楼宇自动化控制十篇

楼宇自动化控制篇1

关键词：楼宇；PID；智能；自动化

楼宇智能自动化PID控制是当代科技运用到建筑设备自动化的主要模式，其目的在于针对楼宇内不得安全、交通、环境以及内部能源的使用进行检测与控制，为楼宇内部提供一个节能、安全、可靠地环境。

1 楼宇智能自动化PID系统的功能

随着科技的发展，现代建筑往往具备高层化与智能化的特征，因此楼宇智能自动化PID控制激素已经成为楼宇间安全防范、电梯、照明、供电系统、空调、给排水的子系统。然而其主要功能有如下几点：

（1）针对楼宇内部各类机电设备进行当前运作状态进行自动打印。

（2）针对楼宇内部各类机电设备的参数与变化趋势进行自动检测与打印。

（3）及时调整外界环境与内部空间的最佳设备状态。

（4）针对各类突发事件进行自动检测与处理。

（5）针对楼宇内部水、电、气进行统一自动化管理与计量收费。

（6）针对楼宇内部机电设备协调控制，统一管理。

（7）针对楼宇内部各机电设备的数据信息统筹管理。

2 楼宇智能自动化PID系统的原理

楼宇智能自动化PID系统是当前楼宇建设最为常用的控制方式，并且主要对各类机电设备反馈的数据进行测量、执行与比较，针对反馈数据与期待值进行对比，通过数值的误差纠正楼宇调节控制系统的运作。

这种现代化的智能自动化操作系统特征为集中式的管理、分散式的控制，也就是通过在楼宇内部设置的DDC完成被控制系统的实时监测与操控，这种PID控制系统不仅可以避免了传统操作模式带来的危险性，更是使单一的常规仪器具备多元化的操控模式。具有丰富的软件管理、CRT显示、打印输出和打印输出功能的中央管理计算机，能够胜任显示、集中操作、优化控制、报警和打印等任务，有效将普通仪表操控分离后的人机链接困难、不便于集中管理的缺点加以避免，确保了设施设备能处在最优化的状态运行。

3 楼宇智能自动化PID系统的运用

楼宇智能自动化PID系统在楼宇建设中按照统一的规定进行计算，中央控制器通过AI和BA采集楼宇间各机电设备的参数以及变化趋势或历史数据，根据外界的环境改变而变化，自动对楼宇内部各项设施进行调节，使楼宇内的安全防范、电梯、照明、供电系统、空调、给排水的子系统保持稳定，当其中某项数据没有按照预定的数值进行改变，那么则会发出控制信号，通过AO和DO直接对相应的机电设备进行控制。因此，楼宇智能自动化PID系统属于闭环控制系统，在现代楼宇建设过程中最常用的一种应用系统。楼宇智能自动化PID系统由于直接承担楼宇内部控制任务，因此对于其时效性、适应性、可靠性的要求较高。

3.1 楼宇智能自动化PID系统的构成

楼宇智能自动化PID系统主要包括过程输入通道、过程控制计算机以及过程输出通道三个部分。

楼宇智能自动化PID系统中过程输入通道由两个部分组成，一部分是模拟量输出，主要负责将计算机输出的代码数据控制信号转化成能直接受控的电流信号或模拟电压，再由放大器去驱动调节阀等控制机器进行与数据匹配的实际操作。通常是由D/A转换器，接口电路、执行器和放大器组成。一部分是数字量输出，经过计算机输出的受控开关信号，经过放大器去驱动电磁阀阀等继电器执行器，它由光电耦合器、接口电器、执行器和放大器组成。

楼宇智能自动化PID系统中的过程控制计算机承载着直接运算和终端控制的任务，通过过程输入通道集成采集受控对象的海量数据与参数，再按照已预设的程式规律进行系统计算，得出计算过程或数据结论，然后又原通道向受控对象发送数据控制信息，再由输出通道进行控制调节阀等系列执行命令。

楼宇智能自动化PID系统过程输出通道主要由模拟量输出与数字量输出两个部分。模拟量输出主要是针对楼宇内部原始数值对控制其进行操控，模拟出相应的数字信号改变为电流信号，再通过放大器驱动楼宇内部各机电设备的调节阀，使各机电设备可以实现对楼宇的智能自动化控制，这一部分由接口电路、D/A转换器、放大器以及执行器构成。数字量输出是通过模拟量输出的信号对楼宇各机电设备进行控制，再由放大器对继电器与电磁阀进行渠道，其主要由接口电器、光电耦合器、放大器以及执行器构成。

3.2 楼宇智能自动化PID系统的基本算法

楼宇智能自动化PID系统按照比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制，中央控制器通过AI和BA采集楼宇间各机电设备的参数以及变化趋势或历史数据，根据外界的环境改变而变化，自动对楼宇内部各项设施进行调节，将PID控制规律的离散化，使其在楼宇智能自动化系统中可以实现。而当楼宇间各机电设备中出现数值不清楚情况下，也可以通过在线整定达到满意的效果。因此，在楼宇间将楼宇智能自动化PID系统调节成规律离散化的数字PID算法，是楼宇建筑最为常用的计算机控制系统。

楼宇智能自动化PID系统模拟量调节器最理想的PID算式为：（t）=Kp[e（t）+1/Ti∫e（t）dt+Td*de（t）/dt]。其中，e（t）为楼宇间各机电设备的数值偏差（设定为设定值与实际输出值之差）；（t）为楼宇间各机电设备的控制量；Kp为比例放大系数；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数，由此传递函数形式。

为了可以将公式应用在楼宇智能自动化PID系统中，就需要将连续行驶的微分方程式基于离散形式的差分方程进行表现。设定楼宇间各项机电设备的采样周期，（与既定的系统时间常数进行对比，T足够小），K为楼宇间各智能自动化设备的采样序号（K=0，1，2……n），可以采用矩阵法计算而积以差分代替微分。在（t）=Kp[e（t）+1/Ti∫e（t）dt+Td*de（t）/dt]的公式中，每次所采集的数值都需要与T值进行对比，采样周期时间越小，其与楼宇控制过程中连续性控制的过程就会越为接近，更加便捷的对楼宇内的安全、交通、环境以及内部能源的使用进行检测与控制，为楼宇内部提供一个节能、安全、可靠地环境。

虽然在楼宇间很多在开环状态下确定的PID参数都不是连续性的自身整定模式，在楼宇智能自动化系统中若出现较为复杂的分析过程就会出现比较的差异性。但是如果PID控制器在楼宇智能自动化系统中不能控制复杂的过程，那么不论参数进行怎样的调整，都没有任何用处，因此，楼宇智能自动化PID技术是最好的控制器。

4 结 论

楼宇智能自动化PID控制技术在我国属于全新的科技型技术发展领域，随着信息化科学的逐渐进步与完善，该项技术在楼宇间的运用也会更加成熟，也会有更多技术对其进行完善，逐步走向巅峰。

参考文献

[1]王威.智能PID控制方法的研究现状及应用展望[J].自动化仪表，2008（10）.

楼宇自动化控制篇2

关键词：楼宇自动化控制网络现场总线控制系统以太网楼宇自动化系统

目前日益流行的智能建筑(InteUigentBuidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会的需要，也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(BuidingAutomationsystem，缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中，楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。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的控制，这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。

2现场控制系统FCS的出现以及在楼宇自控中的应用

上个世纪七八十年代，伴随着计算机可靠性提高，价格大幅下降，出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(DistributedControlSystem，简称DCS)。DCS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综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表，因此它属于一种模拟数字混合控制系统，这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用，也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是DCS存在如下一些缺点：

(1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式，导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难；

(2)可靠性差。模拟信号传输精度低，而且抗干扰性差；

(3)系统封闭。各厂家的产品自成系统，系统封闭、不开放，难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。

上个世纪90年代以来，随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展，出现了基于现场总线的控制系统(FCS)，FCS克服了DCS的缺点，它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前，现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点，备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。FCS极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的DCS(分布式控制系统)相比，FCS具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现，为工业自动化带来了一场深层次的革命，从而开创了工业自动控制的新纪元，被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于FCS的许多优点，控制专家们纷纷预言“FCS将取代DCS成为2l世纪控制系统的主流。”现在，FCS已经被应用到楼宇自动化控制领域。

2．1应用于楼字自动化领域的几种现场总线

由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在，世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计，目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(ISO)的计算机网络开放式互连系统的OSI参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的Fcs克服了DCS的许多缺点，但还是有一些不如人意的地方，最明显的缺点：多种现场总线并存而互不兼容，导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对FCS的缺点做进一步说明。

(1)LonWorks

美国Echelon公司1991年推出了LON(Local0penationNetworks)技术，又称Lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持，已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说LonWorks具有以下优点：

①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式，包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等，这样可适应复杂的现场环境，方便现场布线；

②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等；两种传输速率：78bps和1．25Mbps，最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定，一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个；

③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境，采用开放的NEURONC语言，它是ANSIC语言的扩展；

④无主的网络系统。LonWorks网络中各节点的地位相同，网络管理可设在任一节点处，并可安装多个网络管理器；

⑤开发LonWorks网络节点的时间较短，也易于维护。LonWorks采用的LonTalk协议固化在Echelon公司的Neuron芯片中，这样可以节省开发LonWorks网络节点的时间，也方便维护。

同其它现场总线一样，LonWorks也有自身的缺点。首先，LonWorks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺；其次，由于LonWorks依赖于Echelon公司的Neuron芯片，所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管LonWorks存在一些不足，但是LonWorks的FCS还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家OEM厂商生产LonWorks相关产品，其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个LonWorks节点，LonT~k协议也被接纳为欧洲CENTC247、CENTC205的一部分。自1996年以来，LonWorks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下，国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于LonWorks的楼宇自动化控制系统，并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。

(2)BACnet

BACnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。BAcnet不是软件或硬件，也不是固件，严格地说，BAcnet并不是现场总线，而是一种网络协议，即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS／TP、PTP、LonTalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线，BACnet标准最大的优点是可以与Etherent、LonWorks等网络进行无缝集成。不过BACnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计，并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。BACnet标准已在全球得到了广泛的应用，全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持BACnet标准。BACnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的ISO标准。虽然我国是WTO和ISO成员国，但是BACnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小，而且在工程中采用的BACnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的，还没有真正意义上的国产化BACnet相关产品。

(3)CAN

CAN总线最初是德国Bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的，现在它已经成为一种国际标准，在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CAN具有以下优点：

①采用8字节的短帧传送，故传输时间短、抗干扰性强：

②具有多种错误校验方式，形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下，节点会自动离线，避免影响总线上其它节点；

③采用无损坏的仲裁技术；

4CAN芯片不但价格低而且供应商多。

CAN缺点是：CAN总线上最多可挂接110个节点，这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展，相对其它一些现场总线，CAN总线技术比较简单，CAN相关产品的开发费用也远远低于其它现场总线技术产品的开发费用。因此，很早国内就有一些企业推出了基于CAN总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了$2000楼宇自控系统。

(4)EIB

EIB是欧洲安装总线(EuropeanInstallationBus)的缩写。它在1990年被提出，经过十多年的发展，成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准，在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年EIB被引进中国的智能化建筑领域，并在上海同济大学建立了EIB认证技术培训中心。在短短的几年里，国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用，如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的EIB项目基本上被ABB公司和SIMENS公司所垄断。

3以太网开始进入楼宇自控领域

以太网发展至今已有20年历程，作为局域网组网的主要技术，以其简单、价廉、高带宽、维护方便以及不断发展等优点一直在局域网领域中牢牢占据着统治地位。近年来，以太网技术获得了快速地发展。交换型和全双功以太网的出现，克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双功传输的弱点，实现了站点独占传输媒体并同时收发数据，也减少了网络上的数据碰撞。以太网的标准不断更新和扩展，目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输速率、传输媒体)，并且在数据链路层与原来的传统以太网标准有了很大的进步，以太网标准系列已扩展成20余个。现在已太网不但由局域网向着接入网和城域网领域发展，同时开始进入工业控制和楼宇自控领域。新的IEEE802．3af标准开始对以太网供电作出了规定，它消除了以太网技术进入现场控制领域的一个严重障碍。目前，3Com、华为、DLINK等公司开始提供符合IEEE802．3af标准的交换机产品。另外，一些现场总线的协会或组织也开始提出基于其现场总线的开放式以太网标准，即工业以太网标准，如ODVA(开放DeviceNet供货商协会)和CI(ContolNet国际组织)的EtherNet／IP标准、FF(现场总线基金会)的HSE(Hig}lSpeedEthemet，高速以太网)、Profibus国际组织的ProfiNet。支持这些工业以太网标准的交换机、网卡等产品也开始出现，如MOXA公司的EDS-508系列工业以太网交换机(支持EtherNet／IP)、北京航天华辉自动化技术有限公司的AnyBus-SIO／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美国VDC(VentureDevelopmentCorp．)调查报告指出，Ethemet在工业控制领域中的应用将越来越广泛，市场占有率将从2000年的ll％增加到年的23％。

伴随着以太网技术在工业控制领域的成功应用，以太网技术也必将越来越多地渗透到楼宇自控领域。目前，以太网多用于基于现场总线的楼宇自控网络集成到智能建筑中的信息网(如图l所示)，在一些新开发的楼宇自控系统中，以太网直接进入了控制层，如北京楼宇自动化中心开发的基于以太网的ENC-2001IP智能建筑测控系统。ENC-200liP控制系统的结构如图2所示。一般的空调、照明等系统通过ENC参量控制模块集成到以太网上；带有RS232或RS485接口的系统通过网关转换模块集成到以太网上；IP电话以及IP摄像机直接连接到以太网上。

在楼宇自控网络中采用基于现场总线的FCS的优点是：

①可靠性、实时性好。现场总线为工业控制设计

②用户的投资成本低。现在，开放的现场总线技术已经比较成熟，有很多公司提供的相关产品可供选择。其缺点是：实现现场总线无缝接人以太网复杂，当多种现场总线共存在一个系统中时，集成起来更复杂，系统的扩展性差。

在楼宇自控网络中采用以太网的优点是：实现了从管理层(信息网)到现场设备控制层(控制网)的“一网到底”，即实现人们期望的通信协议的兼容和统一；这样系统扩展起来也比较方便；与智能建筑中其它系统(信息网通信自动化系统和办公自动化系统)集成起来更加容易。其缺点是：首先，目前开发基于以太网的控制系统产品的难度较大，开发费用和成本相对还是较高，用户可以选择的厂商也很有限，垄断利润较高，研发成本还没有被消化，这些都导致产品价格过高。其次，以太网的实时性、可靠性等方面还有待进一步完善。

楼宇自动化控制篇3

关键词：楼宇自动控制

Abstract: Building Automation Systems (BAS Building Automation System), referred to as floor control system, also known as the building automation system is an important part of intelligent building, will the entire building's air conditioning system, new air handling units, refrigeration units,cooling towers, fan coil, water tank level, lighting circuits for signal acquisition and control to achieve the automation of building equipment management play a centralized management, decentralized control, and conservation of the role of energy consumption.

Keywords: building automation and control

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

1、工程概况某大厦总建筑面积53000m²，总投资为6.2亿元，楼宇自动控制投资为312万元。大厦地上19层，地下2层。其中，地下两层为停车场，地上1-9层为房地产交易市场，10-19层为高级写字间。是一座对办公环境要求较高的现代化建筑。

2、需要控制的机电设备统计

（1）空调机组，共23台，分布于1-10层、17层、18层和地下1层。采用组合式空调机，室内回风与新风混合，经过滤器过滤，加热（或冷却）、加湿后送入室内；

（2）新风机组，共22台，分布于9~19层，将新风经过滤器过滤，加热（或冷却）、加湿后送人室内；

（3）送风机组，共8台，分布于地下1层和地下2层，夏天送自然风，冬天送热风，将新风经过滤器，加热（仅限于冬天）后送人室内

（4）冷冻／冷却水系统：冷冻站系统共有4台冷水机组、4台冷却泵、4台冷冻泵、1个分水器、1个集水器位于地下2层，还有4台冷却水塔（每台有三个风机）位于楼顶屋面；

（5）换热站：在地下2层，有2台平板式换热器，两台空调热水循环泵；

（6）给排水：有一个生活水池、6台生活水泵位于地下2层，11个积水坑（每个积水坑有两个污水泵，一用一备），分布于地下1层和地下2层；

（7）热风幕：共36台热风幕，分布于地下1层、地上1层和3层；

（8）照明：照明分为楼内照明和泛光照明，楼内照明控制84个回路，泛光照明控制20回路；

（9）变配电：变电所在地下1层，共有4台变压器。需要监测每台参数；

（10）风机盘管：共有362个风机盘管，分布于9~19层；（11）排风机：共有16台排风机，分布于地下1层和地下2层。

3、楼宇自控工程实施我们选择西门子的顶峰产品来完成沈阳房地产交易中心的楼宇控制工作，购置了2台MBC、28台MEC、22台DPU及若干模块和前端设备。其中MBC和模块分别用于冷站和变电所，每台MEC用来控制两台自主机组。DPU用来控制排污泵、照明回路、排风机等。前端设备分别用于空调机、新风机、冷／热站、积水坑等处，为了便于对各种设备的集中管理，我们在楼宇控制中心安装了1台康柏电脑、1台LQl600KⅢ打印机。

按有关标准和规定完成布线和设备安装I作以后，就可以实施对各种设备的监控了。下面分别说明各种设备的监控情况。

3.1 空调机组当空调机组工作时，控制程序将利用风道温度和 湿度传感器cPM65采集的回风温度和湿度与设定的温度和湿度进行比较，利用先进的比例积分微分（PID）算法闭环调节盘管供水阀门的开度（按冬季模式和夏季模式分别调节）和加湿器。由于算法先进，可使振荡最小，并保持精密的控制，始终使室内的温度和湿度接近于设定值。因为室外新风温度在大多数情况下都与设定值相差较多，无论升温还是降温，都要消耗能量：为此，我们根据空气质量检测的结果，由程序自行调节新风阀的开度，既可保证室内空气质量，又可避免能量的浪费。

3.2新风机组因为新风机组和送风机组无回风，所以风道温度和湿度传感器GFM65安装在送风管道上。对新风机组和送风机组来说，只要机组工作，新风阀就得全开，不需要调节，所以选用开关式风阀驱动器。因为进来的都是新风，所以不用监测空气质量。其它情况与空调机组相同。

3.3 送风机组送风机组工作情况与新风机组大体相同。区别只有两点：其一，送风机是为地下车库送新风的，不需要调节湿度；其二，送风机组在发生火灾事故时必须启动，当消防系统启动送风机时，新风阀必须随之全开。为此，我们使用控制风机启／停的主接触器的辅助触点的开／闭来控制新风阀的开／关。

3.4 冷冻与冷却水系统冷冻／冷却水系统由冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、分水器、集水器和冷冻机组等组成。要监控的数据点数量多、类型复杂。我们利用一台MEC-40、若干模块、若干前端设备加上我们在Insigh基础上开发的软件完成这些设备的监控工作。具体控制情况如下：冷冻／冷却水系统由软件控制，严格按规定的顺序和时间间隔启／停各种设备，我们的控制顺序如下：开机：开冷却水阀门—开冷却塔风机—开冷却水泵—开冷冻水阀门—开冷冻水循环泵—开冷冻机组。

关机：关冷冻机组—关冷冻水循环泵—关冷冻水阀门—关冷却塔风机—关冷却水泵—关冷却水阀门。

楼宇自动化控制篇4

楼宇自动化控制系统是建筑智能化工程中一个重要的子系统,其调试一直是一个较难的过程,而DDC物理点的调试是整个控制系统调试的基础,通过该环节的工作可以排除线路上的错误及设备安装过程中导致的设备损坏,最终达到物理点的100%正常,系统正常运行。下面我们从几个方面来展示一下这个过程。

一、DDC箱的检查

1.所有设备已按说明书要求安装和接线完毕。首先对DDC箱内进行检查,目测检查合格后,再使用万用表,测量接地和所有输入、输出点间及所有信号线之间的电压和阻值,若发现有不正确的地方要及时改正。

2.将DDC箱内电源开关断开,检查市电供电电源及供电线路,无问题后将电源送入DDC箱。闭合箱内电源开关,检查电源和各变压器输出电压。正常后再断开DDC盘内电源开关,连接控制器电源线,闭合电源开关,检查各模块指示灯是否显示正常。

3.完成软件编程。物理点、参数点,控制策略,控制逻辑等编程工作均已完成且完全符合实际情况,下载到相应的控制器中。

二、设备调试过程

1.空调、新风机组的调试

检查温湿度传感器、压差开关、水阀及执行器、风阀执行器等设备的安装和接线情况及强电控制箱内的接线情况,如有不符合安装要求或接线不正确的需立即改正。

在BAS终端上观察温度、湿度等模拟量输入点信号的数值,该类监视点的调试过程比较复杂,主要在于检测系统的数据值往往因为传感器自身检测偏差或传输线路过长导致的信号衰减使得显示值与实际值有误差,而这类监控点往往参与系统的调节控制,会直接影响整个控制系统的调节过程,因此必须经过调试将误差降到最低程度。

在强电控制箱处,手动启停机组,确认在手动状态下能够正常控制,随后将手自动开关拧到自动运行(就是执行BAS终端远程控制)的一侧。首先,在BAS终端上确认过滤网、防冻报警、故障报警等反馈点的显示均为正常,冷热水控制阀和新风阀则显示为零开度,现场设备处于关闭位置。依次在终端上将每个数字量输出点,如风机启停等分别置于开、关状态,观察DDC箱内相应输出点所控制的继电器动作情况,如无相应动作,则检查相关线路及控制器输出端和继电器,分析原因,进行处理。在风机启动后正常运行时,用压差计测定风机前后的压差,由此来做为压差开关报警值设定的依据,并确认风机运行、停机时压差开关状态翻转并在终端上同步显示相同的状态。通过BAS终端,依次将每个模拟量输出点,如水阀执行器、风阀执行器等分别手动送出固定的等比例输出命令,然后用万用表测量相应输出点的电压或电流信号值是否正确,无误后观察现场设备实际的运行情况是否与命令值吻合。以上操作选五个不同位置,看设备运行是否符合要求,如果偏差较大,则调节执行机构的机械部分,使其吻合。如还不能满足控制要求,说明阀门非线性度太大,则应进行更换,再重新进行调试,直至达到标准。

当风机状态显示为运行时,观察各执行器,应自动运行到终端所显示的开度。用纸板阻塞部分过滤器网,使过滤器前后压差超过压差开关设定值,此时BAS终端上的过滤器阻塞报警点显示为报警状态,当拿走纸板时,恢复为正常。在强电控制柜中短接故障报警端子,模拟电气故障。此时,终端上显示故障报警信息,相应的风机和各关联设备应自动运行到关闭状态。在机组防冻开关处短接触点,模拟防冻报警信号。终端显示报警信息,风机自动停止工作,并连锁新风阀关闭,回风阀和预热水阀打开至100%。恢复防冻报警点为正常后,则送风风机重新启动,各设备根据程序运行。

在终端上改变冬夏转换开关状态,手动调整回风温度值,模拟当回风温度变化时程序运行的过程。风机运行在夏季工况下,如果回风温度高于设定温度,程序可以自动开大水阀开度;当回风温度低于设定温度时,程序可自动减小水阀开度。而在冬季工况下,如果回风温度高于设定温度,程序可以自动减小水阀开度;当回风温度低于设定温度时,程序可自动开大水阀开度。

让机组在全自动控制下运行足够长的时间,使被控区域或房间内温度趋于稳定。通过软件把在DDC控制器内的参数作相应的调整。系统稳定之后,细致调整温度控制回路,以确保当改变温度设定点时不会引起系统的振荡。如发生振荡,则调整控制回路的参数,以获得所有状态条件下的稳定控制。

同样,排风机的调试过程与空调机组的风机一样,现场设备运行状态同BAS终端的命令保持一致,终端显示的反馈信号状态也要始终和现场同步。

2.水系统的调试

检查所有设备的安装及接线,不符合安装要求或接线不正确情况则改正。

如同空调系统,先进行模拟量输入点的调试。校正管道上安装的温度、压力等信号的显示值。完成后,在被控设备现场强电控制箱处直接手动启停水泵,可正常启停后,将转换开关拧到自动档。在终端上观察水泵启停及状态均为关,水泵故障报警点为正常。通过BAS控制,依次将每个数字量输出点,手动置于启停位置,观察所控继电器动作情况。如未响应,则检查相应线路及控制器。启动水泵,确认水泵已启动,水泵运行状态为开。关闭水泵,确认水泵停止,水泵运行状态为关。

手动改变液位开关的位置,看BAS终端上液位变化与实际状态是否一致,如果不一致,则改变报警信息属性,直到状态一致。根据水箱水位监测要求设置报警点和启停泵的参考点让水泵投入自动运行,当水箱水位到达启泵水位时,确认可自动启动水泵;而水箱水位到达停泵水位时,确认可自动停止水泵;水箱水位到溢流水位时,可自动报警。当模拟水泵出现故障时,可自动停止水泵运行,并进行报警。

楼宇自动化控制篇5

关键词：楼宇智能化；监控系统；应用；设计

中图分类号：TU855

近年来，计算机网络技术、现代自动控制技术和通信技术在现代化建筑的设计建造中得到了广泛的应用，从而推动了人们生活方式的改变，特别是随着各种智能系统的广泛应用，使居民的居住环境向着信息化、自动化、安全化乃至智能化的方向发展。

国内，随着人们对智能化楼宇系统需求的增加，越来越多的生产商开发了不同种类和功能的自动化设备和网络通信设备、智能监控系统等，然而在智能楼宇系统的设计和施工时，根据不同功能划分的系统被分别安装，一方面造成不同生产商的设备之间互不兼容，在系统信息交互等方面存在诸多困难；另一方面由于不同功能的子系统间彼此独立，导致系统资源共享实现困难。这种异构的系统方案造成了智能楼宇设备使用的诸多不便，为了解决子系统之间以及硬件设备之间的互连和互操作性问题，就要求构成智能楼宇的电气设备的各个异构子系统具有开放式结构，所采用的协议和接口都要标准化和规范化，使资源达到充分的共享，高效率的完成规定的任务。

1智能楼宇监控系统的结构分析

智能监控系统技术运用楼宇智能化电气设备监控系统，为业主和用户提供良好的工作和居家环境，并使楼宇内的供配电、给排水、空调通风、电梯、照明等系统设备始终处在最佳运行状态，确保楼宇内各个子系统运行的经济性、稳定性和智能性。以达到舒适、安全、健康、经济和节能的目的，因此电气化智能化的楼宇系统广泛受到建筑设计、施工方的重视。

智能监控系统的主要功能是对各监控与管理可提供设备运行管理和楼宇经营管理，同时对楼宇进行节能控制。智能监控系统主要包括电气设备监控系统、供配电控制系统、空调系统、给排水监控系统、电梯系统等多个子系统构成，如图1所示。

楼宇智能化电气设备监控系统主要是对楼宇内的电力、照明、空调、给排水等机电设备或系统进行集中监视、控制与管理、以保证这些设备安全可靠地工作。

保证楼宇智能化系统顺畅、稳定运行的基本条件是安全可靠的软硬件系统。例如，供配电子系统在要确保楼宇基本供电的同时，还保证楼宇内电路的稳定性和电流的安全性。因此，必须在系统中同时嵌入各种监控设施，主要对楼宇内各个开关的闭合状态，电路中电流的大小以及升降压设备的温度等进行实时和全面的监控，从而保证楼宇内供配电的稳定安全，真正到达系统的智能化管理。

现代楼宇的节能是智能化楼宇面临的新课题。大型建筑的能耗主要包括照明、空调、供热、通风以及其他电器设备的使用等，为了使智能化楼宇的能耗明显降低，有必要通过使用各种节能设备和绿色能源，对楼宇的能耗进行智能化控制。实践证明，对各种设备的进行节能控制能够取得明显的节能效果。例如，在小区内应该对走廊，停车场等人员流动较小的区域设计回路分组控制电路，并使用声控和其他感应式传感器等；在楼宇的空调系统中，设计空调设备的最佳启动、停止控制电驴，对空调实施有效的节能控制，在减小系统能耗的同时还能降低楼宇电路系统的负荷，提高整个系统的稳定性和寿命；对于智能楼宇的给排水系统，可以设计出不同水箱、容器等的水位和水压的监测电路，并设计相应的水泵启动、停止控制系统，对楼宇的给排水进行节能控制。

图1智能楼宇系统示意图

CBD等综合性大楼是智能楼宇系统应用最多的方向。在综合性楼宇建筑中，一般都设包括办公室、写字间、会议室、饭店、公寓等，造成楼宇系统管理和监控的困难，特别是火灾等的监控更方面，如果人们的防火意识淡薄或者放松警惕，就会增加火灾的发生。

2智能化楼宇电气设备监控系统的综合设计

2.1基于CORBA的系统方案的总体设计

智能化楼宇电气设备监控系统，是指通过包含电气监控系统和智能化控制系统，对楼宇建筑内的主要电气设备，供配电线路的等实施自动化的检测、控制和保护，并通过通信系统等，发展通信等综合性的自动化功能，提供系统全局信息资源平台；基于互联网技术实施内外网络多种信息的融合应用，实现楼宇内相关业务操作的自动化与智能化，实现全面的更高层次的企业信息集成方案；在此基础上，对楼宇的电气设备等进行综合管理，进而实现管理的智能化、节能化等。

基于上述目的和原则，系统设计规划将充分利用CORBA技术的优点，并以现代系统设计的面向对象原理和模块化设计的思想，在ORB软总线的基础上，利用CORBA提供的不同的系统服务，并针对电气监控与电能量管理的公共服务，构建出一个符合业务逻辑和要求的工程对象。基于CORBA的系统设计方案如图2所示.

图2楼宇智能化监控系统组成示意图

2.2数据采集与监视控制系统的设计

数据采集与监视控制系统的功能主要是监督控制，对楼宇的电气设备运行进行实施和全方位的监视。考虑到数据采集及其监控系统的数据传输多采用远程通信方式，具备有远程通信和大范围分布的基本特点。由于远程通信方式的数据处理量很大，因此需要安设通信信号前处理设备，从而能够尽量减轻系统中心服务器的载荷。另外，数据采集与监控控制系统的监控范围庞大，数据系统繁杂，因此不能追求系统的快速响应能力，更多情况下应该同时考虑系统软件和硬件的多点监控能力和系统的全局稳定性。

一般情况下，SCADA子系统会根据现场设备的需要，对不同的通信线路、通信协议等的访问进行控制和数据采集，同时，SCADA子系统还会向上级的CORBA总线提供多种接口，通过使其他的协议和服务器，对上级系统进行访问。因此，SCADA子系统相对与下级子系统来说是禁闭的，但对其上级系统会提供统一的服务。因此，SCADA子系统可以被上级的服务器，通过不同的接口进行访问、控制和数据交换。

3总结

智能建筑的特征是将各种与信息相关的楼宇设备通过建筑内的综合布线系统连接起来，并保持这些设备与建筑的协调，从而舒适的信息化空间得以构成，人们在信启、社会中的快节奏和开放性需要得以满足。本文主要研究了此类楼宇智能化监控系统在设计、与施工应用中的若干问题，首先总结了楼宇智能化监控系统基本结构和功能，随后基于CORBA的系统方案对智能化楼宇电气设备监控系统进行了整体设计，最后指出了楼宇智能化监控系统在施工应用过程中的需要注意的问题。本文的研究对智能化楼宇监控系统的应用具有指导意义。

参考文献：

[1]李馨蓉.智能楼宇监控系统整体方案设计[J].计算机工程与应用,2002(5).

[2]刘维群,李元臣.基于Rabbit2000 的楼宇监控研究[J].微计算机信息,2007,10(1):175-177.

楼宇自动化控制篇6

关键词：楼宇自动化、建筑、监控

Abstract: the rapid development of information technology, makes the automation control architecture. Building automation system for automatic control technology of computer network technology and communication technology as the foundation, realize the supervisory control subsystem of distributed control centralized management and effective improve the building monitoring management functions. This paper first introduces the building automation, and then discusses the building automation systems and intelligent building relationships, at last, the paper introduces the building automation system for building the role of the monitoring system.

Keywords: building automation, building, monitoring

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

信息技术已经融入到了生活的各个领域，强有力的促进了国民经济的迅猛发展。随着人们对楼宇智能化的要求不断增强，楼宇监控的对象越趋多样化，楼宇自动化系统的应用也越来越广泛，楼宇自动化系统对建筑的监控已经成为智能楼宇一个重要的组成部分，具有重要的经济效益。

一、楼宇自动化概述

楼宇自动化系统（BAS，Building Automation System）是智能建筑的一个十分重要的组成系统，它包含了监视、控制和管理建筑物内的灯光照明、灾害预防、安全保护、广播通信等设备，是一个结构复杂的综合的系统。楼宇自动化系统根据建筑集成的特点，采用了通信与网络技术、现代控制技术、计算机技术和图形显示技术，把楼宇内部大量而分散的自动扶梯、电力照明、空调通风、灾害预防、安全保护和声频视频监控等设备实行综合自动化管理，通过各子系统的实时监视和自动控制，实现各种运行监控、安全保护以及科学管理等多种功能，提高了整个楼宇系统运行的安全可靠性。

楼宇自动化监控系统是楼宇自动化系统的一个重要组成部分，其由电子巡更子系统、电视监控子系统、家庭防盗报警子系统以及楼宇可视对讲子系统等子系统组成。楼宇自动化监控系统采用各类先进的传感器检测技术，实现进出人员的身份识别与管理；实现智能建筑灾害的自动监控与报警，提高建筑内人身和财产的安全性。目前，楼宇自动化监控系统的要求越来越高，不仅具有可靠性高、互操作性好、适应能力强、开放性好、安装、应用和维护方便等特点，还具有以下发展趋势。

(1)具备信息互通互联，交互处理的能力；

(2)各个子系统之间能交互通信，交互范围可能会超出建筑物内部；

(3)实现建筑物内各子系统的综合自动化管理；

(4)实现多种设备运行状态实时监测和统计分析的自动化完成；

(5)预留接口，能实现功能的无缝升级。

楼宇安防自动化系统设计应体现以人为本的原则，做到舒适、安全和方便。采用高科技智能化手段实现楼宇快速便捷的现代通信条件，安全舒适的居住环境，高效科学的物业管理三大功能目标。

二、楼宇自动化与智能建筑的发展

伴随着信息技术的深入发展，楼宇自动化系统发生了革命性的变化。传统形式上，建筑系统与楼宇自动化系统是分别独立的两个系统。随着企业级管理日益流行，开放系统技术以及计算机技术的发展，单一的物业管理必将会纳入企业管理之中；单一的通信协议的自动化系统将会被开放式通信协议的自动化系统取而代之，整个楼宇自动化系统内部实现完全互操作，并会进一步形成网络化的楼宇系统，最终发展为一个企业级信息系统的子系统。楼宇自动化系统所提供的建筑环境能适应信息技术的飞速发展和满足人们对建筑环境信息化智能化的需求。

智能建筑是指将楼宇自动化系统、通讯自动化系统通过结构化布线、办公自动化系统和计算机网络有效结合，便于集中统一管理，能实现安全、舒适高效和节能等特点的建筑物。智能建筑是在一般建筑的基础上，配置可实现智能化功能的若干设施，组成智能建筑系统，使建筑实现智能化服务。其拥有的最显著的特征就是它的智能化。以最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、垂直交通运输、通信和办公自动化等，除可实现舒适安全的办公环境外，还具有高效、经济的优点。它采用多元信息传输、监控、管理及一体化集成等一系列高新技术，大楼的用户可以获得语音文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗 、供配电等系统均为计算机控制，实现信息资源和任务的共享，达到经济高效的目的。

三、楼宇自动化系统对建筑的监控管理

3.1 楼宇自动化系统监控管理功能

楼宇自动化监控系统典型地体现了智能楼宇集成的特点。楼宇自动化系统的主要监控管理功能包括：中央空调系统的监控管理、给排水系统的监控管理、供配电监控系统以及发电机系统等。

（1）中央空调系统的监控管理

中央空调系统的监控管理包括监视控制整个大厦的空调系统，通过冷冻水的供/回水温度和流量测量，在楼宇自动化系统的CRT上显示其自动计算出的空调系统的冷负荷结果。根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数，以达到最佳的节能效果，实现空调柜机、风机盘管、排风机、冷水机组、冷却水泵、集水器和水箱的集中监控和联锁控制。

（2）给排水系统的监控管理

给排水系统的监控管理功能包括：监控给排水系统的所有水泵的运行状态；实时监测给排水系统的设备运行时间状态、水量、压力值；当水泵出现故障时，通过联锁控制备用泵自动投入运行；监控给排水系统的各种水泵和水池的各项参数。

（3）供配电监控管理

为保证整个小区供电数据采集的一致性、控制的灵活性及负荷的高可调性，在每个单体建筑内装设电力监控系统，采用总线方式综合布线，实现控制层照明与层空调配电箱间的互投，监控整个大楼照明、空调及动力的电流模拟量及开关量状态，并对整个小区负荷进行统计、分析，达到供电可靠性及高供电等级的目标，提高整个系统的安全及可靠性。

（4）发电机与照明系统监控管理

发电机监控管理实现对主断路器状态、电压、电流频率、油箱位高低、水温等显示，并根据分析结果进行故障报警，实现断路器状态控制；照明监控系统主要是根据大厦内的使用功能，把照明区域分成不同的功能区域进行管理，如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、 室外环境照明等，根据实际功能需求，由中央监控系统控制开、 关状态。实现节能。环保的目的。

3.2楼宇自动化系统监控体系结构

楼宇自动化系统监控体系结构分为三级架构，分别为现场设备级、直接控制级和监控管理级。楼宇自动化系统监控系统可以实现对整个系统的监视、控制、调度和管理。现场设备级包括现场控制器以及监控设备等，实现楼宇自动化系统监控的直接管理，并且是直接数据来源，现场控制器是执行结构的核心，通过总线连接，将从现场监控到的信息传输到上一层进行处理；直接控制级负责监控管理级与现场设备级的数据传递以及其它相关任务，实现各子系统之间的数据共享，处理各种信息；监控管理级根据实际应用需要设计了一套界面友好、功能强大、性能可靠的用户管理软件，用户可以通过IE等浏览器来访问系统的数据，从远程查看系统的运行数据，及时了解楼宇内的信息。

楼宇自动化系统监系统采用计算机集散式控制系统，分散控制以及集中监控管理，任何一个子节点出现故障均不会影响到其他子节点的正常运行。可以实现每个子系统相对独立的控制，并且实现终端服务机上的集中管理。不同的子系统之前不是完全孤立的，可根据管理需要实现子系统之前的互通互联。

四 结束语

楼宇自动化监控系统是一门综合性很强的新兴监控技术，它囊括了计算机技术，信息与通信技术以及自动控制技术，并结合管理学知识，实现对智能建筑的监控和管理，是多学科的集成。楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟，完善。

参考文献

[1] 叶雷.变电站自动化系统通信结构及规约的研究[D].北京：华北电力大

学， 2006.

[2]刘瑶.浅谈楼宇智能化控制系统架构[J].中国新技术新产品,2010.

[3]吴栋,葛宝荣.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品,2012.

楼宇自动化控制篇7

【关键词】楼宇智能化；现代建筑；技术；功能拓展

随着人们生活水平的提高以及城市现代化的转变，为人们提供办公、生活场所的现代建筑受到了广泛的关注，人们为现代建筑提出了新的要求和目标：提供安全、舒适、便捷的使用环境；可以使用多种先进技术对建筑内容进行管理和控制；降低建筑使用过程中的能源损耗和维护成本。为满足人们的使用需求，必须在楼宇建筑中使用多种智能化技术对其进行改进和完善。

1、楼宇智能化概述

楼宇智能化是在传统建筑的基础上应用现代计算机控制与无线通信技术、建筑技术、自动控制技术等多种技术对建筑本身进行功能完善和创新，在建筑中集成多种现代化通信和控制功能，如消防自动化、安保自动化、办公自动化、通信自动化、监控自动化等，使其更加智能、更加安全、更加高效。

楼宇智能化主要呈现出以下几方面发展趋势：首先，集成更多更先进的现代化技术，不断向系统集成化、管理智能化、高智能人性化等方向发展；其次，智能楼宇的功能不断丰富和完善，并不断向多元化方向发展；再次，楼宇智能化正在逐渐形成一种新型的技术产业。

2、智能化楼宇的组成

2.1 智能楼宇中的设备自动化系统

楼宇建筑智能化实现的基础和核心为各类电气设备的自动化控制与运行，即建筑设备自动化系统（BAS系统）。应用该系统可以对楼宇使用过程中的多种电气设备如供热系统、照明系统、及排水系统以及电梯系统等进行自动化运行管理与监控，不仅可以控制各电气设备运行在最佳状态，还可以及时发现和处理设备运行中出现的各种故障，保证建筑使用的安全性和可靠性。除此之外，对建筑设备进行自动化管理还能够有效控制能源损耗，具有良好的节能效果。

BAS系统通常具有三层结构体系：管理层、自动化层和现场层。

管理层是整个BAS系统的核心，可以通过基于TCP/IP通信协议的标准网络与各管理终端进行数据交互，进而实现中央站、数据处理设备和专用控制接口设备三者的资源共享与管理。该层中还包含一个对信息进行管理的数据库系统，该系统不仅可以对电气设备的运行状态进行实时统计，还能够用于进行设备调度与管理等。自动化层用于执行具体的监控指令。现场层则是具体的传感器模块、设备模块，用于执行具体的自动化操作指令。

2.2 智能楼宇中的建筑消防系统

智能化楼宇大多是以高层宾馆和写字楼为主，这种用途下的智能建筑对消防安全具有非常高的要求，以避免使用过程中出现人员、财产损失，这就需要在建筑中布置智能消防系统。智能楼宇中的消防系统主要由火灾监测、消防报警与疏散、灭火排烟控制等几部分组成。

当分布于智能楼宇中的传感器终端监测到火灾时会向监控中心出报警信息，监控中心接收到报警信息后一方面会对火灾发生的位置、严重程度等进行确认，并向监控人员发出报警信息；另一方面监控中心会按照火灾程度调动疏散、灭火、排烟等子系统对整个建筑内的消防设备、配电、照明、广播以及重点电气设备或器材等装置进行联动控制，控制灾情的扩散。

2.3 智能楼宇中的建筑安保系统

安保系统是智能楼宇必不可少的组成部分之一。该系统可以应用现代电子技术及其相关设备替代人工执行安全防护功能。这种智能安保系统不仅消除了传统人力资源应用中的不稳定因素，还能够执行不间断实时监测任务。智能楼宇中的安保系统主要由门禁、防盗报警以及电视监控等内容构成。

首先，在出入监测方面，利用传感器、辨识装置、可视对讲等设备可以组成门禁系统对出入人员进行身份确认和出入控制，这样就极大的降低了发生非法入侵事故的可能性，提升了智能楼宇的安全性能；其次，在防盗报警方面，利用探测器、控制器以及监控中心等可以组成防盗报警系统对被保护对象进行实时监控和状态记录，被保护对象一旦发生异常行为，防盗报警系统会及时报警并按照预定设置执行某些连锁动作进行对象保护或跟踪等；再次，电视监控系统是一种应用广泛的辅助系统，该系统可以对被监控区域进行图像采集和记录，以便于某些具体任务的执行、分析和记录。

3、智能化楼宇的功能拓展

楼宇智能化除了具有上述电气、安全智能功能外，在某些功能方面同样具有传统建筑所无法比拟的性能优势，如通信自动化系统、结构化综合管理系统等

3.1 通信自动化系统

现代智能楼宇在信息传输方面主要通过数字信息传输网络实现。楼宇智能化相关技术可以将建筑内所使用的多种通信方式，如有线电话、视频传输、用户信息处理、无线通信以及其他专用信息处理等按照一定的拓扑结构，经由多种传输介质组合成统一管理的广域网连接供用户使用。这样不仅能够极大的满足用户的通信需求，还能够为办公自动化提供条件和支撑。

3.2 综合管理系统

智能化楼宇具有非常高的运营和使用效率，这种高效率的实现是与综合管理相关技术密不可分的。应用综合管理系统及其相关技术可以将整个建筑组成一个一体化、实时性监控系统，对建筑内所有信息资源进行采集、监控和共享，供管理者进行数据分析和决策制定，进而向智能楼宇的用户提供更加便捷和优质的服务。

总结

总之，楼宇智能化需要多种现代技术相互协作、相互支撑才能够实现，只有综合分析建筑的智能化需求，灵活运用智能楼宇所需的相关技术，才能够真正实现现代建筑的智能化，满足用户的使用需求，增强建筑的适用性和生命力。

参考文献：

[1]崔钦超，侯若冰.楼宇智能化在建筑中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012（1）

楼宇自动化控制篇8

自动喷水系统在智能楼宇消防自动控制系统中扮演了重要角色，一旦楼宇内发生了火灾，自动喷水系统可以通过喷水终端对火情进行及时控制；传感器探测系统是一个基础性系统，主要是对楼宇内的火情火警信息进行探测，其中包括对温度、可燃气体和火焰等因素进行探测；水源供应系统将在计算机的控制下对供应的水源进行合理地调配，使得发生火灾的区域的供水能够得到最大化的满足[2]；通过视频和音频系统可以详细掌握对楼内的场景情况，当发生火灾时，可以与楼内人员进行通话，从而正确指导人员进行逃生；而电力控制系统则是与消防系统相互配合，对楼宇内的用电情况进行检测，从而确保用电安全。

2消防系统自动控制方案设计

通过上文对楼宇内消防控制系统的分析，我们可以得知在现代化智能楼宇内部，消防控制系统并不是孤立存在，该系统是由多个子系统所组成，是一个综合性的应用系统。在实际工作中，可以提前制定出一些防控方案，从而使消防防控工作得到有优化。例如可以对水源和门禁系统进行清晰化的控制，但是在实际工作中，很多问题比较棘手，难以用较为明确的规则来进行控制。由于一些问题的隐蔽性，当火情发生后，不能对各个方位的信息进行有效探测，因而需要对智能楼宇内的消防系统进行科学化设计，使其发挥出最大价值。在对智能楼宇消防系统自动控制系统优化方案设计时，需要在充分考虑消防系所具有功能的基础上，对控制系统进行划分，通常要分为两个部分，一是基于模糊PID的前端消防子系统，另一部分则是基于决策树的智能楼宇后端控制系统[3]。基于模糊PID的前端消防子系统，其主要功能是对传感器中的参数信息进行模糊处理，从而判断楼宇内是否存在火情隐患，而后端控制系统则是基于决策树，通过对智能楼宇内部的楼层、水管布线图、房间分布等信息进行综合性分析，从而制定出消防救火方案，使其更具科学性，从而将火势进行有效控制。智能楼宇火灾处理工作，主要是对火情进行预测和预警，由此可以看出基于模糊PID的楼宇消防前端控制系统的重要性。由于该模块在整个消防系统中处于核心地位，因而凭借前端预警系统中反馈出的信息，就可以准确掌握楼宇内是否存在火灾隐患。要想使传感器采集的预警信息更加精确，可以采用模糊控制规则，从而做出有效的预警判断。在整个消防控制工作中，离不开PID控制器支持，其中又包括了比例、积分和微分等不同类型的控制器，每种控制器都有其各自的功能特点：比例控制器主要是反映了输入量和输出量之间的线性关系；积分控制器反映的是过去一段时间内累计时间的影响程度；而微分控制器则会对动态对象的发展变化趋势做出预测，从而会使PID控制器做出与之相对应的动作。在实际工作中，单纯使用PID控制器就能够实现对消防系统的自动化控制，但是会存在震荡问题，这种弊端的存在，不利于消防报警，不仅很容易出现误报或者虚报现象，而且还会推迟报警时间，因而对智能楼宇内部消防工作产生了不利影响。而引入模糊控制原则，能够使PID控制器的性能大幅提升，可以使被控制对象更接近于控制目标，这也是模糊控制原则的主要优势。但是由于PID控制器的收敛速度过慢，仅仅应用模糊控制原则还不够，而是要配合使用模糊PID控制器。通过绘制模糊控制规则表和模糊控制函数，可以清晰观察到模糊变量的变化情况，并能够掌握不同变化范围内参数的模糊量[4]。利用PID控制器可以对当前的变换速度值和误差量进行控制，进而保证输出量的准确性。另外，在实际操作中，还要根据应用环境特点，对模糊控制规则进行灵活调整。对于智能楼宇内的重要区域，如财务室、资料档案室等，用户通常会要求进一步提高消防控制系统的预警敏感度，此时，就可以通过修改相应区域内PID控制器的模糊原则来实现。

3结语

楼宇自动化控制篇9

【关键词】智能楼宇；供电系统；防雷措施；电涌保护

随着科学技术的快速发展，信息化的时代已经到来，为了适应目前激烈的国际竞争的需要，集各种现代化和高科技以及新技术于一体的智能建筑也应运而生。智能楼宇自1984年出现以来，在欧洲、美国、日本及世界中的各大城市得到了迅速的发展。如何在智能楼宇中的控制系统与电子设备大量使用的今天，采取有效的措施来防护楼宇的供电系统，具有非常重要的意义。

1 智能楼宇概述

1.1 智能楼宇的概念

近十几年来，智能楼宇随着经济持续而稳健的增长，其数量和水平正逐年提高。智能楼宇的核心是5A级的系统，即楼宇自动化（BA），通信自动化（CA），办公自动化（OA），管理自动化（MA）以及消防自动化（FA）。智能楼宇要通过通信的网络系统将以上五个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有安全、高效、便利、节能的特点。

1.2 智能楼宇中新技术的应用

智能楼宇是一个交叉性的学科，在其技能的实现过程中涉及到计算机技术、自动控制、通讯技术以及建筑技术等等，有越来越多的新技术在智能楼宇中得到应用。通过楼宇的自控系统，采用先进的计算机和网络控制技术，通过管理软件和节能系统的程序等，使建筑物的机电或者建筑群内的设备有条不紊、综合协调而科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量以及运行费用的目的。

1.3 智能楼宇中常用的管理系统

智能楼宇中常用的管理系统包括视频监控系统、安防报警系统、门禁一卡通系统、楼宇对讲系统、火灾报警系统、多媒体会议系统、公共广播系统、有线电视和卫星电视系统、机房系统、多媒体信息系统、楼宇BA系统以及IBM系统的集成。

2 智能楼宇供电系统的防雷及电涌保护的意义

2.1 智能楼宇供电系统是建筑的核心

智能楼宇中供电系统是整座建筑的核心部分，如果供电系统的设计合理，除了可以确保楼宇的电源以及动力系统的正常运行外，还可以大大的提高工作的效率，并达到节省能源消耗的目的。智能的供配电监控系统是基于流行的现场总线方式所实现电力系统数据的传输、交换以及管理。借助现代化的计算机和网络技术可以实现电力系统运行参数的实时监控、统计和管理等，并可实现电气设备的遥信、遥控和遥测功能，使管理人员不用到现场就可全面的了解整个电力系统的运行状况。

2.2 楼宇智能自动化控制系统的作用

近年来，现代电子技术的发展和提高，使各种高端的电子设备得到了广泛的推广和普及应用，自动化的控制系统与网络系统广泛的应用于各行各业之中，这些系统的电子设备内部结构高度的集成化，而且耐过电压、耐过电流的水平却很低。建筑的避雷针对这些电子设备的保护微弱，因而极易遭受雷电以及其他电流的冲击和损坏。对于雷击过、电过电以及浪涌过电压危害的保护，必须对智能楼宇的财产系统、设备、建筑物以及个人等进行自动化控制系统的自动化及网络系统的保护。

2.3 智能楼宇供电系统损坏对建筑造成的伤害

供电系统的损坏可能引发网络的终端接口设备的损坏，造成建筑物通信的中断以及各种信息无法传递。严重的甚至可以导致主机的损坏，致使智能楼宇的整个系统与网络的瘫痪，日常工作无法进行。此外，由于智能建筑物内的电气环境比较复杂，非常容易形成各种工扰源，如果没有采取恰当的防范措施，各种干扰会通过传输线进入到闭路电视的监控系统中，造成图象质量的下降、系统控制失灵以及运行不稳定等多项故障。

3 智能楼宇供电系统的防雷及电涌保护的措施

3.1 对瞬态的浪涌防护的措施

瞬态的浪涌通常是由于闪电放电、电气系统的开关操作以及静电放电而引起的。如果没有限压和泄流保护措施，一个闪电的放电中所包含的能量对于即使非常可靠的建筑物的低压电源来说也是非常大的。尽管浪涌的电压仅在百万分之一秒的范围内瞬时发生，还是能够摧毁电子电路或者击穿印刷的电路板。为了防止瞬态浪涌摧毁智能楼宇的电气系统，因此在所有处于危险中的接口处必须安装防雷及电涌保护器，同时根据需要，在保护电路中单独或组合安装诸如放电间隙、气体放电管、压敏电阻以及抑制二极管之类的元件，以有效的保护供电系统，防止浪涌电压的侵害。

3.2 有效保护智能楼宇供电系统的设计方案

有效保护电路的设计方案包括以下几个方面：首先是要列出楼宇内所有需要保护的设备和保护区域、数据、过程控制以及低压配电系统等，然后对所有登记的设备以及他们所需要的保护级别等进行评价。必须把被保护的系统或者设备看成是在一个受保护的区域内，并在所有的交叉点上应安装与需保护装置的具体电路类型或者与接口的标称数据相匹配的防雷以及电涌保护器。这样保护电路之内的区域都是安全的，不会受外部浪涌以及电压的侵害。

3.3 采用串联间隙式氧化化锌防雷模块保护措施

此外，采用串联间隙后的氧化锌防雷模块，其间隙可以保证阀片只在过电压保护动作过程中随高电压，在其它的情况下阀片对于电网电压，或者处于隔离状态，或处于低电位状态时极大的改善阀片长期工作的条件，还可免受暂态过电压危害以及温度热损伤，保证阀片的温度不超过55℃，从而保证避雷器寿命达到20年以上。

总之，在现在智能楼宇大量使用的今天，电磁浪涌对人和财产的损害也越来越多，人们要采用成功的措施防止大气放电以及开关过程产生的干扰，确保楼宇系统的无故障的运行。为了使系统正常的运作，就必须防止雷击、电涌所带来的损失，有必要对控制系统自动化以及网络系统等采取综合防护的措施。

参考文献：

[1]鲁维德.智能楼宇供电系统的防雷及电涌保护[J].电源世界，2007（07）.

[2]王冰，张志明，郭丽敏.建筑物防雷装置设计时电涌保护器的选择分析[J].济源职业技术学院学报. 2011（01）

[3]张虎，李超.智能建筑弱电系统的雷电防护设计[J].智能建筑电气技术，2011（01）.

楼宇自动化控制篇10

关键词：智能建筑；信息技术；楼宇自动化；设计

中图分类号：TU855 文献标识码：B

1.引言

20世纪的后20年和21世纪的前10年，是信息技术和智能技术迅猛发展和革新的时代，数字洪流已经席卷了人类社会的方方面面，人类社会逐步由工业化时代向数字时代迈进。在新的数字化时代背景下，在建筑行业，人们对建筑物的办公、居住环境以及设施管理提出了越来越新的要求，建筑不再是一个简单的遮风避雨供人居住的场所，而是演变成具备安全、高效、舒适、绿色、节能以及智能化的功能，成为能够参与人类办公、生产、生活活动的具有“生命”特性的实体。如果把建筑比作人体的话，那么传统的建筑只是具备了人体的外在骨骼和肌肉，而智能建筑则是在此基础上加上智慧的“头脑”和灵敏的“神经系统”的完整的“人”。

2.智能建筑的定义及特点

智能建筑[1]的概念最先是起源于20世纪80年代的美国，1984年，美国康涅狄格州哈特福德市的“城市广场”（City Place）是世界上公认的智能化大厦，其具备了先进的通信系统、办公自动化系统、及自动监控和建筑设备管理系统。随着信息技术的迅速发展，智能建筑的内涵得到不断的扩展和丰富。到目前为止，对于智能建筑，国内外有着不同的诠释，美国建筑协会将智能建筑定义为：通过将建筑物的结构、系统、服务和管理4项基本要求以及它们之间的内在关系进行最优化，从而提供一个投资合理的、具有高效、舒适、便利环境的建筑物。国内学术界将智能建筑定义为：利用系统集成方法，将智能型计算机技术，通信技术、信息技术与建筑技术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。虽然国内外对智能建筑的定义描述不尽相同，但对其本质特点的认同却是一致的，即智能建筑可以为人民提供一个优越的工作与生活环境，这种环境有着安全、舒适、便利、高效、灵活的特点。

3.智能建筑的组成要素

智能建筑通常由5个自动化系统要素[2]组成，简称为5A（A是Automation的简写），分别是楼宇自动化系统BA（Building Automation System），办公自动化系统OA（Office Automation System），信息自动化系统CA（Communication Automation System），消防自动化系统FA（Fire Automation System）和安保自动化系统SA（Safety Automation System）这五个自动化系统。其中：

楼宇自动化系统是智能建筑中的核心系统也是最能体现智能建筑的舒适、便利、高效特点的系统，它运用计算机系统对建筑的各个方面实行自动化的监控及管理，如空调、照明、电梯、配电和给排水。

办公自动化系统是围绕计算机网络进行的信息的建立、存储和处理，包括文字处理、电子记事、数据库、日程安排、统计管理和决策管理等。

信息自动化系统是指通过电缆、光缆等有线或无线的传输方式，使用相关通信设备快速传递语音和图像，包括传输语音的电话网系统、传输图像的有线电视系统、传输数据的Internet、ISDN系统。

消防自动化系统是指建筑楼宇内的人工报警器、智能探测器、灭火喷淋系统、紧急广播及照明系统。

安防自动化系统是指以运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查等的系统；或是由这些系统为子系统组合或集成的电子系统或网络。

在国内智能建筑设计时除了5A智能建筑设计外，有时还会有3A智能建筑设计，3A设计时是将5A设计的消防自动化变为消防报警，安防自动化并为保安监控一并纳入到楼宇自动化的设计范围内。

智能建筑的这五个系统彼此之间的功能相对独立，各自在不同的领域发挥着应有的作用，但他们又不是完全独立的，楼宇的综合布线将他们彼此相连，同时用于智能管理的计算机系统又对这几个系统进行综合集成，统一管理，使得各个系统之间创造出高效、舒适的生活，工作环境时，构成了一个有机的建筑功能系统。

4.楼宇自动化系统的设计

4.1楼宇自动化系统的设计思路

楼宇自控系统是利用计算机控制技术组成高度自动化的综合管理系统，对分散于建筑物内的机电设备（冷热源系统、空调系统、送排风系统、电梯系统等）进行分散控制、统一管理，实现对各设备的监测与控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。同时，在计算机软件的支持下进行信息处理、数据计算、数据分析、逻辑判断、图形识别等，从而提高楼宇管理和服务的现代化水平，降低运营成本，从而提供一个一个高度安全、舒适、高效的工作、生活环境。通常楼宇自动化系统是由楼宇内的若干个建筑设备的监控子系统组成，即送排风系统监控、暖通空调系统监控、变配电系统监控、照明系统监控和电梯系统监控。

在进行楼宇自控系统设计的时候，应当考虑以下六个方面的因素：

（1）实用性：楼宇自动化系统的设计应将实用作为首先考虑的内容。在符合楼宇建筑具体实际功能和需要的前提下，合理平衡各个子系统的经济性和先进性，避免片面追求先进性而脱离实际或片面追求经济性而损害智能化建设的初衷。

（2）可靠性：楼宇自动化系统控制着楼宇的各个重要的设备系统，系统设计应确保每天24小时连续工作，局部设备故障不会影响整个系统的正常运行，也不会影响其它智能化子系统的正常运行。关键的系统部件对故障容错和数据备份应提供相应的解决措施。

（3）安全性：楼宇自动化系统设计选用的所有设备、配件及其系统，在保证其安全、可靠运行的同时，应符合国际和国家的有关安全标准和规范要求，并在非理想环境下能有效工作。

（4）易维护性：楼宇自动化系统需要监视和监控的设备品种繁多，而且位置分散，要保证日常系统正常工作、可靠运行，系统必须具有高度可靠的可维护性和易维护性。尽量做到所需人员少，维护工作量小，维护强度弱，维护费用低。

（5）标准性和可扩展性：楼宇自动化系统的设计应采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂家、不同协议的设备和系统。必须采用符合工业标准的操作系统、网络技术、相关数据和图形系统。各子系统可方便进出总系统，同时具有开放接口，以便用户进行二次开发。

（6）先进性：楼宇自动化系统是信息时代建筑与信息技术相结合的产物，因此系统方案的设计应力求与当前科学技术高速发展的潮流相吻合。系统总体结构定位于高起点、开放式、模块化，从而建设一个可扩展的平台，保护前期工程与后续技术的衔接。

4.2楼宇自动化系统的设计依据

楼宇自动化系统的设计应当首先根据甲方的需求以及提供的相应建筑图纸为基础，同时参照相应的设计规范如：《智能建筑设计标准》（GB/T50314―2006）、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）、《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）、《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―87）95修订、《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）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）。

4.3楼宇自动化系统的设计概要

楼宇自动化系统[3]的设计是为大楼各机电设备提供一套完善的自动化管理解决方案，以提高各机电系统效率和可靠性，其建筑设备监控系统由冷热源、空调暖通、变风量末端、送排风、电梯等监控系统组成。

通常楼宇自动化系统主控工作站应设在各楼消防及保安控制中心内，负责各大楼的机电设备监控，为了增强系统的灵活性，系统应预留备用接口，同时设计时应根据甲方的要求在某些房间增设监控点，减少能源消，提高经济效益。

楼宇自动化系统的设计是通过网络控制器（NC）、直接数字控制器（DDC）对所有机电设备进行监控，系统还应通过数据通讯接口对空调冷热机组及电梯等设备进行监控。

在对楼宇自动化系统进行设计时应采用分布智能系统，利用分布在楼宇现场的可扩展数字控制器及I/O扩展模块，完成对建筑机电设备的实时监测，保护与控制任务。各控制器在设计时应确保既能独立运作，又可以在中央工作站指导下工作。在正常情况下使用人员只需要在中央工作站进行监控，不需要直接操作其它控制器，这样极大地方便了系统的管理，此外，系统的设计应建立标准、统一的数据库，并具有标准的开放接口，便于被集成信息的利用和更高层次的信息集成，为建筑内的综合管理与调度提供基础平台。控制器（DDC）应采用现场控制方式，控制器之间采用点对点通信。控制器必须具有独立的监测和控制能力，可根据需要随意增加/减少总线上的控制器，而通信线故障不会影响控制器的现场控制功能。

应将楼宇自动化系统设计为完整的分布式集散控制系统，该系统应采用标准化局域网技术和众多子系统集成技术实施对楼内所有实时监控系统的集成监控、联动和管理，系统应既可相对独立运转，又可联合成为一个有机整体，可以由系统管理服务器完成对不同工作站及现场控制器的控制权限的设定。

4.4楼宇自动化系统的网络结构

通常将楼宇自动化系统设计为两层网络结构，即管理层网络和控制层网络，具体如下：

（1）管理层网络：管理层网络是由带鼠标及彩色显示器的个人电脑和打印机组成操作站、数据管理服务器组成。操作站不需要BAS专用软件，而采用网络浏览器作为用户界面，授权用户可以通过Web浏览器提供的用户界面简捷地登陆到数据管理服务器。用户可以通过Web浏览器在网络任何一点获得数据管理服务器上的数据。管理人员和操作者，通过观察显示器所显示的各种信息以及打印机所记录的各种信息来了解当前或以前整个大楼各种机电设备的运行状况，也可通过键盘或鼠标的操作来改变各种机电设备的运行状况，从而达到管理者各种特定的控制要求。操作站级的设计应以高速通讯方式进行信息交换，其通讯速率应达10/100M波特。从而确保系统的实时性，避免通信阻塞。

（2）控制层网络：控制层网络通常设计成点对点（Peer to Peer）的通信方式，同一楼宇内的控制层网络上的网络控制器可以进行无主从的对话，并不依赖与管理层的操作站，网络上任一节点故障时不影响系统的正常运行和数据传输。控制层网络采用以太网络，通讯速率为10/100M，通过六类UTP 把各个楼层的网络控制器分别连接入管理型以太网交换机，各个楼层的以太网交换机与相对应的交换机进行级联。每个网络控制器都有独立的IP地址，使用IP协议互联，通讯速率在10M/100Mbps自动切换。控制层网络通常由网络控制器和直接控制器组成，网络控制器应配置高性能的微处理器，从而满足对现场设备监控管理的需要，而且应承担从管理级网络至控制层网络的总线匹配、通信管理的功能，是现场控制设备与操作站通信联系的纽带。

5.结语

在信息时代，随着信息技术与传统建筑设计相结合的产物智能建筑的出现，使得人们追求更加舒适、更加安全、更加高效的工作和生活环境的愿望成为可能，这就给建筑设计人员提出了新的挑战，在熟练掌握本专业的知识的基础上还要学习最先进的信息技术，并将其应用到建筑设计之中，从而设计出满足人们工作、生活需求的智能建筑。本文在描述了智能建筑的定义和组成要素的基础上，从设计思路、设计依据、设计概述和网络结构三个方面对智能建筑中的楼宇自动化系统的设计进行研究。

参考文献

[1] 尹秀伟.智能建筑设计及智能建筑发展前景[J].低压电器，2001.1.2.