楼宇控制系统范文
时间：2023-03-16 13:18:45
导语：如何才能写好一篇楼宇控制系统，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：智能楼宇；门禁控制；iButton；单片机
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）25-5700-03
1 概述
近年来，不法分子利用对各种假证非法进入企业、住宅和写字楼进行盗窃等违法行为，为了保障人生和财产安全，非常有必要在楼宇的出入通道进行管制，对进出人员登记进行严格把关[1-3]。针对目前智能楼宇安全防范的要求，该文采用具有独特的64位二进制序列号的信息载体iButton作为身份识别手段设计了一套门禁控制系统，对智能楼宇的出入口通道进行管控，能够给楼宇的安全管理提供保证。
2 硬件设计
门禁控制系统的总体结构框图如图1所示，其主要由电源、单片机、身份识别模块、时钟模块、数据存储模块、显示模块和电控锁继电器控制模块组成，系统单片机选用常见的51系列，并可通过具体按键实现设定时间和多用户管理功能。
身份识别模块是门禁系统的核心，起到对通行人员的身份进行识别的作用，实现身份识别的方式和种类很多，目前常用有卡证类、密码类、生物识别类以及复合类等，相比而言，具有坚固不锈钢外壳的接触式智能化信息载体iButton既具有非接触式IC卡的易操作性，又具有接触式IC卡的廉价性，是当前用于身份识别性价比较优的载体。因此，该文选用iButton系列中的DS1990为身份信息存储介质，它采用采用单线协议通讯，通过瞬间碰触完成数据读写，整个器件接口只有1根数据线和1根地线，既传输时钟信号又传输数据，并还提供寄生电源，具有节省I/O端口资源、结构简单的优点，而且还具有抗撞击、耐腐蚀、抗电磁干扰、防折叠、防爆、防潮、防煤尘、唯一的64位光刻序列号、使用温度范围宽（-40～+85℃）且便于携带等特点，存储于其中的数据信息具有相当高的安全可靠性，提高了智能楼宇门禁控制系统的性能，成本低廉且便于维护使用[4]。DS1990与单片机的接口电路如图2所示，其中，P3.2连接DS1990的数据线，并外接一个5.1K的上拉电阻来提高输出电平。
记录人员的进出时间是门禁控制系统的一项重要功能，采用单片机通过中断和软件编程实现的实时时钟的精度较差，因此本系统选用串行时钟芯片DS1302设计实时时钟，该芯片工作的电路简单，仅需三根线就可以和单片机通信，可以提供年到秒的时间信息[5]。时钟芯片DS1302的串行接口和单片机的连接如图3所示，复位端RST和P0.0相连，高电平时允许I/O端进行数据传输，低电平时I/O端呈高阻状态；数据输入/输出引脚I/O和P0.1相连，P0.2接SCLK，用来模拟同步时钟脉冲；此外是DS1302工作的电路，主要包括32.768kHz外接晶振和备用电池电路。
由于系统要求能将多用户的iButton卡信息和进出时间保存起来，系统采用E2PROM（AT24C02）存储记录，该器件具有内含256×8位存储空间、具有工作电压宽（2.5～5.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10 ms）、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点[6]。AT24C02采用了I2C总线接口，能够方便地与单片机连接，占用很少的I/O口线。在本系统中，与单片机的接口电路如图4所示。单片机的P0.3口接AT24C02的SDA，作为串行数据的输入出端口；P0.4口为24C02提供串行时钟信号。由于时钟引脚SCL和数据引脚SDA在作为输出引脚时是开漏极结构，为了提高电压电平，设计中P0已接了一个5.1K排阻。
为了实时显示系统当前的工作状态，如待机显示时间、当出入时显示对应的标识名、提示和错误信息等，系统需具备显示功能。液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在低功耗应用系统中应用广泛[7]。字符型液晶显示模块LCD1602可以显示两行，每行16个字符，采用+5V电源供电，电路配置简单，具有很高的性价比，因此选用LCD1602来实现显示功能。液晶显示模块和单片机的接口主要包括数据/指令选择端RS、读写信号线R/W、使能信号E控制线和数据线DB0 ～DB7，本系统中单片机采用直接驱动方式，和液晶模块的电路连接如图5所示。
3 软件设计
单片机软件是实现门禁控制系统功能的保证。系统要求开机时可读取系统时间或设定时间，并由显示模块显示。正常工作时，系统首先读取iButton的身份信息并判断是否合法，如果不合法，则显示错误的用户信息并且继电器不工作，蜂鸣器发出无效提示音；如果判断为合法用户，则把信息和时间保存到系统中同时继电器工作（开门），蜂鸣器发出有效提示音。软件采用单片机C语言模块化设计，首先初始化单片机、液晶显示模块，然后读取并显示系统的时间，软件主要由身份识别模块、时钟模块、存储模块和液晶显示模块等组成，下文介绍模块的设计思路。
3.1 身份识别模块
身份识别模块读写功能的软件设计主要解决iButton与单片机的数据交换和读写基本操作的实现问题。正常工作时，单片机循环扫描DS1990，检测是否存在，首先发出一个“复位”脉冲，启动总线，延时500us后，通过检测应答脉冲，查询是否在线，如果在线，并写入读ROM命令（0x33），然后从DS1990读入8个字节的数据（即64位序列号），并保存到缓冲区，读取后再判断读入的序列号是否有效，如有效，则进一步访问序列号存储区，将读入的序列号和存储区中的序列号进行比对，过程如下：首先读取外存中存储的序列号个数，再逐个读取保存在外存中的序列号并进行比较，如果相等，则调用显示函数，显示“Welcome”和“卡号”，并控制电锁继电器开门，如果未找到，显示“Unregistered”。
3.2 时钟模块
时钟模块DS1302的操作软件设计就是对其具有特定地址的内部寄存器进行读写操作。首先通过模拟SPI设计写一个字节到DS1302和从DS1302读取一个字节的驱动函数，即通过单片机程序制造上升沿和字节右移一位来逐位传送一个字节，需要注意的是DS1302 的数据和地址都是从最低位开始传输的；在上述基础上，通过调用写入字节和读取字节函数分别实现向指定地址写数据和从指定地址读取数据，在设计这两个功能函数时，需要保证在读写期间复位引脚为高，再依次传输命令字确定要读取或写入的时间/日历地址，然后读取或修改时间/日历数据，最后根据本系统的要求分别设计设置初始时间和读取DS1302当前时间的函数，供主程序调用。
3.3 存储模块
存储模块为系统的运行保存已授权iButton的序列号和出入的时间，所以必须设计可靠的存储器读写软件，单片机通过模拟I2C实现读写存储芯片AT24C02，主要包括开始位、停止位和应答位的编程。根据AT24C02的时序[6]，表示“开始位”的函数编写顺序依次为：SCL拉为高电平，SDA由高电平变为低电平；表示“停止位”的函数编写顺序依次为：SCL拉为高电平，SDA由低电平变为高电平；需要注意的是上述过程需要一定的建立时间，在程序编写时要加入延时函数。“应答位”则是通过先将SDA拉高、再查询SDA的状态来实现的，通常在传送一个字节数据后调用，在此基础上根据读取和写入数据格式设计字节写操作和读操作函数。
3.4 液晶显示模块
门禁控制系统的设计要求在没有访问者时液晶显示模块显示当前时间，如果有人员进出或设置操作时，显示使用和管理信息、操作提示信息。显示模块的单片机软件即通过读写命令控制液晶显示器的基本配置和字符显示，主要包括写指令数据到LCD、设定显示位置和写显示数据到LCD，该部分的设计方法文献[7-8]有详细介绍，该文不再赘述。
4 结论
样机试运行表明，该文设计的智能楼宇门禁控制系统，电路简单，使用方便，可靠性高、系统维护方便、适用范围广且价格低廉，可用于学生宿舍、停车场、仓库等场合。
参考文献：
[1] 金鑫. 基于单片机控制的门禁系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术， 2010，6（6）：1480-1481.
[2] 张洁， 刘苹， 冉会中. 智能门禁控制器的设计与实现[J]. 现代电子技术， 2012，35（14）：14-15.
[3] 朱正伟， 顾浩. 基于AVR单片机的多功能门禁控制器的设计与实现[J].常州大学学报（自然科学版），2012， 24（4）：58-62.
[4] 李琳琳， 周伟， 邓黎黎. 基于DS1990A的智能巡更系统[J]. 兵工自动化，2008，27（5）：61-63.
[5] 冯大捷. 基于DS1302电子时钟的设计[J]. 科技视界， 2012（2）：118-120.
[6] 卢旭锦. 基于Keil C的AT24C02串行E2PROM的编程[J]. 现代电子技术， 2007（8）：154-157.
篇2
【关键词】智能建筑楼宇；自动控制系统
智能建筑楼宇的自控系统采用了计算机技术、传感技术、通讯技术、自动控制技术、网络技术、电子技术以及多媒体技术等，并且以节能、简洁、环保、实用、高效为目的，来最大程度满足客户的个性化需求。
1.智能建筑的产生以及发展
世界上公认的第一幢智能建筑是在1984年美国哈特福市的一座金融大厦改造成的。大厦内的建筑都实现了自动化的综合管理，配有电梯系统、防火设备、计算机局域网络系统和空调设备等，为人们提供了安全舒适的、高质量的、全面的综合服务功能。我国的智能建筑兴起于80年代后期，接着就在全国范围内快速发展。北京的发展大厦是我国智能建筑的雏形，紧接着建成了上海金贸大厦、深圳帝王大厦、南京金鹰国际商城等一大批智能程度较高的大厦。现如今，智能大厦已经成为智能化城市和国际信息高速公路的网络节点。
智能建筑是在一般的建筑基础上，配置能够实现智能化各种功能的若干种设施，组合成智能建筑系统，让建筑实现智能化的服务。智能化建筑最突出的特点就是它的智能化。它采用多元信息传输、管理、监控及一体化集成等一系列的高新技术，实现资源、任务和信息的高度共享，达到高效、经济的目标。
建筑楼宇自动化系统经典的体现了智能大厦的集成特点。智能大厦的内部含有大量但分散的给排水、空调、电梯、自动扶梯、照明、电力和防火等设备，需要通过各个子系统实现监控、测量和自动控制。各个子系统间可以互通信息，同时也可以独立工作。各个子系统通过中央控制机实现最优控制和管理，来提高整座大厦的系统运行的安全性和可靠性。
2.智能楼宇技术的应用现状
建筑楼宇的智能系统中要同时有电、暖、水、结构、建筑五大系统来共同工作。建筑楼宇的智能化系统在其中起着极其重要的作用。它充当纽带把各个部分有机联合起来来共同服务。以建筑作为基础，系统中要有智能楼宇的安防监控、综合布线、给排水和楼宇智能办公系统。需要通过系统集成技术来把所有的子系统进行有机结合，来为用户提供一个便捷、安全的生活环境。
现如今，全球的建筑智能楼宇技术发展的十分快速，人们已经足够意识到这种发展在生活中的重要性。从学校到宿舍楼、从工厂到办公室、从居家到单位智能楼宇技术的应用到处可见。人们引入建筑智能楼宇控制系统，为人们提供了生活和工作的便利性，还有效减少了能源的损耗，以最大效率的来节能减排。由于建筑采用了多种先进的楼宇自控系统，所以在系统的使用和维护方面都有很多的选择方式。比如使用太阳能照明灯、自动空调控制系统、WIFI网络环境、太阳能热水器设备等。
3.建筑楼宇的智能控制系统
3.1楼宇控制系统的组成及功能
智能建筑之所以能够称为“智能”，主要是由于它将很多的人工智能都通过自动控制系统来实现。智能建筑楼宇控制系统一般由以下几部分组成：电梯控制系统、给排水控制系统、空气调节控制系统、电力与照明控制系统、安全防范控制系统、消防控制系统以及综合布线系统。
智能建筑的电梯运行控制一般要采用变压变频调速、交流调压调速方式，要提高传统的运行控制性能，还要有效体现逻辑控制的智能性。
给排水系统一般包括生活排水系统、生活给水系统以及消防系统。排水系统主要的任务包括排水泵启停控制、集水坑水位检测、排水泵的故障报警和水流状态监测。给水系统的控制大多采用气压给水方式、水泵直接给水方式以及高位水箱给水方式。
空气调节控制系统一般包会包括空气加湿设备、空气减湿冷却设备以及空气加热设备。调节系统的安装大多采用种中央空调和局部空调的方式。空气调节控制系统的任务是对公共建筑物和房间内的空气的状态参数进行调节，为人们提供一个湿度、温度都适宜的生活和工作环境。
智能建筑对照明和电力系统的控制一般包括对各种电气设备的检修保养、对配电系统运行参数的及时检测、照明系统的监控、对建筑物内用电量的管理和自动统计、对应急照明的启停控制等。
安全防范控制系统大多包括对讲系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统以及出入口监控系统等。
消防控制系统一般由火灾自动报警系统、火灾报警系统、消防联动控制系统、火灾探测器、消防专用电话系统以及消防广播系统等组成。
综合布线系统不仅能使数据设备、图像设备、语音设备与交换设备，其他信息系统彼此相连，还能使这些设备与外部的通讯网络连接。综合布线系统大多数采用模块化、星型拓扑设计。
3.2智能建筑控制系统的结构构成
自动控制，就是指在没有人员直接参与的情况下，通过控制器来使设备自动按照预定好的规律运行。智能建筑的每一层的分系统都是采用自动控制的技术来进行监测、控制。毋庸置疑，计算机已经成为了自动控制技术重要的核心。
计算机的控制系统的工作原理有三个步骤，如下所示：（1）实时数据采集，就是对来自测量的变送装置的被控值得的瞬时值来进行检测与输入。（2）实时控制决策。就是对收集到的被控量与给定量进行加法的运算，它的运算结果作为控制器需要进行调整的方向和数量值的输入。（3）实时控制输出。依据控制的决策，适时对执行机构发出控制的信号，完成控制的任务。
随着自动控制技术的快速发展，智能建筑控制领域越来越重视集成的概念，智能建筑的控制系统中使用的最多的就是现场总线控制系统和分散的控制系统。
4.楼宇自控系统的设计方案----冷冻站系统的监控
需要进行监控的冷冻站系统设备包括冷却水循环泵、冷冻水循环泵、自动补水泵、冷水机组、冷却塔以及电动蝶阀等。监控的内容如下：
①依据之前安排好的工作以及节假日的时间表，定时启停冷水组以及有关设备，来完成各设备的顺序启动和暂停。启动顺序：首先是冷却塔风机、然后是冷却水泵和冷冻水泵，最后是冷水机。停止的顺序与启动顺序是完全相反的。
②测量冷却水和冷冻水的供回水温度。
③实时监测冷水的总供回水的压力差，适当调节旁通阀门的开度，来保证稳定冷冻水的供回水压差。
④监测各水泵、冷却塔风机以及冷水机的运行状态、手动＼自动状态以及故障报警，并且记录她们的运行时间。
⑤实时监测冷冻水的供水流量。
5小结
中国西部大开发、加入WTO、世博会申请成功、申奥成功，尤其是数字城市的迅猛发展，都促使我国的智能建筑市场快速发展。随着数字化城市的快速发展，城市的公用信息平台的形成对建筑的信息化和智能化的要求也不断增多，长房、商用、办公和居住等多种建筑形成的数字化园区、数字化街区以及数字化建筑群不断涌现，导致智能建筑由单体向智能化建筑群发展。
【参考文献】
[1] 周宝赏.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].城市建设理论研究，2013（24）：27-28.
[2] 陈宏.智能建筑楼宇自动化控制系统的探讨[J].城市建设，2010（13）：6-7.
篇3
【关键词】楼宇自动化；智能建筑；LonWorks；OPC
现代智能建筑节能减排方面首先考虑的就是节能系统和各子系统之间的联动控制，其中中央空调系统和新风系统是建筑物内的耗能大户，提高冷热源系统的运行效率将对建筑物降低能耗产生积极的推动作用。本文意在根据建筑物节能系统的基本设计基础上，对该系统与其他系统的联动加以优化，即各子系统的集成做探讨。
一、楼宇自动化系统
智能建筑是计算机和信息处理等技术与建筑艺术的有机结合，综合性智能建筑由三大基本要素构成，即3A系统：楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CNS）和办公自动化系统（OAS）。结合西安某综合办公楼的实际情况，本案BAS应包括以下几部分：冷热源系统的监控；空调新风机组的监控；通风设备的监控；给、排水系统的监控；供配电设备的监控以及电梯系统的监视等。
BAS系统由中央控制站、区域控制器、现场控制器和通信网络四部分组成，各部分相互配合形成对楼宇设备全方位的监测、控制和优化处理。具体功能如下：
1、现场数据采集点的监视、检测，数据的记录和保存，并提供相关报告；
2、现场调控点的优化控制，通过数学建模，计算出合适的设备控制运行参数。
3、具有自适应控制、模糊控制等，可以实现高级控制能力；
4、开放的网络系统，各厂商的设备可通过联网接入系统。
二、冷热源系统的节能原理
空调系统、新风系统是冷热源系统的主要负载。通过采集参数值并经模糊运算，在空调负荷发生变化时，及时调节冷水机组、各水泵和冷却塔风机的工作参数，改变冷却水流量，调整冷却塔风机风量，确保冷水机组处于最佳状态，供回水温度处于设定值，保证主机始终处于高转换效率的运行状态。
冷热源系统控制的关键在于屮央控制器内设立模糊控制模型和模糊运算法则，形成智能联合模糊控制。通过采集影响冷水机组运行的各种参数，经模糊运算，获取控制参数，并将其送到冷水机组、冷（温）水控制子系统、冷却水控制子系统、冷却塔风机控制子系统。这些子系统根据控制参数的变化，利用变频控制技术，调整空调系统循环水的流量和温度，适配系统在全负荷、部分负荷状况下均处于最佳运行状态，达到节能的目的。
模糊控制即是在整个系统控制过程中，采用由模糊数学语言描述的控制规则操纵系统工作的控制方式。它根据系统的误差信号等决定控制器的参数，并可以跟踪受控参数的变化，始终使被控系统处于最佳运行状态，对各种非线性系统及时变性系统都 能提供最佳的决策。在实际应用中，通过建立优化模糊控制模型，整个系统稳定性较好，通过准确调节流量的方法实现节能，水泵以及冷却塔等平均节能可达50%左右。
三、楼宇集成系统
楼宇自动化集成系统的核心内容是在各功能子系统相对完善的基础上开展系统集成，将各子系统通过中央监控系统联动运转，从而达到最高效率的状态。在实际操作过程中，由于各功能子系统软件开发都具有独特背景，虽然属于专业化管理通用平台软件，但是都不能较好地满足集成平台软件统一监控、联动、高效的要求。使用统一的通信协议实现系统集成，这种方式效率最{，但目前很难实现。目前传统解决不同厂家产品互连问题主要通过采用硬件网关进行协议转换、开发自身网关局域网互联等方法解决，但是上述方法对资金和技术方面均有较高的要求。近几年，在系统下层基于LonWorks技术，将楼宇自动化的各个设备通过Lon总线连接起来进行通信；在上层基于0PC技术，通过OPC接口将不同的弱电系统集成在同一个平台上的新型方法正在逐步普及。
1、 LonWorks和OPC技术
Lon Works技术是一种现场总线技术，Lon的意思为局部操作网络，具有现场总线技术的全部特点，它构筑了一个完整、可互操作的控制系统解决方案。LonWorks分布式测控网络技术高度执行了“分散控制、集中管理”的控制理念，有效地解决了集散控制系统的相互通信问题。
OPC标准以微软公司的OLE技术为基础，它的制定是通过提供一套标准的OLE/COM接口完成的，OPC标准为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了有效的联通渠道。
2、基于LonWorks和OPC技术的集成
在该综合办公楼项目中需要集成的系统有BAS、安全防范系统、消防报警系统、闭路监控系统、停车场管理系统、电梯系统等。基于Lon Works技术和OPC技术的集成如下图所示。
本设计方案优势主要体现在以下几方面：
（1）直接互联性。不同品牌、功能的DDC组成统一的控制网络协同工作。
（2）自主通信。多个小规模DDC分布布置、共同运行，可完全替代单CPU多I/O点的中大型DDC。
（3）系统反映速度。在合理配置网络设备和选择合理网络结构的前提下，LonWoks系统的反映速度和数据传输效率都较高。
本系统采用OPC技术，可以从网络节点上获得数据，允许客户程序从不同的OPC服务器存取数据。其核心基础是微软公司在PC机中采用的OLE/COM组件技术。本系统将这一技术引入控制系统，使OPC成为各个子系统与楼宇管理系统之间的有效联接工具，相互之间的数据交换得以简捷化和标准化，整个系统的稳定性和工作效率都得到了有效的提高。
四、结束语
该系统在西安某综合办公楼的试运行阶段运转正常，达到了预期的节能和联动控制目标。充分说明了在系统下层基于Lon Works技术，在上层基于0PC技术的系统集成方法在冷热源控制系统中是可行的。在楼宇自动化系统内，在各子系统内部或是子系统间的集成，借助综合布线技术，可以极大的减少布线工作量，且提高系统的稳定性和运转效率。
【参考文献】
[1]阳先惠.现场总线技术及其应市[M]北京：清华大学出版2001.
篇4
关键词：楼宇设备控制系统智能建筑
1楼宇设备控制系统简介
随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长，智能建筑应运而生。智能建筑通常包含三大基本要素，即楼宇设备控制系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)，使建筑物能够提供一个合理、高效、舒适、安全、方便的生活和工作环境。
楼宇设备控制系统也被称为楼宇自动化(BAS)控制系统，是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇设备控制系统就是对大厦内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理，如空调制冷系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯、消防、安全防范系统等；通过对各个子系统进行监控、控制、信息记录，实现分散节能控制和集中科学管理，为建筑物用户提供良好的工作环境，为建筑物的管理者提供方便的管理手段，从而减少建筑物的能耗并降低管理成本。楼宇设备控制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。
楼宇设备自控系统是建筑物中的冷热源系统、空调通风系统、风机盘系统、电梯系统、给排水系统等系统自控部分的一个集成统称。系统主要通过运行状态监控与故障监测，对建筑物内各类设备进行高效率的管理与控制，在提供最佳舒适环境、现代化管理模式的同时，大大降低能量消耗，因此广泛应用于办公、宾馆、医院、商场等建筑中。
2 楼宇设备控制系统的功能结构及相应配置
2.1楼宇设备控制系统的主要功能
楼宇设备控制系统的主要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能量管理 各类参数超限时，进行声光报警。
2.2楼宇设备控制系统的硬软件的配置
1.楼宇设备控制系统的硬件主要由下列几部分组成：
（1）建筑物监视系统：提供一个window 环境下的人机接口界面，为工程师提供应用程序的编制平台，为操作人员提供直观和快捷的操作界面。中央管理机实现对各个系统的集中监测、管理与最优控制。
（2）建筑物控制系统：对所需的模拟量输入/输出（AI/AO）和数字量输入/输出（DI/DO）进行现场监视和控制。
2.楼宇设备控制系统软件的配置有：
（1）身份鉴别软件：只有操作员身份密码，才能行使操作员职责范围内的指令。
（2）常规记录软件：负责常规记录资料的处理、显示、打印。
（3）节能控制软件：根据室外的温度相对湿度，充分发挥自然潜力，控制空调系统的运行、节约能源。
（4）运行时间累计、维修记录软件：在设备累计运行时间超过设定值时，进行报警，这是供预防性维修保养用的。
2.3楼宇设备控制系统的结构
楼宇设备控制系统主要是对建筑物内的各种机电设备的启停、运行状态、安全状态、能源消耗状况等进行综合监控、控制和管理，达到设备深化运行、高效节能的目的。
系统结构：集中管理，分散控制，中央计算机工作站是实现集中管理功能，现场控制器实现分散控制功能，个别现场控制器故障不影响系统的正常运行。具备远程传输和管理功能，预留扩展接口。
新风机组监控：新风机组启停、运行状态监控。
送排风机监控：监控每台送排风机的运行状态，控制中心也可远程启闭送排风机。
给排水系统监控：泵排污水池和集水井监控最高液位，超过警戒水位时报警至控制中心，自排污水池和集水井监测最高液位并报警至控制中心，监测供水管道的不利点压力，监测水箱液位，监测消防水池液位。
照明监控：对景观照明和泛光照明设计光敏及定时控制，对车库照明、楼梯间照明和走廊照明（大堂照明除外）设计定时控制，控制中心可远程控制。
电梯系统监控：监控每台电梯的运行状态（包括消防电梯），控制中心可远程控制所有电梯强制运行至底层（需要电梯招标时提出接口要求）。
2.4 与消防报警系统的联动
在楼宇智能化中，消防报警系统是一个独立的系统，与楼宇设备控制系统有着联动的关系，在发生火情时，消防报警系统动作并向楼宇设备控制系统发送联动信号，启动相应的设备，两者是通过电器联动的，一般采用烟感和温感探测双路报警，特殊的也有用红外、可燃气体、紫外探测器的，由双路报警接到主机，当双路报警时，信号传送到主机，警铃、声光报警器开始报警，通知人员撤离，同时主机输出信号切断非消防电源，如给防护区供电的强电和弱电，同时联动防火门等设备，在报警发出后30秒后，主机给启动装置发出信号，启动气体喷放。
3 需要注意的几个问题
1、材料、设备进场检验时，要对品种、型号、规格、产地和数量等详细检查并与设计要求进行对比，检查包装和密封、随机的技术文件等。
2、系统管线敷设满足规范要求，电气性能良好，满足系统安全运行的需要。
3、系统检测时应对重点部位重点关注，做好记录。
4、完工后做好成品保护。
5、整理好全过程技术资料，移交建设单位。
6、施工单位保存好施工、调试、检测、试运行资料和记录，为维保工作做好准备。
参考文献：
[1]. 沈晔， 《楼宇自动化技术与工程》(普通高等教育智能建筑规划教材)， 机械工业出版社社，2005.
篇5
[关键词]智能建筑；楼宇自动化；环境舒适度；未来趋势
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0197-01
智能建筑是将高科技与建筑美学融合的产物，楼宇自动化控制系统作为智能建筑的重要组成部分之一，在智能建筑日常的运行中发挥了重要的作用。楼宇自动化控制系统不但可以控制设备的启动与关闭还能定期提供设备的运行报告，保证了设备的运行。为保证楼宇自动化系统的稳定性，建筑学专家还需要结合目前科技进行研究。
一、楼宇自动化系统的基本功能及应用
（一）空调系统
中央空调系统在智能建筑物中主要作用就是保持环境的舒适度，但是它的耗能巨大，所以在楼宇自动化系统中必须减少中央空调系统的耗能。
为保证建筑物内的各个区域都能够享受提高空气的处理的服务，这就要求空气中的温度与湿度都要保持在令人舒服的指标内。通过与外部空气中的温度与湿度进行分析，使用计算机对中央空调系统进行调节。同时好要注重空调设备的定期维护和保养。
（二）消防系统
在楼宇自动化系统中，消防系统在其中占有重要的位置，对智能建筑的安全有着武科替代的重要作用。消防系统必须一天24小时运行以防意外的发生，消防系统要与就近的消防站形成联动的机制，保证在火灾发生的第一时间消防站就可以得知，并安排旧货。
在火灾发生时，楼宇自动化系统必须要及时的关闭电梯设施，将消防通道的大门打开。为建筑内的业主提供方便，并自动打开智能楼内的花晒，防止火势迅速蔓延，危机生命。
（三）变配电系统
变配电系统是楼宇自动化系统的核心，它是为整栋智能大厦供电并保证用电安全的系统。变配电系统可以通过岁建筑物中电力设备的监测，来保证配电柜的和运行状态，保证建筑物内部电力的持物供应。
电力系统本身就有一定的特殊性，在计算机一定要岁电力系统进行实时的监控。对任何参数的变化都要进行记录，为今后电力系统的维修提供依据。
（四）给排水系统
给排水系统的主要功能是将建筑物中的水泵与排水泵、污水泵等设备的运行状态进行监测与管理，使水箱的水保持在一定的安全范围内，根据水位与水压的变化及时的将水泵的关闭或开启。以此来保证智能建筑物内部水的供应。
（五）照明系统
照明系统最能体现楼宇自动化系统有效的节能减排的系统之一，在智能建筑中，电能是不可缺少的能源，照明系统是除很大的电能消耗系统，照明系统的节能，主要体现在停车场、走廊与对门厅等不必要照明开启与关闭的控制，这对楼宇自动化系统的敏感度提出了要求。
（六）电梯系统
电梯系统的自动化管理是楼宇自动化系统的重要组成部分之一，是智能建筑中的公交车。电梯本身就拥有具有全套的自动控制装置，建筑物的管理者必须对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析，利用楼宇自动化系统对电梯的使用情况和故障次数进行记录。来保证电梯的顺利运行。
（七）安保监控系统
在楼宇自动化系统中，监控系统被分为三类包括闭路电视监视系统、出入口控制系统以及防盗报警系统。这三者互相作用保护智能建筑物内业主的安全。设备安装人员将摄像机安装在建筑物中的各个角落，利用电缆将图像传达给建筑物控制中心，对大楼的内部进行实时的监控。同时，利用电子锁或磁卡开关这些设备对建筑物的人群进行严格的控制，报警系统可以做相应的反应，通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。
在建筑投入使用时，安保是一个经常被忽视的话题。楼宇自动化系统必须能够防止攻击，并保护自己。如果攻击者获得非授权访问，楼宇自动化系统应能够保证系统的完整性，保护生命和财产免遭损失。
二、我国楼宇自动化系统的应用现状
我国楼宇自动化系统目前还处于发展阶段，与国外相比，我国的楼宇自动化系统的技术还比较差，只是使建筑物内的设备管理系统正常的运行，满足了人们在建筑物很舒适的需求，在系统的维护上还需要依靠国外的技术。
目前我国楼宇自动化系统的控制性能并不过关，阀门容易反复正当，会形成液体的阻力。增加的耗能，与楼宇自动化系统最初投入使用的目的背道而驰。同时也增加了阀门的压力导致阀门极易破损，增加设备维修的成本。传感器是楼宇自动化系统中最重要的设备，传感器必须具有准确性、稳定性以及灵敏度。但我国目前的技术达不到智能建筑的要求，传感器不但不灵敏，并且安装位置有很大的偏差。
每一个楼宇自动化系统都带有节能的措施，但是在实际运行的过程当中，操作者往往会将节能装置忽略，这样就导致，大量的能源被浪费，没有突显出楼宇自动化系统的巨大作用。在研究楼宇自动化系统时，要加大科研的投入，这不单单是建筑学科的研究发现，还要结合电力、风能等多方面的知识，形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。进而，研发出我们国家自己的系统产品，达到占领国内市场的目的。
三、楼宇自动化系统未来的发展前景
目前，我国的很多建筑都是高耗能的建筑，每年要消耗大量的能源。近些年来政府宣传节能环保、低碳生活，每一个人都要响应国家号召。高耗能建筑并不符合现在的可持续发展的发展趋势，所以我国高耗能建筑必须要进行改造。随着21世纪科学的不断进步，我国计算机与应用技术的广泛应用虽然为在我国发展智能大楼提供了基础条件。但是目前国内的职能大厦还是以国外的智能建筑技术为主。眼下我们所要面临的困难就是，开发带有中国特色的楼宇自动化系统。
结束语
综上所诉，未来我国建筑的发展趋势必然向着智能化和绿色节能化，这不仅是科技推进的结果也是可持续发展的要求。但目前我国在楼宇自动化发展还不是很完全，我们向其他国家进行学习，研发并优化我国的楼宇自动化系统，为公众的生活提供生活便利。
参考文献：
[1] 曾益保.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].科技视界，2014，28：207+328.
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关键词：Honeywell Excel 5000 集散控制楼宇自动控制
中图分类号：S611文献标识码： A
1.概述
楼宇自控系统（BAS：BuildingAutomationSystem）是智能建筑中核心的组成部分，该系统通过一种新的控制技术实现了对建筑内电气设备的统一监控和管理，从而达到提高效率，创造经济效益的目的。
本世纪八十年代，美国Honeywell公司将其在工业控制领域发明的集散型控制系统（DCS：DistributedControl System）引入到BAS系统中，逐渐成为BAS系统的主流技术。河北汇文大厦楼宇自控系统中选用的就是美国Honeywell公司EXCEL 5000系统，文章通过工程实例，详细介绍了典型集散型楼宇自动化控制系统的设计过程。
2.楼宇自动控制系统设计实现
2.1楼宇自动控制系统构成
河北汇文大厦是一座2001年正式投入使用的智能型建筑，建筑面积38500平方米，其主体结构为地上二十八层，地下三层，裙楼五层。该建筑的楼宇自控系统选用了Honeywell公司EXCEL 5000系统，该系统是以现场总线技术为基础的集散型控制系统。
系统监控总点数为660点，包括了冷热源控制系统、电力监测系统、新风机系统、全空气空调机系统、送排风系统、给水系统、排水系统、照明动力控制系统。DDC控制器选用XL500型控制器六台，XL100型控制器十九台，控制中心为XBS基本型建筑物自动化控制系统，控制规模可大可小，性能优越，具有开放性的系统结构。系统体系结构图如上所示。
2.2楼宇自动控制系统
通过分布于大厦内的现场直接数字控制器完成设备的自动开展功能如照明设备的定时启停，新风机温度的自动控制。同时控制中心以图形化的界面对系统所有测控点进行着监视，并向DDC传递修订的设定参数。
2.2.1中央控制中心
控制中心高性能的XBS图形用户接口，提供现场建筑物，楼层平面和暖通空调图的直观生动的图形显示，通过配色和动画技术，利用图形描述动态信息。
中心为操作员提供灵活的数据访问方式，可以实现图形访问数据、用户地址访问点数据、快速访问点组和点属性访问数据。
控制中心实时数据库保持着大量的来自现场和导出的历史数据，提供一大批历史趋势功能，可实现广泛的报警管理和处理功能保证操作员能及时收到故障报警或不正常状态的通知。同时，控制中心还提供了扩展报表功能，包括标准报表（如：报警历史操作员活动记录）、特定报表（如：选择特定的属性，显示具有这个属性的组点）以及用户定制的报表。在控制中心建有分级授权的安全机制，可设定操作人员的不同权限，防止非法进入，保证系统安全运行。
2.2.2冷热源系统
制冷系统和换热系统为整座大厦提供能量，保证一个舒适的工作环境。冷水循环运行监控，冷热源系统可以根据设定时间程序启停冷水循环泵，监视冷水循环泵的运行状态，系统可统计运行时间，主备自动轮换，同时，监测冷水的供回水温度、压力。系统中提供了回水压差调节供回水旁通阀，保持水系统稳定，此外，监测冷水流量，为设备管理提供依据。冷热源系统还可以根据系统压力，控制补水泵进行系统补水，监控冷却水循环运行情况，也可根据设定程序启停冷却水循环泵，监测冷却水循环泵的运行状态。系统可完成统计运行时间，主备自动轮换工作，监测冷却水的供回水温度，根据冷却水供回水温度，调节旁通阀以及控制冷却塔风机的投切，根据冷却塔托水盘水位，进行冷却水的补水，空调水换热系统运行监控等。
该系统的循环部分与冷水循环为一套设备，其监视及控制和上述功能相同，可监测换热器出水温度，根据设定出水温度调节换热器入口蒸汽阀，实现设备联锁，循环泵不开时，关闭入口蒸汽阀。
2.2.3电力监测系统
电力监测系统可监测低压配电系统的各项参数，如，变压器温度，如果超限产生
报警，检查回电压、电流，监测回路功率因数，有功功率
2.2.4 新风机系统
标准层每层一台，与室内风机盘管配合，保证室内空气清新，温度适宜。系统可监测新风机的运行状态，提供故障信息，监测送风温度，根据设定温度调节水阀，此方法采用PID控制。系统还能够监测滤网状态，产生堵塞报警信息，提示清洗；监测防冻温度，如果冬季温度超低限时，关闭新风门，打开水阀，保证表冷器的安全。
2.2.5 空调机系统
裙楼大厅采用全空气空调系统，通过室内空气循环方式将盘管内水的热量或冷量带入室内，同时，适量补充新风。
空调机原理图如下：
现场DDC控制器可完成7种功能，包括按照预定程序自动启停空调机组、监视空调机组的运行状态、监测新风温度和回风温度、据新风温度和回风温度调节新风门和回风门的开度、监视滤网状态，产生堵塞报警信息、采用PID控制方式根据设定温度调节水阀开度、机组运行时间统计，提示检修。
2.2.6送排风系统
现场DDC根据预定程序或控制中心发出的指令启动机组，完成大厦的通风功能，并监视机组的运行状态，统计运行时间，为设备维护提供数据。
2.2.7给水系统
给水系统的现场DDC控制器课完成5种功能，包括，监视地下水箱水位状态，低位报警，并停止高区给水泵，监视屋顶水箱的水位状态，当屋顶水箱低位时，启动高区给水泵，高位时停泵，屋顶水箱溢流水位，超低水位报警，统计机组运行时间，主备自动轮换。
2.2.8排水系统
监视污水坑水位状态，高位时启动排污潜水泵，低位时停泵，溢流水位时报警，并对机组的运行状态进行监视。
2.2.9照明动力控制
分布于各层的照明控制箱及室内动力控制箱由现场DDC控制器控制，按照预定时间表，节假日等计划完成大厦内日常生活工作用照明、动力供应。
3. 楼宇自控系统发展趋势
文章介绍的河北汇文大厦楼宇自控系统为一典型的集散型系统。随着网络技术的发展，对BAS系统要求也越来越高。比如BAS要能通过网页技术实现与其它信息系统的信息交换，通过Internet互联网了解BAS系统的运行状况等。
今后，通过建筑物自动化系统与Internet技术的结合，将会使得楼宇自控系统更加开放、丰富，将会大大扩展系统的应用范围，增强系统功能。
4. 经验与不足
本工程采用的EXCEL5000系统，提供设备硬件组态，控制软件组态，极具灵活性，为系统目标的顺利实现提供了保证。该系统投入运行的近十年期间，设备设施状况良好，能够提供一个较舒适的生活工作环境，有效地节省了人力，提高了工作效率，减少了设备维护更新费用，降低了能耗，经济效益尚属明显。
不足之处在于，河北汇文大厦楼宇自控系统自身维护、维修技术力量相对薄弱，对BAS系统理解相对较浅，对系统今后的运行会产生不利影响。为充分发挥BAS系统的功能，应加强技术培训，普及智能建筑知识。
参考文献：
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关键词：智能化楼宇；自动化控制系统；机电设备安装
【分类号】：TG333.7
1、引言
楼宇自动化系统（简称 BAS）安装施工是随着智能化建筑的发展而产生的一个安装施工专业。其涉及消防、给排水、空调系统、计算机系统等多个子系统的联动控制与集成，作业空间范围大，周期长，使用的设备品种多，系统复杂，科技含量高，与其他专业联系密切。因此应合理安排工程施工，保证质量并全面完成施工任务。
2、楼宇线缆布线施工
BAS 的线路包括电源线、网络通信线和信号线。 BAS线路均采用金属管或金属线槽保护，网络通信线和信号线不得与电源线共管敷设，当其必须作无屏蔽平行敷设时，间距0.3m，如敷于同一金属线槽，需设金属分隔。
2.1施工准备
一般来说，实现 BAS管、槽、布线的工程量较大，与装修空调等专业配合点较多，施工存在一定难度。具体施工应注意以下几点：
⑴由于电梯间及走廊内风管、水管和强电管线多，各专业难免交叉冲突，本着“小管让大管，弱电让强电”的原则，在施工之前与各专业沟通，科学布置天花板截面图，严格按照图纸施工。
⑵垂直主线槽按照不同系统在竖井内进行施工，电源槽和弱电槽分开施工。从施工的角度出发，统一安排各弱电系统在竖井内的管、槽分布。
⑶水平线槽按照不同系统分线槽施工，电源槽和弱电槽分开施工，线管在墙面和地面工程进行时预埋，并行接地保护。
⑷在金属结构上和混凝土结构的预埋件上，采用焊接固定；在混凝土上安装时采用膨胀螺栓固定。
⑸支架安装牢固横平竖直整齐美观，在同一直线段上的支架间距要均匀。
2.2管槽线的安装
2.2.1钢管暗敷设
具体敷设时应注意以下几点：
⑴线管不应有变形及裂缝，保证其内部光洁、无毛刺，加工尺寸准确。
⑵弯线管时，弯成的角度大于90度，明敷设时弯曲半径应不小于管外径的6倍，埋于地下与混凝土内时不小于管外径的10倍，弯处不应有裂缝和明显的弯扁。
⑶管、槽安装位置及施工符合图纸、工艺要求；在以下情况下，线管直线长度30m处、线管在20m内有1个弯、线管在15m内有 2 个弯、线管在8m内有3个弯时，应加装1个接线盒；明敷管之间连接时，管端螺纹长度不小于管接头的1/2。
⑷埋设管道选最短的途径，离地面不小于15mm；管排列整齐、固定牢固、管卡间距均匀；埋设管引出地面时管口高度高出地面 200mm，当进入落地柜时，高出柜内地面50mm。
2.2.2金属线槽的安装
具体施工时应注意以下几点：
⑴金属线槽施工要求平整，内部光洁、无毛刺，加工尺寸准确、牢固，不应有明显的变形。
⑵线槽安装横平竖直，排列整齐，其弯曲度应一致，用半圆螺栓连接，螺母在线槽的外侧紧固。
⑶直接从线槽内引出电缆时，使用开孔器开孔，线槽的直线长度 >50m 时，经过建筑伸缩缝，采用热膨胀补偿措施。
⑷充分利用弱电竖井空间，通过合理的布置和巧妙的处理，把要维护和操作的箱体布置在对门的位置，把门外的空间作为维护和操作空间。先布置主干线槽，后布置支线槽，最后布置支管。
2.2.3布线施工
具体施工时应注意以下几点：
⑴电缆（线）敷设前，应做外观及导通检查，并用500V 兆欧表测量绝缘电阻。
⑵穿放线时，把管槽内的积水和杂物清理干净，导线的型号、数量和质量符合设计要求，线缆布在线槽或线管内保持平直，不出现扭绞、打圈等现象，不在槽内和管内接头，线缆的保护措施良好，避免受到外力的挤压和损伤。
⑶线缆布放前，金属线槽安装两端贴标签，标明起始和终端位置，标签书写清晰、端正和正确，并粘贴牢固，在拉线过程中避免损伤。
⑷线缆布放时，保持一定冗余，在交接间、设备间预留 36m，工作区预留 0.3～0.6m，以利于弱电设备的端接。
⑸布放线缆的牵引力 < 线缆允许张力的 80%，避免线缆的内部结构损坏，影响其传输性能。
⑹布放于水平线槽内的线缆，每隔 3～5m 进行绑扎固定，布放于垂直线槽内的线缆每隔 2m 进行绑扎固定，以降低线缆自身的挤压及自身重量的影响。
⑺放线完成后，按图纸要求及时进行线路编号，并用 500V 兆欧表测量线缆的绝缘电阻。按规定用 500V 兆欧表测量时，线缆的绝缘电阻不应小于 5M欧。
3、控制室设备安装施工
BAS 的控制室设备通常由设备、UPS、打印机、主控台、显示器、工作站与 DDC 的通信控制器设备组成。所有现场设备通过 DDC 箱与控制计算机相连。
3.1控制室设备的安装
具体施工应注意以下几点：
⑴控制室应尽量靠近控制负荷中心，距离变电所电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所 15m 以上，同时，控制室应选择上方及毗邻无用水和无潮湿的机房和房间。
⑵室内控制台前应有 1.5m 的操作距离，控制台离墙布置时，台后应有大小 1m 的检修距离，并注意避免阳光直射。
⑶当控制台横向排列总长度 >7m 时，应在两端各留不于 1m 的通道。
⑷中央控制室宜采用抗静电架空活动地板，高度20cm。
⑸保证线路电源的正确性、线路连接的正确性、极性的正确性、对应关系的正确性；
⑹显示器能显示受控设备的控制、运行、报警状态，以利于系统的运行管理。
⑺中央控制器及网络通信设备的安装应垂直平正牢固，垂直度每米允许偏差为 1.5mm。水平方向的倾斜度每米允许偏差为 1mm，相邻设备顶部高度每米允许偏差为2mm，平面度每米允许偏差为1mm，接缝的间隙≤2mm。
3.2现场控制器的安装
具体施工应注意以下几点：
⑴现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。一般按机电系统平面布置进行划分。
⑵现场控制器要远离输水管道，以免管道、阀门跑水，殃及控制盘。在潮湿有蒸汽场所，应采取防潮防结露等措施。
⑶现场控制器要距离电机、大电流母线、电缆 1.5m以上，以避免电磁干扰。在无法满足此要求时，应采取可靠屏蔽和接地措施。
⑷现场控制器设备在安装前检查其外形是否完整，内外表面漆层是否完好，设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号、规格是否符合设计规定。
⑸现场控制器箱安装在弱电竖井（房）或主要设备房（如冷冻站、热交换站、水泵房、空调机房等）中，在墙上用膨胀螺栓安装，安装高度参照配电箱高度，进出线采用金属线槽敷设，确保线路敷设。
⑹现场控制器位置选择宜相对集中，一般设在机房或弱电小间内，以达到末端元件距离较短为原则（一般不超过 50m）。
⑺现场控制器一般可选用壁挂式结构，在设备集中的机房控制模块较多时，可选落地柜式结构，柜前净距≥1.5m
⑻每台现场控制器输入、输出接口数量与种类应与所控制的设备要求相适应，并留有 10% ～20%的余量。
参考文献
[1]建筑电气工程施工质量验收规范[j]建筑与文化；2012.6
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关键词：楼宇；自控系统；节能控制；研究
0.引言
随着当前社会经济建设的不断发展，国民经济水平也在不断地增长。在这样的情况下，当前国民自然而然对于自身的生活质量有了新的要求。除了吃穿玩乐以外，当前国民对于生活与工作的环境也有了更高的要求。同时，工业化程度的提高也带来了许多的环境问题，无论是雾霾、赤潮、臭氧层空洞等，这些环境问题极大地威胁到人类的生命和财产安全。众所周知，在目前我国有许多国民的日常生活和工作都是在楼宇建筑中进行。因此，在这样的情况下，笔者认为有必要加强楼宇自控系统的中节能控制。通过这样的方式，不仅可以为国民创造更加舒适、便捷的生活环境，同时也能够减少高能耗建筑的施工建设，从而实现节能减排、保护生态环境的作用，为我国可持续发展社会的建设做出贡献。
一、方案设计对象
在本文中，笔者主要针对某地高层建筑进行讨论。该建筑主楼共为16层，其中地下为1层，而副楼则是为3层。这栋建筑的作用主要是用于办公，因此其中楼宇自控系统包括了机电设备、新风机组、热泵机组、冷冻机组、照明设施、污水处理系统、配电系统、水池液压等。由这些系统所组成的楼宇自控系统可以实现建筑的统一管理，从而创造一个更加舒适、高效以及便捷的工作环境，为建筑中办公人员的工作开展提供帮助。
二、系统设计构想
在该栋建筑当中，施工人员充分考虑到建筑的实际工作以及办公人员需求，因此在进行楼宇自控系统设计中，决定采用HoneywellExcel5000EBI系统来完成整栋建筑的控制工作。在HoneywellExcel5000EBI系统当中，主要的工作内容包括了对冷热源系统、空调机组系统、新风机系统、风机盘管系统、送排风系统、给排水系统、照明系统、配电系统、电梯系统以及安防门禁系统的监视和管理工作。而要想完成HoneywellExcel5000EBI系统的搭建工作，所需要的硬件设备包括的中心设备、传输设备、现场控制设备以及分控设备等。通过这些设备的共同工作，才能更好地实现楼宇自控系统的管理，为楼宇中的工作人员创造更加优质的工作环境，以此提高工作人员的工作效率和质量。
三、系统网络结构图及主要设备指标
（一）系统网络结构
在HoneywellExcel5000EBI系统的工作当中，需要依靠中央管理工作站、现场控制器以及现场设备这三级来完成监视和管理工作。其中，中央管理工作站可以与以太网进行连接，通过这样的方式可以实现不同现场控制器之间的点对点通信，从而实现资源的优化配置与共享，提高控制管理效率和精确度。当然，在现场设备当中，现场传感器、执行器与控制器需要进行直接连接。整个系统网络结构如图1所示。
（二）主要技术性能和技术指标
（1）主控计算机主控计算机在整个系统中属于核心地位，因此，主控计算机的配置绝对要严格进行要求。从HoneywellExcel5000EBI系统的要求来看，内存最好2G或以上、硬盘500GB或以上，具备驱动器、控制接口板1只，显示器分辨率不得小于1280×1024。
（2）DDC功能及功能要求根据本次HoneywellExcel5000EBI系统实际的搭建情况来看，DDC功能需要采用Excel5000系列控制器，同时需要确保不同部位的软件和硬件能够实现独立运行，达到控制分散的作用。而根据DDC的运行特点来说，能够实现分散多点控制，每一台控制器最多可以设置128个监控点，功能模块能够达到18个，并且根据设备、控制点性质以及数量的不同来进行挑选，有效提高楼宇自控系统的工作效率和工作质量。同时，DDC控制器采用锂电池保护RAM数据，能够有效预防掉电、通信终端以及错误操作等问题，避免在工作中出现任何的问题导致楼宇自控系统的失控，给建筑中工作人员工作的开展造成极大阻碍。
四、系统设计楼宇自控系统监控和管理的内容
（一）热泵机组（风冷）、冷冻机组（风冷）控制
（1）工作内容针对热泵机组（风冷）、冷冻机组（风冷）的监控和管理工作内容主要包含了供回水温度、严厉监控和管理；压差旁同电动两通阀的监控和管理；机组开关碟阀开关的监控和管理；循环泵的监控和管理；冷冻机组的监控和管理等。
（2）风冷热泵机组工艺的控制流程针对风冷热泵机组工艺的控制流程，需要根据供回水管中水的流量以及不同管道之间形成的温差来进行，通过对这些数据进行收集，从而实现最优群控方式。在实际的控制和管理工作当中，系统主要是采用彩色图形来显示机组状态，工作人员可以在系统中对于设定值进行修改，从而将机组的运行状态维持在最佳。同时，在该系统当中，机组运行过程中所产生的任何数据都可以进行实时采集和现实，并且通过系统的内部联系将信息储存在数据库当中，为之后的工作以及方案调整提供有力的参考。除此之外，采用系统进行控制，还能够对楼宇自控系统中的各项日程进行安排，确保整个系统的正常运行。当然，当系统出现任何故障的时候，通过系统也能够快速及时地切换相关设备，避免问题给楼宇自控系统工作的开展带来阻碍，同时也会影响到楼宇中工作人员的正常工作。而在这个过程中，工作人员就可以根据系统所反馈到的信息，及时查到故障发生的部位，以此制定更有针对性的措施来进行故障排除工作，为系统的正常运行保驾护航。
（3）风冷热泵机组的控制工作在非工作状态的时候，风冷热泵机组一般处于低谷制冷状态，在这个时候只需要运行一台冷水机组。一旦工作量增加，那么系统就可以根据机组实际的工作状态来判断是否需要增加机组来保障工作的正常开展。而对于冷水机组的状态监测除了要检查其运行状态和故障状态以外，还需要对手自动状态进行检测。当然，为了避免机组的磨损，一般不会直接进入启停状态。
（二）楼层空调机组、新风机组控制
（1）工作内容根据该建筑的施工情况来看，空调机组总共有4组，同样系统的控制包括了启停控制、运行状态、故障以及手自动控制等工作。新风机组则有24台，控制工作也包括了启停控制、运行状态、故障、手自动控制以及开关控制。
（2）监控管理范围在楼层空调机组、新风机组的工作当中，监控管理范围包括了环境温度、预热、联锁、湿度、室外温、设备温度、过滤网、运行时间以及消防系统等。
五、与其他机电设备系统接口
在当前，HoneywellExcel5000EBI系统属于较为优越的高效能、集成化BMS系统。应用该系统，可以根据楼宇不同的需求将楼宇中不同的系统，比如说楼宇控制系统、消防系统以及安保系统整合到EBI5000的平台之后，以此提高管理的效率，并且实现更加方便快捷的信息共享和资源优化配置。该系统与其他机电设备系统接口包括了自控系统与消防系统的接口、自控系统与配电系统的接口这两种。结语综上所述，伴随着当前我国国民经济水平的不断提高，建筑工程的数量和规模都在不断地扩大。而在科学技术的发展之下，楼宇自控系统已经成了趋势和必然之一。在本文中，针对对某楼层自控系统的分析，笔者认为采用HoneywellExcel5000EBI系统是最适合该楼宇的系统。同时通过HoneywellExcel5000EBI系统也能够将楼宇中其他系统进行整个，实现信息的快速传递，为管理效率的提高提供帮助。
参考文献
篇9
【关键词】楼宇自控系统；PID调节；集散控制系统；现场总线技术
中图分类号： TB381 文献标识码： A
1 前言
智能建筑已成为未来建筑的标志，是信息时代的必然产物，它是建立在建筑设计、信息科学、行为科学、环境科学、系统工程学、人类工程学等各类学科之上的交叉应用，是人、信息及工作环境的智能结合。楼宇自控系统是实现智能建筑的基础。现就有关于楼宇自控系统的问题做些介绍，以供探讨。
2 楼宇自控系统的概念
楼宇自控系统（Building Automation System，简称BAS）是指采用现代计算机技术对智能建筑中分散的各类建筑设备的运行、能源使用状况、安全状况以及节能等进行有效的综合自动监测、控制与管理的系统，确保建筑物内舒适、安全的工作、生活环境，同时实现高效节能的要求。
3 PID调节及控制技术
自控系统包括现场传感器、变送器、输入/输出接口、执行机构、控制器。控制器的输出经过输出接口、执行机构，被加到受控系统；控制系统的被控量经过现场传感器、变送器，通过输入接口送到控制器。在工程实际中，比例―积分―微分控制（PID）又称PID调节，是应用最广泛的调节器控制规律。
PID调节器是根据系统的给定值与实际值的偏差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。自控系统要很好地完成控制任务，必须在满足工作状态稳定的前提下，同时保证系统的精度，满足调节过程的质量指标要求。比例控制系统的响应快速性作用于输出；积分控制系统的准确性消除过去的累积误差；微分控制系统的稳定性具有超前控制作用。因此，PID调节可以解决在控制过程中，系统稳定性与精度之间的矛盾。
4 集散控制系统及现场总线技术
集散控制系统（DCS）是采用分散控制策略、集中管理的计算机控制系统。它通过分布在现场的数字化控制器完成对被控设备的实时监测、控制和保护任务，以具有强大数据处理、记录、显示及丰富软件功能的中央计算机完成优化管理、集中操作及显示报警等工作。集散控制系统（DCS）是一种横向分散、纵向分层的体系结构，功能分层可分为现场控制级、监控级、管理级，层与层之间通过通信网络相连。现场控制级由现场直接数字控制器（DDC）及现场通信网络组成，其主要功能为采样现场数据，处理采样数据，控制算法与运算，执行控制输出，并与监控级、其它站点进行数据交互，实现对现场设备的实时监测与诊断。监控级由一台或多台通过局域网连接的计算机工作站构成，作为现场控制器的上位计算机。监控计算机可分为以管理、改进系统功能为目的的监控站及以操作为目的的操作站，其主要功能是采集数据，进行数据转换与处理，进行数据监视和存储，实施连续控制、批量控制或顺序控制的运算和输出控制，进行数据和设备的自诊断，实施数据通信。管理级的中央管理计算机是以中央控制室操作站为中心，辅以报警装置、打印机等外设组成，是集散控制系统（DCS）人机联系的主要界面。中央管理计算机是对整个系统的集中操作和监视，其主要功能为实现数据记录、存储、显示和输出，优化控制和优化整个集散控制系统的管理调度，实施故障报警、事件处理和诊断，实现数据通信。
现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线作为传送信息的公共路径实现信息互换，并共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统，是计算机控制系统与通信技术相结合的产物，其本质体现在以下六个方面：
（1）现场设备互连。
（2）现场通信网络。
（3）互操作性。
（4）分散功能块。
（5）通信线供电。
（6）开放式互联网络。
现场总线的特点可归纳为以下五点：
（1）用数字化通信代替4～20mA模拟信号传输。
（2）控制功能下移，实现彻底的分散控制。
（3）具有互操作性。
（4）集现场设备的远程控制、参数化及故障诊断为一体。
（5）真正的开放系统。
由于现场总线技术体现出的特点及优势，现今楼宇自控系统（BAS）多采用在集散控制系统（DCS）中引入现场总线进行数据传输，从而进一步完善了整个系统的控制、管理、决策等功能。常用的主流现场总线有：控制器局域网（CAN）、LonWorks、PROFIBUS、INTERBUS等。
5 楼宇自控系统的内容
楼宇自控系统对楼宇内暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯系统进行综合协调、运行管理和维护保养，为所有机电设备提供安全、可靠、节能、长效运行的保证，实现暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯系统之间的信息互通，从而提高整个建筑物内部设备运行的效率，减少能源消耗，同时使管理者随时掌握设备运行状况、能量消耗情况及各种参数变化情况。楼宇自控系统包括对空调、给排水、供配电、照明、电梯系统的监视及控制。楼宇自控系统应根据建筑设备的情况选择配置以下各项监控功能：
（1）压缩式制冷系统和吸收式制冷系统的运行状态监测、监视、故障报警、启停程序配置、机组台数或群控控制、机组运行均衡控制及能耗累计。
（2）蓄冰制冷系统的启停控制、运行状态显示、故障报警、制冰与溶冰控制、冰库蓄冰量监测及能耗累计。
（3）热力系统的运行状态监视、台数控制、燃气锅炉房可燃气体浓度监测与报警、热交换器温度控制、热交换器与热循环泵连锁控制及能耗累计。
（4）冷冻水供、回水温度、压力与回水流量、压力监测、冷冻泵启停控制和状态显示、冷冻泵过载报警、冷冻水进出口温度、压力监测、冷却水进出口温度监测、冷却水最低回水温度控制、冷却水泵启停控制和状态显示、冷却水泵故障报警、冷却塔风机启停控制和状态显示、冷却塔风机故障报警。
（5）空调机组启停控制及运行状态显示；过载报警监测；送、回风温度监测；室内外温、湿度监测；过滤器状态显示及报警；风机故障报警；冷（热）水流量调节；加湿器控制；风门调节；风机、风阀、调节阀连锁控制；室内CO2浓度或空气品质监测；（寒冷地区）防冻控制；送回风机组与消防系统联动控制。
（6）变风量（VAV）系统的总风量调节；送风压力监测；风机变频控制；最小风量控制；最小新风量控制；加热控制。
（7）送排风系统的风机启停控制和运行状态显示；风机故障报警；风机与消防系统联动控制。
（8）风机盘管机组室内温度测量及控制；冷（热）水阀开关控制；风机启停及调速控制；能耗分段累计。
（9）水泵自动启停控制及运行状态显示；水泵故障报警；水箱液位监测、超高与超低水位报警。污水处理系统的水泵启停控制及运行状态显示；水泵故障报警；污水集水井、中水处理池监视、超高与超低液位报警；漏水报警监视。
（10）中压开关与主要低压开关的状态监视及故障报警；中压与低压主母排的电压、电流及功率因数测量；电能计量；变压器温度监测及超温报警；备用及应急电源的手动/自动状态、电压、电流及频率监测；主回路及重要回路的谐波监测及记录。
（11）大空间、门厅、楼梯间及走道等公共场所的照明按时间程序控制（值班照明除外）；航空障碍灯、庭院照明、道路照明按时间程序或按亮度控制和故障报警；泛光照明的场景、亮度按时间程序控制和故障报警；广场及停车场照明按时间程序控制。
（12）电梯、自动扶梯的运行状态显示及故障报警。
（13）当热力系统、制冷系统、空调系统、给排水系统、电力系统、照明系统和电梯管理系统等采用分别自成体系的专业监控系统时，应通过通信接口纳入楼宇自控系统。
6 结束语
随着计算机技术的飞速发展，采用开放性技术的楼宇自控系统将对建筑的安全性、舒适性、高效性、经济性、适应性等方面起到更大的作用。
参考文献
[1]《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006中华人民共和国国家标准
[2]徐洪彬《现代酒店智能化系统工程》东南大学出版社
篇10
关键词：楼宇自控系统 智能大厦 设备设施管理
东胜大厦，坐落于山东省东营市西城区，总建筑面积51700m2，建筑高度为99.7m，建筑层数地上26层，地下2层，室外庭院面积约22000m2，是一座集酒店、办公、商务、娱乐、宾馆为一体的综合性智能化建筑。东胜大厦楼宇自控系统采用西门子楼字科技(天津)有限公司为大厦提供的西门子公司最新一代的S600APOGEE系统。该系统能够提高东胜大厦的整体管理水平，节约能源，提供更为舒适的室内环境，将大厦内制冷站、供热站、空调、新风机组、公共区照明部分、给排水、送排风等系统纳入大厦自动化管理系统，S600APOGEE是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。
1 楼宇自控系统的设计思想和原则
东胜大厦楼宇自控系统是一套将冷热源、空调、通风、给排水、变配电、照明、电梯等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统，以安全、可靠、节能、节省人力和综合管理为目的。为了建成一个优良的建筑设备监控系统，在系统的设计上着重考虑了三个方面的要素。其一是确定服务于设备或各个子系统的控制器I／O点数及点的类型，同时确认I／O点数的接口技术处理；其二是现场仪器、仪表、传感器、变送器和执行器等元件的正确选择与配置；其三是中央操作站和通讯网络的配置。
APOGEE楼宇自控系统是西门子公司推出的新一代楼宇自控／系统集成平台， 完整的系统由INSIGHT监控软件、DDC控制器、传感器、阀门及执行机构四大部分组成。根据东胜大厦机电设备和弱电系统设计方案的具体情况，着重对如下几个问题做了细化处理：
(1)根据东胜大厦弱电系统的总体要求，选用了西门子的INSIGHT监控软件，该系统采用了Client／Server系统结构，并且支持WindowsNT／Windows2000／WindowsXP操作系统，支持OPC等多种协议和开放接口，并且提供了丰富的功能选项，是一套运用成熟的系统；
(2)按受控设备的要求选用不同处理能力的DDC控制器，控制器的搭配对于系统的合理配置有着重要的作用，各自控厂商的控制器都有多种不同点数的产品可供选择，合理的选择控制器对于优化网络拓扑和控制系统造价有着不可忽视的作用。其基本原则是控制器尽量靠近控制对象，空间距离较远的设备不宜合用同一个DDC控制器；
(3)为了保证系统稳定可靠，楼宇自控系统的控制器、传感器、执行器电源均独立与受控设备集中供电。
2 楼宇自控系统的控制内容和目标
总体上来讲，楼宇自控系统应该向用户提供如下功能：
(1)通过配置系统的硬件和软件，实现测量各类工艺、设备状态的参数，设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能；
(2)监视并显示系统监控设备的工作状态，故障时自动报警；
(3)现场自动控制组织的安全调整功能；
(4)根据系统记录，管理分析当前和过去运行过程；
(5)提供计算和预测工具，用于优化操作参数并组合，实现设备优化使用；
(6)实现楼宇自控系统与其他系统数据交换；
为此，我们对每一个子系统都进行了相应的需求分析，最终确定了东胜大厦项目中纳入楼宇自动化系统监控对象的具体内容和目标。
2.1 冷冻站系统的监控
监控设备包括：冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等。
(1)根据事先排定的工作及节假日时间表，定时启停冷水机组及相关设备。完成冷却水循环泵、冷却水塔风机、冷冻水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动及冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机的顺序连锁停机。
启动顺序为：对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2~3min启动；制冷主机延迟3~4min执行。
停止顺序为：立即切断主机电源；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2-3min关闭；对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即关闭。
(2)测量冷却水供回水温度，以冷却水供水温度及冷水机的开启台数来控制冷却塔风机的启停的数量。维持冷却水供水温度，使冷冻机能在更高效率下运行。
(3)监测冷水总供回水温度及回水流量，由冷水总供水流量和供回水温差，计算实际负荷，自动启停冷水机、冷冻水循环泵、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀；
(4)根据膨胀水箱的液位，自动启停自动补水泵；
(5)监测冷水总供回水压力差，调节旁通阀门开度，保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。在冷水机系统停止时，旁通阀自动全关；
(6)监测各水泵、冷水机、冷却塔风机的运行状态、手／自动状态、故障报警，并记录运行时间；
(7)水泵保护控制：在每台水泵的出水端管道上安装水流开关，水泵启动后，水流开关检测水流状态，如故障则自动停机；水泵运行时如发生故障，备用泵自动投入运行；
(8)中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其他的历史数据等。
2.2 换热站系统的监控
监控设备包括：热交换器、冷凝泵等。
(1)监测各热交换器二次水出水温度，依据出水温度按PID调节一次热水(或蒸汽)调节阀，保证出水温度稳定在设定值范围内，温度超限时报警；
(2)测热水循环泵的运行状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；
(3)中央站彩色动态图形显示、打印、记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其他历史数据等。
2.3 新风／空调机组的监控
监控设备包括：新风／空调机组。
(1)时间程序自动启／停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能；
(2)监测送风机的运行状态、手／自动状态、故障报警、累计运行时间；
(3)防冻保护：在冬季，当温度过低时，开启热水阀，关新风门、停风机、报警提示；
(4)由风压差开关测量空气过滤器两侧压差，超过设定值时报警；
(5)风机、风门、冷水阀状态连锁程序；
①启动顺序：开冷水阀、开风阀、启风机、调冷水阀；
②停机顺序：停风机、关风阀、关水阀；
(6)对于新风机组，测量新风温度和送风温度，并根据送风温度PID调节二通水阀的开度，维持送风温度为设定值；对于空调机组，测量新风温度和回风温度，并根据回风温度PID调节二通水阀的开度，维持回风温度为设定值；
(7)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等；
2.4 给排水系统的监控
监控设备包括：给排水泵、生活水池、污水池、集水坑。
(1)监测生活水泵、污水泵的运行状态，手／自动状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；
(2)实现就地控制和远程控制的转换；
(3)监测生活水池液位，对超限水位报警，防止溢流，对超低液位也进行报警；
(4)根据生活水箱液位，启停生活水泵，并进行超限报警；
(5)根据污水池、集水坑液位，启停污水泵，并对超高液位进行超限报警；
(6)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等。
2.5 给排风系统的监控
监控设备包括：送／排风机。
(1)监测各风机的运行状态、手／自动状态；
(2)在自动状态下按时间程序自动启／停风机；
(3)监测送／排风机的故障信号，故障时报警，并累计运行时间；
(4)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等。
2.6 照明系统的监控
监控设备包括：公共照明配电箱。
(1)对于各照明回路，根据时间程序自动开／关各照明回路；
(2)对于各照明回路，监控各回路的开关状态、故障报警、手／自动状态；
(3)以上时间，程序可根据用户需要任意修改，可自定义节假日工作模式，降低大厦运行中的电能消耗；
(4)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报
警，记录累计运行时间及其历史数据等。
2.6 变配电系统的监控
对变配电系统的监控主要包括对高压、低压、变压器、发电机设备的相关运行参数的监视，本楼宇控制系统对变配电系统只监视不控制。
由供配电设备厂商预留连接供配电系统的监测接口，通过高级接口采集下列信号：
(1)高压进线柜：三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度；
(2)所有高压开关的开关状态、故障跳闸状态；
(3)变压器温度；
(4)低压进线柜：三相电压、三相电流；
(5)所有低压进出线开关的开关状态及故障跳闸状态；
(6)低压主要配电回路电能计量；
(7)测量柴油发电机三相电压、三相电流、频率及运行或故障信号；
(8)监测变压器室、高／低压配电室、发电机房内温度。
(9)为无缝集成，本项目均要求厂家提供国际标准通讯协议：MODBUS、OPC。
2.7 电梯系统的监控
本项目楼宇自控系统对电梯系统实行只监不控的方式，电梯系统提供高级接口给楼宇自控系统集成，楼宇自控对电梯的运行状态、故障报警、电梯的上升、下降进行监视；对自动扶梯的运行状态、故障报警进行监视，并对电梯系统的运行时间进行累积记录。
