智能建筑与楼宇自动化精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇智能建筑与楼宇自动化，期待它们能激发您的灵感。

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所谓的智能建筑就是在建筑中设置的通讯设备和计算机相关技术的应用和集合，实现对建筑内部和外部的自动监控，对建筑所产生的信息进行分类和管理，实现为楼宇客户服务的基本诉求。楼宇中的自动化系统的应用主要目的就是要建立起高效、人性化、便利、安全的设备运行环境，以达到人们对居住环境高效、舒适、安全以及人性化的需求。

二、楼宇自动化系统的基本组成、基本功能和原理。

建筑智能化结构是由三大系统组成：楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS）。这里我们主要涉及到的是楼宇自动化系统（BAS）。

楼宇自动化系统（BAS，Building Automation System）是智能建筑的主要组成部分之一。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

2.1.楼宇自动化系统的基本功能

2.1.1自动监控功能

自动监控主要是指楼宇自动化系统可以有效监控楼宇内外的各种用电设备的运行起止、并能精确显示用电设备的运行状态。

2.1.2自动调节功能

自动调节功能主要是指通过相关自动化控制原件的应用感应和控制运行中的电气设备，对环境、温度、荷载的变化进行自动控制和调节、实现电气设备的效率化运行。

2.1.3数据整理保存功能

对正在运行中的设备的运行过程用数据进行有效记录，并自动生成运行记录予以保存，方便对于设备的数据查询和管理。

2.1.4能效管理

对于楼宇内消耗能源的设备进行自动化管理，通过声控、触控、以及时间控制等多种方式实现电气设备的能效管理。

2.1.5维修管理

通过相关数据的记录和管理实现对设备的后勤保障维修与管理。

2.2楼宇自动化控制系统的原理

楼宇自动化控制系统的发展是基于集散型远程计算机控制系统发展而发展起来的。也可以称为分布式控制系统（Distributed control Systems）。该系统的最大特点就是集中管理分散控制。能够有效实现分散控制得益于分散在楼宇各处的数字微机控制系统（DDC），分散在楼宇各处的数字微机控制系统（DDC）受控于中央控制室的中央控制计算机，中央控制计算机对系统进行系统的管理和控制，有效发挥在各处数字微机控制系统的有效功能，实现对设备运行有效管理，从而降低设备的运行能耗，提高设备的使用效率。

三、楼宇自动化控制系统

3.1数字微机控制系统Direct Digital Control简称DDC），数字微机控制系统通过有效的开关输入（DI）通道以及数字微机的输入通道（AI）有效应用实现对于系统数据信息的及时采集，对于采集到的数据进行计算机的运算从而发出下一个指令，指令的发出主要通过开关量通道和模拟量通道两个控制过程进行，数字微机控制系统是一个封闭的循环控制过程，每次实现命令都需要经历上述过程，但是伴随着现代自动化控制系统设备升级和改造，DDC系统控制设备一直呈现出运行稳定，适应性好可靠性高等诸多优点，被很多自动化控制系统所采用。

3.2分布式控制系统

分布式控制系统（DistributedControlSystems简称 DCS）可追溯到上世纪的70年代，由于将控制技术、信息通信技术、计算机技术以及图形显示等技术集成在一起，可以对很多分散的体系和结构设备进行良好的控制和管理，收到了广泛的认可，并迅速发展起来。DCS系统克服了传统系统由于界面不友好人机交互困难，集中控制和管理分散等多种不足。在现代的多种行业之中如计算机监控、数据采集站、现场控制站以及工程师站等多行业得到了广泛应用。

3.3传感器

传感器是楼宇实现自动化控制过程中最为重要的电气元件之一，由于传感器主要作用就是监测对象发生的相关变化，并用数据的形式把变化进行传输处理，对于传感器一般有三个重要的指标要求：在监测过程中要保持监测过程的稳定、准确和灵敏。

3.4执行器

执行器的作用原理是通过对输出装备的输出信号的接受，把信号有效转换为角位移或者直线位移，执行器通过改变自身的调节阀位置实现对于物料和能量的有效控制从而实现电气元件的自动化控制。

五、智能建筑的发展趋势

楼宇设自动化系统到目前为止已经历了四代产品：

第一代：CCMS中央监控系统（20世纪70年代产品）

BAS从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和CRT构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站DGP（连接着传感器和执行器等设备）通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息，下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息，作出决策，完成全部设备的控制，中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。

第二代：DCS集散控制系统（20世纪80年代产品）

随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP分站安装了CPU，发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成，分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。

第三代：开放式集散系统（20世纪90年代产品）

随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用ON现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活，由于onWorks技术的开放性，也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构，分别是管理层（中央站）、自动化层（DDC分站）和现场网络层（ON）。

第四代：网络集成系统（21世纪产品）

随着企业网Intranet建立，建筑设备自动化系统必然采用Web技术，并力求在企业网中占据重要位置，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页形式为工作模式，使BAS与Intranet成为一体系统。

网络集成系统（EDI）是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。

EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。

目前，规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。

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[关键字]智能建筑；楼宇；自动化控制系统

[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.

[key words] intelligent building; Building; Automatic control system

中图分类号： C931.9 文献标识码： A 文章编号：

1、智能建筑内涵及其发展现状

智能建筑主体通过对四项建筑基本要素，即系统、结构、管理、服务与他们之间的内在联系展开优化设计，进而为用户提供投资合理、使用环境舒适、便利高效的智能化建筑空间。智能建筑系统主要指为实现建筑物智能化服务功能而设计安装及运行的光机电设备服务系统，例如电梯、空调、给排水、照明、通信、物业管理、综合布线、一卡通与办公业务等智能化控制系统；结构主要指其环境结构，囊括了建筑物装饰、结构、建材与空间的划分；管理主要指对财、物、人、丰富信息与智能化系统的综合管理，而服务则指为智能化建筑管理及使用者提供优质、高效的全方位人性化服务，为其创设舒适、安全、便利与高效的生活、工作与学习环境，合理降低智能建筑系统设备的服务运行维护成本费用等。智能建筑的理念在我国的产生及发展起步较晚，初期由单一专用功能系统开始，逐步发展成为集成系统模式，以楼宇的自动开控制管理系统为核心，实现了卓有成效的较快发展。然而与国际先进的发展水平相比，我国智能化建筑的还存在较大差距，基于我国建筑市场现行巨大的发展潜力，我们只有本着深入实践、完善创新的原则才能为智能建筑的快速发展营造良好的环境。

2、智能建筑系统层次结构

智能化的建筑系统结构应包含上层综合建筑智能管理系统与二层智能化控制子系统。二层子系统又分为网络通信系统、建筑设备综合管理系统与自动化办公子系统。该类子系统主体通过综合的布线体系连接而成一个智能化的完整系统，由上层智能建筑管理系统进行统一监管。智能建筑的核心是智能化控制系统，只有当其涵盖的各类子系统统筹结合，共同作用，才能有效支撑构建智能建筑。智能化控制系统为建筑赋予了快捷便利的服务功能，有效提升了民用住宅、商用写字楼的综合智能化水平，并满足了社会公众在新时期日益增长的对海量信息的综合需求。

3、智能建筑楼宇自动化控制系统

3、1建筑楼宇自动化控制系统构成及其优势功能

建筑楼宇自动化控制系统涵盖内容丰富、设备众多，是控制管理最为复杂、范畴最为广泛的建筑智能自动化系统，其包含狭义建筑自动化设备系统、报警消防自动化系统与自动化安全防范系统三类子系统。智能建筑楼宇的自动化设备系统主体包括实时监控系统、建筑楼宇保安系统、机电设备综合监控系统、音响广播系统以及停车场系统。以上自动化子系统赋予了建筑楼宇显著的优势功能，主体体现在实时监控子系统为智能建筑楼宇提供了集中监控方式，以丰富的文字、图形、动画方式呈现出来；依据各方需要自动化系统管理人员可直接进行命令下达，对任何一项系统设备进行运行控制；自动化控制体系可对各项设备监控子系统状态信息进行综合处理并提供必要的报告，对历史数据进行完善记录从而发挥对价值化信息的综合管理功能。

3、2建筑楼宇自动化控制系统的网络结构

一般层面来讲建筑楼宇的自动化控制系统网络结构主体采用现场总线形式，将系统分为三层，上层为信息域干线，依据相关国家标准利用拓扑总线结构以太网进行建筑楼宇自动化控制系统干线的布置，进而合理实现网络资源的集成共享及同中央站点间进行畅通高速的通信传输。系统二层为控制域干线，主体完成对各分站点的总线控制，通常应用RS485网络总线，以高效通信速度将各个分站点进行稳固连接并实施对各类丰富信息的处理。再者位于分站点的总线还需配备与他类厂商进行设备连接的相关接口，以合理实现同其他设备的高效通信联网。三层结构为子站点总线，主体由分散控制器进行相互连接，各子站总线在连接器辅助下实现同分站总线的高效连接，完成由监控现场设备到传输信息再到中央工作站的处理，并由上级网络实现信息处理结果的准确获取。

3、3建筑楼宇自动化控制系统结构

随着建筑行业的科学发展，目前建筑楼宇自动化系统主要呈现集散结构与现场总线结构两类。前者为目前较为广泛使用的建筑设备自动化系统结构，具有管理集中、控制分散的显著特征，一般包含两层网络结构与三级控制设备。现场控制器主要执行对设备信号的处理、采集、输出与控制等。操作站则由工业化计算机系统与控制操作台构成。中央监控站可实施对集散控制系统的离线配置、在线监控、维护与组态工作等管理。一旦操作站或中央监控站发生故障，其下层控制功能设备仍然可实施独立的控制，确保系统的安全可靠性。现场总线系统控制主体由智能现场设备、监控组态与现场总线三部分构成，其核心在于现场总线控制技术。与DCS系统相比，现场总线控制技术的可靠、实时、成本低、便利使用等特征令其在现场层实现了广泛的应用，并令DCS系统控制中遗留的各类问题得到了良好的解决，该系统技术由信号、通信到系统标准，从结构体系、设计方式、调试安装再到产品结构均实现了革命性变革。其实际上属于仪表工业技术、控制技术与网络技术三类完善结合的产物。也就是说在制造与过程控制由设备分立发展为设备共享、在工业仪表由简单结构发展为智能化仪表、计算机网络拓展至传感器与执行器时，几类分支技术则呈现必然的结合趋势。因此以现场总线为中心的总线控制系统必然成为今后工业生产实践的核心部分，令传统DCS系统被取代并发展成为第五代智能化过程控制结构体系。当前该类现场总线控制结构系统形式已逐步得到了人们的认可并实现了科学发展，我们可在建筑楼宇自动化系统中科学采用该类结构，令其成为未来建筑楼宇自动化系统高效应用与全面发展的主流方向。

4、结语

信息时代，随着人们物质文化生活水平的不断提升，其对各类建筑楼宇的人性化使用功能需求越来越丰富，加之各类现代化信息技术的持续更新发展令由通信技术、自动化控制技术与计算机网络技术构建的建筑楼宇自动化控制系统得到了广泛的应用。基于这一良好发展态势我们只有深入了解智能建筑内涵、科学层次结构、自动化控制系统楼宇建筑的构成、网络结构，才能发挥其自动化控制优势并真正创设出智能化、精品化、科技化的优质建筑楼宇，促进建筑行业实现可持续的全面发展。

[参考文献]

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关键词：楼宇自动化系统智能建筑基本功能原理 发展趋势

1．引言

智能建筑（IntellingentBuilding）起源于1984年的美国，它是信息时代的产物，是随着社会信息化和经济全球化应运而生的现代高科技的结晶。近十余年来智能建筑在我国得到了蓬勃发展。在我国颁布的国家标准《智能建筑设计标准》中对智能建筑有了一个明确的定义：智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

2 .楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，应将消防与安全防范子系统一同纳入BAS考虑，如要独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

2．1楼宇自控系统由以下部分组成：

2.1.1建筑设备运行管理的监控,包括

1) 暖通空调系统的监控(HVAC);

2) 给排水系统监控;

3) 供配电与照明系统监控

2.1.2火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制

2.1.3公共安全技术防范,包括:

1）电视监控系统；

2）防盗报警系统；

3）出入口控制及门禁系统；

4）安保人员巡查系统；

5）汽车库综合管理系统；

6）各类重要仓库防范设施；

7）安全广播信息系统。

诸多的机电设备之间有着内在的相互联系，于是就需要完善的自动化管理。建立机电设备管理系统，达到对机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。

3 .楼宇自动化系统的基本功能

楼宇设备自控系统是建筑智能化系统的一个重要的组成部分。智能建筑通过建筑设备自动化系统实现以下几个方面的功能：

3.1、采用先进的管理手段，实现设备的高效管理和安全可靠运行

BA系统使用先进的网络技术、计算机技术和现代控制技术，对建筑物内各类楼宇设备进行集中监视、自动化控制，实现建筑物内各类楼宇设备的高效管理和安全可靠运行。

3.2、实现最优控制和节能管理，节省能耗

楼宇设备自控系统通过对大楼设备进行监视和控制，实现最优控制和节能管理。特别是对空调系统的用电和公共照明用电等楼宇设备的进行节能控制实现节省大楼的能耗。

3.3、减少管理维护人员，降低管理费用

通过先进的自动化监控，可以大量减少各类楼宇设备和系统的运行操作人员和维护人员，降低管理费用。

3.4、延长设备的使用寿命

楼宇设备自控系统可以：实时反映设备和系统运行情况，及时发现系统存在的问题并能及时处理；定期打印出维护、保养通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养；实现使用和备用设备的定期互换工作。从而实现延长设备的使用寿命，也就降低了建筑的运行费用。

3.5、提供舒适的办公环境

楼宇设备自控系统对环境空气质量、温湿度、照度等进行检测和有效的控制，为大楼创造一个舒适的环境。

4.楼宇自动化系统工作原理

楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontrol systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。楼宇自动化系统工作主要包括以下方面：

4.1、冷冻机房设备监控

空调系统中的冷源一般由冷冻系统提供，整个冷源系统由多台制冷机、冷冻水和冷却塔、补水箱和膨胀水箱等设备组成。

4.1.1对供水和回水总管之间的压差监测，并根据设定压差调节旁通阀开度；

4.1.2监测水泵的运行状态，控制水泵的启停，并在故障发生时报警；

4.1.3监测机组的运行状态，控制机组的启停，并在故障发生时报警；

4.1.4冷冻/却水隔离阀控制

4.2、送排风系统的设备监控

本系统对楼内的对分布于大楼各处的风机的运行状态进行监控，对风机运行过程中出现的故障及时报警并可以控制风机的启/停。具体监控对象如下监测其运行状态、手自动状态，控制其启停。

4.3、给排水系统的设备监控

本系统的给排水设备包括生活给水系统，楼宇自控系统能实现以下功能：

4.3.1生活水泵运行状态监视，手自动状态，控制其启停；

4.3.2生活水箱液位超高检测

4.4、电梯系统的监测

4.4.1按程序设定的运行表启动／停止电梯并监视其运行状态、故障及紧情况的报警

4.4.2对多台电梯的群控管理

4.4.3对火灾的应对处理

4.4.配合安全防范系统协同工作

4.5、照明系统的监视与控制

4.5.1根据季节的变化，对各城区的照明设备进行开／停的顺序控制

4.5.2正常照明供电出现故障时，自动将故障区域的应急照明投入运行

4.5.3发生火灾时，关闭火灾区域的照明设备，并启动应急照明

4.5.4保安系统报警时，将报警区域的照明打开

4.6、空调系统的监测

4.6.1检测风机手自动状态

当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停。

4.6.2监测送风机压差状态、表冷气防冻报警

在送风风管内设置温/湿度传感器监测送风温/湿度。

4 6.3启动顺序：开新风阀启动风机调节水阀开度。

4.6.4停机顺序：停止风机运行关闭新风门关闭调节水阀。

新/回风门控制、水阀控制、启停控制、手/自动状态

空调机组监控原理图

4.7变配电系统的设备监视

为保证变配电设备的运行正常，本系统采用智能化电力仪表可对以下综合参数监测：

4.7.1变压器风机状态

4.7.2高压进线的电压、电流

4.7.3低压回路的主开关电压、电流、功率因数

4.7.4低压母联状态检测

5. 楼宇自动化系统的集成

5.1、系统组成

Continuum系统由网络控制器(包括PSU电源模块，Continuum NCU及I/O模块)、B4920系统控制器、各类独立数字控制器（简称DDC，包括楼控和安保控制器）、纯BACnet独立数字控制器,工作站和可以支持多个工作站的文件服务器等组成。Continuum系统将提供控制、报警检测、日程表控制、报告和信息管理等，网络结构为局域网(LAN)和广域网(WAN), 采用ODBC兼容的数据库。Continuum楼宇自动化系统结构如下图：

5.2、第一层网络

第一层网络是系统的主干网，采用以太网LAN/WAN，支持TCP/IP和BACnet/IP。所有网络控制器、B4920系统控制器、BACnet路由器、工作站、数据库文件服务器可直接连接到这层网上，并不需要任何网关设备。

5.3、第二层网络

第二层网络通过网络控制器由一条或多条现场总线组成，现场总线有以下两种：RS485的Infinet现场总线和采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线。

采用RS485的Infinet现场总线，最多可支持254个独立数字控制器，可控制HVAC设备、照明系统、给排水系统、安防系统等；采用RS485或FTT-10方式的I/O的现场总线，最多可支持32个输入／输出模块(包括门禁模块)，输入／输出模块可与网络控制器一起装在统一控制箱内，也可通过屏蔽双绞线安装在控制现场。

采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线,最多可以支持127个纯BACnet控制器。

5.4、标准网络支持

所有的网络控制器，工作站和文件服务器可直接连接到建筑物的以太网（TCP/IP，LAN/WAN）而不需网关。此外，网络控制器、工作站和文件服务器可连接路由器、交换机、HUB和结构化布线系统，并通过信息系统标准的 TCP/IP来对 LAN/WAN进行维护。

5.5、远程通讯

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变配电系统，顾名思义，就是保证建筑物供电与用电安全的系统，实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。首先，变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测，对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次，变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性，其可以在瞬间发生很多的变化，所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时，其监测的频率是很高的，在监测的同时，要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录，只有这样，变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率，在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制，在停电发生后，可以对开关进行自动的顺序控制。另外，变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测，使其在有应急需要之时可以正常运行，自动切断不主要的电路回路，保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。变配电系统除了对建筑物进行供电之外，还会对用电量进行计算，对每家每户的电费进行分析与计算，还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行，在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。

2给排水系统

使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务，给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理，使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。另外，给排水系统还会对给水系统的压力进行测量，使水位与压力保持在安全范围内，根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。

3照明系统

智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统，节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中，电能是不可缺少的，照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比，智能建筑中的自动化系统可以实现40%左右电能的节省。照明系统的节能，主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制，对建筑物内的照明回路进行分组控制，使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断，对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制，门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。

4电梯系统

电梯系统属于智能建筑中的交通系统，对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。对于电梯而言，其本身具有全套的自动控制装置，但是，要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分，要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系，使其实现数据的共享，使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析，在有意外事故发生的时候，可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。

5保安监控系统

保安监控系统主要由三部分组成。第一，闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的，管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间，利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心，使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析，使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认，为事故的处理提供证据。第二，出入口控制系统。对建筑物的出入口进行控制，就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中，使建筑物的进入具有一定的权限性，对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制，随时掌握人员的出入情况。第三，防盗报警系统。防盗功能的实现，是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制，比如说红外线与震动传感器等等，将其安装在重要的防盗部位，如果监测区域内出现异常，报警系统可以做出相应的反应，通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。

6结束语

篇5

关键词：智能建筑；楼宇自动化系统；节能

中图分类号：TU855 文献标识码：A

智能建筑(Intelligent Building)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会的需要，也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(Buiding Automation System，缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中，楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将大楼内部各种设备（包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等）连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。

楼宇自动化概述

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Buiding Automation System简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

其功能：①自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。②自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。③根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。④监测并及时处理各种意外、突发事件。⑤实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。⑥能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。⑦设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

其原理：楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统（distributed control systems，简称DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

楼宇智能化系统的组成

楼宇自控作为智能建筑的重要组成部分，楼宇自控系统主要包括以下系统：冷热源系

统、空调（新风）系统、送排风系统、通风空调、给排水系统、电梯系统、照明系统、电力变配电系统、消防系统的设备监视、控制等。 

1.火灾报警和联动智能控制系统

智能消防控制系统，是以整套防火安全，报警系统。其又可分为4个子系统：火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。

消防智能控制系统通过中央处理器对系统所有部分进行通讯监控，并反馈显示其故障情况，一旦系统检测到火警信号后，可以自动执行该程序，并报警通知所有人员。系统对报警信号起确认作用，系统可根据办公楼内不同场合，将烟感探头灵敏度设定相应的转换。

2.照明智能控制系统

包括工作照明、事故照明、断电应急灯等特殊照明，主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外灯定时开关；控制停车场照明定时开关；显示障碍灯状态及故障警报灯的开启；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。

3.通信网络系统

通信网络系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上, 同时与外部通信网( 如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网) 相连, 确保信息畅通。通信网络系统主要由程控数字用户交换机网和有线电视网两大网构成。

4.通风空调控制子系统

包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等，主要作用是监测空调机组运行状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的开关时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的开关时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统的工作状态等。

5.停车库自动化子系统

机动车是现代社会的重要交通工具。随着人们生活水平的提高, 公寓停车管理越来越迫切地成为摆在公寓管理者面前的课题。根据工程具体情况和建设方要求, 现代的停车库智能系统通常由出入读卡器、自动开门机、探测器、控制器等设备组成, 同时配备图象对比系统。

6.变配电控制子系统

包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等，主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。

三、楼宇自控系统节能的主要技术实施要点

1.大量新技术、新设备和实验系统的应用

采用热、湿负荷独立控制新型空调系统，利用了热泵的冷、热量，并且排风采用全热回收等技术，可以使空调能耗降低 20%左右。 配置辐射吊顶，利用毛细管现象构成循环系统的塑料细网栅方式，提高空调供热、制冷辐射能力。 综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

2.多种技术的综合应用

综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

3.节能方案的应用分析和优化

以数据采集、通信、计算、控制等信息技术为手段，运用成套先进的智能集成控制系统，包括室内环境综合调控系统及软件，照明及空调节能监控系统，安全保障及办公设备控制系统的集成平台和应用软件等，实现大型遮阳百页的转动控制，空调等设备的节能监控，照明采光监控，室内空气质量等室内环境动态调节，确保建筑运行的节能、舒适和高效。

四、节能方法的选择

1.任何节能方法必须与现场设备配置情况相适应,在满足要求前提下尽量选用简单的控制方案,防止控制系统过于复杂,造成整个系统的成本过高。

2.各种节能方法是相互联系的,对一个实际的系统必须综合考虑整体的节能,避免相互之间产生的影响可能抵消,达不到很好的节能效果。

3.各种运行状态的切换条件应考虑一定的滞环,防止频繁的切换影响系统的有效运行和稳定性及设备的安全运行和寿命。

4.注意每个回路控制算法及参数的优化调整,使控制系统具有良好的控制性能。

5.注意设备本身的运行和限制条件,防止因采用的节能方法对设备寿命产生影响。

6.重视系统的在线调试、传感器精度的校正及各种联动功能等的综合测试,防止设计参数和实际运行情况的背离。

7.充分利用楼宇自控系统强大的软件功能和信息的集成性,保证系统的软、硬件得到合理的利用。

五、结束语

现在我国的楼宇自控系统主要应用于各大型写字楼、宾馆、酒店等。随着大厦功能的多样化及精致化要求的提出，大厦中的各种机电设备也日趋复杂，技术含量日益提高，同时机电设备又是大厦的主要能耗单位，节能性成为大厦运转成本的主要指标，所有这些都决定了楼宇自控系统已成为大厦必不可少的一个组成部分。楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

参考文献：

[1]冯宗宁,沈华熙.楼宇自动化系统与节能[J]. 能源工程. 2000(04)

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关键词：智能建筑；楼宇；自动化

Abstract: Building automation system (BAS) is an important part of intelligent building; it is related to the degree of intelligence and level of the intelligent building. This article describes the architecture and principle of the intelligent building and building automation systems.Key words: intelligent buildings; buildings; automation

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

前言

楼宇自动化系统的任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。该系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。

楼宇自动化系统是一个综合集成化的实时动态监控与管理系统。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分散在各子系统中的控制器完成被控设备的实时检测和控制任务。其组成主要包括中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器、通信装置，以及各类传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。一般情况下楼宇自动化系统可以是由独立的DDC控制器或传统的模拟仪表组成的直接数字控制系统，也可以是基于计算机网络集成了各独立子系统的分布式控制系统。一、 直接数字控制系统（DDC）直接数字控制系统是以计算机通过模拟量输入通道和开关量输入通道采集实时数据，然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道和开关量输出通道直接控制生产过程。因此直接数字控制系统系统是一个闭环控制系统，是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。1、直接数字控制系统的组成与功能直接数字控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A/D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号，可将温度、压力、流量变换成0-10mA或4-20mA的直流电信号，它是通过A/D转换器来实现的。数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成，反映生产过程的通/断状态的触点信号，经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。过程控制计算机直接承担运算和控制任务，首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号，再根据预定的控制规律进行运算，然后向被控对象发出控制信号，再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号，再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D／A转换器，放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号，经放大器去驱动电磁阀和继电器执行器，它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。2、直接数字控制系统的基本算法按照偏差的比例、积分和微分进行控制，是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种基本规律，将此控制规律离散化并在计算机上实现，可以方便地利用已积累的成熟技术，而且可以在被控对象的数学模型或参数不很清楚的情况下，经过在线整定达到满意的效果。因此该算法已被工业过程计算机控制系统普遍采用，成为直接数字控制系统系统的基本算法。二、分布式控制系统（DCS）分布式控制系统20世纪于70年代中期出现并迅速发展起来，它将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便地集中管理、操作，与以往的控制系统相比，既避免了单台计算机集中控制的不足，又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。

1、分布式控制系统的数据通信网络数据通信网络是分布式控制系统的支柱。整个分布式控制系统的结构，实质上是一个网络结构，现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”，都含有CPU和网络接口，它们都有自己特定的网络地址（节点号），可以通过网络发送和接收数据，网络中的各节点处于平等地位，既能共享资源，又不相互依赖，形成既有统一指挥，又使危险分散的功能结构，网络的架构区具有极大的伸缩性，可扩性很强，可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要，十分灵活、方便。1）控制网络特点：分布式控制系统的通信网络不同于通用计算机网络，与一般的通信网络比较，它有如下特殊要求：①有高可靠性和安全性，要求传递的信息绝对准确、可靠，为此常采用冗余技术、后备措施和自诊断功能。如：控制站采用双CPU板，双I/0板等。②具有良好的实时性。③对环境适应性强。2）网络拓扑结构：建筑设备自动化系统常用的有总线网和环网，在两种结构中任意两节点通信可直接通过网络进行，各节点处于平等地位。3）网络通信协议：组成建筑设备自动化系统，必须有一种大家都能接受并且共同遵守的工作语言来实现相互之间的对话，这就是数据通信协议标准。用于建筑自动化控制网络的BACnet协议由物理层、数据链路层、网络层和应用层组成，或相当于开放系统互联参考模型的第一、二、三、七层协议。

2、现场总线技术的应用1）现场总线概况：现场总线（Fieldbus）是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。不同的现场总线遵循的协议不同，接口标准不同，各具特色。现场总线技术具有如下一些特点：①以数字信号取代4-20mA的模拟信号，极大地提高了信号转换的精度和可靠性，因此现场总线具有很高的性能价格比。②现场总线把处于设备现场的智能仪表（智能传感器、智能执行器）连成网络，使控制、报警、趋势分析等功能分散到现场仪表，使控制结构进一步分散化，导致控制系统体系结构的变化。③符合同一现场总线标准的不同厂家的仪表、装置可以联网，实现互操作，不同标准通过网关或路由器也可互联，现场总线控制系统是一个开放式系统。2）分布式控制系统的进一步分散化传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构，而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上，采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统，标准LAN为原有的分布式控制系统，使用BACnet协议，以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换，把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议，把控制功能进一步分散到现场级仪表，标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充，互为依托，构成一个完全分散的、真正开放的楼宇自动化系统。

楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

参考文献

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关键词：智能建筑；楼宇自动化；设计；排水系统

在整个智能建筑中，楼宇自动化是多个自动化系统中最主要最基础的环节，系统的主要任务就是提供一个安全舒适高效的工作环境给住户，使其能够健康便捷的生活，同时还要保证系统的运行经济型以及管理科学性。

一、智能建筑及楼宇自动化

1、智能建筑涵义

智能建筑集中使用了计算机技术、建筑艺术、信息技术以及通信技术，这种新结构使得建筑物的性能有了大大的提高，为人们日常生活和商业的活动都提供了很有利的条件。

智能建筑拥有很高的商业价值，自身潜在价值非常大，甚至关系到社会经济发展的趋势。但是在中国，智能建筑的发展程度并不高，与发达国家存在很大差距。通过对比研究，我们能发现智能建筑的比重几乎成为了国家综合的经济实力的标准，影响全国的产业结构变化。

最早的智能建筑一般由建筑本身和三个自动化系统构成，分别是楼宇自动化BA、办公自动化OA以及通信自动化CA，这三个系统是整个智能建筑的主要核心，被统称为3A。后来智能建筑又增添了消防自动化FA以及保安自动化SA两个部分。

2、楼宇自动化在我国的发展

最早在我国香港开始出现智能建筑，当时的中银大厦、立法会大厦等智能建筑智能化的程度比较高。而在1989年竣工的北京发展大厦是大陆最早建成的一座智能大厦，其中运用了各种自动化设备包括楼宇自动化和办公自动化。而广州1993年建成的广东国际大厦是国内大陆首座商务大厦智能化，内部智能化系统已经较为完善了，并且融入了国际金融信息的高效网络。

3、楼宇自动化的设计原理

系统采用的是DCS分布式控制的系统，集中管理和分散控制是它的特征。该系统通过在现场各个被控设备出设立的微机控制设备来完成对设备的实时控制和检测。计算机的集中控制能使危险性也高度集中，其仪表控制也较为单一，而DCS系统能够突破这些不足和局限。中央控制室内设置的主机有显示、打印暑促、数字通信以及软件管理等功能，能完成各种操作，如报警、打印、控制等，避免了设备在分散后造成的人机联系困难化不易管理等情况的出现，保证分散的各个设备都能以最好的状态运行。

基于该原理，楼宇自动化已经进化了四代：一代是上世纪七十年代的中央监控系统，二代是上世界八十年代的集散控制系统，三代是上世纪九十年代的开放式的集散系统，四代是网络集成系统，是目前21世纪的产品。

二、楼宇自动化设计

1、系统设计

这个系统主要控制电力、空调和冷热源、照明、消防报警控制、给排水、环境监控、能源管理以及停车场及其周边的防护等内容，系统的功能就是要通过对外界环境变化、负载变化等情况的观察监控，自动调节各设备的运行，使其处于最佳状态；对火灾和停电等意外情况自动处理监控；实现电力、供水、供热等能源的自动调节、管理和使用。在建筑智能化的体系下，楼宇自动化含义是建筑物的管理和控制即BMC系统，根据其含义，BA应至少设计有三个子系统：

⑴环境能源管理

在这个系统中，又要细分为几个子系统：①电力照明：负责控制电力的需求，控制变压器的天数和发动机的符合，负责停电复电管理，负责昼光照明以及点灭调光等控制。②空调卫生：负责对新风取入和供冷的控制，负责控制冷热源的机器数、二氧化碳的浓度，负责预测冷热符合，负责各项热控制如隔热蓄热，保证最优控制预冷预热，负责太阳能的集热控制以及对蓄热槽、给排水的控制，还要控制节水管理。③运输：负责对电梯群及自动扶梯的管理、负责自动停车场、自动搬运机以及自动计量器的管理。

⑵物业管理

这个系统分为以下两个子系统：①计算：负责对运行能量的计算，负责对租金的管理，操作运行数据采集和分析；负责对系统异常和节能状况的诊断，负责对报警信息的记录。②维护保养：管理机器的维护时间、负责对机器劣化程度和故障的诊断，负责生成数据，负责管理自动清扫机以及设备的更新计划。

⑶安保管理

该系统又包含以下3个子系统：①防灾：负责对火灾的联动控制，负责控制防排烟、引导等、消防以及停电时间的控制，负责防止漏电漏气。②防范：对人员入退楼管理、负责远距离监视，负责管理传感器的报警情况，负责管理时间表、闭路电视以及自动防范设备。③数据：负责对数据存储的控制、负责管理IC卡、指纹、声纹、暗号、暗证指令，负责空间传送。

2、系统的设置和分析：

⑴采用的控制策略

在设计系统时，其控制管理功能应仔细规划，使各功能分层次融合。由于智能建筑具备的各种功能非常完备，它所需要的各种设备繁多复杂，对这些设备的控制就显得尤其重要，BAS在控制检测上一般使用两种方法：①集中管控：这是一个非常典型的由计算机控制的系统，设备的监控点以及报警点都被连接到中央控制室，计算机的CPU会负责运算处理这些数据，得出结构后将其返回到执行器中。这个方式增加的系统的复杂性，维护起来非常困难。②集散控制系统：这个系统基于分布式控制的理论，系统下的通讯网络为总线型结构分级分布式。系统使设备分散，在运行时由末端的控制器通过完善的一个数学模型来操作分散了的系统内的设备。中央系统的主机集中管理来自现场的信息，回答或巡检干预。

⑵系统对设备的集中管控和协调

智能建筑下对设备的管控特性造成建筑物内部的子系统过多，而每个子系统都有各自的中心，因此必须都这些中心进行管控协调，使优化后的子系统协同运行，并且可观测可控制。为了达到最优优化，保持各个子系统之间的协同独立运行，可采取分站的形式将所有的子系统都归入BA系统中；也可以将各个中心连接到BA中心，使两者能够进行信息传递，共同享有状态监控的功能，遇到异常情况时可以依照约定设置将操作权转移。

三、楼宇自动化应用

以智能建筑内排水系统来说明楼宇自动化在其中的应用。

普通大楼中，排水系统都是由强电专业统一管理，在污水池中装有探测水位情况的液位计，根据情况它会发出信号，这时相关的配电盘能汽艇污水泵以控制排水。楼宇自动化应用到污水监控中之后，就可以实时监控污水泵运行的状态及参数，另外，监控系统还可以判断电机的短路及过载状况，这个功能是通过检测断路器以及热继电器中的辅助触点来实现的。安置液位传感器之后，就能通过该设备来管控排水设备的正常运行。另外，当系统内的设备发生故障，系统能及时发现故障部位并且向上汇报，通过对故障的分析找出其发生原因类型，控制设备自动排除故障，恢复运行。

排水系统在纳入楼宇自动化后，将具备以下的基本功能：①控制污水泵，对其手动自动状态、运行状态进行监控，收到故障信号之后及时报警。②负责就地和远程双控制。③负责污水泵的启停运行。④根据液位传感器判断水位并在水位超限时报警。⑤通信功能。⑥显示监控画面，记录各种状态数据参数及历史。

结束语：

智能建筑在我国的发展仍不突出，但顺应科技的发展，未来它一定会成为主流建筑，市场潜力巨大。作为其中最基础的重要组成部分，楼宇自动化技术也将会广泛的被应用到各个建筑中去，为广大居民带来安全经济便利的生活。

参考文献：

[1]蒋新芬 赵寒雁 邬雷争 袁飞 宋赵君.智能建筑中自动化控制技术的运用[J].科技致富向导，2011（14）.

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关键词：智能建筑 楼宇自动化系统 概念

一 关于智能建筑

智能建筑的概念，在本世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德 （Hartford）市建成。我国于90年代才起步，但迅猛发展势头令世人瞩目。

智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。当今世界科学技术发展的主要标志是4C技术（即Computer计算机技术、Contro控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）。将4C技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。4C技术仅仅是智能建筑的结构化和系统化。

智能建筑应当是：

“通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计， 提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。”

建筑智能化结构是由三大系统组成：楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化系统(CAS)

二、楼宇自动化系统简介

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuidingAutomationSystem简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

三、楼宇自动化系统的组成与基本功能：

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

建筑设备自动化系统的基本功能可以归纳如下：

(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。

(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。

(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

(6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

(7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

四、楼宇自动化控制系统的原理

楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontro systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

五、 楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介

楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品：

第一代：CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)

BAS从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和CRT构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息，下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息，作出决策，完成全部设备的控制，中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。

第二代：DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)

随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP分站安装了CPU，发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成，分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。

第三代：开放式集散系统(20世纪90年代产品)

随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用ON现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活，由于onWorks技术的开放性，也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构，分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(ON)。

第四代：网络集成系统(21世纪产品)

随着企业网Intranet建立，建筑设备自动化系统必然采用Web技术，并力求在企业网中占据重要位置，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页形式为工作模式，使BAS与Intranet成为一体系统。

网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。

EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。

目前，规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。

结束语

楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

几家影响较大的楼宇设备供应公司系统及功能简介：

美国江森自控Metasys系统

Metasys的系统结构及硬件说明

要想建成一个智能建筑，一个高素质的楼宇自控系统是不可缺少的，JOHNSON CONTROS的Metasys系统的系统结构如下：

JOHNSON CONTROS的Metasys楼宇自按系统是由中央操作站（OWS）、网络控制器（NCU）、直接数字控制器（DDC）等组成，通过Ethernet网（N1网）将中央操作站及网络控制器各节点连接起来，Ethernet/IP使用标准的网络硬件在网络控制器与用户操作站之间完善地传递信息。同时安装在建筑物各处的直接数字控制器（DDC），将通过现场总线（N2网）连接到网络控制器上，与其它网络控制器上的直接数字控制器及中央操作站保持紧密联系。现场需监控设备上的传感器及执行器等连接至以上各直接数字控制器内。从而实现分散控制、集中管理。

以下分别对这些硬件设备做详细说明：

1.1通讯网络

操作站及网络控制单元之间最常用的连接方式是N1通讯网络。这构造采用以太网（ETHERNET）技术，通过一张ETHERNET卡（网络介面卡），在N1线上通讯。

网络设置

N1网可以设置成总线型、星型和混合型结构。它使N1网可以方便、经济地安装及扩展。

N1网可以使用同轴电缆、双绞线、光纤或它们的组合。NCU和操作站可以直接支持同轴电缆，并可方便地加上适配器连接光纤回路。每段N1网的最长距离取决于所采用的媒质及网络上节点的数量。采用有源分流器可以延伸连接线的长度。两个节点间最长距离可达到6.4公里。

开放式的结构和互连性

ETHERNET广泛应用于工业和楼宇自动化领域。众多的第三者供应商都支持这个标准并提供ETHERNET设备，如分流器及应用软件。这意味着不用供应商提供的产品可以直接互换，使用户有更多的产品选择并且不会依赖于某一个供应商。

N1网上之通讯种类数据库之上传与下载、对现场设备之指令和状态之讯息等。各节点均具备动态访问（Dynamic Data Access）功能，即无论N1网上任何操作站或任何一个NCU上，均可以对全部的数据实现检测或控制。

动态数据存取

很多系统都只容许有限度的资料分类，Metasys系统却能容许在N1总线上每个组件与组件间的自由通讯。这便是METASYS系统的一个独特之处——动态数据存取，加快了大量讯息传递之速度。

双重on Works N2总线之运作是由在on Works N2网上之NCU监控。如其中一条线发生故障（即在N2网上之某一点没有接收讯号），NCU会发出指令以恢复正常通讯。

1.2操作站

METASYS系统根据大楼的具体功能要求，我们对操作站的介面，特性，功能做了一系列的改进，增加了许多更直观的视觉显示效果，并且通过OPC（OE for process Contro）软件技术使所有的设备管理系统均可在简单明了的图形显示下集中完成，目前我们称改进后的操作站系统为M5，现就其几项主要的特征说明如下：

多屏显示

在一个操作员面显示监控庞大的集中自动化系统的所有信息是一个大难题，而M5操作站采用屏幕管理系统解决了这个困难，大型建筑物、多建筑群及多种网络均可采用此项技术以支持多屏显示。

现存图形的重复利用

无论是Johnson Contros工作站内的图形，或是其它的图形格式，Metasys操作站都能再利用它们。绘图软件Core Draw，Visio及AutoCad，同数码像机、视像抓取卡及数字扫描仪一样均能提供丰富的图形资源，操作站的灵活性大大减少了程序员和操作者的工作。

动画介面

M5操作系统采用全新动画介面，可伴有音乐和旁白，更生动地描述现场情况，同时可将大楼受控设备的实时图像通过集成系统传到操作站，从而更准确直接地指导操作员应采取的动作。

采用颜色梯度的动态信号

Metasys workstation图形技术提供完整的动态图形控制，包括显示、消失、闪烁旋转、动画以及彩色梯度。全部通过易于使用和理解的图标控制定义对话，任一标志的功能控制都能直接相关于另一点或由大楼用户根据自己需要任意定义单独的设备。

动作趋势

Metasys workstation提供给大楼用户有关能源管理以及设备诊断的数据分析曲线，如此详细的各点情况都有助于更好地理解相关控制功能的实现过程。大楼的管理人员可根据这些曲线分析受控设备的保养状况及其是否在最佳的工作状态。

1.3网络控制器（NCU）

网络控制器是一种模块式、智能化的控制盘，为METASYS网络的心脏。通过多个网络控制器，即可将大楼每一个侧面的管理情况紧密的连接起来，进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息，每个NCU能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。

网络控制器具有多种统计控制功能。

网络控制器可配置手提终端检测器，该检测器完全可以代替操作站的功能，存取整个系统中所有信息和发出控制指令。

1.4直接数字控制器（DX-9100）

直接数字式控制器是Metasys系统的最前端装置，直接与大楼内有关的设施连接起来，再通过N2总线与网络控制器相连，网络控制器与中央操作站均可对其实现超越控制。

直接数字式控制器能够支持以下不同性质的监控点：

-模拟量输入（AI）

-数字量输入（DI）

-模拟量输出（AO）

-数字量输出（DO）

具有可编程控制模块及PC逻辑运算模块，除能完成各种运算及PID回路控制功能外，还具有多种统计控制功能，可同时设置时间控制程度。

控制器具有独立运作的功能，当中央操作站及网络控制器发生问题时，控制器不受影响，继续进行运作，完成原有的全部监控功能。

支持点对点通讯，可与METASYS网络进行动态数据存取。

可通过传输模块（XT）接扩展模块（XP），增加控制输入输出点容量，配置灵活，并可通过内置ED来监控这些点。

DDC的实时数据存储在配有备有电池的RAM中。

 1.5手提检测器/网络终端

手提检测器是供大楼维修人员对楼宇自控管理系统中的网络控制器及直接数字式控制器进行检查使用。通过检测器

 维修人员可以更改设定值，并可以获得各有关的数据、报警及状态。在检查的过程中不会中断或干扰各控制器间的正常动作及通讯。

网络终端（NT）能使大楼管理或维修人员直接掌握Metasys系统内的所有设备的运行情况，不管NT是与哪个NCU连接，利用NT都可以在大楼的任何地方存取全部信息。

触摸屏输入及多点显示屏，使用方便。

菜单提示及在线帮助，使用者容易掌握。

5级密码保护，网络安全有保证。

2.METASYS系统监控内容

METSYS监控系统对建筑物进行集中监控的系统主要包括：

冷冻及空调系统

供电及照明系统

给排水系统

保安及巡更系统

消防系统 升降机及扶手电梯系统

西门子APOGEE顶峰系统

APOGEE楼宇自控系统是西门子公司推出的新一代楼宇自控／系统集成平台，完整的系统由INSIGHT监控软件、DDC控制器、传感器、执行机构四大部分组成。

关于西门子APOGEE系统，简要说明如下：

1.1 中央工作站

中央工作站系统由PC主机、彩色液晶显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连。整个大厦内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，内装中／英文Insight工作软件，提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、动态显示图形，为用户提供一个非常好的、简单易学的界面。操作者无需专业软件知识，即可通过鼠标和键盘操作管理整个控制系统。

1.2 操作系统

操作系统为楼宇自控系统提供了强大的工作平台，通过系统程序操作员可以在楼宇自控系统内进行各项资料的存取及监控。

1.2.1 指令输入及菜单选择的方式

操作员除了可以通过常规的键盘进行操作外，亦可以通过“鼠标”进行操作，包括启停、更改设定点、选择菜单等各项操作。

1.2.2 图形及文字显示

操作员可以将楼宇自控系统内的每一个监控点用图形或文字方式显示出来。

1.2.3 多方面资料的显示

操作系统有能力在同一时间内以“窗口”式的方法显示多方面的资料，以便容易对不同表现进行分析，真正做到了实时和多任务。

1.2.4 密码的保护

多级别的密码将为业主及管理人员提供一个有效的保护工具。它可以管理及限制不同部门人员使用楼宇自控系统，同时防止系统被非有关人员使用，提高系统的安全性。

1.2.5 彩色动态图形显示

为使系统内的报警被更快地确定及更容易分析系统的表现，系统提供彩色动态图形显示，包括楼层的平面图及机电装置的系统示意图。

1.2.6 系统的架构及界定

所有温度及装置的控制策略及节能程序可以由用户决定，在做出界定或修正的程序时不会影响楼宇自控系统正常的运作。

1.3 Insight软件功能

Insight监控软件是以动态图形为界面，向用户提供楼宇管理和监控的集成管理软件。最多可支持25各客户端同时运行。

Insight监控软件提供了用户对APOGEE系统的三大功能：

1、监视功能：用户可以通过动态图形、趋势图等应用程序对APOGEE系统控制设备的运行状态，被控对象的控制效果进行实时和历史的监视。

2、控制功能：用户可通过控制命令，程序控制和日程表控制等应用程序控制楼宇自控设备的启停和调节。

3、管理功能：包括用户帐户管理、系统设备管理、程序上下载管理，用户还可通过系统的活动记录、报表等应用程序了解APOGEE系统自身的状态。

通过对选件的安装，还可实现远程自动拨号服务、仿真终端、支持WEB服务、支持远程通告、支持虚拟控制器等功能。

1.4 直接数字控制(DDC)

DDC是用于监视和控制系统中有关机电设备的控制器，它是一个完整的控制器，它包含软硬件，能完成独立运行，不受到网络或其他控制器故障的影响。

控制器构成主要是32位或16位微处理器和不同类型点的点终端模块，具有可脱离中央控制主机独立运行或联网运行能力。同时，当外电断电时，DDC的后备电池可保证RAM中数据在60天不丢失。简单来说，DDC具备以下功能：

(1)使用强力过程控制语言PPC进行程序编写。

(2)先进的比例积分微分暖通空调控制，闭环调节算法可使振荡最小并保持精密控制。

(3)全面的报警管理、历史数据记录和操作员的控制监视功能。

(4)为能源管理提供了内置的能源管理程序SSTO。

1.5 APOGEE系统对建筑物进行集中监控的系统主要包括：

空调机组新风机组

变配电系统

照明系统

给排水系统

冷热源系统

备用发电机系统

电梯系统

变风量系统

北京利达恒信科技发展有限公司HBS楼宇自控系统

1、系统概述： HBS楼宇自控系统是一套完全符合BACnet国际标准的楼宇自控系统，它负责完成建筑物中的暖通空调系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯等的监控管理，确保建筑物内环境的舒适和安全，同时实现高效节能要求。HBS楼宇自动化系统可根据不同用户需求灵活搭建，既适合小型单体建筑，又适合功能复杂、设备众多的大型建筑群。可广泛应用于工矿企业、商业中心、办公楼、会展中心、体育馆、医院、学校、住宅小区等各类建筑物。

2、系统特点:

通讯协议标准化：HBS楼宇自控系统采用了国际标准化协议---BACnet。 BACnet是楼宇自控行业中唯一的国际标准，具有很强的通用性。既可以使不同厂商的设备产品综合在一个系统中，又可使系统能在日后得以方便的扩展和升级。

能源管理数字化：系统精确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；

功能设计一体化：一体化的功能设计，实现了与安防、消防、通讯、办公等系统互联互通，信息共享。通讯结构简单化：采用一级网络(以太网) 作为通讯平台，各现场控制器直接挂接在以太网上，不需要专用网络通讯设备。

操作使用智能化：操作界面完全中文，虚拟现实形式，动画式运行，易学易用，操作简便。

控制调节分散化：采用无中心控制的真正分布式控制模式，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。

系统组成模块化：本系统在不增加额外费用的情况下，可以方便地在以太网的任意区段加装工作站或控制器，在不改变布线的基础上，可随意对系统进行扩展，从几十点到几万点都十分轻松。

设备维护远程化：系统软件故障可以在远程进行诊断和维护，减少维护时间、提高效率 。

总之，HBS楼宇自控系统从设计到应用的每个细节都体现了健康、节能、舒适、便捷的理念。

3、网络结构：

HBS系统基于 BACnet/IP +Ethernet高性能的结构型式，用户可以充分地利用已有的各种网络设备和资源，无论是组织一个大型的网络还是一个小型的独立系统，都能轻松而高效。

本着集中管理、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。HBS系统采用一级网络(以太网) 作为通讯平台，各现场控制器直接挂接在以太网上，全部控制器都有以太网接口，不需要现场总线网络控制器和专用网络通讯设备，实现了无中心控制的真正分布式控制模式，具有良好的互操作性，同时降低复杂程度，同时降低了设备造价。

从HBS结构示意图可知此系统是由中央操作站、楼宇控制器(DDC)等组成，中央操作站通过一级网络(以太网)直接将安装在建筑物各处的楼宇控制器(DDC) 连接起来，传感器及执行器等连接至以上各楼宇控制器(DDC)内。

4、HBS楼控系统的典型运用：

空调机组新风机组

变配电系统

照明系统

给排水系统

冷热源系统

电梯系统

变风量系统

秦皇岛海湾HW-BA5000楼宇自控系统系统介绍

概述

HW-BA5000系统是海湾公司采用国际先进技术开发的楼宇自动化控制系统产品，经过近十年的持续改进和工程实践，HW-BA5000系统成为目前国内技术最成熟、工程案例最丰富的楼控系统，是被大量的工程实践验证了的成熟、稳定、开放的系统。

HW-BA5000除了完成楼宇自动化控制系统的全部功能外，还能够通过各种软硬件手段集成消防系统、安防系统以及建筑物内其它弱电系统，它借助了建筑物内的综合布线系统能够方便的办公自动化集成。这样，HW-BA5000系统以楼宇自动化系统为基础为实现建筑物内各子系统集成提供了基础平台。

特点

包括管理平台软件、DDC控制器到前端传感器和执行器在内的完整楼控系统

采用国际主流的onworks现场总线技术，产品通过onMark认证，系统的开放性得到验证

DDC控制模块采用国际标准的软件开发模式，提供丰富的软件功能，支持图形化界面完成模块设置和联动编程，支持远程下载程序

管理软件采用B/S结构，客户端采用标准的IE浏览器，可以方便实现多用户和远程管理

提供多种网关和软件接口，内嵌各种常见弱电管理系统解决方案，是一个建筑弱电集成平台

智能建筑集成管理软件

概述

HW-BA5000系统上位机软件--智能建筑集成管理系统（iiBS），是针对智能建筑系统集成业务设计的上位机管理软件系统。与一般图形组态软件不同的是，它提供了智能建筑系统集成中各子系统及各类常用设备的设计模版和集成方案，内置了楼宇控制系统、小区智能化系统及火灾报警系统等的解决方案，能够方便的实现楼控系统、消防系统、安防系统的无缝集成。同时iiBS基于WEB方式、IE风格的客户界面也为使用者提供了熟悉和简单的操作方式，使用户能够更轻松的完成各种管理。

智能建筑集成管理系统iiBS同时是大厦弱电系统（楼宇管理系统、消防系统、安防报警、闭路监控、门禁系统、停车场系统等）集成的基础平台，系统提供了OPC、onworks、DDE等软件接口，同时提供MODBUS、232/485等硬件接口为实现楼宇自控系统功能及系统集成提供了有力工具，使系统集成工程变得更容易、更规范、更可靠。

软件架构

系统特点

为智能建筑系统集成量身订制。

完全基于互联网平台，客户端采用标准的浏览器。

提供灵活、方便的页面组态，丰富的图形表现能力和动画效果。

内嵌实时数据库，支持强大的规则和事件处理能力。

内嵌空调、变配电、照明等楼宇自控系统工程模板。

内嵌智能小区抄表、报警、消防等业务子系统解决方案。

内嵌数据服务平台，支持onWorks、CAN、232/485等数据采集。

能够支持第三方应用系统的集成。

提供方便的报表组态功能，与Exce无缝集成，动态生成报表。

支持局域网和广域网的远程故障分析与判断。

DDC控制器介绍特点

采用国际先进的主流技术—onworks总线技术。

严格按照onMark标准设计，获得国际onMark认证。

采用国际标准的DDC软件开发模式，无须现场编程，支持在线下载。

通过设备附带的PUG-IN进行配置，图形化界面，性能更稳定，操作更简单。

输入输出端口设有信号指示灯及手动操作模式，便于现场调试。

控制器设有通用输入输出端口，信号类型可以通过硬件跳线和上位机软件进行设置。

控制器通讯稳定、联网方便，可以采用灵活自由的组网方式。

产品系列丰富，即有专门为各楼控子系统设计的专用控制模块，又有大量点数灵活的通用控制模块。

楼宇自控应用实例：

1、冷冻站系统的监控

监控设备包括：冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等。

(1)根据事先排定的工作及节假日时间表，定时启停冷水机组及相关设备。完成冷却水循环泵、冷却水塔风机、冷冻水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动及冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机的顺序连锁停机。

启动顺序为：对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2~3min启动；制冷主机在确定冷却水泵、冷冻水泵开启后启动。

停止顺序为：关闭制冷主机；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵在主机关闭后延迟4-5min关闭；对应冷却水、冷冻水管路上的阀门关闭。

(2)测量冷却水供回水温度，以冷却水供水温度及冷却塔的开启台数来控制冷却塔风机的启停的数量。维持冷却水供水温度，使冷冻机能在更高效率下运行。

(3)监测冷水总供回水温度及回水流量，由冷水总供水流量和供回水温差，计算实际负荷，自动启停冷却塔、冷冻水循环泵、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀；

(4)根据膨胀水箱的液位或管道压力，自动启停自动补水泵；

(5)监测冷水总供回水压力差，调节旁通阀门开度或水泵转速，保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。在冷水机系统停止时，旁通阀自动全关；

(6)监测各水泵、冷水机、冷却塔风机的运行状态、手／自动状态、故障报警，并记录运行时间；

(7)水泵保护控制：在每台水泵的出水端管道上安装水流开关，水泵启动后，水流开关检测水流状态，如故障则自动停机；水泵运行时如发生故障，备用泵自动投入运行；

(8)中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其他的历史数据等。

2、换热站系统的监控

监控设备包括：热交换器、冷凝泵等。

(1)监测各热交换器出水温度，依据出水温度按PID调节一次热水(或蒸汽)调节阀，保证出水温度稳定在设定值范围内，温度超限时报警；

(2)监测热水循环泵的运行状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；

(3)中央站彩色动态图形显示、打印、记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其他历史数据等。

3、新风／空调机组的监控

监控设备包括：新风／空调机组。

(1)时间程序自动启／停送风机，具有任意周期的实时时间控制功能；

(2)监测送风机的运行状态、手／自动状态、故障报警、累计运行时间；

(3)防冻保护：在冬季，当温度过低时，开启热水阀，关新风门、停风机、报警提示；

(4)由风压差开关测量空气过滤器两侧压差，超过设定值时报警，提示清理滤网；

(5)风机、风门、冷水阀状态连锁程序；

①启动顺序：开水阀、开风阀、启风机、调节水阀；

②停机顺序：停风机、关风阀、关水阀；

(6)对于新风机组，测量新风温度和送风温度，并根据送风温度PID调节水阀的开度，维持送风温度为设定值；对于空调机组，测量新风温度和回风温度，并根据回风温度PID调节水阀的开度，维持回风温度为设定值；

(7)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等；

4、给排水系统的监控

监控设备包括：给排水泵、生活水池、污水池、集水坑。

(1)监测生活水泵、污水泵的运行状态，手／自动状态和故障信号，故障时报警，并累计运行时间；

(2)实现就地控制和远程控制的转换；

(3)监测生活水池液位，对超限水位报警，防止溢流，对超低液位也进行报警；

(4)根据生活水箱液位，启停生活水泵，并进行超限报警；

(5)根据污水池、集水坑液位，启停污水泵，并对超高液位进行超限报警；

(6)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等。

5、给排风系统的监控

监控设备包括：送／排风机。

(1)监测各风机的运行状态、手／自动状态；

(2)在自动状态下按时间程序自动启／停风机；

(3)监测送／排风机的故障信号，故障时报警，并累计运行时间；

(4)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等。

6、照明系统的监控

监控设备包括：正常照明、备用照明、事故照明、疏散照明、立面照明、航空障碍灯等的照明控制配电箱。。

(1)对于各照明回路，根据时间程序自动开／关各照明回路；

(2)对于各照明回路，监控各回路的开关状态、故障报警、手／自动状态；

(3)以上时间，程序可根据用户需要任意修改，可自定义节假日工作模式，降低大厦运行中的电能消耗；

(4)中央站彩色图形显示，记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其历史数据等。

7、变配电系统的监控

对变配电系统的监控主要包括对高压、低压、变压器、发电机设备的相关运行参数的监视， 由供配电设备厂商预留连接供配电系统的监测接口，通过高级接口采集下列信号：

(1)高压进线柜：三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度；

(2)所有高压开关的开关状态、故障跳闸状态；

(3)变压器温度；

(4)低压进线柜：三相电压、三相电流；

(5)所有低压进出线开关的开关状态及故障跳闸状态；

(6)低压主要配电回路电能计量；

(7)测量柴油发电机三相电压、三相电流、频率及运行或故障信号；

(8)监测变压器室、高／低压配电室、发电机房内温度。

篇9

关键词：建筑电气自动化；楼宇自动化；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

楼宇智能化系统也叫建筑设备智能化系统，能自动对建筑内部的环境安全用电设施进行监控，是智能建筑中必不可少的一个重要部分，人们的舒适生活也少不了楼宇智能化系统。其主要部分电气自动化主要负责电力系统的运行和自动控制，通过自动化控制帮助人工操作的繁琐。现在的建筑设备主要有采暖照明设备还有变压配电设备，在保证安全的条件下就可以通过电气自动化的控制，能有效的进行对能源设备的高效利用。

一、电气自动化控制在智能建筑中的应用现状

随着越来越多的人群开始涉足城市带动房地产行业的快速发展，人们对住宅的要求也越来越趋于智能化的建筑，在楼宇智能建设中，电气自动化系统成为楼宇智能化的核心内容的关键所在，智能建筑中的制冷机组系统、给排水变电设备系统、空调系统、电能系统等都是通过电气自动化系统进行全面控制的。在一些特定的场合通过设置自动化设备，保证了人们工作的方便性，也同时节约了能源提高了员工的工作效率。除此之外，声控、光控、语音识别、指纹采集技术也广泛被应用到楼宇智能化建设当中。电气自动化已经全面的与人们的生活环境相结合，运用高科技手段技术通过电脑控制为人们带去方便。

二、智能化技术在运用中的优势

（一）智能化技术具有灵活性

传统控制器的操作过多的依附人员的主观能动性，在工作中难免出现失误，而智能化技术不仅保证了工程的严谨性，也减轻了工作人员的工作量，更加便于操作，在没有专业人员指导的情况下也能够利用响应数据、信息技术和语言技术完成设计。

（二）智能化技术具有一致性

智能化技术的一致性体现在对不同类型数据的处理方面。其不仅能够输入陌生的数据形式，也能在输入之后完成预估，实现电气工程自动化的要求标准。对于控制对象产生的作用也会依据控制对象的不同而改变，及时没有做出控制动作，但是同样会产生控制效果。不过当更换了控制对象之后，预期的控制效果可能无法实现。所以设计工作要足够的严谨，加强对细节工作的把握，防止智能化控制器状态不佳对精准度的影响，一旦出现效果不佳的情况，应该严格筛查每一个工程环节，控制好误差保证控制的有效性。

（三）智能化技术可以优化其函数近似器的功能

当设计控制模型中产生不稳定的参数变化，此时应该把握好对对象进行控制的过程。智能控制器设计能够不控制对象，而人工智能控制器可以根据下降、响应时间做出改变，使自身的性能与控制对象相协调。

三、楼宇智能化中电气自动化技术应用

（一）电气接地系统

1．TN-S系统

根据TN-S系统的一此弊端，通过接入一根PE线来强化三相四线成为三相五线制的接地系统，中性线和保护接地线共同实现接地，工作中，各个线之间开工作，不会相互干扰，零线PE线平时不带电，专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关，从而保证了电气设备金属外壳上不会出现电压，在发生电流故障时通过故障电流，设备外壳带电，保护零线中有故障电流经过，形成的回路阻力小短路电流大能使保护装置迅速切断电流，起保护作用。所以TN-S接地系统具有很高的安全可靠性。在智能化楼宇系统中，单相用电设备很多，所以自带负荷重，三相负荷通常也不够平衡，TN-S系统适用于设有变电室的建筑物，但是在设置电位上互不干扰的接地系统也是比较麻烦的。

2.TN-C电气接地系统

TN-C电气接地系统。TN-C是三相四线制的电气接地系统，通过三根火线和一根保护中性线接地，其中的PNE线同时起着PE线和N线的作用，所以节省了一根导线，其中中性线与保护接地线合二为一，多用于较早的低压配电系统。当电流通过PNE线时，电流不平衡会造成外壳电压过低，在智能化楼宇系统中，每一个变配电设备的负荷较大，当缺少相应的PE线时，PEN线在无人看管的状态下中断就会造成电击和火灾危险。而且在TN-C系统中没有安装剩余电流保护器，没有屏蔽措施而检测不出电流发生故障。因此，考虑到智能化楼宇系统很容易收到电磁波磁场的干扰，应该在精密的电子设备中设有防静电，在电流交换系统中做好接地。

3．TN-C-S系统。TN-C-S系统是TN-C和TN-S两个接地系统的结合，这个系统一把应用在智能化楼宇系统的变电所供电的场所，TN-C系统用在系统进入用户之前，在进户处做重复接地，检查负荷情况，TN-S用在系统进入用户之后，中性线与保护接地线不能有任何电气连接，两个系统以保护接地线和中性线为界限，楼宇智能建筑使用TNcs系统虽然不能消除设备对地的电压但是也能大大降低因电压大小负载不平衡的影响。通过TN-S系统和TN-C系统的相互结合利用，只要接地引线，各自接线都有各自的引出点，不仅减少了外界电磁场的干扰还提高了设备的稳定性安全性也降低了能源和人员的利用率。

（二）楼宇电气自动化接地保护设计

1．防雷保护

楼宇智能化电气自动化系统应该做好防雷保护，保证电子设备和自动化系统能够有效正常工作。楼宇智能化系统是多系统综合化自动系统主要包括:自动通信系统、火灾报警系统和闭路电视系统。电子设备系统耐压等级较低，所以任何智能化系统都应该安装防雷装置形成严密系统的防雷体系构建标准防雷规则完成立体式笼形防雷体系的建立。

2．安全接地保护

安全接地保护是为了消除经静电危害的保护，主要是保证电气设备不带电金属外壳不会出现静电危害，主要是将用电设备以及金属部分和PE线连接起来，实现安全接地保护。当前，没有做安全接地保护的电气设备会产生大量静电，静电对人身安全的危害是十分严重的。如果能保证基地电阻足够小，人体流经的电流也就会很小所以进行安全接地保护十分必要。

3.直接接地保护

智能化楼宇设备主要包括计算机设备、通信设备和精密仪器，设电子设备在进行新信号处理过程中会出现微型信号变形，设备和设备之间通常是通过无线信号进行联系工作。直接接地保护是为整个系统提供一个基准电压，保证设备具有较高的准确性和稳定性。直接接地保护通常是采用大面积绝缘铜芯连接大地和供电设备而且严禁和的N线连接。

4．最优化保护

最优化保护主要是为了防止和预防电磁干扰而设定的，主要方法有:屏蔽和防静电接地，保证系统运行正常安全。主要做法是将设备外壳和PE线连接。导线和电气设备屏蔽要求PE线能够和导线屏蔽管路相互连接。室内电气设备和电线也应该保证完全和PE线相连接。此外，系统防静电干扰也是非常重要的，保证楼宇系统空间干净干燥人类的行为不会造成过多静电。

5．交流工作接地保护

交流工作接地保护主要是要保证变压器中性点接地，或者保证中性线接完全接地。系统中性线N线应该采用大截面绝缘铜芯线。楼宇智能化系统存在诸多等电位接线端子，在接线过程中接线端子应该处于密封中不能和其他接地系统混淆。

结束语

如今，随着楼宇智能化的发展，我国楼宇智能化技术体系已经逐步走向成熟，越来越多的楼宇中开始出现智能化设施来满足人们的各种需要，同时楼宇智能化的发展，也为人们的健康安全环保等方面提供保障。作为其中智能化系统的关键，楼宇自控系统的发展是不言而喻的。我们更加相信，在不久的将来，楼宇智能化发展能够更好的服务人们的生活。

参考文献：

[1]李成荫.电气自动化系统在楼宇智能化中的应用分析[J].科技资讯，2009，04:130.

篇10

关键词：智能建筑；楼宇自控；现场总线

Abstract: along with the rapid development of information technology, people of all kinds of buildings of the use function of the demand is higher and higher, with automatic control technology, the communication technology and computer network technology of building equipment automatic control system of the use of more widespread.

Key words: intelligent building; Building automation; fieldbus

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

在我国建筑业大力兴建的环境下,楼宇自动控制系统的市场需求随之越来越大,而且吸引国内外楼宇自动化系统厂商不断的提升计算机控制管理的软件,强调人性化使用接口,有条不紊使建筑物机电与消防,安防,停车管理,门禁等各种系统结合,达到更舒适的工作环境,不但能节省能源,也节省了维护管理的工作量和运行费用。

1智能建筑

智能建筑是通过对建筑物的四个基本要素：结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在联系进行最优化设计，从而提供一个投资合理的，具有高效、舒适、便利环境的建筑空间。其中结构指的是建筑环境结构，它涵盖了建筑物的结构、装饰、建材、空间划分等；系统指的是实现建筑物功能所安装运行的光机电设备系统，如空调、电梯、照明、通信、综合布线、一卡通、业务办公等智能化系统；服务是指为建筑物的使用者和管理者提供高效、优质的全方位服务，提供安全、舒适、高效、便利的生活、学习与工作环境，并降低建筑设备系统的运行维护费用；管理指的是对人、财、物、信息及智能化系统的全面管理。

2智能建筑中自动化控制技术的运用

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。

2.1 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，各种通信功能都具备。

2.2 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、便捷等方面的优势十分显著。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的成本投入。楼宇自动化系统涉及建筑的空调、通风、电力、照明、防灾、安全、给排水、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，它的设计水平和建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行归类、分析、采用最优化的控制手段,对各机电设备进行集中监控和管理，使设备始终高效、有序的状态下运行，创造安全、舒适、高效的工作环境，尽量节省能耗和日常管理费用，从而提高了智能建筑的现代化管理和服务水平。

2.3 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。通过采用办公自动化系统， 能够使内部人员方便快捷地共享信息，高效地协同工作，这种以 E-mail、文档数据库管理、复制、目录服务、群组协同工作等技术作支撑，让群体协同工作成为可能，彻底打破了早期办公自动化的“信息孤岛”，变成了“信息大陆”，实现了对人事、文档、会议等的自动化管理。从而改变了过去复杂、低效的手工办公方式，实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据。 具体来说，OA 主要实现下面七个方面的功能：内部通信平台；信息平台；实现工作流程的自动化；实现文档管理的自动化；辅助办公；信息集成；实现分布式办公。目前国内多数上规模公司都已经使用 OA 系统进行办公自动化操作，但在新开发和设计楼盘时就充分考虑办公自动化需要，有效实现信息共享、软件对接的智能建筑暂时并不多。 因此国内企业需在这方面不断加强。

2.4 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，就是用电子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。

2.5 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。 一旦出现火情，如何尽快有效地开展补救工作，就为智能建筑的防火带来了特殊的要求，因此消防自动化在智能建筑系统中就变得极其重要。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，同时启动火灾联动系统，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。

3结束语

面对新时期的市场经济的发展，我国建筑行业的技术得到了广泛的更新。 智能建筑作为新时期的建筑代表，对建筑行业的创新施工产生了巨大的影响。为作为建筑单位，必须要积极引进智能建筑新技术，这样才能创造出更多的经济效益。

参考文献

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关键词：楼宇自动化、建筑、监控

Abstract: the rapid development of information technology, makes the automation control architecture. Building automation system for automatic control technology of computer network technology and communication technology as the foundation, realize the supervisory control subsystem of distributed control centralized management and effective improve the building monitoring management functions. This paper first introduces the building automation, and then discusses the building automation systems and intelligent building relationships, at last, the paper introduces the building automation system for building the role of the monitoring system.

Keywords: building automation, building, monitoring

中图分类号：G267文献标识码：A 文章编号：

信息技术已经融入到了生活的各个领域，强有力的促进了国民经济的迅猛发展。随着人们对楼宇智能化的要求不断增强，楼宇监控的对象越趋多样化，楼宇自动化系统的应用也越来越广泛，楼宇自动化系统对建筑的监控已经成为智能楼宇一个重要的组成部分，具有重要的经济效益。

一、楼宇自动化概述

楼宇自动化系统（BAS，Building Automation System）是智能建筑的一个十分重要的组成系统，它包含了监视、控制和管理建筑物内的灯光照明、灾害预防、安全保护、广播通信等设备，是一个结构复杂的综合的系统。楼宇自动化系统根据建筑集成的特点，采用了通信与网络技术、现代控制技术、计算机技术和图形显示技术，把楼宇内部大量而分散的自动扶梯、电力照明、空调通风、灾害预防、安全保护和声频视频监控等设备实行综合自动化管理，通过各子系统的实时监视和自动控制，实现各种运行监控、安全保护以及科学管理等多种功能，提高了整个楼宇系统运行的安全可靠性。

楼宇自动化监控系统是楼宇自动化系统的一个重要组成部分，其由电子巡更子系统、电视监控子系统、家庭防盗报警子系统以及楼宇可视对讲子系统等子系统组成。楼宇自动化监控系统采用各类先进的传感器检测技术，实现进出人员的身份识别与管理；实现智能建筑灾害的自动监控与报警，提高建筑内人身和财产的安全性。目前，楼宇自动化监控系统的要求越来越高，不仅具有可靠性高、互操作性好、适应能力强、开放性好、安装、应用和维护方便等特点，还具有以下发展趋势。

(1)具备信息互通互联，交互处理的能力；

(2)各个子系统之间能交互通信，交互范围可能会超出建筑物内部；

(3)实现建筑物内各子系统的综合自动化管理；

(4)实现多种设备运行状态实时监测和统计分析的自动化完成；

(5)预留接口，能实现功能的无缝升级。

楼宇安防自动化系统设计应体现以人为本的原则，做到舒适、安全和方便。采用高科技智能化手段实现楼宇快速便捷的现代通信条件，安全舒适的居住环境，高效科学的物业管理三大功能目标。

二、楼宇自动化与智能建筑的发展

伴随着信息技术的深入发展，楼宇自动化系统发生了革命性的变化。传统形式上，建筑系统与楼宇自动化系统是分别独立的两个系统。随着企业级管理日益流行，开放系统技术以及计算机技术的发展，单一的物业管理必将会纳入企业管理之中；单一的通信协议的自动化系统将会被开放式通信协议的自动化系统取而代之，整个楼宇自动化系统内部实现完全互操作，并会进一步形成网络化的楼宇系统，最终发展为一个企业级信息系统的子系统。楼宇自动化系统所提供的建筑环境能适应信息技术的飞速发展和满足人们对建筑环境信息化智能化的需求。

智能建筑是指将楼宇自动化系统、通讯自动化系统通过结构化布线、办公自动化系统和计算机网络有效结合，便于集中统一管理，能实现安全、舒适高效和节能等特点的建筑物。智能建筑是在一般建筑的基础上，配置可实现智能化功能的若干设施，组成智能建筑系统，使建筑实现智能化服务。其拥有的最显著的特征就是它的智能化。以最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾和防盗系统、垂直交通运输、通信和办公自动化等，除可实现舒适安全的办公环境外，还具有高效、经济的优点。它采用多元信息传输、监控、管理及一体化集成等一系列高新技术，大楼的用户可以获得语音文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗 、供配电等系统均为计算机控制，实现信息资源和任务的共享，达到经济高效的目的。

三、楼宇自动化系统对建筑的监控管理

3.1 楼宇自动化系统监控管理功能

楼宇自动化监控系统典型地体现了智能楼宇集成的特点。楼宇自动化系统的主要监控管理功能包括：中央空调系统的监控管理、给排水系统的监控管理、供配电监控系统以及发电机系统等。

（1）中央空调系统的监控管理

中央空调系统的监控管理包括监视控制整个大厦的空调系统，通过冷冻水的供/回水温度和流量测量，在楼宇自动化系统的CRT上显示其自动计算出的空调系统的冷负荷结果。根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数，以达到最佳的节能效果，实现空调柜机、风机盘管、排风机、冷水机组、冷却水泵、集水器和水箱的集中监控和联锁控制。

（2）给排水系统的监控管理

给排水系统的监控管理功能包括：监控给排水系统的所有水泵的运行状态；实时监测给排水系统的设备运行时间状态、水量、压力值；当水泵出现故障时，通过联锁控制备用泵自动投入运行；监控给排水系统的各种水泵和水池的各项参数。

（3）供配电监控管理

为保证整个小区供电数据采集的一致性、控制的灵活性及负荷的高可调性，在每个单体建筑内装设电力监控系统，采用总线方式综合布线，实现控制层照明与层空调配电箱间的互投，监控整个大楼照明、空调及动力的电流模拟量及开关量状态，并对整个小区负荷进行统计、分析，达到供电可靠性及高供电等级的目标，提高整个系统的安全及可靠性。

（4）发电机与照明系统监控管理

发电机监控管理实现对主断路器状态、电压、电流频率、油箱位高低、水温等显示，并根据分析结果进行故障报警，实现断路器状态控制；照明监控系统主要是根据大厦内的使用功能，把照明区域分成不同的功能区域进行管理，如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、 室外环境照明等，根据实际功能需求，由中央监控系统控制开、 关状态。实现节能。环保的目的。

3.2楼宇自动化系统监控体系结构

楼宇自动化系统监控体系结构分为三级架构，分别为现场设备级、直接控制级和监控管理级。楼宇自动化系统监控系统可以实现对整个系统的监视、控制、调度和管理。现场设备级包括现场控制器以及监控设备等，实现楼宇自动化系统监控的直接管理，并且是直接数据来源，现场控制器是执行结构的核心，通过总线连接，将从现场监控到的信息传输到上一层进行处理；直接控制级负责监控管理级与现场设备级的数据传递以及其它相关任务，实现各子系统之间的数据共享，处理各种信息；监控管理级根据实际应用需要设计了一套界面友好、功能强大、性能可靠的用户管理软件，用户可以通过IE等浏览器来访问系统的数据，从远程查看系统的运行数据，及时了解楼宇内的信息。

楼宇自动化系统监系统采用计算机集散式控制系统，分散控制以及集中监控管理，任何一个子节点出现故障均不会影响到其他子节点的正常运行。可以实现每个子系统相对独立的控制，并且实现终端服务机上的集中管理。不同的子系统之前不是完全孤立的，可根据管理需要实现子系统之前的互通互联。

四 结束语

楼宇自动化监控系统是一门综合性很强的新兴监控技术，它囊括了计算机技术，信息与通信技术以及自动控制技术，并结合管理学知识，实现对智能建筑的监控和管理，是多学科的集成。楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟，完善。

参考文献

[1] 叶雷.变电站自动化系统通信结构及规约的研究[D].北京：华北电力大

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[2]刘瑶.浅谈楼宇智能化控制系统架构[J].中国新技术新产品,2010.

[3]吴栋,葛宝荣.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品,2012.

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【关键词】楼宇自动化系统；组成及功能；应用特点及技术优势

中图分类号：TP27文献标识码： A 文章编号：

一、引言

由于市场需求的不断扩大，楼宇自动化控制系统之软件及硬件更加完整灵活地整合控制各种管理系统，并广泛应用到小区、写字楼、工厂等各种需要自动化管理的场所，节省更多的人力与管理成本。所谓楼宇自动化系统是通过中央计算机系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来，以分层分布式控制结构来完成集中管理和分散控制的综合监控系统。楼宇自动化系统运行的目标是对建筑物内所有建筑设备进行全面有效地监控和管理，以保证建筑物内所有设备处于高效、节能和最佳运行状态。通常在楼宇自动化系统管辖下的有空调、给排水、冷热源、供配电、照明、电梯、停车库等设备。本文首先分析了楼宇自动化系统的组成及功能实现，同时也对楼宇自动化系统的应用特点及技术优势进行了较深入的探讨。

二、楼宇自动化系统的组成及功能实现

楼宇自动化系统按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统：变配电控制子系统（包括高压配电、变电、低压配电、 应急发电等）、照明控制子系统（包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明）、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统（包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等）、给排水设备控制子系统、停车库自动化子系统、消防自动化子系统（包括火灾探测器、火灾报警控制器、消防联动控制系统、消防专用电话系统等）、安保自动化子系统、公共广播与背景音乐子系统、多媒体音像子系统（包括扩声系统、 会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统）。此外,为满足不同楼宇的不同功能需求,还应结合楼宇性质设置一些特殊的子系统,例如资产定位管理系统、智能家居服务系统、一卡通系统、物业管理应用系统等,实现自动管理的个性化。在实践中,要充分实现现代楼宇自动化系统的丰富功能,应首先建立一套完整的数字控制体系,这是控制技术实现的应用基础,可通过KVM、CATS等模式实现设备与控制机房的链接,同时建立远程管理中心与本地控制台结合运行的双重管理模式,提高数控体系的可调节性。

空气调节控制系统一般由集中制冷、集中制热、新风、空调、温控等部分组成。系统根据室外气候的变化，对楼宇内各楼层、写字间的温度、湿度、新风量进行合理调节，达到办公环境的舒适。楼宇内每个写字间设有液晶调节面板，客户可根据个人感受对温度自行设定。单向新风输送避免了空气在楼宇内反复循环，适量的新风配比使楼宇内空气清新、氧气充足。系统常采用DDC控制,将装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往控制器与设定点温度比较,并控制装在回水管上的电动调节阀的动作,使回风温度保持在所需要的范围内。

变配电系统：主要是检测楼宇供配电设备工作状态及供配电质量。

电梯监控系统：对电梯、扶梯的运行状态、故障信号进行监视。

给排水系统一般包括生活给水子系统、生活排水子系统和消防给水子系统。给水子系统的控制方式已由早期的高位水箱给水方式过渡到变频水泵直接给水方式；排水子系统通过监控各集水坑高、低报警水位的方式、自动控制水泵的启停,并实现故障复位。

智能照明系统：保证建筑内各区域的照度及视觉环境。并以节能为目的对照明设备进行节能控制。可以分回路、分场景、分亮度对灯光进行控制。楼宇的智能照明管理分为两种类型，一是在满足各种环境对照度要求的前提下，根据使用要求自动调光，二是由现场控制器（DDC）按时间程序实行开关控制，以节约能源。

楼宇自动化系统的功能是调节、控制建筑内的各种设施（包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等），检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源。

三、楼宇自动化系统的应用特点及技术优势

对于当前我国楼宇自动化系统的应用情况而言,其应用特点及技术优势大致体现在以下几个方面:首先，楼宇自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型楼宇当中,各系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区，从而造成故障的产生。而以楼宇自动化系统为基础的系统集成方式，主要利用建筑综合布线系统和计算机网络技术，将智能建筑的各个子系统通过各种标准化和规范化的接口连成网络，实现了对建筑物内各子系统（包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等）实时数据与管理资料的集成，从而达到高效、持续且实时的控制目标。其次，楼宇自动化技术不仅将楼宇中的安防、消防、通风、照明等系统整合为一个大的体系,而且充分加强了其联动性能，实现了各子系统之间的优化配置和联合互动。再次，楼宇自动化系统的安全性能非常强大。无论是设备问题还是操作不当，甚至是周边环境的不利变化都有可能对整个系统的安全性造成极大的风险，而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。最后，楼宇自动化系统能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合，从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。

四、结语

综上所述，楼宇自动化系统，利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术以及与之相匹配的施工技术等，通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求，从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点，达到投资合理、适应信息社会需要的目标。

参考文献

[1]毛菊英.电气自动化技术在现代建筑中的应用探讨[J].科技创新导报,2012(03)．

[2]郭策，范然.设计智能建筑电气自动化系统的思路[J].中国新技术新产品,2012(05)

[3]卢建兵.智能建筑设备电气自动化系统设计[J].太原城市职业技术学院学报,2012(04)

[4]沈阳,李同明.浅议高层建筑电气自动化设计要点[J].科技致富向导,2012(14)．

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关键词：智能建筑 数字化 网络技术

Abstract: in recent years, the construction of the new building has all kinds of intelligent equipment in planning set at the time the whole building network design, building automation system is the core of the intelligent building, with the improvement of intelligent building, give system integration also brought more and more challenges, digital, the whole building digital part of the solution, digital has become a development.

Key words: intelligent building digital network technology

中图分类号： TU2 文献标识码：A文章编号：

一、在我国建筑业大力兴建的环境下，为了带给人们更方便更舒适的生活环境,建筑智能化市场迅速成长，而智能建筑的控制核心-楼宇自动控制系统的市场需求随之越来越大,而且吸引国内外楼宇自动化系统厂商不断的提升计算机控制管理的软件,强调人性化使用接口,有条不紊使建筑物机电与消防,安防,停车管理,门禁等各种系统结合,达到更舒适的工作环境,不但能节省能源,也节省了维护管理的工作量和运行费用。而楼宇自动化系统不论国内外都是朝集成化发展,例如:国家标准《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）对智能建筑定义为”以建筑为平台，兼备建筑自动化设备BA、办公自动化OA及通信网络系统CA，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。 楼宇自控系统为基础的系统集成方式,主要透过建筑综合布线系统和计算机网络技术，将智能建筑的各个主要子系统采用各种开放式结构、协议和接口都标准化和规范化。集成的方式主要包括:（1）硬件网络系统集成智能建筑的系统集成结构大多采用二层网络形式，上层为以太网络，下层采用RS485、LonWorks等速率较低的标准工控总线方式集成串联各种硬设备。集成模式还可通过开发与第三方系统的网络接口（网关或网络控制器），将各种系统资料集成到网络主干上，实现集成目的。

（2）信息系统集成各楼宇自动控制系统的厂家基本都依照以上的集成原理进行系统集成，而且自行开发系统集成的管理软件。楼宇自动控制系统的厂家所开发的系统集成管理软件，透过已经架设好的网络架构系统集成,连接所有与之相关的对象，将信息综合地相互作用，以实现整体的目标。可采用OPC技术和ODBC技术实现智能建筑的系统集成。

（3）远程系统集成数字化建筑的最新的集成技术是将信息集成建立在建筑物在内部网Intranet的基础上再通过Web服务器和浏览器在整个网络上的信息交换、综合与共享，因此可以远程取得资料,或发出连动,可将各大型建筑群统一在同一平台做出实时且有效的的监控管理。

（4）实时数据与管理资料的集成智能建筑中包括多个子系统，涉及实时控制和分时管理两个不同的信息处理领域。现场资料的收集与记录成为重要的系统集成对象,此必须透过现场资料收集器(例:DDC)来完成各个子系统集成连结成一个完整的大系统,实现对建筑物消防、保安、电梯控制、灯光控制、停车、周界防护、门禁等诸多子系统实时数据的集成，并完成各子系统之间的联动控制。

二、随着人们生活水平的提高和人工成本的提高，大楼的智能化功能也越来越多，比如酒店、医院、办公大楼、高层住宅小区往往有数个智能控制系统，这么多的系统如何集成，如何才能避免资源浪费，如何才能降低造价，如何才能真正的信息共享，只有大力发展数字化才能有效的解决上述问题。

楼宇自动化发展数字化

最近几年，新楼宇的兴建已经将各种各样的智能设备于规划之初就已设计整体楼宇网络数字化,整体的楼宇数字化概念已不是一个空谈,经楼宇自动控制厂商的不断研发更新,已经出现在建筑当中。这些厂商不但提供智能设备、楼宇自控子系统如门禁、闭路电视、电梯、空调暖通、安防、周界报警和消防等智能产品,也因为建筑业主集成度的要求越来越高,用以净化环境,陶冶情趣的数字化景观系统自动控制也加入楼宇自动控制的一环。虽然这许许多多的智能产品正在导致楼宇子系统的逐渐更新，但真正的整体的楼宇数字化系统仍然少见。而评估楼宇数字化除了从系统集成来看,也可从监控软件的友善操作、子系统集成度来看外,亦可从远程监控及被控设备的智能程度来评估数字化的程度(1) 监控软件数字化监控软件数字化指针,可从软件设计的友善操作程度及系统集成的灵活程度评估楼宇自动控制已经数字符化的程度。在软件设计的友善操作程度,许多厂商开发图像式的操作接口,使系统操作更方便更简便了,例如JINCHTECH的BA智能化图形控制系统(即MACS)采用友善的人机接口整合了完整监控软件,以电子地图,动态图标等各种图像式操作取代文字式的操作方式,应用包括有大楼监控系统、空调控制系统、门禁防盗系统、停车管制系统、影像监控系统、电力管制系统及其它系统,也可应用在各种楼宇的智能办公、大楼监控、智能通讯传输、智能消防、智能安保、门禁考勤、远程监控等。在系统集成的灵活程度方面,MACS则采用前端资料收集器设置和修改控制程序,以分布式管理方式支持多个管理端,各管理端亦可以权限安全管理设定控制各个不同的子系统,透过各管理端控制各系统间的联动,联动的设计则可自行编辑事件联动的条件让系统自动执行联动不需要人工操作,并且可设定定时条件自动执行固定时间的联动事件。

(2)远程监控数字化基于网际网络的楼宇设备远程监控方式采用Internet来实现信息交互、综合与共享，真正做到局域和远程信息的实时监控，除了资料资源的综合共享也发展各式影像远程监控，将全局事件快速的处理和一体化作业。将传统的楼宇自动系统延伸到网际网络上，管理监控人员即可在千里之外也可以完成他的职责。因此远程监控数字化在楼宇自动化的发展中是当前必备的功能之一,不但可以完成监控职责，而且更增添了更多的便利性，例如采用MACS的物业管理人员可以通过网际网络可以持续了解楼宇的运转情况、可控制电力灯光设备、远程影像可实时了解安保状况，立即采取措施避免事故发生，更可达到节能节约减少运行管理费用。因此远程监控数字化代表着楼宇自动化的发展方向。

(3)被控设备数字化

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目前，大部分楼宇自动化系统与原始的灯控系统、空调系统、监控系统、通讯系统和安全消防系统等都是自成体系、独立运行。期待未来的智能化的建筑物中，这几类弱电系统会形成高度集成。随着超高速宽带以及光纤技术的大力实施，甚至要实现楼宇相关多个子系统的IP化建设，在同一平台上进行操作、控制和管理，如此就可以节省大量的重复设计布线和安装成本。带动智能建筑分析学科发展。随着云计算和大数据的兴起，无疑会带动楼宇自动化系统参与建筑物内故障检测和诊断、能耗评估和优化等智能建筑分析学科的发展和应用，对于安全居住和节能减排意义重大。

二、制约楼宇自动化快速发展的因素

纵观二十多年楼宇自动化在我国的发展历程，尚有许多制约因素致使这个行业仍然处于快速上升期前的准备阶段。1.缺乏强制性推广法规。对于建设绿色建筑，中央和地方政府已经颁发了很多指导性的推广意见，但缺乏硬性推广的强制性。我国目前的房地产市场往往是投资建设方与最终使用者分离，导致投资者在设计初期为降低成本，而省略了自动化系统的投入，或者在半自愿的心态下，对必要的系统予以简化，致使落成的建筑物中没有自动化系统或有的系统不能发挥到最大效用。2.重硬件、轻软件，重前期、轻后期。在以往的智能建筑建设中，投资者一直都有重硬件投入、轻软件设计，重前期购置、轻后期服务的习惯，用在硬件的设计、制造和安装等前期费用高，而忽视了后期运营过程的软件更新升级和设备的维护服务和技术支持，直接影响到最终用户的使用体验。3.日常操作人员素质不高。系统建成交付使用后，负责日常操作和管理的物业人员，没有具备操作维护的专业知识和基本技能，即使有过类似经验的电工或钳工也要经过严格的技术培训才可上岗，而对于操作者和维护者的培训异常缺乏，不能有效运作相对复杂的楼宇自动化系统，一旦系统出现故障，不能得到及时排除，造成客户不满意。

三、促进楼宇自动化良性发展的对策