智能建筑楼宇自控系统.docx

智能建筑楼宇自控系统引言智能建筑系统是楼宇自控系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三者的有机结合。楼宇自控系统是一种将建筑物内有关电力、照明、空调通风、给排水、防灾等电气设备进行控制和管理的综合系统,是智能建筑的重要组成部分。随着计算机控制技术、网络技术和信息技术的高速发展,楼宇自控领域的技术创新正以迅猛的势头不断发展。楼宇自控系统由独立的控制子系统向集中化、网络化、信息化的监控与管理系统发展,实现数据采集、过程控制、流程优化、运行管理和信息化的各项功能。在GB/T50314—2000《智能建筑设计标准》中也指出,智能建筑必须具备智能化系统集成功能,接口应实现标准化、规范化。也就是说,只有合理选择专业化的楼宇自控设备、系统结构,才能真正实现楼宇自控系统的集成化和信息化。第一章楼宇自控系统简介传统的楼宇自控系统实现对建筑物的空调监控系统、通风系统、变配电系统、照明系统、供热系统、电梯系统、给排水系统等的控制、操作、监视、报警、记录、存储、报表、管理等功能。随着科学技术的发展和物业管理的需求不断提高,智能建筑楼宇自控系统容纳了火灾报警系统、安防系统、车库管理系统等,且相互之间具有联动关系,功能越来越强大,如图1所示。第二章楼宇自控设计原则楼宇自控系统的设计原则如下:(1)分散控制、集中管理。根据各子系统的设备分布和控制要求,控制器分散到各子系统的设备间、楼层或各设备中,实现对设备分散控制。在智能建筑中设置中央监控室,实现对楼宇自控系统的集中科学管理,为建筑中的用户提供良好的环境,为建筑的管理者提供方便的管理手段。(2)节能措施。控制方案和设备的选用应采用节能技术,充分体现节能效果,为智能建筑减少能耗,并降低管理成本。(3)可靠性和稳定性。使楼宇自控系统的安全运行有保障。(4)适用性。满足并优化各子系统流程的运行和管理。(5)易操作和易维护。采用中文信息界面,结构简单合理,维护方便。(6)兼容性与开放性。系统是软、硬件一体化的整体,要求具有兼容性和良好的开放性。(7)具有较高的性价比。第三章楼宇自控专业化体现(1)选型的标准化与规范化。在设备选型时,首先应注重系统运行的稳定性和可靠性,从实用性和可行性、先进性和成熟性、标准化和规范化、可管理性和可维护性等几个方面,保证系统满足智能建筑的规程规范与标准要求。在硬件结构、接口技术、软件平台上采用技术成熟的产品,且尽可能保持一致。其次要考虑的重要因素是性价比、灵活性和可扩展性、开放性与兼容性,在通信协议、系统配置、软件应用等方面保证系统的开放性和软、硬件的及时升级,以最少的投资获取最大的效益。理想的设备选型方法是产品厂家尽可能少,且为遵循同一协议、同一接口标准、同一软件平台的成熟系统产品。(2)网络化。楼宇自控系统的网络包括设备层、控制层和管理层。网络拓扑结构应具备安全性和开放性。网络访问控制方法应具有快速、准确、可靠和安全的性能。网络介质要求抗干扰能力强、性价比高。网络节点应具有灵活的可扩展性和安全权限保护功能。应根据智能建筑的规模和标准,合理构建局域网及其与广域网的连接,并充分利用互联网通信协议(TCP/IP)和综合信息服务网(ISDN),使整个网络具有多用户访问、多控制现场、对突发事件快速响应、集中数据存储和控制、远程浏览、远程故障诊断与报警等功能。目前,楼宇自控系统的网络结构有集中式结构、分级分布式结构和全分布式结构,并向分散式结构发展。集中式结构为单机系统,适合于小系统,多选用单片机、工控机等,存在于一些已建成的楼宇中。分级分布式结构适合于大、中型系统,各控制器和操作站通过控制网络实现通信,分散控制、集中管理,目前应用较普遍。全分布式结构即现场总线控制系统(FCS),系统中传感器、执行器均为智能节点,智能节点能访问控制器、网络处理器和应用处理器,既能进行控制,又能管理网络通信,具有开放性、互换性、全分散性,是楼宇自控系统发展的趋势,目前应用非常普遍。(3)数字化。数字化是指楼宇自控系统之间以及楼宇自控系统与其他信息系统之间能够实现网络连接以及图像、数据等信息的信息交换与共享。在系统的硬件结构上采用现场总线技术,使传感器(如楼宇自控系统中广泛使用的温度、压力、流量等物理量传感器,电流、电压等电量传感器,红外探测器等)与执行器也同控制器一样实现数字化通信,阀门等配置数字式接口技术。这样,每个传感器或执行器就是一个独立的网络节点,对应一个独立的IP地址,能够直接与控制器、操作站通信。(4)集成化。楼宇自控系统只有实现空调、变配电、照明、电梯、给排水、火灾报警、安防等系统的集成,才能实现对系统的监控,起到协调各系统的功能、提高能源利用