时间：2023-03-20 16:56:19
关键词： BAS;智能大厦；应用
Abstract: Building Automation systems (Building Automation System, the abbreviation BAS) of intelligent Building is one of the important component parts. BAS is based on the modern computer technology, automatic control technology, the communication technology and network technology, through the network will be distributed in each of the monitoring system controller connect up, to complete the operation, management and focus on distributed control function of the integrated automation system. This paper analyzes the function of the system and the control work in the way to be introduced.
Keywords: BAS; Intelligent building; application
中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：
BAS通过对大厦内的机电设备采用现代计算机技术进行自动化监控和有效的管理，控制大厦内的温、湿度，创造舒适、安全的工作环境，并以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常运行，以求取得最低的大厦运作成本。同时，BAS极大的方便了设备的操作与维修，减少管理和维护人员，达到节约能源和人力资源的目的，为业主创造了更高的经济效益。
楼宇自控系统将建筑电气设备与控制子系统、进行分散控制、集中监视、管理，实现一体化控制、检测和管理，创造舒适、安全的工作环境，以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常运行，取得最低的大厦运作成本。同时，通过优化控制提高管理水平，极大的方便了设备的操作与维修，减少管理和维护人员，达到节约能源和人力资源的目的，为业主创造更高的经济效益。
一、系统功能：
通过对楼内冷热源系统、空调系统的最佳控制，温、湿度的自动调节，新风量的控制，以及供排水、照明等合理设计从而保证各个区域的环境和满足各个区域的功能要求，楼宇自控系统可以根据不同区域进行日程安排，自动设定设备控制策略，使设备运行数量与环境控制要求相匹配，并提供最佳的能源供应方案。
建筑电气设备的能源消耗巨大，尤其是空调机组，系统采取运用优化运行方式，确保节能，使这些设备高效运行，从而降低运行费用。
楼宇自控系统的主要任务之一是管理建筑设备使其管理现代化，包括管理功能、显示功能、设备操作功能、实时控制功能、统计分析功能及故障诊断功能，并使这些功能自动化，从而实现物业管理现代化，降低人工成本。
利用楼宇自控系统的软件功能，自动累计各种机电设备的运行时间，在可以利用备用设备的情况下，自动循环使用，平衡常用设备和备用设备使用时间，延长设备的使用寿命。
二、系统控制功能
1、新风系统监控
送风温度自动控制： 冬季时，根据传感器实测的温度值自动对热水阀开度进行PID运算控制，保证新风机送风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通过调节水阀的开度，使送风温度达到用户的设定值。
送风湿度控制： 根据湿度传感器的实测值自动对加湿阀进行PID运算控制，保证送风湿度达到用户的湿度设定值。
过滤网堵塞报警： 空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上显示及打印报警，并指出报警时间。
新风机启停控制： 根据事先设定的工作时间表及节休息时间表，定时启停新风机，自动统计新风机运行时间，提示定时对新风机进行维护保养。
连锁保护控制： 风机停止后，新风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭；风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并连锁停机；当温度过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭风门，停风机。
节能运行,包括:
——间歇运行：使设备合理间歇启停,但不影响环境舒适程度。
——最佳启动：根据建筑物人员使用情况,预先开启空调设备,晚间之后,不启动空调设备。
——最佳关机：根据建筑物人员下班情况 ,提前停止空调设备。
——调整设定值：根据室外空气温度对设定值进行调整,减少空调设备能量消耗。
——夜间风：在凉爽季节,用夜间新风充满建筑物,以节约空调能量。
2、空调系统监控
回风温度自动控制： 冬季时，根据传感器实测的回风温度值自动对热水阀开度进行PID运算控制，保证空调机组回风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的回风温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通过调节水阀的开度，使回风温度达到用户的设定值；在过渡季节则根据室外送入新风的温湿度自动计算焓值，并与室内回风的焓值进行PID运算，其结果将自动控制新风阀、回风阀、排风阀的开度，以达到自动调节混风比的作用。
回风湿度控制： 根据湿度传感器的实测值自动对加湿阀进行PID运算控制，保证回风湿度达到用户的湿度设定值。
过滤网堵塞报警： 空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上显示及打印报警，并指出报警时间。
空气质量调节： 在重要场所设置二氧化碳测量点，根据测量值的浓度自动调节新风比。
空调机组启停控制： 根据事先设定的工作时间表及节休息时间表，定时启停空调机组，自动统计空调机组的运行时间，提示定时对空调机组进行维护保养。
连锁保护控制： 风机停止后，新回排风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭；风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并连锁停机；当温度过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭新风门，停风机，并在图形操作站上显示报警。
3、冷热水系统监控
根据实际热水量需求控制热交换器及水泵运行台数，以达到节能效果。
热水供水温度控制：由热水温度设定值与供水管的温度值比较作PID运算，控制电动蒸汽阀的开度，保持热水供水温度。
温度监测：监测蒸汽温度、热水供水温度及总管供水温度，确保系统操作正确。
水泵的监测与控制：监测水泵的运行状态、故障状态，控制水阀的启停。
可根据程序安排，每次启动不同的热交换器及水泵，从而增加设备寿命。
4、给排水系统监控
5、环境参数测量：室外温度/室外湿度、室内空气质量检测
6、送排风系统监控
下面，通过一个楼宇系统工程简要介绍一下楼宇自控系统的应用。
1 工程概况
新世界百货位于太原街商业区，总建筑面积4.4万平方米，地下一层，地上六层。
2 系统功能
根据工程的技术要求，所选用的BAS系统既要具备技术先进性和经济合理性，又要能够满足大厦对设备的群控和节能的要求。故BAS系统要实现如下控制功能：
(1)空调冷源系统
主要对3台冷水机组、6台冷冻／冷却循环水泵、集水器、分水器、膨胀水箱、冷却塔等进行控制。
①自动监测冷水机组、冷冻／冷却循环水泵的运行状态、故障状态、手自动选择状态、电动蝶阀的开关状态以及水泵的水流状态，并给出运行时间累计和维修警告。
②自动监测冷冻水供回水温度、压力。
③自动监测冷却塔进／出水的温度，并确定冷却塔冷却风扇的启动或停止要求。
④根据冷冻水供回水压差，控制压差旁通阀的开度，以维持供回水压差平衡。
⑤根据大厦的冷负荷完成对冷水机组台数控制，运行顺序的转换控制，并对相关的水阀和水泵进行连锁控制，即联动启动顺序：冷水机组电动碟阀开判断电动蝶阀状态正确冷却水泵开水泵状态正确2分钟后冷冻水泵开水泵状态正确2分钟后冷水机组启动；联动停止顺序：冷水机组关(20分钟后)冷冻水泵关(5分钟后)冷却水泵关电动蝶阀关。
⑥根据时间程序、各冷水机组运行时间累计等确定各机组的运行顺序。
⑦自动监测膨胀水箱的高、低液位，并根据液位的高低产生相应的告警信号。
(2)空调机组
①自动监测新风机组的送风温度、风机的运行状态、手自动状态和故障信息。
②自动监测滤网两边的压差，当两端压差加大，自动产生报警，以提醒更换滤网。
③根据营业的需要或时间表控制新风机组的最优化启停，并可对设备进行远程操作。
④根据回风温度的监测，自动控制机组的调节阀的开度，来维持送风温度的恒定。
⑨连锁控制：新风风阀与风机和水阀连锁控制，停风机时自动关闭新风阀及水阀，风机启动，延时自动打开风阀。新风阀必须维持最小新风量以保持空气清新。当回风防火阀门发生动作时，自动关闭风机，并发出告警信号。
(3)排风系统
主要实现自动监测排风机运行状态、故障信息和手自动状态，并能够远程对电机进行控制，并按照百货营业需要，根据时间表自动控制风机的启停，以节约能源。
(4)给排水系统
主要对地下污水池的水位和水泵的工作状态进行监控。
①监视水泵的启停以及运行状态，故障报警。
②水泵发生故障时，自动启动备用泵。
3 系统组成
BAS系统选用美国Honeywell公司的EXCEL5000 EBI系统。该系统以标准以太网(IEEE802.3)作为物理标准，TCP／IP为网络通讯协议，并采用Windows2000作为操作系统，是一种工业标准的基于现场总线的控制系统。
该系统由中央工作站、现场控制器和所需监控的机电设备组成。
中心控制站用彩色图形显示监测参数，证录状态、报警、启停时间、累计时间和其历史参数。为了适应百货先进的控制和管理要求，并根据百货内机电设备分布较为分散的特点。工程共设1台工作站，2条C-BUS总线，14台EXCEL50,1台XCLS010小型直接数字控制器(DDC)。全系统分2条C-BUS，BUSl主要负责东侧的新风机、污水泵及制冷机等的监控，全线共196个监控点；BUS2主要负责西侧的新风机、污水泵的监控，全线共126个监控点。全工程受监控的设备为：组合空调机、排风机共计41套，冷冻机组3套，排水系统4套，利用C-BUS总线将中央工作站与各现场DDC串接在一起，并以9600波特的速率在DDC、设备装置和中央工作站之间进行数据传输。同时现场DDC支持LONMARK技术，通过LON-BUS总线将扩展的f／O模块直接设置在远离控制器主机而放置在监控设备旁。具有灵活配置和分布模块的特点，并可在总监控点数范围内灵活方便地进行扩充。
在智能建筑的系统集成方面,有着不同的做法,这完全是正常的现象。纵观我国智能建筑的发展,真正在建筑界广泛进行规划和设计也只有几年的时间,也就是从九十年代初,我国基本建设发展的高峰期间,在智能系统方面才逐渐被广大业主、房地产开发商以及设计人员理解、认识和接受,并开始着手进行设计和实施。但作为智能建筑中的一些子系统,早在80年代就开始进行了设计。自从96年初在上海召开了我国第一次智能建筑研讨会后,在行业内才真正有系统、有目标地在这方面进行了大量的工作。随着对智能建筑的设计、研究,才开始提出对各系统的集成问题,许多承包商在此时,为了公司业务的发展,纷纷开始拓展自身的业务范围,打出了系统集成商的旗号。
然而在国际上,智能建筑的发展,并不象我们那样炒作的热火朝天,而是本着务实的态度,该具备哪些系统,就由那些有专长的承包商来承担。需要集成到何种程度,均是从实际应用的角度来衡量,在有的系统之间的联络,可通过日益发展的互联网进行。从而达到各有必要联系的系统之间的信息资源能够共享。
关于楼宇自控系统,"民用建筑电气设计规范"JGJ/T16-92中对其提得较为明确,就其功能来看,几乎包括相当多的方面,但其主要的目的在于:
1.确保建筑物(群)内环境舒适;
2.提高建筑物自身以及人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力;
3.通过最佳控制节省消耗;
4.提供可靠的、经济的最佳能源供应方案,进行节能管理;
5.使设备高效运行,减轻人员劳动强度;
6.不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料,集中收集、整理,作为设备管理决策的依据,实现设备维护工作的自动化。
依据以上的应用功能,BA系统应划分为二个子系统,它们是:
1.防火与保安子系统,包括:
a.火灾报警与消防控制系统;
b.人员出入监视系统;
c.保安巡更系统;
d.防盗报警系统;
e.其它需要实现安全监控的系统(如地震监视与报警,煤气泄漏报警等等)。
2.设备运行管理与控制子系统包括:
a.采暖、通风与空气调节(HVAC)系统;
b.给水(含冷水、热水、饮用水)与排水系统;
c.变配电与自备电源系统;
d.电力供应与照明控制;
e.其它一切需要监控的系统(如电梯、广播、电缆电视等等)。
从技术角度来看,这两类子系统的划分,具有硬件设备资源的共享好,便于整体的管理和维护,可以统筹在正常与异常情况下的设备控制方案,从而达到实现全面的集中监控。
这种系统的构成方式,与国际上有些做法是相类似的。只不过我国的消防管理体制要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统。但随着技术的发展,逐渐在某些地方,允许火灾自动报警系统向楼宇自控系统发送信号。既平时BA系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号。火灾时,火灾自动报警系统可向楼宇系统发出信号,这种单向性的信息流向,反映的是我国消防部门管理的需要。例如某家国外著名的建筑设计事务所,在我国承担的几项工程设计,就是将楼宇自控系统和火灾自动报警系统的一些功能混合起来,并将应归到消防系统联动的消防设备,纳入到楼宇自控系统中去控制。在实施过程中,由于管理体制的要求,不得不按国内的要求进行改动,将消防的专用设备归到消防联动中。除消防之外的楼宇自控系统中的各项子系统,则可实现小集成。
关键词：楼宇；自控系统；设计
中图分类号：N945.23 文献标识码：A 文章编号：
楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称，楼宇自动控制系统，它是利用计算机，自动地对建筑物内的电气设备进行监控，它具有节能、提高经济效率和改善设备周围环境等功能，现在越来越被人们所接受，是现代建筑的重要组成部分之一，所以人们对于楼宇自动化设计的要求也越来越高，本文就将从以下几个方面对这一问题予以简单论述。
1楼宇自控系统的概念
楼宇自控系统(Building Automation System简称BAS)是智能建筑中不可缺少的重要组成部分，在智能建筑中占有举足轻重的地位，它对建筑物内部的能源使用、环境及安全设施等进行监控，它的目的就是提供一个既安全可靠、节约能源、又舒适的工作或居住环境，同时大大的提高建筑物管理的科学性和智能化水平，楼宇自控系统是建筑设备自动化控制系统的简称，其中建筑设备主要是指为建筑服务的、那些提供人们基本生存环境(风、水、电)所需的大量机电设备，如暖通空调设备、照明设备、变配电设备以及给排水设备等，通过实现建筑设备自动化控制，以达到合理利用设备，节省能源、节省人力，进而确保设备安全运行之目的，而且楼宇自控系统设计为集散控制系统，它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统，它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理，其管理者可以通过中央监控管理中心上的可视化的图形界面对所有设备进行操作、管理、警报等，同时通过网络实时地获取各种设备运行状态的报告和运行参数，这样可以有效的提高管理水平和工作效率，利用计算机网络和接口技术将分散在各个子系统中不同楼层的直接数字控制器连接起来，通过联网实现各个子系统与中央监控管理级计算机之间及子系统相互之间的信息通信，以达到分散控制、集中管理的功能模式，即集散控制系统。
2楼宇自控系统的基本构成及基本工程
楼宇自控系统通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统及保安监控系统等子系统，其主要由主控制器、现场控制器、传感器件、执行机构和各种软件（包括基本软件和应用软件，支持系统完成本身运行和外部控制所需要的各种功能）构成。
楼宇自控系统的基本功能就是进行数据采集；各种设备启/停控制与监视；设备运行状况图象显示；各种参数的实时控制和监视；参数与设备非正常状态报警；动力设备节能控制及最优控制；能量和能源管理及报表打印和事故报警报告及设备维修事故报告打印输出。
3楼宇自控系统的设计与选型
楼宇自控系统的设计与选型时首先要确定建筑物的功能，了解业主的需求；其次了解机电专业对控制系统的要求，确定BAS监控范围，探讨控制方案，确定控制功能和网络结构；接着进行系统选型，楼宇自控系统是涉及计算机技术、控制技术、通信技术等多种高新技术的复杂系统，如何根据大厦的功能要求从众多的产品中选择合适的产品是十分重要的，需要综合技术、经济各项指标进行全面客观的比较分析和实地考察，才能确定，通常可以从以下几个方面进行考虑：一是可靠性高；二是技术先进；三是互操作性好；四是符合主流标准；五是满足实用要求；六是便于维修；七是生命周期成本低；八是厂家实力与售后服务；在接下来就是与土建专业共同确定中央控制式的位置、面积，确定竖井数量、位置、面积、布线方式等，以使建筑设计满足智能化系统运行的要求，与智能化系统设计形成和谐的统一整体，并为智能化系统留有可扩充余地；然后画出大楼BAS控制网络图；再完成配电设备二次回路设计和各种仪表的选择、调节阀计算，确定BAS现场传感器的规格、尺寸和安装方式；再画出各子系统的控制系统图及各层管线敷设平面图；最后列出BAS设备、材料表，写出设计、施工要点，各专业图纸会签。
4楼宇自控系统设计的关键
一个成功的楼宇自控系统设计工程必须具有的要素：一是系统的可靠性：楼宇自控系统在应用中应稳定可靠，发生故障概率应降到最低可能的限度；二是系统的可扩展性：随着系统应用及技术的发展，楼宇自控系统要为未来的发展留出可扩展的空间；三是系统的互操作性：互操作性的开放系统不仅是要求设备级的互操作性，同时也要求系统级别的互操作性，即从设备到系统，对于开放系统采用平坦式，点对点的，即插即用，易于扩展的开放系统结构，将多家厂商的产品和系统根据功能的需求，以实现系统与设备之间，系统与系统之间，设备与设备之间即插即用的互操作；四是系统要能提供精确的、量化的控制模式，为建筑物的能源控制提供可靠保证，任一业主为建筑物安装楼宇自控系统的直接动因都是要能实现建筑物能源消耗大幅度降低以达到节省建筑物营运成本的目的，这就要求楼宇自控系统整个控制过程尽可能精确；五是系统的可监控性：楼宇自控系统的执行机构分散在各个楼层的不同位置，为使系统及操作人员能够监控到自动控制指令是否正常，应考虑一套独立的反馈传感器；六是系统的联动性：在工程设计中，我们可以采取设备自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行有机的集成，或称之为联动，以满足实际运行管理的需要。
5智能建筑楼宇自控系统的设计步骤及内容
楼宇自控系统是建筑设计的一部分，并与建筑设计同时进行，在工程设计中，要根据业主的投资额度和使用要求，确定楼宇自控系统的控制范围、控制点数及整个系统的构成，还要做好与土建施工有关部分的管线预留和预埋，我们通常把设计部门完成的设计内容称为一次设计，其主要内容包括以下几个方面，一是方案设计，此设计阶段，建筑电气专业设计文件主要为设计说明书；二是初步设计，此设计阶段主要包括以下内容：设计说明书、系统图、平面图和主要设备材料表；三是施工图设计，其设计文件包括图纸目录、施工设计说明、系统图、平面图和主要设备材料表；一次设计图纸在施工中的使用，是配合设备招、投标的基础资料，供设备招、投标使用的，待招、投标工作完成后，还要由中标的专业公司配合设计部门进行二次深化设计，首先，要按产品性能、特点完善设计部门的一次设计，核对控制点数表，确定各种设备的规格、型号，绘制二次设计施工图纸，包括详细的分系统图、接线图以及联动关系软件功能说明、系统的操作及维护手册，而且所选择的设备要有开放的标准，自控系统要对楼内全部机电设备进行控制，这些设备和系统的数据通讯必须按同一标准协议，它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成，规定了计算机控制器之间所有对话方式，在实际工程中，多数设备和子系统愈来愈多，愈来愈复杂，由于不同厂商提供的不同产品和系统，其通讯协议不同，导致互联很困难，所以承包商一般采用开发网关方式，完成不同系统的互联，而系统之间要完成协议转接，就一定要开发网关的硬件及软件来实现互联，待中标公司二次设计完成后，供施工、设备安装、调试等环节使用，最后，通过权威或法定的主管部门测试后，该系统才能进行试运行。
6结语
综上所述，楼宇自控系统是多种高科技技术的融合，是建筑技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术有机结合的产物，从而使得整座建筑各独立系统能够高度集成，做到保安、防火、设备监控三位一体，以提高物业管理的效率和综合服务功能，楼宇自控系统的功能和作用在职能建筑中占有极为重要的地位，为人们的工作和生活带来了前所未有的高效、舒适和便捷的环境，希望通过本文的介绍，能对同行的工作起到一定的指导作用。
参考文献
1. 陆伟良 《智能化建筑导论》 中国建筑工业出版社 1996年6月
在智能建筑的系统集成方面, 有着不同的做法, 这完全是正常的现象。纵观我国智能建筑的发展, 真正在建筑界广泛进行规划和设计也只有几年的时间, 也就是从九十年代初, 我国基本建设发展的高峰期间, 在智能系统方面才逐渐被广大业主、房地产开发商以及设计人员理解、认识和接受, 并开始着手进行设计和实施。但作为智能建筑中的一些子系统, 早在80年代就开始进行了设计。自从96年初在上海召开了我国第一次智能建筑研讨会后, 在行业内才真正有系统、有目标地在这方面进行了大量的工作。随着对智能建筑的设计、研究, 才开始提出对各系统的集成问题, 许多承包商在此时, 为了公司业务的发展, 纷纷开始拓展自身的业务范围, 打出了系统集成商的旗号。
然而在国际上, 智能建筑的发展, 并不象我们那样炒作的热火朝天, 而是本着务实的态度, 该具备哪些系统, 就由那些有专长的承包商来承担。需要集成到何种程度, 均是从实际应用的角度来衡量, 在有的系统之间的联络, 可通过日益发展的互联网进行。从而达到各有必要联系的系统之间的信息资源能够共享。
关于楼宇自控系统, "民用建筑电气设计规范" jgj/t16-92中对其提得较为明确, 就其功能来看, 几乎包括相当多的方面, 但其主要的目的在于:
1.确保建筑物(群)内环境舒适;
2.提高建筑物自身以及人员与设备的整体安全水平和灾害防御能力;
3.通过最佳控制节省消耗;
4.提供可靠的、经济的最佳能源供应方案, 进行节能管理;
5.使设备高效运行,减轻人员劳动强度;
6.不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料, 集中收集、整理, 作为设备管理 决策的依据,实现设备维护工作的自动化。
依据以上的应用功能, ba系统应划分为二个子系统, 它们是:
1.防火与保安子系统, 包括:
a.火灾报警与消防控制系统;
b.人员出入监视系统;
c.保安巡更系统;
d.防盗报警系统;
e.其它需要实现安全监控的系统 (如地震监视与报警, 煤气泄漏报警等等)。
2.设备运行管理与控制子系统包括:
a.采暖、通风与空气调节(hvac)系统;
b.给水 (含冷水、热水、饮用水) 与排水系统;
c.变配电与自备电源系统;
d.电力供应与照明控制;
e.其它一切需要监控的系统 (如电梯、广播、电缆电视等等)。
从技术角度来看, 这两类子系统的划分, 具有硬件设备资源的共享好, 便于整体的管理和维护 , 可以统筹在正常与异常情况下的设备控制方案,从而达到实现全面的集中监控。
这种系统的构成方式, 与国际上有些做法是相类似的。只不过我国的消防管理体制要求火灾自动报警系统应为一个独立的系统。但随着技术的发展, 逐渐在某些地方, 允许火灾自动报警系统向楼宇自控系统发送信号。既平时ba系统可以从火灾自动报警主机上获取其运行状态的各类信号。火灾时, 火灾自动报警系统可向楼宇系统发出信号, 这种单向性的信息流向, 反映的是我国消防部门管理的需要。例如某家国外著名的建筑设计事务所, 在我国承担的几项工程设计, 就是将楼宇自控系统和火灾自动报警系统的一些功能混合起来 ,并将应归到消防系统联动的消防设备, 纳入到楼宇自控系统中去控制。在实施过程中, 由于管理体制的要求, 不得不按国内的要求进行改动, 将消防的专用设备归到消防联动中。除消防之外的楼宇自控系统中的各项子系统, 则可实现小集成。
这种做法, 我们在北京的某项重点工程设计中, 就采取了将楼宇自控系统、闭路监视系统、防 盗报警系统、门禁系统进行了有机的集成, 或称之为联动, 以满足实际运行管理的需要。
在这项工程中, 有关子系统的联动关系, 可举某事件为例, 看其之间的相互关系和动作。例如 保安系统设置的闭路电视和防盗报警系统, 白天由于监视区域内人员来回走动 ,闭路监视系统处于 工作状态, 而防盗报警系统则处于撤防状态。由于此建筑属于业主自己使用, 人流相对在上班期间流动。当下班人员离开后, 防盗报警系统处于设防状态。考虑到夜间无人办公, 有些公共区域的照明由ba系统控制关闭, 留下少量的照明灯。一旦防盗报警的探测器探测到有人非法闯入, 立即将报警信号送至ba系统, 由ba系统控制开启相关区域的照明。同时,闭路监视系统立即进行跟踪监视,保安监控的录像机则进行实时录像。
另外, 对于大楼内设置的门禁系统, 也与消防报警系统进行联动, 当发生火灾报警并确认后, 有关的消防通道上的门禁也将被旁路, 使人员能够顺利地进行疏散, 保证了楼内人员的安全。 通过对工程设计的实践感觉到, 在设计中, 若要做到各子系统能有机地进行联动, 首先要求各子系统在通信协议上应该一致, 避免在集成过程中出现无法集成, 或是需要一些额外的设施方可集成, 给业主造成不必要的负担。 关于信息资源的一致性, 这不仅是对承包商提出要求, 而是对智能建筑系统的全过程提出要求。因为目前市场还未达到一个统一的规范, 所有的系统并不完全是由一家承包商来提供, 而各生产厂家的产品并不都是完全一致, 它们的通信协议也有所不同。就目前市场情况来看, 在确定产品时有这么几种情况:
一种是由系统集成商中标后, 由中标方统一考虑各子系统产品厂家。这种做法, 容易选择通信协议一致的产品, 能够较好地达到相关子系统之间的联动(或集成)。也就是在bms系统中, 各子系统之间信息资源容易达到共享。
第二种做法是由业主自行招标或确定各子系统的承包商,完后再由系统总包来负责。 这种做法, 业主往往片面地追求了价格, 而忽略了系统集成中所必须注意的问题, 即系统未达到统一的通信协议。有的系统不具备开放性, 由于先天不足, 给总包方带来了困难, 最终还是业主自身受到损失。为了能在bms下集中管理, 要达到各子系统之间资源共享,又须花费额外资金进行弥补。例如在设计阶段, 设计人员根据工程要求和特点合理进行子系统之间的集成,在集成过程中, 可以要求各子系统的通信协议应能符合tcp/ip协议。
在楼宇设备的控制中, 我们强调产品和系统的开放性, 目的也就是在于使产品能有信息资源的一致性。值得注意的一点是, 有许多产品供应商或承包商都称自己的产品或系统是开放的, 能与各家的产品进行通信, 将不同厂商的产品或系统集成在一个系统内, 并由主系统对其进行监视和控制。但必须注意, 并不是所有的产品都是完全开放的, 它们可能是由于通信协议的差异导致系统集成中的不尽人意, 或是需付出额外的软件编制费用, 修改接口界面。
例如有两家公司的产品均符合 bacnet 协议, 然而第一家公司的产品是 bacnet 9. 6kbms/tp, 第二家公司的产品是 bacnet 156kb arcnet, 当两家公司产品接进同一网络时, 则会因为传输速率的不同, 而出现互联方面的困难。所以并不是所有符合 bacnet 协议的产品都可互联, 我们还必须看这些产品的详细特征。
因此建议从规划设计开始, 就必须强调系统的开放性, 强调系统联网中的信息资源共享问题, 在以后施工、安装过程中, 均应有所要求, 前后一致, 满足要求。
鉴于智能建筑中目前存在的问题, 一是尚未有正式的设计标准, 同时也没有统一的验收标准, 具体要达到一个什么样的程度, 以什么标准来验收, 很难有一定论。因而造成了有些系统运行不正常的结果, 这在有些地方的调查中占有一定的比例。这同样是存在于设计和施工质量的问题。对于设计和施工中存在的问题, 大致有以下几点:
1.设计人员对此了解不深, 有的单位基本不设计智能化系统, 而是交给系统承包商。而系统承包商由于在商务谈判中费用较低, 因此在系统深化设计中, 对挡次、标准等有所降低, 控制点较少且不合理, 精度满足不了要求, 只求系统能运行起来。
2.设计ba系统不仅是电气专业弱电人员的事情, ba系统中, 占大头的是hvac, 这就要求必须与设备专业的人员密切配合, 包括承包商的深化设计等, 均应与设备专业人员密切配合。否则, 对原设计人员的设计思想, 控制要求等, 均不能做到切合实际, 而只能将系统运行起来, 达不到预期的目的。
3.施工问题, 质量达不到要求,目前国内的承包商, 由于经营方面的原因, 在工地现场施工人员中, 只有一部分是公司的员工, 大部分是临时或是合作的施工方, 许多人的素质不高, 野蛮施工的情况时有发生。
4.公司内部人员, 水平参差不齐, 可能某些人负责的工程较好, 而某些人则不行, 并不是人人都有高水平。
5.有的公司对某些出效益、有名利的工程能认真对待, 反之则有所折扣, 造成了有些大公司做不好小活。使有的业主产生畏难情绪, 是按什么为依据来确定承包商。
关键字：传感器，报警器
中图分类号: TU855文献标识码：A文章编号：T2012-08（01）9502
1防火自动报警系统的设计
1.1 火灾自动报警系统的构成
（1）火灾探测器分类：火灾探测器的种类很多，而且可以有多种分类方法。一般根据被测的火灾参数特征，响应被测火灾参数的方法和原理，敏感组件的种类及分布特征划分：感烟火灾探测器，感温火灾探测器，感光火灾探测器，可燃气体火灾探测器。
（2）火灾探测器的选用：根据火灾的特点选用探头时，应符合下述要求：①对火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很少或没有火焰辐射的，选用感烟探头；②对火灾发展迅速，产生大量热、烟和火焰辐射的，选用感烟探头、感温探头、火焰探头或它们的组合； ③对情况复杂或火灾形成特点不可预料的，可进行模拟实验，根据实验选用适宜的探头。
在不同高度的房间设置火灾探测器时见表1。
表1 不同高度适用不同类别的探测器
（3）探测器设计：本文选择集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202用作采集系统的敏感元件。
火灾中气体烟雾主要是CO2和CO。TGS202气体传感器能探测CO2，CO，甲烷、煤气等多种气体，它灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。当TGS202探测到CO2或CO时，传感器的内阻变小，VA迅速上升。选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到一定程度(如CO浓度达到0.06％)时，VA端获得适当的电压(设为3 V)。
1.2火灾报警控制器
火灾报警控制器就是自动报警系统的重要组成部分，它的先进性是现代建筑防火系统的重要标志。火灾报警控制器接收火灾探测器送来的火警信号，经过处理后认定火灾，发出火警信号。一方面启动火灾报警装置，发出声光报警等；另一方面启动灭火装置，用以驱动各种灭火设备，同时也启动联锁减灾系统，用以驱动各种减灾设备。
1.3火灾警报装置
声报警模块， 声报警电路在单片机P1口的控制下。声音信号由一简单的报警电路发出，P1.0接晶体管的基极输入端，当P1.0输出高电平1是，晶体管导通，蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫，当输出为低电平0时，晶体管截止，蜂鸣器停止发声。
光报警模块，由P1口的P1．4～P1．7分别控制4个发光二极管，予以光报警，如图1所示。P1．4～P1．7控制的灯依次为绿色(正常信号灯)、黄色(故障信号灯)、红色(异常信号灯)和红色(火灾信号灯)。当这些输出端输出低电平时，对应的信号灯便会发光报警。
图1光报警器
1.4电源
火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电采用蓄电池。系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与系统相关的消防控制设备等供电。
2系统的总体结构和软硬件件设计
2.1火灾报警系统（图2）
图2系统结构框图
2.2 报警器硬件设计
2.2.1 硬件组成
如图3所示的报警器硬件由温度烟雾信号采集模块、声光报警模块以及单片机与Modem通信模块组成。图中1，2，组成数据采集模块，3，4组成声光报警模块，5，6组成与Modem通信模块。其中，1为传感器(包括烟感和温感)，将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号； 2为A/D转换电路，完成将温度传感器和烟雾传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。声光报警模块由单片机和报警电路组成，由单片机控制实现不同的声光报警(异常报警、故障报警、火灾报警)功能。单片机与Modem通信模块由单片机、GM16C550串行端口扩展芯片和RS232电平转换电路组成，实现报警器经Modem与消防指挥中心的通信。
图3报警硬件组成
图3所示，中心控制系统采用了单片机AT89C51芯片，它包括一个8位的80C51微处理器，4个8位并行I/O端口P0-P3，每个端口即可以用作输入，也可以用做输出。具有5个中断源，两个中断优先级的中断控制系统等。芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器C1和C2通常取30pF左右，可稳定频率并对振荡器频率有微调作用.和其他为处理器一样，89C51单片机在启动时需要复位。本文选用手动复位。既指通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态。复位电路虽然简单，但作用非常重要。
A/D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809，电路如图4所示。温度、烟雾传感器的输出分别接到ADC0809的IN0和IN1。ADC0809的通道选择地址A，B，C分别由89C51的P0．0～P0．2经地址锁存器74LS373输出提供。由ALE锁存通道号地址后让ST有效,当P2.7=0时，与写信号WR共同选通ADC0809。图中ALE信号与ST信号连在一起，在WR信 号的上升沿写入地址信号，在其下降沿启动A/D转换。
EOC: 转换结束信号；
OE: 输出允许控制端；
ST: 启动信号；
ADDA-ADDC: 模拟开关地址.存入地址锁存器,ALE=0时地址被锁存；
ALE: 地址锁存信号.有低到高电平是,把三位地址信号送入通道号地址锁存器,并经译码器得到地址输出。
图4 主控电路
2.2.2单片机与Modem通信模块
当报警器监测到火灾信息后，除了在火灾现场产生声光报警信号外，还需要将火灾信息按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关人员，并迅速上报消防指挥中心，为此，系统设计了单片机与Modem通讯模块，该模块由单片机、MAX232芯片组成。
MAX232芯片是MAX公司生产的，包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA/TIA-232-E和V.28/V.24的通信接口。MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电平转换为RS-232C输出电平所需的正或负10V电压。尤其适用于没有±12V的单电源系统。MAX232的工作温度范围为0℃～70℃，MAX232I的工作温度范围为-40℃～85℃。其适应性强，而其价格适中，硬件接口简单，所以被广泛的使用。
3 报警器软件程序设计
监控程序流程图如图5所示。系统复位后，首先要进行初始化，包括对各个控制用寄存器的初始化、设置中断服务程序的入口地址、设置堆栈等。
图5 流程图
3.1数据采集子程序
【关键词】楼宇自控技术 设计 实施
随着人们环保意识的逐渐增强，和对节能减排的关注，楼宇自控技术在绿色建筑领域的地位越来越重要。如何保证楼宇自控技术的设计稳定与实施简便依旧是现代建筑领域发展的主要研究问题，本文将楼宇自控技术作为研究对象，对于现代建筑领域的发展具有一定的现实意义。
1 楼宇自控系统的特点和设计原则
1.1 楼宇自控系统的特点
1.1.1 涵盖内容广泛
楼宇的自控技术主要是针对建筑设备进行监控与管理，建筑物当中所具有的机电设备重新定义了楼宇自动技术的相应范围。现代机电设备在建筑当中应该包括水、电、暖通三大类。详细的划分为冷热源系统、空调系统、送排风系统、给排水系统、电梯系统、变配电系统以及公共照明系统。由此可见，楼宇自动系统涵盖内容具有广泛性特点。
1.1.2 关联技术复杂
在整个建筑的建设过程中，评价建筑物的智能化水平，需要考察这一建筑物当中的楼宇自控技术的应用效果，同时也是衡量楼宇自动技术发展的重要指标。楼宇自动系统的建设不仅需要对建筑设备进行检测以及管理，还需要满足高难度的控制要求。其中各种逻辑联动、互锁连锁以及PIO调节都使得楼宇自控系统技术难度高于其他系统，关联技术较为复杂。
1.1.3 多专业交叉
作为楼宇自控系统的设计以及施工人员，需要具备多方面的知识。建筑物的设计机电设备较多，基于总体上进行划分，可以分为水、电、暖通等三个类型。并且各大类当中涉及的子系统较多，想要完成一个楼宇自控系统的设计，需要保证具备专业化的知识储备。
1.2 楼宇自控系统的设计原则
楼宇自控系统的设计原则主要体现在以下几个方面的内容：
1.2.1 分散控制，集中管理
在进行建筑物的建设过程中，将自控系统分散在各楼层以及各设备当中，实现分散控制；为便于管理设置中央控制室，由中央控制室统一协调各个分散设备，保证了科学化的集中管理。
1.2.2 重视节能
在进行楼宇自控系统的设计过程中需要充分的考虑设备的节能性能，在减少损耗的同时，大大降低了管理成本。
1.2.3 设备的可靠性
自控系统设计的可靠性决定着自动系统的成功与否，保证设备长期稳定的安全运行至关重要。
1.2.4 适用性
在进行设计的过程中满足适用性需求，方便管理者对楼宇自控系统进行管理。
1.2.5 易操作与维护
系统的设计需要本着易于操作以及维护的基本原则，使得在进行具体操作过程中维护便捷，为实际应用提供便捷。
1.2.6 兼容性以及开放性原则
兼容性和开放性可以使得各个厂家的设备可以无缝的衔接在一起组成一个稳定的大系统。
1.2.7 高性价比原则
只有满足上述楼宇自控系统的设计原则，才能够在根本上推广以及使用楼宇自控系统。
2 楼宇自控系统的设计和实施
2.1 空调监控设计
空气处理装置是整合建筑设计过程中的重要组成部分，其中包括空气加热器、冷却器、加温器以及空气混合器等内容，由于上述的各项设备都需要通过固定的负荷进行选定，但由于在实际运行的过程中负荷并不能够得到控制，需要通过空调监控进行调节，满足空气参数的具体需求。在进行空调监控设计的过程中存在两个方面的内容：
2.1.1 空调机组
空调机组为集中空调系统，在运行的过程中使用一部分回风，为了人员的卫生条件，又必须采取一定新风进行保证。本设计当中的采用的设计方式主要为组合式以及吊顶式。
（1）其主要的检测内容为：回风温度以及湿度、机组运行状态、故障状态、手动自动状态以及过滤网报警系统。
（2）控制方案设计：按照实现的编制程序启动送风机；根据温度要求调解阀门开度；空调连锁运行；保证回风温度到达预定值要求；控制回风湿度达到设定值要求；如果出现消防报警，切断区域内所有运行的空调机组。
2.1.2 新风机组
新风机组主要是基于半集中式空调系统中来集中处理新风，新风在机组运行的内部进行过滤以及湿热的处理，将机组设置在各层空调机房内。其主要的监测点设置为：送风的温度以及湿度、机组运行状态、手动状态、自动状态、故障状态与过滤网故障报警。
2.2 冷热源监控设计
2.2.1 冷源监控设计
冷源监控监测点设计：保证冷源参数、回水温度、供回水压力、回水流量；水箱的高低水位、水泵运行状态、冷水机组运行状态、故障状态、手动状态以及自动状态等运行稳定。
冷源控制方案设计：
（1）针对于冷水机组进行数量方面的控制。
（2）冷水水泵台数控制。
（3）维持供水分水器以及回水器之间的压差恒定。
（4）保证冷源监控各部件之间的联锁控制。
（5）根据冷源需求设置水温。
（6）空调水泵轮流控制。
2.2.2 热源监控设计
热源监测点设计：对温度传感器以及水压传感器的控制、检测换热器出水温度、各锅炉水泵运行状况、故障状态、自动状态、手动状态、膨胀水箱水位、故障报警等内容进行监测。
热源控制方案设计：
（1）锅炉运行台数控制有效控制，按照实际需求进行调整。
（2）锅炉以及水泵联动方面的控制。
（3）故障控制。
（4）空调热水供水温度控制。
（5）空调热水联动方面的控制。
（6）明确具体的回水流量，决定热交换器的运行台数。
2.3 送排风监控设计
针对于送排风设计，需要保证排风设备的设计过程中包括送风机、排风机以及排烟风机。由于送排风的设计涉及到整个建筑的通风要求，在进行送排风的设计过程中应该重视以下几个方面的内容：
（1）根据送风地区的需求设定具体数值，在保证数值设置的同时开关送排风机。
（2）送排风机的启动或者关闭需要与电动风阀进行联动。
（3）处于火警状态下，能够实现排风机的高速运转，保证高速排烟。
（4）排烟风机在入口处，当温度超过一定限值时，保证自动关闭排烟防火阀。
2.4 照明监控设计
照明检测系统主要是针对建筑物当中的照明设备进行集中控制，保证对其工作状态以及节能效果进行及时的掌握，实现节能的目的。由于照明系统的控制目标较少，并且对艺术效果的要求较低，因此采用DDC控制。系统的主要检测对象是照明设备的开关状态、手动状态以及自动状态。根据具体的安装场所不同预先设定时间进行照明系统的控制，针对室外照明的具体照度控制照明开关。
2.5 Apogee系统设计
本次的设计主要的采取的平台为Apogee系统为平台，该系统充分的体现了分散控制与集中管理的思想，能够保证各个子系统在实际的运行过程中保证独立控制，使得整个系统的性能以及可靠性得到明显的提升。该系统在设计的过程中采用C/S架构，能够满足业主的需求。Apogee系统的管理平台设计主要采用高版本的Insight软件，具有对Apogee系统进行监控以及管理的功能。Apogee系统控制部分设计的过程中包含控制器、I/O模块、总线模块以及地址模块。Apogee系统控制器主要有PXC Modular，PXC Compact两种，针对其他模块进行选择的过程中需要重视具体应用效果以及标准要求，保证使得该楼宇自控系统的设计符合智能化建筑标准。
3 结论
总而言之，良好的楼宇自控系统的设计能够满足我国现代智能化建筑的根本要求。能够为建筑各方带来多方面的效益，在进行建筑物内设备有效控制的同时，大幅降低消耗，提升工作效率。只有具备专业的设计人才，才能够针对自控系统当中的各个子系统进行优化设计，充分发挥楼宇自控系统的作用。
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作者单位
【关键词】楼宇自控系统 设计与实施 分析研究
近年来，随着我国信息技术的发展，楼宇自控系统受到了我国建筑企业的广泛关注和高度重视，并且积极的将智能化的系统设计引入到楼宇的建筑中去，有效的提高了楼宇的运营效率。目前，楼宇智能化已经成为了我国建筑企业发展的大趋势，智能化楼宇也逐渐朝着高效化、智能化、标准化以及环保化的方向发展，极大的提高了建筑业的发展质量，对我国建筑企业的可持续健康发展有着重要的推动作用。
1 楼宇自控系统的特点
1.1 楼宇自控系统的涵盖内容广泛
楼宇自控系统主要指对相关建筑设备进行有效的管理和监控，并且将自动技术应用到了楼宇中所有的机电设备中去，全面实现了建筑物的智能化管理。楼宇中的机电设备主要包括暖气、水、电等三个部分，其中楼宇中的空调系统、给水系统、排水系统、供暖系统、电梯系统、排风系统、配电系统等各个方面都可运用自控系统技术，其涵盖的内容非常广泛。
1.2 楼宇自控系统的关联技术相对较复杂
在建筑物建设的整个过程中，楼宇自控系统技术的运行效果是衡量楼宇智能化水平的重要标准，同时也是观察楼宇自控系统技术发展的重要途径。在楼宇自控系统设计与实施中，不仅要对楼宇相关机电设备进行检测和管理，同时还要充分满足对楼宇的高难度控制要求。楼宇自控系统技术与其他系统的技术相比，其各种逻辑联动、PIO调节以及互锁连锁等都相对比较复杂。
1.3 楼宇自控系统的多专业交叉
楼宇自控系统设计和实施的相关工作人员，需要具备多种方面的专业知识，才能顺利完成楼宇等相关设备的安装工作。楼宇自控系统设计的相关机电设备较多，包括暖气、水、电等三大系统，并且它们还可以分为若干个子系统，所以要想高效完成楼宇自控系统设计和实施工作，就要保证相关工作人员全面的了解楼宇中所有的机电设备，同时还要具备多专业化的知识。
2 楼宇自控系统实施的方法
2.1 全面了解楼宇自控系统的设计理念
楼宇自控系统的设计和实施工作需要主办单位、施工单位、监管单位等多各单位共同完成，尤其是施工单位在施工过程中要全面了解楼宇自控系统的设计理念和思路，制定详细的施工工序和施工内容，保证楼宇自控系统的实施质量。此外，楼宇自控系统设计的内容主要包括设计说明、方案、平面图、系统原理等部分。所以施工人员要在全面理解这些设计内容的基础之上，对楼宇建筑的机电设备数量、范围、位置、功能等多方面进行分析，深入了解楼宇建筑自控系统的设计原理和功能。例如，以通暖设计为例，一层到三层的楼房区域的冷源是通过地下一楼冷冻机房中的250RT水冷螺杆式冷机组来提供，一般的冷冻水温在7～12℃之间；而热源则是设置在地下一楼的热水机房内，有一台热水机组来提供，一般热水温度在50～60℃之间；；第4层楼以上采用“新风机组和多联空调器”的综合模式。
2.2 保证技术交底到位，提升楼宇自控系统技术的施工工艺
楼宇自控系统的设计人员和技术人员应该对施工人员进行技术交底，注意要从楼宇自控系统项目的各个方面进行整体的交底，将楼宇自控系统的具体情况向施工人员进行详细的介绍。让施工工人了解每个机电设备应该怎么做，并且充分了解每个机电设备所要实现的功能。例如，楼宇自控系统的主要技术性能和技术指标等，硬件配置PIV，内存512MB，硬盘250GB；DVDROM驱动器的缓存内存为256KB，可以扩充大4MB的大小；显存为64MB；显示器为43.2cm分辨率约为1280×1024等等技术指标一定要详细。另外，还要全面提升楼宇自控系统的施工队伍的专业水平和综合素养，为楼宇自控系统的实施质量提供有力的保障。施工人员不仅要熟练掌握相关机电设备的专业知识，同时还要掌握多种品牌的楼宇自控系统安装的技术要点，例如，江森楼宇自控系统中传感器和执行器的安装，首先，温度传感器和湿度传感器的安装应该远离门、窗、出风口等位置；其次，并排安装传感器时，传感器的高度应该保持一致，高度差在1mm左右，注意同一区域内的高度差距不能大于5mm；最后，温度传感器和湿度传感器应该安装在便于调试和维修的地方。
2.3 做好楼宇自控系统的调试和完善工作
楼宇自控系统的调试主要分为单点调试和系统功能调试两个部分。首先，单点调试是对楼宇自控系统的各个施工位置进行单个具体的测试，检查每个控制的点位是否正确以及机电设备运行是否正常。这一阶段的调试工作是评价楼宇自控系统施工水平的重要标准，所以需要花费的时间和精力相对较大。其次，楼宇自控系统的整体功能调试需要在单点调试通过之后才能有效进行，并且需要对整个楼宇的机电设备、通信系统、联动系统等各个方面进行调试，观察楼宇自控系统的整体运行是否正常。例如，负荷计算公式，Q表示荷；K 表示常数；M 表示流量；T1表示回水总管温度；T2表示供水总管温度；计算公式为：Q =K×M×（T1-T2）。
2.4 做好楼宇自控系统的后续完善工作
在楼宇自控系统的整个施工程序完成之后，要对已经调试的自控系统进行试运检测，保证楼宇自控系统运行的完整性和安全性。同时，楼宇自控系统的运行过程中，及时听取业主的意见和想法，根据机电设备的实际情况进行适当的调整，尽量满足业主的需求。此外，还要安排专门的物业人员积极的参与到楼宇自控系统后期的运行和完善工作中去，进而实现项目的顺利交接。
3 结论
总而言之，楼宇自控系统受到了我国建筑企业的广泛应用，它不仅能够有效的提高楼宇的运行效率，同时还推动我国建筑物逐渐朝着高效化、智能化、标准化以及环保化的方向发展，对我国建筑企业的发展有着重要的意义。因此，在楼宇自控系统实施过程中，要让施工工人全面了解系统的设计理念，保证技术交底到位，并及时做好楼宇自控系统的调试和完善工作，保证楼宇自控系统的运行效率，进而促进我国建筑企业的可持续健康发展。
参考文献
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作者单位
关键词：楼宇自控；BACnet；广播技术；
Abstract: BACnet standard is currently building automation in the field of the openness of the unique form of international standard agreement, from the process of complete set, the building automatic control equipment of production manufacturer of recognition and favor. This paper gives a brief account of the BACnet concept, characteristics and layer type structure, and analyses the building automation network technology and application of the radio and the present and future, and hope to advance BACnet deeper and more extensive application and promotion of the intelligent building automatic control level play a positive role.
Keywords: building automation; BACnet; Radio technology;
中图分类号： TP273文献标识码：A 文章编号：
1BACnet协议概述
1.1BACnet简介
BACnet是楼宇自控（Buliding Automation Control network）的缩写，它是由美国制冷采暖协会（ASHRAE）于1995年6月制定完成并通过的开放式协议标准，其目的主要是为了使不同厂家生产的、不同功能和用途的楼宇自动化控制器能够相互通信和信息共享，进而使这些设备集成为具有竞争力的高效的自控系统，最终达到各种自动化控制器能够进行数据交换与相互操作控制目的。
并且这里所说的互相操作是指BACnet可以让安装于不同位置的楼宇自动控制系统设备之间通过数据交换从而达到信息共享和相互操作的目的，最终使之楼宇自控网的每一个设备进行相互的配合，实现自控网络的良好功能框架。
1.2BACnet的特点
BACnet是一种完全开放形式的协议标准，它本身与别的标准截然不同：首先是开放性。BACnet协议是实行全面开放的协议，几乎所有的楼宇自控设备方面的厂商会参考这种协议进行生产和开发这种互操作性质的产品，还不需利用专用的芯片，且因为这种兼容性和良好的开放性促使每一类的产品可以连接一个系统，很大程度上地达成了楼宇自控系统所要求的功能。
其次是这种体系结构有着极为较好的简洁特点。BACnet标准有着如同TCP／IP相同的网络层次极其清晰的一种体系结构，并且该楼宇自控系统的相关设备有着实时性较高、报文量小的性能特点，且简化了层次结构，让楼宇自控网络与这个协议更加的融洽、适配。最后则是其底层传输的链路的包容性。BACnet标准视为一种基于近年来主导特色的集中型数据传输的底层传输技术，它会大大地降低这种自控网络的使用和建立成本，且有着和TCP/IP网极尽相同的共享传输链路的作用。
1.3BACnet协议的层式结构
BACnet协议被视为极具开放性的一种计算机的局域网协议，它始终依据OSI模型的分层通讯的体系结构的概念。而且它是基于开放系统互联基本参考模型(Open System Interconnection/Basic Reference Model)所构建的，而这种OSI/RM作为ISO/OSI标准极具重要的标准之一，它是具有总体性和指导性的标准，并且在结构上OSI/RM可以分七层，它们依次是物理层、数据链路层、运输层、网络层和会话层、应用层等，且BACnet协议所利用的是物理层、数据链路层、网络层和应用层等四层，从而形成了BACnet的层式结构，具体如图1所示。
图1：BACnet层式结构和OSI／RM的对比
2基于BACnet协议的报文广播技术介绍
在国际设置的BACnet技术上，它的报文传播的技术一般有三种：首先是本地广播，其本地广播也可乘坐极为有限的广播地址，它所用到的是本地的局域网的MAC的广播地址，TCP/IP协议中规定，32bit均是1的IP地址用于本地的广播；二是远程广播，远程广播室将目标网络中的路由器作为报文广播的目的设备，把需要发送的报文发送给路由器，接着把此路由器当作远程网的报文发送的设备，并由所在的这种网络依据本地的广播形式实施广播的操作，在此类的报文广播行使中是利用路由器作为中间设备，因此其DNET域设置为零；三是全局广播，全局广播域远程广播有类似之处，它也是以目标网络中的路由器作为中间设备，不同之处在于这种报文广播的终极目标则是利用路由器把各种传输的信号远程发送到局域网的每个设备，并把DNET通常设定为FFF。假若是路由器接收来自具有全局的广播DENT这种网络的报文，则其路由器会把HopCount减1处理，在报文全局广播过程中，如果路由器转发计数值超过零值，路由器则会和整个网络的每个地址对应的MAC的地址把报文向除了本地网络以外的全部的直接形式的连接网络展开广播，一直到转发的记录值递减为0时，则停止发送，路由器将丢弃该报文而进入下一条报文的发送过程。
3基于互联网的BACnet网络广播技术应用
随着计算机的网络技术的发展和变革，使BACnet技术具备条件和当前的互联网技术进行连接，可以充分地运用互联网来控制全局的各项功能，来对楼宇自控系统达成全面的管理。值得提出和注意的是可以运用IP技术来建立这种BACnet网络，BACnet网络是基于IP网络层次上的，是被视为互联网的子网而存在的。在这种建立起来的BACnet网络之上，IP网络又作为BACnet网络的“局域网络”工作，IP技术应用雨每个不同的领域，BACnet标准定义了两种不同技术：BACnet和B/IP PAD(协议包封装/拆装设备)。
3.1BACnet/IP广播技术
BACnet的标准中还定义了一个极其具有灵活性、扩展性的一种通信交互协议，即BACnet/IP广播技术的协议，这种协议完全支持基于IP协议作为基础的BACnet设备，且依据IP帧的样式对BACnet报文进行发送及接收，这样会达成IP网络对BACnet报文实现有效快捷的广播，而且此协议的优点是支持IP网络上的每个位置或者节点随机的增减BACnet设备。在这种体系结构中，BACnet的标准重新定义一个微协议层即链路层，它是通过提供楼宇各系统之间的通信协议实现对对BACnt进行广播管理的过程，在这一过程中不断扩展其范围，BACnet/IP互联协议能够在在IP网络上有效地进行广播。
3.2B／IP PAD中的广播技术
B/IP协议可以实现BACnet网络中封装、拆装设备，在IP网络中传输信号是经过PAD（协议包封装／拆装设备）处理的，在传输结束时，经过封装IP协议胜利地达到终点，随之而然，PAD则会将IP协议包实施拆装，并且其中的BACnet协议包经过分离。需要注意的是在采用B/IP PAD技术时，远程广播则由进行广播的设备输出报文一直到网络中的PAD，并由它作为IP协议包，再通过互联网传送到PAD，这一点远程广播与传统的远程广播不一样。
3.3互连网之间的广播技术
从结构体系上来说，BACnet/IP网络和非BACnet/IP网络具有相似性，所以可以共用其应用层和网络层的，而达到BACnet/IP网络和非BACnet/IP网络在网络层的互连，并且这时的BACnet路由器是作为互连设备应用的，同时也可是说这两种网络之间的报文广播的实现就是依赖于BACnet路由器。
3.4BACnet／IP互连网络中的广播技术
互联网中是通过BBMO设备将BACnet/IP网络间的报文发送到远端BACnet/IP路由器上，接着由BACnet/IP路由器来转发至最终的BACnet/IP网络中的BBMD中，这时的广播报文则可以全面地在目标BACnet/IP网络中来全部实现广播。
4小结
关键字：楼宇自控系统；控制
中图分类号： TU984 文献标识码： A 文章编号：
1引言
本文以一工程实例介绍了组成智能大厦的一个子系统一楼宇自控系统，这个系统担负着对整座大厦内机电设备的集中监测与控制，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，从而提高了智能大厦的高水平的现代化管理和服务。
2系统结构
本系统包括两个可以互相通信的中央监控站，每个监控站上挂接两条控制总线(C-BUS)，每条总线各挂15个左右区域控制器。利用语音软件(Interactive Voice Response Software)可以实现电话远程控制，通立电话进入整个楼宇系统，监视并控现场的物理点。本系统的结构图如图1。
本系统共采用了58个数字式直接控制器(DDC)和2个开放式连接控制器。其中，大型模块式控带咪(监控点最多可达128点)21个，中型单元式控制器(监控点最多可达36点))37个。从整体结构可见系统分为四个部分:中央监控站、区域控制器、现场设备(图中没有画出)和通信网络。中央控制站是整个系统的最高层管理中心，用来监视、控制、数据处理和中央管理，即对来自分站的数据和报警信息进行实时监测，同时也向分站发送各种各样的控制信息，也可以对己有的数据进行打印，做各种报表，做数据的历史趋势曲线等;区域控制器即所谓分站，对下具有育删泣完成对现场电气设备的数据采集和控制，对上具有与中央控制站通过网络介质通信的功能:现场设备直接与控制器相连，它的数字和模拟信号直接接到控制器，从控制器输出的控}唁号也直接引至现.场设备;现场设备具有安全、可靠能满足实际要求的精确度的特点;通信线一般使用屏蔽或非屏蔽双绞线，在中央控制站一层使用TCP/IP协议，通信速率可达l OMbps，在分站一层使用RS485协议，通信速率可达1 Mbps。
3与第三方控制系统进行接口
一般而言，楼宇自控系统是对建筑物内的空调设备、照明配电设备、给排水设备和电梯设备等进行监视和控制，从而使大楼的物业管理更方便、更快捷，实现一定程度的智能化。现在很多商家都开发了相应的、各有特色的软件来实现这一目标，但对于每一套软件来说，它都有自己的侧重点和某方面的优势。因此对于用户来讲，可以自行选择并加以相互综合，集两套或两套以上系统软件的优点，从而使整个管理更有效。这样就势必带来了一个相互通信、交换信息的问题，即接口的实现。
笔者参与的楼宇自控系统是一大型楼宇自动化系统，该系统共有监控点3000多个。整套系统实现对生产中心内的新风机组、吊式风柜、风机盘管、空调机组、给排风机、照明配电设备及冷冻站的一部分参数进行监控。
该大楼有冷冻站两个，包括八台冷水机组。冷冻站内的冷水机组是由另一套第三方控制系统(Carrier)来进行监控的。该系统可以根据当时大厦内的温度高低来确定冷量需求，从而自动启停不同功率的冷水机组，并随时监视它们的各种运行参数。由于它监视所得到的参数只能从各个冷水机组上的分站显示屏观看，且不十分方便。如果短彭丈该系统的CCN Dataport将所有参数提供给楼宇自控系统，直接在中央监控站上浏览则会很有效，而控制仍由Carrier自动进行。接口原理如图2:
从图2可以看出，与Carrier控制系统相连的OpenLink控制器就相当于一个Excel 5000类型的控制器。它在C-Bus控制总线上也占用一个设备结点号(每条总线至多可以有30个设备结点)，并且它可支持多达768个数据点。
4电话远程控制
语音信息系统是在公用电话网上向用户提供存取语音信息的邮箱式服务系统，它是计算机技术和通信技术在通信领域里紧密结合的产物。当语音信息系统在智能建筑中使用时，可作为建筑物内用户专用的语音信息服务系统。它的目的是相应用户在任何时间任何地方使用电话，通过拨号和按键，对语音信息系统进行操作，从中存取、管理语音信息。语音信息技术与计算机技术和软件工程发展密切相关，系统中信息的不同类别、用户的不同需求、服务的不同侧重点以及管理模式等等，都可以通过丰富而复杂的软件设计得到实现。
语音系统允许用户通过电话拨号进入楼宇自控系统，对系统的设备进行监视和控制;也可以在数据点产生报警时，通过电话通知预先设定的用户，或澎丈交换机来传呼相应的传呼机，传呼机可以是中文BP机和数字BP机，只要添加相应的设备如Modem就可以了。当用户拨打分配给该电话遥控系统的电话号码并接通后，会听到欢迎进入电话遥控系统的提示，用户输入帐号加两个“*”即可。其后，用户的操作可以完全按照该系统给出的语音提示进行。退回主菜单可以按，’#”键。帐号不同，用户级别可能不同，可以选择的菜单也不同。具体步骤如图3:
从上图可以看出，通过点菜单可以进行很多功能，利用这些功能可以对整个楼宇自控系统的所有数据输出点进行监视和控制。也就是说通过电话控制各数据输出点和通过运用上位机、键盘控制数据输出点效果是等价的。
实现电话远程控制，需要添加的硬件设备为语音接口长，它插在上位监控站的ISA槽上，每块语音接口卡带有四个电话接口，也就是说允许四部电话同时访问。首先必须正确设置语音板。语音板上有几个影践，它们是JPI、JPS、JP6、JP7、 SWl。1P7用来设置语音板的数量，如果系统只用了一块语音板则要跳上。JP1用来设置接口卡的IRQ值，允许的值为2，3,4，5，7，9，缺省的跳线在IRQ9，如果其它外设已经占用，则改变到一个空余的IRQ值，如果有一块以上的语音板，它们使用相同的IRQ值。JP5和JP6用来设置I/O地址中的基地址。两个组合起来可以设置四种基地址:D000，A000，B000，C000，其中D000是缺省设置。SW是用来设置偏移地址，共有四个DIP开关，可以设置八个偏移地址:0000,2000，4000，6000，8000，A000. C000，EOOO。所以结合起来就可以设置32种I\O地址。注意在设置IRQ和I\O地址时，不能与其它设备冲突。
上位监控站运行语音软件IVR(Interactive Voice Response)之前，应先在软件中进行编辑和修改工作。它包括两个方面:语音菜单的录制和各种系统特性表的编制。
在菜单方面，首先要录制好每个语音提示，并存放在系统规定的目录下。然后根据具体需要组织上卜文提示，包括欢迎提示、菜单的层层进入、有关的帮助以及它们之间的顺序如何等等。数据点表的编制主要是根据在系统中点的位号进行命名相对应的数据点名字;选择相应的楼层号(三个数字)、区域号(三个数字)和设备号(三个数字)，即地理位置，这是最关键的，因为当系统进行数据点查找的时候，就是依次根据楼层号、区域号、设备号来进行的，所以每一个数据点的地理位置都必须不同。数据点还有对应的描述、语音代码、缺省值、产生报警时的电话组、可以访问该点的用户以及该点的任务安排等。
系统特性表包括系统用户表、语音代码表、电话列表等。系统用户分为三种:系统管理员、可录音用户、一般用户，其中系统管理员可以定义其它用户、录制语音提示、编辑系统数据库等，也就是说他拥有系统所有的权限;而可录音用户可以录制系统语音提示以及系统管理员分配给他的数据点一般用户只能控制系统管理员分配给他的数据点。语音代码表为地理位置描述或者数据点的描述等。电话列表为当系统产生报警后系统将自动呼出至的电话或传呼机列表。完成了硬件和软件方面的设置之后，电话遥控系统便可以正常工作了。这样，系统管理员可以随时随地通过一部双音频电话控制整个楼宇自控系统。
5 结论
楼宇自控系统是建筑智能化的重要组成，今后会有很大的发展前景。
参考文献
[1]徐超汗，徐智能编著.智能大厦楼宇自动化系统设计方法.科学技术文献出版社，1998年.