樓宇控制系統(tǒng)范文

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關(guān)鍵詞：智能樓宇；門禁控制；iButton；單片機(jī)

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）25-5700-03

1 概述

近年來，不法分子利用對各種假證非法進(jìn)入企業(yè)、住宅和寫字樓進(jìn)行盜竊等違法行為，為了保障人生和財產(chǎn)安全，非常有必要在樓宇的出入通道進(jìn)行管制，對進(jìn)出人員登記進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)[1-3]。針對目前智能樓宇安全防范的要求，該文采用具有獨(dú)特的64位二進(jìn)制序列號的信息載體iButton作為身份識別手段設(shè)計(jì)了一套門禁控制系統(tǒng)，對智能樓宇的出入口通道進(jìn)行管控，能夠給樓宇的安全管理提供保證。

2 硬件設(shè)計(jì)

門禁控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，其主要由電源、單片機(jī)、身份識別模塊、時鐘模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、顯示模塊和電控鎖繼電器控制模塊組成，系統(tǒng)單片機(jī)選用常見的51系列，并可通過具體按鍵實(shí)現(xiàn)設(shè)定時間和多用戶管理功能。

身份識別模塊是門禁系統(tǒng)的核心，起到對通行人員的身份進(jìn)行識別的作用，實(shí)現(xiàn)身份識別的方式和種類很多，目前常用有卡證類、密碼類、生物識別類以及復(fù)合類等，相比而言，具有堅(jiān)固不銹鋼外殼的接觸式智能化信息載體iButton既具有非接觸式IC卡的易操作性，又具有接觸式IC卡的廉價性，是當(dāng)前用于身份識別性價比較優(yōu)的載體。因此，該文選用iButton系列中的DS1990為身份信息存儲介質(zhì)，它采用采用單線協(xié)議通訊，通過瞬間碰觸完成數(shù)據(jù)讀寫，整個器件接口只有1根數(shù)據(jù)線和1根地線，既傳輸時鐘信號又傳輸數(shù)據(jù)，并還提供寄生電源，具有節(jié)省I/O端口資源、結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有抗撞擊、耐腐蝕、抗電磁干擾、防折疊、防爆、防潮、防煤塵、唯一的64位光刻序列號、使用溫度范圍寬（-40～+85℃）且便于攜帶等特點(diǎn)，存儲于其中的數(shù)據(jù)信息具有相當(dāng)高的安全可靠性，提高了智能樓宇門禁控制系統(tǒng)的性能，成本低廉且便于維護(hù)使用[4]。DS1990與單片機(jī)的接口電路如圖2所示，其中，P3.2連接DS1990的數(shù)據(jù)線，并外接一個5.1K的上拉電阻來提高輸出電平。

記錄人員的進(jìn)出時間是門禁控制系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，采用單片機(jī)通過中斷和軟件編程實(shí)現(xiàn)的實(shí)時時鐘的精度較差，因此本系統(tǒng)選用串行時鐘芯片DS1302設(shè)計(jì)實(shí)時時鐘，該芯片工作的電路簡單，僅需三根線就可以和單片機(jī)通信，可以提供年到秒的時間信息[5]。時鐘芯片DS1302的串行接口和單片機(jī)的連接如圖3所示，復(fù)位端RST和P0.0相連，高電平時允許I/O端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，低電平時I/O端呈高阻狀態(tài)；數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳I/O和P0.1相連，P0.2接SCLK，用來模擬同步時鐘脈沖；此外是DS1302工作的電路，主要包括32.768kHz外接晶振和備用電池電路。

由于系統(tǒng)要求能將多用戶的iButton卡信息和進(jìn)出時間保存起來，系統(tǒng)采用E2PROM（AT24C02）存儲記錄，該器件具有內(nèi)含256×8位存儲空間、具有工作電壓寬（2.5～5.5V）、擦寫次數(shù)多（大于10000次）、寫入速度快（小于10 ms）、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)不易丟失、體積小等特點(diǎn)[6]。AT24C02采用了I2C總線接口，能夠方便地與單片機(jī)連接，占用很少的I/O口線。在本系統(tǒng)中，與單片機(jī)的接口電路如圖4所示。單片機(jī)的P0.3口接AT24C02的SDA，作為串行數(shù)據(jù)的輸入出端口；P0.4口為24C02提供串行時鐘信號。由于時鐘引腳SCL和數(shù)據(jù)引腳SDA在作為輸出引腳時是開漏極結(jié)構(gòu)，為了提高電壓電平，設(shè)計(jì)中P0已接了一個5.1K排阻。

為了實(shí)時顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，如待機(jī)顯示時間、當(dāng)出入時顯示對應(yīng)的標(biāo)識名、提示和錯誤信息等，系統(tǒng)需具備顯示功能。液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛[7]。字符型液晶顯示模塊LCD1602可以顯示兩行，每行16個字符，采用+5V電源供電，電路配置簡單，具有很高的性價比，因此選用LCD1602來實(shí)現(xiàn)顯示功能。液晶顯示模塊和單片機(jī)的接口主要包括數(shù)據(jù)/指令選擇端RS、讀寫信號線R/W、使能信號E控制線和數(shù)據(jù)線DB0 ～DB7，本系統(tǒng)中單片機(jī)采用直接驅(qū)動方式，和液晶模塊的電路連接如圖5所示。

3 軟件設(shè)計(jì)

單片機(jī)軟件是實(shí)現(xiàn)門禁控制系統(tǒng)功能的保證。系統(tǒng)要求開機(jī)時可讀取系統(tǒng)時間或設(shè)定時間，并由顯示模塊顯示。正常工作時，系統(tǒng)首先讀取iButton的身份信息并判斷是否合法，如果不合法，則顯示錯誤的用戶信息并且繼電器不工作，蜂鳴器發(fā)出無效提示音；如果判斷為合法用戶，則把信息和時間保存到系統(tǒng)中同時繼電器工作（開門），蜂鳴器發(fā)出有效提示音。軟件采用單片機(jī)C語言模塊化設(shè)計(jì)，首先初始化單片機(jī)、液晶顯示模塊，然后讀取并顯示系統(tǒng)的時間，軟件主要由身份識別模塊、時鐘模塊、存儲模塊和液晶顯示模塊等組成，下文介紹模塊的設(shè)計(jì)思路。

3.1 身份識別模塊

身份識別模塊讀寫功能的軟件設(shè)計(jì)主要解決iButton與單片機(jī)的數(shù)據(jù)交換和讀寫基本操作的實(shí)現(xiàn)問題。正常工作時，單片機(jī)循環(huán)掃描DS1990，檢測是否存在，首先發(fā)出一個“復(fù)位”脈沖，啟動總線，延時500us后，通過檢測應(yīng)答脈沖，查詢是否在線，如果在線，并寫入讀ROM命令（0x33），然后從DS1990讀入8個字節(jié)的數(shù)據(jù)（即64位序列號），并保存到緩沖區(qū)，讀取后再判斷讀入的序列號是否有效，如有效，則進(jìn)一步訪問序列號存儲區(qū)，將讀入的序列號和存儲區(qū)中的序列號進(jìn)行比對，過程如下：首先讀取外存中存儲的序列號個數(shù)，再逐個讀取保存在外存中的序列號并進(jìn)行比較，如果相等，則調(diào)用顯示函數(shù)，顯示“Welcome”和“卡號”，并控制電鎖繼電器開門，如果未找到，顯示“Unregistered”。

3.2 時鐘模塊

時鐘模塊DS1302的操作軟件設(shè)計(jì)就是對其具有特定地址的內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫操作。首先通過模擬SPI設(shè)計(jì)寫一個字節(jié)到DS1302和從DS1302讀取一個字節(jié)的驅(qū)動函數(shù)，即通過單片機(jī)程序制造上升沿和字節(jié)右移一位來逐位傳送一個字節(jié)，需要注意的是DS1302 的數(shù)據(jù)和地址都是從最低位開始傳輸?shù)?；在上述基礎(chǔ)上，通過調(diào)用寫入字節(jié)和讀取字節(jié)函數(shù)分別實(shí)現(xiàn)向指定地址寫數(shù)據(jù)和從指定地址讀取數(shù)據(jù)，在設(shè)計(jì)這兩個功能函數(shù)時，需要保證在讀寫期間復(fù)位引腳為高，再依次傳輸命令字確定要讀取或?qū)懭氲臅r間/日歷地址，然后讀取或修改時間/日歷數(shù)據(jù)，最后根據(jù)本系統(tǒng)的要求分別設(shè)計(jì)設(shè)置初始時間和讀取DS1302當(dāng)前時間的函數(shù)，供主程序調(diào)用。

3.3 存儲模塊

存儲模塊為系統(tǒng)的運(yùn)行保存已授權(quán)iButton的序列號和出入的時間，所以必須設(shè)計(jì)可靠的存儲器讀寫軟件，單片機(jī)通過模擬I2C實(shí)現(xiàn)讀寫存儲芯片AT24C02，主要包括開始位、停止位和應(yīng)答位的編程。根據(jù)AT24C02的時序[6]，表示“開始位”的函數(shù)編寫順序依次為：SCL拉為高電平，SDA由高電平變?yōu)榈碗娖?；表示“停止位”的函?shù)編寫順序依次為：SCL拉為高電平，SDA由低電平變?yōu)楦唠娖?；需要注意的是上述過程需要一定的建立時間，在程序編寫時要加入延時函數(shù)?！皯?yīng)答位”則是通過先將SDA拉高、再查詢SDA的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)的，通常在傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后調(diào)用，在此基礎(chǔ)上根據(jù)讀取和寫入數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)字節(jié)寫操作和讀操作函數(shù)。

3.4 液晶顯示模塊

門禁控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求在沒有訪問者時液晶顯示模塊顯示當(dāng)前時間，如果有人員進(jìn)出或設(shè)置操作時，顯示使用和管理信息、操作提示信息。顯示模塊的單片機(jī)軟件即通過讀寫命令控制液晶顯示器的基本配置和字符顯示，主要包括寫指令數(shù)據(jù)到LCD、設(shè)定顯示位置和寫顯示數(shù)據(jù)到LCD，該部分的設(shè)計(jì)方法文獻(xiàn)[7-8]有詳細(xì)介紹，該文不再贅述。

4 結(jié)論

樣機(jī)試運(yùn)行表明，該文設(shè)計(jì)的智能樓宇門禁控制系統(tǒng)，電路簡單，使用方便，可靠性高、系統(tǒng)維護(hù)方便、適用范圍廣且價格低廉，可用于學(xué)生宿舍、停車場、倉庫等場合。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】智能建筑樓宇；自動控制系統(tǒng)

智能建筑樓宇的自控系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及多媒體技術(shù)等，并且以節(jié)能、簡潔、環(huán)保、實(shí)用、高效為目的，來最大程度滿足客戶的個性化需求。

1.智能建筑的產(chǎn)生以及發(fā)展

世界上公認(rèn)的第一幢智能建筑是在1984年美國哈特福市的一座金融大廈改造成的。大廈內(nèi)的建筑都實(shí)現(xiàn)了自動化的綜合管理，配有電梯系統(tǒng)、防火設(shè)備、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和空調(diào)設(shè)備等，為人們提供了安全舒適的、高質(zhì)量的、全面的綜合服務(wù)功能。我國的智能建筑興起于80年代后期，接著就在全國范圍內(nèi)快速發(fā)展。北京的發(fā)展大廈是我國智能建筑的雛形，緊接著建成了上海金貿(mào)大廈、深圳帝王大廈、南京金鷹國際商城等一大批智能程度較高的大廈?，F(xiàn)如今，智能大廈已經(jīng)成為智能化城市和國際信息高速公路的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

智能建筑是在一般的建筑基礎(chǔ)上，配置能夠?qū)崿F(xiàn)智能化各種功能的若干種設(shè)施，組合成智能建筑系統(tǒng)，讓建筑實(shí)現(xiàn)智能化的服務(wù)。智能化建筑最突出的特點(diǎn)就是它的智能化。它采用多元信息傳輸、管理、監(jiān)控及一體化集成等一系列的高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)資源、任務(wù)和信息的高度共享，達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。

建筑樓宇自動化系統(tǒng)經(jīng)典的體現(xiàn)了智能大廈的集成特點(diǎn)。智能大廈的內(nèi)部含有大量但分散的給排水、空調(diào)、電梯、自動扶梯、照明、電力和防火等設(shè)備，需要通過各個子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、測量和自動控制。各個子系統(tǒng)間可以互通信息，同時也可以獨(dú)立工作。各個子系統(tǒng)通過中央控制機(jī)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制和管理，來提高整座大廈的系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.智能樓宇技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑樓宇的智能系統(tǒng)中要同時有電、暖、水、結(jié)構(gòu)、建筑五大系統(tǒng)來共同工作。建筑樓宇的智能化系統(tǒng)在其中起著極其重要的作用。它充當(dāng)紐帶把各個部分有機(jī)聯(lián)合起來來共同服務(wù)。以建筑作為基礎(chǔ)，系統(tǒng)中要有智能樓宇的安防監(jiān)控、綜合布線、給排水和樓宇智能辦公系統(tǒng)。需要通過系統(tǒng)集成技術(shù)來把所有的子系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，來為用戶提供一個便捷、安全的生活環(huán)境。

現(xiàn)如今，全球的建筑智能樓宇技術(shù)發(fā)展的十分快速，人們已經(jīng)足夠意識到這種發(fā)展在生活中的重要性。從學(xué)校到宿舍樓、從工廠到辦公室、從居家到單位智能樓宇技術(shù)的應(yīng)用到處可見。人們引入建筑智能樓宇控制系統(tǒng)，為人們提供了生活和工作的便利性，還有效減少了能源的損耗，以最大效率的來節(jié)能減排。由于建筑采用了多種先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)，所以在系統(tǒng)的使用和維護(hù)方面都有很多的選擇方式。比如使用太陽能照明燈、自動空調(diào)控制系統(tǒng)、WIFI網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、太陽能熱水器設(shè)備等。

3.建筑樓宇的智能控制系統(tǒng)

3.1樓宇控制系統(tǒng)的組成及功能

智能建筑之所以能夠稱為“智能”，主要是由于它將很多的人工智能都通過自動控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。智能建筑樓宇控制系統(tǒng)一般由以下幾部分組成：電梯控制系統(tǒng)、給排水控制系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、電力與照明控制系統(tǒng)、安全防范控制系統(tǒng)、消防控制系統(tǒng)以及綜合布線系統(tǒng)。

智能建筑的電梯運(yùn)行控制一般要采用變壓變頻調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速方式，要提高傳統(tǒng)的運(yùn)行控制性能，還要有效體現(xiàn)邏輯控制的智能性。

給排水系統(tǒng)一般包括生活排水系統(tǒng)、生活給水系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)。排水系統(tǒng)主要的任務(wù)包括排水泵啟?？刂?、集水坑水位檢測、排水泵的故障報警和水流狀態(tài)監(jiān)測。給水系統(tǒng)的控制大多采用氣壓給水方式、水泵直接給水方式以及高位水箱給水方式。

空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)一般包會包括空氣加濕設(shè)備、空氣減濕冷卻設(shè)備以及空氣加熱設(shè)備。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安裝大多采用種中央空調(diào)和局部空調(diào)的方式。空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的任務(wù)是對公共建筑物和房間內(nèi)的空氣的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，為人們提供一個濕度、溫度都適宜的生活和工作環(huán)境。

智能建筑對照明和電力系統(tǒng)的控制一般包括對各種電氣設(shè)備的檢修保養(yǎng)、對配電系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的及時檢測、照明系統(tǒng)的監(jiān)控、對建筑物內(nèi)用電量的管理和自動統(tǒng)計(jì)、對應(yīng)急照明的啟停控制等。

安全防范控制系統(tǒng)大多包括對講系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)以及出入口監(jiān)控系統(tǒng)等。

消防控制系統(tǒng)一般由火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、火災(zāi)探測器、消防專用電話系統(tǒng)以及消防廣播系統(tǒng)等組成。

綜合布線系統(tǒng)不僅能使數(shù)據(jù)設(shè)備、圖像設(shè)備、語音設(shè)備與交換設(shè)備，其他信息系統(tǒng)彼此相連，還能使這些設(shè)備與外部的通訊網(wǎng)絡(luò)連接。綜合布線系統(tǒng)大多數(shù)采用模塊化、星型拓?fù)湓O(shè)計(jì)。

3.2智能建筑控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

自動控制，就是指在沒有人員直接參與的情況下，通過控制器來使設(shè)備自動按照預(yù)定好的規(guī)律運(yùn)行。智能建筑的每一層的分系統(tǒng)都是采用自動控制的技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)測、控制。毋庸置疑，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了自動控制技術(shù)重要的核心。

計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)的工作原理有三個步驟，如下所示：（1）實(shí)時數(shù)據(jù)采集，就是對來自測量的變送裝置的被控值得的瞬時值來進(jìn)行檢測與輸入。（2）實(shí)時控制決策。就是對收集到的被控量與給定量進(jìn)行加法的運(yùn)算，它的運(yùn)算結(jié)果作為控制器需要進(jìn)行調(diào)整的方向和數(shù)量值的輸入。（3）實(shí)時控制輸出。依據(jù)控制的決策，適時對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制的信號，完成控制的任務(wù)。

隨著自動控制技術(shù)的快速發(fā)展，智能建筑控制領(lǐng)域越來越重視集成的概念，智能建筑的控制系統(tǒng)中使用的最多的就是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和分散的控制系統(tǒng)。

4.樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案----冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控

需要進(jìn)行監(jiān)控的冷凍站系統(tǒng)設(shè)備包括冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、自動補(bǔ)水泵、冷水機(jī)組、冷卻塔以及電動蝶閥等。監(jiān)控的內(nèi)容如下：

①依據(jù)之前安排好的工作以及節(jié)假日的時間表，定時啟停冷水組以及有關(guān)設(shè)備，來完成各設(shè)備的順序啟動和暫停。啟動順序：首先是冷卻塔風(fēng)機(jī)、然后是冷卻水泵和冷凍水泵，最后是冷水機(jī)。停止的順序與啟動順序是完全相反的。

②測量冷卻水和冷凍水的供回水溫度。

③實(shí)時監(jiān)測冷水的總供回水的壓力差，適當(dāng)調(diào)節(jié)旁通閥門的開度，來保證穩(wěn)定冷凍水的供回水壓差。

④監(jiān)測各水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)以及冷水機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手動＼自動狀態(tài)以及故障報警，并且記錄她們的運(yùn)行時間。

⑤實(shí)時監(jiān)測冷凍水的供水流量。

5小結(jié)

中國西部大開發(fā)、加入WTO、世博會申請成功、申奧成功，尤其是數(shù)字城市的迅猛發(fā)展，都促使我國的智能建筑市場快速發(fā)展。隨著數(shù)字化城市的快速發(fā)展，城市的公用信息平臺的形成對建筑的信息化和智能化的要求也不斷增多，長房、商用、辦公和居住等多種建筑形成的數(shù)字化園區(qū)、數(shù)字化街區(qū)以及數(shù)字化建筑群不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)致智能建筑由單體向智能化建筑群發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】樓宇自動化；智能建筑；LonWorks；OPC

現(xiàn)代智能建筑節(jié)能減排方面首先考慮的就是節(jié)能系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制，其中中央空調(diào)系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)是建筑物內(nèi)的耗能大戶，提高冷熱源系統(tǒng)的運(yùn)行效率將對建筑物降低能耗產(chǎn)生積極的推動作用。本文意在根據(jù)建筑物節(jié)能系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，對該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動加以優(yōu)化，即各子系統(tǒng)的集成做探討。

一、樓宇自動化系統(tǒng)

智能建筑是計(jì)算機(jī)和信息處理等技術(shù)與建筑藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合，綜合性智能建筑由三大基本要素構(gòu)成，即3A系統(tǒng)：樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）、通信自動化系統(tǒng)（CNS）和辦公自動化系統(tǒng)（OAS）。結(jié)合西安某綜合辦公樓的實(shí)際情況，本案BAS應(yīng)包括以下幾部分：冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)控；空調(diào)新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控；通風(fēng)設(shè)備的監(jiān)控；給、排水系統(tǒng)的監(jiān)控；供配電設(shè)備的監(jiān)控以及電梯系統(tǒng)的監(jiān)視等。

BAS系統(tǒng)由中央控制站、區(qū)域控制器、現(xiàn)場控制器和通信網(wǎng)絡(luò)四部分組成，各部分相互配合形成對樓宇設(shè)備全方位的監(jiān)測、控制和優(yōu)化處理。具體功能如下：

1、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的監(jiān)視、檢測，數(shù)據(jù)的記錄和保存，并提供相關(guān)報告；

2、現(xiàn)場調(diào)控點(diǎn)的優(yōu)化控制，通過數(shù)學(xué)建模，計(jì)算出合適的設(shè)備控制運(yùn)行參數(shù)。

3、具有自適應(yīng)控制、模糊控制等，可以實(shí)現(xiàn)高級控制能力；

4、開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各廠商的設(shè)備可通過聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)。

二、冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能原理

空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)是冷熱源系統(tǒng)的主要負(fù)載。通過采集參數(shù)值并經(jīng)模糊運(yùn)算，在空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時，及時調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、各水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)，改變冷卻水流量，調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)量，確保冷水機(jī)組處于最佳狀態(tài)，供回水溫度處于設(shè)定值，保證主機(jī)始終處于高轉(zhuǎn)換效率的運(yùn)行狀態(tài)。

冷熱源系統(tǒng)控制的關(guān)鍵在于屮央控制器內(nèi)設(shè)立模糊控制模型和模糊運(yùn)算法則，形成智能聯(lián)合模糊控制。通過采集影響冷水機(jī)組運(yùn)行的各種參數(shù)，經(jīng)模糊運(yùn)算，獲取控制參數(shù)，并將其送到冷水機(jī)組、冷（溫）水控制子系統(tǒng)、冷卻水控制子系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)根據(jù)控制參數(shù)的變化，利用變頻控制技術(shù)，調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的流量和溫度，適配系統(tǒng)在全負(fù)荷、部分負(fù)荷狀況下均處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的目的。

模糊控制即是在整個系統(tǒng)控制過程中，采用由模糊數(shù)學(xué)語言描述的控制規(guī)則操縱系統(tǒng)工作的控制方式。它根據(jù)系統(tǒng)的誤差信號等決定控制器的參數(shù)，并可以跟蹤受控參數(shù)的變化，始終使被控系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，對各種非線性系統(tǒng)及時變性系統(tǒng)都 能提供最佳的決策。在實(shí)際應(yīng)用中，通過建立優(yōu)化模糊控制模型，整個系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，通過準(zhǔn)確調(diào)節(jié)流量的方法實(shí)現(xiàn)節(jié)能，水泵以及冷卻塔等平均節(jié)能可達(dá)50%左右。

三、樓宇集成系統(tǒng)

樓宇自動化集成系統(tǒng)的核心內(nèi)容是在各功能子系統(tǒng)相對完善的基礎(chǔ)上開展系統(tǒng)集成，將各子系統(tǒng)通過中央監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到最高效率的狀態(tài)。在實(shí)際操作過程中，由于各功能子系統(tǒng)軟件開發(fā)都具有獨(dú)特背景，雖然屬于專業(yè)化管理通用平臺軟件，但是都不能較好地滿足集成平臺軟件統(tǒng)一監(jiān)控、聯(lián)動、高效的要求。使用統(tǒng)一的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，這種方式效率最{，但目前很難實(shí)現(xiàn)。目前傳統(tǒng)解決不同廠家產(chǎn)品互連問題主要通過采用硬件網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、開發(fā)自身網(wǎng)關(guān)局域網(wǎng)互聯(lián)等方法解決，但是上述方法對資金和技術(shù)方面均有較高的要求。近幾年，在系統(tǒng)下層基于LonWorks技術(shù)，將樓宇自動化的各個設(shè)備通過Lon總線連接起來進(jìn)行通信；在上層基于0PC技術(shù)，通過OPC接口將不同的弱電系統(tǒng)集成在同一個平臺上的新型方法正在逐步普及。

1、 LonWorks和OPC技術(shù)

Lon Works技術(shù)是一種現(xiàn)場總線技術(shù)，Lon的意思為局部操作網(wǎng)絡(luò)，具有現(xiàn)場總線技術(shù)的全部特點(diǎn)，它構(gòu)筑了一個完整、可互操作的控制系統(tǒng)解決方案。LonWorks分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度執(zhí)行了“分散控制、集中管理”的控制理念，有效地解決了集散控制系統(tǒng)的相互通信問題。

OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它的制定是通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成的，OPC標(biāo)準(zhǔn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了有效的聯(lián)通渠道。

2、基于LonWorks和OPC技術(shù)的集成

在該綜合辦公樓項(xiàng)目中需要集成的系統(tǒng)有BAS、安全防范系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。基于Lon Works技術(shù)和OPC技術(shù)的集成如下圖所示。

本設(shè)計(jì)方案優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）直接互聯(lián)性。不同品牌、功能的DDC組成統(tǒng)一的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作。

（2）自主通信。多個小規(guī)模DDC分布布置、共同運(yùn)行，可完全替代單CPU多I/O點(diǎn)的中大型DDC。

（3）系統(tǒng)反映速度。在合理配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和選擇合理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下，LonWoks系統(tǒng)的反映速度和數(shù)據(jù)傳輸效率都較高。

本系統(tǒng)采用OPC技術(shù)，可以從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上獲得數(shù)據(jù)，允許客戶程序從不同的OPC服務(wù)器存取數(shù)據(jù)。其核心基礎(chǔ)是微軟公司在PC機(jī)中采用的OLE/COM組件技術(shù)。本系統(tǒng)將這一技術(shù)引入控制系統(tǒng)，使OPC成為各個子系統(tǒng)與樓宇管理系統(tǒng)之間的有效聯(lián)接工具，相互之間的數(shù)據(jù)交換得以簡捷化和標(biāo)準(zhǔn)化，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率都得到了有效的提高。

四、結(jié)束語

該系統(tǒng)在西安某綜合辦公樓的試運(yùn)行階段運(yùn)轉(zhuǎn)正常，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能和聯(lián)動控制目標(biāo)。充分說明了在系統(tǒng)下層基于Lon Works技術(shù)，在上層基于0PC技術(shù)的系統(tǒng)集成方法在冷熱源控制系統(tǒng)中是可行的。在樓宇自動化系統(tǒng)內(nèi)，在各子系統(tǒng)內(nèi)部或是子系統(tǒng)間的集成，借助綜合布線技術(shù)，可以極大的減少布線工作量，且提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陽先惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)市[M]北京：清華大學(xué)出版2001.

篇4

關(guān)鍵詞：樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)智能建筑

1樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)簡介

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對生活、辦公環(huán)境安全性、舒適性的要求日漸增長，智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。智能建筑通常包含三大基本要素，即樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)(BAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)和通信自動化系統(tǒng)(CAS)，使建筑物能夠提供一個合理、高效、舒適、安全、方便的生活和工作環(huán)境。

樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)也被稱為樓宇自動化(BAS)控制系統(tǒng)，是智能建筑的一個重要組成部分。樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)就是對大廈內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)施進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理，如空調(diào)制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯、消防、安全防范系統(tǒng)等；通過對各個子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、控制、信息記錄，實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理，為建筑物用戶提供良好的工作環(huán)境，為建筑物的管理者提供方便的管理手段，從而減少建筑物的能耗并降低管理成本。樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、自動測量及控制技術(shù)，對智能建筑內(nèi)的各種分散的機(jī)電設(shè)備、消防和保安設(shè)備裝置進(jìn)行自動控制和統(tǒng)一管理。

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)是建筑物中的冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等系統(tǒng)自控部分的一個集成統(tǒng)稱。系統(tǒng)主要通過運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控與故障監(jiān)測，對建筑物內(nèi)各類設(shè)備進(jìn)行高效率的管理與控制，在提供最佳舒適環(huán)境、現(xiàn)代化管理模式的同時，大大降低能量消耗，因此廣泛應(yīng)用于辦公、賓館、醫(yī)院、商場等建筑中。

2 樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)及相應(yīng)配置

2.1樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的主要功能

樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的主要功能包括中央空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控管理給排水系統(tǒng)的監(jiān)控管理供配電監(jiān)控系統(tǒng)能量管理 各類參數(shù)超限時，進(jìn)行聲光報警。

2.2樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的硬軟件的配置

1.樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的硬件主要由下列幾部分組成：

（1）建筑物監(jiān)視系統(tǒng)：提供一個window 環(huán)境下的人機(jī)接口界面，為工程師提供應(yīng)用程序的編制平臺，為操作人員提供直觀和快捷的操作界面。中央管理機(jī)實(shí)現(xiàn)對各個系統(tǒng)的集中監(jiān)測、管理與最優(yōu)控制。

（2）建筑物控制系統(tǒng)：對所需的模擬量輸入/輸出（AI/AO）和數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)視和控制。

2.樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)軟件的配置有：

（1）身份鑒別軟件：只有操作員身份密碼，才能行使操作員職責(zé)范圍內(nèi)的指令。

（2）常規(guī)記錄軟件：負(fù)責(zé)常規(guī)記錄資料的處理、顯示、打印。

（3）節(jié)能控制軟件：根據(jù)室外的溫度相對濕度，充分發(fā)揮自然潛力，控制空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行、節(jié)約能源。

（4）運(yùn)行時間累計(jì)、維修記錄軟件：在設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時間超過設(shè)定值時，進(jìn)行報警，這是供預(yù)防性維修保養(yǎng)用的。

2.3樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)主要是對建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備的啟停、運(yùn)行狀態(tài)、安全狀態(tài)、能源消耗狀況等進(jìn)行綜合監(jiān)控、控制和管理，達(dá)到設(shè)備深化運(yùn)行、高效節(jié)能的目的。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：集中管理，分散控制，中央計(jì)算機(jī)工作站是實(shí)現(xiàn)集中管理功能，現(xiàn)場控制器實(shí)現(xiàn)分散控制功能，個別現(xiàn)場控制器故障不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。具備遠(yuǎn)程傳輸和管理功能，預(yù)留擴(kuò)展接口。

新風(fēng)機(jī)組監(jiān)控：新風(fēng)機(jī)組啟停、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控。

送排風(fēng)機(jī)監(jiān)控：監(jiān)控每臺送排風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制中心也可遠(yuǎn)程啟閉送排風(fēng)機(jī)。

給排水系統(tǒng)監(jiān)控：泵排污水池和集水井監(jiān)控最高液位，超過警戒水位時報警至控制中心，自排污水池和集水井監(jiān)測最高液位并報警至控制中心，監(jiān)測供水管道的不利點(diǎn)壓力，監(jiān)測水箱液位，監(jiān)測消防水池液位。

照明監(jiān)控：對景觀照明和泛光照明設(shè)計(jì)光敏及定時控制，對車庫照明、樓梯間照明和走廊照明（大堂照明除外）設(shè)計(jì)定時控制，控制中心可遠(yuǎn)程控制。

電梯系統(tǒng)監(jiān)控：監(jiān)控每臺電梯的運(yùn)行狀態(tài)（包括消防電梯），控制中心可遠(yuǎn)程控制所有電梯強(qiáng)制運(yùn)行至底層（需要電梯招標(biāo)時提出接口要求）。

2.4 與消防報警系統(tǒng)的聯(lián)動

在樓宇智能化中，消防報警系統(tǒng)是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，與樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)有著聯(lián)動的關(guān)系，在發(fā)生火情時，消防報警系統(tǒng)動作并向樓宇設(shè)備控制系統(tǒng)發(fā)送聯(lián)動信號，啟動相應(yīng)的設(shè)備，兩者是通過電器聯(lián)動的，一般采用煙感和溫感探測雙路報警，特殊的也有用紅外、可燃?xì)怏w、紫外探測器的，由雙路報警接到主機(jī)，當(dāng)雙路報警時，信號傳送到主機(jī)，警鈴、聲光報警器開始報警，通知人員撤離，同時主機(jī)輸出信號切斷非消防電源，如給防護(hù)區(qū)供電的強(qiáng)電和弱電，同時聯(lián)動防火門等設(shè)備，在報警發(fā)出后30秒后，主機(jī)給啟動裝置發(fā)出信號，啟動氣體噴放。

3 需要注意的幾個問題

1、材料、設(shè)備進(jìn)場檢驗(yàn)時，要對品種、型號、規(guī)格、產(chǎn)地和數(shù)量等詳細(xì)檢查并與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，檢查包裝和密封、隨機(jī)的技術(shù)文件等。

2、系統(tǒng)管線敷設(shè)滿足規(guī)范要求，電氣性能良好，滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要。

3、系統(tǒng)檢測時應(yīng)對重點(diǎn)部位重點(diǎn)關(guān)注，做好記錄。

4、完工后做好成品保護(hù)。

5、整理好全過程技術(shù)資料，移交建設(shè)單位。

6、施工單位保存好施工、調(diào)試、檢測、試運(yùn)行資料和記錄，為維保工作做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]. 沈曄， 《樓宇自動化技術(shù)與工程》(普通高等教育智能建筑規(guī)劃教材)， 機(jī)械工業(yè)出版社社，2005.

篇5

[關(guān)鍵詞]智能建筑；樓宇自動化；環(huán)境舒適度；未來趨勢

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0197-01

智能建筑是將高科技與建筑美學(xué)融合的產(chǎn)物，樓宇自動化控制系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分之一，在智能建筑日常的運(yùn)行中發(fā)揮了重要的作用。樓宇自動化控制系統(tǒng)不但可以控制設(shè)備的啟動與關(guān)閉還能定期提供設(shè)備的運(yùn)行報告，保證了設(shè)備的運(yùn)行。為保證樓宇自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建筑學(xué)專家還需要結(jié)合目前科技進(jìn)行研究。

一、樓宇自動化系統(tǒng)的基本功能及應(yīng)用

（一）空調(diào)系統(tǒng)

中央空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑物中主要作用就是保持環(huán)境的舒適度，但是它的耗能巨大，所以在樓宇自動化系統(tǒng)中必須減少中央空調(diào)系統(tǒng)的耗能。

為保證建筑物內(nèi)的各個區(qū)域都能夠享受提高空氣的處理的服務(wù)，這就要求空氣中的溫度與濕度都要保持在令人舒服的指標(biāo)內(nèi)。通過與外部空氣中的溫度與濕度進(jìn)行分析，使用計(jì)算機(jī)對中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時好要注重空調(diào)設(shè)備的定期維護(hù)和保養(yǎng)。

（二）消防系統(tǒng)

在樓宇自動化系統(tǒng)中，消防系統(tǒng)在其中占有重要的位置，對智能建筑的安全有著武科替代的重要作用。消防系統(tǒng)必須一天24小時運(yùn)行以防意外的發(fā)生，消防系統(tǒng)要與就近的消防站形成聯(lián)動的機(jī)制，保證在火災(zāi)發(fā)生的第一時間消防站就可以得知，并安排舊貨。

在火災(zāi)發(fā)生時，樓宇自動化系統(tǒng)必須要及時的關(guān)閉電梯設(shè)施，將消防通道的大門打開。為建筑內(nèi)的業(yè)主提供方便，并自動打開智能樓內(nèi)的花曬，防止火勢迅速蔓延，危機(jī)生命。

（三）變配電系統(tǒng)

變配電系統(tǒng)是樓宇自動化系統(tǒng)的核心，它是為整棟智能大廈供電并保證用電安全的系統(tǒng)。變配電系統(tǒng)可以通過歲建筑物中電力設(shè)備的監(jiān)測，來保證配電柜的和運(yùn)行狀態(tài)，保證建筑物內(nèi)部電力的持物供應(yīng)。

電力系統(tǒng)本身就有一定的特殊性，在計(jì)算機(jī)一定要?dú)q電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。對任何參數(shù)的變化都要進(jìn)行記錄，為今后電力系統(tǒng)的維修提供依據(jù)。

（四）給排水系統(tǒng)

給排水系統(tǒng)的主要功能是將建筑物中的水泵與排水泵、污水泵等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測與管理，使水箱的水保持在一定的安全范圍內(nèi)，根據(jù)水位與水壓的變化及時的將水泵的關(guān)閉或開啟。以此來保證智能建筑物內(nèi)部水的供應(yīng)。

（五）照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)最能體現(xiàn)樓宇自動化系統(tǒng)有效的節(jié)能減排的系統(tǒng)之一，在智能建筑中，電能是不可缺少的能源，照明系統(tǒng)是除很大的電能消耗系統(tǒng)，照明系統(tǒng)的節(jié)能，主要體現(xiàn)在停車場、走廊與對門廳等不必要照明開啟與關(guān)閉的控制，這對樓宇自動化系統(tǒng)的敏感度提出了要求。

（六）電梯系統(tǒng)

電梯系統(tǒng)的自動化管理是樓宇自動化系統(tǒng)的重要組成部分之一，是智能建筑中的公交車。電梯本身就擁有具有全套的自動控制裝置，建筑物的管理者必須對電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時的掌握與分析，利用樓宇自動化系統(tǒng)對電梯的使用情況和故障次數(shù)進(jìn)行記錄。來保證電梯的順利運(yùn)行。

（七）安保監(jiān)控系統(tǒng)

在樓宇自動化系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)被分為三類包括閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及防盜報警系統(tǒng)。這三者互相作用保護(hù)智能建筑物內(nèi)業(yè)主的安全。設(shè)備安裝人員將攝像機(jī)安裝在建筑物中的各個角落，利用電纜將圖像傳達(dá)給建筑物控制中心，對大樓的內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。同時，利用電子鎖或磁卡開關(guān)這些設(shè)備對建筑物的人群進(jìn)行嚴(yán)格的控制，報警系統(tǒng)可以做相應(yīng)的反應(yīng)，通過建筑物管理人員對異常情況進(jìn)行及時的處理。

在建筑投入使用時，安保是一個經(jīng)常被忽視的話題。樓宇自動化系統(tǒng)必須能夠防止攻擊，并保護(hù)自己。如果攻擊者獲得非授權(quán)訪問，樓宇自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠保證系統(tǒng)的完整性，保護(hù)生命和財產(chǎn)免遭損失。

二、我國樓宇自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國樓宇自動化系統(tǒng)目前還處于發(fā)展階段，與國外相比，我國的樓宇自動化系統(tǒng)的技術(shù)還比較差，只是使建筑物內(nèi)的設(shè)備管理系統(tǒng)正常的運(yùn)行，滿足了人們在建筑物很舒適的需求，在系統(tǒng)的維護(hù)上還需要依靠國外的技術(shù)。

目前我國樓宇自動化系統(tǒng)的控制性能并不過關(guān)，閥門容易反復(fù)正當(dāng)，會形成液體的阻力。增加的耗能，與樓宇自動化系統(tǒng)最初投入使用的目的背道而馳。同時也增加了閥門的壓力導(dǎo)致閥門極易破損，增加設(shè)備維修的成本。傳感器是樓宇自動化系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，傳感器必須具有準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性以及靈敏度。但我國目前的技術(shù)達(dá)不到智能建筑的要求，傳感器不但不靈敏，并且安裝位置有很大的偏差。

每一個樓宇自動化系統(tǒng)都帶有節(jié)能的措施，但是在實(shí)際運(yùn)行的過程當(dāng)中，操作者往往會將節(jié)能裝置忽略，這樣就導(dǎo)致，大量的能源被浪費(fèi)，沒有突顯出樓宇自動化系統(tǒng)的巨大作用。在研究樓宇自動化系統(tǒng)時，要加大科研的投入，這不單單是建筑學(xué)科的研究發(fā)現(xiàn)，還要結(jié)合電力、風(fēng)能等多方面的知識，形使得系統(tǒng)原設(shè)計(jì)的功能得到充分的發(fā)揮，達(dá)到降低能耗和設(shè)備運(yùn)行成本的目的。進(jìn)而，研發(fā)出我們國家自己的系統(tǒng)產(chǎn)品，達(dá)到占領(lǐng)國內(nèi)市場的目的。

三、樓宇自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展前景

目前，我國的很多建筑都是高耗能的建筑，每年要消耗大量的能源。近些年來政府宣傳節(jié)能環(huán)保、低碳生活，每一個人都要響應(yīng)國家號召。高耗能建筑并不符合現(xiàn)在的可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展趨勢，所以我國高耗能建筑必須要進(jìn)行改造。隨著21世紀(jì)科學(xué)的不斷進(jìn)步，我國計(jì)算機(jī)與應(yīng)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用雖然為在我國發(fā)展智能大樓提供了基礎(chǔ)條件。但是目前國內(nèi)的職能大廈還是以國外的智能建筑技術(shù)為主。眼下我們所要面臨的困難就是，開發(fā)帶有中國特色的樓宇自動化系統(tǒng)。

結(jié)束語

綜上所訴，未來我國建筑的發(fā)展趨勢必然向著智能化和綠色節(jié)能化，這不僅是科技推進(jìn)的結(jié)果也是可持續(xù)發(fā)展的要求。但目前我國在樓宇自動化發(fā)展還不是很完全，我們向其他國家進(jìn)行學(xué)習(xí)，研發(fā)并優(yōu)化我國的樓宇自動化系統(tǒng)，為公眾的生活提供生活便利。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曾益保.智能建筑中的樓宇自動化控制系統(tǒng)分析[J].科技視界，2014，28：207+328.

篇6

關(guān)鍵詞：Honeywell Excel 5000 集散控制樓宇自動控制

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1.概述

樓宇自控系統(tǒng)（BAS：BuildingAutomationSystem）是智能建筑中核心的組成部分，該系統(tǒng)通過一種新的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對建筑內(nèi)電氣設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控和管理，從而達(dá)到提高效率，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的目的。

本世紀(jì)八十年代，美國Honeywell公司將其在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)明的集散型控制系統(tǒng)（DCS：DistributedControl System）引入到BAS系統(tǒng)中，逐漸成為BAS系統(tǒng)的主流技術(shù)。河北匯文大廈樓宇自控系統(tǒng)中選用的就是美國Honeywell公司EXCEL 5000系統(tǒng)，文章通過工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了典型集散型樓宇自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。

2.樓宇自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1樓宇自動控制系統(tǒng)構(gòu)成

河北匯文大廈是一座2001年正式投入使用的智能型建筑，建筑面積38500平方米，其主體結(jié)構(gòu)為地上二十八層，地下三層，裙樓五層。該建筑的樓宇自控系統(tǒng)選用了Honeywell公司EXCEL 5000系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以現(xiàn)場總線技術(shù)為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)監(jiān)控總點(diǎn)數(shù)為660點(diǎn)，包括了冷熱源控制系統(tǒng)、電力監(jiān)測系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、全空氣空調(diào)機(jī)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、照明動力控制系統(tǒng)。DDC控制器選用XL500型控制器六臺，XL100型控制器十九臺，控制中心為XBS基本型建筑物自動化控制系統(tǒng)，控制規(guī)?？纱罂尚。阅軆?yōu)越，具有開放性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如上所示。

2.2樓宇自動控制系統(tǒng)

通過分布于大廈內(nèi)的現(xiàn)場直接數(shù)字控制器完成設(shè)備的自動開展功能如照明設(shè)備的定時啟停，新風(fēng)機(jī)溫度的自動控制。同時控制中心以圖形化的界面對系統(tǒng)所有測控點(diǎn)進(jìn)行著監(jiān)視，并向DDC傳遞修訂的設(shè)定參數(shù)。

2.2.1中央控制中心

控制中心高性能的XBS圖形用戶接口，提供現(xiàn)場建筑物，樓層平面和暖通空調(diào)圖的直觀生動的圖形顯示，通過配色和動畫技術(shù)，利用圖形描述動態(tài)信息。

中心為操作員提供靈活的數(shù)據(jù)訪問方式，可以實(shí)現(xiàn)圖形訪問數(shù)據(jù)、用戶地址訪問點(diǎn)數(shù)據(jù)、快速訪問點(diǎn)組和點(diǎn)屬性訪問數(shù)據(jù)。

控制中心實(shí)時數(shù)據(jù)庫保持著大量的來自現(xiàn)場和導(dǎo)出的歷史數(shù)據(jù)，提供一大批歷史趨勢功能，可實(shí)現(xiàn)廣泛的報警管理和處理功能保證操作員能及時收到故障報警或不正常狀態(tài)的通知。同時，控制中心還提供了擴(kuò)展報表功能，包括標(biāo)準(zhǔn)報表（如：報警歷史操作員活動記錄）、特定報表（如：選擇特定的屬性，顯示具有這個屬性的組點(diǎn)）以及用戶定制的報表。在控制中心建有分級授權(quán)的安全機(jī)制，可設(shè)定操作人員的不同權(quán)限，防止非法進(jìn)入，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。

2.2.2冷熱源系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)為整座大廈提供能量，保證一個舒適的工作環(huán)境。冷水循環(huán)運(yùn)行監(jiān)控，冷熱源系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定時間程序啟停冷水循環(huán)泵，監(jiān)視冷水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)可統(tǒng)計(jì)運(yùn)行時間，主備自動輪換，同時，監(jiān)測冷水的供回水溫度、壓力。系統(tǒng)中提供了回水壓差調(diào)節(jié)供回水旁通閥，保持水系統(tǒng)穩(wěn)定，此外，監(jiān)測冷水流量，為設(shè)備管理提供依據(jù)。冷熱源系統(tǒng)還可以根據(jù)系統(tǒng)壓力，控制補(bǔ)水泵進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)水，監(jiān)控冷卻水循環(huán)運(yùn)行情況，也可根據(jù)設(shè)定程序啟停冷卻水循環(huán)泵，監(jiān)測冷卻水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)可完成統(tǒng)計(jì)運(yùn)行時間，主備自動輪換工作，監(jiān)測冷卻水的供回水溫度，根據(jù)冷卻水供回水溫度，調(diào)節(jié)旁通閥以及控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的投切，根據(jù)冷卻塔托水盤水位，進(jìn)行冷卻水的補(bǔ)水，空調(diào)水換熱系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控等。

該系統(tǒng)的循環(huán)部分與冷水循環(huán)為一套設(shè)備，其監(jiān)視及控制和上述功能相同，可監(jiān)測換熱器出水溫度，根據(jù)設(shè)定出水溫度調(diào)節(jié)換熱器入口蒸汽閥，實(shí)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)鎖，循環(huán)泵不開時，關(guān)閉入口蒸汽閥。

2.2.3電力監(jiān)測系統(tǒng)

電力監(jiān)測系統(tǒng)可監(jiān)測低壓配電系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，如，變壓器溫度，如果超限產(chǎn)生

報警，檢查回電壓、電流，監(jiān)測回路功率因數(shù)，有功功率

2.2.4 新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)層每層一臺，與室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管配合，保證室內(nèi)空氣清新，溫度適宜。系統(tǒng)可監(jiān)測新風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提供故障信息，監(jiān)測送風(fēng)溫度，根據(jù)設(shè)定溫度調(diào)節(jié)水閥，此方法采用PID控制。系統(tǒng)還能夠監(jiān)測濾網(wǎng)狀態(tài)，產(chǎn)生堵塞報警信息，提示清洗；監(jiān)測防凍溫度，如果冬季溫度超低限時，關(guān)閉新風(fēng)門，打開水閥，保證表冷器的安全。

2.2.5 空調(diào)機(jī)系統(tǒng)

裙樓大廳采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，通過室內(nèi)空氣循環(huán)方式將盤管內(nèi)水的熱量或冷量帶入室內(nèi)，同時，適量補(bǔ)充新風(fēng)。

空調(diào)機(jī)原理圖如下：

現(xiàn)場DDC控制器可完成7種功能，包括按照預(yù)定程序自動啟?？照{(diào)機(jī)組、監(jiān)視空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度、據(jù)新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度調(diào)節(jié)新風(fēng)門和回風(fēng)門的開度、監(jiān)視濾網(wǎng)狀態(tài)，產(chǎn)生堵塞報警信息、采用PID控制方式根據(jù)設(shè)定溫度調(diào)節(jié)水閥開度、機(jī)組運(yùn)行時間統(tǒng)計(jì)，提示檢修。

2.2.6送排風(fēng)系統(tǒng)

現(xiàn)場DDC根據(jù)預(yù)定程序或控制中心發(fā)出的指令啟動機(jī)組，完成大廈的通風(fēng)功能，并監(jiān)視機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)運(yùn)行時間，為設(shè)備維護(hù)提供數(shù)據(jù)。

2.2.7給水系統(tǒng)

給水系統(tǒng)的現(xiàn)場DDC控制器課完成5種功能，包括，監(jiān)視地下水箱水位狀態(tài)，低位報警，并停止高區(qū)給水泵，監(jiān)視屋頂水箱的水位狀態(tài)，當(dāng)屋頂水箱低位時，啟動高區(qū)給水泵，高位時停泵，屋頂水箱溢流水位，超低水位報警，統(tǒng)計(jì)機(jī)組運(yùn)行時間，主備自動輪換。

2.2.8排水系統(tǒng)

監(jiān)視污水坑水位狀態(tài)，高位時啟動排污潛水泵，低位時停泵，溢流水位時報警，并對機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

2.2.9照明動力控制

分布于各層的照明控制箱及室內(nèi)動力控制箱由現(xiàn)場DDC控制器控制，按照預(yù)定時間表，節(jié)假日等計(jì)劃完成大廈內(nèi)日常生活工作用照明、動力供應(yīng)。

3. 樓宇自控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

文章介紹的河北匯文大廈樓宇自控系統(tǒng)為一典型的集散型系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對BAS系統(tǒng)要求也越來越高。比如BAS要能通過網(wǎng)頁技術(shù)實(shí)現(xiàn)與其它信息系統(tǒng)的信息交換，通過Internet互聯(lián)網(wǎng)了解BAS系統(tǒng)的運(yùn)行狀況等。

今后，通過建筑物自動化系統(tǒng)與Internet技術(shù)的結(jié)合，將會使得樓宇自控系統(tǒng)更加開放、豐富，將會大大擴(kuò)展系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，增強(qiáng)系統(tǒng)功能。

4. 經(jīng)驗(yàn)與不足

本工程采用的EXCEL5000系統(tǒng)，提供設(shè)備硬件組態(tài)，控制軟件組態(tài)，極具靈活性，為系統(tǒng)目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)提供了保證。該系統(tǒng)投入運(yùn)行的近十年期間，設(shè)備設(shè)施狀況良好，能夠提供一個較舒適的生活工作環(huán)境，有效地節(jié)省了人力，提高了工作效率，減少了設(shè)備維護(hù)更新費(fèi)用，降低了能耗，經(jīng)濟(jì)效益尚屬明顯。

不足之處在于，河北匯文大廈樓宇自控系統(tǒng)自身維護(hù)、維修技術(shù)力量相對薄弱，對BAS系統(tǒng)理解相對較淺，對系統(tǒng)今后的運(yùn)行會產(chǎn)生不利影響。為充分發(fā)揮BAS系統(tǒng)的功能，應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，普及智能建筑知識。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：智能化樓宇；自動化控制系統(tǒng)；機(jī)電設(shè)備安裝

【分類號】：TG333.7

1、引言

樓宇自動化系統(tǒng)（簡稱 BAS）安裝施工是隨著智能化建筑的發(fā)展而產(chǎn)生的一個安裝施工專業(yè)。其涉及消防、給排水、空調(diào)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的聯(lián)動控制與集成，作業(yè)空間范圍大，周期長，使用的設(shè)備品種多，系統(tǒng)復(fù)雜，科技含量高，與其他專業(yè)聯(lián)系密切。因此應(yīng)合理安排工程施工，保證質(zhì)量并全面完成施工任務(wù)。

2、樓宇線纜布線施工

BAS 的線路包括電源線、網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線。 BAS線路均采用金屬管或金屬線槽保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線不得與電源線共管敷設(shè)，當(dāng)其必須作無屏蔽平行敷設(shè)時，間距0.3m，如敷于同一金屬線槽，需設(shè)金屬分隔。

2.1施工準(zhǔn)備

一般來說，實(shí)現(xiàn) BAS管、槽、布線的工程量較大，與裝修空調(diào)等專業(yè)配合點(diǎn)較多，施工存在一定難度。具體施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴由于電梯間及走廊內(nèi)風(fēng)管、水管和強(qiáng)電管線多，各專業(yè)難免交叉沖突，本著“小管讓大管，弱電讓強(qiáng)電”的原則，在施工之前與各專業(yè)溝通，科學(xué)布置天花板截面圖，嚴(yán)格按照圖紙施工。

⑵垂直主線槽按照不同系統(tǒng)在豎井內(nèi)進(jìn)行施工，電源槽和弱電槽分開施工。從施工的角度出發(fā)，統(tǒng)一安排各弱電系統(tǒng)在豎井內(nèi)的管、槽分布。

⑶水平線槽按照不同系統(tǒng)分線槽施工，電源槽和弱電槽分開施工，線管在墻面和地面工程進(jìn)行時預(yù)埋，并行接地保護(hù)。

⑷在金屬結(jié)構(gòu)上和混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件上，采用焊接固定；在混凝土上安裝時采用膨脹螺栓固定。

⑸支架安裝牢固橫平豎直整齊美觀，在同一直線段上的支架間距要均勻。

2.2管槽線的安裝

2.2.1鋼管暗敷設(shè)

具體敷設(shè)時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴線管不應(yīng)有變形及裂縫，保證其內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準(zhǔn)確。

⑵彎線管時，彎成的角度大于90度，明敷設(shè)時彎曲半徑應(yīng)不小于管外徑的6倍，埋于地下與混凝土內(nèi)時不小于管外徑的10倍，彎處不應(yīng)有裂縫和明顯的彎扁。

⑶管、槽安裝位置及施工符合圖紙、工藝要求；在以下情況下，線管直線長度30m處、線管在20m內(nèi)有1個彎、線管在15m內(nèi)有 2 個彎、線管在8m內(nèi)有3個彎時，應(yīng)加裝1個接線盒；明敷管之間連接時，管端螺紋長度不小于管接頭的1/2。

⑷埋設(shè)管道選最短的途徑，離地面不小于15mm；管排列整齊、固定牢固、管卡間距均勻；埋設(shè)管引出地面時管口高度高出地面 200mm，當(dāng)進(jìn)入落地柜時，高出柜內(nèi)地面50mm。

2.2.2金屬線槽的安裝

具體施工時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴金屬線槽施工要求平整，內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準(zhǔn)確、牢固，不應(yīng)有明顯的變形。

⑵線槽安裝橫平豎直，排列整齊，其彎曲度應(yīng)一致，用半圓螺栓連接，螺母在線槽的外側(cè)緊固。

⑶直接從線槽內(nèi)引出電纜時，使用開孔器開孔，線槽的直線長度 >50m 時，經(jīng)過建筑伸縮縫，采用熱膨脹補(bǔ)償措施。

⑷充分利用弱電豎井空間，通過合理的布置和巧妙的處理，把要維護(hù)和操作的箱體布置在對門的位置，把門外的空間作為維護(hù)和操作空間。先布置主干線槽，后布置支線槽，最后布置支管。

2.2.3布線施工

具體施工時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴電纜（線）敷設(shè)前，應(yīng)做外觀及導(dǎo)通檢查，并用500V 兆歐表測量絕緣電阻。

⑵穿放線時，把管槽內(nèi)的積水和雜物清理干凈，導(dǎo)線的型號、數(shù)量和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，線纜布在線槽或線管內(nèi)保持平直，不出現(xiàn)扭絞、打圈等現(xiàn)象，不在槽內(nèi)和管內(nèi)接頭，線纜的保護(hù)措施良好，避免受到外力的擠壓和損傷。

⑶線纜布放前，金屬線槽安裝兩端貼標(biāo)簽，標(biāo)明起始和終端位置，標(biāo)簽書寫清晰、端正和正確，并粘貼牢固，在拉線過程中避免損傷。

⑷線纜布放時，保持一定冗余，在交接間、設(shè)備間預(yù)留 36m，工作區(qū)預(yù)留 0.3～0.6m，以利于弱電設(shè)備的端接。

⑸布放線纜的牽引力 < 線纜允許張力的 80%，避免線纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，影響其傳輸性能。

⑹布放于水平線槽內(nèi)的線纜，每隔 3～5m 進(jìn)行綁扎固定，布放于垂直線槽內(nèi)的線纜每隔 2m 進(jìn)行綁扎固定，以降低線纜自身的擠壓及自身重量的影響。

⑺放線完成后，按圖紙要求及時進(jìn)行線路編號，并用 500V 兆歐表測量線纜的絕緣電阻。按規(guī)定用 500V 兆歐表測量時，線纜的絕緣電阻不應(yīng)小于 5M歐。

3、控制室設(shè)備安裝施工

BAS 的控制室設(shè)備通常由設(shè)備、UPS、打印機(jī)、主控臺、顯示器、工作站與 DDC 的通信控制器設(shè)備組成。所有現(xiàn)場設(shè)備通過 DDC 箱與控制計(jì)算機(jī)相連。

3.1控制室設(shè)備的安裝

具體施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴控制室應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，距離變電所電梯機(jī)房、水泵房等會產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾的場所 15m 以上，同時，控制室應(yīng)選擇上方及毗鄰無用水和無潮濕的機(jī)房和房間。

⑵室內(nèi)控制臺前應(yīng)有 1.5m 的操作距離，控制臺離墻布置時，臺后應(yīng)有大小 1m 的檢修距離，并注意避免陽光直射。

⑶當(dāng)控制臺橫向排列總長度 >7m 時，應(yīng)在兩端各留不于 1m 的通道。

⑷中央控制室宜采用抗靜電架空活動地板，高度20cm。

⑸保證線路電源的正確性、線路連接的正確性、極性的正確性、對應(yīng)關(guān)系的正確性；

⑹顯示器能顯示受控設(shè)備的控制、運(yùn)行、報警狀態(tài)，以利于系統(tǒng)的運(yùn)行管理。

⑺中央控制器及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安裝應(yīng)垂直平正牢固，垂直度每米允許偏差為 1.5mm。水平方向的傾斜度每米允許偏差為 1mm，相鄰設(shè)備頂部高度每米允許偏差為2mm，平面度每米允許偏差為1mm，接縫的間隙≤2mm。

3.2現(xiàn)場控制器的安裝

具體施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

⑴現(xiàn)場控制器的設(shè)置應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式、安裝調(diào)試維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性。一般按機(jī)電系統(tǒng)平面布置進(jìn)行劃分。

⑵現(xiàn)場控制器要遠(yuǎn)離輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕有蒸汽場所，應(yīng)采取防潮防結(jié)露等措施。

⑶現(xiàn)場控制器要距離電機(jī)、大電流母線、電纜 1.5m以上，以避免電磁干擾。在無法滿足此要求時，應(yīng)采取可靠屏蔽和接地措施。

⑷現(xiàn)場控制器設(shè)備在安裝前檢查其外形是否完整，內(nèi)外表面漆層是否完好，設(shè)備外形尺寸、設(shè)備內(nèi)主板及接線端口的型號、規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

⑸現(xiàn)場控制器箱安裝在弱電豎井（房）或主要設(shè)備房（如冷凍站、熱交換站、水泵房、空調(diào)機(jī)房等）中，在墻上用膨脹螺栓安裝，安裝高度參照配電箱高度，進(jìn)出線采用金屬線槽敷設(shè)，確保線路敷設(shè)。

⑹現(xiàn)場控制器位置選擇宜相對集中，一般設(shè)在機(jī)房或弱電小間內(nèi)，以達(dá)到末端元件距離較短為原則（一般不超過 50m）。

⑺現(xiàn)場控制器一般可選用壁掛式結(jié)構(gòu)，在設(shè)備集中的機(jī)房控制模塊較多時，可選落地柜式結(jié)構(gòu)，柜前凈距≥1.5m

⑻每臺現(xiàn)場控制器輸入、輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有 10% ～20%的余量。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：樓宇；自控系統(tǒng)；節(jié)能控制；研究

0.引言

隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)水平也在不斷地增長。在這樣的情況下，當(dāng)前國民自然而然對于自身的生活質(zhì)量有了新的要求。除了吃穿玩樂以外，當(dāng)前國民對于生活與工作的環(huán)境也有了更高的要求。同時，工業(yè)化程度的提高也帶來了許多的環(huán)境問題，無論是霧霾、赤潮、臭氧層空洞等，這些環(huán)境問題極大地威脅到人類的生命和財產(chǎn)安全。眾所周知，在目前我國有許多國民的日常生活和工作都是在樓宇建筑中進(jìn)行。因此，在這樣的情況下，筆者認(rèn)為有必要加強(qiáng)樓宇自控系統(tǒng)的中節(jié)能控制。通過這樣的方式，不僅可以為國民創(chuàng)造更加舒適、便捷的生活環(huán)境，同時也能夠減少高能耗建筑的施工建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用，為我國可持續(xù)發(fā)展社會的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

一、方案設(shè)計(jì)對象

在本文中，筆者主要針對某地高層建筑進(jìn)行討論。該建筑主樓共為16層，其中地下為1層，而副樓則是為3層。這棟建筑的作用主要是用于辦公，因此其中樓宇自控系統(tǒng)包括了機(jī)電設(shè)備、新風(fēng)機(jī)組、熱泵機(jī)組、冷凍機(jī)組、照明設(shè)施、污水處理系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、水池液壓等。由這些系統(tǒng)所組成的樓宇自控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑的統(tǒng)一管理，從而創(chuàng)造一個更加舒適、高效以及便捷的工作環(huán)境，為建筑中辦公人員的工作開展提供幫助。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想

在該棟建筑當(dāng)中，施工人員充分考慮到建筑的實(shí)際工作以及辦公人員需求，因此在進(jìn)行樓宇自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，決定采用HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)來完成整棟建筑的控制工作。在HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)當(dāng)中，主要的工作內(nèi)容包括了對冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)以及安防門禁系統(tǒng)的監(jiān)視和管理工作。而要想完成HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)的搭建工作，所需要的硬件設(shè)備包括的中心設(shè)備、傳輸設(shè)備、現(xiàn)場控制設(shè)備以及分控設(shè)備等。通過這些設(shè)備的共同工作，才能更好地實(shí)現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)的管理，為樓宇中的工作人員創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的工作環(huán)境，以此提高工作人員的工作效率和質(zhì)量。

三、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖及主要設(shè)備指標(biāo)

（一）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)的工作當(dāng)中，需要依靠中央管理工作站、現(xiàn)場控制器以及現(xiàn)場設(shè)備這三級來完成監(jiān)視和管理工作。其中，中央管理工作站可以與以太網(wǎng)進(jìn)行連接，通過這樣的方式可以實(shí)現(xiàn)不同現(xiàn)場控制器之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信，從而實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與共享，提高控制管理效率和精確度。當(dāng)然，在現(xiàn)場設(shè)備當(dāng)中，現(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器與控制器需要進(jìn)行直接連接。整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（二）主要技術(shù)性能和技術(shù)指標(biāo)

（1）主控計(jì)算機(jī)主控計(jì)算機(jī)在整個系統(tǒng)中屬于核心地位，因此，主控計(jì)算機(jī)的配置絕對要嚴(yán)格進(jìn)行要求。從HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)的要求來看，內(nèi)存最好2G或以上、硬盤500GB或以上，具備驅(qū)動器、控制接口板1只，顯示器分辨率不得小于1280×1024。

（2）DDC功能及功能要求根據(jù)本次HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)實(shí)際的搭建情況來看，DDC功能需要采用Excel5000系列控制器，同時需要確保不同部位的軟件和硬件能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行，達(dá)到控制分散的作用。而根據(jù)DDC的運(yùn)行特點(diǎn)來說，能夠?qū)崿F(xiàn)分散多點(diǎn)控制，每一臺控制器最多可以設(shè)置128個監(jiān)控點(diǎn)，功能模塊能夠達(dá)到18個，并且根據(jù)設(shè)備、控制點(diǎn)性質(zhì)以及數(shù)量的不同來進(jìn)行挑選，有效提高樓宇自控系統(tǒng)的工作效率和工作質(zhì)量。同時，DDC控制器采用鋰電池保護(hù)RAM數(shù)據(jù)，能夠有效預(yù)防掉電、通信終端以及錯誤操作等問題，避免在工作中出現(xiàn)任何的問題導(dǎo)致樓宇自控系統(tǒng)的失控，給建筑中工作人員工作的開展造成極大阻礙。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)控和管理的內(nèi)容

（一）熱泵機(jī)組（風(fēng)冷）、冷凍機(jī)組（風(fēng)冷）控制

（1）工作內(nèi)容針對熱泵機(jī)組（風(fēng)冷）、冷凍機(jī)組（風(fēng)冷）的監(jiān)控和管理工作內(nèi)容主要包含了供回水溫度、嚴(yán)厲監(jiān)控和管理；壓差旁同電動兩通閥的監(jiān)控和管理；機(jī)組開關(guān)碟閥開關(guān)的監(jiān)控和管理；循環(huán)泵的監(jiān)控和管理；冷凍機(jī)組的監(jiān)控和管理等。

（2）風(fēng)冷熱泵機(jī)組工藝的控制流程針對風(fēng)冷熱泵機(jī)組工藝的控制流程，需要根據(jù)供回水管中水的流量以及不同管道之間形成的溫差來進(jìn)行，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)群控方式。在實(shí)際的控制和管理工作當(dāng)中，系統(tǒng)主要是采用彩色圖形來顯示機(jī)組狀態(tài)，工作人員可以在系統(tǒng)中對于設(shè)定值進(jìn)行修改，從而將機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)維持在最佳。同時，在該系統(tǒng)當(dāng)中，機(jī)組運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的任何數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行實(shí)時采集和現(xiàn)實(shí)，并且通過系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系將信息儲存在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，為之后的工作以及方案調(diào)整提供有力的參考。除此之外，采用系統(tǒng)進(jìn)行控制，還能夠?qū)怯钭钥叵到y(tǒng)中的各項(xiàng)日程進(jìn)行安排，確保整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)然，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障的時候，通過系統(tǒng)也能夠快速及時地切換相關(guān)設(shè)備，避免問題給樓宇自控系統(tǒng)工作的開展帶來阻礙，同時也會影響到樓宇中工作人員的正常工作。而在這個過程中，工作人員就可以根據(jù)系統(tǒng)所反饋到的信息，及時查到故障發(fā)生的部位，以此制定更有針對性的措施來進(jìn)行故障排除工作，為系統(tǒng)的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。

（3）風(fēng)冷熱泵機(jī)組的控制工作在非工作狀態(tài)的時候，風(fēng)冷熱泵機(jī)組一般處于低谷制冷狀態(tài)，在這個時候只需要運(yùn)行一臺冷水機(jī)組。一旦工作量增加，那么系統(tǒng)就可以根據(jù)機(jī)組實(shí)際的工作狀態(tài)來判斷是否需要增加機(jī)組來保障工作的正常開展。而對于冷水機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測除了要檢查其運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)以外，還需要對手自動狀態(tài)進(jìn)行檢測。當(dāng)然，為了避免機(jī)組的磨損，一般不會直接進(jìn)入啟停狀態(tài)。

（二）樓層空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組控制

（1）工作內(nèi)容根據(jù)該建筑的施工情況來看，空調(diào)機(jī)組總共有4組，同樣系統(tǒng)的控制包括了啟?？刂啤⑦\(yùn)行狀態(tài)、故障以及手自動控制等工作。新風(fēng)機(jī)組則有24臺，控制工作也包括了啟?？刂啤⑦\(yùn)行狀態(tài)、故障、手自動控制以及開關(guān)控制。

（2）監(jiān)控管理范圍在樓層空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組的工作當(dāng)中，監(jiān)控管理范圍包括了環(huán)境溫度、預(yù)熱、聯(lián)鎖、濕度、室外溫、設(shè)備溫度、過濾網(wǎng)、運(yùn)行時間以及消防系統(tǒng)等。

五、與其他機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)接口

在當(dāng)前，HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)屬于較為優(yōu)越的高效能、集成化BMS系統(tǒng)。應(yīng)用該系統(tǒng)，可以根據(jù)樓宇不同的需求將樓宇中不同的系統(tǒng)，比如說樓宇控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)以及安保系統(tǒng)整合到EBI5000的平臺之后，以此提高管理的效率，并且實(shí)現(xiàn)更加方便快捷的信息共享和資源優(yōu)化配置。該系統(tǒng)與其他機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)接口包括了自控系統(tǒng)與消防系統(tǒng)的接口、自控系統(tǒng)與配電系統(tǒng)的接口這兩種。結(jié)語綜上所述，伴隨著當(dāng)前我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，建筑工程的數(shù)量和規(guī)模都在不斷地擴(kuò)大。而在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展之下，樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)成了趨勢和必然之一。在本文中，針對對某樓層自控系統(tǒng)的分析，筆者認(rèn)為采用HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)是最適合該樓宇的系統(tǒng)。同時通過HoneywellExcel5000EBI系統(tǒng)也能夠?qū)怯钪衅渌到y(tǒng)進(jìn)行整個，實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞，為管理效率的提高提供幫助。

參考文獻(xiàn)

篇9

【關(guān)鍵詞】樓宇自控系統(tǒng)；PID調(diào)節(jié)；集散控制系統(tǒng)；現(xiàn)場總線技術(shù)

中圖分類號： TB381 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 前言

智能建筑已成為未來建筑的標(biāo)志，是信息時代的必然產(chǎn)物，它是建立在建筑設(shè)計(jì)、信息科學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、人類工程學(xué)等各類學(xué)科之上的交叉應(yīng)用，是人、信息及工作環(huán)境的智能結(jié)合。樓宇自控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能建筑的基礎(chǔ)?，F(xiàn)就有關(guān)于樓宇自控系統(tǒng)的問題做些介紹，以供探討。

2 樓宇自控系統(tǒng)的概念

樓宇自控系統(tǒng)（Building Automation System，簡稱BAS）是指采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對智能建筑中分散的各類建筑設(shè)備的運(yùn)行、能源使用狀況、安全狀況以及節(jié)能等進(jìn)行有效的綜合自動監(jiān)測、控制與管理的系統(tǒng)，確保建筑物內(nèi)舒適、安全的工作、生活環(huán)境，同時實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的要求。

3 PID調(diào)節(jié)及控制技術(shù)

自控系統(tǒng)包括現(xiàn)場傳感器、變送器、輸入/輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，被加到受控系統(tǒng)；控制系統(tǒng)的被控量經(jīng)過現(xiàn)場傳感器、變送器，通過輸入接口送到控制器。在工程實(shí)際中，比例―積分―微分控制（PID）又稱PID調(diào)節(jié)，是應(yīng)用最廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律。

PID調(diào)節(jié)器是根據(jù)系統(tǒng)的給定值與實(shí)際值的偏差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制。自控系統(tǒng)要很好地完成控制任務(wù)，必須在滿足工作狀態(tài)穩(wěn)定的前提下，同時保證系統(tǒng)的精度，滿足調(diào)節(jié)過程的質(zhì)量指標(biāo)要求。比例控制系統(tǒng)的響應(yīng)快速性作用于輸出；積分控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性消除過去的累積誤差；微分控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有超前控制作用。因此，PID調(diào)節(jié)可以解決在控制過程中，系統(tǒng)穩(wěn)定性與精度之間的矛盾。

4 集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線技術(shù)

集散控制系統(tǒng)（DCS）是采用分散控制策略、集中管理的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。它通過分布在現(xiàn)場的數(shù)字化控制器完成對被控設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測、控制和保護(hù)任務(wù)，以具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理、記錄、顯示及豐富軟件功能的中央計(jì)算機(jī)完成優(yōu)化管理、集中操作及顯示報警等工作。集散控制系統(tǒng)（DCS）是一種橫向分散、縱向分層的體系結(jié)構(gòu)，功能分層可分為現(xiàn)場控制級、監(jiān)控級、管理級，層與層之間通過通信網(wǎng)絡(luò)相連。現(xiàn)場控制級由現(xiàn)場直接數(shù)字控制器（DDC）及現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)組成，其主要功能為采樣現(xiàn)場數(shù)據(jù)，處理采樣數(shù)據(jù)，控制算法與運(yùn)算，執(zhí)行控制輸出，并與監(jiān)控級、其它站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測與診斷。監(jiān)控級由一臺或多臺通過局域網(wǎng)連接的計(jì)算機(jī)工作站構(gòu)成，作為現(xiàn)場控制器的上位計(jì)算機(jī)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)可分為以管理、改進(jìn)系統(tǒng)功能為目的的監(jiān)控站及以操作為目的的操作站，其主要功能是采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視和存儲，實(shí)施連續(xù)控制、批量控制或順序控制的運(yùn)算和輸出控制，進(jìn)行數(shù)據(jù)和設(shè)備的自診斷，實(shí)施數(shù)據(jù)通信。管理級的中央管理計(jì)算機(jī)是以中央控制室操作站為中心，輔以報警裝置、打印機(jī)等外設(shè)組成，是集散控制系統(tǒng)（DCS）人機(jī)聯(lián)系的主要界面。中央管理計(jì)算機(jī)是對整個系統(tǒng)的集中操作和監(jiān)視，其主要功能為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、存儲、顯示和輸出，優(yōu)化控制和優(yōu)化整個集散控制系統(tǒng)的管理調(diào)度，實(shí)施故障報警、事件處理和診斷，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

現(xiàn)場總線是以單個分散的、數(shù)字化、智能化的測量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用總線作為傳送信息的公共路徑實(shí)現(xiàn)信息互換，并共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其本質(zhì)體現(xiàn)在以下六個方面：

（1）現(xiàn)場設(shè)備互連。

（2）現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。

（3）互操作性。

（4）分散功能塊。

（5）通信線供電。

（6）開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)場總線的特點(diǎn)可歸納為以下五點(diǎn)：

（1）用數(shù)字化通信代替4～20mA模擬信號傳輸。

（2）控制功能下移，實(shí)現(xiàn)徹底的分散控制。

（3）具有互操作性。

（4）集現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、參數(shù)化及故障診斷為一體。

（5）真正的開放系統(tǒng)。

由于現(xiàn)場總線技術(shù)體現(xiàn)出的特點(diǎn)及優(yōu)勢，現(xiàn)今樓宇自控系統(tǒng)（BAS）多采用在集散控制系統(tǒng)（DCS）中引入現(xiàn)場總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而進(jìn)一步完善了整個系統(tǒng)的控制、管理、決策等功能。常用的主流現(xiàn)場總線有：控制器局域網(wǎng)（CAN）、LonWorks、PROFIBUS、INTERBUS等。

5 樓宇自控系統(tǒng)的內(nèi)容

樓宇自控系統(tǒng)對樓宇內(nèi)暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)、運(yùn)行管理和維護(hù)保養(yǎng)，為所有機(jī)電設(shè)備提供安全、可靠、節(jié)能、長效運(yùn)行的保證，實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)之間的信息互通，從而提高整個建筑物內(nèi)部設(shè)備運(yùn)行的效率，減少能源消耗，同時使管理者隨時掌握設(shè)備運(yùn)行狀況、能量消耗情況及各種參數(shù)變化情況。樓宇自控系統(tǒng)包括對空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯系統(tǒng)的監(jiān)視及控制。樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)建筑設(shè)備的情況選擇配置以下各項(xiàng)監(jiān)控功能：

（1）壓縮式制冷系統(tǒng)和吸收式制冷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、監(jiān)視、故障報警、啟停程序配置、機(jī)組臺數(shù)或群控控制、機(jī)組運(yùn)行均衡控制及能耗累計(jì)。

（2）蓄冰制冷系統(tǒng)的啟停控制、運(yùn)行狀態(tài)顯示、故障報警、制冰與溶冰控制、冰庫蓄冰量監(jiān)測及能耗累計(jì)。

（3）熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、臺數(shù)控制、燃?xì)忮仩t房可燃?xì)怏w濃度監(jiān)測與報警、熱交換器溫度控制、熱交換器與熱循環(huán)泵連鎖控制及能耗累計(jì)。

（4）冷凍水供、回水溫度、壓力與回水流量、壓力監(jiān)測、冷凍泵啟?？刂坪蜖顟B(tài)顯示、冷凍泵過載報警、冷凍水進(jìn)出口溫度、壓力監(jiān)測、冷卻水進(jìn)出口溫度監(jiān)測、冷卻水最低回水溫度控制、冷卻水泵啟?？刂坪蜖顟B(tài)顯示、冷卻水泵故障報警、冷卻塔風(fēng)機(jī)啟?？刂坪蜖顟B(tài)顯示、冷卻塔風(fēng)機(jī)故障報警。

（5）空調(diào)機(jī)組啟?？刂萍斑\(yùn)行狀態(tài)顯示；過載報警監(jiān)測；送、回風(fēng)溫度監(jiān)測；室內(nèi)外溫、濕度監(jiān)測；過濾器狀態(tài)顯示及報警；風(fēng)機(jī)故障報警；冷（熱）水流量調(diào)節(jié)；加濕器控制；風(fēng)門調(diào)節(jié)；風(fēng)機(jī)、風(fēng)閥、調(diào)節(jié)閥連鎖控制；室內(nèi)CO2濃度或空氣品質(zhì)監(jiān)測；（寒冷地區(qū)）防凍控制；送回風(fēng)機(jī)組與消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。

（6）變風(fēng)量（VAV）系統(tǒng)的總風(fēng)量調(diào)節(jié)；送風(fēng)壓力監(jiān)測；風(fēng)機(jī)變頻控制；最小風(fēng)量控制；最小新風(fēng)量控制；加熱控制。

（7）送排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)啟?？刂坪瓦\(yùn)行狀態(tài)顯示；風(fēng)機(jī)故障報警；風(fēng)機(jī)與消防系統(tǒng)聯(lián)動控制。

（8）風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組室內(nèi)溫度測量及控制；冷（熱）水閥開關(guān)控制；風(fēng)機(jī)啟停及調(diào)速控制；能耗分段累計(jì)。

（9）水泵自動啟?？刂萍斑\(yùn)行狀態(tài)顯示；水泵故障報警；水箱液位監(jiān)測、超高與超低水位報警。污水處理系統(tǒng)的水泵啟?？刂萍斑\(yùn)行狀態(tài)顯示；水泵故障報警；污水集水井、中水處理池監(jiān)視、超高與超低液位報警；漏水報警監(jiān)視。

（10）中壓開關(guān)與主要低壓開關(guān)的狀態(tài)監(jiān)視及故障報警；中壓與低壓主母排的電壓、電流及功率因數(shù)測量；電能計(jì)量；變壓器溫度監(jiān)測及超溫報警；備用及應(yīng)急電源的手動/自動狀態(tài)、電壓、電流及頻率監(jiān)測；主回路及重要回路的諧波監(jiān)測及記錄。

（11）大空間、門廳、樓梯間及走道等公共場所的照明按時間程序控制（值班照明除外）；航空障礙燈、庭院照明、道路照明按時間程序或按亮度控制和故障報警；泛光照明的場景、亮度按時間程序控制和故障報警；廣場及停車場照明按時間程序控制。

（12）電梯、自動扶梯的運(yùn)行狀態(tài)顯示及故障報警。

（13）當(dāng)熱力系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和電梯管理系統(tǒng)等采用分別自成體系的專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)時，應(yīng)通過通信接口納入樓宇自控系統(tǒng)。

6 結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，采用開放性技術(shù)的樓宇自控系統(tǒng)將對建筑的安全性、舒適性、高效性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性等方面起到更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

[2]徐洪彬《現(xiàn)代酒店智能化系統(tǒng)工程》東南大學(xué)出版社

篇10

關(guān)鍵詞：樓宇自控系統(tǒng) 智能大廈 設(shè)備設(shè)施管理

東勝大廈，坐落于山東省東營市西城區(qū)，總建筑面積51700m2，建筑高度為99.7m，建筑層數(shù)地上26層，地下2層，室外庭院面積約22000m2，是一座集酒店、辦公、商務(wù)、娛樂、賓館為一體的綜合性智能化建筑。東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)采用西門子樓字科技(天津)有限公司為大廈提供的西門子公司最新一代的S600APOGEE系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高東勝大廈的整體管理水平，節(jié)約能源，提供更為舒適的室內(nèi)環(huán)境，將大廈內(nèi)制冷站、供熱站、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組、公共區(qū)照明部分、給排水、送排風(fēng)等系統(tǒng)納入大廈自動化管理系統(tǒng)，S600APOGEE是以集散理論為基礎(chǔ)的成熟的樓宇自動化系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、擴(kuò)展方便、軟件優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行、操作簡單等特點(diǎn)。

1 樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和原則

東勝大廈樓宇自控系統(tǒng)是一套將冷熱源、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等設(shè)備或系統(tǒng)以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)，以安全、可靠、節(jié)能、節(jié)省人力和綜合管理為目的。為了建成一個優(yōu)良的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上著重考慮了三個方面的要素。其一是確定服務(wù)于設(shè)備或各個子系統(tǒng)的控制器I／O點(diǎn)數(shù)及點(diǎn)的類型，同時確認(rèn)I／O點(diǎn)數(shù)的接口技術(shù)處理；其二是現(xiàn)場儀器、儀表、傳感器、變送器和執(zhí)行器等元件的正確選擇與配置；其三是中央操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)的配置。

APOGEE樓宇自控系統(tǒng)是西門子公司推出的新一代樓宇自控／系統(tǒng)集成平臺， 完整的系統(tǒng)由INSIGHT監(jiān)控軟件、DDC控制器、傳感器、閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分組成。根據(jù)東勝大廈機(jī)電設(shè)備和弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的具體情況，著重對如下幾個問題做了細(xì)化處理：

(1)根據(jù)東勝大廈弱電系統(tǒng)的總體要求，選用了西門子的INSIGHT監(jiān)控軟件，該系統(tǒng)采用了Client／Server系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且支持WindowsNT／Windows2000／WindowsXP操作系統(tǒng)，支持OPC等多種協(xié)議和開放接口，并且提供了豐富的功能選項(xiàng)，是一套運(yùn)用成熟的系統(tǒng)；

(2)按受控設(shè)備的要求選用不同處理能力的DDC控制器，控制器的搭配對于系統(tǒng)的合理配置有著重要的作用，各自控廠商的控制器都有多種不同點(diǎn)數(shù)的產(chǎn)品可供選擇，合理的選擇控制器對于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂葡到y(tǒng)造價有著不可忽視的作用。其基本原則是控制器盡量靠近控制對象，空間距離較遠(yuǎn)的設(shè)備不宜合用同一個DDC控制器；

(3)為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，樓宇自控系統(tǒng)的控制器、傳感器、執(zhí)行器電源均獨(dú)立與受控設(shè)備集中供電。

2 樓宇自控系統(tǒng)的控制內(nèi)容和目標(biāo)

總體上來講，樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)該向用戶提供如下功能：

(1)通過配置系統(tǒng)的硬件和軟件，實(shí)現(xiàn)測量各類工藝、設(shè)備狀態(tài)的參數(shù)，設(shè)置并控制設(shè)備啟停、提供設(shè)備運(yùn)行報告等功能；

(2)監(jiān)視并顯示系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，故障時自動報警；

(3)現(xiàn)場自動控制組織的安全調(diào)整功能；

(4)根據(jù)系統(tǒng)記錄，管理分析當(dāng)前和過去運(yùn)行過程；

(5)提供計(jì)算和預(yù)測工具，用于優(yōu)化操作參數(shù)并組合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備優(yōu)化使用；

(6)實(shí)現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換；

為此，我們對每一個子系統(tǒng)都進(jìn)行了相應(yīng)的需求分析，最終確定了東勝大廈項(xiàng)目中納入樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控對象的具體內(nèi)容和目標(biāo)。

2.1 冷凍站系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：冷水機(jī)組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、冷卻塔、自動補(bǔ)水泵、電動蝶閥等。

(1)根據(jù)事先排定的工作及節(jié)假日時間表，定時啟停冷水機(jī)組及相關(guān)設(shè)備。完成冷卻水循環(huán)泵、冷卻水塔風(fēng)機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、電動蝶閥、冷水機(jī)組的順序連鎖啟動及冷水機(jī)組、電動蝶閥、冷水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的順序連鎖停機(jī)。

啟動順序?yàn)椋簩?yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即開啟；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2~3min啟動；制冷主機(jī)延遲3~4min執(zhí)行。

停止順序?yàn)椋毫⒓辞袛嘀鳈C(jī)電源；冷卻塔風(fēng)機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵的啟動延遲2-3min關(guān)閉；對應(yīng)冷卻水、冷凍水管路上的閥門立即關(guān)閉。

(2)測量冷卻水供回水溫度，以冷卻水供水溫度及冷水機(jī)的開啟臺數(shù)來控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停的數(shù)量。維持冷卻水供水溫度，使冷凍機(jī)能在更高效率下運(yùn)行。

(3)監(jiān)測冷水總供回水溫度及回水流量，由冷水總供水流量和供回水溫差，計(jì)算實(shí)際負(fù)荷，自動啟停冷水機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、冷卻水循環(huán)泵及相對應(yīng)的電動蝶閥；

(4)根據(jù)膨脹水箱的液位，自動啟停自動補(bǔ)水泵；

(5)監(jiān)測冷水總供回水壓力差，調(diào)節(jié)旁通閥門開度，保證末端水流控制能在壓差穩(wěn)定情況下正常運(yùn)行。在冷水機(jī)系統(tǒng)停止時，旁通閥自動全關(guān)；

(6)監(jiān)測各水泵、冷水機(jī)、冷卻塔風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警，并記錄運(yùn)行時間；

(7)水泵保護(hù)控制：在每臺水泵的出水端管道上安裝水流開關(guān)，水泵啟動后，水流開關(guān)檢測水流狀態(tài)，如故障則自動停機(jī)；水泵運(yùn)行時如發(fā)生故障，備用泵自動投入運(yùn)行；

(8)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其他的歷史數(shù)據(jù)等。

2.2 換熱站系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：熱交換器、冷凝泵等。

(1)監(jiān)測各熱交換器二次水出水溫度，依據(jù)出水溫度按PID調(diào)節(jié)一次熱水(或蒸汽)調(diào)節(jié)閥，保證出水溫度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)，溫度超限時報警；

(2)測熱水循環(huán)泵的運(yùn)行狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計(jì)運(yùn)行時間；

(3)中央站彩色動態(tài)圖形顯示、打印、記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其他歷史數(shù)據(jù)等。

2.3 新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：新風(fēng)／空調(diào)機(jī)組。

(1)時間程序自動啟／停送風(fēng)機(jī)，具有任意周期的實(shí)時時間控制功能；

(2)監(jiān)測送風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)、故障報警、累計(jì)運(yùn)行時間；

(3)防凍保護(hù)：在冬季，當(dāng)溫度過低時，開啟熱水閥，關(guān)新風(fēng)門、停風(fēng)機(jī)、報警提示；

(4)由風(fēng)壓差開關(guān)測量空氣過濾器兩側(cè)壓差，超過設(shè)定值時報警；

(5)風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、冷水閥狀態(tài)連鎖程序；

①啟動順序：開冷水閥、開風(fēng)閥、啟風(fēng)機(jī)、調(diào)冷水閥；

②停機(jī)順序：停風(fēng)機(jī)、關(guān)風(fēng)閥、關(guān)水閥；

(6)對于新風(fēng)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持送風(fēng)溫度為設(shè)定值；對于空調(diào)機(jī)組，測量新風(fēng)溫度和回風(fēng)溫度，并根據(jù)回風(fēng)溫度PID調(diào)節(jié)二通水閥的開度，維持回風(fēng)溫度為設(shè)定值；

(7)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等；

2.4 給排水系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：給排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)監(jiān)測生活水泵、污水泵的運(yùn)行狀態(tài)，手／自動狀態(tài)和故障信號，故障時報警，并累計(jì)運(yùn)行時間；

(2)實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程控制的轉(zhuǎn)換；

(3)監(jiān)測生活水池液位，對超限水位報警，防止溢流，對超低液位也進(jìn)行報警；

(4)根據(jù)生活水箱液位，啟停生活水泵，并進(jìn)行超限報警；

(5)根據(jù)污水池、集水坑液位，啟停污水泵，并對超高液位進(jìn)行超限報警；

(6)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

2.5 給排風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：送／排風(fēng)機(jī)。

(1)監(jiān)測各風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、手／自動狀態(tài)；

(2)在自動狀態(tài)下按時間程序自動啟／停風(fēng)機(jī)；

(3)監(jiān)測送／排風(fēng)機(jī)的故障信號，故障時報警，并累計(jì)運(yùn)行時間；

(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

2.6 照明系統(tǒng)的監(jiān)控

監(jiān)控設(shè)備包括：公共照明配電箱。

(1)對于各照明回路，根據(jù)時間程序自動開／關(guān)各照明回路；

(2)對于各照明回路，監(jiān)控各回路的開關(guān)狀態(tài)、故障報警、手／自動狀態(tài)；

(3)以上時間，程序可根據(jù)用戶需要任意修改，可自定義節(jié)假日工作模式，降低大廈運(yùn)行中的電能消耗；

(4)中央站彩色圖形顯示，記錄各種參數(shù)、狀態(tài)、報

警，記錄累計(jì)運(yùn)行時間及其歷史數(shù)據(jù)等。

2.6 變配電系統(tǒng)的監(jiān)控

對變配電系統(tǒng)的監(jiān)控主要包括對高壓、低壓、變壓器、發(fā)電機(jī)設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視，本樓宇控制系統(tǒng)對變配電系統(tǒng)只監(jiān)視不控制。

由供配電設(shè)備廠商預(yù)留連接供配電系統(tǒng)的監(jiān)測接口，通過高級接口采集下列信號：

(1)高壓進(jìn)線柜：三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電度；

(2)所有高壓開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)、故障跳閘狀態(tài)；

(3)變壓器溫度；

(4)低壓進(jìn)線柜：三相電壓、三相電流；

(5)所有低壓進(jìn)出線開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)及故障跳閘狀態(tài)；

(6)低壓主要配電回路電能計(jì)量；

(7)測量柴油發(fā)電機(jī)三相電壓、三相電流、頻率及運(yùn)行或故障信號；

(8)監(jiān)測變壓器室、高／低壓配電室、發(fā)電機(jī)房內(nèi)溫度。

(9)為無縫集成，本項(xiàng)目均要求廠家提供國際標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議：MODBUS、OPC。

2.7 電梯系統(tǒng)的監(jiān)控

本項(xiàng)目樓宇自控系統(tǒng)對電梯系統(tǒng)實(shí)行只監(jiān)不控的方式，電梯系統(tǒng)提供高級接口給樓宇自控系統(tǒng)集成，樓宇自控對電梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警、電梯的上升、下降進(jìn)行監(jiān)視；對自動扶梯的運(yùn)行狀態(tài)、故障報警進(jìn)行監(jiān)視，并對電梯系統(tǒng)的運(yùn)行時間進(jìn)行累積記錄。