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中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）29-0149-02

進(jìn)入 21 世紀(jì)，智能化樓宇的概念逐漸清晰，并正在建筑領(lǐng)域中產(chǎn)生著越來越大的影響。樓宇自控系統(tǒng)以它優(yōu)越的條件在智能建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。因此研究樓宇自動化控制系統(tǒng)是十分必要的。智能建筑通過樓宇自動化系統(tǒng)實現(xiàn)建筑物（群）內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理，為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境，并通過優(yōu)化設(shè)備運行與管理，降低運營費用。

1 智能樓宇的發(fā)展

什么樣的建筑才算是智能樓宇？智能樓宇是現(xiàn)代建筑技術(shù)與當(dāng)代信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)等有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。

從1984年在美國康涅狄格州哈特福德市中世界上第一個智能樓宇的產(chǎn)生，隨著中國上個世紀(jì)90年代房地產(chǎn)市場的繁榮，智能樓宇開始進(jìn)入中國市場。從二十一世紀(jì)初發(fā)展至今，這十幾年是房地產(chǎn)業(yè)的黃金十幾年，也是智能樓宇飛速發(fā)展的十幾年。十幾年間，規(guī)劃更合理，建筑更智能，城市更宜居。行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，實現(xiàn)了立足建筑、面向城市，立足國內(nèi)、面向國際的跨越式發(fā)展。

2 樓宇自控系統(tǒng)的概念與特點

樓宇自控系統(tǒng)綜合運用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動控制等多種技術(shù)對建筑中的機(jī)電設(shè)備如空調(diào)、通風(fēng)、照明、供配電、給排水以及電梯等設(shè)備進(jìn)行有效的自動化控制，最終達(dá)到建筑設(shè)施更有利于人們居住的要求。

樓宇自控系統(tǒng)的特點：①節(jié)省能源。現(xiàn)代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整個能耗的三分之一以上。樓宇自控系統(tǒng)充分利用了先進(jìn)的焓值最佳控制、自動照度控制、最優(yōu)設(shè)備啟停控制等有效節(jié)能措施后，極大地減少了建筑物的能耗。②節(jié)省運營成本。樓宇自控系統(tǒng)是通過計算機(jī)集中控制的，可以大大減少操作人員和設(shè)備維護(hù)人員數(shù)量，節(jié)省了大量的人力。通過一些節(jié)能管理方案，在滿足建筑環(huán)境舒適性的條件下，還可以進(jìn)一步降低日常營運支出，節(jié)約建筑的運行成本，提高效益。③延長設(shè)備的使用壽命。樓宇自控系統(tǒng)可實時監(jiān)測建筑設(shè)備的運行狀況，通過程序控制實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的使用時間，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和定期提示維護(hù)、保養(yǎng)，從而延長設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)費用，進(jìn)一步提高投資回報效果。

2 樓宇自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢

樓宇自動化系統(tǒng)將各個控制子系統(tǒng)集成為一個綜合系統(tǒng)，其核心是集散控制系統(tǒng)，它是由計算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人際接口技術(shù)相互發(fā)展?jié)B透而產(chǎn)生的。集散控制系統(tǒng)的核心是中央監(jiān)控與管理計算機(jī)，它通過信息通信網(wǎng)與各個子系統(tǒng)的控制器相連，組成分散控制、集中監(jiān)控和管理的功能模式，各子系統(tǒng)間也能通過通信網(wǎng)絡(luò)相互進(jìn)行信息交換和聯(lián)動，實現(xiàn)優(yōu)化控制管理，最終形成統(tǒng)一的由建筑自動化運作的整體。

采用視頻通話應(yīng)用系統(tǒng)，通過衛(wèi)星電視、有線數(shù)字電視、天線、閉合電路、電纜調(diào)試調(diào)解器對視頻信號進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數(shù)據(jù)用戶服務(wù)插座控制系統(tǒng)，通過ISDN、VDSL技術(shù)將其連接到互聯(lián)網(wǎng)上，通過通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)漫游，提高無線通訊的實施信息載體。

設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)，使其完成自身所具有的防災(zāi)和滅火的功能。通過建筑物內(nèi)不同位置的煙火控制裝置提供的信息進(jìn)行確認(rèn)后報警，同時啟動火災(zāi)聯(lián)動系統(tǒng)，包括關(guān)閉空調(diào)、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統(tǒng)運作、緊急廣播疏散人群，從而使得盡可能地減少生命、財產(chǎn)損失。

智能化自動化局部配線系統(tǒng)，選用電子設(shè)備提供完善的家庭工作環(huán)境，實現(xiàn)用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、傳真、寬帶、Internet接入網(wǎng)等等。采用有效的多方位數(shù)據(jù)家庭娛樂技術(shù)，提高有線電視、視屏點播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)購物、遠(yuǎn)程教學(xué)等等多種音頻視頻設(shè)備的使用效果，避免出現(xiàn)反復(fù)投資的問題，及時通過視頻系統(tǒng)完成對老幼的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，同時監(jiān)控住宅內(nèi)外的情況，確保樓宇的安全。

3 我國樓宇自動化系統(tǒng)發(fā)展的方向及建議

節(jié)能是樓宇自動化系統(tǒng)發(fā)展的主要功能及目的，也是未來發(fā)展的主要方向。在各類智能建筑設(shè)備能耗比例中，照明和空調(diào)設(shè)備占據(jù)了主要位置，因此做好照明和空調(diào)設(shè)備的節(jié)能設(shè)計是提高樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能效果的關(guān)鍵。

1）照明系統(tǒng)

設(shè)計時應(yīng)盡可能用節(jié)能燈代替高能耗的白熾燈，熒光燈等。根據(jù)室內(nèi)照明、公共區(qū)域照明和泛光照明三大類型設(shè)計的不同照明策略，比如：室內(nèi)照明和公共區(qū)域照明可以根據(jù)人員活動情況進(jìn)行開關(guān)燈智能管理，做到人走燈滅，按需開燈；一些公共區(qū)域如走道等需要某時間段固定開燈的，可以設(shè)計按時間段開關(guān)燈，按場景狀況開燈，保證亮度需求的同時嚴(yán)格控制開關(guān)燈的數(shù)量來達(dá)到節(jié)能；而在泛光照明和部分照度受外界影響明顯的區(qū)域，可以加入自動調(diào)光技術(shù)，在保證亮度的情況下全自動調(diào)光，降低燈具能耗；還可以結(jié)合一些控光設(shè)備如百葉窗之類，充分利用室外自然光補充室內(nèi)亮度，配合自動調(diào)光控制達(dá)到減少燈源耗能的目的。

2）空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)是建筑的另一個耗能超級大戶。目前，在大型建筑中一般多采用分層和分區(qū)的全空氣集中式空調(diào)系統(tǒng)。一個中央空調(diào)系統(tǒng)主要由末端空氣處理設(shè)備如新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組、變風(fēng)量控制（VAV）以及冷熱源系統(tǒng)組成。當(dāng)前流行的新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，一般在室外焓值小于室內(nèi)焓值（制熱方式）、室外焓值高于室內(nèi)焓值（制冷方式）時，根據(jù) CO2濃度值控制風(fēng)閥，其他情況下完全依靠室外和室內(nèi)的焓值差來控制風(fēng)閥，采用夜間掃風(fēng)，間歇性控制策略等。這種設(shè)計充分考慮了建筑物所處的外部環(huán)境氣候因素以及內(nèi)部實際用風(fēng)量，是目前最有效的節(jié)能手段。這樣可以在保證環(huán)境舒適度的情況下，縮不必要的空調(diào)啟停時間，達(dá)到變風(fēng)量控制（VAV）是一種新型的空調(diào)方式，它被證明與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)相比可節(jié)能 40% 左右。變風(fēng)量控制的基本思路是，動態(tài)控制，按需提供風(fēng)量，目前有變靜壓控制、總風(fēng)量控制、定靜壓控制三種。

3）樓宇自控系統(tǒng)IP化

樓宇自動化系統(tǒng)未來發(fā)展的另一個重點是BA系統(tǒng)的IP化。一直以來，以太網(wǎng)都是信息網(wǎng)絡(luò)的主流技術(shù)，BA系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)平臺，可以實現(xiàn)從管理層到控制層的“一網(wǎng)到底”，使 BA 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到

實質(zhì)性的簡化，也能解決目前 BA 系統(tǒng)中控制網(wǎng)絡(luò)多種現(xiàn)場總線技術(shù)并存、彼此兼容性差的問題。使用透明以太網(wǎng)，可使 BA 系統(tǒng)非常方便地以有線或無線方式介入 Internet。雖然Lonworks網(wǎng)、MS/TP 總線等控制網(wǎng)絡(luò)也能實現(xiàn)與 Internet互聯(lián)，但必須經(jīng)過第三方網(wǎng)關(guān)或中間部件才能實現(xiàn)，實現(xiàn)過程也復(fù)雜得多。未來 BA 系統(tǒng)可采用基于 Web 的 BS 架構(gòu)，通過 Internet 對分布在現(xiàn)場的 I/O 進(jìn)行訪問，實現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的檢測和控制。參考當(dāng)下新興的智能家居市場發(fā)展方向，未來的 BA 系統(tǒng)也必將是可以通過移動智能設(shè)備來監(jiān)控的新型樓宇自動化系統(tǒng)，可以說誰最先擁有完善的 BA 系統(tǒng) IP 化技術(shù)，解決使用 Internet 網(wǎng)絡(luò)所存在的安全、可靠及實時性問題，誰就能在未來的樓宇自動化市場中占導(dǎo)。

4 結(jié)束語

近年來，智能樓宇已經(jīng)從寫字樓發(fā)展到了智能社區(qū)，隨著中國智能樓宇市場的競爭格局的打開，跨行業(yè)的合作更加廣泛，一批批新技術(shù)新產(chǎn)品進(jìn)入建筑智能化領(lǐng)域，無線技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品被廣泛采用，使智能建筑的實用價值得到了廣泛提升，樓宇自動化系統(tǒng)也將朝著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化、生態(tài)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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目前日益流行的智能建筑(InteUigentBuidings)是建筑技術(shù)與計算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息社會的需要，也是未來建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)(BuidingAutomationsystem，縮寫為BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。其中，樓宇自動化系統(tǒng)是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動化系統(tǒng)是利用計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)建的高度自動化的綜合管理和控制系統(tǒng)，將大樓內(nèi)部各種設(shè)備連接到一個控制網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行綜合的控制，這些設(shè)備包括空調(diào)、照明設(shè)備、電梯、消防設(shè)備、安防設(shè)備等等。它確保建筑物內(nèi)的舒適和安全的辦公環(huán)境，同時實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。

2現(xiàn)場控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn)以及在樓宇自控中的應(yīng)用

上個世紀(jì)七八十年代，伴隨著計算機(jī)可靠性提高，價格大幅下降，出現(xiàn)了由多個計算機(jī)遞階構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的分布式控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，簡稱DCS)。DCS是利用計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統(tǒng)。它的測量變送儀表一般是模擬儀表，因此它屬于一種模擬數(shù)字混合控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)較以前的各種控制系統(tǒng)有了較大的進(jìn)步。DCS在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，也開始應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。但是DCS存在如下一些缺點：

(1)安裝費用高。采用一臺儀表、一對傳輸線的接線方式，導(dǎo)致接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護(hù)困難；

(2)可靠性差。模擬信號傳輸精度低，而且抗干擾性差；

(3)系統(tǒng)封閉。各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，系統(tǒng)封閉、不開放，難以實現(xiàn)產(chǎn)品的互換與互操作以及組成更大范圍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

上個世紀(jì)90年代以來，隨著控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)(FCS)，F(xiàn)CS克服了DCS的缺點，它是一種全數(shù)字化的、全分散的、全開放、可互操作和開放式互連的新一代控制系統(tǒng)。目前，現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)成為自動化技術(shù)中的一個熱點，備受國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。FCS極大地簡化了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)繁瑣且技術(shù)含量較低的布線工作量，使其系統(tǒng)檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統(tǒng)的DCS(分布式控制系統(tǒng))相比，F(xiàn)CS具有可靠性高、可維護(hù)性好、成本低、實時性好、實現(xiàn)了控制管理一體化的結(jié)構(gòu)體系等優(yōu)點。現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，為工業(yè)自動化帶來了一場深層次的革命，從而開創(chuàng)了工業(yè)自動控制的新紀(jì)元，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。鑒于FCS的許多優(yōu)點，控制專家們紛紛預(yù)言“FCS將取代DCS成為2l世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流。”現(xiàn)在，F(xiàn)CS已經(jīng)被應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。

2．1應(yīng)用于樓字自動化領(lǐng)域的幾種現(xiàn)場總線

由于誘人的市場商機(jī)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域的存在，世界一些大公司或公司聯(lián)盟紛紛提出自己的現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國際上有40種宣稱為開放型的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。這些協(xié)議根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開放式互連系統(tǒng)的OSI參考模型來制定的。大多數(shù)現(xiàn)場總線只是用其中的一、二和七層協(xié)議。于是現(xiàn)場總線呈現(xiàn)雜亂紛呈的局面。在這些現(xiàn)場總線中不乏優(yōu)異的現(xiàn)場總線，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等現(xiàn)場總線在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了、較廣泛的應(yīng)用。盡管基于現(xiàn)場總線的Fcs克服了DCS的許多缺點，但還是有一些不如人意的地方，最明顯的缺點：多種現(xiàn)場總線并存而互不兼容，導(dǎo)致FCS的可互操作性只能在同一種現(xiàn)場總線系統(tǒng)中實現(xiàn)。后面將對FCS的缺點做進(jìn)一步說明。

(1)LonWorks

美國Echelon公司1991年推出了LON(Local0penationNetworks)技術(shù)，又稱Lonworks技術(shù)。它得到了眾多計算機(jī)廠家、系統(tǒng)集成商、儀器儀表以及軟件公司的大力支持，已經(jīng)在樓宇自動化、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)供配、消防監(jiān)控、停車場管理等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。具體地說LonWorks具有以下優(yōu)點：

①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、組網(wǎng)方便。它支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问剑偩€型、星型、樹型、自由拓?fù)湫偷龋@樣可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境，方便現(xiàn)場布線；

②支持多種傳輸介質(zhì)。包括雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無線射頻等；兩種傳輸速率：78bps和1．25Mbps，最大傳輸距離由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问胶蛡鬏斀橘|(zhì)決定，一般可從500m到2700m。可接人的節(jié)點最多為32385個；

③完善的玨發(fā)工具。提供完善的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，采用開放的NEURONC語言，它是ANSIC語言的擴(kuò)展；

④無主的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的地位相同，網(wǎng)絡(luò)管理可設(shè)在任一節(jié)點處，并可安裝多個網(wǎng)絡(luò)管理器；

⑤開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間較短，也易于維護(hù)。LonWorks采用的LonTalk協(xié)議固化在Echelon公司的Neuron芯片中，這樣可以節(jié)省開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間，也方便維護(hù)。

同其它現(xiàn)場總線一樣，LonWorks也有自身的缺點。首先，LonWorks的實時性、處理大量數(shù)據(jù)的能力有些欠缺；其次，由于LonWorks依賴于Echelon公司的Neuron芯片，所以它的完全開放性也受到一些質(zhì)疑。盡管LonWorks存在一些不足，但是LonWorks的FCS還在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。世界上有2萬多家OEM廠商生產(chǎn)LonWorks相關(guān)產(chǎn)品，其中種類已達(dá)3500多種。目前世界上已安裝有500多萬個LonWorks節(jié)點，LonT~k協(xié)議也被接納為歐洲CENTC247、CENTC205的一部分。自1996年以來，LonWorks也開始在國內(nèi)獲得大量的應(yīng)用。在建設(shè)部的支持下，國內(nèi)一些研究所和企業(yè)開始陸續(xù)開發(fā)出基于LonWorks的樓宇自動化控制系統(tǒng)，并在一些新建智能大廈和建設(shè)部智能化小區(qū)試點工程中得到應(yīng)用。

(2)BACnet

BACnet是作為世界上第一個樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它代表了智能建筑發(fā)展的主流趨勢。BAcnet不是軟件或硬件，也不是固件，嚴(yán)格地說，BAcnet并不是現(xiàn)場總線，而是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即通信規(guī)則。為不同商家產(chǎn)品的系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交流提供平臺和支持。BACnet詳細(xì)闡述了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實現(xiàn)的途徑、使用的通信介質(zhì)、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規(guī)則。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS／TP、PTP、LonTalk五種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通信。可根據(jù)系統(tǒng)通信是和通信速度選擇不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相對其它現(xiàn)場總線，BACnet標(biāo)準(zhǔn)最大的優(yōu)點是可以與Etherent、LonWorks等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫集成。不過BACnet主要為解決不同廠家的樓宇自控系統(tǒng)相互間的通訊問題設(shè)計，并不太適用于智能傳感器、執(zhí)行器等末端設(shè)備。BACnet標(biāo)準(zhǔn)已在全球得到了廣泛的應(yīng)用，全球生產(chǎn)和經(jīng)營樓宇設(shè)備和樓宇自控設(shè)備的主要廠商均支持BACnet標(biāo)準(zhǔn)。BACnet在不到10年的時間內(nèi)就從一個行業(yè)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)迅速成為樓宇自控領(lǐng)域中唯一的ISO標(biāo)準(zhǔn)。雖然我國是WTO和ISO成員國，但是BACnet在我國建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍還是相對較小，而且在工程中采用的BACnet產(chǎn)品和技術(shù)也基本上全部是從國外引進(jìn)的，還沒有真正意義上的國產(chǎn)化BACnet相關(guān)產(chǎn)品。

(3)CAN

CAN總線最初是德國Bosch公司為汽車監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計提出的，現(xiàn)在它已經(jīng)成為一種國際標(biāo)準(zhǔn)，在電力、石化、空調(diào)、建筑等行業(yè)均有應(yīng)用。CAN具有以下優(yōu)點：

①采用8字節(jié)的短幀傳送，故傳輸時間短、抗干擾性強：

②具有多種錯誤校驗方式，形成強大的差錯控制能力。而且在嚴(yán)重錯誤的情況下，節(jié)點會自動離線，避免影響總線上其它節(jié)點；

③采用無損壞的仲裁技術(shù)；

4CAN芯片不但價格低而且供應(yīng)商多。

CAN缺點是：CAN總線上最多可掛接110個節(jié)點，這不完全能滿足整個智能建筑的需要。不過可以通過利用中繼器進(jìn)行擴(kuò)展，相對其它一些現(xiàn)場總線，CAN總線技術(shù)比較簡單，CAN相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)費用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)費用。因此，很早國內(nèi)就有一些企業(yè)推出了基于CAN總線的樓宇自控的相關(guān)產(chǎn)品。如獅島、索龍集團(tuán)開發(fā)出了$2000樓宇自控系統(tǒng)。

(4)EIB

EIB是歐洲安裝總線(EuropeanInstallationBus)的縮寫。它在1990年被提出，經(jīng)過十多年的發(fā)展，成為歐洲最有影響的建筑智能化現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，在歐洲得到了進(jìn)300家廠商的支持。1999年EIB被引進(jìn)中國的智能化建筑領(lǐng)域，并在上海同濟(jì)大學(xué)建立了EIB認(rèn)證技術(shù)培訓(xùn)中心。在短短的幾年里，國內(nèi)的會展中心、博物館、辦公大樓、別墅等場所的燈光、窗簾、空調(diào)等控制和安防系統(tǒng)方面獲得了廣泛應(yīng)用，如廈門國際會展中心、大連國貿(mào)中心、浙江人民大會堂等。國內(nèi)的EIB項目基本上被ABB公司和SIMENS公司所壟斷。

3以太網(wǎng)開始進(jìn)入樓宇自控領(lǐng)域

以太網(wǎng)發(fā)展至今已有20年歷程，作為局域網(wǎng)組網(wǎng)的主要技術(shù)，以其簡單、價廉、高帶寬、維護(hù)方便以及不斷發(fā)展等優(yōu)點一直在局域網(wǎng)領(lǐng)域中牢牢占據(jù)著統(tǒng)治地位。近年來，以太網(wǎng)技術(shù)獲得了快速地發(fā)展。交換型和全雙功以太網(wǎng)的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的共享公共傳輸媒體和半雙功傳輸?shù)娜觞c，實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)，也減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)碰撞。以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷更新和擴(kuò)展，目前的以太網(wǎng)不僅在物理層(包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸速率、傳輸媒體)，并且在數(shù)據(jù)鏈路層與原來的傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有了很大的進(jìn)步，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列已擴(kuò)展成20余個。現(xiàn)在已太網(wǎng)不但由局域網(wǎng)向著接入網(wǎng)和城域網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，同時開始進(jìn)入工業(yè)控制和樓宇自控領(lǐng)域。新的IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)開始對以太網(wǎng)供電作出了規(guī)定，它消除了以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)場控制領(lǐng)域的一個嚴(yán)重障礙。目前，3Com、華為、DLINK等公司開始提供符合IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)產(chǎn)品。另外，一些現(xiàn)場總線的協(xié)會或組織也開始提出基于其現(xiàn)場總線的開放式以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，即工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，如ODVA(開放DeviceNet供貨商協(xié)會)和CI(ContolNet國際組織)的EtherNet／IP標(biāo)準(zhǔn)、FF(現(xiàn)場總線基金會)的HSE(Hig}lSpeedEthemet，高速以太網(wǎng))、Profibus國際組織的ProfiNet。支持這些工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)、網(wǎng)卡等產(chǎn)品也開始出現(xiàn)，如MOXA公司的EDS-508系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(支持EtherNet／IP)、北京航天華輝自動化技術(shù)有限公司的AnyBus-SIO／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美國VDC(VentureDevelopmentCorp．)調(diào)查報告指出，Ethemet在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛，市場占有率將從2000年的ll％增加到年的23％。

伴隨著以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用，以太網(wǎng)技術(shù)也必將越來越多地滲透到樓宇自控領(lǐng)域。目前，以太網(wǎng)多用于基于現(xiàn)場總線的樓宇自控網(wǎng)絡(luò)集成到智能建筑中的信息網(wǎng)(如圖l所示)，在一些新開發(fā)的樓宇自控系統(tǒng)中，以太網(wǎng)直接進(jìn)入了控制層，如北京樓宇自動化中心開發(fā)的基于以太網(wǎng)的ENC-2001IP智能建筑測控系統(tǒng)。ENC-200liP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。一般的空調(diào)、照明等系統(tǒng)通過ENC參量控制模塊集成到以太網(wǎng)上；帶有RS232或RS485接口的系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換模塊集成到以太網(wǎng)上；IP電話以及IP攝像機(jī)直接連接到以太網(wǎng)上。

在樓宇自控網(wǎng)絡(luò)中采用基于現(xiàn)場總線的FCS的優(yōu)點是：

①可靠性、實時性好。現(xiàn)場總線為工業(yè)控制設(shè)計

②用戶的投資成本低。現(xiàn)在，開放的現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)比較成熟，有很多公司提供的相關(guān)產(chǎn)品可供選擇。其缺點是：實現(xiàn)現(xiàn)場總線無縫接人以太網(wǎng)復(fù)雜，當(dāng)多種現(xiàn)場總線共存在一個系統(tǒng)中時，集成起來更復(fù)雜，系統(tǒng)的擴(kuò)展性差。

篇（3）

1．引言

智能建筑（IntellingentBuilding）起源于1984年的美國，它是信息時代的產(chǎn)物，是隨著社會信息化和經(jīng)濟(jì)全球化應(yīng)運而生的現(xiàn)代高科技的結(jié)晶。近十余年來智能建筑在我國得到了蓬勃發(fā)展。在我國頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中對智能建筑有了一個明確的定義：智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。

樓宇自動化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。

2 .樓宇自動化系統(tǒng)的組成

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，BAS又可分為設(shè)備運行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下，應(yīng)將消防與安全防范子系統(tǒng)一同納入BAS考慮，如要獨立設(shè)置，也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時，能夠按照約定實現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移，進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。

2．1樓宇自控系統(tǒng)由以下部分組成：

2.1.1建筑設(shè)備運行管理的監(jiān)控,包括

1) 暖通空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控(HVAC);

2) 給排水系統(tǒng)監(jiān)控;

3) 供配電與照明系統(tǒng)監(jiān)控

2.1.2火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制、電梯運行管制

2.1.3公共安全技術(shù)防范,包括:

1）電視監(jiān)控系統(tǒng)；

2）防盜報警系統(tǒng)；

3）出入口控制及門禁系統(tǒng)；

4）安保人員巡查系統(tǒng)；

5）汽車庫綜合管理系統(tǒng)；

6）各類重要倉庫防范設(shè)施；

7）安全廣播信息系統(tǒng)。

諸多的機(jī)電設(shè)備之間有著內(nèi)在的相互聯(lián)系，于是就需要完善的自動化管理。建立機(jī)電設(shè)備管理系統(tǒng)，達(dá)到對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行綜合管理、 調(diào)度、監(jiān)視、操作和控制。

3 .樓宇自動化系統(tǒng)的基本功能

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)的一個重要的組成部分。智能建筑通過建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)實現(xiàn)以下幾個方面的功能：

3.1、采用先進(jìn)的管理手段，實現(xiàn)設(shè)備的高效管理和安全可靠運行

BA系統(tǒng)使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，對建筑物內(nèi)各類樓宇設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、自動化控制，實現(xiàn)建筑物內(nèi)各類樓宇設(shè)備的高效管理和安全可靠運行。

3.2、實現(xiàn)最優(yōu)控制和節(jié)能管理，節(jié)省能耗

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)通過對大樓設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，實現(xiàn)最優(yōu)控制和節(jié)能管理。特別是對空調(diào)系統(tǒng)的用電和公共照明用電等樓宇設(shè)備的進(jìn)行節(jié)能控制實現(xiàn)節(jié)省大樓的能耗。

3.3、減少管理維護(hù)人員，降低管理費用

通過先進(jìn)的自動化監(jiān)控，可以大量減少各類樓宇設(shè)備和系統(tǒng)的運行操作人員和維護(hù)人員，降低管理費用。

3.4、延長設(shè)備的使用壽命

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)可以：實時反映設(shè)備和系統(tǒng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題并能及時處理；定期打印出維護(hù)、保養(yǎng)通知單，這樣可以保證維護(hù)人員不超前、不誤時地進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)；實現(xiàn)使用和備用設(shè)備的定期互換工作。從而實現(xiàn)延長設(shè)備的使用壽命，也就降低了建筑的運行費用。

3.5、提供舒適的辦公環(huán)境

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)對環(huán)境空氣質(zhì)量、溫濕度、照度等進(jìn)行檢測和有效的控制，為大樓創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境。

4.樓宇自動化系統(tǒng)工作原理

樓宇自動化系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrol systems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計算機(jī)控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實時檢測和控制任務(wù)，克服了計算機(jī)集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計算機(jī)具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù)，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難、無法統(tǒng)一管理的缺點，保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運行。樓宇自動化系統(tǒng)工作主要包括以下方面：

4.1、冷凍機(jī)房設(shè)備監(jiān)控

空調(diào)系統(tǒng)中的冷源一般由冷凍系統(tǒng)提供，整個冷源系統(tǒng)由多臺制冷機(jī)、冷凍水和冷卻塔、補水箱和膨脹水箱等設(shè)備組成。

4.1.1對供水和回水總管之間的壓差監(jiān)測，并根據(jù)設(shè)定壓差調(diào)節(jié)旁通閥開度；

4.1.2監(jiān)測水泵的運行狀態(tài)，控制水泵的啟停，并在故障發(fā)生時報警；

4.1.3監(jiān)測機(jī)組的運行狀態(tài)，控制機(jī)組的啟停，并在故障發(fā)生時報警；

4.1.4冷凍/卻水隔離閥控制

4.2、送排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控

本系統(tǒng)對樓內(nèi)的對分布于大樓各處的風(fēng)機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對風(fēng)機(jī)運行過程中出現(xiàn)的故障及時報警并可以控制風(fēng)機(jī)的啟/停。具體監(jiān)控對象如下監(jiān)測其運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)，控制其啟停。

4.3、給排水系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控

本系統(tǒng)的給排水設(shè)備包括生活給水系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)能實現(xiàn)以下功能：

4.3.1生活水泵運行狀態(tài)監(jiān)視，手自動狀態(tài)，控制其啟停；

4.3.2生活水箱液位超高檢測

4.4、電梯系統(tǒng)的監(jiān)測

4.4.1按程序設(shè)定的運行表啟動／停止電梯并監(jiān)視其運行狀態(tài)、故障及緊情況的報警

4.4.2對多臺電梯的群控管理

4.4.3對火災(zāi)的應(yīng)對處理

4.4.配合安全防范系統(tǒng)協(xié)同工作

4.5、照明系統(tǒng)的監(jiān)視與控制

4.5.1根據(jù)季節(jié)的變化，對各城區(qū)的照明設(shè)備進(jìn)行開／停的順序控制

4.5.2正常照明供電出現(xiàn)故障時，自動將故障區(qū)域的應(yīng)急照明投入運行

4.5.3發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉火災(zāi)區(qū)域的照明設(shè)備，并啟動應(yīng)急照明

4.5.4保安系統(tǒng)報警時，將報警區(qū)域的照明打開

4.6、空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測

4.6.1檢測風(fēng)機(jī)手自動狀態(tài)

當(dāng)機(jī)組處于樓宇自控系統(tǒng)控制時，可控制風(fēng)機(jī)的啟停。

4.6.2監(jiān)測送風(fēng)機(jī)壓差狀態(tài)、表冷氣防凍報警

在送風(fēng)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置溫/濕度傳感器監(jiān)測送風(fēng)溫/濕度。

4 6.3啟動順序：開新風(fēng)閥啟動風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)水閥開度。

4.6.4停機(jī)順序：停止風(fēng)機(jī)運行關(guān)閉新風(fēng)門關(guān)閉調(diào)節(jié)水閥。

新/回風(fēng)門控制、水閥控制、啟停控制、手/自動狀態(tài)

空調(diào)機(jī)組監(jiān)控原理圖

4.7變配電系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)視

為保證變配電設(shè)備的運行正常，本系統(tǒng)采用智能化電力儀表可對以下綜合參數(shù)監(jiān)測：

4.7.1變壓器風(fēng)機(jī)狀態(tài)

4.7.2高壓進(jìn)線的電壓、電流

4.7.3低壓回路的主開關(guān)電壓、電流、功率因數(shù)

4.7.4低壓母聯(lián)狀態(tài)檢測

5. 樓宇自動化系統(tǒng)的集成

5.1、系統(tǒng)組成

Continuum系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)控制器(包括PSU電源模塊，Continuum NCU及I/O模塊)、B4920系統(tǒng)控制器、各類獨立數(shù)字控制器（簡稱DDC，包括樓控和安保控制器）、純BACnet獨立數(shù)字控制器,工作站和可以支持多個工作站的文件服務(wù)器等組成。Continuum系統(tǒng)將提供控制、報警檢測、日程表控制、報告和信息管理等，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN), 采用ODBC兼容的數(shù)據(jù)庫。Continuum樓宇自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

5.2、第一層網(wǎng)絡(luò)

第一層網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的主干網(wǎng)，采用以太網(wǎng)LAN/WAN，支持TCP/IP和BACnet/IP。所有網(wǎng)絡(luò)控制器、B4920系統(tǒng)控制器、BACnet路由器、工作站、數(shù)據(jù)庫文件服務(wù)器可直接連接到這層網(wǎng)上，并不需要任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

5.3、第二層網(wǎng)絡(luò)

第二層網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)控制器由一條或多條現(xiàn)場總線組成，現(xiàn)場總線有以下兩種：RS485的Infinet現(xiàn)場總線和采用RS485方式的BACnet MS/TP現(xiàn)場總線。

采用RS485的Infinet現(xiàn)場總線，最多可支持254個獨立數(shù)字控制器，可控制HVAC設(shè)備、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等；采用RS485或FTT-10方式的I/O的現(xiàn)場總線，最多可支持32個輸入／輸出模塊(包括門禁模塊)，輸入／輸出模塊可與網(wǎng)絡(luò)控制器一起裝在統(tǒng)一控制箱內(nèi)，也可通過屏蔽雙絞線安裝在控制現(xiàn)場。

采用RS485方式的BACnet MS/TP現(xiàn)場總線,最多可以支持127個純BACnet控制器。

5.4、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)支持

所有的網(wǎng)絡(luò)控制器，工作站和文件服務(wù)器可直接連接到建筑物的以太網(wǎng)（TCP/IP，LAN/WAN）而不需網(wǎng)關(guān)。此外，網(wǎng)絡(luò)控制器、工作站和文件服務(wù)器可連接路由器、交換機(jī)、HUB和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，并通過信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP來對 LAN/WAN進(jìn)行維護(hù)。

篇（4）

目前日益流行的智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技術(shù)與計算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息社會的需要，也是未來建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)(Buiding Automation system，縮寫為BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。其中，樓宇自動化系統(tǒng)是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動化系統(tǒng)是利用計算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)建的高度自動化的綜合管理和控制系統(tǒng)，將大樓內(nèi)部各種設(shè)備連接到一個控制網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行綜合的控制，這些設(shè)備包括空調(diào)、照明設(shè)備、電梯、消防設(shè)備、安防設(shè)備等等。它確保建筑物內(nèi)的舒適和安全的辦公環(huán)境，同時實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。

2　現(xiàn)場控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn)以及在樓宇自控中的應(yīng)用

上個世紀(jì)七八十年代，伴隨著計算機(jī)可靠性提高，價格大幅下降，出現(xiàn)了由多個計算機(jī)遞階構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的分布式控制系統(tǒng)(Distributed ControlSystem，簡稱DCS)。DCS是利用計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統(tǒng)。它的測量變送儀表一般是模擬儀表，因此它屬于一種模擬數(shù)字混合控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)較以前的各種控制系統(tǒng)有了較大的進(jìn)步。DCS在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，也開始應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。但是DCS存在如下一些缺點：

(1)安裝費用高。采用一臺儀表、一對傳輸線的接線方式，導(dǎo)致接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護(hù)困難；

(2)可靠性差。模擬信號傳輸精度低，而且抗干擾性差；

(3)系統(tǒng)封閉。各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，系統(tǒng)封閉、不開放，難以實現(xiàn)產(chǎn)品的互換與互操作以及組成更大范圍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

上個世紀(jì)90年代以來，隨著控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)(FCS)，F(xiàn)CS克服了DCS的缺點，它是一種全數(shù)字化的、全分散的、全開放、可互操作和開放式互連的新一代控制系統(tǒng)。目前，現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)成為自動化技術(shù)中的一個熱點，備受國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。FCS極大地簡化了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)繁瑣且技術(shù)含量較低的布線工作量，使其系統(tǒng)檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統(tǒng)的DCS(分布式控制系統(tǒng))相比，F(xiàn)CS具有可靠性高、可維護(hù)性好、成本低、實時性好、實現(xiàn)了控制管理一體化的結(jié)構(gòu)體系等優(yōu)點。現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，為工業(yè)自動化帶來了一場深層次的革命，從而開創(chuàng)了工業(yè)自動控制的新紀(jì)元，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。鑒于FCS的許多優(yōu)點，控制專家們紛紛預(yù)言“FCS將取代DCS成為2l世紀(jì)控制系統(tǒng)的主流。”現(xiàn)在，F(xiàn)CS已經(jīng)被應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。

2．1應(yīng)用于樓字自動化領(lǐng)域的幾種現(xiàn)場總線

由于誘人的市場商機(jī)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域的存在，世界一些大公司或公司聯(lián)盟紛紛提出自己的現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國際上有40種宣稱為開放型的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。這些協(xié)議根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)開放式互連系統(tǒng)的OSI參考模型來制定的。大多數(shù)現(xiàn)場總線只是用其中的一、二和七層協(xié)議。于是現(xiàn)場總線呈現(xiàn)雜亂紛呈的局面。在這些現(xiàn)場總線中不乏優(yōu)異的現(xiàn)場總線，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等現(xiàn)場總線在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了、較廣泛的應(yīng)用。盡管基于現(xiàn)場總線的Fcs克服了DCS的許多缺點，但還是有一些不如人意的地方，最明顯的缺點：多種現(xiàn)場總線并存而互不兼容，導(dǎo)致FCS的可互操作性只能在同一種現(xiàn)場總線系統(tǒng)中實現(xiàn)。后面將對FCS的缺點做進(jìn)一步說明。

(1)LonWorks

美國Echelon公司1991年推出了LON (Local 0penation Networks)技術(shù)，又稱Lonworks技術(shù)。它得到了眾多計算機(jī)廠家、系統(tǒng)集成商、儀器儀表以及軟件公司的大力支持，已經(jīng)在樓宇自動化、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)供配、消防監(jiān)控、停車場管理等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。具體地說LonWorks具有以下優(yōu)點：

①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、組網(wǎng)方便。它支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问剑偩€型、星型、樹型、自由拓?fù)湫偷龋@樣可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境，方便現(xiàn)場布線；

②支持多種傳輸介質(zhì)。包括雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無線射頻等；兩種傳輸速率：78bps和1．25Mbps，最大傳輸距離由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问胶蛡鬏斀橘|(zhì)決定，一般可從500m到2700m。可接人的節(jié)點最多為32385個；

③完善的玨發(fā)工具。提供完善的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，采用開放的NEURON C語言，它是ANSI C語言的擴(kuò)展；

④無主的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的地位相同，網(wǎng)絡(luò)管理可設(shè)在任一節(jié)點處，并可安裝多個網(wǎng)絡(luò)管理器；

⑤開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間較短，也易于維護(hù)。LonWorks采用的LonTalk協(xié)議固化在Echelon公司的Neuron芯片中，這樣可以節(jié)省開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間，也方便維護(hù)。

同其它現(xiàn)場總線一樣，LonWorks也有自身的缺點。首先，LonWorks的實時性、處理大量數(shù)據(jù)的能力有些欠缺；其次，由于LonWorks依賴于Echelon公司的Neuron芯片，所以它的完全開放性也受到一些質(zhì)疑。盡管LonWorks存在一些不足，但是LonWorks的FCS還在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。世界上有2萬多家OEM廠商生產(chǎn)LonWorks相關(guān)產(chǎn)品，其中種類已達(dá)3500多種。目前世界上已安裝有500多萬個LonWorks節(jié)點，LonT~k協(xié)議也被接納為歐洲CENTC247、CEN TC205的一部分。自1996年以來，LonWorks也開始在國內(nèi)獲得大量的應(yīng)用。在建設(shè)部的支持下，國內(nèi)一些研究所和企業(yè)開始陸續(xù)開發(fā)出基于LonWorks的樓宇自動化控制系統(tǒng)，并在一些新建智能大廈和建設(shè)部智能化小區(qū)試點工程中得到應(yīng)用。

(2)BACnet

BACnet是作為世界上第一個樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它代表了智能建筑發(fā)展的主流趨勢。BAcnet不是軟件或硬件，也不是固件，嚴(yán)格地說，BAcnet并不是現(xiàn)場總線，而是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即通信規(guī)則。為不同商家產(chǎn)品的系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交流提供平臺和支持。BACnet詳細(xì)闡述了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實現(xiàn)的途徑、使用的通信介質(zhì)、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規(guī)則。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS／TP、PTP、LonTalk五種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行通信。可根據(jù)系統(tǒng)通信是和通信速度選擇不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相對其它現(xiàn)場總線，BACnet標(biāo)準(zhǔn)最大的優(yōu)點是可以與Etherent、LonWorks等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無縫集成。不過BACnet主要為解決不同廠家的樓宇自控系統(tǒng)相互間的通訊問題設(shè)計，并不太適用于智能傳感器、執(zhí)行器等末端設(shè)備。BACnet標(biāo)準(zhǔn)已在全球得到了廣泛的應(yīng)用，全球生產(chǎn)和經(jīng)營樓宇設(shè)備和樓宇自控設(shè)備的主要廠商均支持BACnet標(biāo)準(zhǔn)。BACnet在不到10年的時間內(nèi)就從一個行業(yè)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)迅速成為樓宇自控領(lǐng)域中唯一的ISO標(biāo)準(zhǔn)。雖然我國是WTO和ISO成員國，但是BACnet在我國建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍還是相對較小，而且在工程中采用的BACnet產(chǎn)品和技術(shù)也基本上全部是從國外引進(jìn)的，還沒有真正意義上的國產(chǎn)化BACnet相關(guān)產(chǎn)品。

(3)CAN

CAN總線最初是德國Bosch公司為汽車監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計提出的，現(xiàn)在它已經(jīng)成為一種國際標(biāo)準(zhǔn)，在電力、石化、空調(diào)、建筑等行業(yè)均有應(yīng)用。CAN具有以下優(yōu)點：

①采用8字節(jié)的短幀傳送，故傳輸時間短、抗干擾性強：

②具有多種錯誤校驗方式，形成強大的差錯控制能力。而且在嚴(yán)重錯誤的情況下，節(jié)點會自動離線，避免影響總線上其它節(jié)點；

③采用無損壞的仲裁技術(shù)；

4 CAN芯片不但價格低而且供應(yīng)商多。

CAN缺點是：CAN總線上最多可掛接110個節(jié)點，這不完全能滿足整個智能建筑的需要。不過可以通過利用中繼器進(jìn)行擴(kuò)展，相對其它一些現(xiàn)場總線，CAN總線技術(shù)比較簡單，CAN相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)費用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)費用。因此，很早國內(nèi)就有一些企業(yè)推出了基于CAN總線的樓宇自控的相關(guān)產(chǎn)品。如獅島、索龍集團(tuán)開發(fā)出了$2000樓宇自控系統(tǒng)。

(4)EIB

EIB是歐洲安裝總線(European Installation Bus)的縮寫。它在1990年被提出，經(jīng)過十多年的發(fā)展，成為歐洲最有影響的建筑智能化現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，在歐洲得到了進(jìn)300家廠商的支持。1999年EIB被引進(jìn)中國的智能化建筑領(lǐng)域，并在上海同濟(jì)大學(xué)建立了EIB認(rèn)證技術(shù)培訓(xùn)中心。在短短的幾年里，國內(nèi)的會展中心、博物館、辦公大樓、別墅等場所的燈光、窗簾、空調(diào)等控制和安防系統(tǒng)方面獲得了廣泛應(yīng)用，如廈門國際會展中心、大連國貿(mào)中心、浙江人民大會堂等。國內(nèi)的EIB項目基本上被ABB公司和SIMENS公司所壟斷。

轉(zhuǎn)貼于 3　以太網(wǎng)開始進(jìn)入樓宇自控領(lǐng)域

以太網(wǎng)發(fā)展至今已有20年歷程，作為局域網(wǎng)組網(wǎng)的主要技術(shù)，以其簡單、價廉、高帶寬、維護(hù)方便以及不斷發(fā)展等優(yōu)點一直在局域網(wǎng)領(lǐng)域中牢牢占據(jù)著統(tǒng)治地位。近年來，以太網(wǎng)技術(shù)獲得了快速地發(fā)展。交換型和全雙功以太網(wǎng)的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的共享公共傳輸媒體和半雙功傳輸?shù)娜觞c，實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)，也減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)碰撞。以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)不斷更新和擴(kuò)展，目前的以太網(wǎng)不僅在物理層(包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸速率、傳輸媒體)，并且在數(shù)據(jù)鏈路層與原來的傳統(tǒng)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有了很大的進(jìn)步，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)系列已擴(kuò)展成20余個。現(xiàn)在已太網(wǎng)不但由局域網(wǎng)向著接入網(wǎng)和城域網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，同時開始進(jìn)入工業(yè)控制和樓宇自控領(lǐng)域。新的IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)開始對以太網(wǎng)供電作出了規(guī)定，它消除了以太網(wǎng)技術(shù)進(jìn)入現(xiàn)場控制領(lǐng)域的一個嚴(yán)重障礙。目前，3Com、華為、DLINK等公司開始提供符合IEEE802．3af標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)產(chǎn)品。另外，一些現(xiàn)場總線的協(xié)會或組織也開始提出基于其現(xiàn)場總線的開放式以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，即工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，如ODVA(開放DeviceNet供貨商協(xié)會)和CI(ContolNet國際組織)的EtherNet／IP標(biāo)準(zhǔn)、FF(現(xiàn)場總線基金會)的HSE(Hig}l Speed Ethemet，高速以太網(wǎng))、Profibus國際組織的ProfiNet。支持這些工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交換機(jī)、網(wǎng)卡等產(chǎn)品也開始出現(xiàn)，如MOXA公司的EDS-508系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(支持EtherNet／IP)、北京航天華輝自動化技術(shù)有限公司的AnyBus-S IO／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美國VDC(Venture Development Corp．)調(diào)查報告指出，Ethemet在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛，市場占有率將從2000年的ll％增加到2005年的23％。

伴隨著以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用，以太網(wǎng)技術(shù)也必將越來越多地滲透到樓宇自控領(lǐng)域。目前，以太網(wǎng)多用于基于現(xiàn)場總線的樓宇自控網(wǎng)絡(luò)集成到智能建筑中的信息網(wǎng)(如圖l所示)，在一些新開發(fā)的樓宇自控系統(tǒng)中，以太網(wǎng)直接進(jìn)入了控制層，如北京樓宇自動化中心開發(fā)的基于以太網(wǎng)的ENC-2001IP智能建筑測控系統(tǒng)。ENC-200liP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。一般的空調(diào)、照明等系統(tǒng)通過ENC參量控制模塊集成到以太網(wǎng)上；帶有RS232或RS485接口的系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換模塊集成到以太網(wǎng)上；IP電話以及IP攝像機(jī)直接連接到以太網(wǎng)上。

在樓宇自控網(wǎng)絡(luò)中采用基于現(xiàn)場總線的FCS的優(yōu)點是：

①可靠性、實時性好。現(xiàn)場總線為工業(yè)控制設(shè)計

圖1樓宇自控網(wǎng)絡(luò)集成到信息網(wǎng)的，有屏蔽、接地與防爆等措施，同時其實時性也比采用CSMA／CD的以太網(wǎng)的時實性好；

②用戶的投資成本低。現(xiàn)在，開放的現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)比較成熟，有很多公司提供的相關(guān)產(chǎn)品可供選擇。其缺點是：實現(xiàn)現(xiàn)場總線無縫接人以太網(wǎng)復(fù)雜，當(dāng)多種現(xiàn)場總線共存在一個系統(tǒng)中時，集成起來更復(fù)雜，系統(tǒng)的擴(kuò)展性差。

在樓宇自控網(wǎng)絡(luò)中采用以太網(wǎng)的優(yōu)點是：實現(xiàn)了從管理層(信息網(wǎng))到現(xiàn)場設(shè)備控制層(控制網(wǎng))的“一網(wǎng)到底”，即實現(xiàn)人們期望的通信協(xié)議的兼容和統(tǒng)一；這樣系統(tǒng)擴(kuò)展起來也比較方便；與智能建筑中其它系統(tǒng)(信息網(wǎng)通信自動化系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng))集成起來更加容易。其缺點是：首先，目前開發(fā)基于以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)產(chǎn)品的難度較大，開發(fā)費用和成本相對還是較高，用戶可以選擇的廠商也很有限，壟斷利潤較高，研發(fā)成本還沒有被消化，這些都導(dǎo)致產(chǎn)品價格過高。其次，以太網(wǎng)的實時性、可靠性等方面還有待進(jìn)一步完善。

4　結(jié)束語

就目前而言，不管是應(yīng)用在樓宇自控網(wǎng)絡(luò)中的基于現(xiàn)場總線的FCS還是以太網(wǎng)，都有其優(yōu)點和缺點。隨著時間的推移和技術(shù)的進(jìn)步，它們也必將會被進(jìn)一步完善。據(jù)統(tǒng)計，我國目前有從事樓宇自動化業(yè)務(wù)的企業(yè)3000家以上，產(chǎn)品供應(yīng)商約3000家。另外，隨著我國紹濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，建筑和社區(qū)的數(shù)字化建設(shè)正在興起，F(xiàn)CS和以太網(wǎng)都必將在樓宇自控領(lǐng)域中獲得更廣泛的應(yīng)用，在今后相當(dāng)長的時間內(nèi)，兩者在競爭的同時也將繼續(xù)并存。

參考文獻(xiàn)

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篇（5）

伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會的進(jìn)步，我國也加強了對建筑業(yè)的支持力度。智能建筑的核心是樓宇自動化。隨著樓宇自動化的快速發(fā)展使得樓宇自動化的市場需求也不斷擴(kuò)大。樓宇自動化將計算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于自動化的控制系統(tǒng)中，節(jié)省了更多的管理成本和人力成本。本文將進(jìn)一步對樓宇自動化的定義原理，應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行闡述。

1自動化控制系統(tǒng)的定義和原理，組成和功能

1.1樓宇自動化控制系統(tǒng)的定義和組成

樓宇自動化是智能建筑的核心部分，隨著近年來智能建筑的蓬勃發(fā)展，樓宇自動化的市場需求也在不斷擴(kuò)大。樓宇自動化控制系統(tǒng)是將計算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行整合的一種控制系統(tǒng)。為了能夠為人類節(jié)約更多的人力和管理成本，節(jié)約能源，給人們提供一個安全可靠，舒適安靜并且高效的生活環(huán)境和工作環(huán)境靜，樓宇自動化控制系統(tǒng)通過對控制手段進(jìn)行綜合的分析，對各種處理機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行了優(yōu)化。樓宇自動化控制系統(tǒng)由安全系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，配電系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成的。樓宇自動化控制系統(tǒng)通過對控制手段以及處理各種機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化處理，從而實現(xiàn)了對各個控制系統(tǒng)中的設(shè)備的集中管理和控制的目的。

1.2樓宇自動化控制系統(tǒng)的原理和功能

樓宇自動化控制系統(tǒng)又稱為分布式控制系統(tǒng)，簡稱為DCS。樓宇控制系統(tǒng)采用的是集散型的計算機(jī)控制系統(tǒng)。集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)是以現(xiàn)代控制理論為理論基礎(chǔ)的。樓宇自動化控制系統(tǒng)通過利用微型計算機(jī)的能夠?qū)ΡO(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實時有效的控制的功能，有效的避免了集中的計算機(jī)控制中所出現(xiàn)的問題。除此之外，自動化控制系統(tǒng)系統(tǒng)的管理有關(guān)的設(shè)備，充分發(fā)揮了設(shè)備的整體優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Γ⑶乙惭娱L了設(shè)備電池的使用壽命，降低能源的消耗，節(jié)約了人力成本和管理成本。樓宇自動化控制系統(tǒng)主要是通過實現(xiàn)對智能建筑系統(tǒng)的綜合分析與利用，來實現(xiàn)自身控制系統(tǒng)的最優(yōu)化。

2樓宇自動化控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)

2.1照明系統(tǒng)

在智能建筑系統(tǒng)中，電能是最重要的部分，并且照明系統(tǒng)是非常消耗電能的系統(tǒng)。由此可見，照明系統(tǒng)在智能建筑系統(tǒng)中的節(jié)能系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。照明系統(tǒng)的良好的協(xié)調(diào)能力和運行進(jìn)度是智能建筑的優(yōu)勢的集中體現(xiàn)。

2.2消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)是保證建筑中的人的生命財產(chǎn)安全的系統(tǒng)，它在智能建筑系統(tǒng)中占有重要地位，并且對樓宇自動化控制系統(tǒng)的管理起著非常重要的作用。消防系統(tǒng)有它自己固定的運行模式。它無論是在事前還是事中，都對災(zāi)害做出了有效及時的應(yīng)對方案。

2.3配電系統(tǒng)

在樓宇自動化控制系統(tǒng)中電能是一切系統(tǒng)正常運行和工作的保證和基礎(chǔ)，如果電能運行過程中電能出現(xiàn)了問題，那么其它系統(tǒng)是無法完成工作的。樓宇自動化控制系統(tǒng)中的配電系統(tǒng)充分利用了計算機(jī)技術(shù)，對供電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，停電后會自動開啟應(yīng)急電源，保證所有用電設(shè)備在停電時也能夠正常運行。

3樓宇自動化控制系統(tǒng)的集成化發(fā)展

3.1信息系統(tǒng)的集成化

隨著近年來我國對智能建筑的重視程度的不斷提高，我國的有關(guān)專家也與各個國家的相關(guān)專家進(jìn)行了學(xué)術(shù)上的研究和探討，我國也吸收了很多國外的先進(jìn)技術(shù)和理念，然而樓宇自動化向集成化方向發(fā)展是國際上樓宇自動化發(fā)展的總體趨勢。樓宇自動化的出現(xiàn)，它的目的是能夠為人們提供一個安全，舒適，高效的生活與工作環(huán)境。樓宇自動化控制系統(tǒng)的管理者對信息進(jìn)行綜合的整合和利用，通過信息網(wǎng)絡(luò)的集成將相關(guān)的設(shè)備都連接起來，以實現(xiàn)最終的目標(biāo)。

3.2數(shù)據(jù)與管理資料的集成化

在樓宇自動化控制系統(tǒng)中，實時準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，完整的資料，是確保系統(tǒng)進(jìn)行集成的重要依據(jù)。智能建筑包括實時控制和管理。并且它包括很多子系統(tǒng)，如果不能獲得實時的數(shù)據(jù)，就沒有辦法對各個子系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)結(jié)，因此就沒有辦法形成一個完整的大系統(tǒng)。

3.3監(jiān)控軟件的數(shù)字集成化

當(dāng)今世界是數(shù)字化的世界，數(shù)字化能夠體現(xiàn)控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)程度和靈活程度。在樓宇自動化控制系統(tǒng)中，監(jiān)控軟件的數(shù)字化，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)集成化程度進(jìn)行數(shù)字化的評估。監(jiān)控軟件的數(shù)字化，有效的實現(xiàn)了設(shè)備系統(tǒng)的整合。不僅如此，軟件數(shù)字化采用分布式管理，各管理端口可以根據(jù)自己的模式來設(shè)定和控制各個子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的有效連接，進(jìn)而促進(jìn)整個大系統(tǒng)的運行。

4樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展情況與未來前景

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，智能建筑的重要作用也日益突出，智能建筑中的樓宇自動化的市場需求也在不斷擴(kuò)大。然而到目前為止，我國現(xiàn)階段的樓宇自動化水平還有待提高，與國際上的應(yīng)用程度相比，我國的應(yīng)用水平還是相對落后的。雖然我國已經(jīng)開始了樓宇自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，但在應(yīng)用的過程中，還是存在著很多阻礙，并且有很多問題有待解決。首先，我國的建筑行業(yè)雖然開發(fā)了自己的智能建筑的產(chǎn)品，但是產(chǎn)品的水平并沒有真正的適應(yīng)人們的需要，并沒有在真正意義上認(rèn)識到樓宇自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用的層次。并且由于我國的智能建筑的發(fā)展水平相對落后，造成我國國內(nèi)建筑市場的產(chǎn)品大多是外國品牌，國內(nèi)市場被國外產(chǎn)品所占領(lǐng)，這足以充分說明我國對自動化控制系統(tǒng)的控制和研究還不夠深入，缺乏水平和質(zhì)量上的保證，沒有贏得人們的信賴。其次，在我國能源缺乏是一個重要的問題。然而在這種能源短缺的社會環(huán)境下，資源的浪費，環(huán)境的污染仍然是一項重要的課題。雖然樓宇自動化控制系統(tǒng)中明確規(guī)定了節(jié)約能源，有效管理的理念，但在實際運行過程中，節(jié)約能源并沒有真正的得到落實。在節(jié)約能源方面，我們還是存在缺少管理部門的監(jiān)管，管理人員的管理力度不夠的問題。此外，國內(nèi)的樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制性能并沒有達(dá)到最優(yōu)。現(xiàn)階段，國內(nèi)的樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制性能無論是從控制水平還是從控制程度上來看都與國際水平有很大差距。控制水平不夠，不僅會增加能源消耗，也會提高管理成本。隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展，對建筑業(yè)的發(fā)展水平也有了新的要求。當(dāng)今社會，節(jié)能減排將會是一個永恒的主題，然而建筑業(yè)也是能源消耗很高的行業(yè)。雖然智能建筑在發(fā)展過程中遇到了很多問題和阻礙，但現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)的不斷不發(fā)達(dá)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這都為樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力的支持和保障。我相信，樓宇自動化控制系統(tǒng)將會有非常開闊的前景。

5總結(jié)

智能建筑的核心就是樓宇自動化控制系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，人們的需求也在不斷改變。樓宇自動化控制系統(tǒng)在一定程度上為人們提供了一個安全高效，安靜舒適的生活與工作環(huán)境。然而在樓宇自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，由于地區(qū)的發(fā)展水平不同等各種原因出現(xiàn)了很多問題，我們還有很多需要改進(jìn)的地方，在今后的工作中我國要加大支持力度，鼓勵科研的發(fā)展，促進(jìn)我國建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇（6）

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

在科技快速進(jìn)步的今天，很多高科技手段都被運用到各行各業(yè)。在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位的建筑業(yè)也利用了一些新型的科學(xué)技術(shù)，智能建筑中的樓宇自動化控制系統(tǒng)就是其中最重要的一部分。

一、定義

樓宇自動化系統(tǒng)又叫建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，它主要包括暖通空調(diào)、供配電、照明、消防、給排水、電梯、安全防范等子系統(tǒng)。當(dāng)代樓宇自動化系統(tǒng)就是運用比較先進(jìn)的技術(shù)手段處理各部分傳來的信息，實現(xiàn)對各系統(tǒng)設(shè)備的集中監(jiān)控與管理的目的，從而使各子系統(tǒng)能夠高效、有序的運行，給人提供一個高效、安全、舒適的生活和工作環(huán)境。

（上圖為運用智能化系統(tǒng)的樓宇）

二、組成

樓宇自動化系統(tǒng)通常由暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)組成。根據(jù)我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，樓宇自動化系統(tǒng)又可分為設(shè)備運行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。在通常情況下，各種子系統(tǒng)也被同時選入樓宇自動化系統(tǒng)中，也應(yīng)與樓宇自動化系統(tǒng)監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時，能夠按照約定實現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移，進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。

三、基本功能

樓宇自動化系統(tǒng)的主要目的是通過計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)對建筑內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備的全面監(jiān)控和集中管理，從而為建筑用戶提供良好的生活與工作環(huán)境，方便建筑管理者進(jìn)行管理，減少建筑物的能耗和減少管理費用。其基本功能包括：第一，對各種機(jī)電設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視控制,控制其起或停；第二，將各個設(shè)備傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測、收集，從而方便自動化系統(tǒng)管理者對其進(jìn)行審查；第三，外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載情況發(fā)生變化時，自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備運行狀態(tài)，以保證其始終處于最佳的運行狀態(tài)；第四，自動監(jiān)測各種意外、突發(fā)事件，并進(jìn)行及時有效的處理；第五，協(xié)調(diào)控制、統(tǒng)一管理建筑物內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備，使之有條不紊地運行；第六，自動計量建筑物內(nèi)用戶的水、電、氣等費用，實現(xiàn)能源管理的自動化；第七，對設(shè)備的檔案、運行報表和維修等進(jìn)行管理。圖一，圖二、圖三就是自動化系統(tǒng)的控制流程圖。

圖一

圖二

圖三

四、原理

樓宇自動化系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計算機(jī)控制裝置(DDC)，完成被控設(shè)備的實時檢測和控制任務(wù)，克服了計算機(jī)集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。通過對中央控制系統(tǒng)的安裝，可以更方便對樓宇各部分的管理發(fā)揮各個設(shè)備的優(yōu)越性，提高設(shè)備利用率，優(yōu)化設(shè)備的運行狀態(tài)和時間，延長設(shè)備的使用壽命，降低能源消耗，降低維護(hù)人員的勞動強度和工時數(shù)量。安裝于中央控制室的中央管理計算機(jī)還具有 CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù)，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)聯(lián)系困難、無法統(tǒng)一管理的缺點，保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運行，最終降低了設(shè)備的運行成本。

五、發(fā)展前景

（一）應(yīng)用現(xiàn)狀

從我國樓宇自動化系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，我國智能建筑發(fā)展仍處于初始階段，與國外相比，其應(yīng)用水平相當(dāng)?shù)停到y(tǒng)的控制性能還沒有得到優(yōu)化，各系統(tǒng)接口處的系統(tǒng)還沒有實現(xiàn)自動化操作，相比發(fā)展較快的城市，偏遠(yuǎn)地區(qū)對于樓宇自動化系統(tǒng)的運用率幾乎為零，這表現(xiàn)在以下幾個方面:

1.市場上流行的智能建筑樓控系統(tǒng)產(chǎn)品還是國外的一些著名品牌,我國的智能建筑樓控系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)較少,沒有占領(lǐng)智能建筑樓控系統(tǒng)的市場。除此之外,我國對空調(diào)系統(tǒng)的控制本質(zhì)以及控制策略的研究深度不夠,缺乏內(nèi)涵。

2.隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,我國有一些建筑引入了樓宇自動化控制系統(tǒng)技術(shù) ，但只是實現(xiàn)了樓宇自控系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用的第一個層次,即只是簡單地滿足了人們對建筑物安全、舒適的要求。

3.控制性能沒有得到完全優(yōu)化。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國樓宇自動化系統(tǒng)的控制精度只能達(dá)到±2%,且閥門極易反復(fù)振蕩。如果閥門一旦產(chǎn)生反復(fù)的震蕩，一方面會影響流體的運動，增加能耗,另一方面會造成執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥門的磨損,增加了設(shè)備維護(hù)的成本。

4.傳感器不能準(zhǔn)確地反映建筑物和設(shè)備的運行參數(shù)與狀態(tài)。傳感器是自控系統(tǒng)的首要設(shè)備，直接作用與被測對象，所以,傳感器必須具有高準(zhǔn)確性、高穩(wěn)定性和高靈敏度。但事實上，我國樓宇自控系統(tǒng)中至少有10%或更多的傳感器準(zhǔn)確性不高。另外，部分傳感器安裝位置有偏差，使得測量精度降低。

5.檢測手段不足。首先，在熱源檢測方面，對燃料沒有相應(yīng)的智能檢測手段，如對鍋爐的用氣或用油的檢測。其次，對于沒有智能化系統(tǒng)的樓宇來說，對于空調(diào)耗能情況不能有效的進(jìn)行掌握，因此，無法準(zhǔn)確計量水系統(tǒng)的能耗；再次，樓宇自動化系統(tǒng)中沒有接入智能儀表，不能測量出冷卻塔的運行能耗；最后，一些供應(yīng)商常常忽略對冷源離心機(jī)組的尋葉開度的監(jiān)測。

6.缺乏能源管理，節(jié)能效果欠佳。盡管每個建筑樓控系統(tǒng)的投標(biāo)書上都有節(jié)能管理的措施，但在實際運行中，沒有一棟樓將節(jié)能管理措施落到實處。例如，鍋爐沒有在最佳效率區(qū)運行。在對鍋爐使用過程中，每臺鍋爐都具有一個最佳的運行效率去，所以在鍋爐運行過程中，運用智能化控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測，可以保證鍋爐在低耗狀態(tài)下工作效率最高。鍋爐處于超負(fù)荷區(qū)運行時也會增加不完全燃燒，超負(fù)荷區(qū)設(shè)備運行速度加快，對燃料的需求也相應(yīng)增加 ，短時間內(nèi)，燃料無法充分燃燒，效率降低。另外，幾乎所有智能建筑的冷熱源沒有在最佳時機(jī)被起動或停止，過早啟動或過晚停止冷熱源都會導(dǎo)致能源的浪費。

（二）發(fā)展

智能建筑和知識經(jīng)濟(jì)是信息時代的重要標(biāo)志，作為國家綜合國力和技術(shù)水平的具體體現(xiàn),其特點和優(yōu)勢明顯。智能建筑是國際信息高速公路和智能化城市的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,其所具有的作用、功能和效益,決定著我國智能化建筑的在世界的地位。智能建筑的發(fā)展將帶動一批相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,如信息、電子、自動化、計算機(jī)、電力技術(shù)，等等。智能建筑在國內(nèi)外的發(fā)展方興未艾，前景廣闊,世界各國競相研究和開發(fā)智能建筑技術(shù)。

隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展,智能建筑的發(fā)展也已走過了20多年的歷程。第一代的智能建筑一般由多個相對獨立的自治子系統(tǒng)構(gòu)成，互相之間沒有聯(lián)系，操作也相對獨立；第二代智能建筑因為運用了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使整個樓宇各個設(shè)備都可以有效連接，從而能完成一些諸如遠(yuǎn)程控制、操作序列化、制定時間表等涉及多個子系統(tǒng)的操作任務(wù)。雖然，第一、二代智能建筑技術(shù)在很大程度上提高了樓宇控制操作的自動化水平，但基本上還不具備人類智能的特點，即系統(tǒng)基本上不具備推理、學(xué)習(xí)、適應(yīng)等能力，因而，還不是真正意義上的智能建筑。

結(jié)束語：

智能建筑中的樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展，一方面可以提高樓宇管理的工作效率，另一方面，這種技術(shù)的運用，在一定程度上也為我國的建筑業(yè)的發(fā)展提供了強勁的動力，使我國的智能化建筑能矗立于世界之林。

參考文獻(xiàn):

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[2]于嶸.對智能建筑中的樓宇自動化系統(tǒng)分析[J].城市建設(shè)理論研究,2014(9).

篇（7）

1引言

樓宇自動化系統(tǒng)(簡稱BAS)安裝施工是隨著智能化建筑的發(fā)展而產(chǎn)生的一個安裝施工專業(yè)。其涉及消防、給排水、空調(diào)系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的聯(lián)動控制與集成，作業(yè)空間范圍大，周期長，使用的設(shè)備品種多，系統(tǒng)復(fù)雜，科技含量高，與其他專業(yè)聯(lián)系密切。因此應(yīng)合理安排工程施工，保證質(zhì)量并全面完成施工任務(wù)。

樓宇自動化系統(tǒng)安裝施工首先應(yīng)具備的條件是：設(shè)計文件及施工圖樣齊全，并已會審批準(zhǔn)；施工人員熟悉有關(guān)資料圖樣，并了解工程情況、實施方案、工藝要求、實施質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等；工程實施所必需的設(shè)備、器材、輔材、儀器、機(jī)械等能滿足連續(xù)實施和階段實施的要求，并在現(xiàn)場開箱檢查。

2樓宇線纜布線施工

BAS的線路包括電源線、網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線，電源線一般采用BV-(500V)2．5mm2銅芯聚氯乙烯(PVC)絕緣線；網(wǎng)絡(luò)通信線需要由采用何種計算機(jī)局域網(wǎng)及樓宇自動化系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸率、未來可兼容性和硬件成本等多方面綜合考慮確定，一般采用同軸電纜(不同廠商的產(chǎn)品不盡相同)，有的系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線或非屏蔽雙絞線，在強干擾環(huán)境中和遠(yuǎn)距離傳輸時宜選用光纜；信號線一般采用線芯截面為1．Omm2或1．5mm2的普通銅芯導(dǎo)線或控制電纜，信號線是否需要采用軟線及屏蔽線應(yīng)根據(jù)具體控制系統(tǒng)與控制要求確定。BAS線路均采用金屬管或金屬線槽保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線不得與電源線共管敷設(shè)，當(dāng)其必須作無屏蔽平行敷設(shè)時，間距≥0．3m，如敷于同一金屬線槽，需設(shè)金屬分隔。

2．1施工準(zhǔn)備

一般來說，實現(xiàn)BAS管、槽、布線的工程量較大，與裝修、空調(diào)等專業(yè)配合點較多，施工存在一定難度。兇此要根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況，明確弱電豎井設(shè)置和重要公共場所的位置。施工中，垂直線槽敷設(shè)要和裝修專業(yè)配合，充分考慮美觀和檢修方便。水平金屬線槽從弱電豎井出來后在電梯間、走廊吊頂內(nèi)敷設(shè)，一般采用鍍鋅鋼管進(jìn)入室內(nèi)。工作區(qū)使用按實際需要選用合適的活動地板，導(dǎo)線進(jìn)入室內(nèi)后在活動地板下金屬線槽內(nèi)敷設(shè)，引到工作區(qū)。具體施工應(yīng)注意以下幾點：

(1)由于電梯間及走廊內(nèi)風(fēng)管、水管和強電管線多，各專業(yè)難免交叉沖突，本著“小管讓大管，弱電讓強電”的原則，在施工之前與各專業(yè)溝通，科學(xué)布置天花板截面圖，嚴(yán)格按照圖紙施工。

(2)垂直主線槽按照不同系統(tǒng)在怪井內(nèi)進(jìn)行施工，電源槽和弱電槽分開施工。從施工的角度出發(fā)，統(tǒng)一安排各弱電系統(tǒng)在豎井內(nèi)的管、槽分布。

(3)水平線槽按照不同系統(tǒng)分線槽施工，電源槽和弱電槽分開施工，線管在墻面和地面工程進(jìn)行時預(yù)埋，并進(jìn)行接地保護(hù)。

(4)在金屬結(jié)構(gòu)上和混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件上，采用焊接固定：在混凝士上安裝時采用膨脹螺栓固定。

(5)支架安裝牢固、橫平豎直、整齊美觀，在同一直線段上的支架間距要均勻。

2．2管槽線的安裝

2．2．1鋼管暗敷設(shè)具體敷設(shè)時應(yīng)注意以下幾點：

(1)線管不應(yīng)有變形及裂縫，保證其內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準(zhǔn)確。

(2)彎線管時，彎成的角度≥900，明敷設(shè)時彎曲半徑應(yīng)不小于管外徑的6倍，埋于地下與混凝士內(nèi)時不小于管外徑的10倍，彎處不應(yīng)有裂縫和明顯的彎扁。

3)管、槽安裝位置及施工符合圖紙、工藝要求：在以下情況下，線管直線長度30m處、線管在20m內(nèi)有1個彎、線管在15m內(nèi)有2個彎、線管在8m內(nèi)有3個彎時，應(yīng)加裝1個接線盒；明敷管之間連接時，管端螺紋長度不小于管接頭的1／2。

(4)埋設(shè)管道選最短的途徑，離地面不小于15mm；管排列整齊、固定牢固、管卡間距均勻：埋設(shè)管引出地面時管口高度高出地面200mm，當(dāng)進(jìn)入落地柜時，高出柜內(nèi)地面50mm。

(5)管不宜敷設(shè)在絕熱高溫管道上方，其間距不小于200mm，與其他的工藝管道表面的距離不小于150ram；管路經(jīng)過建筑物的伸縮縫和沉降縫時，在工藝上要采取措施。

2．2．2金屬線槽的安裝具體施工時應(yīng)注意以下幾點：

(1)金屬線槽施工要求平整，內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準(zhǔn)確、牢固，不應(yīng)有明顯的變形。

(2)線槽安裝橫平豎直，排列整齊，其彎曲度應(yīng)一致，用半圓螺栓連接，螺母在線槽的外側(cè)緊固。

(3)直接從線槽內(nèi)引出電纜時，使用開孔器開孔，線槽的直線長度>50m時，經(jīng)過建筑伸縮縫，采用熱膨脹補償措施。

(4)充分利用弱電豎井空間，通過合理的布置和巧妙的處理，把要維護(hù)和操作的箱體布置在對門的位置，把門外的空間作為維護(hù)和操作空間。先布置主干線槽，后布置支線槽，最后布置支管。

(5)主干線槽與峰井內(nèi)垂直線槽相接，先敷設(shè)吊頂內(nèi)線槽，主干線槽順著廊道布置。主干線槽敷設(shè)后，各分支線槽從主干線槽引出，再從分支線槽引出支管至各設(shè)備和控制點，線路按最短途徑集中敷設(shè)，橫平豎直、整齊美觀、不宜交叉。

2．2．3布線施工

具體施工時應(yīng)注意以下幾點：

(1)電纜(線)敷設(shè)前，應(yīng)做外觀及導(dǎo)通檢查，并用500V兆歐表測量絕緣電阻。

(2)穿放線時，把管槽內(nèi)的積水和雜物清理干凈，導(dǎo)線的型號、數(shù)量和質(zhì)量符合設(shè)計要求，線纜布在線槽或線管內(nèi)保持平直，不出現(xiàn)扭絞、打圈等現(xiàn)象，不在槽內(nèi)和管內(nèi)接頭，線纜的保護(hù)措施良好，避免受到外力的擠壓和損傷。

(3)線纜布放前，金屬線槽安裝兩端貼標(biāo)簽，標(biāo)明起始和終端位置，標(biāo)簽書寫清晰、端正和正確，并粘貼牢固，在拉線過程中避免損傷。

(4)線纜布放時，保持一定冗余，在交接問、設(shè)備間預(yù)留3～6m，工作區(qū)預(yù)留0．3～0．6m，以利于弱電設(shè)備的端接。

(5)布放線纜的牽引力

(6)布放于水平線槽內(nèi)的線纜，每隔3～5m進(jìn)行綁扎固定，布放于垂直線槽內(nèi)的線纜每隔2m進(jìn)行綁扎固定，以降低線纜自身的擠壓及自身重量的影響；線纜穿過線管時，使用預(yù)先穿過線管的細(xì)鋼絲繩緩慢牽引，轉(zhuǎn)彎時不能牽拉，必須先牽引過轉(zhuǎn)彎處的拉線盒，然后再往前拉，一次穿過線管的最大距離≥6m，線纜進(jìn)管時做到保持平直，以避免在拉線時受到損傷；不同信號、不同電壓電纜應(yīng)分類布置，交流線路與信號線路分管分槽敷設(shè)，凈距>O．8m。

(7)放線完成后，按圖紙要求及時進(jìn)行線路編號，并用500V兆歐表測量線纜的絕緣電阻。按規(guī)定用500V兆歐表測量時，線纜的絕緣電阻不應(yīng)小于5M Q。

3控制室設(shè)備安裝施工

BAS的控制室設(shè)備通常由設(shè)備、UPS、打印機(jī)、主控臺、顯示器、工作站與DDC的通信控制器設(shè)備組成。所有現(xiàn)場設(shè)備通過DDC箱與控制計算機(jī)相連。設(shè)備接口是DDC箱到控制配電箱、動力箱等設(shè)備的連接，用來實現(xiàn)設(shè)備的起動、停止等功能。此部分只需將電氣管線敷設(shè)到箱體，并進(jìn)行接線及調(diào)試。

3．1控制室設(shè)備的安裝

具體施工應(yīng)注意以下幾點：

(1)控制室應(yīng)盡量靠近控制負(fù)荷中心，距離變電所、電梯機(jī)房、水泵房等會產(chǎn)生強電磁干擾的場所15m以上，同時，控制室應(yīng)選擇上方及毗鄰無用水和無潮濕的機(jī)房和房間。

(2)室內(nèi)控制臺前應(yīng)有1．5m的操作距離，控制臺離墻布置時，臺后應(yīng)有大小1m的檢修距離，并注意避免陽光直射。

(3)當(dāng)控制臺橫向排列總長度>7m時，應(yīng)在兩端各留不于1m的通道。

(4)中央控制室宜采用抗靜電架空活動地板，高度≥20am。

(5)保證線路電源的正確性、線路連接的正確性、極性的正確性、對應(yīng)關(guān)系的正確性；按系統(tǒng)設(shè)計圖檢查主機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)控制器、UPS、打印機(jī)、主控臺、系統(tǒng)模擬屏之間的連接電纜型號以及連接方式是否正確。

(6)顯示器能顯示受控設(shè)備的控制、運行、報警狀態(tài)，以利于系統(tǒng)的運行管理。

(7)中央控制器及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安裝應(yīng)垂直、平正、牢固，垂直度每米允許偏差為1．5mm。水平方向的傾斜度每米允許偏差為lmm，相鄰設(shè)備頂部高度每米允許偏差為2mm，平面度每米允許偏差為lmm，接縫的間隙≤2mm。

3．2現(xiàn)場控制器的安裝具體施工應(yīng)注意以下幾點：

(1)現(xiàn)場控制器的設(shè)置應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式、安裝調(diào)試維護(hù)方便和經(jīng)濟(jì)性。一般按機(jī)電系統(tǒng)平面布置進(jìn)行劃分。

(2)現(xiàn)場控制器要遠(yuǎn)離輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕、有蒸汽場所，應(yīng)采取防潮、防結(jié)露等措施。

(3)現(xiàn)場控制器要距離電機(jī)、大電流母線、電纜1．5m以上，以避免電磁干擾。在無法滿足此要求時，應(yīng)采取可靠屏蔽和接地措施。

(4)現(xiàn)場控制器設(shè)備在安裝前檢查其外形是否完整，內(nèi)外表面漆層是否完好，設(shè)備外形尺寸、設(shè)備內(nèi)主板及接線端口的型號、規(guī)格是否符合設(shè)計規(guī)定。

(5)現(xiàn)場控制器箱安裝在弱電豎井(房)或主要設(shè)備房(如冷凍站、熱交換站、水泵房、空調(diào)機(jī)房等)中，在墻上用膨脹螺栓安裝，安裝高度參照配電箱高度，進(jìn)出線采用金屬線槽敷設(shè)，確保線路敷設(shè)。

(6)現(xiàn)場控制器位置選擇宜相對集中，一般設(shè)在機(jī)房或弱電小間內(nèi)，以達(dá)到末端元件距離較短為原則(一般不超過50m)。

(7)現(xiàn)場控制器一般可選用壁掛式結(jié)構(gòu)，在設(shè)備集中的機(jī)房控制模塊較多時，可選落地柜式結(jié)構(gòu)，柜前操作凈距≥1．5m。

(8)每臺現(xiàn)場控制器輸入、輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有10％～20％的余量。

4現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備施工

樓宇自動化系統(tǒng)是運用自動化儀表、計算機(jī)過程控制和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對建筑物內(nèi)部的機(jī)電設(shè)備運行進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理的綜合系統(tǒng)。使用安裝說明書、裝配圖以及有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行施工，精心操作，防止設(shè)備損壞。樓宇自動化系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備主要有傳感器、控制器和執(zhí)行器。

4．1傳感器的安裝

4．1．1室內(nèi)溫度傳感器的安裝

室內(nèi)溫度傳感器在暖氣、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中用于室溫測量和遙控設(shè)定值調(diào)整。溫度傳感器至DDC之問的連接應(yīng)符合設(shè)計要求，盡量減少因接線而引起的誤差；室內(nèi)溫度傳感器安裝在采暖或空調(diào)房間內(nèi)墻，遠(yuǎn)離門窗和熱源或可能暴露在陽光的地方：導(dǎo)管開口要密封，以防止由于導(dǎo)管吸風(fēng)而引起虛假溫度測量；在高電磁干擾區(qū)域采用屏蔽線，傳感器導(dǎo)線與電源之間距離>150mm；室內(nèi)溫度傳感器安裝高度為1．4m。在主體施工時預(yù)埋直徑為20ram的鋼管及接線盒。

4．1．2風(fēng)管式溫度傳感器的安裝

風(fēng)管式溫度傳感器在通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中用于排風(fēng)、回風(fēng)或室外空氣溫度測量。根據(jù)風(fēng)管式溫度傳感器的感溫管的長度選擇適當(dāng)?shù)陌惭b部位，先在風(fēng)管上按要求尺寸開孔后安裝。導(dǎo)線敷設(shè)可選用直徑為20ram的電線管及接線盒，并用金屬軟管與傳感器相連接，在高電磁干擾區(qū)域采用屏蔽線，傳感器導(dǎo)線與電源之間距離>150ram。

4．1．3管道溫度傳感器的安裝

管道溫度傳感器用于對宅調(diào)系統(tǒng)的冷卻水管和冷凍水管測暈水溫，通過管接頭與水管相連接，導(dǎo)線敷設(shè)可選用直徑為20mm的電線管及接線盒，并用金屬軟管與傳感器相連接，進(jìn)入傳感器的接線口進(jìn)行密封處理，防止水汽進(jìn)入。

4．1．4溫、濕度傳感器的安裝

溫、濕度傳感器不應(yīng)安裝在陽光直射的位置，并遠(yuǎn)離有較強振動、電磁干擾的區(qū)域。安裝在室外應(yīng)加防護(hù)罩，遠(yuǎn)離窗、門和出風(fēng)口，距離≥2m。

4．1．5壓差開關(guān)的安裝

壓差開關(guān)用于感應(yīng)窄氣流量、空氣壓力或空氣壓差。當(dāng)空氣流量變化時，壓差開關(guān)能夠檢測壓差變化(動壓或通過固定調(diào)節(jié)圈的降壓)。應(yīng)有用于檢測暖風(fēng)或通風(fēng)管內(nèi)空氣的質(zhì)量以及變風(fēng)量系統(tǒng)的最大空氣流量的控制器等。壓差開關(guān)垂直安裝時，如需要可使用L形托架進(jìn)行安裝；開孔尺寸、連接軟管的長度根據(jù)現(xiàn)場安裝位置而定；高、低壓管位置不能接反，安裝在便于調(diào)試、維修的位置；風(fēng)管型壓差開關(guān)應(yīng)在風(fēng)管保溫層完成之后進(jìn)行安裝，安裝在風(fēng)管的直線部位；導(dǎo)線敷設(shè)選用直徑為20Era的電線管及接線盒，并用金屬軟管與壓差開關(guān)相連接，水管型的壓差開關(guān)的安裝離地面的高度

4．1．6液體流量開關(guān)的安裝

液體流量開關(guān)用于測量流經(jīng)管道內(nèi)液體流量的開頭狀態(tài)，使用在需要有連鎖作用保護(hù)的場所。流量開關(guān)避免安裝在測流孔、直角彎頭或閥門附近；安裝時液體流量開關(guān)要旋緊定位，使葉片與水流方向成直角，開關(guān)體上標(biāo)志的箭頭方向與水流方向一致；液體流量開關(guān)導(dǎo)線敷設(shè)可選用直徑為20mE的電線管及接線盒，并用金屬軟管與傳感器相連接，進(jìn)入傳感器的接線口進(jìn)行密封處理，防止水汽進(jìn)入。

4．1．7浮球液位開關(guān)的安裝

浮球液位開關(guān)根據(jù)用途的不同，有用于污水池內(nèi)和用于給水池頂上兩種安裝方法。浮球液位開關(guān)不能安裝在水流動蕩的地方，安裝的高度由現(xiàn)場位置調(diào)節(jié)確定。

4．2執(zhí)行器安裝

4．2．1電動閥的安裝

電動閥體上的箭頭指向與水流方向一致；風(fēng)機(jī)盤管上的電動閥安裝在風(fēng)機(jī)盤管的凹水管上：空調(diào)器的電動閥旁邊一般裝有旁通閥，同時電動閥的口徑不應(yīng)低于管道口徑的兩個等級；執(zhí)行機(jī)構(gòu)牢固同定，手輪便于操作，閥位指示觀察方便；電動閥垂直安裝于水平管道上，對大口徑電動閥不能有傾斜；電動閥一般安裝在同水管上；電動調(diào)節(jié)閥的輸入電壓、輸出信號的接線方式符合產(chǎn)品說明要求，安裝后進(jìn)行模擬動作。

4．2．2電磁閥的安裝

電磁閥體上的箭頭指向與水流方向一致：空調(diào)器上的電磁閥與管徑不一致時，采用漸縮管件，同時電磁閥的口徑不低于管道口徑的兩個等級；執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)牢固固定，手輪便于操作；閥位指示觀察方便；安裝前進(jìn)行模擬動作。

4．2．3電動風(fēng)門驅(qū)動器的安裝

篇（8）

0 引言

隨著信息化經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人們的工作生活與電子信息密切相關(guān)。計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、電話信息相繼進(jìn)入我們的日常生活，在住宅建筑室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中，以智能化、科技化、自動化的家庭應(yīng)用，為人們的日常生活提供有效舒適、安全事宜的生活空間，為現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行整合，提供多彩豐富的文化生活，實現(xiàn)兒童的家庭教育、成人教育等多層次的綜合教育，實現(xiàn)自動化家庭保健等服務(wù)項目。

1 樓宇的自動化系統(tǒng)控制簡介

自動化樓宇電子系統(tǒng)包括公眾電話網(wǎng)絡(luò)、公用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)語音技術(shù)、數(shù)據(jù)圖像處理信息網(wǎng)絡(luò)。家庭綜合自動化網(wǎng)絡(luò)是對室內(nèi)社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)接口、共享辦公系統(tǒng)進(jìn)行的有效綜合系統(tǒng)接口管理。智能住宅不但具有安全、便利、舒適、節(jié)能、有效娛樂性等各種特點，可以通過自動化電子設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的有效集成，確保人們可以在日常環(huán)境下進(jìn)行家庭網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口處理，實現(xiàn)樓宇家庭網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的家庭功能布線處理。樓宇的自動化系統(tǒng)處理是ANSI/T IA/E1A 570-A，家庭電訊的標(biāo)準(zhǔn)布線設(shè)置，通過規(guī)劃新建筑、新增有效設(shè)備、建立良好的單獨建筑通訊網(wǎng)絡(luò)，快速的提高整體系統(tǒng)的自動化協(xié)調(diào)，確保樓宇自動化系統(tǒng)的有效合理應(yīng)用。

2 樓宇自動化系統(tǒng)的組成

樓宇系統(tǒng)的裝置設(shè)備中，每一個家庭都需要安裝陪接線完成系統(tǒng)的自動化分布設(shè)置處理，其主要的接線端有電纜、跳線、插座和設(shè)備連接設(shè)置。線纜是樓宇家庭布線中的主要系統(tǒng)，主要的部分為水平電纜、75歐姆的同軸電纜、2芯的多模數(shù)字室內(nèi)電纜。模板視頻采用家居數(shù)字有線集成處理原則，提高有線電視、衛(wèi)星電視、內(nèi)置的整體合理性，確保最大限度的澄清視頻信號。選用跳線完成數(shù)據(jù)接口處理，為連接設(shè)備提供有效的性能保證，滿足高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的整體信號傳輸。安裝箱是室內(nèi)布線的核心部分，需要進(jìn)行統(tǒng)一的分配管理，確保整個房間的傳輸介質(zhì)合理性，實現(xiàn)家居自動化、網(wǎng)絡(luò)訪問合理化、家庭辦公有序性等等。安裝箱應(yīng)當(dāng)歸哪個在配線架面板上，設(shè)置居住信息插座，完成光纖模塊、視頻、同軸電纜模塊、音頻模塊、數(shù)據(jù)模塊等各項數(shù)據(jù)的組合整理，實現(xiàn)有效的綜合安裝設(shè)備配置。

3 自動化系統(tǒng)設(shè)備適宜的使用要求

通過中心設(shè)備對通訊種類、型號進(jìn)行外線、內(nèi)線信號分配，在不同的房間提供不同的適配電線路，安裝通訊系統(tǒng)最佳的位置是地下室或車庫內(nèi)，可以確保總配置電箱的位置合理性，實現(xiàn)足夠的充分照明效果，有效地維護(hù)系統(tǒng)環(huán)境空間，控制電源插座的干凈整潔。對通訊中心系統(tǒng)進(jìn)行模塊處理，完成配件、用戶插座的種類數(shù)量分析。對每一個用戶墻內(nèi)預(yù)埋的過線盒進(jìn)行處理，采用RG6U75歐姆的同軸線纜，從有效電視或衛(wèi)星接收設(shè)備端實現(xiàn)視屏信號的有效接收，對設(shè)備中心的每一個用戶進(jìn)行接收端處理，采用非屏蔽雙絞線處理原則實現(xiàn)郵電部門與外界用戶之間的數(shù)據(jù)信號通信，實現(xiàn)室內(nèi)分布的自動化系統(tǒng)同步，確保樓宇內(nèi)各個部分之間的通信協(xié)調(diào)效果。

4 自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢

4.1 室內(nèi)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

采用視頻通話應(yīng)用系統(tǒng)，通過衛(wèi)星電視、有線數(shù)字電視、天線、閉合電路、電纜調(diào)試調(diào)解器對視頻信號進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數(shù)據(jù)用戶服務(wù)插座控制系統(tǒng)，通過ISDN、VDSL將其連接到互連網(wǎng)上，通過通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)漫游，提高無線通訊的實施信息船體。設(shè)置室內(nèi)安全防護(hù)系統(tǒng)，確保室內(nèi)防火、防盜的基本要求，在自動化管理控制系統(tǒng)中，一旦發(fā)生系統(tǒng)信號報警，連接局域網(wǎng)內(nèi)的電視系統(tǒng)就會對室外環(huán)境進(jìn)行搜索觀察，分析住宅附近可能出現(xiàn)的異常，通過傳真系統(tǒng)和視屏系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端，配合實現(xiàn)基礎(chǔ)家庭辦公的有效應(yīng)用。

4.2 室內(nèi)自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢

智能化自動化局部配線系統(tǒng)，選用電子設(shè)備提供完善的家庭工作環(huán)境，實現(xiàn)用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、傳真、寬帶ADSL、internet接入網(wǎng)等等。采用有效的多方位數(shù)據(jù)家庭娛樂技術(shù)，提高有線電視、視屏點播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)購物、遠(yuǎn)程教學(xué)等等多種音頻視頻設(shè)備的使用效果，避免出現(xiàn)反復(fù)投資的問題，及時通過視頻系統(tǒng)完成對老幼的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)，同時監(jiān)控住宅內(nèi)外的情況，確保樓宇的安全。樓宇的自動控制系統(tǒng)可以用于遠(yuǎn)程的自動化家電開啟設(shè)備，通過家居的智能布線系統(tǒng)實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)便捷化的應(yīng)用，為室內(nèi)的環(huán)境帶來有益而方便的功能應(yīng)用，從而滿足人們?nèi)找鎻?fù)雜的日常生活需求。伴隨著室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中各個功能的逐步延伸，從而滿足人們生活中各類復(fù)雜問題。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的快速發(fā)展過程中，一個有效地合理布線系統(tǒng)，可以大大的降低投資，提高家居應(yīng)用使用效果，確保有效地住宅布局管理，實現(xiàn)合理的簡單處理。從資金成本上看，住宅布線系統(tǒng)占據(jù)整體工程的極小投資，但是卻分布在整個住宅建筑的各個方面，安裝智能化的布線系統(tǒng)，提高安裝空間的有效合理性，確保安裝智能化的有效性，實現(xiàn)合理的智能化家居樓宇建設(shè)。從本質(zhì)上改變住宅樓宇的生活性質(zhì)，實現(xiàn)綜合性智能樓宇建設(shè)，提高用戶的認(rèn)可程度，確保房地產(chǎn)開發(fā)的合理有效性，完善綜合樓宇系統(tǒng)自動化的有效控制。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代自動化樓宇控制技術(shù)是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展下，應(yīng)需求要求實現(xiàn)的綜合自動化系統(tǒng)管理。在自動化系統(tǒng)實踐中，常常會因為布線錯誤或設(shè)置錯誤造成數(shù)據(jù)錯誤，影響自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用。裝飾電氣在實踐中逐步發(fā)展，不斷暴露各種問題，如何有效的解決這些問題，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的健全發(fā)展，快速的改善投資可能產(chǎn)生的費用，從而實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的正規(guī)化發(fā)展，建立良好的規(guī)范管理，提高綜合性樓宇技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，確保樓宇自動化系統(tǒng)的有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 22-0000-01

隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對智能化樓宇的要求越來越高。樓宇自動化系統(tǒng)是智能樓宇建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，以提供一個安全、節(jié)約、舒適的工作或居住環(huán)境。

一、智能樓宇的概念及安防監(jiān)控系統(tǒng)

智能化樓宇主要是指利用計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，實現(xiàn)建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明等相互之間協(xié)調(diào)并實現(xiàn)最優(yōu)化，為用戶提供一個高效，節(jié)能，舒適和經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)境。

安防監(jiān)控系統(tǒng)是智能化樓宇重要的組成部分之一，它主要為智能建筑提供了安全的環(huán)境管理與監(jiān)視，如對建筑實施監(jiān)視、報警控制、出入門控制等。安防監(jiān)視系統(tǒng)主要功能包括視頻控制、水平控制、變焦控制及自備檢測等。安防監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)主要通過報警系統(tǒng)去獲得建筑的主要通道、出入口及周圍環(huán)境等情況，以做好預(yù)防性的防范工作，如紅外探測器、振動傳感器等防范設(shè)備。整個防范系統(tǒng)組成一個有機(jī)的整體。

二、智能樓宇安防自動化監(jiān)控系統(tǒng)的類型及功能

（一）數(shù)字系統(tǒng)

實現(xiàn)智能樓宇自動化控制的首要條件是要充分掌握建筑的總體情況，從建筑樓宇區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行動態(tài)控制，這樣做的目的在于發(fā)揮建筑樓宇自動化控制功能。數(shù)字系統(tǒng)是智能樓宇監(jiān)控的重要因素，其主要宗旨是通過數(shù)字信號之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，形成了不同的層面，并通過圖像處理后轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號，以信號傳輸?shù)姆绞竭_(dá)到監(jiān)控的目的（見圖1）。

（二）報警系統(tǒng)

報警系統(tǒng)是通過對建筑樓宇工作范圍內(nèi)的異常情況，通過信號方式傳輸和反饋到建筑監(jiān)控中心，并提醒安全保衛(wèi)人員對異常情況采取有效的處理措施，以恢復(fù)建筑樓宇的正常工作。報警系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心控制，如發(fā)現(xiàn)異常狀況，在第一時間作出報警提示，這樣有利于技術(shù)人員及時做出回應(yīng)。

（三）對講系統(tǒng)

對講系統(tǒng)實際上是溝通交流系統(tǒng)，主要是方便樓宇安保管理人員之間的溝通與交流，其系統(tǒng)流程見圖2。該系統(tǒng)主要是采用通信系統(tǒng)對信號進(jìn)行傳輸操作，其操作程序較為簡單、方便。例如，監(jiān)控人員通過監(jiān)控中心計算機(jī)平臺監(jiān)控建筑樓宇安全和故障隱患，如發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)類似的隱患，可采用對講系統(tǒng)及時匯報給安全管理人員。

對講系統(tǒng) 收集信號 語音處理 信息檢測 快速傳輸 安全接收

圖2 智能建筑對講系統(tǒng)流程圖

（四）IBMS集成管理系統(tǒng)

IBMS集成管理系統(tǒng)利用建筑的信息網(wǎng)絡(luò)，采用一體化集成的手段，把構(gòu)成整個建筑的弱電子系統(tǒng)單獨分離的設(shè)備、功能和信息集成為一個統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并通過該系統(tǒng)把這些分散、復(fù)雜而龐大的各類設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行充分的信息、資源、任務(wù)共享，從而方便地在統(tǒng)一的界面上實現(xiàn)對各子系統(tǒng)全局的監(jiān)視和管理，這樣不僅能有效控制和降低管理營運成本，而且有效地控制智能樓宇的突發(fā)事件，并能將災(zāi)害損失降到最低。

IBMS集成管理系統(tǒng)直接通過子系統(tǒng)提供的軟、硬件接口及其協(xié)議進(jìn)行集成，從而實現(xiàn)集成，完成數(shù)據(jù)的共享。各子系統(tǒng)的管理平臺對本系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行本地的采集、分析、處理、存儲、管理和控制，如圖3。

三、智能樓宇自動化安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

智能樓宇安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計主要遵循以下幾個方面的原則：

（一）先進(jìn)原則。先進(jìn)原則主要體現(xiàn)在智能化和網(wǎng)絡(luò)化兩個方面，主要是采用現(xiàn)代化計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品和設(shè)備的應(yīng)用。

（1）智能化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)及設(shè)備方面，就是需要具備智能特征的一些產(chǎn)品和設(shè)備，同時必須具有良好的通訊能力和故障自動檢測能力、自動報警能力等。

（2）網(wǎng)絡(luò)化主要是采用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以實現(xiàn)智能樓宇的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控管理目標(biāo)。

（二）安全穩(wěn)定原則。建筑樓宇安全穩(wěn)定原則主要是保證樓宇自動化安防監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。具體主要涉及到計算機(jī)系統(tǒng)的配置和前端設(shè)備的系統(tǒng)配置的安全運行。

（三）升級維護(hù)原則。在建筑樓宇產(chǎn)品選擇和系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要充分考慮到系統(tǒng)的后期升級和維護(hù)問題，主要體現(xiàn)在硬件和軟件的維護(hù)和升級兩個方面：

（1）軟件升級：實施系統(tǒng)的軟件升級是必需的，隨著軟件的升級，自動化安防監(jiān)控系統(tǒng)得到了更新和完善，在系統(tǒng)操作上更加方便。

（2）硬件的維護(hù)和升級：由于其自動化硬件系統(tǒng)設(shè)計時采用的設(shè)備為模塊化產(chǎn)品，這樣方便于系統(tǒng)的維護(hù)和升級。

四、自動化安防監(jiān)控系統(tǒng)在智能樓宇中的應(yīng)用

某高層智能酒店，一共18層，該智能建筑自動化安防監(jiān)控系統(tǒng)主要是集電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)和門禁管理系統(tǒng)為一體的綜合系統(tǒng)，在設(shè)備配置上采用“硬件為主，軟件為輔”的監(jiān)控原則。在運行上采用集中管理方式，以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

（一）電視監(jiān)控系統(tǒng)

該智能酒店的大堂、接待前臺、電梯間、各樓層通道、停車場和設(shè)備間等重要場所都安裝有攝像頭，實現(xiàn)電視監(jiān)控系統(tǒng)對那此場所的圖像監(jiān)控，并進(jìn)行有效監(jiān)視和記錄，旨在為方便以后對場所的視頻圖像進(jìn)行查閱。該酒店的安防電視監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置監(jiān)控點如下：

（1）酒店大堂監(jiān)控點：主要是為了監(jiān)視大堂門口進(jìn)、出的人員情況，監(jiān)視前臺接待及收款臺處人員的工作情況，并且保證整個大堂無死角。

（2）電梯間的監(jiān)控點：主要監(jiān)視電梯間及電梯里的情況。

（3）樓層通道監(jiān)控點：該監(jiān)控點是對客房門口的通道進(jìn)行監(jiān)視；以確保酒店主要通道的安全。

（4）停車場監(jiān)控點，主要是對酒店的停車場進(jìn)行監(jiān)控，對確保整個停車場內(nèi)的車輛停放和管理安全。

（5）配電設(shè)備間、空調(diào)房監(jiān)控點：為了安全考慮，應(yīng)加強對電氣配電設(shè)備間、空調(diào)房等重要的設(shè)備間進(jìn)行監(jiān)控，以保證對這些設(shè)備的安全運行。

該智能酒店主要采用分布式結(jié)構(gòu)電視監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)前端傳感器、控制主機(jī)對設(shè)備選擇要求如下：前端傳感器采用模擬信號輸出的攝像機(jī)，控制主機(jī)采用數(shù)字主機(jī)，直接接入視頻及控制電纜，并且每臺數(shù)字主機(jī)都預(yù)留有視頻信號輸入，數(shù)字主機(jī)上視頻圖像可在本地同時實時顯示、控制、錄像。另外，數(shù)字主機(jī)通過100M網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成自身的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)接口可以與上級系統(tǒng)相連接。

（二）報警系統(tǒng)

酒店報警系統(tǒng)通過信號與電視監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，并配置警衛(wèi)中心電腦控制軟件，將報警點位與編程設(shè)定的電子地圖進(jìn)行關(guān)聯(lián)，旨在為報警及各類事件的做好記錄工作。

（三）門禁管理系統(tǒng)

酒店門禁管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)對酒店出入通道進(jìn)行監(jiān)控，旨在為有效地確認(rèn)出入人員的真實身份。同時，能夠有效地記錄與報警突發(fā)事件，并運用人防與技術(shù)相結(jié)合技術(shù)，加強酒店出入管理力度，保證酒店的正常運行和人員安全。

五、結(jié)束語

總之，隨著現(xiàn)代智能建筑的不斷增多，安防監(jiān)控系統(tǒng)在智能樓宇管理中的應(yīng)用變得越來越重要。該系統(tǒng)實現(xiàn)了智能建筑的安全監(jiān)視、侵入報警、出入門控制管理目標(biāo)，為整個建筑的安全性作為了基礎(chǔ)性準(zhǔn)備工作，同時為創(chuàng)造出高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能居住及工作環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

篇（10）

現(xiàn)代智能建筑節(jié)能減排方面首先考慮的就是節(jié)能系統(tǒng)和各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制，其中中央空調(diào)系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)是建筑物內(nèi)的耗能大戶，提高冷熱源系統(tǒng)的運行效率將對建筑物降低能耗產(chǎn)生積極的推動作用。本文意在根據(jù)建筑物節(jié)能系統(tǒng)的基本設(shè)計基礎(chǔ)上，對該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的聯(lián)動加以優(yōu)化，即各子系統(tǒng)的集成做探討。

一、樓宇自動化系統(tǒng)

智能建筑是計算機(jī)和信息處理等技術(shù)與建筑藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合，綜合性智能建筑由三大基本要素構(gòu)成，即3A系統(tǒng)：樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）、通信自動化系統(tǒng)（CNS）和辦公自動化系統(tǒng)（OAS）。結(jié)合西安某綜合辦公樓的實際情況，本案BAS應(yīng)包括以下幾部分：冷熱源系統(tǒng)的監(jiān)控；空調(diào)新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控；通風(fēng)設(shè)備的監(jiān)控；給、排水系統(tǒng)的監(jiān)控；供配電設(shè)備的監(jiān)控以及電梯系統(tǒng)的監(jiān)視等。

BAS系統(tǒng)由中央控制站、區(qū)域控制器、現(xiàn)場控制器和通信網(wǎng)絡(luò)四部分組成，各部分相互配合形成對樓宇設(shè)備全方位的監(jiān)測、控制和優(yōu)化處理。具體功能如下：

1、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點的監(jiān)視、檢測，數(shù)據(jù)的記錄和保存，并提供相關(guān)報告；

2、現(xiàn)場調(diào)控點的優(yōu)化控制，通過數(shù)學(xué)建模，計算出合適的設(shè)備控制運行參數(shù)。

3、具有自適應(yīng)控制、模糊控制等，可以實現(xiàn)高級控制能力；

4、開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各廠商的設(shè)備可通過聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)。

二、冷熱源系統(tǒng)的節(jié)能原理

空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)是冷熱源系統(tǒng)的主要負(fù)載。通過采集參數(shù)值并經(jīng)模糊運算，在空調(diào)負(fù)荷發(fā)生變化時，及時調(diào)節(jié)冷水機(jī)組、各水泵和冷卻塔風(fēng)機(jī)的工作參數(shù)，改變冷卻水流量，調(diào)整冷卻塔風(fēng)機(jī)風(fēng)量，確保冷水機(jī)組處于最佳狀態(tài)，供回水溫度處于設(shè)定值，保證主機(jī)始終處于高轉(zhuǎn)換效率的運行狀態(tài)。

冷熱源系統(tǒng)控制的關(guān)鍵在于屮央控制器內(nèi)設(shè)立模糊控制模型和模糊運算法則，形成智能聯(lián)合模糊控制。通過采集影響冷水機(jī)組運行的各種參數(shù)，經(jīng)模糊運算，獲取控制參數(shù)，并將其送到冷水機(jī)組、冷（溫）水控制子系統(tǒng)、冷卻水控制子系統(tǒng)、冷卻塔風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)根據(jù)控制參數(shù)的變化，利用變頻控制技術(shù)，調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的流量和溫度，適配系統(tǒng)在全負(fù)荷、部分負(fù)荷狀況下均處于最佳運行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的目的。

模糊控制即是在整個系統(tǒng)控制過程中，采用由模糊數(shù)學(xué)語言描述的控制規(guī)則操縱系統(tǒng)工作的控制方式。它根據(jù)系統(tǒng)的誤差信號等決定控制器的參數(shù)，并可以跟蹤受控參數(shù)的變化，始終使被控系統(tǒng)處于最佳運行狀態(tài)，對各種非線性系統(tǒng)及時變性系統(tǒng)都 能提供最佳的決策。在實際應(yīng)用中，通過建立優(yōu)化模糊控制模型，整個系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，通過準(zhǔn)確調(diào)節(jié)流量的方法實現(xiàn)節(jié)能，水泵以及冷卻塔等平均節(jié)能可達(dá)50%左右。

三、樓宇集成系統(tǒng)

樓宇自動化集成系統(tǒng)的核心內(nèi)容是在各功能子系統(tǒng)相對完善的基礎(chǔ)上開展系統(tǒng)集成，將各子系統(tǒng)通過中央監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動運轉(zhuǎn)，從而達(dá)到最高效率的狀態(tài)。在實際操作過程中，由于各功能子系統(tǒng)軟件開發(fā)都具有獨特背景，雖然屬于專業(yè)化管理通用平臺軟件，但是都不能較好地滿足集成平臺軟件統(tǒng)一監(jiān)控、聯(lián)動、高效的要求。使用統(tǒng)一的通信協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)集成，這種方式效率最{，但目前很難實現(xiàn)。目前傳統(tǒng)解決不同廠家產(chǎn)品互連問題主要通過采用硬件網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、開發(fā)自身網(wǎng)關(guān)局域網(wǎng)互聯(lián)等方法解決，但是上述方法對資金和技術(shù)方面均有較高的要求。近幾年，在系統(tǒng)下層基于LonWorks技術(shù)，將樓宇自動化的各個設(shè)備通過Lon總線連接起來進(jìn)行通信；在上層基于0PC技術(shù)，通過OPC接口將不同的弱電系統(tǒng)集成在同一個平臺上的新型方法正在逐步普及。

1、 LonWorks和OPC技術(shù)

Lon Works技術(shù)是一種現(xiàn)場總線技術(shù)，Lon的意思為局部操作網(wǎng)絡(luò)，具有現(xiàn)場總線技術(shù)的全部特點，它構(gòu)筑了一個完整、可互操作的控制系統(tǒng)解決方案。LonWorks分布式測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度執(zhí)行了“分散控制、集中管理”的控制理念，有效地解決了集散控制系統(tǒng)的相互通信問題。

OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它的制定是通過提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成的，OPC標(biāo)準(zhǔn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了有效的聯(lián)通渠道。

2、基于LonWorks和OPC技術(shù)的集成

在該綜合辦公樓項目中需要集成的系統(tǒng)有BAS、安全防范系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。基于Lon Works技術(shù)和OPC技術(shù)的集成如下圖所示。

本設(shè)計方案優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）直接互聯(lián)性。不同品牌、功能的DDC組成統(tǒng)一的控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作。

（2）自主通信。多個小規(guī)模DDC分布布置、共同運行，可完全替代單CPU多I/O點的中大型DDC。

（3）系統(tǒng)反映速度。在合理配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和選擇合理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下，LonWoks系統(tǒng)的反映速度和數(shù)據(jù)傳輸效率都較高。

本系統(tǒng)采用OPC技術(shù)，可以從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上獲得數(shù)據(jù)，允許客戶程序從不同的OPC服務(wù)器存取數(shù)據(jù)。其核心基礎(chǔ)是微軟公司在PC機(jī)中采用的OLE/COM組件技術(shù)。本系統(tǒng)將這一技術(shù)引入控制系統(tǒng)，使OPC成為各個子系統(tǒng)與樓宇管理系統(tǒng)之間的有效聯(lián)接工具，相互之間的數(shù)據(jù)交換得以簡捷化和標(biāo)準(zhǔn)化，整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率都得到了有效的提高。

四、結(jié)束語

該系統(tǒng)在西安某綜合辦公樓的試運行階段運轉(zhuǎn)正常，達(dá)到了預(yù)期的節(jié)能和聯(lián)動控制目標(biāo)。充分說明了在系統(tǒng)下層基于Lon Works技術(shù)，在上層基于0PC技術(shù)的系統(tǒng)集成方法在冷熱源控制系統(tǒng)中是可行的。在樓宇自動化系統(tǒng)內(nèi)，在各子系統(tǒng)內(nèi)部或是子系統(tǒng)間的集成，借助綜合布線技術(shù)，可以極大的減少布線工作量，且提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運轉(zhuǎn)效率。

【參考文獻(xiàn)】

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中圖分類號：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）06-0073-01

1前言

傳統(tǒng)的供水系統(tǒng)大部分采用人工手動調(diào)整參數(shù)控制，生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)仍然依靠人工定時記錄，而用水量的需求具有時變性，在用水高峰期時，管網(wǎng)壓力達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力，造成高層建筑斷水；用水低峰期時，管網(wǎng)壓力常常超過規(guī)定壓力上限，極易造成爆管事故且能源損耗嚴(yán)重。變頻恒壓供水控制系統(tǒng)則可以很好的解決了這些問題。

2設(shè)計原則

1）以人為本：人是住宅小區(qū)的主體，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)緊緊圍繞著人們的實際需求，給人帶來便利的，而不能是讓人來適應(yīng)智能化系統(tǒng)。

2）實用性：當(dāng)今科技發(fā)展迅捷，可應(yīng)用于住宅小區(qū)的技術(shù)和產(chǎn)品可謂層出不窮，工程當(dāng)中選用的系統(tǒng)和產(chǎn)品都應(yīng)能得到實實在在的受益，滿足近期使用和遠(yuǎn)期發(fā)展的需要。

3）可靠性：系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性、并具備迅速恢復(fù)的功能。

4）可擴(kuò)充性：系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級的可能。

3系統(tǒng)原理

變頻恒壓供水系統(tǒng)以管網(wǎng)水壓 （或用戶用水流量）為設(shè)定參數(shù)，通過安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器，把水壓轉(zhuǎn)換成4～20mA的模擬信號，通過變頻器內(nèi)置的PID控制器，來自動調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)管網(wǎng)水壓的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使供水系統(tǒng)自動恒穩(wěn)于設(shè)定的壓力值：即用水量增加時，頻率升高，水泵轉(zhuǎn)速加快，供水量相應(yīng)增大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力值時，電動水泵的轉(zhuǎn)速不再變化，使管網(wǎng)壓力恒定在設(shè)定壓力值上，反之亦然，這樣就保證了供水效率及用戶對水壓和水量的要求，同時達(dá)到了提高供水品質(zhì)和供水效率的目的（設(shè)計方案如圖1）。

4系統(tǒng)硬件設(shè)計

整個樓宇自動化恒壓供水系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號檢測機(jī)構(gòu)、控制部分、人機(jī)界面及通訊接口。

1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：由一組水泵組成，用于將水供入用戶管網(wǎng)，根據(jù)其用途將水泵分調(diào)速泵及恒速泵。

2）信號檢測：通過壓力傳感器等設(shè)備檢測管網(wǎng)內(nèi)的水壓及流量值，它是恒壓供水控制的主要反饋信號。同時系統(tǒng)報警信號可反映系統(tǒng)是否正常運行、水泵電機(jī)是否過載、變頻器是否有異常，該信號為開關(guān)量信號。

3）供水控制機(jī)構(gòu)：該部分一般安裝在供水控制柜中，包括供水控制器（PLC系統(tǒng)）、變頻器和電控設(shè)備三個部分。

4）人機(jī)界面：是人與機(jī)器進(jìn)行信息交流的場所。通過人機(jī)界面，使用者可以更改設(shè)定壓力值，修改一些系統(tǒng)設(shè)定值以滿足不同時間段的需求。同時對系統(tǒng)的運行過程進(jìn)行監(jiān)示，對報警信號進(jìn)行顯示。

5）通訊接口：是本系統(tǒng)的一個重要組成部分，通過該接口，系統(tǒng)可以和組態(tài)軟件以及其他的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

5軟件部分設(shè)計

通過對被控制對象的傳感器等器件檢測控制量（反饋量），將其與目標(biāo)值（流量、壓力等設(shè)定值）進(jìn)行比較。若有偏差，則通過此功能的控制動作使偏差為零。也就是使反饋量與目標(biāo)值相一致。在恒壓供水系統(tǒng)中常見的PID控制器的控制形式主要有兩種：

1）硬件型：即通用PID控制器，在使用時只需要進(jìn)行線路的連接和P、I、D參數(shù)及目標(biāo)值的設(shè)定。

2）軟件型：使用離散形式的PID控制算法在可編程序控制器（或單片機(jī)）上做PID控制器。

6結(jié)束語

恒壓供水系統(tǒng)以PLC和變頻器為核心，借助于PLC強大而靈活的控制功能和內(nèi)置PID的變頻器優(yōu)良的變頻調(diào)速性能，實現(xiàn)了恒壓供水的控制。因?qū)崿F(xiàn)了恒壓自動控制，不需要操作人員頻繁操作，節(jié)省了人力，提高了供水質(zhì)量，減輕了勞動強度，節(jié)約管理費用。對整個供水過程來說，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性好，管理人員可根據(jù)每個季節(jié)的用水情況，選擇不同的壓力設(shè)定范圍，節(jié)約了電能，達(dá)到了更優(yōu)的節(jié)能方式，實現(xiàn)供水的最優(yōu)化控制和穩(wěn)定性控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉群坡，仝兆景.基于組態(tài)和多串口的恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機(jī)測量與控制，2009，12（6）：34-36.