楼宇控制系统十篇

楼宇控制系统篇1

关键词：楼宇；自控系统；节能控制；研究

0.引言

随着当前社会经济建设的不断发展，国民经济水平也在不断地增长。在这样的情况下，当前国民自然而然对于自身的生活质量有了新的要求。除了吃穿玩乐以外，当前国民对于生活与工作的环境也有了更高的要求。同时，工业化程度的提高也带来了许多的环境问题，无论是雾霾、赤潮、臭氧层空洞等，这些环境问题极大地威胁到人类的生命和财产安全。众所周知，在目前我国有许多国民的日常生活和工作都是在楼宇建筑中进行。因此，在这样的情况下，笔者认为有必要加强楼宇自控系统的中节能控制。通过这样的方式，不仅可以为国民创造更加舒适、便捷的生活环境，同时也能够减少高能耗建筑的施工建设，从而实现节能减排、保护生态环境的作用，为我国可持续发展社会的建设做出贡献。

一、方案设计对象

在本文中，笔者主要针对某地高层建筑进行讨论。该建筑主楼共为16层，其中地下为1层，而副楼则是为3层。这栋建筑的作用主要是用于办公，因此其中楼宇自控系统包括了机电设备、新风机组、热泵机组、冷冻机组、照明设施、污水处理系统、配电系统、水池液压等。由这些系统所组成的楼宇自控系统可以实现建筑的统一管理，从而创造一个更加舒适、高效以及便捷的工作环境，为建筑中办公人员的工作开展提供帮助。

二、系统设计构想

在该栋建筑当中，施工人员充分考虑到建筑的实际工作以及办公人员需求，因此在进行楼宇自控系统设计中，决定采用HoneywellExcel5000EBI系统来完成整栋建筑的控制工作。在HoneywellExcel5000EBI系统当中，主要的工作内容包括了对冷热源系统、空调机组系统、新风机系统、风机盘管系统、送排风系统、给排水系统、照明系统、配电系统、电梯系统以及安防门禁系统的监视和管理工作。而要想完成HoneywellExcel5000EBI系统的搭建工作，所需要的硬件设备包括的中心设备、传输设备、现场控制设备以及分控设备等。通过这些设备的共同工作，才能更好地实现楼宇自控系统的管理，为楼宇中的工作人员创造更加优质的工作环境，以此提高工作人员的工作效率和质量。

三、系统网络结构图及主要设备指标

（一）系统网络结构

在HoneywellExcel5000EBI系统的工作当中，需要依靠中央管理工作站、现场控制器以及现场设备这三级来完成监视和管理工作。其中，中央管理工作站可以与以太网进行连接，通过这样的方式可以实现不同现场控制器之间的点对点通信，从而实现资源的优化配置与共享，提高控制管理效率和精确度。当然，在现场设备当中，现场传感器、执行器与控制器需要进行直接连接。整个系统网络结构如图1所示。

（二）主要技术性能和技术指标

（1）主控计算机主控计算机在整个系统中属于核心地位，因此，主控计算机的配置绝对要严格进行要求。从HoneywellExcel5000EBI系统的要求来看，内存最好2G或以上、硬盘500GB或以上，具备驱动器、控制接口板1只，显示器分辨率不得小于1280×1024。

（2）DDC功能及功能要求根据本次HoneywellExcel5000EBI系统实际的搭建情况来看，DDC功能需要采用Excel5000系列控制器，同时需要确保不同部位的软件和硬件能够实现独立运行，达到控制分散的作用。而根据DDC的运行特点来说，能够实现分散多点控制，每一台控制器最多可以设置128个监控点，功能模块能够达到18个，并且根据设备、控制点性质以及数量的不同来进行挑选，有效提高楼宇自控系统的工作效率和工作质量。同时，DDC控制器采用锂电池保护RAM数据，能够有效预防掉电、通信终端以及错误操作等问题，避免在工作中出现任何的问题导致楼宇自控系统的失控，给建筑中工作人员工作的开展造成极大阻碍。

四、系统设计楼宇自控系统监控和管理的内容

（一）热泵机组（风冷）、冷冻机组（风冷）控制

（1）工作内容针对热泵机组（风冷）、冷冻机组（风冷）的监控和管理工作内容主要包含了供回水温度、严厉监控和管理；压差旁同电动两通阀的监控和管理；机组开关碟阀开关的监控和管理；循环泵的监控和管理；冷冻机组的监控和管理等。

（2）风冷热泵机组工艺的控制流程针对风冷热泵机组工艺的控制流程，需要根据供回水管中水的流量以及不同管道之间形成的温差来进行，通过对这些数据进行收集，从而实现最优群控方式。在实际的控制和管理工作当中，系统主要是采用彩色图形来显示机组状态，工作人员可以在系统中对于设定值进行修改，从而将机组的运行状态维持在最佳。同时，在该系统当中，机组运行过程中所产生的任何数据都可以进行实时采集和现实，并且通过系统的内部联系将信息储存在数据库当中，为之后的工作以及方案调整提供有力的参考。除此之外，采用系统进行控制，还能够对楼宇自控系统中的各项日程进行安排，确保整个系统的正常运行。当然，当系统出现任何故障的时候，通过系统也能够快速及时地切换相关设备，避免问题给楼宇自控系统工作的开展带来阻碍，同时也会影响到楼宇中工作人员的正常工作。而在这个过程中，工作人员就可以根据系统所反馈到的信息，及时查到故障发生的部位，以此制定更有针对性的措施来进行故障排除工作，为系统的正常运行保驾护航。

（3）风冷热泵机组的控制工作在非工作状态的时候，风冷热泵机组一般处于低谷制冷状态，在这个时候只需要运行一台冷水机组。一旦工作量增加，那么系统就可以根据机组实际的工作状态来判断是否需要增加机组来保障工作的正常开展。而对于冷水机组的状态监测除了要检查其运行状态和故障状态以外，还需要对手自动状态进行检测。当然，为了避免机组的磨损，一般不会直接进入启停状态。

（二）楼层空调机组、新风机组控制

（1）工作内容根据该建筑的施工情况来看，空调机组总共有4组，同样系统的控制包括了启停控制、运行状态、故障以及手自动控制等工作。新风机组则有24台，控制工作也包括了启停控制、运行状态、故障、手自动控制以及开关控制。

（2）监控管理范围在楼层空调机组、新风机组的工作当中，监控管理范围包括了环境温度、预热、联锁、湿度、室外温、设备温度、过滤网、运行时间以及消防系统等。

五、与其他机电设备系统接口

在当前，HoneywellExcel5000EBI系统属于较为优越的高效能、集成化BMS系统。应用该系统，可以根据楼宇不同的需求将楼宇中不同的系统，比如说楼宇控制系统、消防系统以及安保系统整合到EBI5000的平台之后，以此提高管理的效率，并且实现更加方便快捷的信息共享和资源优化配置。该系统与其他机电设备系统接口包括了自控系统与消防系统的接口、自控系统与配电系统的接口这两种。结语综上所述，伴随着当前我国国民经济水平的不断提高，建筑工程的数量和规模都在不断地扩大。而在科学技术的发展之下，楼宇自控系统已经成了趋势和必然之一。在本文中，针对对某楼层自控系统的分析，笔者认为采用HoneywellExcel5000EBI系统是最适合该楼宇的系统。同时通过HoneywellExcel5000EBI系统也能够将楼宇中其他系统进行整个，实现信息的快速传递，为管理效率的提高提供帮助。

参考文献

楼宇控制系统篇2

关键词：智能楼宇、系统组成、功能

Abstract: intelligent building is an important part of the information technology, has long been in the modern Western developed countries, the rise of intelligent buildings, but fresh technology of intelligent building or in recent years appear intelligent buildingpresentations and programs designed to solve.Keywords: intelligent building system components, functions

（一）前言

楼宇智能化是信息化的重要组成部分，在现代的西方发达国家，楼宇智能化兴起已久，但在我国，楼宇智能化还是近些年出现的新鲜技术，本文对楼宇智能化进行了介绍和方案的设计解决。研究、开发出的楼宇网络智能化控制软件系列是采用引进的国际最先进的楼宇专利技术性处理法及计算机网络和人工智能技术，（可编程控制器）控制系统进行数据通信，监控整个系统主要工艺参数和设备运行情况，操作人员可通过可视化软件对现场进行调控，根据过程仪表提供的主要工艺参数，按楼宇工艺要求对生产工艺过程进行必要调整，使生产过程更合理、处理效果更好、运行成本更低。所开发系统软件包，均源自国内外业界权威经验。该软件系统的成功开发将真正实现智能化运行机制，使国内楼宇智能化系统技术现状有一个革命性的飞跃

（二）智能楼宇的概念

1、智能楼宇的起源和发展

二十一世纪是信息化的世纪，目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术，而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大，信息业正逐步成为社会的主要支柱产业，人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

近年来，随着计算机技术和网络通信技术的发展，使社会高度信息化， “楼宇智能化”的概念运应而生。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制，对信息资源进行管理，为用户提供信息服务，它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。

2、智能化楼宇的基本要求

智能化楼宇的基本要求是，有完整的控制、管理、维护和通信设施，便于进行环境控制、安全管理、监视报警。简言之，楼宇智能化的基本要求是：办公设备自动化、智能化，通信系统高性能化，建筑柔性化，建筑管理服务自动化。 楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境：

3、智能化楼宇的解释

目前世界上的对楼宇智能化的定义很多，欧洲、美国、日本的提法各有不同，其中，日本的国情与我国较为相近，其提法可以参考，日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为：综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作，实现建筑物自动化（BA）、通信自动化（CA）和办公自动化（OA），将这3种功能结合起来的建筑，就是智能化楼宇。

（三）系统的构成

如系统结构图所示，整个系统可以由以下四个部分组成：智能大厦集成管理系统、楼宇自动化管理系统、智能大厦内各弱电子系统、远程IE浏览站。

1.智能大厦集成管理系统：负责对大厦内各个子系统的进行集中监控管理，接收各个子系统传来的各种实时数据（视频、设备信息和报警信息等），显示监控画面和视频内容，实现对监控数据的实时整理、分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件，打印系统信息，发送管理人员的控制命令给各子系统，使得管理者能够对各类事件进行全局管理，实现一体化服务，提高系统管理的效率，方便大厦的决策部门进行合理的组织，并进行调度、协同、指挥，减少事故带来的损失。

2.楼宇自动化管理系统：负责对楼宇设备自控系统、CCTV电视监控系统、防盗报警系统、智能卡控制管理系统、、停车场系统等5个子系统进行集中监控管理，接收各个子系统传来的各种实时数据（视频、设备信息和报警信息等），显示监控画面和视频内容，实现对监控数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能，处理所有的报警信息，记录报警事件，根据需要可以通过电话语音或手机短信等输出报警内容，打印系统信息，管理人员也可以通过该平台发送控制命令给各子系统。

3.智能大厦内各弱电系统:实时采集本系统下挂的各类设备的参数、报警信息等现场信号，将采集的信号经过分析、处理以后上传。弱电系统包括下列自动化子系统：

3.1配电子系统：包括低压配电系统、计算机不间断UPS电源系统、冷冻站配电、变压器、高压系统和高压二次线中的各个点进行监测控制。

3.2空调监控子系统:中央空调是智能楼宇的重要组成部分，通过楼宇自控监控组态软件不仅可以为用户提供舒适的工作环境，而且可以通过一些调度算法满足节能需求。

3.3照明子系统:对整个大楼的照明实施控制，包括公共区域照明和泛光照明。根据上班时间和季节的差异实施不同的照明控制方案，以达到节能目的。

3.4给排水子系统:对水泵、水池和管网等进行监控。

3.5电梯控制子系统：根据电梯数量已经用户请求，智能调度电梯，合理满足用户需求。

4.远程IE浏览站：远程IE浏览站的主要功能是进行远程的IE浏览功能。通过楼宇自控的WEB功能，便于管理人员随时随地了解整个大厦的实际运行状况，实现管控一体化，在远程的管理人员可以通过浏览器，直接观看监控画面。

（四）系统主要功能

通过管理软件平台把各个子系统有机集成，系统主要完成下列功能：

管理各子系统：可以在弱电、视频等系统中无缝切换，各个系统实现联动。如火警信息可以和电梯、空调、大厦广播等系统联动。

流程图显示功能：以动画形式显示各设备的运行情况，如空调机组、停车场车位、电梯运行状态等。根据用户要求设计个性化界面，可以直观、方便地对大厦内各子系统实施监视、控制和管理。场景逼真、鼠标控制、操作简单。

实时、历史数据管理功能：采集各子系统的实时数据，进行数据的显示、存储；对所有的历史数据/实时数据可以灵活查询、统计、输出及打印，可按设备、楼层、功能等进行分类记录和存储，同时也可以按时间区间、设备类别、楼层、功能进行分类统计和打印。

报警管理：软件支持各类报警系统，包括限值报警、偏差报警等，而且支持不同的优先级别。报警可以以声音、动画、打印、邮件、短信等多种方式警示相关人员，以便进行相应的操作。

趋势分析：根据实时历史数据库，可以对用电量、空调机组运行情况等进行分析，以形成最优控制方案，达到节能目的。

报表系统：根据各系统的采集数据自动形成报表数据，并提供查询功能。

WEB：通过IE浏览器可以远程浏览各系统运行情况。

照明控制

照明控制主要分为两类控制，一类是通过PLC或单片机进行控制，一类是主要通过软件的脚本进行控制，在实际中也可能两种控制都会使用到。无论是哪种控制，都是把数字信号通过PLC或者模块等转化为实际的开关控制。在通过PC控制的时候，通常是通过脚本进行控制，可以实现多种控制方式；

电力监测

电力监测主要是通过采集智能电力仪表的数据。智能电力仪表可以自行测量电流、电压、功率、电量等电参数，并且会提供通讯接口（通常为Modbus协议）。采集智能电力仪表的数据即可实现对电力的监测。

空调监测

空调监测通常都是监测工业空调或者中央空调。一般通过直接和空调自身携带的通讯接口进行通讯监测，或者通过PLC等进行间接监测。

其他监测

其他监测主要是指关于温度、湿度、气压等参数，这类数据的监测主要通过相关智能仪表或者PLC进行监测。

相对于其他的楼宇监控系统，比如江森、西门子等，基于楼宇自控软件的楼宇监控系统由于其开放性具有如下的特点：

监控的设备通常为常见的各种硬件设备，一般无需购买专用的一些控制设备，比如灯光控制器等；

连接设备的种类很多，可以根据现场的情况自由选择性价比高的产品；

通讯的方式多，可以根据现场需求选择串口、以太网、无线等多种方式；

界面需要根据实际情况和客户需求进行绘制，提供了多种绘图工具，绘图便捷；

软件提供了多种控件，可以方便的实现历史曲线、报警查询、报表和Web等功能；

使用楼宇自控软件构建楼宇监控系统时，通常按照以下步骤进行：

调研现场情况，和客户沟通，统计需要采集数据种类、数量；

分析采集的数据源是否有直接的通讯接口，如果有通讯接口要确定具体的通讯协议，如果没有通讯接口看能否通过其他方式采集数据；

设计整体框架，估计工程量；

确定具体到硬件设备和布线工作；

软件工程开发，绘制界面，采集数据。

（五）．经济和社会效益

楼宇监控分采集的数据的种类和个数不同，成本悬殊。常见的楼宇监控会包括灯光、

空调、湿度等数据。单就这里监控系统，成本包括以下内容：

监控所需的智能仪表、PLC、线缆、配电柜；

通讯所需的布线费用；

对应采集点数的软件费用；

工控机的费用；

软件开发的人工费用；

项目后期维护的费用

楼宇控制系统篇3

随着时代的不断发展，楼宇的设计中也逐渐加入了智能的因素，在智能化发展的趋势下，楼宇自动化控制系统在建筑行业得到了广泛的应用。在实际的建工工程中，自动化系统不断走向发展与完善，但是关于楼宇自动化控制系统的失败案例也有不少，这就要求我们在实际工作中对自动控制系统进行进一步的完善。本文就对楼宇的自动化控制系统进行了深入浅出的分析与探讨，希望能为楼宇建设的自动化系统控制的相关设计提供一些参考。

【关键词】自动化 控制系统 完善

近年来我国的经济建设得到高速的发展，楼宇的建设开始全面开展，同时也带动了楼宇自动化系统控制建设的发展。楼宇自动化控制系统主要包括四大部分，包括主机、现场监控器、通信网络和仪表。楼宇自动化系统对建筑内的何磊设备进行监控，保证了运行的安全、可靠，同时还能节省人力和物力。但是，因为我国的楼宇自动化控制的发展比较晚，在设计和施工等方面还只是处于初级发展阶段，在具体的设计和施工方面还存在着很多不合理的地方，所以会有运行不良、使用寿命短等问题的出现。所以，根据实际情况，我们要针对楼宇自动化设计的特点对相关的管理功能进行选择，同时还要在实际的工作中积累关于自动化控制的相关经验，使系统设计得到相应的完善，使楼宇自动化控制系统真正的发挥出相应的功能。

1 简述自动化控制系统有哪些基本的功能

在楼宇自动化系统设计中采用的数据通常情况下都是根据自动采集而来的数据，这些数据可以作为系统运行的一种参数，对运行情况进行自我监控，对系统中的各个指标进行全方位的调动，进而实现和创造经济效益和相应的社会效益。

1.1 自动化系统具有数据自动采集的功能

对现地控制单位之间传送的数据进行的处理和存储要建立在系统数据库的基础之上，用上位计算机对系统的相关参数进行分析，从而形成系统运行的参数。在数据库中提取的数据资料可以对自动控制进行调节，通过本身的记录、检索等功能为系统的工作人员的灵活调用作为参考。

1.2 自动化系统具有自动监控与调节的功能

想要提高系统的监控水平和调节水平，可以达到减少对系统操作失误的目的。但是，系统具有本身的复杂性，人工的监控是难以达到要求的，所以就需要自动监控和调节功能的开发与利用。对各种功能设置模拟操作系统，这个系统的设置要建立在数据科学合理的基础上。将自动系统的指令设置在屏幕显示器上，根据计算机屏幕显示执行的步骤，这样就可以对系统运行进行一目了然的监控了。

1.3 总动画系统具有现地控制单元的功能

这个功能应该在自动化操作系统中某个环节的后面，进行现地的现实和处理，同时将操作的具体情况传到主控层。主控等再根据指令对是否满足指令的条件进行分析。最后按照发出的指令将硬件运行到相应的位置上。现地控制一般都会设置权限开关，根据开关实现远程的切换，同时依然可以使用手动的方式进行辅的操作，手动操作还可以解决特殊情况下的燃眉之急。

2 对数据采集的设计

在对自动化系统进行上述三项基本功能的设计的时候，一定要体现出系统基本功能之间的共通性，还要对这些功能进行合理的处理，使自动化控制功能的适用性能够得到相应的提高。

2.1 对数据采集的设计

在对系统数据进行采集之前要做到有针对性的进行采集，对自动化控制系统数据进行采集之后，要及时将数据传送到上位计算机中，实现系统运行的实时监控，这些数据可以作为盘点系统运行是否正常的重要依据。对系统的数据采集可以用单端隔离的模拟量进行输入卡，用波形检测的方式对系统自动收集的数据进行分析与监控，同时，必须要设置好采集范围和输出通道。

对数据进行采集设计时要做到对数据保存情况的实时显示。在对软件进行设计的时候还要对校本程序进行编译，同时用人机界面对数据的几率、存储等情况进行显示，最后将软件和数据可连接起来。这种功能使数据记录和存取的便利性得到大大的提高，同时还完成了对数据可的属性设置。

值得一提的是，对数据进行采集的时候要遵循一个重要的原则，探测元件与要采集的内体要尽量靠近，以减少传导中的误差，避免这些误差对数据真实性的影响。在传输中还可以使用光纤等新技术，这种新技术的应用可以达到准确的目的同时又不会使误差造成系统的误动作。

2.2 监控设计

在自动化系统中的监控最常见的方式有三种：远程监控方式、集中监控方式和现场总线监控方式。其中几种监控方式便于系统运行的维护管理，对系统的设计比较容易，也没有较高的要求和标准。远程监控方式的优点主要有对资源能够起到节约监控的目的，同时具有较高的可靠性，并且在实际的应用中可以体现出组态灵活的优势，还可以实现对电缆、附属材料的节约利用。现场总线监控方式是当今条件下一种比较符合时代特征的监控方式，它可以实现远程监控，使监控的连接线路缩短，在这种方式上可以很好的体现出智能化的特点。同时为网络控制系统的发展奠定了基础。

2.3 现地控制单元

自动化系统现地控制单元的实际采用了计算机软件和硬件等先进的技术，确保了各项标准都能符合指标要求。随着科技的不断发展，计算机在不断的更新换代，系统的规模也应该随着计算机的更型换代得到扩展与升级，维护方面要具备自我诊断和自我恢复的功能，避免因为人员操作失误造成的损失。现地控制单元的设计主要包括对机组设备的调节和将控制；对机组控制单元顺序的控制；数据通信要保持通畅；要有自我诊断的功能。

3 结语

综上所述，对自动化控制系统进行设计的时候，要将采集到的数据及时的输送到上位计算机中，对整个运行流程实现实时监控，根据数据对系统运行状况进行判断。还要根据各种方式的运用，使系统工作的效率得到提高，减少维护故障率，在新技术的帮助下，实现计算机对整个系统的配置与设计。

参考文献

[1]张雪峰.楼宇自动化控制系统的IP化发展分析[J].智能建筑电气技术，2012（6）.

[2]杨慕铁.浅析如何完善楼宇自动化控制系统设计[J].福建建材，2013（6）.

[3]何宇红.楼宇自动化控制系统工程设计探析[J].科技与企业，2012（10）.

作者简介

汪诗雯（1985-），女，安徽省歙县人。大学本科学历。现为柳州市人民医院助理工程师。主要研究方向为电子信息工程。

楼宇控制系统篇4

关键词：建筑节能，楼宇自控，节能控制

Abstract: this paper aims to pressing energy situation, according to building energy efficiency in buildings and equipment control ways of saving energy control method for the analysis, it also summarizes the construction equipment automatic control usually adopt some energy saving control technology and strategy, and engaged in the industry to share personnel, and promote the development of the cause of building energy efficiency.

Keywords: building energy efficiency, building automation, energy control

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

1 大型建筑运行能耗的构成分析

下表是从某资料获取美欧国家建筑物能耗分配比例综合统计表，从中可以看出：一栋建筑内，暖通空调是最大的耗能大户。所以采用良好的节能控制措施，对节约能源，降低运行费用十分重要。

耗能课目 通风、空调 生活热水 动力、照明 厨房炊事

耗能比例% 65 15 14 6

2 楼宇自控系统节能控制措施

楼宇自控系统主要的功能之一就是可以尽可能地节约能源，针对不同的受控设备，采用相应的节能控制技术或控制策略实现节能运行，随着技术的不断进步，有的楼宇自控系统厂家，为了更好地保护客户利益，已经将一些通用的节能控制程序内置在控制器中，具体节能程序包括如下：

􀁸 自动日光节约时间切换

􀁸 基于日历的计划列表

􀁸 计划表

􀁸 经济节能控制

􀁸 设备计划列表、优化和顺序列表

􀁸 事件计划列表

􀁸 假日计划列表

􀁸 夜间低温设定控制

􀁸 尖峰需求显示（PDL）

􀁸 启停事件最优控制（SSTO）

􀁸 临时强制计划表

控制器内置节能控制算法是对用户非常好的一个功能，而且目前作为一种技术发展趋势，相信越来越多的厂家会采用这一技术。

2.1 空调控制系统可以采用的节能控制策略

空调系统是建筑中的能耗大户。合理地控制空调设备的运行，在保证建筑物内舒适环境的前提下最大程度地降低能耗。在自控系统工程商在实施中，一般需要根据空调系统的工艺要求，结合工艺要求采用一定的节能控制策略，这样，可以在满足空调系统运行工艺要求的前提下进行节能，常见的节能控制策略主要包括如下：

2.1.1 最优启停控制

在启动暖通空调系统工作时，在最短的时间内达到所需要的舒适度。而最优停止控制是最优启动的逆过程，在工作区域停止使用前的合适时刻停止空调设备的运转，仍能达到最低的舒适度要求，其目标是使设备系统工作时间最短、能耗最低。空调制冷系统往往是建筑能耗最大的地方。

2.1.2 室内温度浮动（新风补偿）控制

一般来讲，维持室内恒定的温湿度（如夏季26℃、50%RH）不变，往往导致室内外较大的温差。人长时间停留在不变的低温环境和遇到室内外温差的较大突变，往往会引起皮肤汗腺收缩、血流不畅、神经功能紊乱等“空调适应不全症”（俗称“空调病”），同时空调系统的运行能耗也会大大的提高。采用室外新风温度补偿调节策略，随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和降低冬季的室内空气温度，为室内提供健康、舒适的动态热环境，同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。

2.1.3 最小新风量控制

为符合卫生标准，空调系统需要引进室外新鲜的空气，称为最小新风量。新风量一般定在送风量的20%~30%，可以检测室内二氧化碳的浓度，对比允许浓度，减少新风量的输入。

2.1.4 提前预冷关闭新风

对于办公楼类建筑，为使工作人员到达室内时温度较为舒适，要提前开机，开机时要关闭所有新风阀，减少新风负荷的消耗。

2.1.5 夏季工况的夜间吹洗

在夏季，可利用凌晨清新的凉空气，开大新风阀，关闭冷冻水阀门，对整栋建筑进行吹洗，可以冷却建筑结构所吸收的热量，使得建筑物降温，减少开机时的冷负荷量。

2.1.6 焓差控制

通过设置室内外温湿度传感器测量室内外空气的焓，根据室内空气质量与焓值来控制送、排风量。

在夏季，由于在黎明前室外空气比室内空气温度低，空气品质也较好，系统自动适时地引入较为凉爽的室外新风，最大限度地利用自然能量和清洁的大气来置换建筑物内污浊的空气。当室外空气焓值小于室内空气焓值时，干球温度低于室内干球温度，开大新风阀，转至变新风量控制，直至最大新风量。

2.1.7 冷冻站设备台数控制

根据对自控系统深入的研究以及长期的施工经验，在冷冻站设置冷冻水回水流量变送器、供、回水温度传感器，可以计算出空调系统末端实际消耗冷负荷QL=CG（t2- t1）

QL——冷负荷 KW；

C——冷冻水的比热，4.186KJ/Kg.℃；

G——冷冻水流量，kg/s；

t1•t2-——冷冻水供、回水温度，℃；

冷机的额定制冷量为QNO，则冷机工作的台数和冷负荷的关系如下：

一台工作 QL ≤1 QNO

两台工作QL=1 QNO ~2 QNO

由于机械制冷的冷机（本工程冷水机组属于这种情况）的装机容量都在几十到几百千瓦，启动时对电网冲击很大，所以在增减冷机台数时，必须延迟一定的时间，比如10min~30 min。为避免频繁启、停，需要启动第二台冷机为1 QNO+ΔQ。由两台减至一台时，其冷量为1 QNO-ΔQ，设计一个不灵敏区。

通过冷机台数控制策略动态的决定投运的冷机台数，避免低负荷运行，同时根据冷水机组台数合理控制设备的台数（冷冻泵、冷却泵、冷却塔等）。这样既起到节能的效果又可以对冷机系统起到合理的保护作用，延长其使用寿命。当然，冷水机组台数控制策略还应结合各台冷水机组最佳制冷能效比（COP）进行合理编排。

本建筑设备中制冷、换热系统的耗能最大，其运行监控管理直接影响到每日消耗的电量，所以对其节能控制应给予重视。利用实测所需冷（热）负荷控制冷机运行台数，这是当今比较好的节能措施，经验统计，可节约运行费用10~25%左右。

2.1.8 水泵变频控制

在空调系统设计过程中，泵的选型是根据系统的最大负荷来选择的，泵的额定功率往往要大于设计的最大功率，这样就导致了设备选型所造成的能量浪费。另外，由于受到内、外界干扰等不定因素的影响，系统的实际负荷总是不断变化的，大部分时间系统都工作在部分负荷状态。为使循环水量与负荷变化相适应，冷冻、冷却泵变频控制系统则摒弃传统的采用阀门节流调节流量，避免大量能量被阀门消耗，而是充分考虑建筑负荷状况、管网状况、室外气象参数等多种变化的因素，对水泵采用变频处理，调节水泵转速，使水泵的流量与实际负荷相适应，达到降低泵耗、提高空调品质的目的。当然，变频系统的最低运行频率需要根据冷水机组允许的最小流量限制水泵的最低运行频率。水泵变频控制一般可节省40~60％的水泵能耗，节省的泵耗主要包括设备选型过大引起的泵耗和变频后减少的流量所消耗的泵耗。

生活供水系统目前大部分都已经采用成套的恒压变频供水控制方式，已经普遍考虑了节能。

2.1.9 室内温度分层控制

对于大型公共建筑，例如政府办公大楼或机场、火车站、大型商场类建筑，由于考虑到人员流动通道需要，在建筑内内上下层自动扶梯处存在大面积的空间连通现象，由于空气对流造成热气流上升、冷气流下沉，影响空调系统的舒适性效果。

这种情况下，通过设置在屋顶、室内或地面的设置温度传感器可检测到室内不同空间内的温度，从而指导不同楼层空调系统改变其系统运行设定温度，例如，降低靠上楼层的设定温度，适当提高靠下楼层的设定温度；

另外，对于不同空调系统，如位于大空间定风量空调系统，可改变末端风口的送风方向，例如，对于有电动球形喷口送风末端，在夏季和冬季应调整到不同的送风方向，夏季冷风尽可能向上吹出，冬季热风尽可能吹向地面，这样可尽量减少垂直方向温度不均匀的问题。

2.2 通风系统节能控制

楼宇自控系统是通过控制通风系统每小时送排风量的大小从而达到节能的要求。

通过现场DDC控制器对建筑内的通风设备实现联网集中控制，实现最佳启停和最佳节能控制。

对于大功率送排风机，可采用根据室内或回风空气质量变频或定时间歇开关的工作模式，避免长期连续运行，这样不经可满足通风工艺要求，有节约了大量能源。

3 结束语

楼宇控制系统篇5

关键词：自动控制系统 施工技术 管理措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、楼宇自控制系统简介

楼宇自动控制系统，简称BAS系统，简单的说，BAS就是利用微机组成的通信网络，来对整个建筑物的所有动力系统实行全面的监督管理。它是由输入，输出周边设备，现场直接数字控制器或数据采集器网络控制单元或区域网络以及中央电脑和手提式检测器设备组成。控制器如网络控制单元设微处理器，通过专用软件包，实现时间程序控制、比例、积分、微分控制等。网络控制器与中央电脑共享系统的数据资料，手提式检测器与网络控制器连接，可处理整个网络中的信息和指令。可以说，BAS系统实际上是一个多级的计算机系统或者是一个计算机网络系统。BAS系统的大小，一般是根据其控制点的多少来确定，400点以下的为小系统，400—700点的为中系统；700点以上的为大型系统。另外，还可以根据它所控制的设备系统的多少划分出三种级别：一级是一种高速通信网，它将一个地区内有关联的几个大楼的BAS联系起来，形成一个大的监控管理网。第二级是楼宇级网络，它将中心工作站与分布在大楼各处的模块楼宇控制器MBC联络起来，形成大楼的监控，管理系统。这一网络的特点是，处于这一网络上的任意控制单元均平等，没有主次之分，任意两个单元可直接互相通信，所以，这一网络又叫同层元主共享式网络。第三级是局部区域级网络，(即LAN网络)这是由每一个MBC引出的最多为三条的通信及其接入单元控制器UC或DPU等组成。

二、系统设备的安装

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；股备及设备各构件间应连接紧密、牢周，安装用的擎固件应有防锈层；股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；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±lm。

1、输入设备的安装

—般规定: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。脉管型传感器不宜安装在管道焊缝及其边缘上开孔焊接;风管型传感器应避开蒸汽放空口及出风口处;水管型温度传感器、水管犁压力传感器、水流开关的安装应在工艺管道安装同时进行;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;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。

（一）温、湿度传感器的安装。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。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。

（二）压力传感器与压差专感器安装。风日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；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；水管型压力与压差传感器应安装在温、湿传感器的上水管侧。低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。

（三）电量传感器的安装：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，相互问必须绝缘；严防电压传嬲黼八端短路和电流传感器输入端开路。

（四）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．如不能安装在直管段，应避开风管通风死角位置。

（五）风机盘管温控设备安装。温控开关与其他开关并列安装时，距地面高度应—致，当外型尺寸与其他开关不—致时，以底边高度为准；风机盘管电动阀应安装风机盘管的回水管上；四管制风机盘管的冷热水管电动阀共用线应为零线。

2、输出设备地安装

（一）风阀控制器安装：风阀控制器上的开闭箭头的指向应与风门开明方向—致；风阀控制器与风阀门轴的连接应固定牢同；风阀的机械机构开闭应灵活，无松动或卡塞现象；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—致；风阀控制器宵面向便于观察的位置：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、控制输人等应符合设计和产品说明书的要求；风阀控制器应与风阀门轴垂直安装，垂直角度不小于850擤风阀控制器在安装前寅进行模拟动作；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。

（二）电动调节阀的安装：电动阀阀体上的箭头的指向应与水流方向—致；电动阀的口径与管道通径不一致时，应采用渐绍管件，同时电动阀口径—般不应低于管道口径两个级别，并应经计算确定是亭满足设计要求：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；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；安装于室外的电动周应有适当的防晒、防雨措施；电动阀在安装前宜进行模拟动作和试压试验；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；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。

三、安装过程中的质量监控

1、配电装置

配电装置是电气工程的核心，一旦出现问题，设备无法正常工作，供电可靠性下降。整个工程失去安全感。因此，对配电装置从设备进货到安装调试，都要严格按图施工并规范验收。配电设备都比较先进，其生产厂家一般较具规模，具有电业部认可的产品使用许可证，一般不会出现技术性问题。系统出现过载和非金属性短路时开关不跳闸，造成人员和设备的安全事故。因此，应仔细检查，核对图纸，消除事故隐患。

2、电力电缆

电缆是输送电能的载体，若质量不高，会造成火灾等事故的频繁发生。电缆多数是沿竖井、桥架和沟道铺设。电缆集中、数量多、各类型号规格多，若不分门别类，严格审奄，容易导致施工混乱，造成运行中电缆过热，信号电缆相互干扰。

3、配电箱

配电箱型号多，工作原理复杂，各专业又有自己的使用特点，受干扰的情况较多．会造成设计修改通知单增加，箱内的设备和回路修改多。若施工单位在订货时只考虑按蓝图订货而忽视修改．在安装时只对号入座而不仔细地进行技术审核，就满足不了有关专业功能的要求。

结论

楼宇自动控制系统技术是传统建筑技术的巨大变革是建筑技术与信息技术相结合的产物。显然,智能建筑繁杂的系统结构使安全问题与可靠性问题十分突出。笔者通过大量的设计实践的经验总结,结合对楼宇自动控制系统（BAS）组成原理的分析，探讨了楼宇自动控制系统（BAS）的施工管理技术。随着社会的进步与技术的发展,针对现场施工的不同要求,楼宇自动化技术还可以进一步完善。

参考文献

1 王再英.楼宇自动化系统原理与应用［M］.北京：电子工业出版社.2005

楼宇控制系统篇6

关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制系统的研究与分析

伴随着我国经济的快速发展，社会的进步，我国也加强了对建筑业的支持力度。智能建筑的核心是楼宇自动化。随着楼宇自动化的快速发展使得楼宇自动化的市场需求也不断扩大。楼宇自动化将计算机技术，网络技术，通信技术相结合，应用于自动化的控制系统中，节省了更多的管理成本和人力成本。本文将进一步对楼宇自动化的定义原理，应用和发展进行阐述。

1自动化控制系统的定义和原理，组成和功能

1.1楼宇自动化控制系统的定义和组成

楼宇自动化是智能建筑的核心部分，随着近年来智能建筑的蓬勃发展，楼宇自动化的市场需求也在不断扩大。楼宇自动化控制系统是将计算机技术，通信技术，信息技术，网络技术进行整合的一种控制系统。为了能够为人类节约更多的人力和管理成本，节约能源，给人们提供一个安全可靠，舒适安静并且高效的生活环境和工作环境静，楼宇自动化控制系统通过对控制手段进行综合的分析，对各种处理机电设备的信息进行了优化。楼宇自动化控制系统由安全系统，照明系统，排水系统，配电系统等子系统构成的。楼宇自动化控制系统通过对控制手段以及处理各种机电设备的优化处理，从而实现了对各个控制系统中的设备的集中管理和控制的目的。

1.2楼宇自动化控制系统的原理和功能

楼宇自动化控制系统又称为分布式控制系统，简称为DCS。楼宇控制系统采用的是集散型的计算机控制系统。集散型计算机控制系统是以现代控制理论为理论基础的。楼宇自动化控制系统通过利用微型计算机的能够对监控设备进行实时有效的控制的功能，有效的避免了集中的计算机控制中所出现的问题。除此之外，自动化控制系统系统的管理有关的设备，充分发挥了设备的整体优势和发展潜力，并且也延长了设备电池的使用寿命，降低能源的消耗，节约了人力成本和管理成本。楼宇自动化控制系统主要是通过实现对智能建筑系统的综合分析与利用，来实现自身控制系统的最优化。

2楼宇自动化控制系统的子系统

2.1照明系统

在智能建筑系统中，电能是最重要的部分，并且照明系统是非常消耗电能的系统。由此可见，照明系统在智能建筑系统中的节能系统中发挥着不可替代的作用。照明系统的良好的协调能力和运行进度是智能建筑的优势的集中体现。

2.2消防系统

消防系统是保证建筑中的人的生命财产安全的系统，它在智能建筑系统中占有重要地位，并且对楼宇自动化控制系统的管理起着非常重要的作用。消防系统有它自己固定的运行模式。它无论是在事前还是事中，都对灾害做出了有效及时的应对方案。

2.3配电系统

在楼宇自动化控制系统中电能是一切系统正常运行和工作的保证和基础，如果电能运行过程中电能出现了问题，那么其它系统是无法完成工作的。楼宇自动化控制系统中的配电系统充分利用了计算机技术，对供电设备进行监控，停电后会自动开启应急电源，保证所有用电设备在停电时也能够正常运行。

3楼宇自动化控制系统的集成化发展

3.1信息系统的集成化

随着近年来我国对智能建筑的重视程度的不断提高，我国的有关专家也与各个国家的相关专家进行了学术上的研究和探讨，我国也吸收了很多国外的先进技术和理念，然而楼宇自动化向集成化方向发展是国际上楼宇自动化发展的总体趋势。楼宇自动化的出现，它的目的是能够为人们提供一个安全，舒适，高效的生活与工作环境。楼宇自动化控制系统的管理者对信息进行综合的整合和利用，通过信息网络的集成将相关的设备都连接起来，以实现最终的目标。

3.2数据与管理资料的集成化

在楼宇自动化控制系统中，实时准确的数据，完整的资料，是确保系统进行集成的重要依据。智能建筑包括实时控制和管理。并且它包括很多子系统，如果不能获得实时的数据，就没有办法对各个子系统进行有效的联结，因此就没有办法形成一个完整的大系统。

3.3监控软件的数字集成化

当今世界是数字化的世界，数字化能够体现控制系统的精准程度和灵活程度。在楼宇自动化控制系统中，监控软件的数字化，可以实现对系统集成化程度进行数字化的评估。监控软件的数字化，有效的实现了设备系统的整合。不仅如此，软件数字化采用分布式管理，各管理端口可以根据自己的模式来设定和控制各个子系统，从而实现各个子系统之间的有效连接，进而促进整个大系统的运行。

4楼宇自动化控制系统的发展情况与未来前景

近年来随着经济的高速发展，智能建筑的重要作用也日益突出，智能建筑中的楼宇自动化的市场需求也在不断扩大。然而到目前为止，我国现阶段的楼宇自动化水平还有待提高，与国际上的应用程度相比，我国的应用水平还是相对落后的。虽然我国已经开始了楼宇自动化控制系统的应用，但在应用的过程中，还是存在着很多阻碍，并且有很多问题有待解决。首先，我国的建筑行业虽然开发了自己的智能建筑的产品，但是产品的水平并没有真正的适应人们的需要，并没有在真正意义上认识到楼宇自动化控制系统应用的层次。并且由于我国的智能建筑的发展水平相对落后，造成我国国内建筑市场的产品大多是外国品牌，国内市场被国外产品所占领，这足以充分说明我国对自动化控制系统的控制和研究还不够深入，缺乏水平和质量上的保证，没有赢得人们的信赖。其次，在我国能源缺乏是一个重要的问题。然而在这种能源短缺的社会环境下，资源的浪费，环境的污染仍然是一项重要的课题。虽然楼宇自动化控制系统中明确规定了节约能源，有效管理的理念，但在实际运行过程中，节约能源并没有真正的得到落实。在节约能源方面，我们还是存在缺少管理部门的监管，管理人员的管理力度不够的问题。此外，国内的楼宇自动化控制系统的控制性能并没有达到最优。现阶段，国内的楼宇自动化控制系统的控制性能无论是从控制水平还是从控制程度上来看都与国际水平有很大差距。控制水平不够，不仅会增加能源消耗，也会提高管理成本。随着近年来我国经济社会的高速发展，对建筑业的发展水平也有了新的要求。当今社会，节能减排将会是一个永恒的主题，然而建筑业也是能源消耗很高的行业。虽然智能建筑在发展过程中遇到了很多问题和阻碍，但现如今经济的高速发展，信息网络的不断不发达，科学技术的进步，这都为楼宇自动化控制系统的发展提供了有力的支持和保障。我相信，楼宇自动化控制系统将会有非常开阔的前景。

5总结

智能建筑的核心就是楼宇自动化控制系统。随着我国经济社会的不断发展，人们的需求也在不断改变。楼宇自动化控制系统在一定程度上为人们提供了一个安全高效，安静舒适的生活与工作环境。然而在楼宇自动化控制系统的应用过程中，由于地区的发展水平不同等各种原因出现了很多问题，我们还有很多需要改进的地方，在今后的工作中我国要加大支持力度，鼓励科研的发展，促进我国建筑业的进一步发展。

参考文献：

[1]赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].技术广场，2012（7）.

楼宇控制系统篇7

中图分类号：P258 文献标识码：A

第一部分 智能数字机电控制系统的构成

在当今楼市如雨后春笋般崛起的市场形势下，小区业主对园区品质有了更高的要求。小区以及楼宇的综合智能化项目工程，也越来越受到重视。再加上当今第三代移动通信标准的确定，移动通信引入小区综合弱点网络已成为当今关注的问题。

一 IP综合网络的组成：

首先我们将IP主干网络应用到楼宇通信主干，实现多线合一，无需像现在一样分为电话线，宽带线，电视线等等，节约了成本。

1、 IP系统有六个关键部分组成：（如下图）

彩图-1

代替PBX的 Call Manager，是基于Windows 2000的软件。在 IP信号连接到网络时，IP信号通过DHCP与CM建立初始化，获得自己的IP地址和位码；当IP终端呼叫其他终端时，由 CM提供拨号音并完成信号的路由交换。所以 Call Manager是 IP网中必不可少的部分。

代替传统模拟电话的IP电话，其有MAC地址，可通过DHCP动态获得一IP地址；IP电话有二个以太网接口，一个连接到以太网交换机，另一个连接到PC，以减少对布线系统的影响。

连接到传统电视网的网关，若本项目不考虑这些节点与PSTN相连，可不考虑网关。

用于大型H.323网络中的关守 (Gatekeeper)，完成信号到IP地址的解析及各网关/CM间的带宽管理。

支持 IP电话的局域网交换机。该交换机配有可给 IP电话提供电源的以太网交换模块；完善的 QoS机制；可提供语音压缩编码的转换和电话会议的服务模块。

第二部分 数字信号处理试验

测试目的

结合工作中的具体案例，从RC、RL一阶电路的响应中正确区分零输入响应、零状态响应、冲激响应和阶跃响应。

测试原理及方法

描述线性非时变连续时间系统的数学模型是线性常系数微分方程。为了确定一个线性非时变系统在给定激励下的完全响应y(t),就要对该系统列写微分方程表示式，并求出满足初始条件的解。

完全响应y(t)可分为零输入响应与零状态响应，零输入响应是激励为零时仅由系统初始状态y(0-)所产生的响应，用y(t)表示；零状态响应是系统初始状态为零仅由激励e(t)所引起的响应，用yzs(t)表示。于是，可以把激励信号与初始状态两种不同因素引起的响应区分开来分别计算，然后叠加，即：

本测试以一阶RL(或RC)电路为例，讨论微分方程的建立和求解问题。

如图所示电路，电压源e(t)作为激励，电感上流过的电流i(t)作为响应，描述该系统的微分方程为：

只要给定激励e(t)和初始状态i(0-)的值，就可以求出完全响应i(t)及其零输入响应与零状态响应分量。本测试中激励电压源可有下列四种形式：,参数a由键盘输入。

利用微分方程的数值解法，可让计算机完成上述计算工作并给出图形显示。

在线性系统的时域分析方法中，卷积是个极其重要的概念，占有重要地位，只要知道了系统在单位冲激信号作用下的零状态响应即系统的单位冲激响应h(t), 就可以利用卷积积分求出系统在任何激励x(t)作用下的零状态响应yzs(t).

通过选择适当的参数可以形象地说明卷积的物理意义及主要性质。完全响应由零输入与零状态响应组成。本测试以一阶RL电路为例。如右图：

电压源为e(t)作为激励，电感上的电流i(t)为响应，则系统微分方程为：

L+Ri(t)=e(t)

三.物理原理

描述线性移不变离散时间系统的数学模型是常系数差分方程，它与系统的结构流图之间可以相互推导。迭代解法（也称递推解法 ）是求差分方程的最简单也最适合用的方法，也是实现数字滤波器的一种基本方法，因此应该很好的掌握。

本测试适用的差分方程通式为

N N

Σa[k]y(n-k)=Σb[r]x(n-r)

k=0r=0

x(n)与有y(n)分别为系统的激励和响应。

离散系统的响应可分为零输入响应和零状态响应分量，零输入分量仅由系统的初始状态有y(-1),y(-2), …… y(-N) 引起，外激励x(n)=0 ; 而零状态分量仅由外激励x(n)引起，初始状态y(-1),y(-2), …… y(-N)均为零。

本测试差分方程解法中只限于激励是单位阶跃信号u(n), 即x(n)=u(n)的情况，通过选择输入N和系数a[k],b[r]以及初始值y(0),y(1),……，y(-N)。如果已知y(-1),y(-2), …… y(-N)，欲求y(0),y(1),……，y(-N)，可利用迭代法逐一导出这样我们可以由给定的差分方程以及已知的初始状态找到所需的初始值（包括零输入初始值，零状态初始值，全响应初始值），进而求出零输入响应，单位冲激响应h(n)以及u(n)激励下的全响应和零状态响应。至于其它激励下的零状态响应，可以用它的单位冲激响应h(n)与输入信号x(n) 的离散卷积求出。

离散卷积的计算公式如下：

+∞

y(n)=x(n)*h(n)=∑x(m)h(n-m)

-∞

序列x(n),h(n)可以是有限长或无限长，但为了在计算机上绘图观察方便，我们主要讨论有限长序列。如果x(n)和h(n)长度分别为M和N,则响应序列y(n)也为有限长序列，其长度为L=M+N-1。于是，上式可以“形象”地描述为两个有限长序列的反褶，移位，相乘，累加过程，这使计算机编程十分方便。

3．差分方程迭代解法

（1）本测试要求首先键入方程两端系数的个数和需要输入y(n)的样点个数，然后依次输入a[0]~a[N],b[0]~b[N]这些系数的数值和y(n)的初始值y(0)~y(N-1),h(n)的初始值h(0)~h(N-1),运行后既得冲激响应h(n)和阶跃信号激励下的响应y(n)的结果和图形显示。

（2）对于下列离散系统，已知（-1）=2 ，（0）=0，利用本测试系统零输入响应

（n），单位冲激响应h(n)以及u(n)作用下的零状态响应与全响应y(n).

第三部分 结 论

楼宇控制系统篇8

本设计书是为重庆皇冠假日酒店智能化弱电系统工程做的设计方案，关于本方案的设计目的、标准、内容、系统

造价以及设计工作当中的其它相关事宜现总体表述如下：

1. 设计目的

根据五星级宾馆的弱电系统设计规范而定，依据甲方要求，我们的建设目标是为使用者提供在一个高效、舒适、便捷和安全的前提下，降低大厦的运行费用和提高运行管理的智能水平，并随着大厦业务的发展，进一步增强市场竟争能力和提供增值服务。该系统运行标准化、模块化以及系列化的开放型设计，以中央管理层、部门监控层和现场信息采集与控制层组成的模式，通过系统一体化的公共高速通信网络，同时采用计算机平台，运行和操作在统一的人性界面环境下，实现大厦内信息、资源和任务的综合共享，从而实现合理运用大厦物力、逻辑资源。达到设计的最终目的是使用户得到满足其要求的最佳方案。

2. 设计标准

《民用建筑电气设计院标准》（JGJ/T16-92）

《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

《国际商用建筑物电信布线标准》（EIA/TIA568A/606/607）

《电气及电子工程师学会标准》（IEE802.3/805.5）

《商用建筑线缆标准》（EIA/TLA-568A）

《30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》（GB/T6510-1996）

《30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统验收规则》（SJ2846-88）

《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

《涉外宾馆监视电视系统设计规范》（DBJ08-16-90）

《有线广播录音、播音室声学设计规范和用户技术要求》（GYJ26-86）

《综合布线工程设计规范》（CFECS72-97）

《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

《通信光缆的一般要求》（GB/T7424-87）

《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）

3. 设计说明

重庆皇冠假日酒店的设计指导思想和设计特点是世界一流的高档次的智能化建筑群体。在本次系统集成中，分为三个层次：

第一层次为子系统纵向集成，目的在于各个子系统具体功能的实现，包括各个子系统设备的调试运行开通和设备运转的流程优化；

第二层次为横向集成，设计中体现各子系统的联动和优化组合，在确定各个子系统重要性的基础上实现各子系统软件功能，便于几个关键子系统的协调优化运行；

第三层次为一体化集成，即在横向集成的基础上建立智能集成管理系统，即建立一个实现网络集成、功能集成、软件界面集成的高层次监控管理系统。

楼宇控制系统设计方案

1. 需求分析

项目概述

重庆皇冠假日酒店地处重庆市商业中心地带――重庆市渝中区，是一座现代化的五星级酒店。

本方案针对重庆皇冠假日酒店空调、通风、变配电、电梯、照明、给排水系统等设备的自动控制进行了设计，自动控制系统采用了西门子楼宇科技的S600 APOGEE楼宇自控系统。

BAS系统将对皇冠假日酒店中建筑物的各种机电设备的运行及开关状态实行全时间的自动监测或控制，并同时收集、记录、保存及管理有关系统的重要信息及数据，达到提高运行效率、节能、节省人力、安全延长设备寿命的目的。

我们使用了西门子楼宇科技S600 APOGEE的MEC、MEC模块化控制器进行点对点通讯，组成一个完整的统一配套的楼宇控制系统。

系统设计范围包括冷源系统、变配电系统、通风及防排烟系统、新风处理机、空调器、吊顶式空调机等空调末端设备。控制系统采用了S600 APOGEE系统中的最新控制器MEC（模块化设备控制器）对风柜、新风机进行控制。另外相应配置了温湿度传感器、压力传感器、阀门、风门驱动器等传感执行设备。

系统特点

S600 APOGEE是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。

S600 APOGEE基于WINDOWS NT平台的系统软件包可直接进入假日酒店的计算机网络集成系统，与其他进入集成系统的各子系统进行信息交换，是集成系统中重要的环节，这也是该系统开放性的充分表现。

系统特点

SIEMENS-LANDIS&STAEFA的产品是按照国际质量标准生产和制造的，选购的设备也同样是符合这一标准，完全能够满足业主的技术要求。

S600 APOGEE是与全球同步投放市场的最新一代楼宇自动化控制系统，是在WINDOWS NT平台上运行的全新系统，开放性和兼容性是这套系统开发之初的主导思想，是适应楼宇控制市场网络化这一方向的必然产物。能够与智能酒店的诸多系统进行通讯或参与整个酒店的管理。

楼宇自动化系统能够自动控制建筑物内的机电设备。通过软件，系统地管理相互关联的设备，发挥设备整体的优势和潜力，提高利用率，优化设备的运行状态和时机（但并不影响设备的工效），从而延长设备的服役寿命，做到降低能源消耗、减低维护人员的劳动强度和工时数量。最终，降低了设备的运行成本。

S600 APOGEE已经解决了计算机时钟跨越两千年问题。由此而来的后果将不复存在。

系统开通后，将使得酒店的能耗降低10%-25%，管理水平和效率大幅提高。

为提高系统的可靠性，本系统采用了单层网络，无主从结构。随着系统的提升，所提供的功能和服务将明显加强。

2. 设计依据

S600 APOGEE通过了国际上欧洲、美国行业标准的认证，根据实际，我们会参照和严格执行国家民用建筑电气设计规范。

重庆皇冠假日酒店电施图、空施图

重庆皇冠假日酒店设计方案

《民用建筑电气设计规范》（JBJ/T16-92）

《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）

《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）

《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

《电气装置安装工程施工及验收规范》（CBJ232-92）

《建筑设计防火规范》（CBJ16-97）

《火灾自动报警系统设计规范》（GBJl16-92）

《商用建筑线缆标准》（EIA/TIA-568A）

《信息技术互连国际标准》（ISO/IECl1801-95）

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）

《中国采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）

《中国室内给水排水热水供应设计规范》（15-74）

《火灾自动报警系统安装使用规范》（中国工程标准化委员会标准）

3. 控制范围

一所现代化的酒店需要由多元化的空气处理设备来满足差异极大的环境要求。酒店通常通过特定的空调设备来满足下列环境：

节约能源的耗用

应急能源的储备

系统使用率的可伸缩性

温度与湿度在不同功能区域的不同要求

酒店的HVAC系统，不仅仅为客人和酒店员工提供了一个舒适的环境，它更必须满足客人的要求。严格的温度、湿度、压力以及空气过滤所营造的舒适能够增加客源及固定客人，从而为酒店谋利。例如，客人需要在23-25℃和相对湿度65-75%的环境条件下，可以感受舒适。因此，我们在进行针对酒店的环境控制方案设计时，将以客人环境的健康及舒适要求标准作为最重要的设计依据。

同时，酒店也是一个高能耗的建筑，在不以牺牲环境条件为前提下，所有节能手段同样需加以着重考虑。

我们通常以三个典型标准对酒店环境进行控制：

客房

客房需要的是一个温/湿度要求极高的环境。因客房的环境不好，直接影响酒店的客源量，这也是能源耗费最大的地方。

商场

商场需要特殊的通风与空气处理方式来保证将因客流量不同而造成的环境温/湿度不适的可能性降至最低，以及室内对空气质量的控制。与此同时，还需要保证顾客的舒适性。虽然商场对于室内新风量的要求没有超市其他区域那么严格，但是相对于商用场合而言，仍然十分重要。对于不同楼层的商场，其对于室内环境的要求各不相同，因而各自独立的空气系统才能够满足独立的功能区域需求。

办公区

对于办公区域，最为重要的控制因素是排风的处理与工作人员的舒适性，以提高工作效率。

本方案控制范围包括下列子系统：

冷冻系统

空调系统

新风机系统

风机盘管控制系统

中央供热系统

排风系统

变配电监测系统

照明监控系统

电梯监控系统

给排水系统

计费系统

4. 系统设计

空调冷热源系统

通过BA系统可以实现以下控制：

（1）针对空调系统的2台离心水冷机组、1台风冷螺杆机组、3台风冷热泵机组实施台数群控。

（2）在机组发生故障时的群控方式：当某一台冷冻机故障停机时，通过S600系统采集故障信号，按开机程序来开启其他冷冻机。首先打开冷却塔风机――冷却水蝶阀开启――开冷却水泵――冷冻水蝶阀开启――开冷冻水泵――最后开冷冻机。

（3）S600与特灵冷水机组软件联网兼容。

（4）压差旁通监控内容：在总进水管和总回水管之间设置压差传感器，通过电动两通阀调节压差，使压差保持在

1.0Kg。为了确保该系统的可靠性和安全性，在安装方面采用Y型过滤器安装压差开关，在过滤器堵塞并发出信号。选用液压驱动器，实践证明采用这种阀门可以保持在PID的调节方式下数十年无磨损。所有电动阀将设置现场手动控制箱、手动信号及阀门开关状态信号返回。

（5）冷冻水总回水流量计的技术指标

精度不低于1%；

具有高可靠性、高稳定性；

无需经常维护检修方便、检修时不影响系统运行；

阻力损失在工艺允许范围之内；

4-2Oma标准输出信号。

（6）冷却水系统

系统供回水温度、压力；

冷却塔风机启停控制、状态监视；

冷却水循环泵启停控制、状态监视。

空调系统

（1）新风处理机

硬件设备控制

风机开/关（DO）

风机开/关状态（DI）

风机运行故障（DI）

过滤网堵塞报警（DI）

新风温度（AI）

送风温度（AI）

水阀比例调节（AO）

新风风门调节(DO)

室外温湿度(AI)

软件控制内容

于预定时间程序和最佳启/停程序下控制空调箱，具有任意周期的实时时间控制功能。（可根据室外焓值自动调整时间表）

根据室内温度，PID调节冷热水二通阀，使室内温度保持在设定范围内。

风机、风门、盘管水阀连锁程序：

A）启动顺序：开盘管水阀、开风阀、启风机，调冷热水阀；

B）停机顺序：停风机、关风阀、关水阀。

自动监测过滤网两端压差，堵塞时报警，提示清洗过滤网，提高过滤效率。

新风机与各设备进行联锁控制：新风机停止时，关闭各二通阀。新风机与消防报警信号连锁，火灾信号确认后，将关闭新风机。

显示不同的状态和报警，显示每个参数的值，通过修改设定值，以求达到最佳工况。

通过远程工作站，机组的每一点都有列表汇报，趋势显示图，报警显示和警铃。

远程工作站打印机自动记录空调机的连续运行状态。

达到最佳的节能效果和营运环境。

（2）空调柜机

硬件设备控制

风机开/关（DO）

风机开/关状态（DI）

风机开/关故障（DI）

过滤网堵塞报警（DI）

回风温度（AI）

送风温度（AI）

冷水阀比例调节（AO）

新风风门调节（DO）

室外温湿度（AI）

空气质量监测（AI）

软件控制内容

于预定时间程序和最佳启/停程序下控制空调箱，具有任意周期的实时时间控制功能。（可根据室外焓值自动调整时间表）

根据室内温度，PID调节冷水二通阀，使室内温度保持在设定范围内。

风机、风门、盘管水阀连锁程序：

A）启动顺序：开盘管水阀、开风阀、启风机，调冷水阀；

B）停机顺序：停风机、关风阀、关水阀。

自动监测过滤网两端压差，堵塞时报警，提示清洗过滤网，提高过滤效率。

根据回风温度、新风温度，对新、回风阀进行调节，控制混风比例，达到控制送风温度的最佳效果。

空调机通过CO2浓度水平控制新风风阀及回风风，调节风阀开度。在保证必要的新风量的前提下，充分利用回风冷量，对室内温度进行调节。当室外温度新风满足条件的情况下，利用新风对室内温度进行调节，这样可以大大降低能源的消耗。

空调机与各设备进行联锁控制：空调机停止时，关闭各二通阀。空调机与消防报警信号连锁，火灾信号确认后，将关闭空调机。

显示不同的状态和报警，显示每个参数的值，通过修改设定值，以求达到最佳工况。

通过远程工作站，机组的每一点都有列表汇报，趋势显示图，报警显示和警铃。

远程工作站打印机自动记录空调机的连续运行状态。

达到最佳的节能效果和营运环境。

风机盘管控制

（1）在墙壁上安装RAB10恒温控制器，其设定温度可设置旋钮在10-30度范围内调节。

夏季运行时，系统供冷水，转换开关置于冷挡。当室温升高并超过设定点温度时，恒温器RAB10动作，打开电动二通阀MVE，通过风机向房间送冷风，使室温降低，回到控制范围内；

冬季运行时，系统供热水，转换开关置于热挡。当室温下降并低于室内设定温度时，恒温器RAB10动作，打开电动二通阀MVE，通过风机向房间送热风，使室温上升，回到控制范围内。

（2）当恒温器RAB10的转换开关置于关挡时，风机停止运转，电动阀也因失电而关闭。

（3）风机有高/中/低三挡转速，可通过风速开关调节。

中央供热系统

（1）根据程序或业主的日程安排（例如节假日、上下班等）自动开关热交换器。

（2） 测量系统供回水温度、压力。

（3）根据系统负荷，调节蒸汽调节阀，控制蒸汽流量从而控制汽水交换器的出水温度。

（4）自动记录及打印系统负荷，并可根据物业管理部门技术要求书以不同时段累计负荷情况并打印。

（5）在指定管道位置安装电动蝶阀，远程控制冬季、夏季切换。

送排风系统

（1）硬件设备控制

风机开/关控制（DO）

风机开/关状态 （DI）

风机手自动转换状态（DI）

风机故障报警状态（DI）

楼梯间加压监测（AI）

（2）软件控制内容

时间程序自动启/停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能。

监测送排风机的运行状态和故障信号，并累计运行时间。

排烟风机与消防报警信号连锁，火灾信号确认后，将开启排烟风机。

在车库设置CO（一氧化碳）浓度传感器，通过监测CO浓度启停送/排风机，并相应开启新风门，可达到有效节能并保证空气质量。

中央站彩色图形显示，记录各种参数，包括状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。

变配电系统

（1）硬件监控设备

高压部分

监测各高压进线电流、电压（AI）

监测各高压进出线柜真空断路器开/关状态及故障报警（DI）

监测联络柜、电容柜开关状态及故障报警（DI）

监测变压器超温报警（DI），开/关状态及故障报警（DI）

监测变压器出线电流、电压、功率因数（AI）

低压部分

监测各低压进线柜电流、电压、功率因数、功率（AI）

监测各低压进线柜空压开关状态（DI）

监测各低压进线柜故障状态（DI）

监测发电机电流、电压、频率

监测发电机开/关状态（DI）

监测发电机故障报警（DI）

（2）软件监控内容

当建筑区出现负荷峰值时，按照优先次序切断不重要的负荷，保证电力系统正常工作。

计算机软件对用电量进行累计计算，并打印报表，以供酒店管理部门利用。

对低压配电、发电机的电流、电压、功率因素进行监察，与计算机内的参数进行比较，有5%以上的误差将会报警。

楼宇自控系统考虑与变配电自身监控设备（包括开关柜、变压器等）联网，直接通过软接口与采集变配电信息。但变配电系统需留有接口。

监视发电机的内部参数，发电机供应商提供通讯接口及开放通信协议。

给排水系统

（1）硬件监控设备

监测污水池/集水池的高低水位报警。

水箱的高低水位报警。

生活水泵启停，故障报警，运行状态。

污水泵/排水泵启停，故障报警，运行状态。

生化处理装置运行状态。

（2）软件功能

在发生液位超过或者不到预定液位时，自动产生报警信号并打印。

水箱液位低时自动启动水泵。

在污水坑产生高液位报警信号时，如果无相应潜水泵运行状态反馈，则产生相关报警信号。

监视生化处理装置的内部参数，生化处理装置供应商提供通讯接口及开放通信协议。

照明监控系统

（1）监控范围

1层下，3-6层商场照明开/关控制（DO）

-3F-1F停车库照明开/关控制（DO）

室外照明开/关控制（DO）

公共走道照明开/关控制（DO）

泛光照明开/关（DO）

楼层照明箱开/关控制（DO）

（2）软件控制内容

按照酒店管理部门要求，程序时间控制各种照明设备的开关，以达到最佳管理、最节能的效果。

统计各照明回路的工作情况，动力设备运行时间并打印成报表，以供物业管理部门利用。

电梯监控系统

（1）硬件设备监控

客梯

扶梯

电梯启/停状态（DI）

电梯故障报警（DI）

（2）软件监控系统

中央站彩色图形显示，记录各种参数如状态、报警、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。

电梯系统与消防联动系统连锁启停。

与电梯联网监视其内部运行参数，电梯供应商应提供通讯接口及开放通信协议。

楼宇控制系统篇9

关键词：楼宇自动化系统、阀门执行器、节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A

引言

楼宇自动化系统电动调节阀是楼宇自动化控制系统的关键设备，主要应用于暖通系统HVAC中的冷热源、能源分配及末端控制。电动调节阀接受现场控制器的控制信号，改变介质的控制变量（风量、水量等），使建筑设备按预定的工艺要求运行。

由于在楼宇系统中电动调节阀的原理比较简单，人们在工程设计中常忽视这一环节。在实际的工作环境中，电动调节阀长期和工作介质接触，要保证它的安全运行并非易事，这也是楼宇自动化系统中的一个薄弱环节。工程中由于对电动调节阀的选用不当或运行时维护不善，常使整个自动控制系统工作不正常，或严重影响系统的调节品质而导致整个系统失灵。文章结合工程实际介绍了电动调节阀的选用方法，并对其主要特性进行了分析研究。

图1楼宇系统中的电动调节阀

电动调节阀的选用

流量特性选择

流量特性的选择方法一般有数学计算分析法和经验法，工程上常采用经验法。为了使系统保持良好的调节品质，希望开环总放大系数之积保持为常数。通有下述两种选用方法：

1）根据管道系统压降变化情况来选择

配管状态 S=1～0.6 S=1～0.6 S＜0.3

实际工作流量特性 直线 等百分比 直线 等百分比 调节不适宜

所选流量特性 直线 等百分比 等百分比 等百分比

2）根据负荷变化情况来选择

当系统负荷变化较大时，选择等百分比阀；当所选调节阀经常工作在小开度时，也宜选等百分比阀，便于微调，不易引起振荡。当系统很稳定，而阀位移动范围较小，阀的特性对系统影响很小时，可选直线阀或等百分比阀。

结构形式的选择

选用时，要考虑被测介质的工艺条件、流体特性及生产流程。当阀前后压差较小，要求泄漏量也较小时，应选直通单座阀，如末端装置所用调节阀。当阀前后压差较大，并允许有较大泄漏量时，应选直通双座阀，如供回水总管间的压差控制旁通阀。在比值控制或旁路控制时，应选三通调节阀。当介质为高压时，应选高压调节阀。

开闭形式的选择

电动调节阀有电开与电关两种形式。调节阀开闭形式的选择主要从生产安全角度考虑。一般在能源中断时，应使调节阀切断进入被控制设备的原料或热能，停止向设备外输送流体。

工作范围的选择

（1）介质种类

楼宇自动化系统中，电动调节阀的介质常为水和蒸汽，对阀件无特殊要求。

（2）工作压力

工作压力与阀门的材质有关，通常应不超过阀门的额定工作压力。对于蒸汽阀，由于阀门的工作压力与工作温度与蒸汽的饱和压力与饱和温度不一定是对应的，因此应在温度与压力的使用范围中取较小者作为其应用的限制条件。

阀门口径的选择

合理选择调节阀的口径，对自动调节系统来讲是一个很重要的问题。如果过多地考虑流量裕度，选阀口径偏大，不但经济上造成浪费，更不利的是阀门经常工作在小开度，可调范围显著减小，使调节阀性能变坏，甚至引起振动和噪声，严重影响系统的稳定性以及阀门使用寿命。调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的，先计算出C值后，查调节阀产品样本，确定调节阀公称直径。

电动执行机构的选择

电动执行机构是电动调节阀的重要驱动和控制部件，其选择的重要参数是输出转矩或输出推力。 电动执行机构输出转矩或推力必须大于调节阀所需的工作转矩或推力， 同时能确保调节阀的关阀力能在最不利的条件下紧密地关闭阀门。有些建筑设备监控系统工程由于电动调节阀的关闭力小于管道流体对阀芯的反作用力，而导致冬季无法调低室温，夏季无法调高室温，出现了既浪费能源又破坏舒适环境的现象。

根据实际工程的经验， 电动调节阀执行机构的推力( 或称关闭压力) 选择在0.8～1MPa （即为8～10 k g/c m2），同时考虑到设计院暖通设计数值与实际工作状态数值的差别， 以及流体对阀芯和阀体的冲蚀， 其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Mpa，如压差较高应采取相应的减压或平衡压力的工艺措施。

电动调节阀的特性研究

调节阀的流量特性

调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系，即 （1）

一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的流通面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前、后压差的变化，从而使流量也发生变化。

调节阀的流通能力

调节阀流通能力定义为：阀门两端压差为105Pa，流体密度为ρ＝1g/cm3，调节阀全开时的流量（m3/h）。计算公式为：

（2）

上式适用于空调系统中的冷、热水控制。对于蒸汽阀，由于蒸汽密度在阀前后不同，因此必须考虑密度变化。

调节阀的节能特性

（1） 改善部分负荷工况控制

由于室外气候的变化，暖通空调需要在部分负荷工况下运行的时间比例有所增加。结果，原本存在于冬、夏季运行之间的界限渐渐淡化了。因此，在冬季或过渡季节期间需要制冷的情况越来越普遍。如果能够对温度和湿度进行更加精确的控制，就有可能节省高达30% 的能源。由于“部分负荷工况”出现的时间越来越长，制冷成本会骤然增加，因此有必要对控制回路进行检查，并重新调整运行参数。

（2）优化控制冷冻水循环

与温度控制相对简单的采暖设备相比，冷冻水装置需要非常复杂的控制系统。流量大但温差低的应用要求使用大型、反映敏捷的阀门。选用合适的压力补偿型调节阀，速度是其他类型阀的好几倍，可以保证控制的准确性。

（3）带板式热交换器直接加热生活用水

带板式热交换器的直接供热系统逐渐取代了生活热水供暖设备中的大型储热罐系统。促使这一发展的是更加严格的卫生规范，该规范旨在降低军团菌引发的风险，并减少大型且速度较慢的系统所造成的热量损失。

（4）区域供热设备节省空间的解决方案

以小型或中型设备为例，预制的紧凑型区域供热分站得到了越来越多的应用。由于紧凑型换热器的热传递速度大幅提高，控制系统也必须相应地提高速度。在过去，定位时间在15 到30s 的电动阀完全可以处理大流量的对流设备。如今小流量大换热面积的板式热交换器要求反应灵敏、定位迅速的控制设备。

结语

在目前已竣工的智能建筑工程中，相当部分的控制系统不尽人意，虽不全是电动调节阀引起的问题，但的确占有相当比例。因此，在楼字自动化系统中必须对该环节给予加倍的重视，从设计阶段就应该重视电动调节阀的选用，同时应结合实际的工程应用和先进的分析方法，精心考虑工况要求甚至安装细节，综合考虑各种因素，包括人为因素，客观评价方案的可行性，真正做到部件与系统的无缝连接。

参考文献

[1] 程大章.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005

[2] 何衍庆.控制阀工程设计与应用.化学工业出版社，2005

[3] 李冬辉.楼宇自控系统中节能控制的研究.低压电器2004(6)：15-17

[4] 赵起升.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用.华中科技大学学报,2003,20(3)：80~83

作者简介：

楼宇控制系统篇10

【关键字】智能化，中央空调，集散控制系统

中图分类号：G623文献标识码： A

前言

中央空调的集散控制系统主要就是为了空气温度的调控，实现远程操作。由于现在空调的大量使用，温度调控的不协调，对污染物的排放以及气流组织的协调都有一定的问题，因此为了改善这种状况，中央空调的集散调控系统就被应用于此。我们通过集散控制系统的实施，进行了如下的讨论和研究。

二、中央空调集散控制系统

1.中央空调集散控制系统———新风自动控制系统主要实现净化房间的温、湿度控制。操作工作站以计算机为核心，提供操作者图形界面和基本过程控制功能及人机接口，完成设备的监视、控制、调节。

空调房间集散控制系统的组成如图1所示。

图1中央空调温度控制系统的组成风道温度传感器TI设于回风处，输出4-20MA的电流信号给控制器TC,控制器将传感器检测的温度与设定值相比较，并根据比较结果输出相应的电流信号控制电动调节阀的开启度，调节冷（热）水的流量，使送风温度随之变化，最终使房间温度保持在设定值范围内。

（一）被控对象在自动控制系统中，工艺变量需要控制的生产设备或机器为被控对象，简称对象。空调温度控制系统中房间就是被控对象。

（二）执行器在过程控制中，执行器大多采用阀的形式，控制各种气体或液体的流量与流速，是过程控制系统的一个重要组成部分，其特性好坏对控制质量的影响是很大的。它接受调节器送来的信号，自动地改变阀门的开度，从而改变输送给被控对象的能量或物料量。我们选用的电动执行器接受0-10V的连续信号，进行连续的PID控制。

（三）调节器又称控制器，它将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值信号进行比较，得到偏差信号；根据这个偏差信号的大小按一定的运算规律计算出控制信号，并将控制信号传送给执行器。

2.微机控制下的集散式系统

微机测控系统足以微型计算机为核心来检测和控制被对象生产过程的自动化系统。它主要包括硬件和软件两部分，目前在工业控制上面应用较多的是微机测控系统一种称为微机直接数字控制系统，简称为DDC。如上图2为集散系统结构图：

数转换后，变为数字量信息送给微机。微机则根据对应于一定控制规律的控制算式，用数字运行的方式，完成对工业参数若干回路的比例、积分、微分计算和比较分析，并通过操作台显示、打印输出结果，同时将运算结果经输出通道的数、模转换、输出扫描等装置顺序地将各路校正信息送到相应的执行器，实现对生产装置的闭环控制。

在整个生产过程中。由于生产过程复杂，设备分布又广，其中各工序、各设备同时并行地工作，而且基本上是独立的，故系统比较复杂。采用这样的系统可以实现从简单到复杂的调度，兼顾了集中式和分散式两者的部分优点，从而达到最佳控制。在这种系统中，基础的微机只把必要的信息送到主控计算机，而绝大部分时间都是各个微机并行地就地工作。这个分布式控制就称为“集散式控制系统(TDS)”。

在大型的建筑物或者生产厂房中，有可能会设置几套甚至十几套空调系统。这样在管理上面则不可避免的出现控制上的复杂性。在这种情况下，为了便于运行管理，在现场采用编程控制器(PLC)进行各空调系统的就地运行控制，然后用总线将可编程控制器的通信接口与中央控制总站内的监控微机实现通信。

三、智能化集散控制系统的构成

1.计算机监控管理软件

分散控制系统软件分为系统软件和应用软件，如下图3：

系统软件一般选Windows NT。应用软件是用户根据要解决的控制问题而编写的多种程序，其中现场控制单元的软件多采用模块化结构设计，其执行代码部分固化在EPROM中，数据部分保留在RAM中，系统复位或开机时，数据初始值从网络装入。组态分为硬件组态和软件组态，硬件组态就是根据硬件的模块化结构对计算机及其网络系统进行管理配置；软件组态又包括基本配置组态和应用软件组态，前者是给系统一个配置信息，而后者则负责数据库的生成、历史库的生成、图形牛成、报表生成和控制系统组态等。采集中央空调智能监测系统中末端数据，并根据监测对象的要求，对现场监测节点的硬件和软件进行详细的分析和设计。要求实现智能仪表的作用，具体包括：现场数据测鼋、运行状态显示、按键控制与参数设定以及与上层部分的数据通信等。

2.PLC软件设计

如左图为软件设计示意图。每一栋楼的中央空调系统的控制只受控于各自的PLC，它们除接受中控室的计算机控制之外，彼此之间是独立的。下面以1号楼为例说明PLC软件程序的设计。PLC控制中央空调系统的起／停有手动和自动两种方式，当选择手动方式时，手动指示灯亮，在现场PLC操作台上可以任意选择机组、开／关冷却塔、起／停冷冻泵、冷却泵、空调主机等；也可以在中控室PC台上操作，通过鼠标点击控制界面上的控制按钮实现手动操作。当选择自动方式时，自动指示灯亮，通过在PLC或者PC操作台上按下自动起动按钮，中央空调系统自动起动，工艺顺序为：支部开关一冷却塔一冷却泵一冷冻泵一空调主机。按下停止按钮，系统按照起动逆序自动停止。

在中央空调变频调速集散控制系统中，第一级为中央监控工作站(即PC机)，是集中监控、远程控制、数据处理和中央管理的中心；第二级为直接数字控制器(DDC)变频器和可编程控制器PLC，能独立完成对现场机电设备的数据采集和控制；第三级为现场传感探测元件(如热电阻或者热电偶)及控制执行元件(继电器等)

四、中央空调系统采用集散控制的必要性

集散型计算机控制系统，实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新的控制技术，是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯技术和人机接口技术相互渗透、相互发展而产生的，既不同于分散的仪表控制系统，也不同于集中式计算机控制系统，它是吸收了两者的优点，并在其基础上发展起来的一门新的系统工程技术。目前，集散型计算机控制系统已在工业各领域得到成功运用。

目前，大楼中央空调大都采用分散管理就地控制，整个系统不能统一协调，不能很好发挥整个系统协同工作的效果。如果采用集中控制，由于被控设备分散在大厦各个地方，中央主机到被控设备的连线较长，信号容易受到干扰产生故障，同时由于中央主机集中处理信号，如果中央主机产生故障则整个系统停止工作，可靠性较差。随着计算机技术的高速发展，采用集散型控制系统成为趋势。计算机集散控制系统就是中央主机主要进行报表处理，集中管理，被控对象由带计算机处理功能的现场控制器(主要是直接数字控制器，简称DDc)根据有关参数进行控制。各DDc和中央主机以及各DDc之间实现点对点通讯，传输数据和控制信号。集散控制系统可靠性高，当中央主机发生故障，把控制功能分散在DDc上而数据资料由中央主机集中管理的方法，加强了子系统的独立性、可靠性，并减少了中央主机的工作量，整个系统的性能得到了提高。

结束语

综上所述，随着我国集散控制系统的具体应用，其已经大大改善了我国中央空调的问题。这种技术不仅仅可以应用在简单的空调的调控上，而且还可以在大型的工程施工中得到有效的利用，也会颇有成效。相信我国的中央空调的调控监测技术会日臻成熟，同样的这些新技术也可以加工利用到其他的技术管理措施中去。

参考文献：

[1]侯文霞，陆述田．变频调速技术在中央空调系统中的应用．机床电器，2012.