第1章 樓宇自控系統(tǒng)
1. 系統(tǒng)概述
樓宇設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)是將建筑物內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、電梯、給排水、送排風(fēng)等設(shè)備，進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理，而構(gòu)成的一個(gè)綜合系統(tǒng)。它的目的是保證建筑物成為安全、健康、舒適、溫馨的生活環(huán)境和高效的工作環(huán)境，并保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和管理的智能化。
2. 用戶需求分析
XXX悅城樓宇自控系統(tǒng)主要管理區(qū)域內(nèi)冷源系統(tǒng)監(jiān)控，空調(diào)機(jī)組監(jiān)控，新風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控，風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)監(jiān)控，送/排風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控，給排水監(jiān)控。采用目前國際上流行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，合乎最新的市場(chǎng)走向，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、選型簡(jiǎn)單和施工簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)采用全modbus的通訊方式，控制器與控制器之間采用手拉手進(jìn)行連接，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過分布在各個(gè)區(qū)域的DDC控制器來控制，控制器通過modbus與上位機(jī)繪圖軟件進(jìn)行通訊。
樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng)，它們包括的范圍如下表所示：
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序號(hào) |
子系統(tǒng) |
范圍 |
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1 |
風(fēng)冷熱泵系統(tǒng) |
冷源監(jiān)視和控制 |
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2 |
空調(diào)機(jī)組系統(tǒng) |
空調(diào)機(jī)的啟、?？刂?span> |
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3 |
新風(fēng)系統(tǒng) |
新風(fēng)機(jī)的啟、?？刂?span> |
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4 |
風(fēng)機(jī)盤管設(shè)備 |
本地獨(dú)立控制 |
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5 |
送/排風(fēng)系統(tǒng) |
送排風(fēng)控制 |
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6 |
給排水系統(tǒng) |
污水處理 |
樓宇自控系統(tǒng)采用的是集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)。它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置（DDC），完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù)，克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來的危險(xiǎn)性高度集中和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的具有很強(qiáng)的數(shù)字通信、LCD顯示、打印輸出和豐富管理軟件功能的中央管理計(jì)算機(jī)，完成集中操作、顯示、報(bào)警、打印與優(yōu)化控制等功能，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難，無法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)。樓宇自控系統(tǒng)采用的是集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)。它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置（DDC），完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù)，克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來的危險(xiǎn)性高度集中和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的具有很強(qiáng)的數(shù)字通信、LCD顯示、打印輸出和豐富管理軟件功能的中央管理計(jì)算機(jī)，完成集中操作、顯示、報(bào)警、打印與優(yōu)化控制等功能，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難，無法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)。
3. 總體設(shè)計(jì)
樓宇自控系統(tǒng)（或稱樓宇管理系統(tǒng)）是由中央管理站、各種DDC控制器及各類傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，并能夠完成多種控制及管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是隨著計(jì)算機(jī)在環(huán)境控制中的應(yīng)用而發(fā)展起來的一種智能化控制管理網(wǎng)絡(luò)。
樓宇自控（BA）系統(tǒng)的選擇要遵循“高性價(jià)比”原則，要充分考慮其技術(shù)的先進(jìn)性、系統(tǒng)的開放性、可靠性及可擴(kuò)展性（或靈活性）。
在選用產(chǎn)品時(shí)，首先應(yīng)從該XXX悅城項(xiàng)目的要求出發(fā)，要充分分析和考慮市場(chǎng)可供商品的特性及其產(chǎn)品的市場(chǎng)定位，選擇適合于自己特性的產(chǎn)品。業(yè)主在選擇樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)品時(shí)首先要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能/價(jià)格比較 ，其次一定要與自控集成商和使用單位一起對(duì)XXX悅城的自控系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)自己的投資預(yù)算和實(shí)際需求，合理選擇最具有節(jié)能功能、方便管理的自控方案，使自控系統(tǒng)達(dá)到先進(jìn)、完善、易用的水平。
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用了多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（區(qū)域、系統(tǒng)、設(shè)備、點(diǎn)），是徹頭徹尾的集散系統(tǒng)；DDC之間采用同層對(duì)等通訊方式（Peer To Peer）；全部DDC采用32位CPU，這些特點(diǎn)使得系統(tǒng)集散系統(tǒng)無論在可靠性和技術(shù)上都是世界領(lǐng)先的水平。
管理級(jí)（可選）
通過國際互連網(wǎng)建立虛擬數(shù)據(jù)通道，這樣可以在世界各地查詢、操作多個(gè)樓控系統(tǒng)。只需要普通的網(wǎng)頁瀏覽器軟件即可。
監(jiān)控和系統(tǒng)級(jí)
采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)區(qū)域性高速數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)。在這一級(jí)中配置系統(tǒng)級(jí)控制器（DSC），對(duì)點(diǎn)數(shù)相對(duì)集中的機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制；同時(shí)，中央監(jiān)控站通過交換機(jī)以以太網(wǎng)（通訊速率10M）方式與系統(tǒng)級(jí)控制器連接，進(jìn)而與整個(gè)BA系統(tǒng)進(jìn)行通訊。
應(yīng)用級(jí)
通過Peer To Peer Network（同層總線共享無主從方式），可以連接多臺(tái)控制器組成一個(gè)區(qū)域性應(yīng)用。在系統(tǒng)級(jí)控制器下面下掛應(yīng)用級(jí)控制器，分別監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)中的空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組、送排風(fēng)機(jī)、水泵水箱、照明等，他們之間以485無主從（Peer To Peer）方式進(jìn)行通訊，速率為76.8K。變配電系統(tǒng)采用智能型電量檢測(cè)設(shè) 備，它也屬應(yīng)用級(jí)。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
3.2 操作軟件
操作員工作站軟件（OWS），針對(duì)使用者而言，它的圖形化人機(jī)界面非常簡(jiǎn)單，但同時(shí)也為高級(jí)用戶準(zhǔn)備了強(qiáng)有力的實(shí)時(shí)系統(tǒng)工具。軟件在Windows平臺(tái)（Windows2000/Win7/Win8）上運(yùn)行，并結(jié)合了許多Windows易于使用的特性，例如：右鍵下拉菜單和按F1鍵打開幫助菜單等。使用軟件的時(shí)候，可以在系統(tǒng)中任何地方通過按鍵盤上的F1功能鍵打開與該處相關(guān)的幫助。
軟件內(nèi)置被控對(duì)象的導(dǎo)航和操作工具，被稱作導(dǎo)航器（NAVIGATOR）。它可對(duì)控制器進(jìn)行程序的實(shí)時(shí)編制和編輯，并且通過托拽和鏈接技術(shù)同Delta的圖形編輯器一起使用。
3.3 DDC控制器
Delta的控制器種類較多，這樣可以使用戶有充分的選擇余地，做到物盡其用，現(xiàn)場(chǎng)控制器的綜合特點(diǎn)如下：
DDC種類豐富
管理級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用級(jí)、擴(kuò)展級(jí)。
點(diǎn)數(shù)設(shè)置合理
適合各種被控對(duì)象，甚至只監(jiān)不控。
具備本地/遠(yuǎn)程 I/O 擴(kuò)展功能
增加DDC虛擬I/O，遠(yuǎn)程可達(dá)1200m。
具有通用 I/O 接口
便于設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，增強(qiáng)系統(tǒng)靈活性，即使修改了現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)類型，也不至于重新訂貨。
具備服務(wù)端口且使用通用便攜設(shè)備
便于編程調(diào)試和系統(tǒng)維護(hù)維修。
CPU的處理能力強(qiáng)
全部為32位CPU，領(lǐng)先于同類產(chǎn)品。
4. 系統(tǒng)功能描述
規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)
物業(yè)可對(duì)XXX悅城樓宇自控系統(tǒng)下的樓宇自控系統(tǒng)等眾多分散設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況以及能源使用狀況、節(jié)能管理實(shí)行集中監(jiān)視、管理和控制。所有機(jī)電設(shè)備的使用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效規(guī)避由設(shè)備故障或其他風(fēng)險(xiǎn)造成經(jīng)濟(jì)上的損失。
（1）運(yùn)行優(yōu)化控制，降低能耗
對(duì)XXX悅城內(nèi)樓宇自控管轄下的機(jī)電設(shè)備或機(jī)電系統(tǒng)按需運(yùn)行，根據(jù)控制策略確定運(yùn)行模式，運(yùn)行數(shù)量，運(yùn)行負(fù)荷，啟停時(shí)間。
（2）降低勞動(dòng)強(qiáng)度
樓宇自控管轄下的各個(gè)機(jī)電設(shè)備或機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由電腦根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)集中管理（監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制）?？纱蟠蠼档途S護(hù)員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和減少設(shè)備管理人員，有效降低勞動(dòng)力成本。
（3）設(shè)備運(yùn)行參數(shù)管理
樓宇自控實(shí)現(xiàn)電子化管理，設(shè)備運(yùn)行記錄，報(bào)警記錄，操作日志，歷史曲線可形成電子分類報(bào)表，可任意查詢和打印。
（4）設(shè)備電子臺(tái)帳明細(xì)記錄
應(yīng)包含設(shè)備屬性，維修保養(yǎng)情況，設(shè)計(jì)壽命，啟用時(shí)間，更換情況等報(bào)表。
5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明
5.1 空調(diào)機(jī)組
監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
送、回風(fēng)溫度檢測(cè)；
空調(diào)機(jī)組送風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)狀態(tài)及風(fēng)機(jī)壓差檢測(cè)；
空調(diào)機(jī)組新、回風(fēng)閥開度；
空調(diào)機(jī)組過濾器堵塞狀態(tài)，提醒運(yùn)行操作人員及時(shí)清洗或更換；
空調(diào)機(jī)組風(fēng)道CO2濃度檢測(cè)；
控制內(nèi)容：
通過對(duì)測(cè)量所得新/回風(fēng)溫濕度計(jì)算確定室內(nèi)/外空氣焓值,根據(jù)室內(nèi)外新風(fēng)情況，聯(lián)合調(diào)節(jié)新、回風(fēng)閥及排風(fēng)開度，保證全年節(jié)能調(diào)節(jié)，最大限度利用自然冷源；
根據(jù)回風(fēng)溫度設(shè)定值，調(diào)節(jié)表冷器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，以使送風(fēng)溫度保持設(shè)定要求，減少能源浪費(fèi)；
通過對(duì)安裝于水盤管回水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)回風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)（可調(diào)整）的控制，保證空調(diào)機(jī)組供冷/熱量與所需冷/熱負(fù)荷相當(dāng)，減少能源浪費(fèi)；
采用最佳啟?？刂瞥绦?qū)照{(diào)機(jī)組進(jìn)行最佳時(shí)區(qū)啟停控制，保證上班前對(duì)房間進(jìn)行預(yù)冷（夏季）或預(yù)熱（冬季）；
新風(fēng)閥與送風(fēng)機(jī)連鎖，風(fēng)機(jī)停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥。
5.2 新風(fēng)機(jī)組
監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫/濕度；
新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、風(fēng)機(jī)手/自動(dòng)狀態(tài)，確認(rèn)空調(diào)機(jī)組是否處于樓宇自控系統(tǒng)控制之下，當(dāng)機(jī)組處于樓宇自控系統(tǒng)控制時(shí)，可控制風(fēng)機(jī)的啟停；
過濾器堵塞狀態(tài)，提醒運(yùn)行操作人員及時(shí)清洗或更換；
新風(fēng)機(jī)組防凍報(bào)警狀態(tài)；
控制內(nèi)容：
根據(jù)送風(fēng)溫度控制表冷器電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，以滿足室內(nèi)溫度精度及節(jié)能的最佳平衡，減少能源浪費(fèi)；
對(duì)安裝于水盤管回水側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)送風(fēng)溫度設(shè)定點(diǎn)（可調(diào)整）的控制，保證新風(fēng)機(jī)組供冷/熱量與所需冷/熱負(fù)荷相當(dāng)，減少能源浪費(fèi).
新風(fēng)閥與風(fēng)機(jī)連鎖，風(fēng)機(jī)停止時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥；
5.3 風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
機(jī)組啟停次數(shù)，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，發(fā)出定時(shí)檢修提示；
機(jī)組工作狀態(tài)，故障報(bào)警，手動(dòng)自動(dòng)狀態(tài)；
冷凍水供回水溫度；
冷凍水供回水壓力檢測(cè)；
監(jiān)測(cè)冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài),故障報(bào)警及手自動(dòng)狀態(tài);
監(jiān)測(cè)冷凍水泵運(yùn)行狀態(tài),故障報(bào)警及手自動(dòng)狀態(tài);
控制內(nèi)容：
機(jī)組啟停；
通過冷凍水的總供／回水溫度，計(jì)算出空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷，
根據(jù)總供或者回水溫度值決定冷凍機(jī)的啟停組合及臺(tái)數(shù),以便達(dá)至最佳的節(jié)能狀態(tài)；
循環(huán)水泵的啟停；
5.4 給排水系統(tǒng)
排水監(jiān)控內(nèi)容
水泵工作狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)狀態(tài)，啟停；
集水坑高低液位檢測(cè)和報(bào)警；
給水監(jiān)測(cè)內(nèi)容
水泵工作狀態(tài)、故障報(bào)警、手/自動(dòng)狀態(tài)，啟停 ；
水箱高、低液位檢測(cè)和報(bào)警；
5.5 送排風(fēng)系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)內(nèi)容：
送、排風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及故障報(bào)警；
送、排風(fēng)機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)累計(jì)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，發(fā)出檢修報(bào)警信號(hào)。
控制內(nèi)容
5.6 風(fēng)機(jī)盤管設(shè)備
監(jiān)測(cè)或監(jiān)控內(nèi)容：
遠(yuǎn)程和就地控制風(fēng)機(jī)盤管的啟停；
遠(yuǎn)程和就地風(fēng)機(jī)盤管三速選擇切換；
遠(yuǎn)程和就地設(shè)定溫度；
風(fēng)機(jī)盤管冷熱負(fù)荷累算；
盤管的狀態(tài)及故障顯示；
5.7 其他系統(tǒng)
ORCA系統(tǒng)可以通過預(yù)留的網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)控制要求；
6. 系統(tǒng)點(diǎn)表
附后。
7. 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)
系統(tǒng)控制器（DSM-RTR）
系統(tǒng)控制器是ORCA建筑管理和控制系統(tǒng)的一個(gè)有機(jī)整體部分。它不僅可以獨(dú)立完成DDC現(xiàn)場(chǎng)控制，同時(shí)為整個(gè)樓宇系統(tǒng)提供著強(qiáng)大、完善的網(wǎng)絡(luò)管理和通訊功能。
Delta系統(tǒng)控制器DSM-RTR是真正的BACnet設(shè)備，可以使用BACnet協(xié)議通過RS-485網(wǎng)絡(luò)通訊或通過雙絞線以太網(wǎng)（10BaseT）通訊。它也支持MS/TP子網(wǎng)，用來連接基于應(yīng)用的控制器。作為另一個(gè)選擇，這個(gè)子網(wǎng)也可以被配置為擴(kuò)展網(wǎng)，可連接多臺(tái)獨(dú)立式單元控制器或遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊。
這種基于BACnet的控制器是完全可編程的。使用強(qiáng)大的GCL語言編寫控制策略，嵌入軟件和控制器數(shù)據(jù)庫都可以通過網(wǎng)絡(luò)下載?？梢越?、修改GCL程序和BACnet對(duì)象來適應(yīng)特定的應(yīng)用。
DSM-RTR這種控制器的設(shè)計(jì)是為了滿足中等數(shù)量的I/O需求，覆蓋了很寬的應(yīng)用范圍。具有BACnet/IP 路由，無 I/O功能。
應(yīng)用控制器：DAC-633
性能指標(biāo)：
輸入
6 點(diǎn)通用輸入（支持 0-5v、0-10v、10K 電阻、4-20mA）
輸出
3點(diǎn)二進(jìn)制可控硅輸出，跳線選擇內(nèi)/ 外部供電
3 點(diǎn)模擬量輸出-（0-10v) 每點(diǎn)輸出均有可視的 LED 狀態(tài)指示
技術(shù)參數(shù)
32 位處理器
512KB 字節(jié) flash 存儲(chǔ)器（4Mb）
64K 字節(jié) SRAM 存儲(chǔ)器,用于數(shù)據(jù)庫 CPU LED 狀態(tài)指示
主網(wǎng)（NET1） BACnet MS/TP
通訊速率：9600、19200、38400 或76800bps（默認(rèn)）
（每個(gè) BACnet MS/ TP 網(wǎng)段最多99個(gè)設(shè)備）
子網(wǎng)（NET2）
Delta LINKnet，通訊速率：76800bps
（最多下掛4個(gè)LINKnet 設(shè)備，其中DNT/DFM設(shè)備不超過2個(gè)）
（DAC－606）
Delta應(yīng)用控制器是ORCA系統(tǒng)最前端的控制裝置，直接與建筑物有關(guān)的設(shè)施連接起來，可自行或通過系統(tǒng)控制器與中央操作站保持聯(lián)系。
控制器的程序可以根據(jù)用戶的使用要求編寫，并具有在線編程的功能。應(yīng)用控制器提供“比例” (P)，“比例+積分”(P+I)及“比例+積分+微分”(P+I+D)等多種控制模式，以滿足不同控制對(duì)象的需要，并有獨(dú)立運(yùn)作的功能，當(dāng)中央操作站及系統(tǒng)控制器發(fā)生問題時(shí)，應(yīng)用控制器不受影響，可獨(dú)立工作。
應(yīng)用控制器是采用BACnet MS/TP 協(xié)議，通過RS－485網(wǎng)絡(luò)通訊的真正的BACnet控制器。用功能強(qiáng)大的GLC語言編寫控制軟件。嵌入軟件和數(shù)據(jù)庫都可以從網(wǎng)絡(luò)上下載。
這種控制器是針對(duì)用途廣泛而I/O控制點(diǎn)數(shù)比較少的設(shè)備設(shè)計(jì)的，它也可以支持遠(yuǎn)程I/O模塊，其附加的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)可根據(jù)不同要求而設(shè)定其功能。
這兩種Delta 應(yīng)用控制器有6個(gè)輸入和6個(gè)輸出，比較適合以下被控設(shè)備，如：空調(diào)/新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管、送／排風(fēng)機(jī)、熱泵等。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
溫度傳感器：金屬電阻型，經(jīng)過廠商校對(duì)而且不需要額外對(duì)接線線纜進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償。風(fēng)道溫度傳感器：插入式探頭，使溫度能均勻地分布在整個(gè)表面，并可自由拆卸，測(cè)量范圍為0-+100℃。測(cè)量誤差 1%。浸入式溫度傳感器：帶完整的浸入套管，測(cè)試范圍為0-+100℃。測(cè)量誤差 1%
濕度傳傳感器：為電容式，提供電壓輸出，傳感器不需要用屏蔽線，測(cè)量范圍為0%-100%RH。測(cè)量誤差： 3%RH（40%-60%RH） 5%RH（20%-90%RH）
壓力傳感器：用于冷凍水和冷卻水等的測(cè)量。測(cè)量誤差： 3%
水流開關(guān)：二位式，開關(guān)耐壓力和溫度的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格遵循工藝要求，一般不小于1000Kpa，120℃的標(biāo)準(zhǔn)。
閥門及驅(qū)動(dòng)器：用于空調(diào)風(fēng)門驅(qū)動(dòng)、水路開閉及水流量調(diào)節(jié)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，一些執(zhí)行器有彈簧返回裝置或在停機(jī)時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉，使其在電網(wǎng)故障情況下有自動(dòng)防止故障擴(kuò)散的能力。執(zhí)行器還具有手動(dòng)操作配件，可進(jìn)行手動(dòng)操作。
8. 主要設(shè)備清單
附后。
