浅谈建筑智能楼宇自控系统电气控制

摘要

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，就楼宇自控系统（简称BA系统）是建筑智能的重中之重。

关键词：电气控制BA系统远程

楼宇自控系统（简称BA系统），是智能建筑最为复杂的一部分，随着科技和网络的发展，各种设备系统软件平台的开放，现代建筑的能化程度越来越高，通过BA系统智能网络，对建筑中的水、电、空调、设备等进行检测和控制，合理的系统配置使建筑最大程度高效和节能。但要真正做好BA系统比较难，因现代建筑各种的设备很多，各种设备的运行方式和电压等级各不同，要做好BA系统网络与设备的接口很重要，大量的设备的运行和检测要通过电气控制箱来实现，很多建筑设计院和施工单位对BA系统中DDC与电气控制箱等接口电气控制不重视，甚至理解不深。造成建筑楼宇自控系统的很多死角，不能做好BA系统的原因之一，造成很多缺陷。

一、BA系统的电气控制箱接口

很多建筑在设计阶段,建筑设计院在对BA系通设计一般总是概念性的设计，用户很多需求不能反映在设计图上，很多业主寄希望于系统集成商的二次深化设计，但这些系统集成商又不能完全理解建筑上设备控制的要求，特别电气配电箱控制系统不理解，如果建筑施工单位不重视或不理解BA系通对配电箱的控制系统，就有可能造成BA系通失败。各合作单位之间互相推托责任，造成投资失败和大量的施工浪费。

BAS系统与建筑设备之间的接口是BA系统设计时首先要注意的问题，它关系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑设备，直接影响系统能否顺利开通。系统设计工程师在设计之初就应向发展商或建筑设备电气控制箱的供应商提出接口要求，如电气控制箱应提供手／自动转换、开／关指令、开／关状态、故／障状态等接点及对这些接点的要求，在电气控制箱生产前要确定。特别是电压要求，一般的电压为直流24V或交流220V、380V，在工程中应根据具体情况综合考虑接口控制线路电压等级，从设备的安全及抗干扰要求首先考虑直流24V，不能长距离操控，由于电压较低，控制线路电流较大，如果DDC离设备接口点线路较长，电压降较大，会造成控制不能实现，。如果采用交流220V或380V控制线路，控制线路电流较小，但对系统干扰明显加大，特别是交流电压加在DDC的继电器上，对系统的安全造成不利。在BAS系统设计中合理布置DDC的数量和位置，显得很重要。

二、现场的传感器、执行器接口

传感器、执行器的信号类型与控制模块的信号类型一致 ，建筑上设备种类很多，标准也不统一，在系统集成在设计和施工时考虑统一，特别在设备订货时向生产厂提出要求，满足控制要求。

传感器、执行器的输入、输出信号类型与控制模块的输入、输出信号类型一致与否，直接关系到BA系统能否顺利开通，设计时应该予以重视。一般应注意两点：

(1)两者类型是否一致

随着传感器、执行器技术的发展，其输入、输出信号类型也在发生变化。如温度传感器的信号类型一般为模拟输入(AI)，而采用占空比技术的温度传感器的信号类型则为数字输入(DI)；电动调节阀的信号类型一般为模拟输出(AO)，而采用浮点控制技术的电动调节阀的信号类型则为数字输出(DO)，凭经验认为温度传感器为AI信号，电动调节阀为DO信号可能会失败的。

(2)两者类型一致时，还应注意是否匹配

两者类型一致时，也同样存在是否匹配的问题。如AI信号有2―10V和4―20mA的区别，DI信号则有频率大小区别。4―20mA的AI信号要经过处理才能接到2―10V的AI模块版上，而脉冲间隔为ms级的DI信号接到s级的DI模块版上后，可能就产生误报等问题。

三、设备的检测接口

建筑上有大量的设备独立成系统或大型设备，如消防系统和中央空调制冷主机或热泵主机等，对BA系统的DDC来讲，只能监控这类设备或部分控制，这类系统不光要考虑接口的配合，还要考虑BA系统和消防系统的接口统一和中央空调制冷主机或热泵主机的软件兼容及开放程度。

消防系统接口

对消防系统来讲自成报警联动系统，水、电、风各设备齐全且联动建筑各类设备，如当火灾来临时，消防系统会停止火灾部位的通风空调设备，切断于消防无关的电气系统，开启相关的消防灭火系统、防排烟系统和防火区域隔离设备，电梯迫降系统，很多的建筑内地下室防排烟和正常通风系统为同一系统，消防系统优先，空调风系统和消防联动，消防设备主设备受BA系统和消防系统双重监控和联动控制，很多建筑把消防主控机房和BA系统主机房设在一起。所以BA系统和消防系统相衔接面很广，兼容和接口统一很重要。

大型设备专业设备接口在建筑中常见的中央空调主机，如螺杆制冷主机、热泵机组等，这些设备本身智能化程度很高，有很完整的操控检测系统，而且可以通过主机来控制相关空调循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔风机等

组成空调冷、水系统自控系统，BA系统和这些设备控制方式就有很多选择，这些设备的软件和BA系统软件兼容程度决定了BA系统对这些设备控制方式。

我主持的温州建行大楼机电按装项目，在当时的温州地区来讲，系算是做得比较成功的，大楼建筑面积的59000平米，设XL500型DDC现场工作站13个，XL100型DDC现场工作站2个，受控电气控制箱257个，受控点达到3000多组。

由于该大楼设计智能化程度较高，BA系统较为完整，从系统集成商系统设计开始到工程完工，各相关单位均参与其中，业主、设计院、系统集成商、施工单位、设备供应商等，为了给BA系统提供完备有效控制接口，系统集成商和我们施工单位就受控设备接口点和控制方式，核对施工图设备信息核对将近一个月，电气控制箱生产商深化二次控制设计将近二个月，如此认真细仔的工作，使得受控设备无一遗漏。在BA系统施工图出图已很严密和完整。

确定了控制接口电压：所有受控电气控制箱控制点电压为交流220V、运行状态反馈为无源开关信号、故障报警为无源开关信号、手自动状态为无源开关信号，现场的传感器、执行器接口均为直流24V。

对所有消防系统设施进行设备监控，对三台100万大卡制冷机组实施起停控制并对机组运行状态监控。

在施工过程中，严格控制施工各环节，对所涉及的设备严格把关，严格管线敷设，严控线路长度和线径。

由于对控制接口的重视及严谨的设计和周密的施工，使得温州建行大楼BA系统调试达到设计要求，满足业主需求，从该大楼投入使用以来，一直运行良好，但部份设备，空调新风机组进风阀由于长期很少转动，风阀机构转动困难，部分执行机构损坏，这跟平时的维护和空调系统施工有关系。

近年来，BA系统应用越来越广泛，现在城市道路照明和景观照明也大量用BA系统来控制，很多地方通过移动通信GPRS网络实施远程无线遥控，对运行状态检测并对电缆防盗监控，所有的控制方式都离不开接口的电气控制。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。