随着建筑业的快速发展，BA设备监控系统通过网络对分布在监控现场的区域进行智能分站(即DDC)连接各种特定的终端设备，实时监控和管理建筑物内各种电气设备（如给排水、电梯、照明等）进行实时集中监控和管理。本文介绍了风机水泵的工作原理和控制要求，最后结合智能控制器提供了专业的解决方案。
BA设备监控系统消防风机水泵智能控制器
风机和水泵是一种广泛应用于工业、农业和生活领域的通用机械。同时，各种设计规范对风机和水泵在施工领域不同场合的控制和保护也有相应的具体要求。随着建筑业的快速发展，建筑自动监控系统（BAS，BuildAutomaticMonitorSystem）也广泛应用于建筑和大型公共建筑建设项目。
采用智能控制器Freescale公司推出32位ColdFireV1内核MCF51EM以256处理器为控制核心，4路16位SAR型ADC，3个SPI、3个SCI和1个I2C接口，3个定时模块硬件，独立的RTC时钟和两个安全的FLASH内存丰富GPIO口，丰富的CPU片山资源保证了模块的可靠性和先进性。
控制器集测量、保护、控制和总线通信于一体，取代了各种保护继电器、电气测试仪器、转换开关、按钮和信号指示灯，集成了直接启动和星三角启动。同时，提供操作次数、操作时间、跳闸事件等重要管理信息的记录。总线通信功能可与管理系统进行数据交换和远程控制，提高建筑智能化水平，简化传统控制柜设计。
2.1控制器的结构
控制器主要由显示控制主体和互感器组成。显示控制主体包括控制面板、人机交互界面、信号处理电路、4-20mA模拟量（水位）信号互感器信号采集、开关状态采集、蜂鸣器报警电路、继电器执行输出机构。互感器采用三位一体的组合结构P10保护互感器。
2.2控制器的功能特性
1）电参量计量：电流、电压、功率、功率因素及电能等。
2)保护功能丰富:过压/欠压、相序、启动加班、过载、欠载(干转)、短路、接地/漏电、堵塞/堵塞、外部故障等。
3)诊断数据丰富:早期报警信息(用于设备早期维护)、时间戳故障记录、回检故障(如启动控制命令后主回路无电流)等。
4)各种信号检测:浮球液位传感器、干簧液位传感器、4-20mA液位变送器、压力、温度等信号。
5)手动/自动模式:手动/自动交替备用压力、温度、水位，支持一台中水位水泵运行，两台高水位水泵同时运行。
6）集成RS485通讯接口，Modbus-RTU通信协议可实现设备的网络运行、后台监控等功能。
7)具有定时启有定时启泵功能的独立定时器。
8）AC/DC电源供给。
国家标准设计图集《常用电机控制电路》（10D303-2)收集了建筑中常用风机的控制电路，列出了排烟风机、单速风机、双速风机，方便电气设计人员设计，提高了工作效率。但随着建筑节能要求和建筑设备监控系统技术规范的出台，原图集分立元件的控制方案不能满足设备升级和监控系统对设备监控内容的要求。
3.1普通风机控制原理
普通风普通风机与电动风阀的联动要求为：所有交流电机应配备短路、接地故障保护，并根据具体情况分别配备过载、断相、低压保护。当风扇启动时，风阀打开：返回手动/自动模式DDC，在自动模式下接收DDC控制信号，保护短路和过载故障，报警指示灯，并将风扇故障信号返回控制中心。
图1普通风机控制电路图
3.2排风兼排烟两用风机控制原理
《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-2008)7.6.第四条:对于突然断电造成的损失大于过载的线路，线路的过载保护应作用于信号而不是断电。有两个过载保护对象：一个是消防设备，即电机；另一个是为这些消防设备配电的线路。控制要求包括:1)当接收到(常闭)命令信号时，允许通过控制面板、现场地箱或DDC控制中心控制风机启停。三地控制权限由控制面板的选择决定。3)平时运行时，如有过载、断相等故障，则保护动作。4)当有消防应急信号或消防中心信号时，必须启动风扇。如果在运行过程中出现故障，只报警，并将报警信号返回控制中心。5）排烟280°防火阀与排烟风机的联动控制，排烟防火阀经常打开，联锁排烟风机关闭，将关闭信号输出到监控中心。图2排风和排烟风扇控制电路图
双速电机广泛应用于排气和消防系统。通常，当排气通风时，风扇低速运行。当发生火灾时，风扇立即转向高速运行。作为排烟风机，控制原理与两用风机相似。双速风机是通风和消防系统的重要设备。其运行和控制质量直接关系到相关系统运行的可靠性。这种设计一般用于人防工程。
图2排风和排烟风扇控制电路图
《国家民用建筑工程设计技术措施》对排水泵的控制要求：公共建筑应以每个生活排水和集水池为单位设置备用泵，平时交替运行。地下室、设备室、车库冲洗地面排水，如有两个或两个以上的排水泵，则无设备泵。集水池应设置水位指示装置，必要时应设置超警水位报警装置，并将信号引入物业管理中心。同时，以下四类建筑应采取消防排水措施：消防泵房、地下室、消防电梯井底、仓库设有消防供水系统。
4.一用一备控制排水(污)泵
图3为排水（污染）泵一备控制电路图、面板手动控制、液位自动控制、液位高度指示、工作状态指示、手/自动模式上传监控中心、自动模式两泵交替运行。如果在消防排水模式下工作，只需通过菜单选择一、二备工作模式，将二号泵备用泵切换到报警，即可满足设计要求，简化电气设计。
图3排水(污染)泵一备控制电路图
4.热水循环泵一用一备
图4为热水循环泵一备控制电路图。智能控制器通过检测外部温度信号启动/停止泵。在远程控制模式下，接收DDC实现热系统的高效控制。
图4热水循环泵一备控制电路图
4.3控制消火栓和喷淋稳压泵的原理
图5为消火栓和喷淋稳压泵直接启动控制电路图。智能控制器通过检测外部压力信号启动/停止泵。当主泵出现过载断相故障时，备用泵投入运行，备用泵过载时只报警不扣。当收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，控制器也会报警。
图5消火栓和喷淋稳压泵直接启动控制电路图
本文从设计依据、控制原理、保护依据等方面分析讨论了建筑风机、水泵设备监控的设计应用，讨论了ARD智能控制器的功能特点和具体用法，列出了智能控制器实现的电气接线图，有利于建筑设备监控系统的设计，为建筑电气设计提供参考。
2015年6期《智能建筑电气技术》。
1中华人民共和国建设部.民用建筑电气设计规范(JGJ16－2008)【S】.北京:2009年中国建筑工业出版社.
住房和城乡建设部.建筑设备监控系统工程技术规范（JGJ/T334-2014）【S】.北京:2015年中国建筑工业出版社.
住房和城乡建设部.消防给水及消火栓系统技术规范（GB50974-2014）【S】.北京:2015年中国建筑工业出版社.
住房和城乡建设部.建筑给排水设计规范（GB50015-2003）【S】.北京:2010年中国计划出版社出版.
5住房和城乡建设部工程质量安全监督部，中国建筑标准设计研究院编制.国家民用建筑工程设计技术措施：给排水【M】.北京：中国计划出版社出版2009.
6中国建筑标准设计研究院编.常用电机控制电路图(10D303-2~3）【M】.北京:2010年中国计划出版社出版.
【7】李炳华.建筑电气新技术的应用【J】.2010(6)智能建筑电气技术