BA系统的维护

BA系统的维护

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智能建筑中BA系统的维护

BA系统的维护

【摘要】

本文根据笔者多年对BA系统维护的经验，分析了BA系统的维护的必要性，描述了维护的分类和流程，探讨了影响可维护性的因素，并对BA系统维修中经常遇到的问题进行了简单阐述。 Abstract

The article based on the author’s experience of the BA system’s analyse the necessary of the BA system’s

maintenance,describe the sorts and flow of the BA system’s

maintenance.,discuss the factors of maintainability,and describe the usual problems on the BA system’s maintenance. 【关键词】

智能建筑 BA系统的维护 物业管理 Key words

Intelligent Building，Building Automation System’s maintenance，Facility Management

建造智能建筑是对人类工程技术能力的挑战，是人类智能与财力的体现，但是，智能建筑建成后进行管理工作的复杂性及其运行费用的昂贵，更是对建设技术和管理技术的综合考虑。因此，如何充分利用先进的技术手段实现完美的物业设施管理，是业主、管理者与使用者共同的目标。[1]

BA系统作为弱电系统中的一个重要子系统，是“智能建筑”的一个核心支柱系统，其监视和控制着建筑物内的绝大多数的机电设备。而物业管理可以通过BA系统取得大量的资料来分析诊断系统与设备的状态，从而为物业管理提供决策依据。而作为BA系统自己本身的维护和保养，使其维持设备的功能，确保设备的高效率，尽量减少设备的故障，就变的尤为重要。

设备在其生命周期内发生故障的情况可表示为故障“浴槽曲线”，如图一所示，从图可知，采取预防保养可以大大延长设备的使用寿命。[1] 1、只使用不保养；2、事后保养；3、预防保养。

图一 设备故障曲线

目前根据有关资料统计，截至2004年，上海市已建成近千栋智能建筑，但有很多建筑的BA系统应用情况却不容乐观，很多设备已经由调试阶段的自动控制更改成手动控制，完全丧失了BA系统应有的功能。造成这个局面的原因是多方面的，除了BA系统本身设计不合理、缺乏有效的施工过程管理，调试流程不充分之外，缺乏专业的维护和保养也是重要的原因之一。专业的维护和保养包括物业工程部本身的日常使用维护保养和专业维护公司的维护保养服务。本文将仅从专业维护公司的角度探讨BA系统维护的特点、分类、流程，影响可维护性的因素等。 一、 BA系统维护的特点 1、 涉及专业多

由于BA系统监视控制的子系统繁多，包括暖通系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统等，其涉及的专业多，BA工程师需要对被控设备的原理，控制流程都具有较深的理解。并且，BA系统集成性的要求越来越高，BA工程师需要熟悉各种软/硬件接口的相关知识。而在某些控制精度要求高的场合，需要BA工程师具有很深的自控知识来实现控制精度的要求。

而作为BA系统的维护工程师，在纷繁复杂的故障现象中，如何迅速找到故障的所在，并寻找到解决故障的办法，更需要维护工程师具有复合型的知识，丰富的实践经验。 2、 控制的机电设备规模大，种类繁多，构成复杂

随着我国经济实力的提高和迅速增长的市场需求，目前建筑物的体积和面积也越来越大，随之，为了满足建筑物各种功能的需要，建筑物设置了大量的机电设备。BA系统对这些机电设备进行监视和控制，所以，BA系统进行维护的时候尤其要谨慎操作。 二、 BA系统维护的分类

BA系统的维护一般分为以下四种类型： 1、 常规维护

常规维护是定期对BA系统的运行情况进行检查，并对各设备进行表面性检查，并对需要保养的相关设备进行保养。以达到早期发现系统或设备的隐患，防患于未然的目的。 2、 适应性维护

适应性维护是针对用户使用要求上的变化、BA系统监控内容的变化、BA系统使用环境上的变化等进行相适应调整的维护。例如：由于房间功能使用上的变化，需要在空制温度的基础上增加对湿度的控制，那么就需要增加除湿、加湿的设备，而BA系统就需要增加控制这些设备的I/O模块，并增加检测房间湿度的传感器，并重新设计程序，控制房间的温湿度。

3、 临时维护

临时维护包括一般性维护和紧急性维护，一般性故障是指对BA系统的使用不构成关键性影响的故障，可以允许维护方在一定的时间内对系统进行调整和修复。 紧急性维护是对系统的紧急性故障进行维护的过程，一旦发生紧急性故障，维护方应在承诺的时间内到达现场进行处理，所以，在维护保养合同中对紧急性故障进行约定是一个比较重要的条款。一般来讲，紧急性故障是指影响程度到无法使用（或部分丧失使用）BA系统的故障，或者是影响到关键功能实现的故障。其一般包括以下几种故障，BA系统的系统软件及其各子系统主机管理控制程序、时间程序出现异常的故障，系统宕机、通讯中断等故障。现场DDC控制器出现异常的故障。现场各子系统关键部位传感器或执行机构异常的故障。 4、 系统性维护

系统性维护是对BA系统进行全面的检测、调整的服务。其实质是对整个系统的功能进行全面的测试，相当于一次简化的系统调试过程。每年系统性维护的最佳时间应在暖通过渡季节，（转换制冷/热之前）。其检测内容包括如下1）、检查站主机的硬件，是否完好。软件模块是否能正常使用，各种功能使用正常。2）、检查DDC工作是否正常，各输入输出模块工作是否正常，检查DDC接线端子是否有松动情况。检测DDC工作环境是否符合要求。3）、使用相关仪器检测传感器精度是否在误差范围内。检查执行机构是否能够按照指令平滑、准确执行指令。4）、检查BA系统在各现场配电箱内接线情况。5）、检测各主要软件功能是否能够实现，控制流程、联动关系、控制精度是否符合要求。

系统性维护对提高BA系统的使用寿命，保证BA系统的正常使用具有关键性作用。 三、 影响BA系统可维护性的因素

影响BA系统可维护性的因素有以下几个方面。 1、 BA系统设计与施工的质量

由于前期设计或施工上的先天不足造成后期使用的时候无法进行维护。所以，在前期设计和施工的时候除了考虑正常的因素以外，还要特别考虑以后的可维护性。例如：空调自动调节水阀是需要经常维护的设备，据统计，控制系统的故障大约有60％—70％来之自动调节阀[2]，而有的项目在设计的时候，仅考虑的成本和空间的问题，未为自动调节阀设置旁路装置，造成在以后自动调节阀损坏的时候，此空调设备就无法正常使用，造成维护上的被动。 2、 BA系统调试质量

BA系统调试的质量直接影响到以后系统的使用和系统的可维护性。如果BA系统建设方在调试的过程中因成本、工期、调试人员水平、责任心等种种问题，造成调试过程不充分，埋下了隐患，从而将造成可维护性的下降。例如，笔者就曾经犯过这样一个错误，在编写两台潜水泵一用一备，高液位启动泵，低液位停止泵的这样一个简单程序的时

候，在累计一台水泵运行时间上的程序上，未用鼠标把累计选项选上。造成程序一直启动一台水泵，没有实现轮换的功能，最后，在系统运行半年以后，才被值班人员发现，此时，未运行的那台水泵已经绣死。 3、 竣工文档的质量

竣工文档是维护时的重要依据。如果，竣工文档不准确，或者不完全的话，那么将对维护造成很大的影响。所以在竣工验收的时候，核对竣工文档的准确性是非常重要的事情，因此在竣工验收的时候物业公司的参与是非常必要的。而竣工文档是否齐全，也是核对的内容之一。BA系统的竣工文档至少应包括以下内容：系统说明，系统原理图，系统拓扑图，安装大样图，建筑平面管线图，DDC箱接线图，相关被控设备配电箱接线端子表，相关软件接口（网关）数据格式说明书，点数表，系统设备中文说明书，软/硬件配置说明书，系统中文操作说明书、DDC系统源程序。 4、 维护文档

维护文档作为竣工文档的延续，也是维护时的一个重要依据。通过维护文档，维护人员可以知道，本系统经常出现故障的地方所在，以前维护的时候做了那些改动，使维护工程师可以迅速找到故障所在位置及其原因，缩短检查故障的时间，从而使维护具有可追溯性。维护文档包括报修单、维修文档和保养文档等。一般性维护的报修单事先填写完毕，而紧急性维护的报修单可事后填写，首先保证第一时间维护方工程师到达现场处理问题。报修单一般应包括以下内容，维护保养的项目名称，维护方公司名称，发生故障时间，地点，现象，故障类型（一般性、紧急性），要求多长时间解决问题，报修人名称、联系电话，物业公司领导签字等。维修文档应包括以下内容，维护保养的项目名称，维护方公司名称，维修起止时间，具体维护地点，相应报修单编号，维保工程师名单，物业配合人员名单，故障类型，故障现象描述，解决故障详细过程，BA系统维修后操作注意事项，物业公司领导签字等。保养文档应包括以下内容，维护保养的项目名称，维护方公司名称，保养工程师名单，物业配合人员名单，保养类型，保养内容，保养中发现的问题内容，发现的问题解决过程，BA系统在保养后操作注意事项，物业公司领导签字等。

5、 DDC源程序的开放性

DDC源程序开放与否直接影响到BA系统是否可以进行不同类型的维护。如果没有DDC的源程序，那么维护方将无法进行很多类型的维护，只能做简单类型的维护。所以，在采用某些组态软件和操作软件相分离的厂商的项目上，取得组态软件和DDC源程序是提高BA系统可维护性的关键所在。 6、 是否由建设方进行维护保养

一个建筑项目的实施是一个具有很长周期的过程，建设方的工程师在这个周期中从设计、施工、调试到竣工验收过程，从始至终参与其中，对BA系统及其控制的设备可以说了如指掌，并对很多的问题的出现的来龙去脉了解的比较清楚。所以，一般来讲，除非出现特殊情况，建议物业公司，在BA系统免费维保期满以后，继续采用建设方公

司，来进行本系统的维护和保养。 五、 BA系统维修中常见问题

由于BA系统维护自身的特点，所以BA系统的故障现象和类型是多种多样的，本节将只是简单的探讨BA系统维修中可能经常遇到的问题。 1、 软、硬件配置错误

由于操作人员无意中更改造成BA系统的无法运行是一个常见的现象。所以，做好软、硬件配置的原始存档是至关重要的。 2、 线路故障

施工质量差，造成线路在接线端子上脱落和虚接。 3、 DDC I/O模块损坏

因外部环境的变化，造成DDC I/O模块的损坏。如：被控配电箱更改接线，造成220V串入DI模块，就会烧坏DI模块。 4、 DDC程序故障

由于DDC程序的适应性较差，当外部应用环境发生变化时，DDC程序无法适应相关的变化，造成故障，此时就需要更改DDC程序的设计来适应相应的变化。 5、 自动调节机构的故障

自动调节机构的故障在自控系统故障中所占比例较高，其常见故障类型有执行器电源故障、阀芯故障、阀杆滞涩、调节风阀和调节阀锈蚀、电磁阀故障等。 6、 传感器故障

系统运行时间较长后，风温度传感器结垢会造成风温不准。冷热源系统上安装的水温度传感器，在夏季的时候，由于室外温度很高，而水温度传感器只有10度左右，常由于水温度传感器与外界的封口不严密，造成空气中的水蒸汽冷凝在水温度传感器的管道内，就会造成水温度传感器测温不准，这是个比较典型的维护问题。解决办法就是对水温度传感器的封口进行特殊处理。 7、 电磁干扰

电磁干扰是一个比较难解决的维护问题。因为其造成的故障忽有忽无，忽强忽弱，按照常规思路进行解决往往得不到理想得结果。

BA系统是处在空间电磁场的包围中工作的，电磁干扰来源于变配电系统的变压器、输配电线路、变频器、驱动各种机械的电动机、电焊机等。现场使用的传感器、变送器，经

传送线将信号送入DDC控制器。在信号传输过程中，有可能叠加上由电磁场形成的干扰信号，一起沿通道进入DDC，信号到一定程度就会影响测量精度，严重时会造成控制的失误。[2]解决干扰的问题从两个方面着手，一是在电源系统抑制干扰，一个是在模拟量输入通道上进行抑止。

由于笔者的水平有限，撰写本文起到抛砖引玉的目的，有任何不当之处，敬请本专业从业人员和专家批评指正。 台达，欧姆龙，博大，Vicor

消防控制通常情况下输出模块均为DC24V

以下控制通常情况下输出模块均为AC24V(例:海湾HW-BS5000楼宇自动化控制系统通用型)

DCS--集散控制系统

BAS--Building Autocontrol System 智能楼宇控制系统 FCS--现场总线控制系统

BA系统在楼宇建筑系统要与众多机电设备进行联机控制才能完成相应的功能,这些机电设备必须满足BA系统的特定要求,才能达到控制目的.为此对这些联机电气设备提出具体要求:

对各种动力控制柜的要求: 1. 动力控制柜主要包括:

1) 空调机与新风机组的送风机动力控制柜; 2) 冷冻泵,冷却泵及冷却塔风扇的动力控制柜; 3) 生活水泵及污水泵的动力控制柜; 4) 电梯的动力控制柜； 5) 照明控制柜。

2. 在这些动力控制柜中必须有手动/自动转换功能, 即在手动状态下只能通过手动按钮就地操作被控设备的起.停. 此时BA系统的自动控制不起作用. 在自动状态下手动操作不起作用, 只能通过BA系统的自动控制信号操作.

3. 各种动力控制柜要给BA系统三种“无源”状态信号：

1） 设备运行状态信号： 取自主交流接触器的辅助常开接点；

2） 设备故障报警信号： 取自热继电器的辅助常开接点；这里需说明一点, 如果选用的热继电器只有三个辅助接点, 这时公共点与常开接点不能直接采用. 因为这是“有源” 接点, 必须用中间继电器转换一下, 用中间继电器的常开接点送出, 作为设备故障报警信号送给BA系统.

3） 手/自动状态信号: 在转换开关打到自动控制状态下, 应给BA系统一组“无源” 常开接点, 取自转换开关本身的辅助接点或另加一个中间继电器均可.

4） 强调提出上述三个信号一定是“无源”接点, 千万不能将带有220V 电压的接点信号送给BA系统. 一旦发生, BA系统的输入模块将被烧坏.

5） BA系统送给各种动力控制柜的起停信号是“无源”接点, 即所谓的”干接点”,接点电压应按220VAC考虑。

6） BA系统与各种动力控制柜互有信号往来. 双方的交接面是设在动力控制柜中的一组专用接线端子, 接线端子要有明显接点内容标志. , 并约定如下:

7）BA系统的端子应做成的端子排。

BA系统对主变电室高、低压开关柜的监控接口要求

BA系统中包括对变电所高、低压柜的监测。现将有关开关柜都监测哪些开关量、哪些模拟量供有关设计人员在对开关柜加工定货交底时予以考虑留出必要位置和接口。现汇总如下：

1、 高压进线柜：

1） 运行状态信号（开关量） 必须是“无源”常开接点

2） 故障报警信号（开关量）

3） A相电压、B相电压和C相电压检测（模拟量） 4） 有功功率 模拟量

5） 功率因数 2、 高压出线柜： 1） 运行状态

均为开关量，要求同上 2） 故障状态 3、 高压联络柜： 1） 运行状态 2） 故障状态

4、 变压器的温度检测（模拟量） 5、 低压进线柜： 1）运行状态 开关量

2）故障状态 3） 电压检测 模拟量

4） 电流检测 5） 有功功率 模拟量

6） 功率因数 6、 低压出线柜： 1） 运行状态

无源常开接点（开关量） 2） 故障状态

3） A相、B相及C相电压（模拟量） 4） A相、B相及C相电流（模拟量） 5） 有功功率（模拟量） 7、 低压联络柜： 1）运行状态 开关量

2） 故障状态

对于模拟量的检测，必须加装各种电量变送器，如电流变送器、电压变送器等。将各种电量变送器集中安放于变送器箱，有关设计人员应考虑在高、低压开关柜中为BA系统预留接线端子和为电量变送器的预留工作电源