2. 水电气化子系统介绍：给排水、电气、燃气与暖通空调

在BMS（楼宇管理系统）集成中，水、电、气、暖四大子系统是监控与节能调度的核心对象。本章逐一拆解各子系统的物理组成、关键设备及BMS监控点位，为后续报警联动配置奠定基础。

2.1 给排水系统

给排水系统负责楼宇的生活供水、消防供水及污水排放。BMS监控的重点在于保障水压稳定、防止泄漏及自动控制水泵启停。

2.1.1 系统组成

• 给水部分：市政引入管、生活水箱/水池、变频恒压供水泵组、气压罐、阀门组。
• 排水部分：集水坑、潜污泵、液位传感器、止回阀、排水管道。
• 消防部分：消防水池、消火栓泵、喷淋泵、稳压泵、电接点压力表。

2.1.2 BMS监控对象与点位

监控对象	传感器/执行器	监控参数	控制功能
生活水箱	液位变送器	液位高度 (m)	低液位报警、补水阀联动
变频供水泵	变频器+压力传感器	出口压力、频率、运行状态	恒压PID调节、轮泵切换
集水坑	浮球液位开关	高/低液位	超高液位启动潜污泵
消防泵	电接点压力表	管网压力	压力低自动启泵、反馈状态

2.2 电气系统

电气系统是楼宇的动力心脏，涵盖高压配电、低压配电、应急电源及末端配电。BMS需实时监测电能质量、负荷分布及开关状态。

2.2.1 系统组成

• 高压侧：10kV进线柜、变压器、高压环网柜。
• 低压侧：低压进线柜、电容补偿柜、馈线柜、母联柜。
• 应急电源：柴油发电机、ATS（自动转换开关）、UPS（不间断电源）。
• 末端配电：楼层配电箱、照明控制箱、动力配电箱。

2.2.2 BMS监控对象与点位

监控对象	传感器/仪表	监控参数	控制功能
高压进线	综合保护装置	电压、电流、功率、功率因数	过流/速断保护、遥信
低压主开关	智能断路器	分/合闸状态、电流、电能	远程分合闸、过载报警
柴油发电机	发电机控制器	电压、频率、油位、水温	自动启停、并机控制
UPS	UPS监控模块	输入/输出电压、电池容量	电池低压预警、旁路切换

2.3 燃气系统

燃气系统主要用于厨房设备、锅炉及直燃机的燃料供应。安全监控是燃气系统的第一优先级，BMS需实现泄漏检测、紧急切断及用气计量。

2.3.1 系统组成

• 气源部分：市政燃气引入管、总进气阀门、燃气表。
• 管道部分：燃气立管、支管、法兰连接、波纹补偿器。
• 用气设备：燃气锅炉、燃气灶具、燃气热水器。
• 安全装置：燃气泄漏探测器、电磁紧急切断阀、防爆排风扇。

2.3.2 BMS监控对象与点位

监控对象	传感器/执行器	监控参数	控制功能
燃气总管	燃气流量计	瞬时流量、累计流量	超流量报警、计量管理
泄漏探测器	催化燃烧式传感器	燃气浓度 (%LEL)	浓度≥20%LEL 报警，≥40%LEL 切断
紧急切断阀	电磁阀	开/关状态	远程关阀、泄漏联动关阀
防爆排风扇	接触器	运行状态	泄漏联动启动、定时通风

2.4 暖通空调系统

暖通空调系统是楼宇能耗大户，通常占建筑总能耗的40%~60%。BMS通过优化冷热源、输配系统及末端控制实现节能与舒适度平衡。

2.4.1 系统组成

• 冷热源：冷水机组、风冷热泵、锅炉、冷却塔。
• 输配系统：冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、分集水器、膨胀水箱。
• 末端设备：空调箱（AHU）、新风机组（PAU）、风机盘管（FCU）、变风量箱（VAV）。
• 控制系统：电动调节阀、压差旁通阀、温湿度传感器、CO₂传感器。

2.4.2 BMS监控对象与点位

监控对象	传感器/执行器	监控参数	控制功能
冷水机组	机组控制器	供回水温度、蒸发/冷凝压力、电流	台数控制、出水温度设定
冷冻水泵	变频器+压差传感器	频率、压差、流量	压差PID调节、轮泵
空调箱 (AHU)	温湿度传感器、风阀执行器	送风温度、回风温湿度、风阀开度	新风比调节、送风温度设定
风机盘管 (FCU)	电动二通阀、三速开关	阀门状态、风速档位	室温控制、节能模式

2.5 子系统监控对象汇总

下表从传感器类型、执行器类型及典型通讯协议三个维度，横向对比四大子系统，便于后续集成选型参考。

子系统	主要传感器	主要执行器	常用协议
给排水	液位变送器、压力变送器、流量计	变频器、电动阀、潜污泵	Modbus RTU、BACnet MS/TP
电气	多功能电表、电流互感器、综合保护装置	智能断路器、接触器、ATS	Modbus TCP、IEC 61850、DL/T 645
燃气	燃气泄漏探测器、流量计、压力开关	电磁紧急切断阀、防爆排风扇	4-20mA + 干接点、Modbus
暖通空调	温湿度传感器、CO₂传感器、压差开关	电动调节阀、风阀执行器、变频器	BACnet IP、Modbus、KNX