢、滞后现象较为严重，现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术，对于工况及环境变化的适应性差，控制惯性较大，节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。

“绿色建筑”主要强调的是：环保、节能、资源和材料的有效利用，特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求，因此，空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广，而要实现的任务比较复杂，需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机，但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制，才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。空调系统的基本结构及工作原理 空调系统结构组成一般包括以下几部分：(1)新风部分

空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风)，这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量，因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。

(2)空气的净化部分

空调系统根据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统，也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统，另外还有设置一级初效空气过滤器，一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。

(3)空气的热、湿处理部分

对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为空调系统的热、湿处理部分。

在对空气进行热、湿处理过程中，采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器，简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口，一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器;设置在空调房间送风口之前的空气加热器，称为空气的三次加热器。三次空气加热器主要起调节空调房间内温度的作用，常用的热媒为热水或电加热。在表面式换热器内通过低温冷水或制冷剂的称为水冷式表面冷却器或直接蒸发式表面冷却器，也有采用喷淋冷水或热水的喷水室，此外也有采用直接喷水蒸汽的处理方法来实现空气的热、湿处理过程。

(4)空气的输送和分配、控制部分

空调系统中的风机和送、回风管道称为空气的输送部分。风管中的调节风阀、蝶阀、防火阀、启动阀及风口等称为空气的分配、控制部分。根据空调系统中空气阻力的不同，设置风机的数量也不同，如果空调系统中设置一台风机，该风机既起送风作用，又起回风作用的称为单风机系统;如果空调系统中设置两台风机，一台为送风机，另一台为回风机，则称为双风机系统。

(5)空调系统的冷、热源

空调系统中所使用的冷源一般分为天然冷源和人工冷源。天然冷源一般指地下深井水，人工冷源一般是指利用人工制冷方式来获得的，它包括蒸汽压缩式制冷、吸收式制冷以及蒸汽喷射式制冷等多种形式。现代化的大型建筑中通常都采用集中式空调系统，这种形式的结构示意图如图1所示。

其工作原理是当环境温度过高时，空调系统通过循环方式把室内的热量带走，以使室内温度维持于一定值。当循环空气通过风机盘管时，高温空气经过冷却盘管的铝金属先进行热交换，盘管的铝片吸收了空气中的热量，使空气温度降低，然后再将冷冻后的循环空气送入室内。冷却盘管的冷冻水由冷却机提供，冷却机由压缩机、冷凝器和蒸发器组成。压缩机把制冷剂压缩，经压缩的制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔里排入大气。液体制冷剂由冷凝器进入蒸发器进行蒸发吸热，使冷冻水降温，然后冷冻水进入水冷风机盘管吸收空气中的热量，如此周而复始，循环不断，把室内热量带走。当环境温度过低时，需要以热水进入风机盘管，和上述原理一样，空气加热后送入室内。空气经过冷却后，有水分析出，空气相对湿度减少，变的干燥，所以需增加湿度，这就要加装加湿器，进行喷水或喷蒸汽，对空气进行加湿处理，用这样的湿空气去补充室内水汽量的不足。中央空调自动控制系统 3.1 中央空调自动控制的内容与被控参数

中央空调系统由空气加热、冷却、加湿、去湿、空气净化、风量调节设备以及空调用冷、热源等设备组成。这些设备的容量是设计容量，但在日常运行中的实际负荷在大部分时间里是部分负荷，不会达到设计容量。所以，为了舒适和节能，必须对上述设备进行实时控制，使其实际输出量与实际负荷相适应。目前，对其容量控制已实现不同程度的自动化，其内容也日渐丰富。被控参数主要有空气的温度、湿度、压力(压差)以及空气清新度、气流方向等，在冷、热源方面主要是冷、热水温度，蒸汽压力。有时还需要测量、控制供回水干管的压力差，测量供回水温度以及回水流量等。在对这些参数进行控制的同时，还要对主要参数进行指示、记录、打印，并监测各机电设备的运行状态及事故状态、报警。

中央空调设备主要具有以下自控系统：风机盘管控制系统、新风机组控制系统、空调机组控制系统、冷冻站控制系统、热交换站控制系统以及有关给排水控制系统等。

3.2 中央空调自动控制的功能(1)创造舒适宜人的生活与工作环境

·对室内空气的温度、相对湿度、清新度等加以自动控制，保持空气的最佳品质;·具有防噪音措施(采用低噪音机器设备);·可以在建筑物自动化系统中开放背景轻音乐等。

通过中央空调自动控制系统，能够使人们生活、工作在这种环境中，心情舒畅，从而能大大提高工作效率。而对工艺性空调而言，可提供生产工艺所需的空气的温度、湿度、洁净度的条件，从而保证产品的质量。

(2)节约能源

在建筑物的电器设备中，中央空调的能耗是最大的，因此需要对这类电器设备进行节能控制。中央空调采用自动控制系统后，能够大大节约能源。

(3)创造了安全可靠的生产条件

自动监测与安全系统，使中央空调系统能够正常工作，在发现故障时能及时报警并进行事故处理。

3.3 中央空调自动控制系统的基本组成

图2为一室温的自动控制系统。它是由恒温室、热水加热器、传感器、调节器、执行器机构和(调节阀)调节机构组成。其中恒温室和热水加热器组成调节对象(简称对象)，所谓调节对象是指被调参数按照给定的规律变化的房间、设备、器械、容器等。图2所示的室温自动调节系统也可以用图3所示的方块图来表示。室温就是室内要求的温度参数，在自动调节系统中称为被调参数(或被调量)，用θa表示。在室温调节系统中，被调参数就是对象的输出信号。被调参数规定的数值称为给定值(或设定值)，用θg表示。室外温度的变化，室内热源的变化，加热器送风温度的变化，以及热水温度的变化等，都会使室内温度发生变化，从而室内温度的实际值与给定值之间产生偏差。

这些引起室内温度偏差的外界因素，在调节系统中称为干扰(或称为扰动)，用f表示。在该系统中，导致室温变化的另一个因素是加热器内热水流量的变化，这一变化往往是热水温度或热水流量的变化引起的，热水流量的变化是由于控制系统的执行机构—调节阀的开度变化所引起的，是自动调节系统用于补偿干扰的作用使被调量保持在给定值上的调节参数，或称调节量q。调节量q和干扰f对对象的作用方向是相反的。

4、中央空调系统控制中存在的问题

4.1 被控对象的特点

空调系统中的控制对象多属热工对象，从控制角度分析，具有以下特点[3]：(1)多干扰性

例如，通过窗户进来的太阳辐射热是时间的函数，受气象条件的影响;室外空气温度通过围护结构对室温产生影响;通过门、窗、建筑缝隙侵入的室外空气对室温产生影响;为了换气(或保持室内一定正压)所采用的新风，其温度变化对室温有直接影响。此外，电加热器(空气加热器)电源电压的波动以及热水加热器热水压力、温度、蒸汽压力的波动等，都将影响室温。

如此多的干扰，使空调负荷在较大范围内变化，而它们进入系统的位置、形式、幅值大小和频繁程度等，均随建筑的构造(建筑热工性能)、用途的不同而异，更与空调技术本身有关。在设计空调系统时应考虑到尽量减少干扰或采取抗干扰措施。因此，可以说空调工程是建立在建筑热工、空调技术和自控技术基础上的一种综合工程技术。

(2)多工况性

空调技术中对空气的处理过程具有很强的季节性。一年中，至少要分为冬季、过渡季和夏季。近年来，由于集散型系统在空调系统中的应用，为多工况的空调应用创造了良好的条件。由于空调运行制度的多样化，使运行管理和自动控制设备趋于复杂。因此，要求操作人员必须严格按照包括节能技术措施在内的设计要求进行操作和维护，不得随意改变运行程序和拆改系统中的设备。

(3)温、湿度相关性

描述空气状态的两个主要参数为温度和湿度，它们并不是完全独立的两个变量。当相对湿度发生变化时会引起加湿(或减湿)动作，其结果将引起室温波动;而室温变化时，使室内空气中水蒸气的饱和压力变化，在绝对含湿量不变的情况下，就直接改变了相对湿度(温度增高相对湿度减少，温度降低相对湿度增加)。这种相对关联着的参数称为相关参数。显然，在对温、湿度都有要求的空调系统中，组成自控系统时应充分注意这一特性。

4.2 控制中存在的主要问题

目前中央空调系统主要采用的控制方式是pid控制，即采用测温元件(温感器)+pid温度调节器+电动二通调节阀的pid调节方式。夏季调节表冷器冷水管上的电动调节阀，冬季调节加热器热水管上的电动调节阀，由调节阀的开度大小实现冷(热)水量的调节，达到温度控制的目的。为方便管理，简化控制过程，把温度传感器设于空调机组的总回风管道中，由于回风温度与室温有所差别，其回风控制的温度设定值，在夏季应比要求的室温高(0.5～1.0)℃，在冬季应比要求的室温低(0.5～1.0)℃。

pid调节的实质就是根据输入的偏差值，按比例、积分、微分的函数关系进行运算，将其运算结果用于控制输出。现场监控站监测空调机组的工作状态对象有：过滤器阻塞(压力差)，过滤器阻塞时报警，以了解过滤器是否需要更换;调节冷热水阀门的开度，以达到调节室内温度的目的;送风机与回风机启/停;调节新风、回风与排风阀的开度，改变新风、回风比例，在保证卫生度要求下降低能耗，以节约运行费用;检测回风机和送风机两侧的压差，以便得知风机的工作状态;检测新风、回风与送风的温度、湿度，由于回风能近似反映被调对象的平均状态，故以回风温湿度为控制参数。

根据设定的空调机组工作参数与上述监测的状态数据，现场控制站控制送、回风机的启/停，新风与回风的比例调节，盘管冷、热水的流量，以保证空调区域内空气的温度与湿度既能在设定范围内满足舒适性要求，同时也能使空调机组以较低的能量消耗方式运行。pid调节能满足对环境要求不高的一般场所，但是pid调节同样存在一些不足，如控制容易产生超调，对于工况及环境变化的适应性差，控制惯性较大，节能效果也不理想，所以对于环境要求较高或者对环境有特殊要求的场所，pid调节就无法满足要求了。

对于像中央空调系统这样的大型复杂过程(或对象)的控制实现，一般是按某种准则在低层把其分解为若干子系统实施控制，在上层协调各子系统之间的性能指标，使得集成后的整个系统处于某种意义下的优化状态。在控制中存在问题主要表现在：(1)不确定性

传统控制是基于数学模型的控制，即认为控制、对象和干扰的模型是已知的或者通过辩识可以得到的。但复杂系统中的很多控制问题具有不确定性，甚至会发生突变。对于“未知”、不确定、或者知之甚少的控制问题，用传统方法难以建模，因而难以实现有效的控制。

(2)高度非线性

传统控制理论中，对于具有高度非线性的控制对象，虽然也有一些非线性方法可以利用，但总体上看，非线性理论远不如线性理论成熟，因方法过分复杂在工程上难以广泛应用，而在复杂的系统中有大量的非线性问题存在。

(3)半结构化与非结构化

传统控制理论主要采用微分方程、状态方程以及各种数学变换作为研究工具，其本质是一种数值计算方法，属定量控制范畴，要求控制问题结构化程度高，易于用定量数学方法进行描述或建模。而复杂系统中最关注的和需要支持的，有时恰恰是半结构化与非结构化问题。

(4)系统复杂性

按系统工程观点，广义的对象应包括通常意义下的操作对象和所处的环境。而复杂系统中各子系统之间关系错综复杂，各要素间高度耦合，互相制约，外部环境又极其复杂，有时甚至变化莫测。传统控制缺乏有效的解决方法。

(5)可靠性

常规的基于数学模型的控制方法倾向于是一个相互依赖的整体，尽管基于这种方法的系统经常存在鲁棒性与灵敏度之间的矛盾，但简单系统的控制可靠性问题并不突出。而对复杂系统，如果采用上述方法，则可能由于条件的改变使得整个控制系统崩溃。

归纳上述问题，复杂对象(过程)表现出如下的特性： ·系统参数的未知性、时变性、随机性和分散性;·系统时滞的未知性和时变性;·系统严重的非线性;·系统各变量间的关联性;·环境干扰的未知性、多样性和随机性。

面对上述空调系统的特性，因其属于不确定性复杂对象(或过程)的控制范畴，传统的控制方法难以对这类对象进行有效的控制，必须探索更有效的控制策略。控制策略的选取

对于复杂的不确定性系统而言，由于被控对象(过程)的特性难于用精确的数学模型描述。用传统的基于经典控制理论的pid控制和基于状态空间描述的近代控制理论方法来实现对被控对象的高动静态品质的控制是非常困难的，一般都采用黑箱法，即输入输出描述法对控制系统进行分析设计，大量引入人的能量与智慧、经验与技巧。控制器是用基于数学模型和知识系统相结合的广义模型进行设计的，也就是说对不确定性复杂系统的控制一般采用智能控制策略[5]。这类控制系统具有以下基本特点：

(1)具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的“智慧”;

(2)是能以知识表示的非数学广义模型和以数学描述表示的混合过程，采用开闭环控制和定性及定量控制相结合的多模态控制方式;

(3)具有变结构特点，能总体自寻优，具有自适应、自组织、自学习和自协调能力;

(4)具有补偿和自修复能力、判断决策能力和高度的可靠性。

智能控制策略的突出优点是充分利用人的控制性能，信息获取、传递、处理性能的研究结果和心理、生理测试数据，建立控制者—“人”环节的模型，以便与被控制对象—机器的模型相互配合，设计人机系统，为系统分析设计提供灵活性。例如，当建立被控制对象模型很困难时，可以建立控制者模型，如建立控制专家模型、设计专家控制器等;当建立控制者模型很困难时，可以建立被控制对象模型;而设计被控对象模型有困难时，又可建立“控制者—被控制对象”的联合模型，即控制论系统模型，如“人—人”控制论系统的对策论模型。

由于现代传感变换检测技术和计算机硬件相关技术的发展基本上已经妥善地解决了控制系统中的硬件问题，难点在于信息的处理和信息流的控制，因此其控制目标的实现和控制功能的完成往往采用全软件方式。不同的控制策略所构造出的算法其复杂程度、鲁棒性、解耦性能等差别是很大的，在技术实现上软硬件资源成本也不同，人们期待的是成本最低的控制策略，在这方面仿人智能控制[6]策略具有其独特的优势。仿人智能控制是总结、模仿人的控制经验和行为，以产生式规则描述人在控制方面的启发与直觉推理行为，其基本特点是模仿控制专家的控制行为，控制算法是多模态的和多模态控制间的交替使用，并具有较好的解耦性能和很强的鲁棒性。从复杂系统控制工程实践的经验看，选取仿人智能控制策略还是明智之举。除了仿人智能控制策略，还有模糊控制策略、专家系统控制策略等。工程实现与监控信息平台的选择

大型复杂系统控制的工程实现中除了低层的ddc控制外，由于各子系统需要结集协调，有大量的信息需要实时处理和存储。从控制论层次考虑，无论管理信息还是控制信息，控制的本质都是对信息流的控制和信息的处理，因此信息平台的选取是至关重要的，应从系统工程角度妥善处理工程实现问题，既要使建设系统的软硬件成本最低，又要考虑系统运行维护升级换代及扩展与发展的长期效益，对系统进行优化配置，保证系统的长期可靠稳定运行。硬件固然是控制系统实现的基础，但在大型复杂系统控制中强调的应不再是硬件，如传感装置、仪器仪表、传动装置、执行机构等，应改变某些由于技术背景等原因造成的轻视软件重硬件的倾向，避免因信息平台选取不当而形成大量的自动化“孤岛”，给企业的信息化留下隐患，使大量的宝贵信息资源沉淀、流失。

目前市场上可供使用的国内外工业控制组态软件不少，但用于大型复杂系统未必都那么合适。事实上，各软件厂商在设计系统时各有侧重，实现技术与设计方案也各有自己的鲜明特点，都是为了解决自动化控制问题提供手段与方案，但解决问题的深度和广度是有较大差别的，这正是设计中有待解决的问题。结束语 由于中央空调系统在楼宇自动化系统节能中占据的特殊地位，显示出了对中央空调系统控制模式进行研究的重要意义。本文针对该系统温、湿控制问题进行了较为详细地分析，并介绍了智能控制策略的突出优点，为同类系统的设计提供了有益的帮助。

第四篇：机房监控系统设计方案

1.1 机房监控系统 1.1.1 系统简介

艾勒普监控系统被广泛应用于机房监控、通信基站的动力及环境监控、无人值守现场的环境及安防监控，例如电信基站环境监控、电力通信站环境监控、校园/企业网络机房监控、银行和证券数据机房环境监控、军械和弹药仓库的环境监控等。

它的功能是采集并记录现场的各种需要关心的环境参量，例如红外、门禁、烟感、温度、湿度、电压、电流、电磁干扰等。它由传感器和数据处理单元组成，还具有网络通讯的接口。

艾勒普网络型监控系统作为新一代环境、动力、安防应用具有同以太网或因特网无缝连接的功能。艾勒普网络型监控系统成功应用了嵌入式Internet技术，使得TCP/IP和Ethernet可以稳定可靠地应用到重要监控现场。

1.1.2 设计原则

从实际出发，在有限的预算下，追求最高的性能。在重要的机房，采用嵌入式网络型监控设备，辅以传感器，组建综合监控管理系统具有较好的成本优势，其建设成本远远低于采用传统ＰＬＣ模块，工控组态软件之和；建设周期只有传统方案的１／４；系统维护成本只有传统方案的１／２。

1.1.3 系统的先进性、稳定性和安全性

1.1.3.1 网络化存储和跨网络平台访问

艾勒普网络型监控系统可以同时采集温度、湿度、电压、电流、烟雾、水禁、红外、门禁等状态参量，采集的数值在浏览器界面上动态地显示出来。由于艾勒普有可扩展的传感器接口，用户可以自由定义。艾勒普独有的内嵌Web Server可允许用户通过PC的IE浏览器或其他标准的浏览器访问艾勒普监控系统的网页来观察远端的情况，而不需要额外的软件。当参量达到警告值时，页面自动图形显示报警提示。网络管理员可以在界面上设置被测参量的变化范围、报警上下限数值、IP地址、监测时间间隔、在修改监测量的上下限时，修改人被同时记录。1.1.3.2 实时监测

艾勒普网络型监控系统具有网络数据传输接口，可以通过IP数据包传送网络数据。监控系统将采集的数据以报告的形式传送回来，这样远程计算机可以将数据存入数据库，利用数据库访问进行数据计算、整合和存储。1.1.3.3 简单和安全的使用

对艾勒普网络型监控系统的配置和管理可以通过浏览器进行，用户不需要安装额外的软件。通过简洁的网页，用户就可以进行配置，简单易用，节省安装维护人员。用户可配置仪器的IP地址、网关地址、子网掩码、数据端口等设置。为了满足数据安全性的需要，艾勒普提供了密码机制，管理员必须通过密码才能访问网页进行修改和配置。为了防止网络病毒的攻击和网络数据干扰，艾勒普设计了特有的包过滤功能和抗病毒机制，保证高可靠度的网络传输.另外，艾勒普实现了处理器监控机制，可以监视自身的运行状态，必要时采取安全处理措施，保障系统稳定可靠运行。1.1.3.4 支持标准智能／通用传感器

艾勒普是一种基于IEEE1451标准的网络传感器适配器和传感器与微处理器的数字接口集成化单元，具备完善的和通用性很强的二次开发性能。艾勒普网络型监控机提供了业界通用的传感器接口，可接入各种类型的传感器：

 模拟线性接口的传感器；

 TTL或干/湿式输入接口的状态传感器；  艾勒普监控机可采集和控制的量有：



温度、湿度、压力、流量、风速； 

交/直流的电压、电流、功率； 

红外双鉴、红外对射； 

水禁检测、门磁检测；



烟雾检测、煤气检测、水位检测；



烟雾排风扇、防火隔离电闸门、紧急备用电源、紧急照明、电子阀门；

1.1.4 系统配置与组网结构图

该系统采用二∕三级结构的TCP/IP内部局域网结构； 监控服务器安装在监控中心（可选配大屏幕监视器）；

嵌入式网络型监控设备分别安装在机房现场，与现场设备的各种采集点传感器、电源、空调等相连（采用艾勒普网络型数据采集服务器）； 软件采用B/S结构（IE浏览器），具有界面友好、实时性好、人工干预少、使用简单方便等优点。

组网传输方式:  各机房的动力环境监控和视频监控采用TCP/IP协议通过以太接口接入内部局域网；

 视频传输采用MPEG4压缩格式的组播方式；  电源、空调、ups等设备监控:  智能设备类：机房内采用协议转换器与各种智能设备之间通过RS485/232网络连接，采用主从方式通过各种通讯协议相互通讯，取得各设备的实时数据，为保障系统实时性，系统采用多线程方式，同时与各端口的设备通讯，便于对事件的即时响应。（要求用户提供原厂家设备的接口定义、随机监控软件和正确的通信协议）；  非智能设备类：通过报警干接点接口和各种模拟变送器直接接入监控主机的遥信、遥测接口；

1.1.5 机房监控主要设备

网络型动力环境智能监控艾勒普

产品特点：

 提供开放的软件接口，便于与第三方软件无缝集成  功能特性：

 组网方式：基于IP的局域网、广域网、因特网、ADSL、E1、无线以太网等

 基于WWW浏览器，采用B/S、或C/S结构  用户权限管理，安全，保密，可靠

 支持紧急事件告警（当传输通道正常时，监控告警响应时间、数据响应时间、命令执行响应时间不超过10秒，故障告警准确率99.999%。） 报警方式：本地声音，中心通过寻呼机，移动电话，手机短信，电子邮件、网管平台广播或监控中心声音报警

监控主机包括以下几种接口：通信接口、遥测接口、遥信接口、遥控接口等。通信接口提供一个以太网接口，在内部CPU的控制下与本地监控中心的通信服务器通信。协议转换器提供RS232/422/485接口，用于与其他的系统通信，如智能空调、智能电源等。

遥测接口主要采集模拟的量包括：机房温度、湿度，电池电压、电池工作电流、漏电电流，电源系统的工作电压、工作电流，设备温度，交流电源电压、电流、漏电电流，烟感工作电流等。采用10位A/D转换，精度高，通过软件的处理可以达到非常准确的结果；对于交流电源的参数采集还可以通过互感器直接采样，通过数学模型计算出交流参数。

遥信接口主要采集开关量，主要包括电源跳闸、合闸、各种开关的通断、设备的投入与推出、进水告警、门窗开关状态告警、门禁系统告警、强行闯入告警、消防系统报警等等。遥信模块还可以用来测量电网的频率。遥信接口采用光电隔离输入，抗干扰性能好，容易接线。

遥控接口主要是遥控灭火、防湿、电源电网的管理、空调远程的开关等。遥控的工作模式采取两步完成，第一步选中要控制的对象，并返回对象选中与否的信息，第二步确认执行，这样大大提高了遥控的可靠性，比如控制电源系统；也可以直接工作，比如控制路由开关。

1.1.6 网络化动力环境集中监控软件ALP2000 采用ALP2000监控系统，系统远端与本地显示界面一致，可以管理各种智能设备，扩展性好；显示和处理完全分离，稳定而高效；所有操作可以在远程桌面上完成，使用方便；提供基于WEB的远程访问功能，便于随时随地了解机房运行状态；提供完整的二次开发功能。

实现多种报警方式，包括：语音、光、局域网、电话（传呼）报警等。须具有严密的权限管理功能，可设定不同管理人员的浏览和操作权限。

实现远程监控，包括：局域网监控，拨号监控。管理人员可以在网络的任意位置，通过浏览器查看重要区域的实际状况，同时视频系统还具有移动报警和触发报警功能，监视区域一旦有人员活动，或者探头报警，即启动录像，记录整个过程。

系统成熟、可靠性高、功能完善、易于维护，监控界面要友好，操作简单，整个系统考虑可扩展性；便于增加监控对象。

系统采集、专家诊断远传功能，WEB界面监控管理,具备无人职守条件。本机房监控系统可以兼容东至公司大楼的监控系统，可以纳之为一个平台，并预留其它今后可能新建类似机房的监控系统接口。

2、动力环境监控系统软件要求

◇Win2000 professional中文版和Win2000 server中文版或WindowsXP professional---用于安装“MacroView”服务器软件

◇Windows® 2000或Windows XP---用于报警客户端WEB模式的设备和现场监控管理。

◇SQL Server 2000专业或标准版 ◇IIS 5.0（完全安装）◇IE 6.0 1.2 系统优化说明

我方通过招标文件的阅读，并经现场勘查测量，对机房中使用的装修面积、管线桥架数量进行了仔细的计算（详见机房深化图纸），在深化清单最中将部分装修材料、电缆、电管等数量进行了合理的优化。

第五篇：办公室监控系统设计方案

办公室监控系统设计方案

第一章 概述

近年来，随着电子技术的不断发展，信息技术的浪潮正在冲击和改变着人们传统的思维方式、工作方式及当今社会的各个领域.随着人们对现代化安全防范系统需求的不断增长，建设一套安全、高效、配置合理的安全防范及电视监控系统已经成为办公室监控现代化管理中不可缺少的组成部分。本着高水准、高质量，提高产品的性能价格比，在设计上充分体现建设者的意图，根据各种不同场所的需要，从办公室的具体实际出发，做到配置合理，留有扩展余地，技术先进，性能价格比高，确保系统性能高质量，高可靠性.并考虑到今后使用者的维护、使用、保养的方便性，结合贵单位要求，设计了本方案.1.2 建设宗旨

结合建筑交易中心监控的实际需要，我们提出以下几条设计原则： 综合考虑各子系统，保证系统安全可靠，性能价格比最优，综合优化配置.1.3 基本思路

采用计算机多媒体技术、视音频技术、现代通信技术、自动控制技术等，形成多功能、综合性的智能化监控系统.首先在设计上要保证安全防范系统的先进性，但在具体实施时又要本着经济、实用、合理、可靠的原则来配置系统的硬件和软件，同时系统所配置的硬件和软件必须是模块化的、开放式的结构，具有一定的扩展冗余，以便今后扩展.为贵单位提供24小时的全程监控；保证图像清晰，信号传输准确可靠；所录图像防止改动；保证图像实时，优质；保证整个系统稳定，控制可靠，昼夜持续工作；在保证以上几项前提下，精心选型，科学配置，降低造价.第二章 系统功能

闭路电视监控系统简介

闭路电视监控系统简称CCTV系统，是时代发展的产物.当今CCTV系统采用了4C技术，即控制技术、显示技术、通讯技术和计算机技术.这些高新技术的应用，使电视监控系统技术上了一个新台阶.它使管理者坐在控制室中就能控制前端的设备，观察和监听各个会议室的活动情况，为管理者提供了临场视觉效果，为监控范围内各种设备的运行和人员活动提供了较为直观的监视手段.因此，CCTV监控系统已成为企业现代化管理中不可缺少的组成部分.电视监控系统的优越性

效率高：系统可以长时间连续运转，更充分的利用现代网络技术，实现信息共享，提高管理水平和工作效率，节省了大量的人力物力.可靠性高：信息采集和处理，以及数据的传输，设备的控制，全部由系统实现，减少了过去人为造成的过失.便于记录：系统可以把摄像机获得的图像信号用专用存储设备进行长时间连续记录，以供日后查对.集成化管理：系统可以通过软件或硬件方式与智能化管理的其它部分集成在一起，实现遥测遥控等智能化的功能.电视监控系统的功能特点

本系统采用数字多媒体技术、计算机图像处理技术和高速网络技术，全面实现视音频监控功能.具体功能如下：

专业的监控主机，良好的操作界面，音视频矩阵设备可对云台、镜头等进行控制.控制室设计要先进实用，体现人性化；可编程功能：摄像机、监视器的顺序指定，视像显示顺序指定，云台方位起始位置和俯仰的预定，设定时间和日期，密码等.报警触发、联动功能：报警响应切换摄像机到显示画面，触发云台及摄像机到报警位置.字符叠加功能：可将字符叠加到视频图像，用来指明摄像机号、监视器号.控制功能：控制摄像机的电源开关，云台的上下及左右旋转，镜头的光圈大/小，变焦远/近，聚焦大/小.长时间视频资料保存功能：目前常用的传统型模拟制监控系统采用长延时录像

第三章 系统构成

闭路电视监控系统的主要功能是对现场实况进行监视.它使管理人员在控制室中能观察到所有重要地点的情况，将监测区的情况以图像方式实时传送到管理中心，值班人员通过主控显示器可以随时了解这些重要场所的情况.闭路电视监控系统依结构可分为：摄像、传输、控制和显示记录四部分.各部分之间关系如下图所示.摄像部分：是安装在现场的，它包括摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台.它的任务是对被摄体进行摄像，并把获得的光信号转换成电信号.传输部分：把现场摄像机发出的电信号传送到控制室，它一般包括线缆、线路驱 动设备等.显示与记录部分：把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，并且可以 把图像用硬盘录像机保存下来；所以，它主要包括监视器、硬盘录像机等设备.控制部分：负责所有设备的控制与图像信号的处理.在输入与输出之间加上视频 切换设备(视频矩阵)，负责视频信号的切换.设备组成：

(1)前端设备主要有：摄像机、镜头、防护罩、解码器等.(2)传输设备有：视频传输电缆、控制传输线、接线箱等.(3)显示记录设备有：主控显示器、打印机等.(4)控制设备主要有：硬盘录像机、控制软件包等。

.第四章 设计标准

4.1 设计依据 根据某办公室安全防范的不同要求和国家有关法规的要求，我们经过认真研究和分析特设计安全防范系统的建设方案.该系统具有性能稳定、质量可靠、经济实用等特点.且该系统具有方便扩展、与其它数字电子信息系统实现无缝连接的能力.为实现高科技可视化安防系统的管理奠定了基础.依据的相关规范包括：

1.《工业企业通讯设计规范》(GBJ42-81)

2.《工业电视系统工程设计规范》(GBJ115-87)

3.《工业企业通讯接地设计规范》(GBJ79-85)

4.《建筑电器设计规范》(IGI16-83)

5.《中华人民共和国公共安全行业标准》(GA/T 74-94)

6.《工业与民用闭路监视电视系统工程技术规范》(GB50198-94)

7.《安全防范系统工程程序与要求》(GA/T75-94)

8.《电气设备安全设计导则》GB4064

9.《电气设备抗干扰特性》GB4890

10.《电气设备雷击保护导则》GB7450

11.《电力设施抗震设计与规范》GB50260-96

12.《中华人民共和国公共安全行业标准》(GA/T 74-94)

13.《中华人民共和国安全防范工程技术规范》(GB50348-2004)

14.《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94

15.《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-94

16.《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50198-94

17.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

18.《建筑弱电工程设计手册》 4.2 设计原则

4.2.1 监控安全系统要采用当前国际上较先进的技术，所选设备技术性能优良，功能完善，工作稳定可靠，使整个系统在相当长的一段时间内，保持国内外先进水平，本着实用、经济可靠的原则，在节约及降低成本的前提下，使系统发挥最大的作用.4.2.2 监控系统的操作应具有灵活简便，易于掌握的特点，操作人员能够方便地 进行使用及维护，使整个系统发挥最大的功能.4.2.3 系统设计应留有充分的余地，以便今后方便地进行系统扩充，为此，设备 采用模块式结构.在需要时可随时增加视频及其它控制模块，使系统具有灵活的扩展性.4.3 产品选型标准

在设计CCTV安全系统时，应根据设备的使用场所(室内或室外)来选择不同类型的设备.在普通室内环境中，一般采用半球摄像机，这种摄像机美观大方，可作为室内装饰.第五章 系统设计

5.1 用户具体需求

对办公室的出入大门、楼梯口等进行全天候监控，视频图像可在网络上传输，领导在何时何地，都能通过客户端电脑监看现场的情况.5.2前端监控点设计

前端部分主要有各种类型的摄象机组成，它将监控的内容变为图像信号，是整个系统的“眼睛”.它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角度能覆盖或通过云台控制整个被监控的各个部位.根据用户需求，充分考虑了本系统高度的可靠性、先进性、灵活性、可扩充性、易管理性及性能价格比高等优点，并根据所提供的图纸及相关资料，并根据某办公室实际情况及未来的发展趋势，结合相关产品的性能等因素，选择了以下产品.办公室内是职员主要的办公场合，在办公室内安装GST-JK1222R白天可以监控职员上班时的工作情况，作为考勤的重要佐证，晚上可以防盗，有效保护公司贵重资产.5.3传输部分设计

传输部分就是系统图像信号、控制信号等的通道.目前数字监控系统多半采

用视频基带传输方式.如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式.根据各摄像机到监控中心的实际距离，考虑到成本的问题，所有摄像机到监控中心采用同轴电缆传输方式.在500米内采用基带传输方式，即75欧姆128编的视频同轴电缆，保证原始图像信号(从摄像机输出的图像信号)的清晰度和灰度等级没有明显下降等，如果超过五百米，则要增加视频补偿器或都使用其它传输方式，如光纤等.视频线缆选用的SYV-75-5，128编专业视频线，确保视频信号在500米以内的传输质量；

摄像机电源线选用RVV2*1.5电源线；

5.4监控中心设计

监控中心由1台4路PC式硬盘录像机GST-JK1504P、显示视器以及相关的其它设备组成.其工作方式如下：

1、所有视频信号直接进入数字硬盘录像机，进行录像并用显示器监看所有图像.如果要重点监看，可切换单画面显示图像视频，这样，可使监控中心的管理指挥者更加醒目的观看现场情况.图像的选择可由管理人员根据实际需要确定，随时调整更换.2、由于采用了多媒体技术，因而对各路信号均可以将时间、地址等字符叠加在对应的图像上，使监控中心工作人员更加方便确切地掌握监控地点的情况.3、数字硬盘录像机，具有以下功能： GST-JK1504P硬盘录像机系统稳定可靠，纯硬件压缩技术，4路音、视频全实时显示、录像，压缩比大占硬盘容量小，图像清晰度高不丢帧，系统支持WINDOWS2000，稳定性高.操作简便、快捷，界面设计简便直观，操作简单，独特指示灯设计，可以直观提示录像方式和状态.检索多样直观，可按摄像机、日期、时间段进行检索回放，有实时、快进、快退、慢进、慢退、单帧进、退、快速等多种方式.报警设计周全，提供长达999秒的报警预录功能，支持视频丢失报警、视频移动分区报警、传感器报警.报警通知网络分控端.报警信息即时远 程传输，支持电话和传呼多种报警方式.安全保密技术先进，数码流编码处理技术杜绝数据更改，保证数据的严密可靠性；多级用户密码、日志查询和管理功能防止非法操作，支持异常关机后启动自恢复确保数据的完整性.兼容性强，开放式平台设计，支持多协议解码器、快球.网络功能突出，支持PSTN/ADSL/DDN/LAN网络传输，客户端支持IE，具有强大的网络分控功能，网络分控支持50路音、视频同时预览、录像、抓拍、控制，网络分控同时可以监控多达50台DVR；网络级联、网络对话功能，客户端可以同时作为其它分控PC的视频服务器传输视频和对话.主机接入因特网以后，在远程客户端(全国各地，能上网的地方)，通过客户端软件或者IE，输入主机的IP地址后，即可实时监控办公室的视频图像.如果是拔号上网，IP地址是动态的，可通过花生壳(不需任何费用)之类的软件来绑定域名，通过域名来访问主机.如果是内网，可通过路由的端口映射方法来访问.第六章 产品选型

● 控制设备特点介绍：

本系统采用数字多媒体技术、计算机图像处理技术和高速网络技术，全面实现视音频监控功能.具体功能如下： 

图像信号的切换功能.

可编程功能：摄像机、监视器的顺序指定，视像显示顺序指定，云台方位 起始位置和俯仰的预定，设定时间和日期，密码等.

报警触发、联动功能：报警响应切换摄像机到显示画面，触发云台及摄像 机到报警位置，并可提供打印的报警报告.

字符叠加功能：可将字符叠加到视频图像，用来指明摄像机号、监视器号.

控制功能：控制摄像机的云台的上下及左右旋转，镜头的光圈大/小，变 焦远/近，聚焦大/小.

长时间视频资料保存功能：先进的数字压缩式硬盘录像系统，最大的优点 是采用数字磁介质存储，可以保证数据多次复制不失真，而且可以方便地刻录成光盘永久保存，结合自身的需要，还可以将一些重要的视频资料资料刻录下来留档备查.

动态图像网络传输功能：保证传输的速度和传输质量.系统通过视频线和 控制线将主控室及室内、室外各点摄像机等设备连接在一起，形成多级、一体的大型监控系统.

视频信号采集：彩色摄像机分辨率不低于540TVL，并具有电子快门、自动 光圈、背光补偿、自动白平衡等功能.