楼宇自动控制范文

楼宇自动控制范文（精选12篇）

楼宇自动控制 第1篇

楼宇自动化控制系统 (BAS) 是将建筑物内的电力、照明、空调、给排水、电梯、保安等系统以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统。它由中央管理计算机、通讯网络、DDC控制器、传感器、执行器和控制软件组成。

1 施工前管理预控措施

(1) 认真审核图纸及设计说明, 充分理解设计思想, 对各系统功能做到融会贯通。 (2) 做好设计图纸会审工作, 认真听取设计人员进行的设计交底, 使全体施工人员了解工程设计意图与要求。 (3) 编制施工组织设计, 掌握具体施工方案, 管理工程材料、制件、半成品的生产质量。

2 自控系统设备技术管理

BAS工程的施工, 应做好与建筑、电气、管道、通风、装饰等专业的配合工作;施工现场已具备施工条件, 前期预埋管线已经技术负责人确认合格, 在监理工程师的监督下进行设备进场检查、安装、调试及验收。

2.1 设备外观检查

(1) 根据设计图纸和合同规定, 检查设备的型号、规格、数量、产地等主要数据、性能是否相符。 (2) 检查设备的主要尺寸、安装位置是否符合设计要求, 设备外形有无变形、缺陷、脱漆、裂痕、撞击痕迹等。 (3) 印刷电路板质量检查:有无变形、接插件接触可靠、焊点均应光滑发亮、不能有腐蚀现象, 不允许有外接线。 (4) 设备柜内外配线检查:应无缺损、断线、配线标记是否完善。 (5) 设备的接地应符合图纸和规范的要求, 连接牢固, 接触良好。 (6) 设备内外接线应紧密, 无松动现象, 无裸露导电部分。

2.2 系统设备的安装

(1) 中央控制及网络通讯设备应在中央控制室的土建和装饰工程完工后安装。 (2) 设备及设备各构件间应连接紧密、牢固, 安装用的坚固件应有防锈层。 (3) 设备在安装前应做检查, 设备外形完整, 内外表面漆层完好, 外形尺寸、内部主板及接线端口的型号及规格符合设计规定。 (4) 有底座设备的底座尺寸, 应与设备相符, 其直线允许偏差为每米±1mm。

2.3 输入设备的安装

2.3.1 一般规定。

a.各种传感器的安装位置应安装在能正确反映其性能的位置, 便于调试和维护的地方。b.水管型传感器不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接。c.风管型传感器应避开蒸汽放空口及出风口处。d.水管型温度传感器、水管型压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行。e.风管压力、温度、湿度、空气质量、空气速度、压差开关的安装应在风管保温完成之后。f.水管型压力、压差、水流开关、水管流量计的开孔与焊接工作, 必须在工艺管道的防腐、吹扫和打压试验前进行。

2.3.2 温、湿度传感器的安装。

a.风管型温、湿度传感器安装在风管的直管段, 如不能安装在直管段, 则应避开风管内通风死角的位置安装。b.水管型温、湿度传感器的安装位置应选在温、湿度变化灵敏和具有代表性的地方, 不宜选在阀门等阻力部件的附近、水流束呈死角处以及振动较大的地方。

2.3.3 压力传感器与压差传感器安装。

a.风管型压力传感器应安装在气流流束稳定和管道的上半部位置。b.高压风管其压力传感器应装在送风口, 低压风管其压力传感器应装在回风口。c.水管型压力与压差传感器应安装在温、湿传感器的上游侧。d.高压水管其压力传感器应安装在进水管侧, 低压水管其压力传感器应装在回水侧。

2.3.4 电量传感器的安装。

a.电量传感器裸导体相互之间或者与其他裸导体之间的距离不应小于4mm;当不能满足时, 相互间必须绝缘。b.严防电压传感器输入端短路和电流传感器输入端开路。

2.3.5 空气质量传感器。

空气质量传感器安装在回风风管的直管段上, 如不能安装在直管段, 应避开风管通风死角位置。

2.3.6 风机盘管温控设备安装。

a.温控开关与其他开关并列安装时, 距地面高度应一致, 当外型尺寸与其他开关不一致时, 以底边高度为准。b.风机盘管电动阀应安装风机盘管的回水管上。c.四管制风机盘管的冷热水管电动阀共用线应为零线。

2.4 输出设备地安装

2.4.1 风阀控制器安装。

a.风阀控制器上的开闭箭头的指向应与风门开闭方向一致;b.风阀控制器与风阀门轴的连接应固定牢固;c.风阀的机械机构开闭应灵活, 无松动或卡塞现象;d.风阀控制器安装后, 风阀控制器的开闭指示位应与风阀实际状况一致;风阀控制器宜面向便于观察的位置;e.风阀控制器安装前应按安装说明书的规定检查线圈;阀体间的绝缘电阻、供电电压、控制输入等应符合设计和产品说明书的要求;f.风阀控制器应与风阀门轴垂直安装, 垂直角度不小于85°;g.风阀控制器在安装前宜进行模拟动作;h.风阀控制器的输出力矩必须与风阀所需的力矩相匹配并符合设计要求。

2.4.2 电动调节阀的安装。

a.电动阀阀体上的箭头的指向应与水流方向一致;b.电动阀的口径与管道通径不一致时, 应采用渐缩管件, 同时电动阀口径一般不应低于管道口径两个级别, 并应经计算确定是否满足设计要求;c.电动阀执行机构应固定牢固, 阀门整体应处于便于操作的位置, 手动操作机构面向外操作;有阀位指示装置的电动阀, 阀门指示装置应面向便于观察的位置;d.电动阀应垂直安装于水平管道上, 尤其对大口径电动阀不能有倾斜;e.安装于室外的电动阀应有适当的防晒、防雨措施;f.电动阀在安装前宜进行模拟动作和试压试验;g.电动阀一般安装在回水管上, 在管道冲洗前, 应完全打开, 清除污物;h.检查电动阀的驱动器, 其行程、压力和最大关闭力必须满足设计和产品说明书的要求。

3 楼宇自动化控制系统检测

3.1 空调与通风系统功能检测

建筑设备监控系统应对空调系统进行温湿度及新风自动控制、预定时间表自动启停、节能优化控制等控制功能进行检测, 应着重检测系统测控点 (温度、相对湿度、压差和压力等) 与被控设备 (风机、风阀、加湿器及电动阀门等) 的控制稳定性、影响时间和控制效果, 并检测设备连锁控制和故障报警的正确性。

3.2 变配电系统功能检测

建筑设备监控系统应对变配电系统的电气参数和电气设备工作状态进行检测, 检测时应利用工作站数据读取和现场测量的方法对电压、电流、有功 (无功) 功率、功率因数、用电量等各项参数的测量和记录进行准确性和真实性检查, 显示的电力负荷及上述各参数的动态图形能比较准确地反应参数变化情况, 并对报警信号进行验证。对高低压配电柜的运行状态、电力变压器的温度、应急发电机组的工作状态、储油罐的液位、蓄电池组及充电设备的工作状态、不间断电源的工作状态等参数进行检测时, 应全部检测合格。

3.3 公共照明系统功能检测

建筑设备监控系统应对公共照明设备 (公共区域、过道、园区和景观) 进行监控, 并以光照度、时间表等为控制依据, 设置程序控制灯组的开关, 检测时应检查控制动作的正确性, 并检查其手动开关功能。

3.4 给排水系统功能检测

建筑设备监控系统应对给水系统、排水系统和中水系统进行液位、压力等参数检测及水泵运行状态的监控和报警进行验证。检测时应通过工作站参数设置或人为改变现场测控点状态, 监视设备的运行状态, 包括自动调节水泵转速、投运水泵切换及故障状态报警和保护等项是否满足要求。

3.5 热源和热交换系统功能检测

建筑设备监控系统应对热源和热交换系统进行系统负荷调节预定时间表自动启停和节能优化控制。检测时应通过工作站或现场控制器对热源和热交换系统的设备运行状态、故障等的监视、记录与报警进行检测, 并检测对设备的控制功能。

3.6 冷水和冷却水系统功能检测

建筑设备监控系统应对冷水机组、冷冻冷却水系统进行系统负荷调节、预定时间表自动启停和节能优化控制。检测时应通过工作站对冷水机组、冷冻冷却水系统设备控制和运行参数、状态、故障等的监视、记录与报警情况进行检查, 并检查设备运行的联动情况。

3.7 电梯和自动扶梯系统功能检测

建筑设备监控系统应对建筑物内电梯和自动扶梯系统进行检测。检测时应通过工作站对系统的运行状态与故障进行监视, 并与电梯和自动扶梯系统的实际工作情况进行核实。

3.8 建筑设备监控系统与子系统 (设备) 间的数据通信接口功能检测

建筑设备监控系统与带通信接口的各子系统以数据通信的方式相联时, 应在工作站监测子系统的运行参数 (含工作站状态参数和报警信息) , 并和实际状态核实, 确保准确性和响应时间符合设计要求;对可控的子系统, 应检测系统控制命令的响应情况。

3.9 中央管理工作站与操作分站功能检测

a.对建筑设备监控系统中央管理工作站与操作分站功能进行检测时, 应主要检测其监控和管理功能, 检测时应以中央管理工作站为主, 对操作分站主要检测其监控和管理权限以及数据与中央管理工作站的一致性。b.应检测中央管理工作站显示和记录的各种测量数据、运行状态、故障报警的信息的实时性和准确性, 以及对设备进行控制和管理的功能, 并检测中央控制命令的有效性和参数设定的功能, 保证中央管理工作站的控制命令被无冲突地执行。c.应检测中央管理工作站数据的存储和统计 (包括监测数据、运行数据) 、历史数据趋势图显示、报警存储统计 (包括各种参数报警、通信报警和设备报警) 情况, 中央管理工作站存储的历史数据时间应大于3个月。d.应检测中央管理工作站数据报表生成及打印功能, 故障报警信息的打印功能。e.应检测中央管理工作站操作的方便性, 人机界面应符合友好、汉化、图形化要求, 图形切换流程清楚易懂, 便于操作。对报警信息的显示和处理应直观有效。f.应检测操作权限, 确保系统操作的安全性。

3.1 0 系统实时性检测

a.采样速度、系统响应时间满足合同技术文件和设备工艺性能指标的要求。b.报警信号响应速度满足合同技术文件和设备工艺性能指标的要求。

3.1 1 系统可维护功能检测

a.应检测应用软件的在线编程 (组态) 和修改功能, 在中央站或现场进行控制器或控制模块应用软件的在线编程 (组态) 、参数修改及下载, 全部功能得到验证为合格, 否则为不合格。b.设备、网络通信故障的自检测功能, 自检必须指示出设备的名称和位置, 在现场设置设备故障和网络故障, 在中央站观察结果显示和报警, 输出结果正确且故障报警准确者为合格, 否则为不合格。

3.1 2 系统可靠性检测

a.系统运行时, 启动或停止现场设备, 不应出现数据错误或产生干扰, 影响系统正常工作。检测时采用远动或现场手动启/停现场设备, 观察中央站数据显示和系统工作情况, 工作正常的为合格, 否则为不合格。b.切断系统电网电源, 转为UPS供电时, 系统运行不得中断。电源转换使系统工作正常的为合格, 否则为不合格。c.中央站冗余主机投入时, 系统运行不得中断;切换使系统工作正常的为合格, 否则为不合格。

3.1 3 现场设备性能检测

a.传感器精度测试, 检测传感器采样显示值与现场实际值的一致性。b.控制设备及执行器性能测试, 包括控制器、电动风阀、电动水阀和变频器等, 主要测定控制设备的有效性、正确性和稳定性;测试核对电动调节阀在零开度、50%和80%的行程处与控制指令的一致性及响应速度。

3.1 4 根据现场配置和运行情况对以下项目做出评测:

a.控制网络和数据库的标准化、开放性;b.系统的冗余配置, 主要指控制网络、工作站、服务器、数据库和电源等。c.系统可扩展性, 控制器I/O接口的备用量应符合合同技术文件要求。

结束语

楼宇自动化专业论文 第2篇

摘要：智能建筑的概念和楼宇自动化系统简介，并列举了当今几大楼宇自控生产厂商的自控系统功能简介和实际运用。

关键词：智能建筑 楼宇自动化系统 概念

一 关于智能建筑

智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 (Hartford)市建成。我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。

智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术(即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)。将4C技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。

智能建筑应当是：

“通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计， 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。”

建筑智能化结构是由三大系统组成：楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)

二、楼宇自动化系统简介

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

三、楼宇自动化系统的组成与基本功能：

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

建筑设备自动化系统的.基本功能可以归纳如下：

(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。

(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

(6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

(7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

四、楼宇自动化控制系统的原理

楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontro systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

五、 楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介

楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品：

第一代：CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)

BAS从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和CRT构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息，下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息，作出决策，完成全部设备的控制，中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。

第二代：DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)

随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP分站安装了CPU，发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成，分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。

第三代：开放式集散系统(20世纪90年代产品)

随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用ON现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活，由于onWorks技术的开放性，也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构，分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(ON)。

第四代：网络集成系统(21世纪产品)

随着企业网Intranet建立，建筑设备自动化系统必然采用Web技术，并力求在企业网中占据重要位置，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页形式为工作模式，使BAS与Intranet成为一体系统。

网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。

EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。

目前，规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。

结束语

楼宇雨水自动收集装置　　 第3篇

雨季来临，南方暴雨成灾，北方城市由于积水交通阻塞。农村则遍地泥泞。看到路边流成小河样的雨水，听到楼顶排水管道里哗哗啦啦的雨水声。想到白白流失的是我们地球人有限的资源，心痛的同时。我想应该做些什么。

要将雨水收集起来再利用的强烈愿望支持着我，在老师的指导下，我设计了“楼宇雨水自动收集与应用装置”。(见图1)

该装置的主要功能是自动收集楼顶的雨水，过滤后储存起来，可以用于浇花、冲洗马桶。虽然还不能直接饮用，但可以节约地下水的使用，也可以扩展应用到农村的水窖或城市的道路雨水收集。

一、基本结构与安装要求

该装置由6部分组成，分别是：进水池、蓄水罐、两级过滤系统、浮子、抽水机、电源和控制电路。(见图2)

进水池中有一级粗过滤，一个浮子和一个下水口，下水口通到楼顶排水管内，当水量过大时多余的水会通过下水口排掉，不会造成楼顶积水。蓄水罐中有活性炭过滤网，过滤网可以拆卸。便于清洗和更换。

进水池安装在楼顶排水管的上方水道附近，其中的下水口通到排水管内。蓄水罐放在楼顶的任意位置。电源和控制部分应该防水。避免漏电。

二、工作原理

当雨水较大时，地面和楼顶积水，雨水经过一级过滤后流入进水池内，水位达到约两厘米后，进水池中的浮子随水位的升高而上升，浮子的连杆上端有金属导体。套筒中的弹簧片外接导线，导线与电源相连，当浮子连杆上端的金属与弹簧片接触后，便接通了电源和水泵之间的一级开关。此时允许吸水。

在蓄水桶中有一个同样起开关作用的浮子。如果此时蓄水桶中水位低于最大蓄水量。浮子下沉，浮子的另一端则上升，接通另第二级开关，允许进水。

两级开关同时接通时，抽水机电源接通，开始工作，将进水池内的水抽送到蓄水桶中。如果蓄水桶中水位超过设定值，蓄水桶中的浮子上升，浮子的连杆下沉切断电源，水泵停止工作，多余的积水通过排水管排掉。或者进水池中没有足够的水，同样会切断进水池中的开关，水泵也将停止工作。

蓄水桶中的水经过活性碳过滤网的过滤。经给水管道为用户提供用水。

三、主要特点

楼宇雨水自动收集与应用装置具有以下特点：

1全自动特性

该装置由两个浮子感应积水的深度和储水的水位。自动完成对水泵的通、断电控制。能够保证微雨和小雨不工作，大雨才能工作，而且不做无用功。

2价格低廉

模型所购买的材料有小水泵，水管和龙头(其他为废旧物品)。价值不到20元，如果达到实用，水泵在300元左右。蓄水罐可以使用旧汽油桶，或水泥池，总价值在400元左右，如果建造合理，还可以不用水泵直接蓄水，花费更少。

3应用范围广

可以用于城市的楼顶蓄水，用来浇花、冲马桶。过滤后还可以作为太阳能热水器的进水，用于洗澡。也可以用在农村的水窖蓄水。

对装置稍加改造，即可有更大的使用范围，比如：在建房时如果低于房顶建设蓄水桶。则不需要使用水泵吸水，只需将进水池加大即可实现，更节约能源。如果使用更为先进的过滤技术。可以作为饮用等生活用水，还可以建立大型雨水收集与净化装置，为城镇居民供水。

浅谈楼宇自动控制系统的质量控制 第4篇

1.1 建设单位应重视系统的设计

楼宇自动控制系统不是一个单独的系统, 它是对建筑物内的空调、采暖、通风、供配电、照明、给排水等设备系统进行监测与控制的管理系统, 与其它建筑内设备关系密切。楼宇自动控制综合了自动控制、信息管理、通信以及机械等多学科技术, 有些建筑设计院并不具备懂诸多专业的设计人才, 设计时对要进行管理控制的设备、工艺流程了解不透彻, 采用通用图集照搬或注明详二次设计推给业主, 让专业公司进行处理, 有的设计院甚至不能完成楼宇控制系统设计。为了保证系统设备与其他专业衔接良好, 更好地为用户管理服务, 实现系统的最佳效果, 建议建设单位根据项目自身的管理需要, 提出具体的设计任务书, 选择专业设计能力较强的设计单位进行设计, 以保证系统基础牢固, 避免日后出现设计冲突、重复或漏项等缺陷的出现。

1.2 设计单位应做好功能设计与专业衔接

楼宇自动控制设计是一般综合设计单位的弱项, 在楼宇自动控制系统设计时, 设计人员应加强对受控对象的工艺了解, 加强与各专业设备人员的沟通和与业主单位的沟通, 做到了解用户需求、了解设备造型和工艺流程、了解当地环境条件等, 要根据具体工程做到有的放矢。同时, 各专业设计人员应加强楼宇自动控制系统设计会签的认识, 重视专业衔接。

2 招标阶段的质量控制

2.1 楼宇自动控制系统应优先于其它设备采购

楼宇自动控制系统是对建筑物内设备系统进行监测与控制的管理系统, 它所管理的系统由于系统设计、设备选型等因素, 监测管理方法也会不同, 建设单位均应在相应的设备或系统采购时提出相关的参数或接口要求。在进行设备采购招标时, 应首先确定楼宇自动控制系统的承包商, 由楼宇自动控制系统的承包商对建设单位其他设备的采购提出相关要求或进行配合, 有利于楼宇自动控制系统的建设, 有利于节约成本。

2.2 硬件接口的实现

楼宇自动控制系统需要对被监测设备或被控设备行信号采集或控制, 被控制系统设备上应加装采集或控制元件。比如在配电箱订制时需要要求配电箱内预留相关信号接入点, 在配电箱采购时提出要求, 可避免配电箱采购不能接入楼宇自动控制系统, 影响工期和建设效果, 投资增加的情况出现。

2.3 软件接口的实现

在建筑设备系统中, 有很多系统是自带控制的, 比如电梯、变配电、照明和空调制冷机组等。在楼宇自动控制系统招标时, 应对这部分系统设备的监测有一个预期的认识, 在这部分系统设备订货或招标时要提出接口协议要求, 使之提供与楼宇自动控制系统相匹配的接口。应避免出现采购设备没明确是否带接口, 或所带接口与楼宇自动控制系统不匹配, 在项目实施时出现需另外付费购买接口或所带接口无法接入楼宇自动控制系统需进行调整等增加投资或扯皮的情况出现。同时, 对于带有自动控制功能的系统, 要避免出现楼宇自动控制系统和系统自带设备元件重复设计安装的情况。

3 深化设计阶段的质量控制

3.1 深化设计总体要求

深化设计一般由工程承包商进行。在深化设计时, 首先应站在项目的角度, 了解工程以后的物业管理情况, 按管理职能进行系统架构设计。不能为了业绩或赢利进行大而全的设计。

深化设计时应把业主的要求和设计院对楼宇自控系统的设计全面了解, 再进行深化设计。深化设计应包括设计说明、系统图、设备平面图、管线施工图、监控点表、设备软件配置表及调试维护方案等。在很多项目中, 会存在的项目洽商阶段和投标阶段工程承包商或产品供应商为了承接项目, 对系统功能比较夸大, 在项目实施后出现实际效果和效益相差甚远的情况。因此, 对于深化设计中的中央控制部分, 软件配置和调试、移交、维护等应要求深化设计中尽量详尽, 作为检测验收依据。

3.2 系统网络构架设计

设计院进行系统设计时, 设备未选定, 其设计的系统架构具有一定的通用性。在深化设计时, 要根据选用产品的特点, 对系统架构进行修正。目前楼宇自动控制系统的底层控制主流是总线控制, 在系统设计时, 应按建筑特点和设备分布, 合理设计系统架构, 做到配置合理, 费用经济。

3.3 系统设备选型设计

系统设备选型时, 首先要满足功能要求, 控制设备与被控设备要匹配。要考虑被控对象要求控制精度、控制方式等进行设备选型, 这样才能保证系统建设的性价比达到最佳, 也不会造成因为设备选择的失误对项目建设造成影响。

4 施工阶段的质量控制

4.1 施工各参与应方对楼宇自动化加以重视

工程实施过程中, 建设单位、监理单位、总包单位及各专业施工单位可能会对楼宇自动化的工程了解不够, 对楼宇自动化工程的施工要求不够重视, 对楼宇自动控制系统的施工与调试不予配合或对完成工程不予保护的情况时有发生。建设单位应协调各参与建设单位, 加强对楼宇自动化的认识, 在设备安装、系统调试时与予以配合。

4.2 图纸会审与技术交底

图纸会审是楼宇自控系统建设非常重要的一个环节。通过图纸会审可以发现本系统与其它专业有冲突或脱节等各种问题。在图纸会审时, 楼宇自动控制系统专业人员应对相关专业图纸进行了解, 对可能存在问题与其设计和施工人员进行核对落实, 对发现的问题, 请建设单位人员及时进行协调解决, 把对施工进度、质量和费用的影响最小化。在图纸会审后项目实施前, 应按阶段对专业公司设备订制及项目施工要求进行技术交底, 以保定系统功能的实现。

4.3 设备安装过程中的质量控制

楼宇自控系统前端设备大多数为信号检测设备, 对安装位置有着严格的要求。施工时一定要按设备说明书中要求安装在合适的位置。同时, 设备安装位置应能保证设备维护空间要求。对于执行装置, 在施工时还要保证设备执行辐度与设计相符。

5 检测验收阶段的质量控制

楼宇自动控制系统的检测验收是非常重要的一个环节。一个良好的楼宇自动控制系统, 不但应按设计实现对所需管理的设备进行监测控制, 还应有良好的应用管理介面, 功能齐全合理, 使用方便。有很多系统在建设时对系统硬件的建设很重视, 却忽略了系统软件的建设。

楼宇自动控制系统的检测, 应分分为三部分:中央控制部分、区域控制部分和现场控制器。中央控制部分即系统的软件建设部分, 这部分应能实现对整个系统的监测与控制, 系统设计应功能划分合理, 介面简明清晰。在软件检测时, 不但要能实现基本功能, 还要从方便物业管理人员使用, 与现阶段物业管理人员素质水平相匹配。让物业管理人员会用、爱用、用好楼宇自动控制系统, 才让楼宇自动控制真正发挥效益;区域控制器部分的检测主要是查看系统中各离散化区域的功能实现与否, 信息共享, 数据存储、现场或远端报警功能是否全面实现。现场控制器部分的检测包括现场各类检测、控制设备的安装方法、安装位置是否正确, 执行机构是否按指令执行动作, 各种状态是否如实反馈。

6 结束语

一个良好的楼宇自动控制系统, 应是符合用户管理要求、功能完善、创造良好经济效益的系统。为此, 各参建单位与人员, 应以高度负责的态度, 在项目决策、设计、施工、调试等各阶段均应系统全面地精心策划, 严格进行质量管理, 保证建设质量。同时, 对系统的使用者进行全面、系统、扎实的培训, 使建设的系统功能得到充分地发挥, 从而真正发挥楼宇自控系统的建设初衷, 实现其功效, 创造应有的社会经济效益。

摘要：文章从楼宇自动控制系统设计、招投标、施工、检测验收等全过程进行分析, 对系统建设质管理提出了建议。

关键词：楼宇自动控制,质量控制,设计要求

参考文献

[1]严京阳.楼宇自控系统集成技术及发展方向[J].建筑知识:学术刊, 2014.

楼宇自动控制 第5篇

一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分：一部分专门处理设备的控制功能;另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准，使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则，并不涉及实现细节。

BACnet协议模型为：(1)所有的网络设备，除基于MS/TP协议的以外，都是完全对等的(peertopeer);(2)每个设备都是一个“对象”的实体，每个对象用其“属性”描述，并提供了在网络中识别和访问设备的方法;设备相互通信是通过读/写某些设备对象的属性，以及利用协议提供的“服务”完成;(3)设备的完善性(Sophistication)，即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力，由设备的“一致性类别”(ConformanceClass)所反映。

1.1BACnet的体系结构

BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议，遵循OSI模型体系结构，BACnet体系结构层次图如图1所示。BACnet协议从硬/软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑，目前支持五种组合类型的数据链路/物理层规范。其中主从/令牌传递(MS/TP)协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上，支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上，支持星型和总线拓扑。

BACnet没有严格规定网络拓扑结构，如图2所示。其中：网段(Segment)是多个物理网段通过中继器(R)连接形成的段落区间;网络是多个网段通过网桥(B)连接而成的，每个网络都形成一个MAC地址域;BACnet/Internet网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器(RT)互联起来形成的`网际网。

在BACnet拓扑中设备之间只存在一条逻辑通路，无需广域网的最优路由算法;其次，BACnet具有单一的局部地址空间，所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议，向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。

网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网(不同的数链层)的连接，并通过协议报文进行“路由器”的自动配置、路由表维护和拥塞控制。BACnet路由器与每个网络的连接处称为一个“端口”。路由表中包含端口的下列项目：(1)端口所连接网络的MAC地址和网络号;(2)端口可到达网络的网络号列表及与这些网络的连接状态。图2中，“1/2RT”是半路由器，由PTP连接形成一个完整的BACnet路由器，即BACnet网际网将广域网技术向应用层屏蔽。

BACnet应用层即BACnet应用实体，通过API(应用编程接口)为上层应用程序服务，并与对等应用层实体通信。应用实体由两部分组成：用户单元和应用服务单元(ASE)。ASE是一组特定内容的应用服务。而用户单元支持本地API、保存事务处理上下文信息、产生请求ID、记录ID对应的应用服务响应、维护超时重传机制所需的计数器以及将设备行为要求映射为对象。

BACnet应用层提供证实和非证实两种类型的服务。BACnet定义了四种服务原语：请求、指示、响应和证实，它们通过应用层协议数据单元(APDU)传递。由于BACnet建立在无连接的通信模式上，所以OSI模型提供端到端服务的传输层部分简化功能也由应用层实现，分别为：可靠的端到端传输和差错校验;报文分段和流量控制;报文重组和序列控制。

1.2BACnet的对象、服务和功能组

BACnet采用面向对象技术，借此提供一种表示楼宇自控设备的标准。在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，网络设备通过读取、修改封装在应用层APDU中的对象数据结构，实现互操作。BACnet目前定义了18个对象，如表1所示，每个对象都必须有三个属性：对象标志符(Object_Identifier)、对象名称(Object_Name)和对象类型(Object_Type)。其中，对象标志符用来唯一标识对象;BACnet设备可以通过广播自身包含的某个对象的对象名称，与包含相关对象的设备建立联系。BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过对其属性的读取可以让网络获得设备的全部信息。

表1BACnet对象

对象名称应用举例01模拟输入AnalogInput模拟传感器输入如机械开关On/Off输入02模拟输出AnalogOutput模拟控制量输出03模拟值AnalogValue模拟控制设备参数如设备阀值04数字输入BinaryInput数字传感器输入如电子开关On/Off输入05数字输出BinaryOutput继电器输出06数字值BinaryValue数字控制系统参数07命令Command向多设备多对象写多值如日期设置08日历表Calender程序定义的事件执行日期列表09时间表Schedule周期操作时间表10事件登记EventEnrollment描述错误状态事件如输入值超界或报警事件。通知一个设备对象，也可通过“通知类”对象通知多设备对象11文件File允许访问(读/写)设备支持的数据文件12组Group提供单一操作下访问多对象多属性13环Loop提供访问一个“控制环”的标准化操作14多态输入Multi-stateOutput表述多状态处理程序的状况，如制冷设备开、关和除霜循环15多态输出Multi-stateOutput表述多状态处理程序的期望状态，如制冷设备开始冷却、除霜的时间16通知类NotificationClass包含一个设备列表，配合“事件登记”对象将报警报文发送给多设备17程序Program允许设备应用程序开始和停止、装载和卸载，并报告程序当前状态18设备Device其属性表示设备支持的对象和服务以及设备商和固件版本等信息

在BACnet中，把对象的方法称为服务，对象及其属性提供了对一个楼宇自控设备“网络可见信息”的抽象描述，而服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。BACnet设备通过在网络中传递服务请求和服务应答报文实现服务。BACnet定义了35种服务，并将其划分为6个类别：(1)报警与事件服务(AlarmandEventServices)包含8种服务处理环境状态的变化，提供了BACnet设备预设的请求值改变通告、请求报警或事件状态摘要、发送报警或事件通知、收到报警通知确认等方法;(2)文件访问服务(FileAccessServices)包含2种服务，提供读写文件的方法，包括上/下载控制程序和数据库的能力;(3)对象访问服务(ObjectAccessServices)包含9种服务，提供了读、修改和写属性值以及增删对象的方法;(4)远程设备管理服务(RemoteDeviceManagementServices)包含11种服务，提供对BACnet设备进行维护和故障检测的工具、方法;(5)虚拟终端服务(VirtualTerminalServices)包含3种服务，提供了一种面向字符的数据双向交换机制，使其他具有专有特性的楼宇自控设备成为一个BACnet虚拟终端并使BACnet网络能对其进行重构;(6)网络安全服务(NetworkSecurityServices)包含2种服务，提供对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。

BACnet功能组规定了实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。BACnet已定义了13个功能组，包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。

1.3BACnet设备级别和设备等级说明

在实际的楼宇自动化系统中，没有必要也不可能所有的设备都支持、包含上述所有的对象和服务。因此，BACnet定义了6个一致性类别(设备级别)。一致性类别的分级编号为1～6，最低级别是类别l。每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集，且包含低级别的所有服务。

为了帮助用户和工程人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，需要厂商为每个设备提供标准格式文件以标识设备中己实现的BACnet标准的内容，即文件需包括设备符合BACnet等级的说明。这个文件就是PICS(ProtocolImplementationConformanceStatement)，它包括：(1)标识厂商和描述设备的基本信息;(2)设备符合BACnet的级别;(3)设备所支持的功能组;(4)设备所支持的基于标准或专有的服务，设备启动或响应服务请求的能力;(5)设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述;(6)设备支持的数据链路技术;(7)设备支持的分段请求和响应。

2BACnet的互联网扩展

目前，BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术附件H中称之为“隧道”技术，并将其设备称之为分组封装/拆装设备，简称PAD。其作用就像一个网关/路由器，这在图2中两个半路由器连接广域网形成一个完全的BACnet路由器有所体现。第二种技术附件J中称之为BACnet/IP，设备直接封装IP帧/包在BACnet网络和Internet上传输。

PAD将BACnet报文数据封装在IP协议数据包内传输，在目的BACnet网络解封。因此每个连接Internet的BACnet网络都要配置PAD网关/路由器。它可以是一个单独的设备，也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。

ASHRAE于1999年1月正式发布附件J并成为美国国家标准。它规范了支持TCP/IP的设备组建BACnet网络的技术，并称之为BACnet/IP网络，简称B/IP，是一个或多个IP子网组成的集合，整体具有单独的BACnet网络号。BACnet/IP网络报文在网络层是IP包，在传输层是UDP数据报，从而实现与Internet的TCP/IP协议的融合。

楼宇自动控制 第6篇

关键词： 《楼宇自动化》 考核方式 课程改革

一、引言

《楼宇自动化》在很多院校中是自动化专业和电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。该课程属于多学科综合交叉性课程，点多面广，是一门融合控制、暖通、机电、检测、计算机应用和网络通信等多学科的课程。

该课程大部分院校以课堂教学为主，实践教学为辅。作为自动化专业或电气工程及其自动化专业的一门专业选修课，该课程一般开设在第七学期。很多老师都达成共识，第七学期的课教学效果均不理想，一方面部分学生把主要精力投入到考研中，上课是人在心不在，甚至直接缺课。另一方面，部分学生经常请假参加各种各样的招聘会及面试。即使来上课的学生，学习积极性也不高，课堂上存在睡觉、看小说、玩手机等现象。必须对该课程进行一些改革，提高学生对该课程的兴趣，达到较好的教学效果。

笔者根据自动化专业本科教学过程中的体会，对这门课程的考核方式进行了一些具体改革。既考虑到第七学期学生所面临的考研或就业的压力，又调动他们的主观能动性，把这门课的内容掌握好，并学以致用。

二、试卷考核方式

最开始的时候，该课程采用的是试卷考核方式，以客观题为主，包括名词概念解释、选择题、简答、论述等，闭卷考试和开卷考试的方式均采用过。

《楼宇自动化》课程概念介绍得偏多，理论推导的内容偏少，所以闭卷考试时，学生在考前两天集中精力突击一下，死记硬背书本知识，往往能够取得较好的成绩。这样的考核方式挫伤了学生学习的积极性，助长了他们上课不需要认真听，也能拿高分的坏风气。

采用开卷考试时，虽然知识量比闭卷考试要大，学生作弊的现象得到了改善，但实际执行时，这种考核方式更容易使学生糊弄过关。在开卷考试中经常看到学生一股脑地写下长篇大论而实际上却是不知其所以然。

采用试卷考核方式，严重抑制了学生的创造精神和实践能力的培养，这种考核方式比较适合基础课或专业基础课，但并不适合《楼宇自动化》这门综合性强的专业选修课。

三、大作业考核方式

针对试卷考核方式中存在的问题，提出了大作业的考核方式。

1.大作业内容

根据《楼宇自动化》这门课程的内容，拟定了5个题目，分别为：一、供配电监控系统发展概述；二、电梯的控制系统的发展概述；三、智能照明体统的发展概述；四、安防系统的发展概述；五、消防系统的发展概述。给学生分组，指定完成对应的题目，要求每个学生写一篇概述性小论文，论文内容包括：该系统的发展过程、基本组成、目前主流的生产厂家，等等。这些题目并不是考试时才给，而是在课程中期就提出来，让学生在课程进行中就开始准备，到学期末，学生提交论文时，针对其论文中的描述，提出3～5个问题，给出合适的成绩，分别为优、良、中、及格和不及格几种情况。

2.大作业考核方式的优缺点

为了完成小论文，学生必须查阅大量文献，获取并筛选众多信息，所以该考查方式，可以使学生学会基本的查阅文献和搜集资料的方法，一定程度上有利于调动学生的积极性、主动性。通过该考核方式，学生对局部知识点的掌握深度会远远超过传统试卷考核方式的效果。

但在具体实施这种考核方式时，效果并不理想。学生提交的论文中“过度参考”和“完全抄袭”网上文章现象非常严重，提交论文并答辩的时候，很多同学对自己所述的内容并不了解。而且采用这种考核方式，老师对学生主观的印象会影响最终所给出的分数，对学生而言有失公平。所以这种考核方式，在实施中效果并不理想。

四、实践的系统性考核方式

根据试卷考核和大作业考核方式所存在的问题及《楼宇自动化》课程本身的实践性和综合性，在教学过程中，可以采用实践的系统性考核方式。

1.考核内容

a.供配电监控系统，要求：1）画出宿舍楼的供配电系统的电气连接图；2）详细说明电气连接图原理。

b.基于PLC的六层电梯的控制系统的设计与实现，要求：1）确定出系统的I/O端子；2）编写下位机PLC的程序；3）编写上位机的监控程序；4）利用实验室六层电梯的模型，调试自己的系统。

c.教学楼智能照明系统的设计与实现，要求：1）完成系统整体硬件电路设计，画出系统的原理图；2）编写单片机控制器所需的程序；3）在PROTEUS环境中仿真整个系统；4）完成硬件调试。

d.宿舍火灾报警控制器的设计，要求同课题c。

e.办公室所在楼层闭路电视监控系统的设计方案，要求：1）调研楼层每个房间的用途和重要性，确定整个系统的方案；2）确定每个摄像机的数量、型号、价格及摆放位置，并说明选择的原因；3）显示系统放在固定房间，确定显示和记录需要的设备数量和型号及价格；4）画出整个系统的接线原理图。

上述五个课题中课题a和课题e主要是小论文的形式，但提高了对学生实践调研的要求。课题b是PLC应用方面的，一方面学生需要掌握电梯的结构和运行原理，另一方面要掌握PLC开发，最后还要掌握上位机组态软件编写的监控程序。课题c和课题d均属于单片机应用方面的，学生既需要掌握硬件电路的设计，又需要掌握C软件编程。

2.实施效果

通过做具体的课题，学生可以真正把理论与实践结合起来，经过两个学期的实践，这个考核方式取得了较好效果。少数同学因为精力或别的原因，会选择第一或第五个课题，交一篇小论文，应付过关。但大多数同学会选择自己喜欢的课题，利用课间或晚上的时间，花费一个月或更长的时间，完成所选课题。智能照明系统和火灾报警控制系统，不少同学都可以做出较好的实物。楼层闭路电视监控系统的设计方案也有同学做得不错，亲自测量并绘制了楼层的平面图，并以高性价比为指标设计了整套方案。

五、结语

学生经常独立学习，课程之间的连贯性和各知识点的综合运用性被忽略，而这恰恰是培养学生综合能力的关键。这种注重课程的相关性，系统性考核的考核方式，比较适合楼宇自动化这种涉及多学科的课程。在今后的教学中，会根据实际情况将此考核方式进一步完善和改进。

这种实践性的考核方式可以提高学生的学习兴趣，使学生从“要我学”变成“我要学”，强调学生的学习过程，注重“学习成效”，使学生的动手能力和综合素质得到明显提高，为培养特色应用型人才起到很好的作用。

参考文献：

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楼宇自动化控制网络技术研究 第7篇

1 楼宇自动化控制系统的发展历程

1.1 楼宇自动化系统的发展历程

楼宇自动化控制系统紧握科学信息技术的发展潮流, 在三四十余年时间里一共经历了四个阶段的发展历程。第一阶段是始于1970年代的CCMS中央监控系统。其原理为通过设置信息采集站于建筑物各处, 然后将总线与中央站连接起来, 创建CCMS中央监控系统。系统的枢纽是中央计算机, 通过接收处理信息采集站的信息, 做出相应的决策并发出命令, 调节楼宇内设备的各项参数。第二阶段是1980年代的DCS集散控制系统。其实年代的信息采集器进化成了80年代的科技产物:数字控制器。通过为每一个数字控制器配置集散式控制系统计算机, 每一个独立的数字控制器都可以显示、处理采集到的信息, 只需要在其上布设一个起到监视作用的中央电脑, 就可以实现分站完全自主处理信息的功能。第三阶段是1990年代的开放式集散系统。通过应用ON现场总线, 布设三层结构的BAS控制网络系统, 形成中央站、DDC分站、现场网络层的输入输出结构, 这就使得整个系统更加具有开放性, 对于系统的配置和管理也更加灵活。第四阶段是进入21世纪之后的网络集成系统。网络系统中具有一个中央主控站, 将子系统进行优化组合, 诸如消防、安全、照明、温度等, 然后统一集成管理, 更加方便快捷。

在跨越四十年的发展历程中, 楼宇自动控制系统最大的变化就是现场总线控制系统 (FCS) 取代了分布式控制系统 (DCS) 。虽然DCS拥有较好的模拟、操作和管理性能, 但是费用高、可靠性差、系统开放性差是制约其发展的瓶颈。而现场总线控制系统随着科学技术的发展而兴起, 其上烙印了典型的现代科技, 具有更高更强的可控性和科学性。它最大的优点就是简单了系统布线方法, 提高了操作性和维护性, 优化了实时性, 并且降低了成本。

1.2 以太网开始进入楼宇自控领域

以太网一直都是局域网构建中的核心技术网络, 而随着科技的进一步发展, 以太网中的站点完成了单独收发数据信息的进化, 这就减少了物理层数据的碰撞、拥塞和缓存, 为楼宇自动化系统的开发设计提供了独特的思路。而在IEEE802.3af标准颁布之后, 基于以太网的工业交换机产品大幅增加, 基于现场总线的开放式以太网标准也纷纷涌现。比如ODVA、CI、HSE、Profinet等。以太网和现场总线控制系统的结合, 弥补了各方的缺点, 使得工业自控系统的设计逐渐成形, 而其在工业控制领域的成功应用直接促成了其在楼宇控制系统中的快速发展, 从最初的信息层道控制层, 以太网被越来越多的应用。

太网的优点很明显, 那就是实现了从信息网到控制层的完美过渡, 实现了各层统一, 对这样系统的开发和管理也就更加便捷, 也实现了和智能楼宇中其他系统的快速完美融合。但是同时需要认识到时, 以太网技术和现场总线控制系统的集成研究还处于起步阶段, 因为科研成本较高, 产品较少, 就会导致用户选择不多同时推广性也会受到阻碍, 还有就是以太网的维护性、实时性还需要时间的考证。

2 楼宇自动化系统的组成与基本功能

2.1 楼宇自动化系统的组成

楼宇自动化控制系统通常包括空调、消防、供电、电梯、安全管理、给排水等子系统。可以通过以太网技术, 建立通讯网络, 集成现场总线控制系统, 建立控制层、管理层和设备层, 实现操作站和网络控制单元之间的连接。采用传送控制协议/协议, 建立用户数据协议, 构建OPC服务器, 既集中完成控制端对所有设备的管理, 也可以实现用户对客户端的自由访问, 而避免了亲自查看设备的繁冗过程。通过增加网络控制单元可以实现楼宇内每一个子系统的监控、共享和管理, 通过相应的多种统计计算功能, 可以在一定的情况下可以代替操作站功能, 完成手提式应急信息处理和指令控制。

2.2 楼宇自动化系统的功能

楼宇自动化控制系统的基本功能有以下几点:

(1) 实现对众多子系统启动和停止的控制、设备运行状态的监控。

(2) 收集设备运行的历史数据, 完成设备一生运行的技术性数据分析;

(3) 根据外界环境的变化, 自动调整设备运行参数;

(4) 监视楼宇各系统运行中可能出现的故障及突发事件, 并配置一整套处理方案;

(5) 实现对水电、煤气等科学管理, 节能高效自动;

(6) 针对各子系统中的设备, 保存一份包含运行档案、历史、维修情况的设备管理报表, 以供参阅。

3 楼宇自动化控制网络系统设计方案

3.1 自动化控制系统设计总则

楼宇自动化系统的最主要功能还是实现对楼宇内各个子系统的监控, 采集运行数据, 对比分析运算, 保证在任何情况下设备都能正常运行, 并且实现快捷简单的远程监控。最显著的优点就是大大减少了事故发生的概率, 也就相应地延长了设备的使用寿命。通过这样集约化的控制和管理, 实现对各子系统统一而有序的管理, 使其健康运行, 充分发挥各个系统的功能, 为智能楼宇的建设打下坚实基础。这里以最具有代表性的高层、现代化智能大楼作为设计对象, 就自动化控制网络系统的创设关键技术作简要阐述。

如同前文所述, 楼宇自动化控制系统必须要首先保证子系统的高效运行, 实现子系统有序运转和灵活自动运转, 从而减轻人员管理, 节约劳动力资源和资金成本。这里设计的系统主要是基于一般业主的要求和极高的性价比, 采用最优化的方案设计出一套可以同时实现集中管理和分散管理的自控系统。比如著名的BACTalk楼宇管理系统, 它是一种基于BMS的自控系统, 可以将消防系统、保安系统、照明系统、电梯等集中在一个平台上进行控制, 并且具有先进的现场控制器以及和其他系统设备的开放性接口。根据现代高层大楼的特点, 设计一下需要主要监控的子系统:电梯系统、中央空调系统、照明共点系统、给排水系统等。

3.2 楼宇自动化控制网络系统设计的原则和依据

在设计一个楼宇自动系统时, 必须遵循以下的原则。首先是可靠性。可靠性是检验一个自控系统是否合格的第一标准, 优先采用分布式的控制系统, 将自动控制的任务交给很多现场处理器完成, 这样可以避免因为单独的处理器出现故障而影响整个系统健康运行的情况。可靠性的另一个表现就是系统数据采集和记录的准确性, 不能误报, 也不能有故障而不报, 所以对于系统硬件和软件的要求极为严格。其次是灵活扩展性。楼宇自动系统和其他的网络系统一样, 都会伴随着科学技术的发展而进行进化和升级。我们在建立了初始系统之后, 应该考虑到伴随着科学信息技术的发展, 原始系统势必要进行优化和升级, 所以这对系统的可扩展性提出了一个新的要求。当然灵活性也很重要, 主要表现在现场控制器的增减不能影响整个系统的性能, 系统的组成和功能应用都必须具备灵活性, 便于随着外界环境的改变而改变系统。第三是实用性。设计的系统总归是要应用的, 这要求设计人员从高深的科学信息技术中提取出便于应用的普通知识, 系统可以根据楼宇的多功能性实现不同需求的给予和完成。是否方便快捷是实用性是否合格的另一个标志。管理方式是否合理简约是检验一个系统是否成熟的重要标志, 一个好的楼宇控制系统可以实现楼宇各子系统资料内容的完美综合, 并且统一呈现在中央层, 减小了管理难度。最后是经济性。我们要求系统的设计采取最为精准和尖端的技术, 但是也要考虑到实际需求高度。采用现场处理器应该可以满足相当长时间之内的系统运转, 所以要合理规划, 切不可盲目投资。

楼宇自动化控制系统的设计首先要以相应的电气图纸和标准规范作为基础, 然后需要满足国家及其他国际标准。比如建设设计防火系统、照明设计标准、电梯设计标准、空调安装及采风设计标准、工民建供电系统设计标准等等, 对于需要设计的每一个子系统都应该按照国家相应的规范指导系统设计。

3.3 系统功能设计

设计的系统方案以以太网技术为基础, 以此来实现各总线的集成。包含网络层、控制层和设备层三层结构。其中设备层网络技术依托CAN总线和Lonworks等, 用以太网技术来实现管理层和控制层之间的通信。

依据前文所述, 现场总线控制系统 (FCS) 更加开放、集散, 同时便于维护、成本低, 所以更加适合楼宇自动化控制系统的设计, 辅以以太网技术, 实现楼宇自动化控制。详细设计图见图1。

3.3.1 自控系统的网络结构

设计的系统主要包括管理层、控制层和设备层。现场控制器之间的点对点通信构成的智能监控区域层就是控制层, CAN总线、Lonworks总线上都布设有监控节点;管理层则包括中央主控机和分系统的计算机系统, 以太网技术构建管理层, 管理层中的操作站可以控制中央计算机, 对各子系统进行集成统一指令管理, 并对系统中所有的数据进行分析和处理;设备层就是楼宇内的各机电设备, 在控制层的管理下按照预设程序运转。

3.3.2 自控系统集成技术

OPC技术可以标准化控制层和管理层之间的设备数据信息交换, 并且加快数据传输速度和可靠性, 同时降低成本。在楼宇自动系统中选择OPC, 需要根据不同的子系统以及需要实现的功能来开发相应的OPC服务器, 完成设备层的独立数据采集。

一个完整的OPC服务器包括标准接口和用于通讯的接口两部分。利用ASP.NET2005对两个接口进行开发, 也就实现了OPC服务器的开发。标准接口的开发因为数据库而变得简单, 用于通讯的接口开发需要特定的通信协议和数据采集模式来编写特定的动态链接库。以此来构建的OPC服务器结构如图2。

通过该结构调用API函数, 记录、注销服务器数据信息, 并且按照特定的接口模块, 读写交换数据, 随即封装读写的信息来满足客户端的需求。该设计的关键是函数的调用来建立动态链接库, 通过ASP.NET2005的DLL调用来构建API函数原型。常用的通信协议一般为TCP/IP协议, 通过通信接口来读写封装的信息可以实现计算机端和客户端的数据共同访问, 操作者在进行数据管理控制的时候不需要到每一个硬件设备中进行采集, 只需要查看子系统相应的OPC服务器就可以实现数据的自主收集。有了这些数据也就有了自控各子系统的基础资料, 通过一定的分析和处理, 就可以实现子系统运行数据和运行状态的统一呈现, 极大方便了后续的自动化控制管理。这就是一个完整的楼宇自动控制过程。

4 结论

智能建筑正在成为未来建筑的发展方向, 实现楼宇设备系统的集中有序管理是实现社会节能理念和劳动力节约的关键环节。科学信息技术的发展为设计一个可靠实时成本低的楼宇自动控制系统提供了可能。利用现场总线控制系统、以太网技术可以实现系统设计, 本着可靠灵活使用的目标, 以以太网技术为基础, 集成CAN和Lonworks总线技术, 利用OPC技术创设服务器, 可以快速且准确的实现诸如消防、照明、电梯、空调、温度、供电等系统的信息数据集成, 同时也可以集散控制楼宇中的子系统, 实时监控设备运行状态, 及时调整故障, 减少人员管理成本, 保证楼宇健康安全高效运行。在建筑面积越来越大、高度越来越高的现代社会, 自动化控制网络系统必定可以大大完善楼宇内部功能, 提供安全舒适的生活工作环境。

摘要：高层建筑、超大面积建筑越来越多的现代社会, 如何实现对楼宇内零散分布的大型设备进行集中管理控制是影响楼宇运行是否良性运行的重要因素。这种分散式的控制需求也决定了全新自动化控制系统的诞生, 它需要实现分散楼宇设备的监控、控制和测量。本文对比了楼宇自动化控制系统的发展历程中各种系统的优缺点, 阐述了以太网对于楼宇自动化控制系统构建的意义, 在遵循相关标准、原则和依据的基础上, 讨论了楼宇自动化控制网络的组成、既定目标最后以以太网技术为基础, 集成现场总线控制系统, 创建OPC服务器实现通信接口数据高效传输和自动化控制系统设计。

关键词：楼宇,自动化控制,网络,以太网,OPC

参考文献

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楼宇自动控制 第8篇

随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,楼宇自控系统也将得到长足的发展。这就使现代建筑中的功能不断提高,智能建筑也就应运而生智能建筑的楼宇智能化系统中。楼宇设备自动控制系统又是最重要的子系统之一,楼宇设备自动控制系统在智能建筑中所起到的作用,无论对建筑物(群)的使用功能、管理方式、设备投资、运行费用,以及技术实施的复杂程度上,都具有非常大的影响。

一、楼宇设备自动控制系统的优点

楼宇设备自动控制系统是近年开发并逐步推行的一项高科技楼宇管理系统。它使建筑物(群)内的各种机电设备能自动控制。是楼宇智能化不可缺少的重要组成部分。

楼宇设备自动控制系统能将大厦中所有的设备包括供暖、通风、空气调节、给排水、供配电、照明、电梯、消防、保安、车辆管理进行监视,并通过计算机对以上设备进行最优控制。与人工控制系统比较,其显著的优点主要体现在以下四个方面:

1. 优化建筑物各个子系统的运行管理

随着城市建设发展,可供开发建设的城市土地日趋减少,使得现代城市公共建筑物(群)越来越高大,控制功能要求越来越高,建筑物(群)内部的机电设备数量也大大增加,传统的人工管理已变得非常困难。

采用楼宇设备自动控制系统后,可以利用仪器仪表和计算机监控管理系统,对分散在建筑物内成千上万台机电设备、参数进行集中而实时监测、自动控制、故障报警、运行时间统汁、数据报表打印等管理,实现管理的科学化。

2. 为建筑物提供良好的环境

人们需要在现代建筑物里长时间地工作和生活,这就要求大厦的各个机电设备系统必须在建筑物内部提供更高要求的环境参数指标。采用楼宇设备自动控制系统后,计算机监控管理系统可以按照内部环境对各个机电设备的运行管理要求,自动控制建筑物的各种环境参数,如温度、湿度、空气品质、照明、水、电、热供应、消防等,使建筑物(群)内部具有良好的人文运行环境。

3. 节省建筑物的能耗

在现代建筑物里,实际运行时的工作环境大多是人工环境,如空调、照明等,使得建筑物的能源消耗非常大,据统计,目前建筑物(群)的能源消耗已占到社会总能耗的30%以上。

根据北方某市2008年年底统计,大型公共建筑面积占全市总建筑面积的4%～5%,总耗电量占到335%,大型公共建筑物(群)每平方米耗电量是普通公共建筑的5倍,是普通住宅的17倍,建筑物(群)节能的任务日益严峻。

建筑物(群)中的能源消耗主要在暖通空调和水、照明等系统,这些系统正是楼宇设备自动控制系统的控制对象。楼宇设备自动控制系统就是尽量使机电设备始终在高效合理的状态下运行,以最大限度地节约整个建筑物的运行能耗。

建筑物内的机电设备如果实现节能运行,必须利用楼宇设备自动控制系统的控制技术和采用各种有效的节能控制运行方式。

例如:过渡季焓值控制每年的春秋过渡季节,在制冷系统投入工作时,当室外的焓值低于室内的设定值时,楼宇设备自动控制系统可采用特殊的焓值控制策略。尽量利用室外新风能量进行室内温湿度自动控制,减少冷冻机组的制冷电力消耗:冷冻机组台数控制楼宇设备自动控制系统可实时检测大厦实际消耗的冷量,根据大厦的设计运行条件和实际需要冷量,自动控制冷冻机组运行台数冷冻系统耗能占空调系统的15%～20%,采用冷冻机组台数控制可节能10%。最小新风量控制在空调机组的A动控制中,根据空气中C02,的浓度含量,在符合卫生标准的前提,采用最小新风量控制方法。可有效节约空调耗电量。根据测算和统计,采用此种节能措施后,可节省相关能耗的30%。风机水泵的变频节能控制,在冷冻水的二次供水控制中。

采用变频控制方式,可有效节省水泵的能耗:空调变风量控制如空调系统采用VAV变风量方式,楼宇设备自动控制系统可根据系统运行方式选择合理的控制方法,以实现VAV变风量系统的节能目的在《民用建筑电气设计规范》中,提出了大型公共建筑物(群)采用楼宇设备自动控制系统后的节能率的估算值为10%～15%即采用楼宇设备自动控制系统后,大楼运行节能的平均理论值为10%～15%。现实证明,实际的节能率都超过15%。

4. 提高工作效率,减少运行人员及费用

采用了楼宇设备自动控制系统后,由计算机系统对建筑物(群)内的大量机电设备的运行状态进行集中监控和管理。

对设备运行中出现的故障及时发现和处理,从而大量减少运行管理和设备维修人员。由于原先的人工管理可以完全被取代,相应的管理费用,即设备运行管理、维修人员的工资、福利、住房、保险、办公环境等费用均可节省下来。提高了工作效率。

二、楼字设备自动控制系统经济效益分析

现以一幢建筑面积在2万平方米左右的二十层普通大厦为例来分析,该楼的总投资额大约在8000万元左右。若采用楼字设备自动控制系统,所需增加的设备有操作站、网络控制器及直接数字控制器(DDC)等,大约投资64万元,估计占工程总投资的0.8%。但是其产生的经济效益可观。

楼宇设备自动控制系统其效益分析如下:

1. 电力及其系统

安全可靠的供电是智能建筑的先决条件,运用楼宇设备自动控制系统可以对开关与变压器的状态及系统的电流、电压、功率等参数进行监测.实现全面的能量管理,以达到节能的效果。照明系统能耗很大,从上面的分项统计表可知:在大型建筑物(群)中照明仅次于供热、通风、空调及给排水系统。

楼字设备自动控制系统可以事先在操作站的日历上确定程序。区分“工作”与”非工作”时间。用程序设定开/关灯时间。根据昼夜的照度设置自动控制开关另外利用钥匙开关、红外线、超声波测量等方法控制可以达到人离开室内3分钟以内自动关灯。根据有关方面的分析报告指出.按以上设计方案的照明控制,大约可以节省30%的照明电费。

上述分析可见,建筑物(群)中照明系统采用楼宇设备自动控制系统后,用电量可比未采用楼宇智能化设备自控系统时的用电量减少30%。若每年照明用电100万kW.h则每年可直接节约电量30万kW.h经济价值15万元左右。单此一项即可在5年内收回楼宇设备自动控制系统的总投资。

2. 空调与冷热源系统

空调与冷热源是建筑物中能耗最大的一项,在提供舒适的温湿度环境前提下,楼宇设备能够使建筑物最大限度地降低能耗和延长设备的使用寿命具体的节能措施如下:

(1)尽量缩短冷冻机等冷热源设备的运行时间,减少运行台数与输出功率.避免设备的无功运行,使冷热源系统处于最佳节能运行状态。

(2)空气处理过程中,避免冷热量相互抵消,采用变新回风方法,最大限度利用新风。

(3)利用变风量与变水量等控制技术,实现水泵与风机的最佳状态点控制和最佳启停时间控制,或投入变频调速节能运行,达到降低能耗。

(4)对非连续工作的空调,自动改变工作与非工作时间的设定值与控制目标值,实现节能控制。

(5)采用自适应控制与模糊控制原理等高级控制软件,自动改变室内温湿度设定值,提高控制精度,以达到节能的目的。

(6)通过自动控制系统提高设备功率因数,可减少设备的无功损耗,提高供电效率。

(7)利用自动控制系统对各种设备运行时间自动进行历史记录,并提示定期保养维护时间,使设备寿命延长。

三、楼字智能化设备自控系统带来舒适宜人的环境

近些年,不少大厦的中央空调系统按常规控制达不到卫生要求,往往成为传播疾病的根源。这个问题已引起有关方面的注意,为了保证人们的身体健康和生命安全,我国在这方面颁布了相关的法令法规。

因此运用楼宇设备自动控制系统,可确保使用者的安全和健康。

例如,系统实现大厦消防及安防等智能化后,空调中的中央监控系统能检测出风口病菌及空气中有害污染物含量,并能自动报警及消毒。

除此之外还可以对温度、湿度、照度等按照人们的需要加以自动调节,从而造就舒适的工作、生活环境,这就是系统带来的社会效益。

五、结束语

楼字设备自动控制系统通过对信息网络组成分散控制、集中监视与监控管理一体化,实时检测、显示设备运行参数;监视、控制设备运行状态;根据外界条件、环境因素、负载变化的情况来自动调节各种设备,使其运行始终处于最佳状态;自动实现对电力、供水、供热等能源的调节与管理;提供一个安全、舒适、高效而且节能的工作环境。

与以往的楼宇设备常规管理比较,它有着明显的优越性及显著的效益。给人们提供了安全、健康、舒适、温馨的生活环境与高效的工作环境。

参考文献

楼宇自动控制 第9篇

1 楼宇自动化概述

楼宇自控系统,也被称为建筑设备自动化系统,该系统通过对建筑内的环境、安全设备、能源使用情况、交通的监测与控制,给人们提供了一个舒适方便的空间,达到了安全、节能的目的。

楼宇自动化功能:1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。4)对突发事件进行有效的监测并及时处理。5)建筑内的机电设备可以得到统一的管理与控制。6)实现能源管理的自动化。7)设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

楼宇自动化原理:楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,也称分布式控制系统(distributed control systems,简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”,即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务,克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能,能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务,避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点,保证设备在最佳状态下运行。

2 楼宇自动控制系统的重要意义

2.1 建筑的节能效率得到了不断的提高

建筑内的设备可以通过楼宇自动控制系统进行有效的监控,电力系统,空调系统都可以得到协调的配置与使用,各种设备的用电负荷得到了有效的分配与优化,电能得到了进一步的节约,减少了没有必要的浪费情况的出现。

如今,楼宇自控系统得到了越来越多的使用,根据相关数据分析,拥有自动控制系统的建筑一般可以节约将近五分之一的电能,通常情况下,一般的建筑,如果只通过简单的人力是根本不可能实现的。

2.2 建筑设备的使用期限得到了进一步的提升

由于建筑内装有自动控制系统,可以对建筑内的设备运行状态进行不间断的监控和记录,设备的工作状态得到了有效的控制,如果发现问题,可以及时进行维护和保养,并进行相关的记录,使得设备的管理更加科学规范,设备的使用期限得到了提升,建筑的运营成本得到了进一步的降低。

2.3 合理控制了人力成本

在普通的建筑中,由于未设置自动控制系统,所以往往要非常多的人员对各种型号的设备进行日常的控制。楼宇自动化控制系统则是一种智能的控制系统,基本不需要人员进行维护和管理,所以,节省了很多的人力成本,根据相关数据显示,楼宇自动控制系统节省了将近60%的运行维护人员。

2.4建筑的安全管理水准得到了进一步的提升

通过对停车管理,安全监控管理的有效统筹,同时与消防系统进行联动,使得各个系统的管理更加协调统一,建筑的安全得到了有效的保证,楼宇的管理水准得到了不断的提升。

3 楼宇自动化系统设计分析

3.1 系统设计

这个系统主要控制电力、空调和冷热源、照明、消防报警控制、给排水、环境监控、能源管理以及停车场及其周边的防护等内容,系统的功能就是要通过对外界环境变化、负载变化等情况的观察监控,自动调节各设备的运行,使其处于最佳状态;对火灾和停电等意外情况自动处理监控;实现电力、供水、供热等能源的自动调节、管理和使用。在建筑智能化的体系下,楼宇自动化含义是建筑物的管理和控制即BMC系统,根据其含义,BA应至少设计有三个子系统:

1)环境能源管理

在这个系统中,又要细分为几个子系统:1电力照明:负责控制电力的需求,控制变压器的天数和发动机的符合,负责停电复电管理,负责昼光照明以及点灭调光等控制。2空调卫生:负责对新风取入和供冷的控制,负责控制冷热源的机器数、二氧化碳的浓度,负责预测冷热符合,负责各项热控制如隔热蓄热,保证最优控制预冷预热,负责太阳能的集热控制以及对蓄热槽、给排水的控制,还要控制节水管理。3运输:负责对电梯群及自动扶梯的管理、负责自动停车场、自动搬运机以及自动计量器的管理。

2)物业管理

这个系统分为以下两个子系统:1计算:负责对运行能量的计算,负责对租金的管理,操作运行数据采集和分析;负责对系统异常和节能状况的诊断,负责对报警信息的记录。2维护保养:管理机器的维护时间、负责对机器劣化程度和故障的诊断,负责生成数据,负责管理自动清扫机以及设备的更新计划。

3)安保管理

该系统又包含以下3 个子系统:1防灾:负责对火灾的联动控制,负责控制防排烟、引导等、消防以及停电时间的控制,负责防止漏电漏气。2防范:对人员入退楼管理、负责远距离监视,负责管理传感器的报警情况,负责管理时间表、闭路电视以及自动防范设备。3数据:负责对数据存储的控制、负责管理IC卡、指纹、声纹、暗号、暗证指令,负责空间传送。

3.2系统的设置和分析

1)采用的控制策略

在设计系统时,其控制管理功能应仔细规划,使各功能分层次融合。由于智能建筑具备的各种功能非常完备,它所需要的各种设备繁多复杂,对这些设备的控制就显得尤其重要,BAS在控制检测上一般使用两种方法:1集中管控:这是一个非常典型的由计算机控制的系统,设备的监控点以及报警点都被连接到中央控制室,计算机的CPU会负责运算处理这些数据,得出结构后将其返回到执行器中。这个方式增加的系统的复杂性,维护起来非常困难。2集散控制系统:这个系统基于分布式控制的理论,系统下的通讯网络为总线型结构分级分布式。系统使设备分散,在运行时由末端的控制器通过完善的一个数学模型来操作分散了的系统内的设备。中央系统的主机集中管理来自现场的信息,回答或巡检干预。

2)系统对设备的集中管控和协调

智能建筑下对设备的管控特性造成建筑物内部的子系统过多,而每个子系统都有各自的中心,因此必须都这些中心进行管控协调,使优化后的子系统协同运行,并且可观测可控制。为了达到最优优化,保持各个子系统之间的协同独立运行,可采取分站的形式将所有的子系统都归入BA系统中;也可以将各个中心连接到BA中心,使两者能够进行信息传递,共同享有状态监控的功能,遇到异常情况时可以依照约定设置将操作权转移。

4 楼宇自动化应用分析

以智能建筑内排水系统来说明楼宇自动化在其中的应用。

普通大楼中,排水系统都是由强电专业统一管理,在污水池中装有探测水位情况的液位计,根据情况它会发出信号,这时相关的配电盘能汽艇污水泵以控制排水。楼宇自动化应用到污水监控中之后,就可以实时监控污水泵运行的状态及参数,另外,监控系统还可以判断电机的短路及过载状况,这个功能是通过检测断路器以及热继电器中的辅助触点来实现的。安置液位传感器之后,就能通过该设备来管控排水设备的正常运行。另外,当系统内的设备发生故障,系统能及时发现故障部位并且向上汇报,通过对故障的分析找出其发生原因类型,控制设备自动排除故障,恢复运行。

排水系统在纳入楼宇自动化后,将具备以下的基本功能:1)控制污水泵,对其手动自动状态、运行状态进行监控,收到故障信号之后及时报警。2)负责就地和远程双控制。3)负责污水泵的启停运行。4)根据液位传感器判断水位并在水位超限时报警。5)通信功能。6)显示监控画面,记录各种状态数据参数及历史。

5 结束语

随着经济科技的不断发展与生产水平的提高,楼宇自动化系统在智能建筑中的应用会越来越广泛、深入,我们对于此的认知也会越来越明确,在未来的发展道路上,科技、高端、服务的观念会深入人心。智能建筑的普及的时代即将来临。

摘要：随着信息技术的不断发展,智能建筑也在不断地发展,智能建筑通常由五个系统组成,其中楼宇自动化系统则是智能建筑设计的核心和重点。该文主要就智能楼宇自动控制系统的设计与应用作了相关的研究,以供大家交流探讨。

关键词：智能建筑,自动控制系统,设计,应用

参考文献

[1]宋凯宏.建筑设备管理系统在智能建筑中的应用分析[J].硅谷,2013(10):89-90.

[2]陈宏.智能建筑楼宇自动化控制系统的探讨[J].城市建设,2010(11):70-72.

楼宇自动化综合节能系统 第10篇

至少38个通风系统使室内可达到规定的室温。而部分及完全受天气控制的区域,以及4台装有多个加热电路的锅炉(安装的供热能力为3.5兆瓦),其中包括115个可独立进行配置和位于单独房间中的控制回路,则发挥补充作用。上述装置,均得到由装有大约200个灯控篷的遮阳系统的支持。人工光源则是由连接到1300个照明电路上的3000多个照明灯提供。这些电路上配备了光传感器。5台压缩机被集成在自动化系统中,根据需要为生产车间提供加压空气。最后值得一提的是,配备了1900个探测器的中央消防系统、一个自动喷水灭火系统和40个用于烟雾通风的风机可在紧急情况下提供足够的安全防护。

过程自动化业务经理Martin Reichinger负责B&R公司的APROL过程控制系统,他说“该系统经常用于分配能源或供应水、蒸汽或气体的次级工业体系。目前,用于楼宇自动化的系统软件与过去15年内用于工艺技术的系统软件没有太大的区别。”

楼宇自动化的工艺技术标准

楼宇自动化项目经理Gerald Kalliwoda回忆说“APROL过程控制系统已具备了我们需要的所有功能。”

“不过,为了改善我们在楼宇自动化行业中的商业营销状况,我们决定根据具体设备创建软件组件,从而使解决方案变得更加方便。”该APROL软件升级后,包含了一个有帮助作用的新用户界面,可用于操作和维修,并采用活页文件夹的格式设计。

在整个B&R扩建项目中,楼宇自动化生产商专门提供的开环或闭环控制器均未在低于过程控制水平的情况下投入使用。实际上,控制器均在公司内部被单独编制程序,并在配备了40个CPU和大约10,000个I/O模块的X20系统上发挥作用。

业务经理Martin Reichinger证实了这一点,“在这里,我们也能通过组装特定的模块,使今后的用户可轻易将其用于楼宇自动化”。

该技术同样适用于42个由POWERLINK控制的ACOPOS变频器,以及280个阀门和百叶窗的执行器。这些执行器可控制加热和通风系统。“为此,我们在广泛用于楼宇自动化的MP总线系统中增加了一个驱动程序。”

可靠性高

仅在几周内就可增加这些功能,其成果便是一个可控制和管理楼宇自控系统的完整体系。为了减少所需人员B&R在每个技术中心内都多设置了一个中央控制站和一个装有PPC720Panel PC的可视化系统。

由于APROL过程控制技术可对网络服务提供支持,因此可从公司或家里的任何一台电脑进入系统。通过一台短信系统,可确保内部技术人员具有足够的流动性。该系统可向手机发送错误信息,且需要得到收件人的确认。

由于B&R过程控制系统在其他行业的用途中也具有盈利性,因此比大多数专门用于楼宇自动化的系统具有优势。其中包括通过总线接口,对开发环境中的软件进行充分集成,以及各个总线系统的兼容性。这些因素与函数库的硬件所具有的中立性,能共同确保终端设备不依赖于生产商。过程控制行业中广泛的诊断方案则是最重要的因素。这些方案的标准早已确立。

由于X20开环和闭环控制系统被设计用于工业用途,因此其不仅结构紧凑,而且即使在恶劣的条件下也具有极其优异的稳定性,这是楼宇自控系统无法比拟的。这种特性可确保系统运行时具有极好的可靠性、保持较低的运营成本,并尽量减少维修。不采用无风机或硬盘驱动器的Panel PC,以及寿命很长的封装的设计方案同样具有上述特性。此外,由于大量控制系统经常用于工业自动化,因此其性价比相当突出。虽然B&R项目采用的控制系统主要被安装在单独的杂物间里,但将其用于其他楼宇自动化时,也能使利用POWERLINK的远程布局和联网方案发挥优势。一方面,减少I/O模块数量可减少布线和节省空间;另一方面,例如,通过较高的数据吞吐量有可能对网络分析系统或恒压阀的反馈作出评价,并在不增加布线的情况下,使整个设施范围内的能源管理系统发挥作用。

高效驱动技术可节省水平空间,减少布线,并能使用ACOPOS变频器对通风系统进行广泛的诊断。

“对软件进行智能升级,可使B&R用于另一个自动化技术领域,且无需采用任何新硬件。”

Gerald Kalliwoda总结说,“该技术的效用已在其他领域得到证明,并且非常适合楼宇自动化的要求。”。而Martin Reichinger则补充说,“对软件进行智能升级,可使B&R用于另一个自动化技术领域,且无需采用任何新硬件。”

这自然与B&R以增长为导向的经营战略相吻合。

楼宇自动化系统在排水系统中的应用 第11篇

关键词：楼宇自动化系统DDC排水系统

0引言

智能建筑的概念，在20世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国康涅狄州哈特福德(Hartford)市建成。这座大厦不仅提供舒适、安全、方便的办公环境，而且还具有极高的灵活性和经济性。它的特点很快引起各国的重视，智能建筑由此兴起。我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。

1楼宇自动化系统简介

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuiIding Automa-tion System简称BAS)，是智能建筑的主要系统，也是智能建筑的重要标志。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合控制，这些设备包括空调，照明设备、电梯等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境，同时实现节能的要求。

楼宇自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯等子系统。

2楼宇自动化系统的优越性

2.1高度集成化将建筑设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享。

2.2节省设备运行维护和人工费用采用楼宇自动化系统的智能化管理功能，可降低机电设备的维护成本，同时由于系统的高度集成，系统的操作和管理也高度集中，人员安排更合理，使得人工成本降到最低。

2.3安全、舒适和便捷的环境楼宇自动化系统有强大的自动监测与控制系统，具备对灾害和突发事件的快速反应能力。这样大大提高建筑物使用人员的工作效率与生活得舒适感，安全感和便利感，使建造者与使用者都获得很高的经济效益。

3楼宇自动化系统在排水系统中的应用

一般大楼的排水系统。传统的做法是纳入强电专业统一控制，由污水池中的液位计根据水位情况发出信号，由相关配电盘对污水泵进行启停控制。楼宇自动化系统应用于污水监控系统后，可以对建筑内污水泵的运行状态和参数进行实时监视，对于水泵等机电驱动设备，监控系统可以通过监测断路器和热继电器的辅助触点来判断电机是否发生短路和过载故障，同样监控系统还可以通过液位传感器对污水池液位监测来判断排水监控设备运行正常与否。当这些机电设备发生故障时，监控系统可以及时报告故障发生的部位，原因及类型，排除故障后，恢复设备正常运行。

3.1排水系统的设备本文以污水泵2台(一用一备)、污水池1个为基本单元进行论述。

3.2排水系统具有下列基本功能①监测污水泵的运行状态，手／自动状态和故障信号，故障时报警；②实现就地控制和远程控制：③污水泵启停控制i④根据污水池液位，启停污水泵，并对超限水位进行报警，防止溢流；⑤与其它系统通信；⑥监控界面彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，及其历史数据等。

3.3排水系统的软件部分和硬件部分本系统采用集散控制系统，通过通信网络转送各种信息协调地工作，各个分散的DDC(直接数字控制器)在统一集中操作管理和协调下各自分散工作，对被控设备的实时监测、保护与控制任务，以完成控制系统的总体功能和优化处理。楼宇控制室计算机监控软件具有很强的数字通信，装有丰富监控软件功能的管理计算机，完成集中操作，显示报警，优化控制功能，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难与无法统一管理的缺点，充分体现了集中操作管理、分散控制的思想，实现了实用而便捷的人机会话系统。

楼宇控制室内计算机的监控软件软件对现场被控设备进行运程协调控制，经网络传送到DDC(直接数字控制器)，由DDC负责执行各种操作命令，并采集命令执行期间的操作信息返回给监控软件。它们之间的数据传递由通信网络完成。

3.3.1监控软件监控软件操作界面它能显示手自动开关状态、启停状态、启停控制、污水泵是否处在故障停泵状态，以及污水池高液位报警等。

监控软件提供了用户对楼宇自动化系统的三大功能：①監视能力：用户可能通过图形界面，对污水泵的运行状态、控制手，自动开关状态进行实时和历史的监视。②控制功能：用户可通过监控页面控制命令、程序控制等应用程序控制污水泵的启停。③管理功能：用户帐户管理、系统设备管理、程序上下载管理，还能通过系统活动记录、报表等应用程序了解排水监控系统自身的状态。④报警功能：有故障时，监控界面自动弹出报警条，显示故障报警时间、故障所处的位置等。

3.3.2 DDC控制器DDC控制器是用于监视和控制有关现场机电设备的控制器，它是一个完整的控制器，它包含软硬件，能完成独立运行，不受到网络或其他控制器故障的影响。DDC具有可靠性高、控制能力强、可编写程序等优点，智能大楼中各类设备均已普遍使用。

DDC控制器的输入输出信号，根据物理性质通常分为四类：模拟输入量(A1)、模拟输出量(AO)、数字输入量(DI)、数字输出量(DO)

①排水系统的DDC接线图如下，

②图中各DDC控制器的作用DDCI控制器是以微处理器为基础，由安装在一起的端子部分和电子部分组成，通过I／O模块与多种前端传感器和被控装置连接，该控制器本身无任何输入与输出点，需和I／O模块配合使用，通常可作为10个I／O模块的控制器。多个控制器可组成一个本地局域网及相互交换数据，它可直接连接到监控软件。

DDC2为数字输入模块，它作为DDCI控制器的扩充模块，通过网络与DDCI控制器连接，具有10路数字输入。

DDC3为数字输入，输出模块，它也作为DDCI控制器的扩充模块，通过网络与DDC1控制器连接，具有4组数字输入和5路数字输出。

③排水系统的监测点、传感器监测点污水泵的运行状态为DI，污水泵动力柜主继电器辅助触点通过DDC箱输出泵的运行状态信号。

监测点污水泵的故障状态为DI，污水泵动力柜主电路热继电器辅助触点输出泵的故障状态信号，当泵运行过热时，热继电器动作，常开触点闭合，泵故障信号传送到监控软件。

监测点污水泵手、自动为DI，污水泵动力柜继电器辅助触点输出手自动状态，通过DDC箱送入监控软件。

监测点污水泵运行控制为DO，当系统处在自动状态时，由楼宇系统发出启停泵信号，通过远程控制按钮达到启停泵要求。

污水池水位监测点为Dl，水位开关，有高位、超高位、低位报警三个液位开关，传感器采用浮球开关作为开关量的传感器，对液位上限或下限进行监测，若需要对液位实时连续监测可改成压力液位传感器。

这些输入输出状态都是通过DDC控制器传送给计算机，用户通过监控软件监控软件进行监控，实现人机对话。

3.3.3污水泵一用一备控制原理图

3.3.4污水泵的控制工作原理污水泵控制有三种情况，即转换开关SAC打到左边自动(1#泵用2#泵备)，转换开关SAC打到右边自动(2#泵用1#泵备)，转换开关SAC打到中间为手动。

转换开关SAC打到中间为手动。转换开关5、6接通和7、8接通，实现1#、2#污水泵手动控制。同时继电器6KA得电，6KA的常开触点闭合，传送手动状态信号到DDC箱再由DDC箱传送到监控软件。转换开关SAC打到左边或右边，实现泵一用一备的自动控制。同时继电器6KA都不得电，6KA的常开触点没闭合，传送自动状态信号到DDC箱再由DDC箱传送到监控软件。这样通过继電器6KA的常开触点作为开关量传送手自动状态信号。

转换开关SAC打到左边时，转换开关11、12接通和9、10接通，实现1#泵用2#泵备的自动控制。控制工作原理是当高液位时，液位计常开触点吸合，中间继电器3KA线圈得电，3KA常开触点闭合，使1KM线圈得电，1#污水泵投入工作，进行排水。同时1KA线圈得电，1KA常开触点闭合，1#污水泵的启动信号通过DDC箱传送到监控软件：当水位达到低水位时，液位计常闭触点断开，使3KA线圈失电，3KA常开触点断开，1KM线圈失电，1#泵停止工作，同样污水泵的停止信号通过1KA常开触点断开传到DDC，再由DDC送入监控软件，工作人员不用到现场就能通过监控界面看到污水泵的运行状态。另外如果1 KM线圈没吸合，1#污水泵不能正常工作，热继电器1KH线圈失电，1KH的常开触点断开，DDC收到由1KH常开触点传送1#污水泵的故障信号，再送入监控软件，监控界面自动弹出报警条，提醒工作人员及时处理。同时1 KM常开触点闭合使2KT线圈得电，延时一段时间后，2KT常开触点吸合，使2#泵的2KM线圈得电，2#泵启动，并使2KA线圈得电通过2KA常开触点传送2#泵的启动信号达到监控软件，这样完成污水泵～用一备及信号传送的功能。污水泵一用一备的详细控制过程见图3。

4结束语

楼宇自动控制 第12篇

关键词：楼宇自控系统,监控,节能,建筑设备管理

0 引言

随着国家经济建设的高速发展, 楼宇建筑的全面铺开, 带动了楼宇自动化建役的发展。楼宇自动化控制系统 (BAS) 也称为建筑设备监控系统、建筑设备管理系统, 楼宇自控系统由主机、现场控制器、仪表和通信网络四部分组成, 自动控制、监视、测量是楼宇自控系统的三个基本方面, 对建筑物内各类设备的监视、控制、测量, 并做到运行安全、可靠、节省能源、节省人力。然而, 由于我国楼宇自动化的发展较迟, 有关楼宇自动化的材料、配套产品, 以及设计、施工等均处于发展的初级阶段。在具体的设计、配套方案昂贵 (大量使用进口设备) ;或常存在许多缺陷, 造成所设计的自动化系统不能运行, 或运行不良, 或使用寿命短等毛病。因此, 针对楼宇设备自动化控制系统的特性, 根据现有工程项目建筑设备的实际情况, 选择配置相关管理功能;应用楼宇自动化控制系统知识经验, 完善系统设计, 才能真正使楼宇自动化控制系统工程发挥其应有的功效。

1 楼宇自动控制系统组成和功能

楼宇自动化控制系统 (BAS) 也称为建筑设备监控系统、建筑设备管理系统, 楼宇自控系统由主机、现场控制器、仪表和通信网络四部分组成, 自动控制、监视、测量是楼宇自控系统的三个基本方面, 对建筑物内各类设备的监视、控制、测量, 并做到运行安全、可靠、节省能源、节省人力, 在实际工程中应根据建筑设备的实际情况选择配置相关管理功能。

2 目前楼宇自动化系统的监控范围和管理能达到的功能

(1) 压缩式制冷机系统和吸收式制冷系统的运行状态监测、监视、故障报警、启停程序控制、机组群控、机组运行均衡控制及能耗累计。

(2) 蓄冰制冷系统的启停控制、运行状态显示、故障报警、制冰与溶冰控制、冰库蓄冰量监测及能耗累计。

(3) 热力系统的运行状态监视、台数控制、燃气锅炉房可燃气体浓度监测与报警, 热交换器温度控制、热交换器与热循环泵联锁控制及能耗累计。

(4) 冷冻水供回水温度、压力与回水流量、压力监测、冷冻泵启停控制、冷冻泵运行状态及手自动状态、冷冻泵过载报警和水流状态监测, 机组冷冻水进出水温度和水流状态监测, 机组冷冻水进水侧蝶阀监控, 膨胀水箱水位监测, 旁通管调节阀监控;冷却水进出水总管水温监测, 机组冷却水进水侧蝶阀监控, 冷却泵启停控制、手自动状态及运行状态、冷却泵过载报警和水流状态, 冷却塔风机监控、冷却塔蝶阀监控, 冷却水补水控制;楼宇自控系统对机组进行监控的通信接口。

(5) 空调机组启停监控、风机压差和过载报警监测, 送回风温度监测, 室内外温湿度监测, 过滤器状态监测, 冷 (热) 水量调节, 风阀调节, 调节阀调节、加湿器控制, 风机监控, 室内CO2浓度监测, 送回风系统与消防联动控制, 寒冷地区的防冻控制。

(6) 送排风系统的风机启停控制、手自动状态及运行状态监测、风机过载故障报警, 风机与消防系统联动控制。

(7) 新风系统风机的监控、风阀的开关控制、送风温度的监测、过滤器的状态监测、室内空气质量的监测, 调节阀的控制。

(8) 给水系统的水泵自动启停控制及运行状态监测, 水泵故障报警, 水箱液位监测、超高与超低水位报警;污水处理系统的水泵启停控制及运行状态显示;水泵故障报警, 污水集水井、中水处理池监视, 超高与超低水位报警, 漏水报警监视。

(9) 供配电系统的中压开关与主要低压开关的状态监视及故障报警, 中压与低压主母线的电压、电流及功率因素测量, 电能计量, 变压器温度监测及超温报警, 备用及应急电源的手动/自动状态、电压、电流及频率监测, 主回路及重要回路谐波监测与记录, 楼宇自控系统宜配置与供配电系统通信接口。

(10) 大空间、门厅、楼梯间及走道等公共场所的照明按时间程序控制, 航空障碍灯、庭院照明、道路照明按时间程序或按亮度控制和回路状态监测;泛光照明的场景、亮度按时间程序控制和故障报警, 广场和停车场照明按时间程序控制。

(11) 电梯及自动扶梯的运行状态和故障监视。

(12) 对公共安全系统进行相关的监视及联动。

3 实际工程项目中自动控制系统的应用与分析

某楼宇自动化控制系统, 采取集散或分布控制的方式, 需实现对楼宇设备的监视、控制和管理功能。本工程的控制内容, 都在图纸上己体现。根据楼宇自动控制系统的控制要求及所要达到的目的, 结合工程项目特点进行分析, 以解决实际存在的问题。

3.1 该项目控制原理图和系统

(1) 冷水机组控制 (原理图见图1) 。

(2) 风机、照明、新风系统及空调控制 (原理图见图2) 。

(3) 楼宇自控系统图 (系统图见图3) 。

3.2 通过分析, 给出本工程楼宇设备控制系统, 冷水机组的控制要求

(1) 冷机开关机的时候与冷却塔, 冷冻水碟阀, 冷却水碟阀, 冷冻泵, 冷却泵联锁。 (1) 主机开机时:打开冷却水蝶阀→状态返回时, 延时5s→打开冷却水泵→状态返回时, 延时30s→打开冷冻水蝶阀→状态返回时, 延时5s→打开冷冻水泵→状态返回时, 延时30s→启动冷水机组。 (2) 主机停机时:→延时60s停止冷却水泵, 停止冷却塔风扇;→延时90s停止冷却水蝶阀→延时120s停止冷冻水泵;→延时180s停止冷冻水蝶阀。

(2) 冷却塔风机控制。 (1) 当任意一台冷水机组命令为ON时, 冷却水蝶阀开启; (2) 当冷却水回水温度大于设定值时, 该组冷却塔风机启动; (3) 当冷却水回水温度低于设定值时, 该组冷却塔风机停止; (4) 当任意一台冷水机子命令为OFF时, 对应该组冷却水蝶阀关闭。

(3) 压差旁通阀控制。 (1) 当冷水机组命令为OFF时, 压差旁通阀开度有100%; (2) 当冷水机组命令为ON时, 根据冷冻水压差及冷冻水压差设定值采取PID控制。

(4) 系统设置总启停C-CALL成套启停点CH1-ENA CH2-ENA CH3-ENA。启停状态:当C-CALL被置为OFF时, 可通过软件点CH1-ENA, CH2-ENA, CH3-ENA启停对应的冷机。当C-CALL被置为ON, 启动冷冻站群控系统。

(5) 加减机组根据:冷冻水总供、回水温差及总回水流量;H=K (T1-T2) Q, 式中H表示冷量;K为系数;T1、T2为温度;Q为流量。

(6) 3#冷却水泵为一用一备, 当发生故障时, 可自动切换到备用泵;1#、2#冷却水泵共用一台水泵为备用, 当发生故障时, 对应机组停机, 现场根据手动阀切换水路;然后再开机组。

(7) 1#机组对应1~4号冷却塔;2#机组对应5~8号冷却塔;3#机组对应9~10号冷却塔。

(1) 分析建筑、暧通、水施、电施原设计图纸, 发现己有部分的楼宇自控设计, 但设计上存在问题。现有内容, 大部分工程己施工。很显然, 冷却水系统按原设计己分成三部分冷却塔, 与三台机组相对应。己无法实现冷却水系统, 全部冷却塔自动加减机控制。且各分组内冷却塔之间也无连通管。因此, 只能对各冷却塔组与相对应的冷水机组进行整体的开关控制, 不设冷却塔控制蝶阀, 设三组冷却水供回水温度传感器进行监测。因冷却塔设置在办公楼40层158m高的楼顶, 为了保护冷水机组, 高压水不直接泵向机组方向, 而泵向冷却塔方向。水压高, 超过一般水流开关所能承受的压力 (一般为1.5MPa) 。因此, 改选为压力开关可承受2.5MPa的压力开关, 用来检测冷却泵的工作状况;为了保护机组及达到控制的目的, 在冷水机组冷却水进水口侧, 装设电动蝶阀。在冷水机组冷却水进出水口, 设置温度传感器。并于冷水机组的冷却水出水口设置水流开关。由于该水流开关被冷水机组所占用, 无法直接取得水流开关信号, 但设置了与机组的通信接口。因此, 可通过与冷水机组的通信, 获得该水流开关的信号, 以满足楼宇自动控制系统的监控要求。进行组态编程后, 实现监控及管理功能。

(2) 进行冷冻水系统分析。重点问题是, 冷冻水系统中的冷冻泵不是使用变频泵, 未能实现冷冻水系统冷量的调节, 而达到节能的目的。通过分析, 最简单的办法, 就是将冷冻水旁通管上的电动阀, 改为电动调节阀。并在冷冻水系统的出水总管和回水总管上, 设置压力传感器, 形成压差比较。对旁通水量的PID连续调节, 实现节能目的。

(3) 工程的中央空调系统及送排风系统控制。主要是负一层至七层的商场使用, 特设置送排风系统的时间程序控制及与中央空调系统的联动, 以及与消防控制系统的联锁。在商场部分虽设有空调系统, 而又未设置空气质量探测器, 故按楼层设置送排风系统的时间, 设程序控制系。在上班空调系统开机前, 先排风1h, 在下班空调关机后, 继续排风1h, 空调机与送排风机之间实现联动及联锁。通过楼宇自控系统实现集中监控, 保证室内空气质量保持在较好水平。

(4) 工程的照明控制。只有地下室停车库的照明系统, 通过楼宇自控系统进行监控。分析采用时间程序控制, 应急照明部分与消防实现联动。分回路设置日程表, 实施集中监控, 便于管理, 节省人力, 节约能源。

(5) 考虑本工程的特点, 设置主控制器仅有两路通信接口, 改设穿管敷设通信线路。一般每路允许最长通信距离为1200m, 采用手拉手的连结方式, 一层及四层地下室的DDC箱安装在弱电井里, 但是2层到七层的弱电井, 与地下层的不在同一弱电竖井。2~7层的DDC箱均装在空调房里, 空调房上下层都是对应的。为防止通信线超长, 保证楼宇自控系统建通信质量, 节约线缆, 将二层至七层的DDC箱, 上下对应安装, 楼板打孔埋套管;二层至七层DDC箱的电源及通信线分别穿管敷设。这样的布局设计, 既节约了线材, 又保证各路通信线不致超长而产生信号衰减。

4 结语