通风空调系统远程监控技术的研究

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　　摘 要：我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。在能源需求中，巨大的建筑规模所产生的能耗总量逐年上升，其中空调系统运行的耗能是惊人的。为达到节能，有必要在借鉴电梯运行管理的远程控制技术基础上，开展研究通风空调系统的远程监控技术，并尽早在行业内推广应用。

　　关键词：系统；远程；监控；应用；

　　随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们对建筑物的功能性要求也在不断扩展，通风空调在建设工程中所占的比例也越来越大。为推动通风空调系统应用技术的发展和安装企业拓展市场的能力，中国安装协会自2005年起，结合建筑业10项新技术中节能和环保应用技术项目的推广工作，在不断增大的通风空调系统运行、维修市场的需求，引导行业内从事通风空调工程安装的企业，延伸通风空调系统的服务范围，从而创造企业新的经济增长点。提高通风空调系统的运行效率，降低能耗，加强设备保养，使系统输送的空气质量符合GB 19210-2003《空调通风系统清洗规范》的规定，这是我们要通过一系列技术研究和改进要达到的目的。

　　1 通风空调系统运行的能耗需求及空气质量已引起社会广泛重视在我国一些大中城市和经济发达的省份，空调负荷已占到夏季高峰负荷的30%，某些地区甚至已经达到40%.对大型公共建筑而言，节能工作的重点是降低运行电耗。有经验表明，通过加强运行管理，可以节能5％～10％；通过提高水泵、风机等设备的运行效率及应用变频调速技术，可节能10％～20％；通过改善设备季节过渡运行方式来避免冷热不均以及增加自动控制系统等措施，还可节能10％～20％。目前我国大型公共建筑虽然已有90％都安装有建筑智能化系统，可以对各种建筑设备运行进行检测和控制。但由于缺乏监察执法机制对其从设计、施工、调试到运行管理的全过程检查以及管理人员能力问题而造成运行管理失控；技术操作人员素质较低导致系统和设备无法处于高效、节能和最佳运行状态等原因，大部分的智能化系统都不能有效地控制能耗，从而不能实现节能效果。

　　近年来尤其是“非典”过后，空调系统运行的安全性能和卫生状况引起了社会各界的关注。卫生部门提出中央空调空气质量的要求；中国建筑科学研究院空气调节所也受建设部委托，出台了空气输送系统的清洗有关标准，明确对系统的清洗要包括风系统中的设备和风管。另外，国家出台的GB50365-2005《空调通风系统运行管理规范》也提出了相应的运行服务管理的要求。

　　2 借鉴的电梯远程监控成熟技术远程监控技术是随着计算机控制技术和通讯网络技术的发展而产生的一种对设备运行状况进行遥控监测的新兴技术，是当前设备运行管理领域的前沿技术。建筑业中首先应用的电梯远程监测技术，经过近五年的应用，已证明在保证满足建筑智能管理系统需求的前提下，还可通过有效的技术手段为政府主管部门和电梯运行管理单位提供及时、准确的电梯运行工作情况，同时还可通过管理中心检查维保点的工作质量、技术水平状况等，从而加强设备维保管理的力度。由于电梯远程监测技术具有可靠的实用性，目前有关部门正组织编制电梯远程监控系统的相关标准， 进一步规范远程监控技术的应用。

　　电梯远程监测技术具备的重要功能有：（1）远程监控管理中心的计算机通过电话网络可随时叫通或自动扫描各分控制中心的计算机，对其工作情况以及现场设备运行状况在图形界面上进行动态实时监控；（2）可根据设备类型不同，显示出多种风格的、有针对性的监控界面；（3）在监控界面上能动态显示运行速度曲线以及动态时序图，使电梯运行品质一目了然，同时通过动态运行曲线对电梯运行状况进行预先分析判断，发现电梯故障隐患，避免重大事故发生；（4）具备电梯故障专家诊断系统，可对各类电梯故障迅速作出判断，并对维修人员排除故障做出提示，维修人员去故障梯之前就已知道该维修的项目，减少了维修服务的成本和时间；（5）对入网电梯可实行24h不间断地监控，发生故障自动向监控中心计算机传送故障数据并以声、光及中文字幕形式报警；（6）电梯发生故障时，现场监控系统可以自动呼叫维修人员并显示电梯编号、故障代码，可实现多级报警；（7）自动生成电梯管理数据库，并可与现有的电梯管理档案数据库进行链接；（8）自动记录每次电梯故障排除时间间隔和统计每台电梯的故障率；（9）按电梯维修保养周期对维修人员到岗情况进行监督，每个周期自动向监控分中心报告；（10）可查询所有被监控电梯的数据库并打印报表；（11）接到用户反映和群众投诉后，可对严重的故障隐患（例如：开门走车、溜车等）及时进行监视或做出诊断，条件许可时能立即控制电梯停止运行，并通报维保单位及有关人员；（12）系统可监控的电梯数量原则上不受任何限制，可实现电梯的大面积联网。

　　3 通风空调系统远程监控技术研究目的与方向探讨通风空调系统在大型建筑中的应用虽然普及，但是不少空调系统作用下的人工环境质量满足不了实际的需求动态。主要原因是由于通风空调系统是由制冷（制热）源、水系统、风系统、末端设备、控制系统等组成，其结构较为复杂，每个系统的运行环境、条件等各不相同，作为一般的设备使用单位，配备的专业人员有限，难以满足项目个体管理的需求和较为繁琐的维护、运行和保养。另外，通风空调运行的巨大耗电量，一直是困扰设备生产厂和用户的难题。可以说，在保持完好的运行功能，适合环境需求的运行控制的前提下，降低能耗是该领域永远的主题。

　　目前，通风空调系统的维修、保养水平及控制能耗降低运行成本、成本核算也逐渐引起政府管理机构、科研单位、业主、运行管理等单位的重视。通风空调系统运行的服务需要大量专业技术保障，技术与服务总是相辅相成的，就每个系统而言，则更需要满足环境需求和设备特性的运行维护技术服务。

　　为了提高节能效果并在此前提条件下保证设备正常运转，已有企业开始将目光瞄准远程控制功能上面。通风空调系统远程监控技术的研究，笔者认为应建立在运行管理基础上，降低运行能耗，确保运行环境的空气质量。该监控技术的应用定位，是作为楼宇设备监控（BA）系统的子系统，首先是服务于楼宇设备监控（BA）系统。在此前提下，远程监控应能监控空调子系统和楼宇设备监控（BA）系统是否正常运行；在运行过程中关于能源的使用是否达到了最佳；系统各设备在运行过程中，根据需求的变化适时调整；故障点的显示及故障点频率；维修记录及配件更换记录；保养记录及运行记录，就使设备运行、维修、保养工作变被动为主动。另外，远程监控系统所独有的故障信息记录数据库功能还能够针对设备运行、维修、保养等为维保中心建立起一套运行、故障及维修的档案库。在具备以上基本功能后，从事设备运行管理的单位可根据最佳服务范围，设立自己的区域“运行、维保中心”。在每个区域“中心”所辐射的范围内，设备运行管理单位从物业管理公司手中承接通风空调系统和电梯的设备运行管理服务，从事运行、维修管理专营业务，配备专门的运行监控管理、维修、保养人员后，实行专业化、标准化的高品质管理。这种新型的通风空调系统运行方式，打破了以往各自为阵的运行维修局面，降低了物业公司的管理成本和运行成本，也可集中精力加强物业的管理。这种服务形式的推动，无疑将有利于通风通风空调系统远程监控技术的研究是当前市场发展的需求空调工程安装企业业务需求的增长。就工程交付程序而言，在空调系统交检完毕后，安装单位还要负责系统的一年运行的服务保证。所以说进入设备运行管理的最佳时间是继续承接设备的运行管理，为业主或物业公司提供理想的服务。安装企业在工程交工验收后，按照实际的功能要求和生产工艺要求，继续承担对通风空调系统的运行进行有效的控制和管理，使其达到既节能又满足建筑功能的合理需要，为业主提供完善的全面的服务。组建区域范围内的设备管理网络的远程监控系统除具备其一般功能外，应满足以下技术条件，这对实现预期的管理目标是至关重要的。

　　3.1 兼容性：要研究通风空调系统的远程监控技术，必须要求远程监控系统的软、硬件对系统中的设备具有很强的兼容性，能满足一定年代生产的、系统中在用的新老各型号设备及各种控制方式。

　　3.2 稳定性：保证通风空调系统的安全可靠运行是从事设备管理工作的出发点和最终目标。远程监控系统作为一套辅助管理系统，能保证该系统的可靠、安全，不能影响运行质量。为此，远程监控系统的软、硬件应能适时保证具有良好的稳定性和信号采集的安全性。

　　3.3 判断准确性：远程监控系统具有对设备运行故障的识别和判断能力，这就要求系统的故障数据库包含系统中设备各类常见的故障。可以提前得知运行设备中的故障信息或预防有可能发生的事故隐患。

　　3.4 易于推广，便于操作：远程监控系统的应用能否大面积推广，成本是重要因素，其安装成本应使用户能在最短的时间内通过节约能源、降低管理费用和维修成本中收回为宜。同时，远程监控系统还要便于操作才能被更多的人接受。随着通风空调系统运行社会化服务管理模式的演变，将大量需要对系统运行、调控、维修管理技术都熟悉的复合型应用人才。由于我国专业设置和企业机制等各种原因，对满足此需求的还具有一定差距。其原因是暖通专业的不太懂制冷设备内部的构造；搞弱电控制的不熟悉暖通技术。这就提出一个专业知识补充的培训话题，要真正提高通风空调系统的安装效率和质量水平，要真正满足通风空调系统运行、维修等管理的需求，就要在我们行业内开展有针对性的培训。培训的内容是将暖通专业知识、弱电专业知识和制冷设备知识这三个专业知识作为相互互补，使从事运行、维修管理的从业人员具有实际管理或操作能力的“三合一”人才，并在培养这种复合型人才的过程中创造安装行业自身的培训品牌。

　　通风空调系统远程监控技术的研究相比较电梯远程监控技术，具有一定的特性和难度，而要尽快完成技术研究，达到大范围的应用推广条件，就要整合关心该项技术的社会力量，开拓思路，走企业、科研、院校紧密结合的道路，发挥各自优势，从而推动该项技术研究的前进步伐。