楼宇自动化范文

楼宇自动化篇1

要】随着广大人民群众对楼宇智能化中电气自动化需求的不断提高，楼宇的安防消防与通风照明等智能化系统的控制自动化水平，已经一跃成为了现代楼宇品质级别的关键衡量标准，同时，楼宇智能化中的电气自动化成为了现代楼宇的重要核心技术之一，并获得了空前的发展和推广。因此我们更应当积极转变传统观念，并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合，把握其应用要点，从而实现资源优化配置的目标，并保证电气自动化设备运营的安全与稳定，使得楼宇智能化中的电气自动化得到健康的可持续发展。本文首先简要地分析了楼宇智能化中电气自动化的应用特点及其技术优势，同时对其应用组成及其功能实现也进行了一定程度的探讨。

【关键词】楼宇智能化；电气自动化；应用

一、引言

随着近些年来我国经济水平的飞速发展和人民生活水平的不断提高，再加上各项新技术、新工艺水平的持续进步，楼宇智能化中电气自动化的应用已经得到了越来越多的推广，甚至从某种意义上来说，其已成为现代建筑工程建设的关键所在和主流发展趋势。而所谓楼宇智能化中的电气自动化，一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心，在楼宇中组织好综合布线等工作，从而使得楼宇中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化，并以此来进一步推进现代楼宇的信息化、智能化和自动化等方面的发展。尤其是这些年来，由于楼宇用户的要求和需求水平越来越高，楼宇智能化中电气自动化的应用在我国展开了跨越式的健康有序的发展。同时，这种综合了服务与管理乃至系统结构优化配置于一体的楼宇智能化模式，不仅给用户带来了舒适安全与节能高效的办公场所以及生活环境，而且还能够从最大程度上满足广大用户的各种不同要求及其个性化需求。本文首先简要地分析了楼宇智能化中电气自动化的应用特点及其技术优势，同时对其应用组成及其功能实现也进行了一定程度的探讨。

二、楼宇智能化中电气自动化的应用特点及其技术优势

对于当前我国楼宇智能化中电气自动化的应用情况而言，其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面：首先，楼宇智能化中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型楼宇当中，电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂，因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区，从而造成故障的产生。而现代楼宇智能化中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控，因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统，同时将其反馈信息迅速返回到控制中心，从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。其次，楼宇智能化中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将楼宇中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系，从而充分加强了其联动性能，并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。再次，楼宇智能化中电气自动化的安全性能非常强大。由于楼宇智能化中电气自动化系统本身就具有一定的危险，无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈，并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。最后，楼宇智能化中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合，从而建立一个更加准确详实的数据库，以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。

三、楼宇智能化中电气自动化的应用组成及其功能实现

楼宇智能化中电气自动化系统主要由自控空调机组、自控给排水系统、照明控制系统、供配电系统以及消防安全系统与综合布线系统等组成。空气调节控制系统一般包括空气加热设备、空气减湿冷却设备、及空气加湿设备等。系统常采用DDC控制，将装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往控制器与设定点温度比较，并控制装在回水管上的电动调节阀的动作，使回风温度保持在所需要的范围内。给排水系统一般包括生活给水子系统、生活排水子系统和消防子系统。给水子系统的控制多采用高位水箱给水方式、水泵直接给水方式、气压给水方式等，通过监控各集水坑高液位、水泵运行状态、过载报警、高水位报警的方式，手动/自动控制启停，并实现故障复位。楼宇智能化对电力与照明系统的控制包括对配电系统运行参数的实时检侧、对楼宇内用电量的自动统计与管理、对各种电气设备的检修保养、照明系统的节能监控、应急照明的启停控制等。消防控制系统由火灾探测器、火灾报警控制器、火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消防专用电话系统等组成。安全防范控制系统则包括防盗报警系统、闭路电视监控系统、出入口监控系统，以及对讲系统等。此外，为响应不同楼宇的不同功能需求，还应结合楼宇性质设置一些特殊的子系统，例如停车场管理系统、资产定位管理系统、智能家居服务系统、一卡通系统、物业管理应用系统等，实现自动管理的个性化。

在实践中，要充分实现现代楼宇智能化中电气自动化系统的丰富功能，应首先建立一套完整的数字控制体系，这是控制技术实现的应用基础，可通过KVM、CATS等模式实现设备与控制机房的链接，同时建立远程管理中心与本地控制台结合运行的双重管理模式，提高数控体系的可调节性。其次，应建立科学的配电系统，采用三级或多级配电，尽可能优化其配置。再次，应参考不同楼宇结构类型、功能布局以及电气设备等方面的具体情况合理选用自动控制系统，目前电磁感应自动控制系统应用最为广泛，该系统采用远距离感应器现实触点，通过电磁换向阀控制电气设备的开关等操作，并通过其内置的地址编码，精确地区分各个部件。

四、结语

综上所述，随着广大人民群众对楼宇智能化中电气自动化需求的不断提高，楼宇的安防消防与通风照明等智能化系统的控制自动化水平，已经一跃成为了现代楼宇品质级别的关键衡量标准，同时，楼宇智能化中的电气自动化成为了现代楼宇的重要核心技术之一，并获得了空前的发展和推广。因此，楼宇电气工程师就必须综合把握电气、信息、智能、控制以及自动化等各个方面的科学技术，为实现楼宇的安全节能以及功能的丰富与个性化的宏伟目标，对楼宇智能化中的电气自动化进行持续不懈的探索与研究，从而使我国楼宇智能化产业向国际先进水平方向大步迈进。而由于当前我国楼宇智能化中的电气自动化正在得到广泛的应用和推广，因此我们更应当积极转变传统观念，并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合，把握其应用要点，从而实现资源优化配置的目标，并保证电气自动化设备运营的安全与稳定，使得楼宇智能化中的电气自动化得到健康的可持续发展。

参考文献

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[5]胡定华.论建筑电气设备自动化系统的设计要点[J].现代商贸工业，2008（01）．

楼宇自动化篇2

关键词 智能建筑；楼宇自动化

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0009-02

智能建筑系统是由计算机网络将各个不同的独立系统综合在一起的大系统，也就是说，计算机技术、通信技术、网络技术实现了楼宇内的各个物理设备的有机统一，可以高速地传输楼宇内的语音、图像、数据、视频数据。而楼宇自动化系统是整个建筑物的核心子系统，计算机技术、通信技术、网络技术也主要应用于这一子系统中。计算机技术、通信技术、网络技术在楼宇自动化系统中的应用，使其可以监控建筑物内的能源使用、交通、安全设施以及环境状况，给人提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的生活和工作环境。

1 楼宇自动化系统的定义

楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。楼宇自动化系统通过最优化的控制手段分析、处理各种机电设备的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。

2 楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理

2.1 楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统即楼宇自动化系统一般由暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统组成。楼宇自动化系统更够给客户提供一个安全、舒适、高效的生活和工作环境，并能保证建筑大系统经济的运行和智能化管理。广义的楼宇自动化系统应包括保安自动化和消防自动化，由于保安自动化与消防自动化是相对独立的，所以可以考虑独立设置保安与消防自动化子系统，但同时也要建立楼宇自动化系统监控中心与之的通信联系，以便发生灾情时，转移操作权，实现一体化的协调控制。

2.2 楼宇自动化系统的基本功能

楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：①对各种机电设备的运行状态进行监视控制，控制其起或停；②自动检测并显示各种机电设备的运行参数、变化趋势、历史数据，供管理者查询或打印；③外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；④自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；⑤协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；⑥自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；⑦对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。

2.3 楼宇自动化控制系统的原理

楼宇自动化控制系统采用了以现代控制理论为基础的集散型计算机控制系统，它也叫分布式控制系统，英文名为Distributed control systems，简称DCS。微型计算机控制装置分布在现场被空设备处，具有对被控设备进行实时的检测和控制的功能，分布式控制系统利用了微型计算机的这一功能，因此表现出“集中管理分散控制”的特征，克服了具有危险性高度集中的计算机集中控制的不足，此外，还克服了常规仪表控制功能单一的缺陷性。为了延长设备的使用寿命、提高设备的利用率、降低能源消耗，就要系统地管理有关联的设备，发挥设备的整体优势和潜力。基于这一点考虑，在中央控制的中央管理计算机上相应的安装了管理软件，从而减轻维护人员的劳动强度，降低所需的工时数量。另外，中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、软件管理和强大的数字通信功能，可以完成显示、打印、报警、优化控制等任务，克服了常规仪表控制下的人机联系困难的缺点，从而实现对机电设备的统一管理，使得设备始终处于最佳的运行状态，降低了设备运行成本。

3 我国楼宇自动化系统的应用现状与前景

3.1 我国楼宇自动化系统的应用现状

从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，一些偏远地区，甚至还没有实现楼宇自动化系统的接通。主要表现在以下几个方面。

1）市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。

2）随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。

我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。

3）控制性能没有得到完全优化。相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。

4）传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。

5）检测手段不足。①在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算；②没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；③楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；④一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。

6）缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。

3.2 我国楼宇自动化系统的发展前景

现今我国95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不适合我国低碳社会的发展要求，建筑领域的节能减排势在必行。另外，21世纪智能建筑高新技术不断发展，信息网络技术、无线局域网技术、智能卡技术、可视化技术、控制网络技术、家庭智能化技术、流动办公技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等都将会被广泛地应用于智能建筑领域内。以上这些都给楼宇自动化系统带来了良好的发展机遇，楼宇自动化的内涵也必将随着技术的发展而不断变化，可以说，智能建筑中的楼宇自动化系统技术应用前景广阔。

4 结论

我国楼宇自动化系统满足了人们的建筑安全、舒适的需求，但在节能方面还有待于完善，在开发中国自己的智能化系统产品还有所欠缺。要想改善我国楼宇自动化系统必须紧跟国际主流技术，加大科研投入，研发具有自主知识产品的智能化系统产品，优化我国楼宇自动化系统，摆脱受制于外的局面，促进我国智能建筑的可持续发展。

参考文献

[1]徐岩.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J].智能建筑电气技术，2010（6）.

[2]陈火根，杜立贤.智能建筑中的楼宇自动化控制系统[J].能源工程，2011（6）.

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

[4]汪海杰.楼宇自动化控制系统的应用和设计[D].电子科技大学，2012.

楼宇自动化篇3

【关键词】智能楼宇；监控系统；监控软件

1 智能楼宇的定义

智能楼宇（ Intelligent Building ），主要指的是将通讯自动化系统、办公室自动化系统、楼宇自动化系统通过计算机网络和结构化布线有效地结合起来，这样便于日常进行统一集中地管理，以便能够实现安全、节能、舒适、高效等等特点的建筑物。

在一般建筑的基础上，智能楼宇通过配置能够实现智能化功能的众多设施，通过组建智能楼宇系统，能够实现楼宇的智能化服务，从而给住户带来节能、安全、搞笑、舒适等等。智能楼宇最重要的特征是在于其能够实现是能化。智能楼宇采用多元信息传输、管理、监控和一体化集成等等多种高新技术，从而实现资源、任务、信息的共享，进而实现高效、经济的目的。

楼宇其自身的自动化监控系统能够很好地将智能楼宇集成的特点体现出来。在智能楼宇的内部有大量的并且分散的照明、电力发电、空调、给排水、自动扶梯、电梯、防火、门禁安全、排烟等设备这些设备都需要通过各个子系统进行实时地监视、测量以及自动控制。并且各个子系统在实现独立工作的时候又能够互通信息，通过中央控制机从而能够最优化地实施管理与控制，这样便可以将整个楼宇系统运行的可靠性和安全性提高。

2 智能楼宇系统的结构

只能够与系统大多是采用计算机集散式的控制系统，集中监控管理和分散控制，这样即使某一个节点出现问题和故障也不会对信号的传输和整个系统的正常运行造成影响，可以确保每个子系统都能够相对地独立控制，并且在终端服务机上面又可以集中地进行管理，同事各个子系统之间在管理上又可以联动操作、互联操作以及互通操作。

智能楼宇从结构上面可以分三层网络：楼层级网络、自动层网络、管理层网络。这其中楼层级网络是处于最底层的，主要是通过传感器与各个分散的控制器相连，以总线连接，这样可以将现场监控所产生的信息传输到上一层，在进行处理。自动层网络处于中间层，与最底层相连，从而使得各子系统之间的数据能够实现贡献，以便与各种信息进行处理。与此同时，总线还必须留有接口以便与其他厂商的设备连接，从而能够与其他设备进行联网通信。管理层网络处于最高层，管理层主要是以软件通信程序的组件来进行数据通讯，这是联系服务器与客户端的桥梁，同事也是集散式控制系统的最重要组成部分，其中 web 服务器能够为用户提供 web 服务程序，这样用户便可以通过浏览器远程访问系统，查看系统在运行时的数据，能够实时地、动态地掌握楼宇内的信息，并且根据自身的喜好进行一些调整。

3 智能楼宇系统的组成以及相关功能

智能楼宇系统主要是有以下几个方面组成：暖通空调控制系统、照明系统、消防系统和门禁系统。

暖通空调系统主要包括以下几个方面：空气质量传感器、控制阀以及温湿传感器、控制器、风阀驱动器、燃烧探测器。大多是采用从单点独立控制到中央控制的方式来操作，来调节通风、供冷和制冷，并且将压力、湿度、温度调节到让人最舒服的状态。

照明系统可以监控和记录不同区域、不同楼层房间内部的光线以及光线强度。并且根据不同的时间段来分析楼宇的用电状况，从而对相应的供应亮度进行设置。此外还可以根据所设定的时间来自动关闭/自动开启不同的区域的灯光，这样便可以达到节能的目标。

消防系统主要是由火灾报警设备、火灾探测设备、气体灭火设备、自动排烟设备、消防水设备等组成。通过复合式智能型的信号总机的管理，可以与电梯控制系统以及照明系统联动，从而在发生火灾等危机情况时能够帮助人群的疏散，从而减少因为灾情而导致的损失。

门禁系统主要包括入侵探测系统、防盗系统、访客认证系统、IC卡系统等等。

4 监控软件极其主要的模块

智能楼宇的主要监控软件具有下面的功能，远程管理以及图形化的实时监控，主动报警、自动轮询、管理、决策分析、数据的搜集等等。

4.1 管理用户权限

在管理用户帐号时提供具有不同权限的设定，根据应用软件以及使用的对象管理人员可以设定不同的使用权限，这样每一个使用者便只能够被允许操作特定的对象群。

4.2 系统的操作记录追踪

智能楼宇的监控系统能够追踪系统时间，追踪监控点所发出的异常报警，追踪用户的操作记录。

4.3 构建监控点的资料

命名每一个监控点以及监控点的时间、日期等信息，输入报警的说明以及初始化。

4.4 报警管理

每一个监控点都可以定义相应的不同等级的报警。当监控点发生警报时，能够将有关的信息自动传递到工作站。假若发现信息传递失败，就会反复地进行传送，直到信息传递成功。与此同时也可以设定在报警时发送相关的文字到字幕报警机，同样的也可以通过短信的方式将有关的信息发送到相关用户的手机上面，从而即时地发出警报。

4.5 彩色动态图形管理

将现场机械设备的试题结构与系统监控点规划整合成具有彩色动态的图形，这样湿度、温度、流量的变动状况以及量化数值都能够在动态图上面即时地显示，也能够即时地更新数值的变化，这样可以提升系统报警功能的管理效率以及效能。

4.6 曲线绘制和报表管理

智能楼宇监控软件能够对监控点的资料进行收集，给出多样化的资料收集报表，同时绘出相应的曲线，采用相关的预测模型，分析数据，从而提出有效的系统建议。

4.7 网页化的管理

智能楼宇的监控系统支持网页化的远程登录操作，使用者在使用密码登录的前提下，可以进行图形监控、报警查看、报表输出、设备日志等操作。

5 结语

智能楼宇智能化系统涉及到计算机、价值工程、自动控制、系统工程、通信工程、管理工程、信息工程以及与特定应用场合相关的众多学科。只有协调这些学科之间的管理，对各自的知识体系有全面的认识才能够有效地进行系统的集成。

参考文献：

[1]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，2010.

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[3]吴凡凡.二代证门禁控制器的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2009.

[4]中国移动通信.通信知识：什么是4G[EB/OL].

楼宇自动化篇4

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(InteUigent Buidings)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(Buiding Automation system，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(Distributed ControlSystem，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 (Local 0penation Networks)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NEURON C语言，它是ANSI C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、CEN TC205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；

4 CAN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(European Installation Bus)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。

转贴于 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}l Speed Ethemet，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-S IO／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美国VDC(Venture Development Corp．)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2005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

图1楼宇自控网络集成到信息网的，有屏蔽、接地与防爆等措施，同时其实时性也比采用CSMA／CD的以太网的时实性好；

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。

4　结束语

就目前而言，不管是应用在楼宇自控网络中的基于现场总线的FCS还是以太网，都有其优点和缺点。随着时间的推移和技术的进步，它们也必将会被进一步完善。据统计，我国目前有从事楼宇自动化业务的企业3000家以上，产品供应商约3000家。另外，随着我国绍济的快速发展和人们生活水平的不断提高，建筑和社区的数字化建设正在兴起，FCS和以太网都必将在楼宇自控领域中获得更广泛的应用，在今后相当长的时间内，两者在竞争的同时也将继续并存。

参考文献

1郭维均．俞洪．《智能建筑基础》中国计量出版社． 2001：6

2陈秋良．自动控制技术．《现场总线控制系统综述》 2001；20

3李光辉．缪希仁．现场总线技术及在低压电器领域中的应用．电工技术杂志，2002

4郝晓弘．马向华．现场总线控制系统一新一代控制系统．《工业控制计算机》2001；14

5阳宪惠．《现场总线技术及其应用》清华大学出版社，1999

6张振昭．许锦标．万频．《楼宇智能化技术》北京机械工业出版社。1999

7董春桥．BACnet标准在我国推广和应用的思考．《智能建筑与城市信息>。2003

8王荣莉．雷斌．工业以太网技术的现状和发展．《自动化博览》，2004

9苏斌．张公忠．现代以太网技术与智能建筑．《智能建筑》，2003

楼宇自动化篇5

【关键词】智能建筑；楼宇；自动化

中图分类号： TS958 文献标识码： A

一、前言

文章对智能建筑及楼宇自动化系统进行了详细的介绍，对我国楼宇自动化系统的应用现状进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对楼宇自动化控制在智能建筑的应用进行了探讨。

二、智能建筑概述

智能建筑即以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。美国智能建筑学会（AIBI. American Intelligent Building Institute）给出的定义：“智能建筑是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合，并达到最佳组合，获得的高效率、高功能与舒适性的建筑物”。它利用集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，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，所获得的投资合理需要并具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。

智能建筑的特点根据智能建筑的定义，智能建筑具有如下功能特点：（1）性能良好的通信设备，具有多种内部及外部信息交换手段；（2）能对建筑物内部机械电气设备进行综合自动控制，实现运行状态监视和统计记录的自动化以及安全状态监视为中心的防灾自动化；（3）具有电子计算机系统，能实现办公自动化；（4）具有充分的适应性和可扩展性；（5）所有的功能能随技术进步和社会需要而发展。

与普通建筑相比，智能建筑的优越性主要体现在以下方面：（1）具有良好的信息接收、处理及通信能力，提高了工作效率；（2）提高了建筑物的安全性，可对灾害和非法入侵及时发出警报并自动采取措施，排除或制止灾害蔓延；（3）提高了建筑物的舒适性，具有良好的节能效果；（4）改进了对建筑物的处理，为用户提供优质服务并能节约劳动力。

三、楼宇自动化系统概述（简称BAS）

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS），是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

楼宇自动化系统是运用计算机数据处理、自动测量及控制技术，对智能建筑内的各种分散的机电设备、消防和保安设备装置进行自动控制和统一管理，充分体现“集中管理、分散控制”这一智能建筑的最新控制理念及节约能源，提高工效的目的。

1.楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据中国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

2.楼宇自动化系统将实现如下主要功能

（一）监视控制整个大厦的空调系统（包括：风机盘管控制、冷热水泵旁通控制、冷却水塔进水控制等；

（二）通过冷冻水的供/回水温度和流量测量、自动计算出空调系统的冷负荷，并在楼宇自动化系统的CRT上显示；

（三）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；

（四）测量并自动控制冷冻水系统供/回水总管的差压，维持系统要求的差压值；

（五）冷冻水泵/冷却水泵的联锁控制，当一台冷冻水泵发生故障时，自动投入备用水泵；

（六）监控空调系统的如下设备：空调柜机、风机盘管、新风机组、排风机（含正压风机）、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、冷冻水膨胀水箱。

四、我国楼宇自动化系统的应用现状

就我国目前楼宇自动化系统的建设和应用状况看，其应用水平相当低，主要表现在下述几个方面：

1.首先，智能建筑楼控系统的主流产品还是国外著名品牌一统天下，国产化的产品还远远没有占领市场，后者在对空调系统的控制本质和控制策略的研究上尚缺乏内涵。

2.至少有10%或更多的传感器没有准确反映建筑物和设备的运行参数及状态。一个智能公共建筑的楼控系统至少有几千点，多的甚至上万点，但有相当部分传感器的测值是存在问题的，而且有些传感器位置安装出现偏差，使得测量精度降低。

3.控制性能没有完全优化。根据近年来对一些项目的跟踪和调查，BAS的控制精度一般只能达到±2%，阀门容易反复振荡。从控制的角度看，阀门来回振荡不仅会使流体阻力增加，造成能源的浪费，对执行机构和阀门的磨损，也会增加设备维护的成本。

4.没有足够的检测手段，近期又有追求奢华的倾向。我国现行的楼宇自动化系统主要在能耗监测方面表现出监测手段的明显不足，包括锅炉、冷却塔、冷水机组的优化运行，变风量空调系统控制策略的优化等等，这种情况必须加以改变。

5.没有能源管理，没有发挥节能作用。尽管我们在每份投标书上无一例外地看到楼控系统都有节能管理的措施，但实际上几乎没有一栋楼真正采用了能量管理系统，采用局部节能措施的也很少。

6.对系统本身尚不能够自动诊断和自整定。

五、楼宇自动化控制在智能建筑的应用

我国的楼宇自动化智能建筑的发展还在刚刚起步的阶段，智能化建筑中的楼宇自动化系统普及率不高，而且发展水平与国外相比也相对较低。从核心技术的拥有率到先进的管理技术可以反映出。为了更好的使建筑单位了解楼宇自动化系统在智能建筑中的应用，笔者以下主要对楼宇自动化系统在智能建筑应用中的建筑设备监控的实施和其经济性进行了讨论。

1.建筑设备监控的实施

建筑设备监控的实施包括系统设计、控制机房、通信缆线和仪表控制缆线选择与安装、电源与接地四个方面。 在实施建筑设备监控时，必须要进行系统设计，每一个监控系统必须与每个建筑主体相适应，它们的设计必须有相关的技术人员实施，同时完成。它的设计要从全面监控的出发点考虑，包括技术要求、设备要求、监控要求、安装施工要求等。特别是现场控制器和竖井的设置。控制机房分为单独设置和集中设置，应处于一个干燥干净无干扰的环境设置，避免阳光直射，每个配电室应相隔一定的距离。通信缆线在设计阶段应选择屏蔽双绞线，具体实践应据现场情况而定。仪表控制缆线的截面选择为0.75～1.5mm2。它们的安装应符合相关工业化规范要求。电源的接地包括屏蔽接地和保护接地。

2.建筑设备监控的经济性

在很多智能建筑的建筑设备监控中，并没有实现真正的计算机网络形式来管理，如消防、安保、卫生等工作，并没有实现网络的一体化管理，造成了管理资源的浪费，消耗不必要的人力物力。随着楼宇自动化的发展及在智能建筑中的应用，智能建筑技术及电气化的综合型人才需求缺口越来越大，不在只需要单一的建筑人才，还需要电气化的计算机科技型人才，而我们的专业人才质量不高。由此造成了生产成本过高，生产周期增大，这不利于利用企业生产能力、生产效率和经济效益的提高，以及均衡生产的实现。是我国现阶段急需解决的问题。

六、结束语

智能建筑及楼宇自动化系统对物业管理工作具有重大的促进作用，对于提高管理效率，减少管理中的失误和人力投入具有重大贡献。同时也为建筑用户提高了很大的便利，具有重要意义。

参考文献：

[1] 徐岩. 浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J]. 智能建筑电气技术, 2008, (05).

[2] 马占敖. 基于LonWorks技术的智能建筑楼宇自动化系统的研究[J]. 制造业自动化, 2010, (06).

[3] 王明明, 贾煜. 智能建筑楼宇自动化系统标准初探[J]. 科技情报开发与经济, 2012, (05).

楼宇自动化篇6

关键词：智能建筑；楼宇自动化系统；节能

中图分类号：TU855 文献标识码：A

智能建筑(Intelligent Building)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(Buiding Automation System，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（包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等）连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制。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。

楼宇自动化概述

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Buiding Automation System简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

其功能：①自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。②自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。③根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。④监测并及时处理各种意外、突发事件。⑤实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。⑥能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。⑦设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

其原理：楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统（distributed control systems，简称DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

楼宇智能化系统的组成

楼宇自控作为智能建筑的重要组成部分，楼宇自控系统主要包括以下系统：冷热源系

统、空调（新风）系统、送排风系统、通风空调、给排水系统、电梯系统、照明系统、电力变配电系统、消防系统的设备监视、控制等。 

1.火灾报警和联动智能控制系统

智能消防控制系统，是以整套防火安全，报警系统。其又可分为4个子系统：火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。

消防智能控制系统通过中央处理器对系统所有部分进行通讯监控，并反馈显示其故障情况，一旦系统检测到火警信号后，可以自动执行该程序，并报警通知所有人员。系统对报警信号起确认作用，系统可根据办公楼内不同场合，将烟感探头灵敏度设定相应的转换。

2.照明智能控制系统

包括工作照明、事故照明、断电应急灯等特殊照明，主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外灯定时开关；控制停车场照明定时开关；显示障碍灯状态及故障警报灯的开启；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。

3.通信网络系统

通信网络系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上, 同时与外部通信网( 如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网) 相连, 确保信息畅通。通信网络系统主要由程控数字用户交换机网和有线电视网两大网构成。

4.通风空调控制子系统

包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等，主要作用是监测空调机组运行状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的开关时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的开关时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统的工作状态等。

5.停车库自动化子系统

机动车是现代社会的重要交通工具。随着人们生活水平的提高, 公寓停车管理越来越迫切地成为摆在公寓管理者面前的课题。根据工程具体情况和建设方要求, 现代的停车库智能系统通常由出入读卡器、自动开门机、探测器、控制器等设备组成, 同时配备图象对比系统。

6.变配电控制子系统

包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等，主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。

三、楼宇自控系统节能的主要技术实施要点

1.大量新技术、新设备和实验系统的应用

采用热、湿负荷独立控制新型空调系统，利用了热泵的冷、热量，并且排风采用全热回收等技术，可以使空调能耗降低 20%左右。 配置辐射吊顶，利用毛细管现象构成循环系统的塑料细网栅方式，提高空调供热、制冷辐射能力。 综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

2.多种技术的综合应用

综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

3.节能方案的应用分析和优化

以数据采集、通信、计算、控制等信息技术为手段，运用成套先进的智能集成控制系统，包括室内环境综合调控系统及软件，照明及空调节能监控系统，安全保障及办公设备控制系统的集成平台和应用软件等，实现大型遮阳百页的转动控制，空调等设备的节能监控，照明采光监控，室内空气质量等室内环境动态调节，确保建筑运行的节能、舒适和高效。

四、节能方法的选择

1.任何节能方法必须与现场设备配置情况相适应,在满足要求前提下尽量选用简单的控制方案,防止控制系统过于复杂,造成整个系统的成本过高。

2.各种节能方法是相互联系的,对一个实际的系统必须综合考虑整体的节能,避免相互之间产生的影响可能抵消,达不到很好的节能效果。

3.各种运行状态的切换条件应考虑一定的滞环,防止频繁的切换影响系统的有效运行和稳定性及设备的安全运行和寿命。

4.注意每个回路控制算法及参数的优化调整,使控制系统具有良好的控制性能。

5.注意设备本身的运行和限制条件,防止因采用的节能方法对设备寿命产生影响。

6.重视系统的在线调试、传感器精度的校正及各种联动功能等的综合测试,防止设计参数和实际运行情况的背离。

7.充分利用楼宇自控系统强大的软件功能和信息的集成性,保证系统的软、硬件得到合理的利用。

五、结束语

现在我国的楼宇自控系统主要应用于各大型写字楼、宾馆、酒店等。随着大厦功能的多样化及精致化要求的提出，大厦中的各种机电设备也日趋复杂，技术含量日益提高，同时机电设备又是大厦的主要能耗单位，节能性成为大厦运转成本的主要指标，所有这些都决定了楼宇自控系统已成为大厦必不可少的一个组成部分。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]冯宗宁,沈华熙.楼宇自动化系统与节能[J]. 能源工程. 2000(04)

[2]蔡满彪.谈现代的楼宇自动化系统(BAS)[J]. 民营科技. 2010(02)

楼宇自动化篇7

关键词：智能建筑；楼宇；自动化

Abstract: Building automation system (BAS) is an important part of intelligent building; it is related to the degree of intelligence and level of the intelligent building. This article describes the architecture and principle of the intelligent building and building automation systems.Key words: intelligent buildings; buildings; automation

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

前言

楼宇自动化系统的任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。该系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。

楼宇自动化系统是一个综合集成化的实时动态监控与管理系统。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分散在各子系统中的控制器完成被控设备的实时检测和控制任务。其组成主要包括中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器、通信装置，以及各类传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。一般情况下楼宇自动化系统可以是由独立的DDC控制器或传统的模拟仪表组成的直接数字控制系统，也可以是基于计算机网络集成了各独立子系统的分布式控制系统。一、 直接数字控制系统（DDC）直接数字控制系统是以计算机通过模拟量输入通道和开关量输入通道采集实时数据，然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道和开关量输出通道直接控制生产过程。因此直接数字控制系统系统是一个闭环控制系统，是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。1、直接数字控制系统的组成与功能直接数字控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A/D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号，可将温度、压力、流量变换成0-10mA或4-20mA的直流电信号，它是通过A/D转换器来实现的。数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成，反映生产过程的通/断状态的触点信号，经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。过程控制计算机直接承担运算和控制任务，首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号，再根据预定的控制规律进行运算，然后向被控对象发出控制信号，再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号，再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D／A转换器，放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号，经放大器去驱动电磁阀和继电器执行器，它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。2、直接数字控制系统的基本算法按照偏差的比例、积分和微分进行控制，是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种基本规律，将此控制规律离散化并在计算机上实现，可以方便地利用已积累的成熟技术，而且可以在被控对象的数学模型或参数不很清楚的情况下，经过在线整定达到满意的效果。因此该算法已被工业过程计算机控制系统普遍采用，成为直接数字控制系统系统的基本算法。二、分布式控制系统（DCS）分布式控制系统20世纪于70年代中期出现并迅速发展起来，它将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便地集中管理、操作，与以往的控制系统相比，既避免了单台计算机集中控制的不足，又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。

1、分布式控制系统的数据通信网络数据通信网络是分布式控制系统的支柱。整个分布式控制系统的结构，实质上是一个网络结构，现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”，都含有CPU和网络接口，它们都有自己特定的网络地址（节点号），可以通过网络发送和接收数据，网络中的各节点处于平等地位，既能共享资源，又不相互依赖，形成既有统一指挥，又使危险分散的功能结构，网络的架构区具有极大的伸缩性，可扩性很强，可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要，十分灵活、方便。1）控制网络特点：分布式控制系统的通信网络不同于通用计算机网络，与一般的通信网络比较，它有如下特殊要求：①有高可靠性和安全性，要求传递的信息绝对准确、可靠，为此常采用冗余技术、后备措施和自诊断功能。如：控制站采用双CPU板，双I/0板等。②具有良好的实时性。③对环境适应性强。2）网络拓扑结构：建筑设备自动化系统常用的有总线网和环网，在两种结构中任意两节点通信可直接通过网络进行，各节点处于平等地位。3）网络通信协议：组成建筑设备自动化系统，必须有一种大家都能接受并且共同遵守的工作语言来实现相互之间的对话，这就是数据通信协议标准。用于建筑自动化控制网络的BACnet协议由物理层、数据链路层、网络层和应用层组成，或相当于开放系统互联参考模型的第一、二、三、七层协议。

2、现场总线技术的应用1）现场总线概况：现场总线（Fieldbus）是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。不同的现场总线遵循的协议不同，接口标准不同，各具特色。现场总线技术具有如下一些特点：①以数字信号取代4-20mA的模拟信号，极大地提高了信号转换的精度和可靠性，因此现场总线具有很高的性能价格比。②现场总线把处于设备现场的智能仪表（智能传感器、智能执行器）连成网络，使控制、报警、趋势分析等功能分散到现场仪表，使控制结构进一步分散化，导致控制系统体系结构的变化。③符合同一现场总线标准的不同厂家的仪表、装置可以联网，实现互操作，不同标准通过网关或路由器也可互联，现场总线控制系统是一个开放式系统。2）分布式控制系统的进一步分散化传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构，而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上，采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统，标准LAN为原有的分布式控制系统，使用BACnet协议，以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换，把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议，把控制功能进一步分散到现场级仪表，标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充，互为依托，构成一个完全分散的、真正开放的楼宇自动化系统。

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]GB/T50314-2006 智能建筑设计标准 中国计划出版社 2007.

楼宇自动化篇8

关键词：应用；楼宇智能化；电气自动化

中图分类号：F407文献标识码： A

1引言

楼宇的智能化是通过网络系统来实现生活中自动化的设备，使人们舒适方便的享受生活，楼宇的智能化渐渐被人们所熟悉和了解，并且在不断发展。电气自动化相关系统是楼宇的智能化系统重要组成部分，也可以把楼宇的智能化理解成为系统化体系，这一体系必须充分考虑各种因素，统筹兼顾。其能够给人们带来自动方便的良好服务，使空调设备、照明设备等子系统能够进行自动化控制，进而不仅降低楼宇修护成本，而且节约资源，实现社会效益与经济效益的最大化。

2楼宇的智能化当中电气自动化的设计原则

当今时代，电气自动化已经成为了楼宇自动化重要的基础性设施，要发展楼宇的智能化建筑，必须高度重视电气自动化技术的运用，进而保证系统可靠安全，把楼宇的智能化的干扰降到最低，使资源得到最大化利用。通常情况下，楼宇的智能化中电气自动化设计包含建筑通信的自动化、建筑设备的自动化及办公设备自动化。电气自动化是楼宇的智能化的关键组成部分，它设计到楼宇的很多方面，自动化设计必须要规划好总的系统性方案，无论是整体方面还是细节方面，必须构建标准化的体系结构，确保系统足够完整与成熟，并且可以兼容电力通信，保证不同的子系统能够正常通信。楼宇的智能化电气设计一定要坚持实用的基本原则，人机界面都需要重点考虑人性化，和各种通信网络构建通信接口，这不但能够使系统具有可扩展功能，且可以保证系统具有良好的稳定性。

3电气自动化应用在智能建筑方面的运用现状

随着房地产行业的飞速发展，人们的住宅要求开始趋向智能化建筑方向发展。建设楼宇的智能化系统中，电气自动化的系统是智能化的关键内容之一，智能的建筑里给排水系统、制冷机系统、电能系统和空调系统都需要利用电气自动化的系统来控制。对于经常有人的地方可以设置电动窗帘，不仅能够遮挡阳光，而且能够控制室内温度，降低空调的使用率；对于一般公共场合，可以装有定时的开关来实时控制灯光强度，如果有消防报警的出现，可以立即开启紧急照明等控制强光，如果日光变暗，光感应将自动照明；如果是特定场合可以利用自动化的设备确保人民工作便利，提高人们的工作效率。楼宇的智能化系统在人们生活中得到了广泛的应用，智能化设备具有较强的自我管理能力，给设备管控和人们生活带来了很大便利。另外，光控、声控、指纹采集及语音识别技术也运用到了楼宇的智能化系统中。电气自动化的系统和人们生活具有紧密联系，电子自动化可以利用高科技的技术手段控制电脑，进而给人们带来方便。现阶段，很多场所都开始重视楼宇的智能化设施的建设，特别是房地产行业的楼房中广泛运用智能化系统，部分商业建筑为吸引客户，已把智能化系统设置在高档场所里，例如：星级大酒店，他们需要从客户需求出发，全面提升建筑物设施的智能化水平，利用先进的系统技术去赢得更大效益。

4楼宇的智能化电气方面的接地防护设计

电气自动化的系统接地防护必须按照实际工程，做好直接接地防护、安全的接地防护、最优化保护、防雷保护及交流接地防护。常见的智能化的楼宇设备有通信仪器、科学计算机及精密设备，电子设备处理新信号时会有微型信号变形出现，设备与设备间利用无线信号联系。直接接地防护能够给整个智能化系统带来一个基准电压，进而保证设备有较强的稳定性与准确性。正常情况下，直接接地防护是利用绝缘铜芯使供电的设备与大地相连通，同时，避免与其他N线相连接。安全接地防护能够消除静电带来的危害，确保电气设备没有带电金属外壳，进而防止静电危害，主要是通过PE线和用电设施、用电设施的金属部分相连，达到安全接地的目的。如果电气设备没有做安全接地防护，社会很容易产生静电，进而危害人们的人身安全。安全的接地防护之所以有必要是因为它能够降低基地电阻，使流经人体的电流降低。最优化保护能够预防和防止系统被电磁所干扰，最优化保护常用的方法是防静电接地的方法与屏蔽接地的方法，具体是把PE线同设备的外壳连接到一起，从而防止静电接地，确保系统能够可靠运行。电气设备与导线屏蔽需要PE线与导线的屏蔽管路连接到一起，电线与电气设备必须确保完全同PE线连接好。系统防止静电干扰工作具有重要意义，它能够使楼宇的系统空间环境干燥、干净及降低人们造成的静电的干扰。自动化的系统防雷保护可以确保自动化系统与电子设施正常安全的运行，楼宇建筑的智能化系统是含有很多系统的综合性自动系统，其主要系统有火灾报警系统、自动通信系统及电视系统。因为多数电子设备的抗压能力较低，因此，每个智能化的系统都应该装有防雷的装置，进而形成系统性的防雷体系，坚持标准化的防雷规则，建立立体式的防雷体系。交流工作的接地防护是确保变压器的中性点接地，交流保护工作方法首先要求系统的中性线N线必须使较大截面的铜芯线，楼宇建筑的智能化系统有很多电位的接线端子，接线时，接线端子必须一直在密封状态，且同其他接地的系统区别开来。在高压的系统里可以运用中性点接地来保护继电器，并排除系统中单相电弧，以防止零序的电压发生偏移，使三相电压保持良好的稳定性。

5电气自动化功能的实现

楼宇的智能化中自动化功能的实现把人们生活带到了新的层次，智能化设计里除了有基本的楼房设计，还要利用网络系统判定及处理大量信息，这些信息有的在建筑内部，有的在建筑外部。智能化的电气系统参照人们生活，自动控制建筑物照明、空调、排水系统、电气设备等，使所有楼宇设施都能够自动处理，同时，利用全方位的监控保证人们安全。随着经济的发展与社会的进步，楼宇的智能化与社会的发展紧密结合在一起，和普通的建筑物相比，智能的化楼宇的优势越发明显，它能够给人们生活提供全方位感受，提高建筑物安全性，提升人们的工作效率，有很好的节能效果。要实现电气的自动化在楼宇的智能化里的丰富功能，在建设楼宇过程中，必须建立非常完整的数制体系方便系统获得更全面的信息，进而实现设施的有效检测与控制。

6结束语

伴随楼宇的智能化不断发展，我国的楼宇技术体系渐渐成熟，因为人们对楼房和各种环境场合的多功能需求，机电设施设备越来越复杂，很多楼宇开始用智能化设施满足人们需求，楼宇的智能化给人们安全和健康带来保障。随着智能小区和智能建筑数量的不断上升，楼宇自控自控会得到更好的发展，相信未来楼宇的智能化可以更好的为人们生活服务。

参考文献

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