樓宇自動化控制范文

導語：如何才能寫好一篇樓宇自動化控制，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：住宅：環境；布線；設計

系統概述

隨著信息化社會的到來，人們的工作和生活與通訊和信息的關系日益緊密。電話、計算機等相繼進入家庭。在住宅室內環境設計中。無疑應滿足這些功能需要。于是在小康住宅概念的基礎上，提出了智能化的要求。智能住宅主要體現在通訊自動化、家庭辦公自動化，為人們提供舒適、安全、宜人的家庭生活空間，提供全方位的信息交換，提供豐富多彩的業余文化生活，提供包括兒童教育、成人教育在內的多層次家庭教育，提供家庭保健等服務。

通訊自動化包括可連通公眾電話網、公用數字數據網、公用計算機互聯網來完成語音、數據和圖像的信息傳輸。家庭辦公自動化包括室內及社區內Internet接口、共享辦公系統等。

綜上所述。智能住宅不僅應有安全、便利、舒適、節能和娛樂性等特點。并通過各種獨立而先進的自動化電子設備，把這些繁雜的功能集成到人們日常的環境之中，再由一個家庭網絡連接起來，該家庭網絡的基礎是家居布線系統。

該布線系統采用ANSI/T IA／E1A 570-A家居電訊布線的標準(Residential Telecom-munications Cabling Standard)。主要用于規劃新建筑、更新增加設備、單一住宅及建筑群等。

系統的組成

(1)一般分布裝置，每一個家庭安裝一個交叉連接的配線架作為分布裝置，主要端接所有的電纜、跳線、插座及設備連接等。

(2)線纜，作為家屬布線系統的一部分，主要包括五類四對水平電纜、75歐姆同軸電纜和室內2芯多模光纖電纜。

(3)模板。視頻模板用于集成整個家居內有線電視、衛星電視、保安系統，內置的進程控制板可以最大限度地澄清視頻信號。

(4)跳線，五類數據接口跳線為連接設備提供極好的性能保證，滿足高速網絡數據傳輸速率和信號完整性的要求。

(5)安裝箱，是家居布線系統的心臟，統一分配和管理到各個房間的傳輸介質，依次為整個家居提供視聽、家居自動化、Internet訪問、家庭辦公等。在安裝箱內還可以固定各種配線架面板。

(6)插座模塊，主要用于一般家庭的通訊信息插座。包括光纖模塊、視頻模塊、同軸模塊、音頻模塊、數據模塊與面板組臺和匹配，適應實際使用中任何安裝的配置和功能的需要。

系統環境適配要求

(1)通訊中心的種類和型號應滿足外線和分配的信號，并在不同的房間提供一個增加的能力。安裝通訊中心的最佳位置為地下室、車庫、總配電箱旁等，并要求有足夠的照明、電源插座和維護空間。

(2)通訊中心所需要的模塊板、配件及用戶插座的種類和數量。

(3)在每一戶住宅中的墻內預埋過線盒，采用RG6U75歐姆同軸電纜，從有線電視或衛星接收裝置所提供的視頻信號與每戶的通訊中心端接。同時，采用非屏蔽雙絞線從郵電部門所提供的外線與每戶的通訊中心端接。

系統的應用

(1)視頻應用，采用SYV-75-5同軸電纜，支持衛星電視、有線電視、天線、閉路電視和電纜調解器。

(2)通訊應用，采用五類水平電纜至每一個需要話音或數據服務的用戶插座。通過ISDN、VDSL或ADSL連上互聯網和網絡電視。在無邊的信息海洋中漫游。

(3)利用安保系統確保室內防火、防盜的要求。在緊急情況時自動向管理處發送報警信號。通過連接到局域網的閉路電視系統觀察室外環境，及時了解住宅附近的情況。甚至還可以連接傳真的辦公設備，配合正在逐漸興起的家庭辦公的需求。

系統的優勢

智能化住宅家居布線系統配合各種電子設備可以提供一個完美的在家工作和生活的環境。能帶給用戶即插即用的便利，支持多種接入，包括傳真、電話、高速數據網絡、Inter-net接入以及ADSL接入等。支持多種家庭娛樂。包括全方位有線電視、視頻點播、網上購物、遠程教學等。并可提供音頻視頻設備，避免重復投資。此外還可通過監視系統對幼兒、老人遠程監護；通過閉路電視監視住宅內外的安全情況。

家居自動控制系統可在遠方用電話自動控制照明、空調等家電設備?？傊悄芗揖硬季€系統可以提供一個面向現在和未來的高標準住宅，對于室內環境設計各方面的功能都會大大地延伸，滿足人們越來越高的和復雜多樣的需求。IT業的發展是如此迅速，一個合理的布線系統，以最少的投資支持未來出現的任何新應用，管理與維護也非常簡單。

從投資成本上看，該布線系統大約占到整個工程投資的1％左右。從房地產開發商的角度來講，安裝智能化布線系統并不比給每家都安裝上空調的花費更多，但安裝上智能化家居布線系統的住宅樓卻從本質上改變了住宅樓的性質，使其真正成為了一個智能化的住宅樓，可以得到更多用戶的認可，這對房地產開發商來說也是劃算的。

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【關鍵詞】自動化控制系統；智能建筑；應用；現狀；問題

引言：

樓宇自動化控制系統是智能建筑的重要組成部分，而且樓宇自動化控制系統也通過智能建筑的發展平臺來實現自身的發展。樓宇自動化控制系統能使智能建筑的建筑物實體及配套設備的品質與建筑環境的質量得到不同程度的發展提升。涉及建筑的樓宇自動化系統本身可以分類為電力、照明、空調、通風、給排水、防災、綜合保安、車庫、自動開條等設備與子系統。涉及到智能建筑的自動化系統包括辦公自動化、通訊自動化、樓宇自動化、消防自動化、保安自動化五大類。智能建筑的使用能力與使用質量能否很好的體現，其中樓宇自動化系統的規劃設計與施工質量是重中之重，可見，樓宇自動化系統在智能建筑領域的地位舉足輕重，是智能建筑實現價值的重要手段，不容小覷。

1 關于智能建筑的構成

智能建筑是一項高水準、科技化、現代化的建筑產品。它主要是將建筑的大體結構、設備情況、管理水平、服務內容進行最優、有效的組合，以滿足客戶越來越高的使用居住的標準與要求，為客戶提供一個滿足安全、舒適、便的生活工作環境。智能建筑由三大要素構成，即指建筑設備自動化系統、辦公自動化系統和通信網絡系統，以及這些系統的集成，共同構成整體智能建筑。

1.1 建筑設備自動化系統

建筑設備自動化系統主要由三大部分組成，建筑設備監控系統、火災自動報警系統和安全技術防范系統。只有將建筑設備監控、火災自動報警和安全防范系統的內容，有過去原始的繼電器等元件的控制方式，改由計算機等來取代，并向高集成方向發展，再以綜合布線的方式實現，才是智能建筑電氣設計。建筑設備監控系統通常由監控計算機、現場控制器、儀表和通信網絡四個主要部分組成。監控計算機是建筑設備監控系統的核心，用于監控每臺設備的運行，它包含硬件要求和軟件要求，硬件一般帶有滿足其性能和通信需求的微機和網絡接口，軟件部分有系統軟件、圖形顯示組態軟件和應用軟件，各有各的要求之處?，F場控制器要求它的控制信號和儀器信號的匹配性及其精度轉換性，它的結構分為嵌入式和模塊化兩種。儀表分為檢測和執行兩類儀表，它的要求與現場控制器一致。通信網絡多為多層次的網絡結構，是為了實現系統間的資源共享。建筑設備監控系統包含電力監控、照明監控、空調監控、停車場監控四個方面。電力監控要求平時的巡檢工作和事故發生的防備工作的完善；照明監控的照明回路的控制，主要是通過在配電箱內設置一系列控制電器來實現的，空調監控包括功率、電壓等一系列的檢測和測量，停車場監控對運行狀況進行檢測，并設置異常報警措施。同時，這些監控系統都必須依照國家相關規定進行。以上監控系統有路由器連接成一個計算機網絡形成了一個節省財力物力、效率較高的建立控系統。以LonWorks現場總線技術為主的建筑監控系統，實現完全自動化在網絡集成的支持行下，依靠現場控制設備的基本功能，把控制徹底下放到現場，實現綜合自動化。

1.2 辦公自動化系統

辦公自動化系統是根據建筑物的使用功能需求，設計通用和專用辦公自動化系統，該系統應建立在計算機網絡基礎上，實現信息資源共享，同時具有良好的安全防范措施。

1.3 通信網絡系統

通信網絡系統?？梢苑殖蓛韧鈨蓪咏Y構系統。外層有主計算機等構成的資源子網，程度全網的數據處理和向網絡用戶提供共享的資源及其相應服務；內層是通信控制處理機和高速通信線路等組成的通信子網，承擔全網數據傳輸、交換、加工和變換等處理工作。

1.4 系統集成

系統集成。以原始廠商的產品為中心，對項目具體技術實現方案的某一功能部分提供技術實現方案和服務，即產品系統集成。將智能建筑內不同功能的智能化子系統，在物理、邏輯和功能上連接在一起，以實現信息綜合、資源共享。從而達到節約能源、降低成本，提供物業管理、安防、消防和信息服務的自動化程度，為社區提供安全、舒適、方便、經濟的居住環境。系統集成還包括構建各種WIN和LINUX的服務器，使各服務器間可以有效的通信，提高客戶的訪問速度。

2 樓宇自動化控制在智能建筑的應用

我國的樓與自動化智能建筑的發展還在剛剛起步的階段，智能化建筑中的樓宇自動化系統普及率不高，而且發展水平與國外相比也相對較低。從核心技術的擁有率到先進的管理技術可以反映出。為了更好的使建筑單位了解樓宇自動化系統在智能建筑中的應用，筆者以下主要對樓宇自動化系統在智能建筑應用中的建筑設備監控的實施和其經濟性進行了討論。

2.1 建筑設備監控的實施

建筑設備監控的實施包括系統設計、控制機房、通信纜線和儀表控制纜線選擇與安裝、電源與接地四個方面。

在實施建筑設備監控時，必須要進行系統設計，每一個監控系統必須與每個建筑主體相適應，它們的設計必須有相關的技術人員實施，同時完成。它的設計要從全面監控的出發點考慮，包括技術要求、設備要求、監控要求、安裝施工要求等。特別是現場控制器和豎井的設置?？刂茩C房分為單獨設置和集中設置，應處于一個干燥干凈無干擾的環境設置，避免陽光直射，每個配電室應相隔一定的距離。通信纜線在設計階段應選擇屏蔽雙絞線，具體實踐應據現場情況而定。儀表控制纜線的截面選擇為0.75～1.5mm2。它們的安裝應符合相關工業化規范要求。電源的接地包括屏蔽接地和保護接地。

2.2 建筑設備監控的經濟性

在很多智能建筑的建筑設備監控中，并沒有實現真正的計算機網絡形式來管理，如消防、安保、衛生等工作，并沒有實現網絡的一體化管理，造成了管理資源的浪費，消耗不必要的人力物力。隨著樓宇自動化的發展及在智能建筑中的應用，智能建筑技術及電氣化的綜合型人才需求缺口越來越大，不在只需要單一的建筑人才，還需要電氣化的計算機科技型人才，而我們的專業人才質量不高。由此造成了生產成本過高，生產周期增大，這不利于利用企業生產能力、生產效率和經濟效益的提高，以及均衡生產的實現。是我國現階段急需解決的問題。

3 總結

不論是樓宇自動化系統的發展、智能建筑的發展還是二者的結合應用，隨著經濟科技的不斷發展與生產水平的提高，樓宇自動化系統在智能建筑中的應用會越來越廣泛、深入，我們對于此的認知也會越來越明確，在未來的發展道路上，科技、高端、服務的觀念會深入人心。智能建筑的普及的時代即將來臨。

參考文獻

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關鍵詞：樓宇自動化系統、閥門執行器、節能

中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A

引言

樓宇自動化系統電動調節閥是樓宇自動化控制系統的關鍵設備，主要應用于暖通系統HVAC中的冷熱源、能源分配及末端控制。電動調節閥接受現場控制器的控制信號，改變介質的控制變量（風量、水量等），使建筑設備按預定的工藝要求運行。

由于在樓宇系統中電動調節閥的原理比較簡單，人們在工程設計中常忽視這一環節。在實際的工作環境中，電動調節閥長期和工作介質接觸，要保證它的安全運行并非易事，這也是樓宇自動化系統中的一個薄弱環節。工程中由于對電動調節閥的選用不當或運行時維護不善，常使整個自動控制系統工作不正常，或嚴重影響系統的調節品質而導致整個系統失靈。文章結合工程實際介紹了電動調節閥的選用方法，并對其主要特性進行了分析研究。

圖1樓宇系統中的電動調節閥

電動調節閥的選用

流量特性選擇

流量特性的選擇方法一般有數學計算分析法和經驗法，工程上常采用經驗法。為了使系統保持良好的調節品質，希望開環總放大系數之積保持為常數。通有下述兩種選用方法：

1）根據管道系統壓降變化情況來選擇

配管狀態 S=1～0.6 S=1～0.6 S＜0.3

實際工作流量特性 直線 等百分比 直線 等百分比 調節不適宜

所選流量特性 直線 等百分比 等百分比 等百分比

2）根據負荷變化情況來選擇

當系統負荷變化較大時，選擇等百分比閥；當所選調節閥經常工作在小開度時，也宜選等百分比閥，便于微調，不易引起振蕩。當系統很穩定，而閥位移動范圍較小，閥的特性對系統影響很小時，可選直線閥或等百分比閥。

結構形式的選擇

選用時，要考慮被測介質的工藝條件、流體特性及生產流程。當閥前后壓差較小，要求泄漏量也較小時，應選直通單座閥，如末端裝置所用調節閥。當閥前后壓差較大，并允許有較大泄漏量時，應選直通雙座閥，如供回水總管間的壓差控制旁通閥。在比值控制或旁路控制時，應選三通調節閥。當介質為高壓時，應選高壓調節閥。

開閉形式的選擇

電動調節閥有電開與電關兩種形式。調節閥開閉形式的選擇主要從生產安全角度考慮。一般在能源中斷時，應使調節閥切斷進入被控制設備的原料或熱能，停止向設備外輸送流體。

工作范圍的選擇

（1）介質種類

樓宇自動化系統中，電動調節閥的介質常為水和蒸汽，對閥件無特殊要求。

（2）工作壓力

工作壓力與閥門的材質有關，通常應不超過閥門的額定工作壓力。對于蒸汽閥，由于閥門的工作壓力與工作溫度與蒸汽的飽和壓力與飽和溫度不一定是對應的，因此應在溫度與壓力的使用范圍中取較小者作為其應用的限制條件。

閥門口徑的選擇

合理選擇調節閥的口徑，對自動調節系統來講是一個很重要的問題。如果過多地考慮流量裕度，選閥口徑偏大，不但經濟上造成浪費，更不利的是閥門經常工作在小開度，可調范圍顯著減小，使調節閥性能變壞，甚至引起振動和噪聲，嚴重影響系統的穩定性以及閥門使用壽命。調節閥的口徑是根據工藝要求的流通能力來確定的，先計算出C值后，查調節閥產品樣本，確定調節閥公稱直徑。

電動執行機構的選擇

電動執行機構是電動調節閥的重要驅動和控制部件，其選擇的重要參數是輸出轉矩或輸出推力。 電動執行機構輸出轉矩或推力必須大于調節閥所需的工作轉矩或推力， 同時能確保調節閥的關閥力能在最不利的條件下緊密地關閉閥門。有些建筑設備監控系統工程由于電動調節閥的關閉力小于管道流體對閥芯的反作用力，而導致冬季無法調低室溫，夏季無法調高室溫，出現了既浪費能源又破壞舒適環境的現象。

根據實際工程的經驗， 電動調節閥執行機構的推力( 或稱關閉壓力) 選擇在0.8～1MPa （即為8～10 k g/c m2），同時考慮到設計院暖通設計數值與實際工作狀態數值的差別， 以及流體對閥芯和閥體的沖蝕， 其實際工作狀態的壓差數值不應超過0.3Mpa，如壓差較高應采取相應的減壓或平衡壓力的工藝措施。

電動調節閥的特性研究

調節閥的流量特性

調節閥的流量特性是指介質流過調節閥的相對流量與調節閥的相對開度之間的關系，即 （1）

一般說來，改變調節閥的閥芯與閥座之間的流通面積，便可控制流量。但實際上由于各種因素的影響，在節流面積變化的同時，還會引起閥前、后壓差的變化，從而使流量也發生變化。

調節閥的流通能力

調節閥流通能力定義為：閥門兩端壓差為105Pa，流體密度為ρ＝1g/cm3，調節閥全開時的流量（m3/h）。計算公式為：

（2）

上式適用于空調系統中的冷、熱水控制。對于蒸汽閥，由于蒸汽密度在閥前后不同，因此必須考慮密度變化。

調節閥的節能特性

（1） 改善部分負荷工況控制

由于室外氣候的變化，暖通空調需要在部分負荷工況下運行的時間比例有所增加。結果，原本存在于冬、夏季運行之間的界限漸漸淡化了。因此，在冬季或過渡季節期間需要制冷的情況越來越普遍。如果能夠對溫度和濕度進行更加精確的控制，就有可能節省高達30% 的能源。由于“部分負荷工況”出現的時間越來越長，制冷成本會驟然增加，因此有必要對控制回路進行檢查，并重新調整運行參數。

（2）優化控制冷凍水循環

與溫度控制相對簡單的采暖設備相比，冷凍水裝置需要非常復雜的控制系統。流量大但溫差低的應用要求使用大型、反映敏捷的閥門。選用合適的壓力補償型調節閥，速度是其他類型閥的好幾倍，可以保證控制的準確性。

（3）帶板式熱交換器直接加熱生活用水

帶板式熱交換器的直接供熱系統逐漸取代了生活熱水供暖設備中的大型儲熱罐系統。促使這一發展的是更加嚴格的衛生規范，該規范旨在降低軍團菌引發的風險，并減少大型且速度較慢的系統所造成的熱量損失。

（4）區域供熱設備節省空間的解決方案

以小型或中型設備為例，預制的緊湊型區域供熱分站得到了越來越多的應用。由于緊湊型換熱器的熱傳遞速度大幅提高，控制系統也必須相應地提高速度。在過去，定位時間在15 到30s 的電動閥完全可以處理大流量的對流設備。如今小流量大換熱面積的板式熱交換器要求反應靈敏、定位迅速的控制設備。

結語

在目前已竣工的智能建筑工程中，相當部分的控制系統不盡人意，雖不全是電動調節閥引起的問題，但的確占有相當比例。因此，在樓字自動化系統中必須對該環節給予加倍的重視，從設計階段就應該重視電動調節閥的選用，同時應結合實際的工程應用和先進的分析方法，精心考慮工況要求甚至安裝細節，綜合考慮各種因素，包括人為因素，客觀評價方案的可行性，真正做到部件與系統的無縫連接。

參考文獻

[1] 程大章.智能建筑樓宇自控系統.中國建筑工業出版社，2005

[2] 何衍慶.控制閥工程設計與應用.化學工業出版社，2005

[3] 李冬輝.樓宇自控系統中節能控制的研究.低壓電器2004(6)：15-17

[4] 趙起升.智能建筑中的樓宇自動化設計及其應用.華中科技大學學報,2003,20(3)：80~83

作者簡介：

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本項目位于深圳市中心商務區。其東為中心區公園，南隔步行街，與深圳煙草大廈相鄰，西臨民田路。

本工程的總用地面積為5652.8m2，總建筑面積為73480.94m2，地下有3層，地上32層（不包括避難層），建筑高度為134m，是一個集商業辦公和酒店客房服務于一體的綜合性高檔寫字樓。

在平面布局上，地下三層為地下車庫及設備機房；一至四層為裙樓； 首層沿南側美食步行街設有騎樓和沿街商鋪；一二樓設有證卷辦公大廳，銀行辦公大廳，開敞式辦公，辦公入口大堂，賓館入口大堂等；三樓設置開敞式辦公，賓館特色餐廳等；四樓設置會議室，賓館客房等，五至九樓設置賓館客房；十至三十二樓均為辦公。

系統設計遵循以下原則

1.高效節能

大廈內機電設備根據實際用量自動調節工況，從而節約能耗。

主備設備之間定期輪換、維護，延長使用壽命。

優化物業管理手段，配置少量的人員就能夠滿足大廈的日常運作。

2.安全舒適

大廈因應內外環境的變化，自動調節空氣、照度；采用人機合一的方式，保障客戶的利益不受侵犯。

3.運行可靠

在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具有迅速恢復的功能。

4.高集成度

物業管理人員在同一地方就可以對不同的子系統進行監控、管理，并能夠進行異地遠程設置。

樓宇設備管理平臺

1.樓宇設備管理平臺主要對機電設備的監控進行管理。它針對供熱系統、制冷系統、空調系統、通風系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統、自動抄表系統等機電系統進行監控。它能夠根據實際的使用情況自動調節設備運行，節約能耗，防患于未然，并減輕物業管理者的勞動負擔，自動完成設備的維護、能源計費等。

2.樓宇設備管理平臺是以樓宇設備監控系統為主，采用分層的系統結構，具有高度的容錯性，保證網絡發生故障不會引致系統崩潰，現場控制裝置依然能夠獨立運作，待排除故障后自動恢復正?！，F場應采用先進、開放的現場總線技術，使不同品牌的產品容易集成到管理平臺上，而且可根據使用要求擴展端口。

3.樓宇設備管理平臺是處于應用層級的，通過計算機網絡以TCP/IP通訊協議集成到綜合管理平臺（IBMS）上。它與大廈安防、消防等系統之間的聯動關系均通過IBMS的關系集成來完成，以保持高效率的互動狀態。

樓宇設備中央監控室

樓宇設備管理平臺的中央監控室布設在首層。地下一層冷凍機房和高低壓配電室內設控制分站，分別對冷水系統、空調設備及高低壓配電系統進行監視和控制。采用先進的管理軟件作為監控手段，它應滿足如下功能要求：

1.全中文化的圖形化操作界面監視整個系統的運行狀態，在工作站上通過對圖形的操作即可對現場設備進行手動控制。

2.提供平面布置圖、工藝流程圖、實時曲線圖、監控點表多種形式顯示監控點狀態，形象直觀地顯示設備的運行情況。

3.提供多種途徑查看設備狀態，如通過平面圖或流程圖，通過下拉式菜單或功能鍵進行常用功能操縱，以單擊鼠標的方式可逐級、細化地查看設備狀態及有關參數，通過交換式菜單方便地修改工藝參數。

4.對系統的操作權限有嚴格的管理，以保障系統的操作安全。

5.當系統出現故障或現場的設備出現故障及監控的參數越限時，均產生聲光報警信號，經操作人員確認后才能解除。報警區分不同優先級別，分事態緩急進行處理。所有報警信號均記錄到報警匯總表中，以供操作人員查看。

6.提供匯總報告，作為系統運行狀態監視、管理水平評估、運行參數進一步優化及作為設備管理自動化的依據。

7.可提供圖表式的時間程序計劃，可按日歷制定計劃，制訂樓宇設備運行的時間表?？商峁┌葱瞧凇磪^域及按月歷及節假日的計劃安排。

8.采用標準的關系型數據庫格式建立歷史數據庫，可形成圖形顯示及打印。數據應采用合適的存儲設備海量存儲，永久保存。

樓宇自動控制系統(BAS)

對各個系統的具體要求

1.對空調系統的控制

（辦公、酒店的空調系統分開獨立設置）

冷水系統

冷凍機啟、?？刂?/p>

冷凍水泵啟、停控制

冷卻水泵啟、停控制

冷卻塔風機啟停控制

電動蝶閥的自動啟停

冷卻水供水溫度遙測

冷凍水供、回水溫度遙測

冷凍水回水水流量

冷負荷計算

冷凍機、冷卻/凍水泵、冷卻塔風機的順序啟、停控制

根據冷負荷確定冷水機組開啟臺數

根據冷凍水系統供、回水總管壓差，控制其旁通閥開度

新風空調機

風機啟、停控制

狀態顯示和故障報警

送、回風溫、濕度遙測

根據送、回風溫、濕度調節冷閥

過濾器淤塞報警

新風閥與風機聯鎖

新風溫、濕度遙測

排風機、送（進）風機

風機啟、停控制

狀態顯示和故障報警

2.對給、排水系統的控制

給水系統

市政給水壓力檢測和顯示

地下水池水位顯示和報警

高位水箱水位顯示和報警

水泵啟、?？刂?/p>

泵的輪換使用及備用泵的自動投入

排水系統

污、廢水井溢流水位報警

根據水位控制排水泵的運行臺數

水泵啟、?？刂?/p>

熱水循環系統

熱水循環泵的啟?？刂?/p>

泵的輪換使用及備用泵的自動投入

熱水機組的自動啟停

儲水罐的高溫和低溫報警

3.對變配電系統的監視、控制

高壓系統

出線開關狀態顯示

進、出線電流、電壓顯示

功率因數顯示

變壓器

溫度顯示

超溫報警

低壓系統

進線、母聯開關狀態顯示

進線電流、電壓顯示

功率因數顯示

計量

柴油發電機

電流、電壓、頻率、有功、無功功率顯示

高、低壓配電系統圖運行顯示

4.照明系統

照明系統的監控主要是集中對公共區域的照明進行定時開關，以減少物業管理人員頻繁的周期性勞動?，F場數字式控制裝置應能實現以下功能：

對車庫、戶外、公共通道等照明回路進行開關控制，狀態反饋。

預留調光裝置接口，為大廈外部、大堂等裝飾性背景照明擴展調光功能。

5.電梯系統

電梯具有獨立的控制系統，只接收消防系統的指令，當發生火災時迫降首層或避難層。它通過工業標準接口與大廈BA系統通訊，提供電梯運行狀態、故障報警、樓層顯示等數據。

6.遠程抄表系統

遠程抄表系統是采用數字脈沖表替代傳統的機械表對能源進行計量，除了在表體具有度數直觀表示外，通過脈沖的統計換算成度數，自動向樓宇設備管理平臺上傳數據，定期生成報表，作為物業管理者向大廈客戶收費的憑據。

系統主要對電力、自來水、煤氣、空調冷凝水、供熱熱水等進行計費。由于大廈主要是商業辦公為主，與住宅要求不同，計量方式也各有不同。

遠程抄表系統選用與樓宇設備監控系統一致的現場總線技術，數字脈沖表通過采集器集中記錄度數，再上傳給樓宇設備管理平臺，由工作站記錄存檔，并按月度打印成報表。歷史記錄可在IBMS中開放給客戶查詢。

大廈的遠程抄表系統應具有遠程聯網的功能，能夠向電力公司、自來水公司、煤氣公司等市政部門提供接口。

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關鍵詞：智能樓宇、自動化、設計原則、應用、發展；

中圖分類號：TN830文獻標識碼： A

前言：智能化樓宇是信息時代的產物，成為智能建筑的一個極其重要的組成部分。隨著現代通訊、計算機及網絡技術的飛速發展，智能化樓宇正蓬勃發展，功能更齊全。文章將就我國智能化樓宇中的自動化系統的設計原則以及其現狀、應用和發展進行闡述。

1 智能化樓宇的概念及發展趨勢

智能化樓宇近幾年才在我國發展，因此對于智能化樓宇的研究與國外相比我國還具有很大的差距，一是因為我國的智能化技術發展還不高，關鍵技術是以依靠國外進口為主；二是智能化樓宇的普及率還不高，尤其是智能化居民建筑率不高，因此研究智能化樓宇對于促進智能化樓宇發展具有重要的現實意義。

1.1 智能化樓宇的概念：在傳統建筑工程的基礎應用計算機控制技術、建筑技術、自動控制技術以及無線通信技術等多種技術為一體，完善建筑的功能，進而實現建筑功能的集合發展，實現建筑功能的自動化發展，比如消防自動化、辦公自動化、監控自動化等。

1.2 智能化樓宇的發展趨勢：隨著智能化樓宇的發展，其呈現出來一些獨特的發展特征，根據作者多年的工作經驗分析，智能化樓宇發展呈現出以下趨勢：

①更加注重集成化、智能化、人性化發展方向。隨著人們對生活條件要求的提高，越來越多的智能技術被應用到樓宇中，因此實現多種技術的集成是智能化樓宇發展的方向。

②智能化樓宇功能在逐步完善，呈現多元化發展，多種現代技術的廣泛應用，豐富了智能化樓宇的功能，樓宇智能化由最初的實現智能管理逐步擴展到智能管理、人、滿足不同環境要求等方面的功能。

③智能化樓宇發展為一種技術產業，智能化樓宇的發展，帶動了相關產業的發展，比如計算機技術產業、消防自動化產業、智能管理人才培養產業等，因此智能化樓宇已經由簡單的樓宇智能功能發展為一種新興產業。

2.樓宇自動化系統概述及應用中的優點

2.1 樓宇自動化系統

樓宇自動化系統是由中央計算機及各種控制子系統組成的綜合性系統，它采用傳感技術、計算機和現代通信技術對包括采暖、通風、電梯、空調監控，給排水監控，配變電與自備電源監控，火災自動報警與消防聯動，安全保衛等系統實行全自動的綜合管理。各子系統之間可以信息互聯和聯動，為大樓的擁有者、管理者及客戶提供最有效的信息服務和一個高效、舒適、便利和安全的環境。樓宇自動化系統一般采用分散控制、集中監控與管理，其關鍵是傳感技術與接口控制技術以及管理信息系統。建筑物的智能化往往總是從樓宇自動化開始。樓宇自動化系統是智能樓宇智能化的必備要素之一。樓宇自動化系統本質上是一個龐大的集散型控制系統，又稱分布式控制系統。它是以中央計算機為核心與多種多樣樓宇設備控制子系統（如供電、空調、照明、電梯、消防、監控、報警等等）的綜合體系，通過信息通信網絡，組成分散控制與集中監視和管理的功能模式，系統可隨需增減擴充，各子系統之間也可信息相互聯動，實現最優化控制管理，提高安全性與舒適性，節省能源與降低費用，形成統一由樓宇自動化系統系統運作的整體。智能樓宇的樓宇自動化系統系統功能運用，是在計算技術、數模轉換技術和傳感技術基礎上的系統集成二次開發。九十年代的樓宇自動化系統系統，已經發展成為過程控制（離散或連續信號）與信息管理緊密結合的控管一體化的新一代系統。其特征主要是：

（1）開放性與集成化

樓宇自動化系統各設備制造廠商為適應市場發展，競先將自己的原專有設備控制網絡改造成符合國際標準，或者將自己的專有網絡與開放網絡之間加入網間連接器，使其能與以太網相連接。21世紀新推出的樓宇自動化系統系統產品，均采用開放系統的標準模型、通信協議或規程。樓宇自動化系統系統的開放型結構，將方便地與樓宇管理系統（BMS）的上位計算機進行信息交換，進而實現整幢樓宇智能化系統集成。

（2）體積縮小、功能增大及多媒體化

隨著微處理器性價比迅速提高，更新樓宇自動化系統中的主機，可采用多微機的工作站，則體積更小，速度更快，容量更大，彩色分辨率更高，交互圖形窗口功能更豐富。并可廣泛采用復合窗口技術和觸摸屏技術，以及多媒體接口技術等等。由于樓宇自動化系統系統設備的過程控制能采用32位以上微機，就可以實現各種復雜控制策略和先進控制算法，以及將反饋控制、順序控制、變量控制及模糊控制等集成于一體。

（ 3）層次化

層次化已成為樓宇自動化系統集散型控制系統的體系特征。體現集中操作管理、分散控制：

a）過程控制層計算機直接與現場各種各樣裝置相連（如傳感器、變速器、執行機構、記錄儀表等）。對所連接的裝置實施監測控制，如過程數據采集，直接數字的過程控制，系統的測試和診斷，實施安全性冗余化方面的措施等等。同時，向上與上層計算機相連，接收上層的管理信息，并向上傳遞現場裝置的特性數據和采集到的實時數據；

b）過程管理層計算機主要有監控站及操作站等，它綜合監視過程各站的所有信息，集中顯示操作，控制回路組態和修改參數。優化過程處理，自適應回路控制。獲取實時數據、活動的監視，以及故障檢測存檔等等；

c）總體管理與運營管理層居于樓宇自動化系統中央計算機上，并與樓宇辦公自動化聯接起來，擔負起全智能樓宇各系統的總體協調管理與服務。包括各類運營服務活動，樓宇防火和管理，入出管理。消防管理，各種特定授權使用IC卡應用系統管理，樓宇各種環境（如溫度、濕度、塵度、能耗等）的自動調節管理，以及人事、財務、物資管理等等。

3.智能樓宇自動化控制系統設計原則

3.1自動化控制系統設計總則

樓宇自動化系統的最主要功能還是實現對樓宇內各個子系統的監控，采集運行數據，對比分析運算，保證在任何情況下設備都能正常運行，并且實現快捷簡單的遠程監控。最顯著的優點就是大大減少了事故發生的概率，也就相應地延長了設備的使用壽命。通過這樣集約化的控制和管理，實現對各子系統統一而有序的管理，使其健康運行，充分發揮各個系統的功能，為智能樓宇的建設打下堅實基礎。這里以最具有代表性的高層、現代化智能大樓作為設計對象，就自動化控制網絡系統的創設關鍵技術作簡要闡述。樓宇自動化控制系統必須要首先保證子系統的高效運行，實現子系統有序運轉和靈活自動運轉，從而減輕人員管理，節約勞動力資源和資金成本。這里設計的系統主要是基于一般業主的要求和極高的性價比，采用最優化的方案設計出一套可以同時實現集中管理和分散管理的自控系統。

3．2智能樓宇自動化設計的原則

在設計一個樓宇自動系統時，必須遵循以下的原則。

首先是可靠性?？煽啃允菣z驗一個自控系統是否合格的第一標準，優先采用分布式的控制系統，將自動控制的任務交給很多現場處理器完成，這樣可以避免因為單獨的處理器出現故障而影響整個系統健康運行的情況。可靠性的另一個表現就是系統數據采集和記錄的準確性，不能誤報，也不能有故障而不報，所以對于系統硬件和軟件的要求極為嚴格。其次是靈活擴展性。樓宇自動系統和其他的網絡系統一樣，都會伴隨著科學技術的發展而進行進化和升級。我們在建立了初始系統之后，應該考慮到伴隨著科學信息技術的發展，原始系統勢必要進行優化和升級，所以這對系統的可擴展性提出了一個新的要求。當然靈活性也很重要，主要表現在現場控制器的增減不能影響整個系統的性能，系統的組成和功能應用都必須具備靈活性，便于隨著外界環境的改變而改變系統。第三是實用性。設計的系統總歸是要應用的，這要求設計人員從高深的科學信息技術中提取出便于應用的普通知識，系統可以根據樓宇的多功能性實現不同需求的給予和完成。是否方便快捷是實用性是否合格的另一個標志。管理方式是否合理簡約是檢驗一個系統是否成熟的重要標志，一個好的樓宇控制系統可以實現樓宇各子系統資料內容的完美綜合，并且統一呈現在中央層，減小了管理難度。最后是經濟性。我們要求系統的設計采取最為精準和尖端的技術，但是也要考慮到實際需求高度。采用現場處理器應該可以滿足相當長時間之內的系統運轉，所以要合理規劃，切不可盲目投資。樓宇自動化控制系統的設計首先要以相應的電氣圖紙和標準規范作為基礎，然后需要滿足國家及其他國際標準。

結束語：隨著人們生活水平的提高、計算機技術的發展，智能樓宇應運而生，其發展離不開自動化技術，自動化技術應用在智能建筑中，可以實現智能建筑的功能，最大程度地發揮智能技術在智能建筑中的應用，滿足人們對建筑功能的要求。

參考文獻：[1]李文俊.樓宇智能化技術在辦公大樓中的應用[J].數字化用

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關鍵詞：智能建筑；樓宇自動化；應用探究

資源節約型環境下，控制網絡技術作為我國樓宇自動化系統的新思想、新途徑，勢必有利于我國智能建筑領域的綜合能力的提高。如今，伴隨著光纖、網絡、生物工程等新興技術滲透到建筑領域中來，這也給未來建筑的智能化改造注入了全新的活力，裝備了LONWORKS控制網絡設備的智能建筑，必定會給未來我國智能建筑提供更好的技術條件。應用控制網絡技術建立全程監控、自動報警、圖景掃描、信息控制模型，對信號測試、監控、維修的各個階段實施可視化的模擬，勢必有利于我國智能建筑樓宇自動化事業的技術經濟效益，對建筑安全運營工作會有非常好的借鑒與指導意義。

1.智能建筑樓宇自動化系統

樓宇自動化系統作為建筑智能化最重要的組成部分之一，其作用是構成建筑內部設備自動控制系統，該系統首先進行相關數據的采集，接著把搜集好的信號傳送到設備中，并對建筑內部運作情況展開邏輯性分析，最終驅動執行器實行對樓宇的自動化控制，完善智能建筑的可使用功能。簡單來說，樓宇自動化系統包含了變配電系統、空調制冷系統、供熱系統、照明系統和垂直監控管理系統。借助樓宇自動化系統，可以很好地實現智能建筑內部設備和環境的監控管理工作，給建筑居住和使用人員建造舒適、安全、高效的空間環境，給管理者提供便捷的管理方法，合理降低了建筑能耗與管理成本，同時也為我國現代化物業管理提供基礎保障。

以往的樓宇自動化系統里不存在控制網絡，這導致控制系統只單純由一束束電線與氣動控制裝置構成，這種控制系統的功能十分簡單，同時也缺乏可操作性?？梢哉f，傳統模式下的樓宇自動化系統是一種封閉模式，這問題通過其通信協議就可以看出。很多廠商采取的通信協議不同，彼此不能相互兼容。一直到固體物理技術出現后，才使得樓宇邏輯電路替換下原有的連線與繼電器，直接數字控制器也代替了電子儀表板與氣動控制裝置。但如果客戶需要連接到不同的DDC系統時，設備互不兼容的問題還是沒能解決。受到這種封閉式系統的影響，彼此的子系統之間很難實現信息共享。如今，隨著LONWORKS控制網絡技術在樓宇自動化系統中的應用，給開放的、靈活的樓宇控制系統提供了實現平臺，該技術在智能樓宇監控問題上有著很明顯的優勢。

2.我國樓宇自動化系統的應用狀態

就我國目前樓宇自動化系統的建設和應用狀況看，其應用水平相當低，主要表現在下述幾個方面：

（1）首先，智能建筑樓控系統的主流產品還是國外著名品牌一統天下，國產化的產品還遠遠沒有占領市場，后者在對空調系統的控制本質和控制策略的研究上尚缺乏內涵。

（2）至少有10%或更多的傳感器沒有準確反映建筑物和設備的運行參數及狀態。一個智能公共建筑的樓控系統至少有幾千點，多的甚至上萬點，但有相當部分傳感器的測值是存在問題的，而且有些傳感器位置安裝出現偏差，使得測量精度降低。

（3）控制性能沒有完全優化。根據近年來對一些項目的跟蹤和調查，BAS的控制精度一般只能達到±2%，閥門容易反復振蕩。從控制的角度看，閥門來回振蕩不僅會使流體阻力增加，造成能源的浪費，對執行機構和閥門的磨損，也會增加設備維護的成本。

（4）沒有足夠的檢測手段，近期又有追求奢華的傾向。我國現行的樓宇自動化系統主要在能耗監測方面表現出監測手段的明顯不足，包括鍋爐、冷卻塔、冷水機組的優化運行，變風量空調系統控制策略的優化等等，這種情況必須加以改變。

（5）沒有能源管理，沒有發揮節能作用。盡管我們在每份投標書上無一例外地看到樓控系統都有節能管理的措施，但實際上幾乎沒有一棟樓真正采用了能量管理系統，采用局部節能措施的也很少。

（6）對系統本身尚不能夠自動診斷和自整定。

3.控制網絡技術在樓宇自動化系統中的應用

3.1 系統組成及方案

樓宇自動化控制系統主要由系統主要由自動化機組，可編程控制器（PLC）、空氣壓力變送器，變頻器、室內狀態傳感器、溫度傳感器，接觸器、中間繼電器、熱繼電器、防火型磁力起動器、斷路器等系統保護電器等組成。本設計以電機組2×30kW為例，選用1臺西門子S7—200可編程控制器（PLC），空氣壓力變送器等組成一個完整的閉環控制系統。室內狀態傳感器、溫度傳感器、實現對建筑功能和PLC的有效保護，以及對建筑內部環境的切換控制。

3.2自動化通信綜合系統

自動化通信綜合傳輸系統最早由加拿大礦通公司研發并使用，如今已廣泛被各國作為智能建筑自動化通信系統，技術上具有很強的綜合服務的能力，一定程度上也表現了國際先進的自動化通信傳輸水平。該系統提供了十六路單向模擬視頻通道和三十二路語音/數據通道，可以很好地實現智能化建筑功能篩選過程中各種信號的傳輸。在自動化系統的中心是前端單元，并從中延伸出四條電纜，分別連接井下四個不同方向，同時也接地面天線，以確保地面移動通信的穩定

性。上行信號占用帶寬經解復用后輸出給相應的監測、監控系統或電話交換系統；下行信號經頻分復用調制在規定頻率范圍內，并將信號送入自動化電纜下行傳輸。十六路視頻信號單向上行，并連接相應的監視器顯示數據。應該說明的是，自動化通信系統還應具備全程跟蹤建筑內部設備、人員的能力。

3.3 自動化故障檢測技術的應用

作為建筑功能運行故障檢測工作的關鍵性內容，信息的獲得無疑至關重要，而獲得信息的主要手段就是故障檢測技術。在控制網技術下的自動化控制系統中，通過建筑狀況搜集的客觀資料，我們可以初步確定遠程檢測的初始方案，進而在建筑功能運營過程中根據故障檢測數值、經驗方法等內容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與控制網絡計劃，以保證建筑狀態按照最優的控制方案進行。因此，自動化故障檢測工作的重要性也就顯而易見了。針對我國智能建筑運行階段的一些不安全因素，自動化故障檢測技術在遠程檢測中的應用能夠很好的解決此類問題，它不但可以很好地掌握建筑的功能運營狀態，利用檢測數據對流量方案進行整改，并指導建筑功能的篩選工作；還可以預見可能發生事故風險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發率降至最低，保證了智能建筑安全運營的穩定性。

4.結束語

當前絕大部分先進的自動化化技術都具備非常強大的控制功能，在主菜單和與源功能的有機結合的基礎上，通過引入智能軟件技術和信號檢測技術，并在多個領域結合彼此，相互滲透，從而給新興的智能建筑樓宇自動化帶來了強烈的生命力。如今樓宇自動化技術的發展方向無疑是系統化、智能化與小型化，以確保在信號測試系統使用網絡控制技術的同時，能夠很好地滿足智能建筑信號測試的安全需求，并最終減免人力勞動強度，有效改善智能建筑樓宇自動化系統，以達到節約生產能耗的可持續發展目標。

參考文獻

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關鍵詞：自動化 控制 智能建筑

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、自動化控制技術概述

自動化控制技術，是指在無人直接參與下，通過使用控制裝置操縱受控對象或過程自動地按預定程序運行，它是以數學的系統理論為基礎，利用反饋原理自動地影響動態系統，使得輸出值接近或達到人們的預定值。自動控制技術將人類從事的各種危險、繁瑣的活動趨于安全和簡單，大大提高人們工作效率，對人們的日常生活有著重要的影響，隨著科技的不斷發展，自動控制技術正逐步應用到現代智能建筑中。

二、自動化控制技術在智能建筑中主要運用形式

早期智能建筑應用自動化控制技術一般包括：辦公自動化（OA）、通信自動化（CA)和樓宇自動化(BA)三個部分。現在的智能建筑已經發展到5A系統，包括辦公自動化(OA)、通信自動化(CA)、樓宇自動化(BA)、消防自動化(FA)和保安自動化(SA)五個部分

1、通信自動化

智能建筑的信息通信系統能夠和外部相關結構連接，包括:電話公網、數據網、計算機網、衛星、廣電網相連等，這樣能夠確保建筑內外部之間的有序結合，讓智能建筑的性能得到最大發揮。通信自動化可以為用戶創造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務，在語言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進的。通信網絡系統有:固定電話通信系統、聲訊服務通信系統、無線通信系統、衛星通信系統等，各種通信功能都具有。

2、樓宇自動化

樓宇自動化在智能建筑中是不可缺少的構成，對于智能建筑自身價值的體現有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動化系統完成建筑物內設備與建筑環境的有效控制，能夠給用戶創造良好的生活環境，在安全、舒適、高效、經濟、便捷等方面的優勢。顯著樓宇自動化系統能根據建筑內部所有的公用機電設備，如:建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統等開展全面管理，實現了整體設備的有序運行，減小了建筑施工、消耗能源的成本投入。

3、辦公自動化

辦公自動化便是利用先進的信息處理設備，以計算機為中心，采用傳真機、復印機、E-mail、國際互聯網局域網等一系列現代化辦公及通訊設施，最大限度的提高辦公效率、改進辦公質量、改善辦公環境和條件縮短辦公周期、減輕勞動強度同時防止減少人為的失誤和差錯。辦公自動化技術將使辦公活動向著數字化方向發展，最終實現無紙化辦公。

4、保安自動化

智能建筑安全防范工作很重要，過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端，而智能化小區的最重要目的之一，就是用電裝置來保障小區的安全防范工作，為住戶提供舒適安全居住環境?，F代建筑的安全防范系統可以實時監控著非法闖入的發生，一旦出現警情，系統會自動向中心發出報警信息，同時啟動相關電器進入應急聯動狀態，從而實現主動防范，主要包括安裝閉路電視監控系統；門禁管理系統；停車場管理系統；防盜報警系統；出入口管理與周界防范系統；對講與防盜門控等等，它們都是以自動化控制技術作為設計基礎，使人們的公共安全得到保證。

5、消防自動化

智能建筑許多都是高層建筑，其內部設施功能復雜，形成火災的因素也比普通建筑更多。消防自動化系統通過建筑物內不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警，同時啟動聯動系統，包括關閉空調、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能的減少生命、財產損失。目前智能建筑經常采用的消防自動化系統包括:自動噴水滅火系統；自動氣體滅火系統；火災事故廣播系統；安全疏散系統；消防電梯管理系統。

三、自動化控制技術在智能建筑應用中的優勢探析

1、卓越的技術優勢

(1)通信協議的標準化。建筑自動控制系統采用了國際標準化協議及標準化的協議群，如BACnet協議、Lontalk協議、丁CP/IP協議以及CAN總線協議等，實現了設備與系統全工作流程內的高效監控。在結構交雜的大型建筑中，電氣系統組件繁多、功能多樣，傳統運行方式常常留下管理臺區，導致故障的發生。而建立在標準化通信協議平臺上的自動化組件，通過“采集一處理一反饋”模塊，系統能實時進行數字化監控，能及時將控制中心的指令傳達到系統，并將反饋信息同時傳遞到控制中心，以實現對多個系統高效、實時、不間斷的控制和管理。

(2)能源管理數字化。強大的能源管理功能不僅可使用戶對水、電、氣、冷(熱)負荷的每一項費用的細節了如指掌，明白消費，而且系統還提供節能控制方案，實現了能源管理的數字化，精確化。通過智能化計量儀表，能實時監測計量對象能耗情況，數據完備、計算精確，并建立有準確清晰的數據庫，以便為后期優化的決策提供信息支持。

(3)集散型控制方式。既可以分布式控制，分散到就地控制，控制調節功能可由系統的控制器獨立操作完成，而不依賴主機，即便是在主機掉線狀態下，現場控制器也能手動或按策略自動完成各項控制任務，通過集中管理、分散控制這種集散式監控結構的設計原則來實現整體功能。

(4)功能設計一體化。一體化的功能設計，實現了與安防、消防、配電、照明、空調、通信、辦公等系統互聯互通，信息共享。通信結構簡單化，管理層采用以太網進行通信，自動控制層可以采用其他網絡，也可以采用以太網。將以上各系統連接為一個整體，大大提高了其聯動效果，解決照明、空調系統可根據辦公區人員情況自動調節；緊急情況下（火災、水管爆裂等)系統的自動識別、判斷，及時實現預設的應急處理方案，開啟應急照明系統、開放噴淋滅火系統、啟動防排煙風機、自動投入緊急廣播等，實現子系統間的配置與互動。

2、有助于創造舒適的建筑內部環境

建筑自動控制系統可根據人們的需求自動調節建筑內部溫度、濕度、空氣質量、燈光照度及其他相關設備，滿足人們對環境舒適性的要求；可適應不同的人對舒適的感受，支持個性化設定，并且可自動存儲個人習慣參數曲線，實現自動調節、分區調節，使建筑環境中的工作人員處處享受到舒適的工作環境。

3、 實現了可觀的節能效果

減少浪費是在適當的供給、保持舒適環境所需能源的前提下進行的。通過監測建筑內外環境參數，通過控制各系統機電設備，實時改變水量、風量、熱量、電量供應，使所有設備的運行在滿足人們舒適性的要求條件下以節能方式運行:再通過系統的能耗數字化管理統計各設備和各使用區域能耗數值，與原所需能量設定值比較，即可確定存在能源浪費的區域和產生原因。最后根據結果進行調節控制，使能量在滿足環境需要的前提下，被合理使用。

通過建筑自動化控制系統實現有效節能管理，節能效果非常顯著，從而大大優化了建筑內能源的使用，節省了大量的費用。

建筑中設備和設施的運行和管理會產生各種各樣的費用，如果對費用不加以控制，將會極大地增加建筑整體的運營成本，降低投資效益。通過樓宇自動控制系統的監控環節，可以準確了解各項運營費用，及時發現和解決問題，從而減少不必要的開銷和浪費。另外，通過樓宇自動控制系統提供的維護手段，可以減少管理和維護人員數量，降低人工成本。因此，投資建筑自動化控制系統的增值是通過合理配置資源、減少浪費來實現的。

參考文獻

篇8

關鍵詞：智能建筑；自動化系統；樓宇管理

中圖分類號：G267文獻標識碼：A 文章編號：

樓宇自動化系統從設計開始就要考慮經濟性、適用性、技術兼容性和可維護性。隨著計算機技術、網絡技術的發展，樓宇自動化技術的不斷完善，智能化是未來住宅、辦公樓建設的理想模式。智能樓宇同一般建筑物比較具有很大的優勢，它提高了樓宇管理水平、降低工人勞動強度、減少能源消耗和增加了設備運行可靠性。但從現實情況來看，系統投資大，維護難，使用成本高，同預期還存在差距。下面從施工、系統集成和使用的角度分析智能樓宇優劣。

1、 樓宇自動化系統

樓宇智能化技術就是計算機信息技術、網絡通信技術和建筑技術發展相融合的結果。樓宇自動化系統硬件系統由中央工作站、網絡控制器、和現場儀表、傳感器構成，軟件由系統軟件和應用軟件組成，采用Lon Works總線技術，建立開放式結構和標準化接口，來實現對子系統電梯、給排水、供配電、照明、中央空調、電梯、消防、安保等系統的管理功能。通過對機電設備、消防設備、安防設備的監視、控制，達到合理使用設備，確保設備安全運行。

2、 樓宇自動化工作流程

樓宇自動化系統控制流程，通過傳感器和測量類儀表進行數據采集，傳感器搜集信號，攝像頭、紅外感應信號，由網絡層進行信息傳遞、交換、處理，最后輸入中央工作站，由于工作站采用圖形化操作系統，具有良好的人機交互界面，通過建立的設備運行工藝流程圖，各監控點一目了然，通過監控點運行參數的變化，可以知道設備動態運行情況，判斷是否處于正常運行，判斷是否要執行。可以直接在中央工作站圖形界面對設備進行參數設定，改變運行方式，決策后，通過電腦控制程序發出控制指令，實現對各種設備的控制，主要是設備的啟、停、運行、調整和優化執行流程，使設備的運行狀態可控。系統能保存設備的運行記錄，便于維護人員分析設備的狀態，適時對設備進行維護保養，提高設備運行的可靠性、穩定性和使用壽命，降低運行維護費用。

3、樓宇自動化系統中在建設期間出現的問題

樓宇自動化系統采用總線技術，建立開放結構和標準接口，將各子系統進行集成。在建設過程中發現，將子系統連接到樓宇自動化系統中，非常困難。如消防控制報警系統，由于消防管理部門把消防報警系統作為一個獨立系統來驗收，生產廠家生產的消防設施硬件和軟件都是獨立設置。VRV舒適性中央空調本身就是獨立系統，它的硬件部分和軟件部分配合能充分發揮空調設備的效能，但空調廠家以知識產權為借口，不公開代碼，給系統集成帶來很多麻煩。廠家實力越雄厚系統越完善，同系統連接就越困難。廠家為追求利潤，人為設置障礙，使建設單位增加費用。子系統廠家應積極參與，促進國產樓宇自動化系統的發展和應用。

要實現樓宇自動化，就要求所控設備具備智能化功能，目前國內智能化設備生產廠家少、價格高，可靠性有待提高。有些子系統，在招標時就要考慮到系統連接，如電梯，安全性要求高，安監嚴格，出廠前智能連接必須完成。國外的智能設備價格昂貴，配件缺乏，系統使用時，一旦出現故障不能及時修理，影響系統使用效果。

綜合布線時發現，廣播系統、消防系統、監控系統、門禁系統等線的電壓等級、線的規格、屏蔽要求都相差很大，標準的不統一，增加施工難度和造價。

4、樓宇自動化系統在使用中存在的不足

樓宇自動化系統是集計算機技術、網絡通信技術、自動化控制技術一體的集成系統，實行集中管理、分散控制，實時采集系統內設備的信息并分析、處理信息，使各子系統高效、有序運轉。在系統使用時，需要高水平系統管理和維護人員，一般的物業管理公司，缺乏復合型樓宇自動化設備運行維護人員，對全面維護智能樓宇系統顯得力不從心，基本上都將子系統包給多個專業公司來維護，增加了使用成本。如電梯維護保養，政府的監督管理部門規定，必須要有有資質專業公司來做。使用中存在的另一個突出問題，數量眾多計量儀表、傳感器、探測器每年的檢測，工作量大、費用高；電動執行器損壞率高、修理難，更換成本高；導致系統使用成本居高不下。筆者走訪幾家寫字樓，發現一般只使用部分子系統，常用的有監控系統、報警系統、門禁系統、消防系統。經測算1棟5萬平方米的寫字樓，要保持系統正常運行，一年的系統維護保養費用約20萬元。使用、維護成本高，限制了系統應用。

5、總結

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關鍵詞智能大廈；樓宇自動化；分布式集散控制；通風監控

中圖分類號：TE684文獻標識碼： A

引言

智能大廈是現代建筑技術與高新信息技術相結合的產物。智能樓宇、智能大廈、智能小區都是在傳統建筑的基礎上，綜合利用了計算機網絡和現代控制技術，可以為用戶提供便捷的服務和舒適安全的環境。對于智能大廈的定義，國家不同，內容也不盡相同。而且由于計算機技術的迅猛發展，新技術和新觀念不斷涌現，這樣對智能大廈就有了新的要求，它也會不斷地加入新的內容。智能系統所用的主要設備通常放置在智能化建筑環境內的系統集成中心(SystemIntergratedCenter，縮寫SIC)，它通過綜合布線與各種終端設備(如傳感器和圖形終端)連接，感知建筑內的各個空間的信息及變化，并通過計算機處理給出相應的對策，再通過圖形終端或控制終端(門禁系統，開關，閥門)給出相應的反應，使整幢大樓系統處于動態實時監控狀態，實現高度智能化。整體的智能化要靠許多子系統的智能化連接，主要有系統集成中心、樓宇自動化系統、通信自動化系統、消防報警系統、安全保衛自動化系統以及綜合布線等。

1智能大廈概況

1.1 智能大廈的現狀及應用

智能大廈通過對建筑的結構、建筑機電設備系統、服務和管理四個基本要素以及它們之間內在關聯的最佳組合，提供一個投資合理、高效、舒適、方便、安全、靈活的工作與生活環境。日本智能大廈建筑行業擁有世界上最先進的技術，它根據自己智能建筑市場的特點，始終致力于設計大廈的智能化控制系統，同時由于日本在集成電路和控制器方面的技術優勢，使得至今日本在樓宇自動化控制領域保持國際領先的地位。日本智能大廈建筑業認為智能大廈的主要任務是發揮內部設施的作用，向大廈用戶提供舒適、方便和高效的工作生活環境。在這種思想的指引下，日本將繼續不斷地發展樓宇自動化控制技術，建成以樓宇自動化系統為主體的大廈智能化管理系統。美國是在日本智能建筑業研究的基礎上提出自己的智能大廈的思想的。它的重點不是樓宇自動化的問題，而是在智能大廈的辦公自動化領域。它認為智能大廈中必須具備三個組成部分，即樓宇自動化系統、辦公自動化和計算機局域網絡系統、綜合通信系統。這三個組成部分在統一的管理和平臺上發揮作用，提高大廈的效率，改善生活環境，促進相互之間的信息交換，最終達到提高大廈生產效能的目標。歐洲是世界上第三大智能大廈建筑市場。它根據自己的智能大廈的特點和用途，提出了自己對智能大廈的獨特定義，認為智能大廈是具有各種智能化系統的綜合性辦公大廈，應該具備以下特點，即：高度智能的辦公環境；優秀的遠程通信能力；綜合的大廈自動管理能力；靈活的系統擴充和移動能力。于80年代。此后，一批批智能化和準智能化建筑不斷地涌現。以上海博物館0智能化管理系統提供的數據資料為例，該館自1995年年底試開放以來，一年中水、電、煤氣的綜合節能效果遠遠超過了原設計節能20%~30%的指標。同時全館每臺空調機一天內實際累計工作時間為1~15小時，比無智能系統的常規情況減少將近8小時，節省了大量資金，當年就收回了該館樓宇設備自控系統的初始投資。因此，智能大廈的發展前景是十分誘人的。

1.2 智能大廈的類型和含義

智能大廈是在傳統建筑的基礎上增加了自動化系統，包括建筑設備自動化系統，辦公自動化系統，通信自動化系統，即所謂的3A系統。后來又增加了智能防火監控系統和保安自動化系統，這樣就構成了5A系統。建筑設備自動化系統(BAS)的任務是提供給客戶安全、健康、舒適、溫馨、高效的生活與工作環境，并能保證系統運行的經濟性和管理的智能化。辦公自動化系統(OAS)是指辦公人員利用現代化科學技術的最新成果，借助先進的辦公設備，其目的是實現辦公科學化、自動化，改善辦公條件，提高辦公質量和效率，減少和避免各種差錯和弊端，提高管理及決策水平。通信自動化系統(CAS)使智能大廈緊跟當今世界信息發展的步伐，滿足大廈辦公自動化和物業管理的需要。防火監控系統(FAS)：火警報警系統是將煙、熱、氣等火災信號轉換成聲、光等報警信號的設備。保安自動化系統(SAS)是由保安出入口監控，自動報警和閉路電視監視等組成。

2 BAS在智能大廈空調子系統中的應用原理

2.1BAS在智能大廈空調子系統的應用概況

任何一座智能大廈，都必須有一套樓宇自動化系統。這套系統包括：供配電系統，空調系統，照明與動力系統，電梯管理系統等組成的電力系統及給水排水系統等等。為了把這些各自獨立、分散的系統統一控制起來，就必須建立大廈的控制系統，由計算機來控制、指揮這些子系統，所以樓宇自動化是智能大廈的基礎。智能大廈樓宇自動化系統(BAS)是建立在微電腦技術基礎上的采用最先進的現代通信技術的分布式集散控制系統，它允許實時地對各子系統設備的運行進行自動的監控。

樓宇機電設備監控系統作為智能大廈樓宇自動化系統的一部分，而且是非常重要的一部分，擔負著對整座大廈內機電設備的集中監測與控制，保證所有設備的正常運行，并達到最佳狀態。其中智能建筑空調自控設備又是智能樓宇系統的核心設備?？照{設備本身是樓宇系統的耗能耗電大戶，同時由于智能大廈中大量電子設備的應用使得智能建筑的空調負荷遠遠大于傳統建筑物。良好的工作環境，要求室內溫度適宜，濕度恰當，空氣潔凈。樓宇空氣環境是一個極復雜的系統，其中有來自于人、設備散熱和氣候等原因的干擾，調節過程和執行器固有的非線性和滯后，各參量和調節過程的動態性，樓宇內人員活動的隨機性等諸多因素的影響，對這樣一個復雜的系統，為了節能和高效，必須進行全面管理而實施監控。

2.2BAS在空調子系統中的一般系統架構及控制路徑

BAS網絡結構可分為三層：最上層為信息域的干線，按照國家標準推薦總線拓撲結構的以太網作為局域網的干線，以實現網絡資源的共享以及各工作站之間的通信；第二層為控制域的干線，即完成集散控制的分站總線，它的作用是以9600波特的通信速度把各分站連接起來，在分站總線上還必須設有與其他廠商設備連接的接口，以便實現與其他設備的聯網；第三層為子站總線，它是由分散的微型控制器相互連接使用，子站總線通過子站連接器與分站總線連接。

空調子系統中的BAS系統結構由中央控制站、區域控制器、現場設備、通信網絡四部分組成。中央控制站直接接入計算機局域網，它是樓宇自動化系統的主管，是監視，遠方控制，數據處理和中央管理的中心。此外，中央控制站對來自各分站的數據和報警信息進行實時的監測，同時向各分站發出各種各樣的控制命令，并進行數據處理，打印各種報表，通過圖形控制設備的運行或確定報警信息等。區域控制器必須能獨立地完成對現場機電設備的數據采集和控制，它與下面的需要監控的設備直接連接，向上與中央控制站通過網絡相連，進行數據的傳輸。

現場設備包括傳感器：如溫度，濕度，壓力，差壓，流量等傳感器；執行器：如風門執行器，電動閥門執行器等；觸點開關：如繼電器，接觸器等?，F場設備直接與分站相連，它的運行狀態和物理模擬量信號將直接送到分站；反過來，分站輸出的控制信號也直接引用于現場設備。通信網絡：中央控制站與分站通過屏蔽或非屏蔽雙紋線連接在一起，組成區域網(分站總線)，以數字的形式進行傳輸。通信協議應盡量采用標準形式。除了以上介紹的四部分以外，通常當需要的時候可以增加操作站，其主要功能用于企業管理和工程計算，直接接在局域網的干線上。

3 BAS對空調系統控制的實現

3.1空調系統的工作原理空調系統可分為集中式空調系統、半集中式空調系統和局部式空調系統。在現代化的大型建筑中通常都采用集中式空調系統，即中央空調系統。當環境溫度過高時，空調系統通過循環方式把室內的熱量帶走，以維持室內溫度于一定值。當循環空氣通過風機盤管時，高溫空氣經過冷卻盤管的鋁金屬先進行熱交換，盤管的鋁片吸收了空氣中的熱量，使空氣溫度降低，然后再將冷卻后的循環空氣吹入室內。冷卻盤管的冷凍水由冷卻機組提供，它是由壓縮機，冷凝器與蒸發器組成。壓縮機把制冷劑壓縮，經壓縮的制冷劑進入冷凝器，被冷卻水冷卻后，變成液體，析出的熱量由冷卻水帶走，并在冷卻器里排入大氣。液體制冷劑由冷凝器進入蒸發器進行蒸發吸熱，使冷卻水降溫，然后冷凍水進入水冷風機盤管吸收空氣中的熱量，如此周而復始，循環不斷，把室內的熱量帶出。如果要想使室內的溫度升高，需要以熱水進入風機盤管，空氣加熱后送入室內?？諝饨涍^冷卻后，有水分析出，相對濕度減少，變得干燥，如果想增加濕度，可安裝加濕器，進行噴水或噴蒸汽，對空氣進行加濕處理，用這樣的濕空氣去補充室內水汽量的不足。

3.2空調監控系統的設計空調監控系統是智能大廈樓宇監控系統的一個子系統，它采用計算機為主體的分布式集散控制系統，實現對空調通風設備的自動監控功能?？照{監控系統的設計包括確定空調通風系統的設備配置；空調通風監控系統的工作原理及功能；確定監控點及控制類型。空調通風系統的主要設備有中央冷卻機組(包括冷水機組，冷凍水循環泵，冷卻塔，冷卻水循環泵，水流開關，旁通調節水閥，淋水開關蝶閥等)；新風空調機；空調處理機；風機盤管；通風機及冷水交換器與熱水交換器等。監控包含二層意思，即對現場設備的數據采集與對現場設備發出執行動作的指令。所以，在BAS系統中，對監控點的設置是很重要的一項工作。但是對監控點的設置又無一個固定的模式和原則，對于不同的系統，設備監控點的設置也各不相同，因此，系統監控點數的設計只能具體問題具體確定。

結束語

總之，智能大廈是現代信息技術與建筑相結合的產物。智能大廈的各個子系統的功能千差萬別，它們都在一定程度上能夠獨立完成一部分功能，實現集散控制，中央控制計算機主要完成各系統之間的協調和對數據的運算和決策，從而實現集中管理。BAS采用智能監控技術實現對空調通風設備的自動監控功能，以便向用戶提供舒適、方便和節能高效的工作生活環境。

參考文獻

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[2] 張少軍著，樓宇自動化與智能控制技術[M]北京：中國電力出版社，2011.

[3] 周洪編著，智能大廈控制系統[M]北京：中國電力出版社，2007.

篇10

【關鍵詞】智能建筑；樓宇；自動控制系統

自動控制系統是智能建筑樓宇的核心部分，通過自動化技術、通信網絡以及計算機技術，規劃了自動化控制部分，應用到智能建筑樓宇內，滿足樓宇智能化的基本需求。目前，我國建筑行業表現出了智能化、自動化的發展特征，直接提高了智能建筑樓宇的服務能力，由此對自動控制系統有一定的需求，目的是通過自動控制系統，優化智能建筑樓宇自動化的運行環境。

一、智能建筑樓宇自動控制系統的設計

1.系統設計自動控制系統主要參與智能建筑樓宇的運行控制，其在設計中，注重功能性的運行內容，管控好樓宇的運行和消耗，促使樓宇內的各項自動化項目，保持在最佳的狀態[1]。自動控制系統的設計，可以規劃成3個模塊，分別是：(1)安保管理，自動化監測智能建筑樓宇，實行防火防電及防爆，同時還要執行安全中的數據管理，提高數據傳輸的水平，達到數據傳送的規范標準；(2)物業管理，自動控制系統中，輔助計算出智能建筑樓宇的資金消耗，監督各項設備的運行狀態，及時發現有異常的設備，制定設備更新計劃，更換異常設備；(3)環境能源管理，自動控制系統管控智能建筑樓宇內的照明、空調以及運輸項目，重點規范照明系統和空調系統的能源分配，有效控制能源消耗，實現節能降耗，自動控制系統在運輸方面的環境能源管理，是指電梯、停車場等項目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自動控制系統的設計。2.系統分區自動控制系統在智能建筑樓宇中的系統分區，分為兩個部分。分析如：(1)控制分區，自動控制系統分為集中控制與集散控制兩個部分，集中控制是指計算機為自動控制的基礎，所有監控點均連接到監控中心的計算機體系中，計算機處理好運行數據后，重新傳送到設備的執行器內，縮短了運行控制的時間，集散控制的核心是分布式控制，監控中心采用通信總線結構，在智能建筑樓宇的監控區，實行分級分布式的控制方法，分散的狀態下，完成自動化控制；(2)協調分區，是指對智能建筑樓宇中的子系統，實行協調化的自動控制，不同子系統，其核心功能不同，采用自動化控制系統，確保子系統能夠在協調的狀態下獨立運行，子系統單獨連接到自動控制系統內，做到協調運行。

二、智能建筑樓宇自動控制系統的應用

本文以某商務型的智能建筑樓宇為研究對象，該案例中，建筑樓宇占地120585.21㎡，建筑總高度是85.3m，該智能建筑樓宇，集酒店、辦公、商業、車庫等功能于一體，該建筑在建設初期，就提出了智能化要求，落實了自動化系統的應用，探討幾點自動化系統在該樓宇中的應用表現，如下：1.智能卡系統該商務型智能建筑樓宇，自動控制系統的應用，構建了智能卡系統，專門用于保護樓宇內部的安全性，確保出入人員的安全性。自動化控制中，包含了智能化系統，出入人員通過刷卡的方式，通過智能化系統，向自動控制系統提交認證信息，符合認證才能正常出入[2]。該案例的門禁、車庫等位置，均采用了智能卡服務，實現了自動化的識別。自動化系統中有數據庫，其可主動識別智能卡的用戶，身份匹配成功后，才能安全放行。該樓宇的人流量大，因為樓宇存在多項功能，所以在酒店、辦公等位置，專門配置了自動化的門禁系統，采取自動化的識別方法，門禁屬于智能卡系統的一部分，執行刷卡識別，保障樓宇內部的安全。2.視頻監控系統自動化控制在樓宇視頻監控中，表現出了高效的應用。樓宇的運行根本是安全，結合自動控制系統，在樓宇中安裝視頻監控系統，專門用于監督樓宇的內外環境。該樓宇中的安全管理方面，不僅安裝了視頻監控系統，還配置了防盜報警、信息巡防等模塊，其在該建筑樓宇的公共部位，安裝了視頻監控，以便實時掌握樓宇內外的環境狀態，避免發生突發狀態[3]。該樓宇內，不同功能的區域，管理人員之間相互協調，盡量擴大視頻監控系統的監測方法，遵循“以人為本”的保護方式，落實視頻監控系統的應用。例如：該案例的商業區，突發了安全事故，周圍居民及時按下了防盜報警，信號迅速傳達到了安全監控室，值班人員根據視頻監控系統與防盜系統，迅速找到了事故位置，及時排除了安保人員，解決了事故問題，有效避免了人員傷亡。3.設備管理系統智能建筑樓宇中，安裝的設備非常多，增加了設備管理的負擔，而自動控制系統，可以應用到設備管理上，緩解了各項設備的運行壓力。設備管理上的自動化，在智能建筑樓宇中，營造了舒適的環境[4]。該智能樓宇在設備管理時，以自動控制系統為基礎，引入了多項先進的技術，專門控制好智能建筑樓宇中的設備運行。例如：該樓宇中的空調設備，建筑內，安裝了30臺空調機組，其中8臺是空氣凈化變頻機組，空調機組中，采用了PLC編程控制，促使空調能夠根據樓宇內的環境，自動調節變風量和溫度，實現了室溫控制空調的方式，空調機組中安裝傳感器，夜間會降低或停止空調運行，降低了空調設備的能源消耗，體現了自動化控制在設備管理系統中的優勢，不僅具有管控的作用，還起到節能降耗的作用。自動控制系統除了在空調設備上，還應有到了通風排水、電器運行、電機等設備中，完善了智能樓宇的設備運行。

三、智能建筑樓宇自動控制系統的發展

智能建筑樓宇自動控制系統是信息時代的產物，其具備良好的發展前景。隨著通信技術和計算機技術的發展，自動控制系統在智能建筑樓宇中，可以更為及時、便捷的實行功能管理。未來發展中，自動控制系統可以參與智能建筑樓宇的各方面管理，不僅僅是現代幾點功能控制上，而是提供綜合的管理方法，充分體現自動化控制系統的功能。自動化控制系統在未來發展中，朝向高級化的方向發展，在智能建筑樓宇中，形成高級管家，提升自動化服務的水平，還要和通信自動化、辦公自動化相互配合，完善智能建筑樓宇的運營環境，充分發揮自動控制系統的功能優勢。

四、結束語

智能建筑樓宇的自動控制系統應用中，以規劃設計為基礎，滿足智能建筑樓宇的功能需求，體現自動控制系統的高效性。自動控制系統在智能建筑樓宇中，得到了積極的發展，結合系統的設計和應用，推進自動控制系統在智能建筑樓宇項目中的發展，以便在樓宇中，開發更多的自動化控制功能。

參考文獻

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