楼宇自动化控制范文

导语：如何才能写好一篇楼宇自动化控制，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。

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关键词：住宅：环境；布线；设计

系统概述

随着信息化社会的到来，人们的工作和生活与通讯和信息的关系日益紧密。电话、计算机等相继进入家庭。在住宅室内环境设计中。无疑应满足这些功能需要。于是在小康住宅概念的基础上，提出了智能化的要求。智能住宅主要体现在通讯自动化、家庭办公自动化，为人们提供舒适、安全、宜人的家庭生活空间，提供全方位的信息交换，提供丰富多彩的业余文化生活，提供包括儿童教育、成人教育在内的多层次家庭教育，提供家庭保健等服务。

通讯自动化包括可连通公众电话网、公用数字数据网、公用计算机互联网来完成语音、数据和图像的信息传输。家庭办公自动化包括室内及社区内Internet接口、共享办公系统等。

综上所述。智能住宅不仅应有安全、便利、舒适、节能和娱乐性等特点。并通过各种独立而先进的自动化电子设备，把这些繁杂的功能集成到人们日常的环境之中，再由一个家庭网络连接起来，该家庭网络的基础是家居布线系统。

该布线系统采用ANSI/T IA／E1A 570-A家居电讯布线的标准(Residential Telecom-munications Cabling Standard)。主要用于规划新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。

系统的组成

(1)一般分布装置，每一个家庭安装一个交叉连接的配线架作为分布装置，主要端接所有的电缆、跳线、插座及设备连接等。

(2)线缆，作为家属布线系统的一部分，主要包括五类四对水平电缆、75欧姆同轴电缆和室内2芯多模光纤电缆。

(3)模板。视频模板用于集成整个家居内有线电视、卫星电视、保安系统，内置的进程控制板可以最大限度地澄清视频信号。

(4)跳线，五类数据接口跳线为连接设备提供极好的性能保证，满足高速网络数据传输速率和信号完整性的要求。

(5)安装箱，是家居布线系统的心脏，统一分配和管理到各个房间的传输介质，依次为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。在安装箱内还可以固定各种配线架面板。

(6)插座模块，主要用于一般家庭的通讯信息插座。包括光纤模块、视频模块、同轴模块、音频模块、数据模块与面板组台和匹配，适应实际使用中任何安装的配置和功能的需要。

系统环境适配要求

(1)通讯中心的种类和型号应满足外线和分配的信号，并在不同的房间提供一个增加的能力。安装通讯中心的最佳位置为地下室、车库、总配电箱旁等，并要求有足够的照明、电源插座和维护空间。

(2)通讯中心所需要的模块板、配件及用户插座的种类和数量。

(3)在每一户住宅中的墙内预埋过线盒，采用RG6U75欧姆同轴电缆，从有线电视或卫星接收装置所提供的视频信号与每户的通讯中心端接。同时，采用非屏蔽双绞线从邮电部门所提供的外线与每户的通讯中心端接。

系统的应用

(1)视频应用，采用SYV-75-5同轴电缆，支持卫星电视、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。

(2)通讯应用，采用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互联网和网络电视。在无边的信息海洋中漫游。

(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求。在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境，及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备，配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。

系统的优势

智能化住宅家居布线系统配合各种电子设备可以提供一个完美的在家工作和生活的环境。能带给用户即插即用的便利，支持多种接入，包括传真、电话、高速数据网络、Inter-net接入以及ADSL接入等。支持多种家庭娱乐。包括全方位有线电视、视频点播、网上购物、远程教学等。并可提供音频视频设备，避免重复投资。此外还可通过监视系统对幼儿、老人远程监护；通过闭路电视监视住宅内外的安全情况。

家居自动控制系统可在远方用电话自动控制照明、空调等家电设备。总之智能家居布线系统可以提供一个面向现在和未来的高标准住宅，对于室内环境设计各方面的功能都会大大地延伸，满足人们越来越高的和复杂多样的需求。IT业的发展是如此迅速，一个合理的布线系统，以最少的投资支持未来出现的任何新应用，管理与维护也非常简单。

从投资成本上看，该布线系统大约占到整个工程投资的1％左右。从房地产开发商的角度来讲，安装智能化布线系统并不比给每家都安装上空调的花费更多，但安装上智能化家居布线系统的住宅楼却从本质上改变了住宅楼的性质，使其真正成为了一个智能化的住宅楼，可以得到更多用户的认可，这对房地产开发商来说也是划算的。

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【关键词】自动化控制系统；智能建筑；应用；现状；问题

引言：

楼宇自动化控制系统是智能建筑的重要组成部分，而且楼宇自动化控制系统也通过智能建筑的发展平台来实现自身的发展。楼宇自动化控制系统能使智能建筑的建筑物实体及配套设备的品质与建筑环境的质量得到不同程度的发展提升。涉及建筑的楼宇自动化系统本身可以分类为电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、综合保安、车库、自动开条等设备与子系统。涉及到智能建筑的自动化系统包括办公自动化、通讯自动化、楼宇自动化、消防自动化、保安自动化五大类。智能建筑的使用能力与使用质量能否很好的体现，其中楼宇自动化系统的规划设计与施工质量是重中之重，可见，楼宇自动化系统在智能建筑领域的地位举足轻重，是智能建筑实现价值的重要手段，不容小觑。

1 关于智能建筑的构成

智能建筑是一项高水准、科技化、现代化的建筑产品。它主要是将建筑的大体结构、设备情况、管理水平、服务内容进行最优、有效的组合，以满足客户越来越高的使用居住的标准与要求，为客户提供一个满足安全、舒适、便的生活工作环境。智能建筑由三大要素构成，即指建筑设备自动化系统、办公自动化系统和通信网络系统，以及这些系统的集成，共同构成整体智能建筑。

1.1 建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统主要由三大部分组成，建筑设备监控系统、火灾自动报警系统和安全技术防范系统。只有将建筑设备监控、火灾自动报警和安全防范系统的内容，有过去原始的继电器等元件的控制方式，改由计算机等来取代，并向高集成方向发展，再以综合布线的方式实现，才是智能建筑电气设计。建筑设备监控系统通常由监控计算机、现场控制器、仪表和通信网络四个主要部分组成。监控计算机是建筑设备监控系统的核心，用于监控每台设备的运行，它包含硬件要求和软件要求，硬件一般带有满足其性能和通信需求的微机和网络接口，软件部分有系统软件、图形显示组态软件和应用软件，各有各的要求之处。现场控制器要求它的控制信号和仪器信号的匹配性及其精度转换性，它的结构分为嵌入式和模块化两种。仪表分为检测和执行两类仪表，它的要求与现场控制器一致。通信网络多为多层次的网络结构，是为了实现系统间的资源共享。建筑设备监控系统包含电力监控、照明监控、空调监控、停车场监控四个方面。电力监控要求平时的巡检工作和事故发生的防备工作的完善；照明监控的照明回路的控制，主要是通过在配电箱内设置一系列控制电器来实现的，空调监控包括功率、电压等一系列的检测和测量，停车场监控对运行状况进行检测，并设置异常报警措施。同时，这些监控系统都必须依照国家相关规定进行。以上监控系统有路由器连接成一个计算机网络形成了一个节省财力物力、效率较高的建立控系统。以LonWorks现场总线技术为主的建筑监控系统，实现完全自动化在网络集成的支持行下，依靠现场控制设备的基本功能，把控制彻底下放到现场，实现综合自动化。

1.2 办公自动化系统

办公自动化系统是根据建筑物的使用功能需求，设计通用和专用办公自动化系统，该系统应建立在计算机网络基础上，实现信息资源共享，同时具有良好的安全防范措施。

1.3 通信网络系统

通信网络系统。可以分成内外两层结构系统。外层有主计算机等构成的资源子网，程度全网的数据处理和向网络用户提供共享的资源及其相应服务；内层是通信控制处理机和高速通信线路等组成的通信子网，承担全网数据传输、交换、加工和变换等处理工作。

1.4 系统集成

系统集成。以原始厂商的产品为中心，对项目具体技术实现方案的某一功能部分提供技术实现方案和服务，即产品系统集成。将智能建筑内不同功能的智能化子系统，在物理、逻辑和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。从而达到节约能源、降低成本，提供物业管理、安防、消防和信息服务的自动化程度，为社区提供安全、舒适、方便、经济的居住环境。系统集成还包括构建各种WIN和LINUX的服务器，使各服务器间可以有效的通信，提高客户的访问速度。

2 楼宇自动化控制在智能建筑的应用

我国的楼与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。

2.1 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。

2.2 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。

3 总结

不论是楼宇自动化系统的发展、智能建筑的发展还是二者的结合应用，随着经济科技的不断发展与生产水平的提高，楼宇自动化系统在智能建筑中的应用会越来越广泛、深入，我们对于此的认知也会越来越明确，在未来的发展道路上，科技、高端、服务的观念会深入人心。智能建筑的普及的时代即将来临。

参考文献

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关键词：楼宇自动化系统、阀门执行器、节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A

引言

楼宇自动化系统电动调节阀是楼宇自动化控制系统的关键设备，主要应用于暖通系统HVAC中的冷热源、能源分配及末端控制。电动调节阀接受现场控制器的控制信号，改变介质的控制变量（风量、水量等），使建筑设备按预定的工艺要求运行。

由于在楼宇系统中电动调节阀的原理比较简单，人们在工程设计中常忽视这一环节。在实际的工作环境中，电动调节阀长期和工作介质接触，要保证它的安全运行并非易事，这也是楼宇自动化系统中的一个薄弱环节。工程中由于对电动调节阀的选用不当或运行时维护不善，常使整个自动控制系统工作不正常，或严重影响系统的调节品质而导致整个系统失灵。文章结合工程实际介绍了电动调节阀的选用方法，并对其主要特性进行了分析研究。

图1楼宇系统中的电动调节阀

电动调节阀的选用

流量特性选择

流量特性的选择方法一般有数学计算分析法和经验法，工程上常采用经验法。为了使系统保持良好的调节品质，希望开环总放大系数之积保持为常数。通有下述两种选用方法：

1）根据管道系统压降变化情况来选择

配管状态 S=1～0.6 S=1～0.6 S＜0.3

实际工作流量特性 直线 等百分比 直线 等百分比 调节不适宜

所选流量特性 直线 等百分比 等百分比 等百分比

2）根据负荷变化情况来选择

当系统负荷变化较大时，选择等百分比阀；当所选调节阀经常工作在小开度时，也宜选等百分比阀，便于微调，不易引起振荡。当系统很稳定，而阀位移动范围较小，阀的特性对系统影响很小时，可选直线阀或等百分比阀。

结构形式的选择

选用时，要考虑被测介质的工艺条件、流体特性及生产流程。当阀前后压差较小，要求泄漏量也较小时，应选直通单座阀，如末端装置所用调节阀。当阀前后压差较大，并允许有较大泄漏量时，应选直通双座阀，如供回水总管间的压差控制旁通阀。在比值控制或旁路控制时，应选三通调节阀。当介质为高压时，应选高压调节阀。

开闭形式的选择

电动调节阀有电开与电关两种形式。调节阀开闭形式的选择主要从生产安全角度考虑。一般在能源中断时，应使调节阀切断进入被控制设备的原料或热能，停止向设备外输送流体。

工作范围的选择

（1）介质种类

楼宇自动化系统中，电动调节阀的介质常为水和蒸汽，对阀件无特殊要求。

（2）工作压力

工作压力与阀门的材质有关，通常应不超过阀门的额定工作压力。对于蒸汽阀，由于阀门的工作压力与工作温度与蒸汽的饱和压力与饱和温度不一定是对应的，因此应在温度与压力的使用范围中取较小者作为其应用的限制条件。

阀门口径的选择

合理选择调节阀的口径，对自动调节系统来讲是一个很重要的问题。如果过多地考虑流量裕度，选阀口径偏大，不但经济上造成浪费，更不利的是阀门经常工作在小开度，可调范围显著减小，使调节阀性能变坏，甚至引起振动和噪声，严重影响系统的稳定性以及阀门使用寿命。调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的，先计算出C值后，查调节阀产品样本，确定调节阀公称直径。

电动执行机构的选择

电动执行机构是电动调节阀的重要驱动和控制部件，其选择的重要参数是输出转矩或输出推力。 电动执行机构输出转矩或推力必须大于调节阀所需的工作转矩或推力， 同时能确保调节阀的关阀力能在最不利的条件下紧密地关闭阀门。有些建筑设备监控系统工程由于电动调节阀的关闭力小于管道流体对阀芯的反作用力，而导致冬季无法调低室温，夏季无法调高室温，出现了既浪费能源又破坏舒适环境的现象。

根据实际工程的经验， 电动调节阀执行机构的推力( 或称关闭压力) 选择在0.8～1MPa （即为8～10 k g/c m2），同时考虑到设计院暖通设计数值与实际工作状态数值的差别， 以及流体对阀芯和阀体的冲蚀， 其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Mpa，如压差较高应采取相应的减压或平衡压力的工艺措施。

电动调节阀的特性研究

调节阀的流量特性

调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系，即 （1）

一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的流通面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前、后压差的变化，从而使流量也发生变化。

调节阀的流通能力

调节阀流通能力定义为：阀门两端压差为105Pa，流体密度为ρ＝1g/cm3，调节阀全开时的流量（m3/h）。计算公式为：

（2）

上式适用于空调系统中的冷、热水控制。对于蒸汽阀，由于蒸汽密度在阀前后不同，因此必须考虑密度变化。

调节阀的节能特性

（1） 改善部分负荷工况控制

由于室外气候的变化，暖通空调需要在部分负荷工况下运行的时间比例有所增加。结果，原本存在于冬、夏季运行之间的界限渐渐淡化了。因此，在冬季或过渡季节期间需要制冷的情况越来越普遍。如果能够对温度和湿度进行更加精确的控制，就有可能节省高达30% 的能源。由于“部分负荷工况”出现的时间越来越长，制冷成本会骤然增加，因此有必要对控制回路进行检查，并重新调整运行参数。

（2）优化控制冷冻水循环

与温度控制相对简单的采暖设备相比，冷冻水装置需要非常复杂的控制系统。流量大但温差低的应用要求使用大型、反映敏捷的阀门。选用合适的压力补偿型调节阀，速度是其他类型阀的好几倍，可以保证控制的准确性。

（3）带板式热交换器直接加热生活用水

带板式热交换器的直接供热系统逐渐取代了生活热水供暖设备中的大型储热罐系统。促使这一发展的是更加严格的卫生规范，该规范旨在降低军团菌引发的风险，并减少大型且速度较慢的系统所造成的热量损失。

（4）区域供热设备节省空间的解决方案

以小型或中型设备为例，预制的紧凑型区域供热分站得到了越来越多的应用。由于紧凑型换热器的热传递速度大幅提高，控制系统也必须相应地提高速度。在过去，定位时间在15 到30s 的电动阀完全可以处理大流量的对流设备。如今小流量大换热面积的板式热交换器要求反应灵敏、定位迅速的控制设备。

结语

在目前已竣工的智能建筑工程中，相当部分的控制系统不尽人意，虽不全是电动调节阀引起的问题，但的确占有相当比例。因此，在楼字自动化系统中必须对该环节给予加倍的重视，从设计阶段就应该重视电动调节阀的选用，同时应结合实际的工程应用和先进的分析方法，精心考虑工况要求甚至安装细节，综合考虑各种因素，包括人为因素，客观评价方案的可行性，真正做到部件与系统的无缝连接。

参考文献

[1] 程大章.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005

[2] 何衍庆.控制阀工程设计与应用.化学工业出版社，2005

[3] 李冬辉.楼宇自控系统中节能控制的研究.低压电器2004(6)：15-17

[4] 赵起升.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用.华中科技大学学报,2003,20(3)：80~83

作者简介：

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本项目位于深圳市中心商务区。其东为中心区公园，南隔步行街，与深圳烟草大厦相邻，西临民田路。

本工程的总用地面积为5652.8m2，总建筑面积为73480.94m2，地下有3层，地上32层（不包括避难层），建筑高度为134m，是一个集商业办公和酒店客房服务于一体的综合性高档写字楼。

在平面布局上，地下三层为地下车库及设备机房；一至四层为裙楼； 首层沿南侧美食步行街设有骑楼和沿街商铺；一二楼设有证卷办公大厅，银行办公大厅，开敞式办公，办公入口大堂，宾馆入口大堂等；三楼设置开敞式办公，宾馆特色餐厅等；四楼设置会议室，宾馆客房等，五至九楼设置宾馆客房；十至三十二楼均为办公。

系统设计遵循以下原则

1.高效节能

大厦内机电设备根据实际用量自动调节工况，从而节约能耗。

主备设备之间定期轮换、维护，延长使用寿命。

优化物业管理手段，配置少量的人员就能够满足大厦的日常运作。

2.安全舒适

大厦因应内外环境的变化，自动调节空气、照度；采用人机合一的方式，保障客户的利益不受侵犯。

3.运行可靠

在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具有迅速恢复的功能。

4.高集成度

物业管理人员在同一地方就可以对不同的子系统进行监控、管理，并能够进行异地远程设置。

楼宇设备管理平台

1.楼宇设备管理平台主要对机电设备的监控进行管理。它针对供热系统、制冷系统、空调系统、通风系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、自动抄表系统等机电系统进行监控。它能够根据实际的使用情况自动调节设备运行，节约能耗，防患于未然，并减轻物业管理者的劳动负担，自动完成设备的维护、能源计费等。

2.楼宇设备管理平台是以楼宇设备监控系统为主，采用分层的系统结构，具有高度的容错性，保证网络发生故障不会引致系统崩溃，现场控制装置依然能够独立运作，待排除故障后自动恢复正常。现场应采用先进、开放的现场总线技术，使不同品牌的产品容易集成到管理平台上，而且可根据使用要求扩展端口。

3.楼宇设备管理平台是处于应用层级的，通过计算机网络以TCP/IP通讯协议集成到综合管理平台（IBMS）上。它与大厦安防、消防等系统之间的联动关系均通过IBMS的关系集成来完成，以保持高效率的互动状态。

楼宇设备中央监控室

楼宇设备管理平台的中央监控室布设在首层。地下一层冷冻机房和高低压配电室内设控制分站，分别对冷水系统、空调设备及高低压配电系统进行监视和控制。采用先进的管理软件作为监控手段，它应满足如下功能要求：

1.全中文化的图形化操作界面监视整个系统的运行状态，在工作站上通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制。

2.提供平面布置图、工艺流程图、实时曲线图、监控点表多种形式显示监控点状态，形象直观地显示设备的运行情况。

3.提供多种途径查看设备状态，如通过平面图或流程图，通过下拉式菜单或功能键进行常用功能操纵，以单击鼠标的方式可逐级、细化地查看设备状态及有关参数，通过交换式菜单方便地修改工艺参数。

4.对系统的操作权限有严格的管理，以保障系统的操作安全。

5.当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，均产生声光报警信号，经操作人员确认后才能解除。报警区分不同优先级别，分事态缓急进行处理。所有报警信号均记录到报警汇总表中，以供操作人员查看。

6.提供汇总报告，作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据。

7.可提供图表式的时间程序计划，可按日历制定计划，制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。

8.采用标准的关系型数据库格式建立历史数据库，可形成图形显示及打印。数据应采用合适的存储设备海量存储，永久保存。

楼宇自动控制系统(BAS)

对各个系统的具体要求

1.对空调系统的控制

（办公、酒店的空调系统分开独立设置）

冷水系统

冷冻机启、停控制

冷冻水泵启、停控制

冷却水泵启、停控制

冷却塔风机启停控制

电动蝶阀的自动启停

冷却水供水温度遥测

冷冻水供、回水温度遥测

冷冻水回水水流量

冷负荷计算

冷冻机、冷却/冻水泵、冷却塔风机的顺序启、停控制

根据冷负荷确定冷水机组开启台数

根据冷冻水系统供、回水总管压差，控制其旁通阀开度

新风空调机

风机启、停控制

状态显示和故障报警

送、回风温、湿度遥测

根据送、回风温、湿度调节冷阀

过滤器淤塞报警

新风阀与风机联锁

新风温、湿度遥测

排风机、送（进）风机

风机启、停控制

状态显示和故障报警

2.对给、排水系统的控制

给水系统

市政给水压力检测和显示

地下水池水位显示和报警

高位水箱水位显示和报警

水泵启、停控制

泵的轮换使用及备用泵的自动投入

排水系统

污、废水井溢流水位报警

根据水位控制排水泵的运行台数

水泵启、停控制

热水循环系统

热水循环泵的启停控制

泵的轮换使用及备用泵的自动投入

热水机组的自动启停

储水罐的高温和低温报警

3.对变配电系统的监视、控制

高压系统

出线开关状态显示

进、出线电流、电压显示

功率因数显示

变压器

温度显示

超温报警

低压系统

进线、母联开关状态显示

进线电流、电压显示

功率因数显示

计量

柴油发电机

电流、电压、频率、有功、无功功率显示

高、低压配电系统图运行显示

4.照明系统

照明系统的监控主要是集中对公共区域的照明进行定时开关，以减少物业管理人员频繁的周期性劳动。现场数字式控制装置应能实现以下功能：

对车库、户外、公共通道等照明回路进行开关控制，状态反馈。

预留调光装置接口，为大厦外部、大堂等装饰性背景照明扩展调光功能。

5.电梯系统

电梯具有独立的控制系统，只接收消防系统的指令，当发生火灾时迫降首层或避难层。它通过工业标准接口与大厦BA系统通讯，提供电梯运行状态、故障报警、楼层显示等数据。

6.远程抄表系统

远程抄表系统是采用数字脉冲表替代传统的机械表对能源进行计量，除了在表体具有度数直观表示外，通过脉冲的统计换算成度数，自动向楼宇设备管理平台上传数据，定期生成报表，作为物业管理者向大厦客户收费的凭据。

系统主要对电力、自来水、煤气、空调冷凝水、供热热水等进行计费。由于大厦主要是商业办公为主，与住宅要求不同，计量方式也各有不同。

远程抄表系统选用与楼宇设备监控系统一致的现场总线技术，数字脉冲表通过采集器集中记录度数，再上传给楼宇设备管理平台，由工作站记录存档，并按月度打印成报表。历史记录可在IBMS中开放给客户查询。

大厦的远程抄表系统应具有远程联网的功能，能够向电力公司、自来水公司、煤气公司等市政部门提供接口。

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关键词：智能楼宇、自动化、设计原则、应用、发展；

中图分类号：TN830文献标识码： A

前言：智能化楼宇是信息时代的产物，成为智能建筑的一个极其重要的组成部分。随着现代通讯、计算机及网络技术的飞速发展，智能化楼宇正蓬勃发展，功能更齐全。文章将就我国智能化楼宇中的自动化系统的设计原则以及其现状、应用和发展进行阐述。

1 智能化楼宇的概念及发展趋势

智能化楼宇近几年才在我国发展，因此对于智能化楼宇的研究与国外相比我国还具有很大的差距，一是因为我国的智能化技术发展还不高，关键技术是以依靠国外进口为主；二是智能化楼宇的普及率还不高，尤其是智能化居民建筑率不高，因此研究智能化楼宇对于促进智能化楼宇发展具有重要的现实意义。

1.1 智能化楼宇的概念：在传统建筑工程的基础应用计算机控制技术、建筑技术、自动控制技术以及无线通信技术等多种技术为一体，完善建筑的功能，进而实现建筑功能的集合发展，实现建筑功能的自动化发展，比如消防自动化、办公自动化、监控自动化等。

1.2 智能化楼宇的发展趋势：随着智能化楼宇的发展，其呈现出来一些独特的发展特征，根据作者多年的工作经验分析，智能化楼宇发展呈现出以下趋势：

①更加注重集成化、智能化、人性化发展方向。随着人们对生活条件要求的提高，越来越多的智能技术被应用到楼宇中，因此实现多种技术的集成是智能化楼宇发展的方向。

②智能化楼宇功能在逐步完善，呈现多元化发展，多种现代技术的广泛应用，丰富了智能化楼宇的功能，楼宇智能化由最初的实现智能管理逐步扩展到智能管理、人、满足不同环境要求等方面的功能。

③智能化楼宇发展为一种技术产业，智能化楼宇的发展，带动了相关产业的发展，比如计算机技术产业、消防自动化产业、智能管理人才培养产业等，因此智能化楼宇已经由简单的楼宇智能功能发展为一种新兴产业。

2.楼宇自动化系统概述及应用中的优点

2.1 楼宇自动化系统

楼宇自动化系统是由中央计算机及各种控制子系统组成的综合性系统，它采用传感技术、计算机和现代通信技术对包括采暖、通风、电梯、空调监控，给排水监控，配变电与自备电源监控，火灾自动报警与消防联动，安全保卫等系统实行全自动的综合管理。各子系统之间可以信息互联和联动，为大楼的拥有者、管理者及客户提供最有效的信息服务和一个高效、舒适、便利和安全的环境。楼宇自动化系统一般采用分散控制、集中监控与管理，其关键是传感技术与接口控制技术以及管理信息系统。建筑物的智能化往往总是从楼宇自动化开始。楼宇自动化系统是智能楼宇智能化的必备要素之一。楼宇自动化系统本质上是一个庞大的集散型控制系统，又称分布式控制系统。它是以中央计算机为核心与多种多样楼宇设备控制子系统（如供电、空调、照明、电梯、消防、监控、报警等等）的综合体系，通过信息通信网络，组成分散控制与集中监视和管理的功能模式，系统可随需增减扩充，各子系统之间也可信息相互联动，实现最优化控制管理，提高安全性与舒适性，节省能源与降低费用，形成统一由楼宇自动化系统系统运作的整体。智能楼宇的楼宇自动化系统系统功能运用，是在计算技术、数模转换技术和传感技术基础上的系统集成二次开发。九十年代的楼宇自动化系统系统，已经发展成为过程控制（离散或连续信号）与信息管理紧密结合的控管一体化的新一代系统。其特征主要是：

（1）开放性与集成化

楼宇自动化系统各设备制造厂商为适应市场发展，竞先将自己的原专有设备控制网络改造成符合国际标准，或者将自己的专有网络与开放网络之间加入网间连接器，使其能与以太网相连接。21世纪新推出的楼宇自动化系统系统产品，均采用开放系统的标准模型、通信协议或规程。楼宇自动化系统系统的开放型结构，将方便地与楼宇管理系统（BMS）的上位计算机进行信息交换，进而实现整幢楼宇智能化系统集成。

（2）体积缩小、功能增大及多媒体化

随着微处理器性价比迅速提高，更新楼宇自动化系统中的主机，可采用多微机的工作站，则体积更小，速度更快，容量更大，彩色分辨率更高，交互图形窗口功能更丰富。并可广泛采用复合窗口技术和触摸屏技术，以及多媒体接口技术等等。由于楼宇自动化系统系统设备的过程控制能采用32位以上微机，就可以实现各种复杂控制策略和先进控制算法，以及将反馈控制、顺序控制、变量控制及模糊控制等集成于一体。

（ 3）层次化

层次化已成为楼宇自动化系统集散型控制系统的体系特征。体现集中操作管理、分散控制：

a）过程控制层计算机直接与现场各种各样装置相连（如传感器、变速器、执行机构、记录仪表等）。对所连接的装置实施监测控制，如过程数据采集，直接数字的过程控制，系统的测试和诊断，实施安全性冗余化方面的措施等等。同时，向上与上层计算机相连，接收上层的管理信息，并向上传递现场装置的特性数据和采集到的实时数据；

b）过程管理层计算机主要有监控站及操作站等，它综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和修改参数。优化过程处理，自适应回路控制。获取实时数据、活动的监视，以及故障检测存档等等；

c）总体管理与运营管理层居于楼宇自动化系统中央计算机上，并与楼宇办公自动化联接起来，担负起全智能楼宇各系统的总体协调管理与服务。包括各类运营服务活动，楼宇防火和管理，入出管理。消防管理，各种特定授权使用IC卡应用系统管理，楼宇各种环境（如温度、湿度、尘度、能耗等）的自动调节管理，以及人事、财务、物资管理等等。

3.智能楼宇自动化控制系统设计原则

3.1自动化控制系统设计总则

楼宇自动化系统的最主要功能还是实现对楼宇内各个子系统的监控，采集运行数据，对比分析运算，保证在任何情况下设备都能正常运行，并且实现快捷简单的远程监控。最显著的优点就是大大减少了事故发生的概率，也就相应地延长了设备的使用寿命。通过这样集约化的控制和管理，实现对各子系统统一而有序的管理，使其健康运行，充分发挥各个系统的功能，为智能楼宇的建设打下坚实基础。这里以最具有代表性的高层、现代化智能大楼作为设计对象，就自动化控制网络系统的创设关键技术作简要阐述。楼宇自动化控制系统必须要首先保证子系统的高效运行，实现子系统有序运转和灵活自动运转，从而减轻人员管理，节约劳动力资源和资金成本。这里设计的系统主要是基于一般业主的要求和极高的性价比，采用最优化的方案设计出一套可以同时实现集中管理和分散管理的自控系统。

3．2智能楼宇自动化设计的原则

在设计一个楼宇自动系统时，必须遵循以下的原则。

首先是可靠性。可靠性是检验一个自控系统是否合格的第一标准，优先采用分布式的控制系统，将自动控制的任务交给很多现场处理器完成，这样可以避免因为单独的处理器出现故障而影响整个系统健康运行的情况。可靠性的另一个表现就是系统数据采集和记录的准确性，不能误报，也不能有故障而不报，所以对于系统硬件和软件的要求极为严格。其次是灵活扩展性。楼宇自动系统和其他的网络系统一样，都会伴随着科学技术的发展而进行进化和升级。我们在建立了初始系统之后，应该考虑到伴随着科学信息技术的发展，原始系统势必要进行优化和升级，所以这对系统的可扩展性提出了一个新的要求。当然灵活性也很重要，主要表现在现场控制器的增减不能影响整个系统的性能，系统的组成和功能应用都必须具备灵活性，便于随着外界环境的改变而改变系统。第三是实用性。设计的系统总归是要应用的，这要求设计人员从高深的科学信息技术中提取出便于应用的普通知识，系统可以根据楼宇的多功能性实现不同需求的给予和完成。是否方便快捷是实用性是否合格的另一个标志。管理方式是否合理简约是检验一个系统是否成熟的重要标志，一个好的楼宇控制系统可以实现楼宇各子系统资料内容的完美综合，并且统一呈现在中央层，减小了管理难度。最后是经济性。我们要求系统的设计采取最为精准和尖端的技术，但是也要考虑到实际需求高度。采用现场处理器应该可以满足相当长时间之内的系统运转，所以要合理规划，切不可盲目投资。楼宇自动化控制系统的设计首先要以相应的电气图纸和标准规范作为基础，然后需要满足国家及其他国际标准。

结束语：随着人们生活水平的提高、计算机技术的发展，智能楼宇应运而生，其发展离不开自动化技术，自动化技术应用在智能建筑中，可以实现智能建筑的功能，最大程度地发挥智能技术在智能建筑中的应用，满足人们对建筑功能的要求。

参考文献：[1]李文俊.楼宇智能化技术在办公大楼中的应用[J].数字化用

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关键词：智能建筑；楼宇自动化；应用探究

资源节约型环境下，控制网络技术作为我国楼宇自动化系统的新思想、新途径，势必有利于我国智能建筑领域的综合能力的提高。如今，伴随着光纤、网络、生物工程等新兴技术渗透到建筑领域中来，这也给未来建筑的智能化改造注入了全新的活力，装备了LONWORKS控制网络设备的智能建筑，必定会给未来我国智能建筑提供更好的技术条件。应用控制网络技术建立全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制模型，对信号测试、监控、维修的各个阶段实施可视化的模拟，势必有利于我国智能建筑楼宇自动化事业的技术经济效益，对建筑安全运营工作会有非常好的借鉴与指导意义。

1.智能建筑楼宇自动化系统

楼宇自动化系统作为建筑智能化最重要的组成部分之一，其作用是构成建筑内部设备自动控制系统，该系统首先进行相关数据的采集，接着把搜集好的信号传送到设备中，并对建筑内部运作情况展开逻辑性分析，最终驱动执行器实行对楼宇的自动化控制，完善智能建筑的可使用功能。简单来说，楼宇自动化系统包含了变配电系统、空调制冷系统、供热系统、照明系统和垂直监控管理系统。借助楼宇自动化系统，可以很好地实现智能建筑内部设备和环境的监控管理工作，给建筑居住和使用人员建造舒适、安全、高效的空间环境，给管理者提供便捷的管理方法，合理降低了建筑能耗与管理成本，同时也为我国现代化物业管理提供基础保障。

以往的楼宇自动化系统里不存在控制网络，这导致控制系统只单纯由一束束电线与气动控制装置构成，这种控制系统的功能十分简单，同时也缺乏可操作性。可以说，传统模式下的楼宇自动化系统是一种封闭模式，这问题通过其通信协议就可以看出。很多厂商采取的通信协议不同，彼此不能相互兼容。一直到固体物理技术出现后，才使得楼宇逻辑电路替换下原有的连线与继电器，直接数字控制器也代替了电子仪表板与气动控制装置。但如果客户需要连接到不同的DDC系统时，设备互不兼容的问题还是没能解决。受到这种封闭式系统的影响，彼此的子系统之间很难实现信息共享。如今，随着LONWORKS控制网络技术在楼宇自动化系统中的应用，给开放的、灵活的楼宇控制系统提供了实现平台，该技术在智能楼宇监控问题上有着很明显的优势。

2.我国楼宇自动化系统的应用状态

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。

3.控制网络技术在楼宇自动化系统中的应用

3.1 系统组成及方案

楼宇自动化控制系统主要由系统主要由自动化机组，可编程控制器（PLC）、空气压力变送器，变频器、室内状态传感器、温度传感器，接触器、中间继电器、热继电器、防火型磁力起动器、断路器等系统保护电器等组成。本设计以电机组2×30kW为例，选用1台西门子S7—200可编程控制器（PLC），空气压力变送器等组成一个完整的闭环控制系统。室内状态传感器、温度传感器、实现对建筑功能和PLC的有效保护，以及对建筑内部环境的切换控制。

3.2自动化通信综合系统

自动化通信综合传输系统最早由加拿大矿通公司研发并使用，如今已广泛被各国作为智能建筑自动化通信系统，技术上具有很强的综合服务的能力，一定程度上也表现了国际先进的自动化通信传输水平。该系统提供了十六路单向模拟视频通道和三十二路语音/数据通道，可以很好地实现智能化建筑功能筛选过程中各种信号的传输。在自动化系统的中心是前端单元，并从中延伸出四条电缆，分别连接井下四个不同方向，同时也接地面天线，以确保地面移动通信的稳定

性。上行信号占用带宽经解复用后输出给相应的监测、监控系统或电话交换系统；下行信号经频分复用调制在规定频率范围内，并将信号送入自动化电缆下行传输。十六路视频信号单向上行，并连接相应的监视器显示数据。应该说明的是，自动化通信系统还应具备全程跟踪建筑内部设备、人员的能力。

3.3 自动化故障检测技术的应用

作为建筑功能运行故障检测工作的关键性内容，信息的获得无疑至关重要，而获得信息的主要手段就是故障检测技术。在控制网技术下的自动化控制系统中，通过建筑状况搜集的客观资料，我们可以初步确定远程检测的初始方案，进而在建筑功能运营过程中根据故障检测数值、经验方法等内容，开展反馈分析等工作，修正初步方案与控制网络计划，以保证建筑状态按照最优的控制方案进行。因此，自动化故障检测工作的重要性也就显而易见了。针对我国智能建筑运行阶段的一些不安全因素，自动化故障检测技术在远程检测中的应用能够很好的解决此类问题，它不但可以很好地掌握建筑的功能运营状态，利用检测数据对流量方案进行整改，并指导建筑功能的筛选工作；还可以预见可能发生事故风险，采取一系列的事前措施，给建筑的安全管理提供信息，将事故突发率降至最低，保证了智能建筑安全运营的稳定性。

4.结束语

当前绝大部分先进的自动化化技术都具备非常强大的控制功能，在主菜单和与源功能的有机结合的基础上，通过引入智能软件技术和信号检测技术，并在多个领域结合彼此，相互渗透，从而给新兴的智能建筑楼宇自动化带来了强烈的生命力。如今楼宇自动化技术的发展方向无疑是系统化、智能化与小型化，以确保在信号测试系统使用网络控制技术的同时，能够很好地满足智能建筑信号测试的安全需求，并最终减免人力劳动强度，有效改善智能建筑楼宇自动化系统，以达到节约生产能耗的可持续发展目标。

参考文献

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关键词：自动化 控制 智能建筑

中图分类号：F407文献标识码： A

一、自动化控制技术概述

自动化控制技术，是指在无人直接参与下，通过使用控制装置操纵受控对象或过程自动地按预定程序运行，它是以数学的系统理论为基础，利用反馈原理自动地影响动态系统，使得输出值接近或达到人们的预定值。自动控制技术将人类从事的各种危险、繁琐的活动趋于安全和简单，大大提高人们工作效率，对人们的日常生活有着重要的影响，随着科技的不断发展，自动控制技术正逐步应用到现代智能建筑中。

二、自动化控制技术在智能建筑中主要运用形式

早期智能建筑应用自动化控制技术一般包括：办公自动化（OA）、通信自动化（CA)和楼宇自动化(BA)三个部分。现在的智能建筑已经发展到5A系统，包括办公自动化(OA)、通信自动化(CA)、楼宇自动化(BA)、消防自动化(FA)和保安自动化(SA)五个部分

1、通信自动化

智能建筑的信息通信系统能够和外部相关结构连接，包括:电话公网、数据网、计算机网、卫星、广电网相连等，这样能够确保建筑内外部之间的有序结合，让智能建筑的性能得到最大发挥。通信自动化可以为用户创造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务，在语言、图形、文字等方面的通信水平都是比较先进的。通信网络系统有:固定电话通信系统、声讯服务通信系统、无线通信系统、卫星通信系统等，各种通信功能都具有。

2、楼宇自动化

楼宇自动化在智能建筑中是不可缺少的构成，对于智能建筑自身价值的体现有着较大的意义。智能建筑利用楼宇自动化系统完成建筑物内设备与建筑环境的有效控制，能够给用户创造良好的生活环境，在安全、舒适、高效、经济、便捷等方面的优势。显著楼宇自动化系统能根据建筑内部所有的公用机电设备，如:建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统等开展全面管理，实现了整体设备的有序运行，减小了建筑施工、消耗能源的成本投入。

3、办公自动化

办公自动化便是利用先进的信息处理设备，以计算机为中心，采用传真机、复印机、E-mail、国际互联网局域网等一系列现代化办公及通讯设施，最大限度的提高办公效率、改进办公质量、改善办公环境和条件缩短办公周期、减轻劳动强度同时防止减少人为的失误和差错。办公自动化技术将使办公活动向着数字化方向发展，最终实现无纸化办公。

4、保安自动化

智能建筑安全防范工作很重要，过去依靠人工的方式存在很多隐患及弊端，而智能化小区的最重要目的之一，就是用电装置来保障小区的安全防范工作，为住户提供舒适安全居住环境。现代建筑的安全防范系统可以实时监控着非法闯入的发生，一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息，同时启动相关电器进入应急联动状态，从而实现主动防范，主要包括安装闭路电视监控系统；门禁管理系统；停车场管理系统；防盗报警系统；出入口管理与周界防范系统；对讲与防盗门控等等，它们都是以自动化控制技术作为设计基础，使人们的公共安全得到保证。

5、消防自动化

智能建筑许多都是高层建筑，其内部设施功能复杂，形成火灾的因素也比普通建筑更多。消防自动化系统通过建筑物内不同位置的烟火控制装置提供的信息进行确认后报警，同时启动联动系统，包括关闭空调、开启排烟装置、启动消防专用梯并且启动消防系统运作、紧急广播疏散人群，从而使得尽可能的减少生命、财产损失。目前智能建筑经常采用的消防自动化系统包括:自动喷水灭火系统；自动气体灭火系统；火灾事故广播系统；安全疏散系统；消防电梯管理系统。

三、自动化控制技术在智能建筑应用中的优势探析

1、卓越的技术优势

(1)通信协议的标准化。建筑自动控制系统采用了国际标准化协议及标准化的协议群，如BACnet协议、Lontalk协议、丁CP/IP协议以及CAN总线协议等，实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。在结构交杂的大型建筑中，电气系统组件繁多、功能多样，传统运行方式常常留下管理台区，导致故障的发生。而建立在标准化通信协议平台上的自动化组件，通过“采集一处理一反馈”模块，系统能实时进行数字化监控，能及时将控制中心的指令传达到系统，并将反馈信息同时传递到控制中心，以实现对多个系统高效、实时、不间断的控制和管理。

(2)能源管理数字化。强大的能源管理功能不仅可使用户对水、电、气、冷(热)负荷的每一项费用的细节了如指掌，明白消费，而且系统还提供节能控制方案，实现了能源管理的数字化，精确化。通过智能化计量仪表，能实时监测计量对象能耗情况，数据完备、计算精确，并建立有准确清晰的数据库，以便为后期优化的决策提供信息支持。

(3)集散型控制方式。既可以分布式控制，分散到就地控制，控制调节功能可由系统的控制器独立操作完成，而不依赖主机，即便是在主机掉线状态下，现场控制器也能手动或按策略自动完成各项控制任务，通过集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能。

(4)功能设计一体化。一体化的功能设计，实现了与安防、消防、配电、照明、空调、通信、办公等系统互联互通，信息共享。通信结构简单化，管理层采用以太网进行通信，自动控制层可以采用其他网络，也可以采用以太网。将以上各系统连接为一个整体，大大提高了其联动效果，解决照明、空调系统可根据办公区人员情况自动调节；紧急情况下（火灾、水管爆裂等)系统的自动识别、判断，及时实现预设的应急处理方案，开启应急照明系统、开放喷淋灭火系统、启动防排烟风机、自动投入紧急广播等，实现子系统间的配置与互动。

2、有助于创造舒适的建筑内部环境

建筑自动控制系统可根据人们的需求自动调节建筑内部温度、湿度、空气质量、灯光照度及其他相关设备，满足人们对环境舒适性的要求；可适应不同的人对舒适的感受，支持个性化设定，并且可自动存储个人习惯参数曲线，实现自动调节、分区调节，使建筑环境中的工作人员处处享受到舒适的工作环境。

3、 实现了可观的节能效果

减少浪费是在适当的供给、保持舒适环境所需能源的前提下进行的。通过监测建筑内外环境参数，通过控制各系统机电设备，实时改变水量、风量、热量、电量供应，使所有设备的运行在满足人们舒适性的要求条件下以节能方式运行:再通过系统的能耗数字化管理统计各设备和各使用区域能耗数值，与原所需能量设定值比较，即可确定存在能源浪费的区域和产生原因。最后根据结果进行调节控制，使能量在满足环境需要的前提下，被合理使用。

通过建筑自动化控制系统实现有效节能管理，节能效果非常显著，从而大大优化了建筑内能源的使用，节省了大量的费用。

建筑中设备和设施的运行和管理会产生各种各样的费用，如果对费用不加以控制，将会极大地增加建筑整体的运营成本，降低投资效益。通过楼宇自动控制系统的监控环节，可以准确了解各项运营费用，及时发现和解决问题，从而减少不必要的开销和浪费。另外，通过楼宇自动控制系统提供的维护手段，可以减少管理和维护人员数量，降低人工成本。因此，投资建筑自动化控制系统的增值是通过合理配置资源、减少浪费来实现的。

参考文献

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关键词：智能建筑；自动化系统；楼宇管理

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

楼宇自动化系统从设计开始就要考虑经济性、适用性、技术兼容性和可维护性。随着计算机技术、网络技术的发展，楼宇自动化技术的不断完善，智能化是未来住宅、办公楼建设的理想模式。智能楼宇同一般建筑物比较具有很大的优势，它提高了楼宇管理水平、降低工人劳动强度、减少能源消耗和增加了设备运行可靠性。但从现实情况来看，系统投资大，维护难，使用成本高，同预期还存在差距。下面从施工、系统集成和使用的角度分析智能楼宇优劣。

1、 楼宇自动化系统

楼宇智能化技术就是计算机信息技术、网络通信技术和建筑技术发展相融合的结果。楼宇自动化系统硬件系统由中央工作站、网络控制器、和现场仪表、传感器构成，软件由系统软件和应用软件组成，采用Lon Works总线技术，建立开放式结构和标准化接口，来实现对子系统电梯、给排水、供配电、照明、中央空调、电梯、消防、安保等系统的管理功能。通过对机电设备、消防设备、安防设备的监视、控制，达到合理使用设备，确保设备安全运行。

2、 楼宇自动化工作流程

楼宇自动化系统控制流程，通过传感器和测量类仪表进行数据采集，传感器搜集信号，摄像头、红外感应信号，由网络层进行信息传递、交换、处理，最后输入中央工作站，由于工作站采用图形化操作系统，具有良好的人机交互界面，通过建立的设备运行工艺流程图，各监控点一目了然，通过监控点运行参数的变化，可以知道设备动态运行情况，判断是否处于正常运行，判断是否要执行。可以直接在中央工作站图形界面对设备进行参数设定，改变运行方式，决策后，通过电脑控制程序发出控制指令，实现对各种设备的控制，主要是设备的启、停、运行、调整和优化执行流程，使设备的运行状态可控。系统能保存设备的运行记录，便于维护人员分析设备的状态，适时对设备进行维护保养，提高设备运行的可靠性、稳定性和使用寿命，降低运行维护费用。

3、楼宇自动化系统中在建设期间出现的问题

楼宇自动化系统采用总线技术，建立开放结构和标准接口，将各子系统进行集成。在建设过程中发现，将子系统连接到楼宇自动化系统中，非常困难。如消防控制报警系统，由于消防管理部门把消防报警系统作为一个独立系统来验收，生产厂家生产的消防设施硬件和软件都是独立设置。VRV舒适性中央空调本身就是独立系统，它的硬件部分和软件部分配合能充分发挥空调设备的效能，但空调厂家以知识产权为借口，不公开代码，给系统集成带来很多麻烦。厂家实力越雄厚系统越完善，同系统连接就越困难。厂家为追求利润，人为设置障碍，使建设单位增加费用。子系统厂家应积极参与，促进国产楼宇自动化系统的发展和应用。

要实现楼宇自动化，就要求所控设备具备智能化功能，目前国内智能化设备生产厂家少、价格高，可靠性有待提高。有些子系统，在招标时就要考虑到系统连接，如电梯，安全性要求高，安监严格，出厂前智能连接必须完成。国外的智能设备价格昂贵，配件缺乏，系统使用时，一旦出现故障不能及时修理，影响系统使用效果。

综合布线时发现，广播系统、消防系统、监控系统、门禁系统等线的电压等级、线的规格、屏蔽要求都相差很大，标准的不统一，增加施工难度和造价。

4、楼宇自动化系统在使用中存在的不足

楼宇自动化系统是集计算机技术、网络通信技术、自动化控制技术一体的集成系统，实行集中管理、分散控制，实时采集系统内设备的信息并分析、处理信息，使各子系统高效、有序运转。在系统使用时，需要高水平系统管理和维护人员，一般的物业管理公司，缺乏复合型楼宇自动化设备运行维护人员，对全面维护智能楼宇系统显得力不从心，基本上都将子系统包给多个专业公司来维护，增加了使用成本。如电梯维护保养，政府的监督管理部门规定，必须要有有资质专业公司来做。使用中存在的另一个突出问题，数量众多计量仪表、传感器、探测器每年的检测，工作量大、费用高；电动执行器损坏率高、修理难，更换成本高；导致系统使用成本居高不下。笔者走访几家写字楼，发现一般只使用部分子系统，常用的有监控系统、报警系统、门禁系统、消防系统。经测算1栋5万平方米的写字楼，要保持系统正常运行，一年的系统维护保养费用约20万元。使用、维护成本高，限制了系统应用。

5、总结

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关键词智能大厦；楼宇自动化；分布式集散控制；通风监控

中图分类号：TE684文献标识码： A

引言

智能大厦是现代建筑技术与高新信息技术相结合的产物。智能楼宇、智能大厦、智能小区都是在传统建筑的基础上，综合利用了计算机网络和现代控制技术，可以为用户提供便捷的服务和舒适安全的环境。对于智能大厦的定义，国家不同，内容也不尽相同。而且由于计算机技术的迅猛发展，新技术和新观念不断涌现，这样对智能大厦就有了新的要求，它也会不断地加入新的内容。智能系统所用的主要设备通常放置在智能化建筑环境内的系统集成中心(SystemIntergratedCenter，缩写SIC)，它通过综合布线与各种终端设备(如传感器和图形终端)连接，感知建筑内的各个空间的信息及变化，并通过计算机处理给出相应的对策，再通过图形终端或控制终端(门禁系统，开关，阀门)给出相应的反应，使整幢大楼系统处于动态实时监控状态，实现高度智能化。整体的智能化要靠许多子系统的智能化连接，主要有系统集成中心、楼宇自动化系统、通信自动化系统、消防报警系统、安全保卫自动化系统以及综合布线等。

1智能大厦概况

1.1 智能大厦的现状及应用

智能大厦通过对建筑的结构、建筑机电设备系统、服务和管理四个基本要素以及它们之间内在关联的最佳组合，提供一个投资合理、高效、舒适、方便、安全、灵活的工作与生活环境。日本智能大厦建筑行业拥有世界上最先进的技术，它根据自己智能建筑市场的特点，始终致力于设计大厦的智能化控制系统，同时由于日本在集成电路和控制器方面的技术优势，使得至今日本在楼宇自动化控制领域保持国际领先的地位。日本智能大厦建筑业认为智能大厦的主要任务是发挥内部设施的作用，向大厦用户提供舒适、方便和高效的工作生活环境。在这种思想的指引下，日本将继续不断地发展楼宇自动化控制技术，建成以楼宇自动化系统为主体的大厦智能化管理系统。美国是在日本智能建筑业研究的基础上提出自己的智能大厦的思想的。它的重点不是楼宇自动化的问题，而是在智能大厦的办公自动化领域。它认为智能大厦中必须具备三个组成部分，即楼宇自动化系统、办公自动化和计算机局域网络系统、综合通信系统。这三个组成部分在统一的管理和平台上发挥作用，提高大厦的效率，改善生活环境，促进相互之间的信息交换，最终达到提高大厦生产效能的目标。欧洲是世界上第三大智能大厦建筑市场。它根据自己的智能大厦的特点和用途，提出了自己对智能大厦的独特定义，认为智能大厦是具有各种智能化系统的综合性办公大厦，应该具备以下特点，即：高度智能的办公环境；优秀的远程通信能力；综合的大厦自动管理能力；灵活的系统扩充和移动能力。于80年代。此后，一批批智能化和准智能化建筑不断地涌现。以上海博物馆0智能化管理系统提供的数据资料为例，该馆自1995年年底试开放以来，一年中水、电、煤气的综合节能效果远远超过了原设计节能20%~30%的指标。同时全馆每台空调机一天内实际累计工作时间为1~15小时，比无智能系统的常规情况减少将近8小时，节省了大量资金，当年就收回了该馆楼宇设备自控系统的初始投资。因此，智能大厦的发展前景是十分诱人的。

1.2 智能大厦的类型和含义

智能大厦是在传统建筑的基础上增加了自动化系统，包括建筑设备自动化系统，办公自动化系统，通信自动化系统，即所谓的3A系统。后来又增加了智能防火监控系统和保安自动化系统，这样就构成了5A系统。建筑设备自动化系统(BAS)的任务是提供给客户安全、健康、舒适、温馨、高效的生活与工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化。办公自动化系统(OAS)是指办公人员利用现代化科学技术的最新成果，借助先进的办公设备，其目的是实现办公科学化、自动化，改善办公条件，提高办公质量和效率，减少和避免各种差错和弊端，提高管理及决策水平。通信自动化系统(CAS)使智能大厦紧跟当今世界信息发展的步伐，满足大厦办公自动化和物业管理的需要。防火监控系统(FAS)：火警报警系统是将烟、热、气等火灾信号转换成声、光等报警信号的设备。保安自动化系统(SAS)是由保安出入口监控，自动报警和闭路电视监视等组成。

2 BAS在智能大厦空调子系统中的应用原理

2.1BAS在智能大厦空调子系统的应用概况

任何一座智能大厦，都必须有一套楼宇自动化系统。这套系统包括：供配电系统，空调系统，照明与动力系统，电梯管理系统等组成的电力系统及给水排水系统等等。为了把这些各自独立、分散的系统统一控制起来，就必须建立大厦的控制系统，由计算机来控制、指挥这些子系统，所以楼宇自动化是智能大厦的基础。智能大厦楼宇自动化系统(BAS)是建立在微电脑技术基础上的采用最先进的现代通信技术的分布式集散控制系统，它允许实时地对各子系统设备的运行进行自动的监控。

楼宇机电设备监控系统作为智能大厦楼宇自动化系统的一部分，而且是非常重要的一部分，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。其中智能建筑空调自控设备又是智能楼宇系统的核心设备。空调设备本身是楼宇系统的耗能耗电大户，同时由于智能大厦中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物。良好的工作环境，要求室内温度适宜，湿度恰当，空气洁净。楼宇空气环境是一个极复杂的系统，其中有来自于人、设备散热和气候等原因的干扰，调节过程和执行器固有的非线性和滞后，各参量和调节过程的动态性，楼宇内人员活动的随机性等诸多因素的影响，对这样一个复杂的系统，为了节能和高效，必须进行全面管理而实施监控。

2.2BAS在空调子系统中的一般系统架构及控制路径

BAS网络结构可分为三层：最上层为信息域的干线，按照国家标准推荐总线拓扑结构的以太网作为局域网的干线，以实现网络资源的共享以及各工作站之间的通信；第二层为控制域的干线，即完成集散控制的分站总线，它的作用是以9600波特的通信速度把各分站连接起来，在分站总线上还必须设有与其他厂商设备连接的接口，以便实现与其他设备的联网；第三层为子站总线，它是由分散的微型控制器相互连接使用，子站总线通过子站连接器与分站总线连接。

空调子系统中的BAS系统结构由中央控制站、区域控制器、现场设备、通信网络四部分组成。中央控制站直接接入计算机局域网，它是楼宇自动化系统的主管，是监视，远方控制，数据处理和中央管理的中心。此外，中央控制站对来自各分站的数据和报警信息进行实时的监测，同时向各分站发出各种各样的控制命令，并进行数据处理，打印各种报表，通过图形控制设备的运行或确定报警信息等。区域控制器必须能独立地完成对现场机电设备的数据采集和控制，它与下面的需要监控的设备直接连接，向上与中央控制站通过网络相连，进行数据的传输。

现场设备包括传感器：如温度，湿度，压力，差压，流量等传感器；执行器：如风门执行器，电动阀门执行器等；触点开关：如继电器，接触器等。现场设备直接与分站相连，它的运行状态和物理模拟量信号将直接送到分站；反过来，分站输出的控制信号也直接引用于现场设备。通信网络：中央控制站与分站通过屏蔽或非屏蔽双纹线连接在一起，组成区域网(分站总线)，以数字的形式进行传输。通信协议应尽量采用标准形式。除了以上介绍的四部分以外，通常当需要的时候可以增加操作站，其主要功能用于企业管理和工程计算，直接接在局域网的干线上。

3 BAS对空调系统控制的实现

3.1空调系统的工作原理空调系统可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和局部式空调系统。在现代化的大型建筑中通常都采用集中式空调系统，即中央空调系统。当环境温度过高时，空调系统通过循环方式把室内的热量带走，以维持室内温度于一定值。当循环空气通过风机盘管时，高温空气经过冷却盘管的铝金属先进行热交换，盘管的铝片吸收了空气中的热量，使空气温度降低，然后再将冷却后的循环空气吹入室内。冷却盘管的冷冻水由冷却机组提供，它是由压缩机，冷凝器与蒸发器组成。压缩机把制冷剂压缩，经压缩的制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却器里排入大气。液体制冷剂由冷凝器进入蒸发器进行蒸发吸热，使冷却水降温，然后冷冻水进入水冷风机盘管吸收空气中的热量，如此周而复始，循环不断，把室内的热量带出。如果要想使室内的温度升高，需要以热水进入风机盘管，空气加热后送入室内。空气经过冷却后，有水分析出，相对湿度减少，变得干燥，如果想增加湿度，可安装加湿器，进行喷水或喷蒸汽，对空气进行加湿处理，用这样的湿空气去补充室内水汽量的不足。

3.2空调监控系统的设计空调监控系统是智能大厦楼宇监控系统的一个子系统，它采用计算机为主体的分布式集散控制系统，实现对空调通风设备的自动监控功能。空调监控系统的设计包括确定空调通风系统的设备配置；空调通风监控系统的工作原理及功能；确定监控点及控制类型。空调通风系统的主要设备有中央冷却机组(包括冷水机组，冷冻水循环泵，冷却塔，冷却水循环泵，水流开关，旁通调节水阀，淋水开关蝶阀等)；新风空调机；空调处理机；风机盘管；通风机及冷水交换器与热水交换器等。监控包含二层意思，即对现场设备的数据采集与对现场设备发出执行动作的指令。所以，在BAS系统中，对监控点的设置是很重要的一项工作。但是对监控点的设置又无一个固定的模式和原则，对于不同的系统，设备监控点的设置也各不相同，因此，系统监控点数的设计只能具体问题具体确定。

结束语

总之，智能大厦是现代信息技术与建筑相结合的产物。智能大厦的各个子系统的功能千差万别，它们都在一定程度上能够独立完成一部分功能，实现集散控制，中央控制计算机主要完成各系统之间的协调和对数据的运算和决策，从而实现集中管理。BAS采用智能监控技术实现对空调通风设备的自动监控功能，以便向用户提供舒适、方便和节能高效的工作生活环境。

参考文献

[1] 王再英 等 著，智能建筑：楼宇自动化系统原理与应用，[M]北京：电子工业出版社，2011.

[2] 张少军著，楼宇自动化与智能控制技术[M]北京：中国电力出版社，2011.

[3] 周洪编著，智能大厦控制系统[M]北京：中国电力出版社，2007.

篇10

【关键词】智能建筑；楼宇；自动控制系统

自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分，通过自动化技术、通信网络以及计算机技术，规划了自动化控制部分，应用到智能建筑楼宇内，满足楼宇智能化的基本需求。目前，我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征，直接提高了智能建筑楼宇的服务能力，由此对自动控制系统有一定的需求，目的是通过自动控制系统，优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。

一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计

1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制，其在设计中，注重功能性的运行内容，管控好楼宇的运行和消耗，促使楼宇内的各项自动化项目，保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计，可以规划成3个模块，分别是：(1)安保管理，自动化监测智能建筑楼宇，实行防火防电及防爆，同时还要执行安全中的数据管理，提高数据传输的水平，达到数据传送的规范标准；(2)物业管理，自动控制系统中，辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗，监督各项设备的运行状态，及时发现有异常的设备，制定设备更新计划，更换异常设备；(3)环境能源管理，自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目，重点规范照明系统和空调系统的能源分配，有效控制能源消耗，实现节能降耗，自动控制系统在运输方面的环境能源管理，是指电梯、停车场等项目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区，分为两个部分。分析如：(1)控制分区，自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分，集中控制是指计算机为自动控制的基础，所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中，计算机处理好运行数据后，重新传送到设备的执行器内，缩短了运行控制的时间，集散控制的核心是分布式控制，监控中心采用通信总线结构，在智能建筑楼宇的监控区，实行分级分布式的控制方法，分散的状态下，完成自动化控制；(2)协调分区，是指对智能建筑楼宇中的子系统，实行协调化的自动控制，不同子系统，其核心功能不同，采用自动化控制系统，确保子系统能够在协调的状态下独立运行，子系统单独连接到自动控制系统内，做到协调运行。

二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用

本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象，该案例中，建筑楼宇占地120585.21㎡，建筑总高度是85.3m，该智能建筑楼宇，集酒店、办公、商业、车库等功能于一体，该建筑在建设初期，就提出了智能化要求，落实了自动化系统的应用，探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现，如下：1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇，自动控制系统的应用，构建了智能卡系统，专门用于保护楼宇内部的安全性，确保出入人员的安全性。自动化控制中，包含了智能化系统，出入人员通过刷卡的方式，通过智能化系统，向自动控制系统提交认证信息，符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置，均采用了智能卡服务，实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库，其可主动识别智能卡的用户，身份匹配成功后，才能安全放行。该楼宇的人流量大，因为楼宇存在多项功能，所以在酒店、办公等位置，专门配置了自动化的门禁系统，采取自动化的识别方法，门禁属于智能卡系统的一部分，执行刷卡识别，保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中，表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全，结合自动控制系统，在楼宇中安装视频监控系统，专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面，不仅安装了视频监控系统，还配置了防盗报警、信息巡防等模块，其在该建筑楼宇的公共部位，安装了视频监控，以便实时掌握楼宇内外的环境状态，避免发生突发状态[3]。该楼宇内，不同功能的区域，管理人员之间相互协调，尽量扩大视频监控系统的监测方法，遵循“以人为本”的保护方式，落实视频监控系统的应用。例如：该案例的商业区，突发了安全事故，周围居民及时按下了防盗报警，信号迅速传达到了安全监控室，值班人员根据视频监控系统与防盗系统，迅速找到了事故位置，及时排除了安保人员，解决了事故问题，有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中，安装的设备非常多，增加了设备管理的负担，而自动控制系统，可以应用到设备管理上，缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化，在智能建筑楼宇中，营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时，以自动控制系统为基础，引入了多项先进的技术，专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如：该楼宇中的空调设备，建筑内，安装了30台空调机组，其中8台是空气净化变频机组，空调机组中，采用了PLC编程控制，促使空调能够根据楼宇内的环境，自动调节变风量和温度，实现了室温控制空调的方式，空调机组中安装传感器，夜间会降低或停止空调运行，降低了空调设备的能源消耗，体现了自动化控制在设备管理系统中的优势，不仅具有管控的作用，还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上，还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中，完善了智能楼宇的设备运行。

三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展

智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物，其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展，自动控制系统在智能建筑楼宇中，可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中，自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理，不仅仅是现代几点功能控制上，而是提供综合的管理方法，充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中，朝向高级化的方向发展，在智能建筑楼宇中，形成高级管家，提升自动化服务的水平，还要和通信自动化、办公自动化相互配合，完善智能建筑楼宇的运营环境，充分发挥自动控制系统的功能优势。

四、结束语

智能建筑楼宇的自动控制系统应用中，以规划设计为基础，满足智能建筑楼宇的功能需求，体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中，得到了积极的发展，结合系统的设计和应用，推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展，以便在楼宇中，开发更多的自动化控制功能。

参考文献

[1]邓琪.小议智能建筑楼宇自动控制技术[J].科技展望,2016,(20):26.

[2]冯国园.自动控制系统在智能楼宇中应用研究[J].商品混凝土,2013,(07):167-168.

[3]祝铮.智能楼宇自动控制系统的设计与应用研究[J].电脑知识与技术,2016,(04):231-232.