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室內恒溫泳池 BA 自控系統優化改造實踐

室內恒溫泳池 BA 自控系統優化改造實踐

——— 破解溫濕度相互對沖、池體結露高能耗的機電自控工程方案
2026/10/20 11:56:50

摘要:游泳館環境屬于強耦合多干擾場景,傳統自控方案常出現除濕、加熱系統邏輯沖突,池廳結露腐蝕、能耗居高不下,運維調試難度大。本文結合現場工程案例,講解恒溫泳池BA自控系統的控制邏輯重構、DDC點位配置、溫濕度防耦合策略、水閥風閥聯動時序設計,分享存量改造分步實施方法,為總包、機電集成商提供可落地的自控改造思路。

一、室內恒溫泳池自控原有系統普遍痛點

室內泳池空間持續蒸發大量水汽,空氣中濕度大、含氯腐蝕性氣體高,屬于暖通自控中典型的多變量耦合工況。很多早期建成游泳館雖然配套BA自控,但僅做簡單的單點PID調節,沒有考慮溫濕度之間的聯動約束,在項目投運后暴露出一系列問題:

  • 加熱與除濕邏輯對沖:濕度超標啟動除濕機組,除濕降溫之后,溫度偏低又觸發熱水加熱,兩套設備持續同時運行,電能、熱能雙重浪費。

  • 池廳圍護結露腐蝕:空氣露點控制邏輯缺失,墻面、玻璃、鋼結構表面出現凝露,長期腐蝕建筑構件與自控傳感器,縮短設備使用壽命。

  • 執行機構動作無序:風閥、冷水閥、熱水閥、再熱盤管時序沒有做聯鎖保護,閥門頻繁震蕩,加速閥體磨損。

  • 傳感器失效誤判:高濕含氯環境下普通溫濕度探頭漂移快,缺少數據異常甄別,控制器采集失真,控制策略持續偏離設定值。

  • 運維缺少遠程監控:現場設備狀態、報警信息僅本地面板查看,故障發現滯后,缺少運行趨勢記錄,后期調試驗證缺少數據支撐。

二、恒溫泳池BA自控系統控制架構設計

整套系統以DDC控制器作為現場控制核心,搭配耐腐蝕性環境傳感器,邊緣網關完成數據采集上傳,上層監控平臺實現遠程運維。架構分為感知層、現場控制層、邊緣協議轉發層、監控應用層,保留原有機組硬件前提下,只升級控制邏輯與采集點位,減少整體拆改工程量。

感知采集層

選用防腐蝕型溫濕度、露點變送器、池水溫度傳感器、風量壓差、CO?傳感器,采集池廳空氣溫度、相對濕度、空氣露點、池水溫度、新風風量、室內空氣品質。重點監測玻璃、墻體表面溫度,作為結露預警判斷依據。

DDC現場控制層

DDC內置耦合解耦控制算法,不再單獨對溫度、濕度獨立調節,以空氣露點作為核心約束條件,優先抑制結露風險。完成除濕機組、再熱盤管、新風風閥、排風閥、循環水加熱閥的時序聯鎖控制,具備本地脫離上位機獨立運行能力,網絡中斷不影響基礎恒溫除濕控制。

邊緣網關層

網關對接DDC的BACnet協議,采集控制器內部運行參數、閥門輸出、報警事件,對原始數據預處理、異常過濾,支持斷點續傳,把數據上傳至監控平臺;同時支持遠程只讀查看、參數下發,遠程調試,減少工程師頻繁駐場。

上位監控平臺層

平臺包含實時畫面監控、歷史曲線、故障告警、操作日志、參數權限管理。可查看池廳溫濕度趨勢、機組啟停記錄、閥門開度曲線,異常告警支持彈窗、移動端推送,方便運維人員快速定位問題。

三、核心解耦控制策略(工程重點)

恒溫泳池自控改造的核心難點就是解決溫度、濕度互相干擾,傳統獨立PID很容易出現震蕩。優化方案采用露點優先的分層控制邏輯:

  1. 露點閾值保護:系統優先計算室內空氣露點溫度,當接近圍護結構表面溫度時,優先調整除濕與新風,防止凝露,溫度調節降級處理。

  2. 多設備時序聯鎖:新風閥、排風閥、冷水除濕閥、再熱熱水閥設置動作延時與限位聯鎖,避免多個執行器同步大幅動作,防止工況劇烈波動。

  3. 工況分區模式切換:區分冬季低溫、夏季高溫、過渡季、夜間維護多種模式,自動切換控制策略;夜間低負荷模式降低除濕功率,實現節能。

  4. 傳感器數據校驗邏輯:多測點數據相互比對,識別傳感器漂移、斷線故障,剔除異常采樣值,避免控制器基于錯誤信號調節。

  5. 安全保護聯鎖:機組故障、風機停機時自動連鎖關閉對應水閥,防止盤管凍裂或者持續過冷,增加設備安全保護邏輯。

四、存量改造實施步驟與工程注意事項

存量游泳館改造,大部分場景不需要更換空調除濕主機,優先做控制邏輯優化、傳感器更換、DDC程序改寫、通訊接入,分階段施工,保障游泳館可分段營業,減少停業損失。

  • 第一步:現場勘測,復核暖通管路、風路、原有DDC點位,確定傳感器安裝位置,避開水汽直吹、氯汽腐蝕區域。

  • 第二步:點位增補與傳感器更換,替換普通探頭為防腐型變送器,校驗信號線路抗干擾。

  • 第三步:DDC控制程序重構,寫入露點解耦邏輯、工況模式切換、設備聯鎖保護,實驗室模擬工況預調試。

  • 第四步:邊緣網關部署、BACnet通訊對接、上位監控畫面組態。

  • 第五步:現場聯動調試,分工況測試冬夏、過渡季模式,整定PID參數,消除閥門震蕩。

  • 第六步:運維人員培訓,交付控制邏輯文檔,建立日常參數維護規范。

項目調試階段,需要和暖通專業配合,自控邏輯不能脫離水力、風量實際工況,很多改造項目失敗,根源是只改自控硬件,沒有重新梳理控制策略。

五、改造后項目收益

完成BA自控邏輯優化改造之后,能夠消除溫濕度對沖現象,降低泳池空調系統綜合能耗;有效避免圍護、鋼結構結露腐蝕,延長建筑和設備使用年限;減少人工現場巡檢頻次,故障實時告警,運維工作量下降;標準化控制策略,溫濕度指標穩定,滿足場館運營標準。這套方案適合新建游泳館自控配套,也適合存量場館機電智能化升級。

審核編輯(
王靜
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