当今建筑设备监控系统的探讨

摘要:建筑设备监控系统又称楼宇自动化系统BAS(Building是Automation System),利用计算机自动地对建筑物内的电气设备进行实时监视、测量和控制，由于它具有节能、高效、降低运行费用和改善环境等重要功能，已经成为建筑智能化系统中十分重要的组成部分。近十多年来，建筑智能化技术发展十分迅速，新技术、新产品不断推出，特别是建筑设备监控系统，其涵盖的范围发生了很大的变化。本文就狭义的BAS，即建筑设备监控系统运用范围及未来运行方向做出了研究。

关键词：建筑设备；监控系统；检测

Abstract: Construction equipment monitoring system is also called the building automation system BAS (Building Automation System), the use of computers to automatically within the buildings electrical equipment for real-time monitoring, measurement and control, because it has the advantages of energy saving, high efficiency, reduce operating costs and improve the environment and other important functions, it has become a very important part of intelligent building in the system. In recent years, the development of intelligent building technology very quickly, new technology, new products have been introduced, especially the building automation system, great changes have taken place in the scope of the cover. In this paper, the narrow BAS, namely the construction equipment monitoring system application and future direction to study.

Key words: construction equipment; monitoring system; detection

中图分类号：X924.3

一、建筑设备监控系统的结构

集散式系统是目前BAS广泛采用的一种结构。这种系统以分布在现场 被监控设备附近的多台DDC控制器，完成设备的实时监控任务，在中央监控室设置具有很强的数字通信、显示、打印输出和丰富控制管理软件功能的管理计算机，用它来完成集中操作、显示报警、打印输出与优化控制等任务。典型的集散式BAS系统如下图所示：

二、建筑设备监控系统

1.建筑设备监控系统的建筑设备监控系统

建筑设备监控系统的三大功能分别是管理层、控制层、现场层。建筑设备监控系统管理层是数据网络，计算机、网络接口、网络设备(网卡、集线器、交换机、数据传输介质等构成了管理层的硬件。管理层允许用户发送一定的命令去控制系统，允许远程访问建筑设备监控系统，自动执行计划任务，产生系统报警和事件信息，生成综合报表，以用户容易理解的方式显示系统数据，与互联网建立联系，实现企业信息系统共享数据。控制层建筑设备监控系统控制层是控制网络，通用控制器、网络接口构成控制层的硬件，控制器软件包括完整的操作系统、通信处理、监控点处理、标准控制运算和可由用户编制的各种应用程序。控制层的通用控制器能够以用户容易理解的方式显示控制器数据，允许用户发送适当的命令去控制机电设备，产生设备报警和事件控制，生成综合报告，与其他控制器共享数据等。现场层建筑设备监控系统现场层是控制网络，包括网络接口、微控制器、分布式输入输出模块和传感器、执行器以及变频器等。现场层允许用户发送适当的命令去控制机电设备，以用户容易理解的方式显示控制器数据，自动执行专门的控制任务，产生设备报警和事件控制，生成综合报告，与其他微控制器共享数据等。

三、建筑设备监控系统的范围

1.暖通空调系统

(1)空调系统。对各冷源系统(冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、制冷机组)进行监控，完成最佳台数运作；对冷冻水、冷却水之温差、压差及流量等进行监控；并在确保空气温度及新鲜度的情况下，实现最佳新风及外气节能调节。此外，还对楼宇空气环境进行相应的监测。

(2)通风系统。由常规通风系统及防排烟系统组成，包括厕所排风系统、地下室机房及车库送排风系统以及空调新风进风系统、防烟系统、排烟系统及加压送风系统。

2.给排水系统

由生活水系统、热水系统、排水排污等系统组成。

3.电气设备系统

(1)电力设备的监控。系统对电力设备采用监测的方式，对高低压配电柜，干式变压器、紧急发电机、各设备的状态及相关电力参数进行监测，有效容量控制、停复电自动切换控制、负荷投入的控制及报警等。

(2)照明控制。对楼宇景观照明、公共区域分组照明等进行状态监视、时序控制、光强与照度调节、故障报警。

4.电梯设备的监控

客梯、货梯、消防梯等的楼宇电梯的启停控制、运转状态、紧急状况及故障报警监测。

5.供配电及电源监控子系统

供配电子系统保证楼宇的动力供应，是楼宇的生命线。供配电监控子系统的工作目标是保证电能供应，提高负荷效率，节省能源，能够对供配电子系统的运行状况进行监视和控制，记录有关状况和参数。

(1)电源监控子系统的实现方式：

读取信号方式。即从供配电子系统的断路器线圈或辅助接点读取有关断路器的状态信号；从电源主回路上的电流表、电压表、电流互感器、电压互感器等处通过变送器读取模拟量或数字量信号，或由多功能仪表取得。经过变配电DDC而送往楼宇控制中心。

采用智能型开关方式。智能型开关内有微处理器，它能够从流过开关的主回路上监测到电源的各种参数，即通过断路器数字通信接口来获取电气量、报警及断路器情况信息，或者通过它接收由控制中心发送的对断路器的操作命令，实现遥测、遥讯和遥控功能。

(2)供配电及电源监控子系统的监测内容：

高/低压进线、出线与中间联络断路器状态检测和故障报警；电压、电流、功率、功率因数的自动测量、自动显示及报警；变压器二次电压、电流、功率、温升的自动测量、显示及高温报警。

直流操作柜中交流电源主进线开关状态监视，直流输出电压、电流等参数的测量、显示及报警。

备用电源系统，包括发电机启动及供电断路器工作状态监视与故障报警，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、油箱液位、进口油压、冷却出水水温和水箱水位等参数的自动测量、显示及报警。

(3)供配电子系统的控制：

电力供应监控装置根据检测到的现场信号或上级计算机发出的控制命令产生开关量输出信号，通过接口单元驱动某个断路器或开关设备的操作机构来实现供配电回路的接通或分断。实现上述控制，通常包括以下几方面的内容：

高、低压断路器、开关设备按顺序自动接通、分断。

高、低压母线联络断路器按需要自动接通、分断。

备用柴油发电机组及其配电柜开关设备按顺序自动合闸，转换为正常供配电方式。

大型动力设备定时起动、停止及顺序控制。

蓄电池设备按需要自动投入及切断。

供配电子系统除了实现上述保证安全、正常供配电的控制外，还可根据监控装置中计算机软件设定的功能，以节约电能为目标对系统中的电力设备进行管理，主要包括：变压器运行台数的控制，节约用电量经济值监控，功率因数补偿控制及停电复电的节能控制。

6.照明监控系统

智能楼宇是多功能的建筑，不同用途的区域对照明有不同的要求，因此应根据使用的性质及特点，对照明设施进行不同的控制。该系统包括楼宇各层的照明配电箱、事故照明配电箱以及动力配电箱，其监控功能包括：根据季节的变化，按时间程序对不同区域的照明设备分别进行开/停控制；正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明立即投入运行；发生火灾时，按事件控制程序关闭有关的照明设备，打开应急灯；有安防报警时，将相应区域的照明灯打开。

照明监控系统的任务主要有两个方面，一是为了保证建筑物内各区域的照度及视觉环境而对灯光进行控制，称为环境照度控制；通常采用定时控制、合成照度控制等方法来实现；二是以节能为目的对照明设备进行的控制，简称照明节能控制；有区域控制、定时控制、室内检测控制三种控制方式。

四、未来建筑设备监控系统的运行方向

设备监控系统的主要任务是监测、控制设备的工作状态，了解设备的工作情况，合理地调整设备的运行方式，在保证建筑物（群）有一个安全舒适的工作、生活环境前提下，减少耗能，提供高效、便携的设备管理手段，延长设备的使用寿命，保证设备安全可靠地工作。

目前，国内建筑设备监控系统市场上国内外产品很多，系统的网络结构也有不同，但系统构成主要是由以太网络及现场总线组成，大多数产品都符合BACnet和Lonworks协议标准，为不同厂家的产品相互连接及扩展，以及智能建筑的系统集成创造了条件。

在建成一个好的建筑设备监控系统时，除了注意以上四个部分的工作之外，在系统规划时，必须强调节能意识。节能是长期基本国策之一，而现在的建筑设备监控系统，有一部分或者相当一部分工程对这一点重视不足，未能充分挖掘出系统节能的潜在功能。

一般情况下，一个建筑物的设备监控系统的投资约占建筑物总投资的1%～2%，回收投资年限在3～5年。如果投资几十万甚至上千万元建成的设备监控系统，起不到节能的作用，长年无法收回投资成本，这不是我们投资建立建筑设备监控系统的目的。

只要我们的工程设计人员、施工人员和物业管理人员共同努力，严格按国家和地区标准规范设计、施工、管理，就一定能够提高我国建筑设备监控系统工程质量，保证系统达到安全、可靠、高效、节能、节省人力和综合管理的目的。

五、结束语

建筑设备监控系统是一个复杂的技术含量较高的计算机过程控制系统，是智能大厦安全、高效、节能运行的保障。其设计和施工应尽量完整、合理，按照主流的标准，选用先进的产品，同时避免盲目追求档次。

参考文献:

[1]中国国家标准：《智能建筑设计标准》(GB／T50314-2000、2006)

[2]欧阳东、张青虎等：《建筑设备监控与管理系统应用手册》中国建筑工业出版社 2006