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智能建筑与楼宇自动化范文1
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0009-02
智能建筑系统是由计算机网络将各个不同的独立系统综合在一起的大系统，也就是说，计算机技术、通信技术、网络技术实现了楼宇内的各个物理设备的有机统一，可以高速地传输楼宇内的语音、图像、数据、视频数据。而楼宇自动化系统是整个建筑物的核心子系统，计算机技术、通信技术、网络技术也主要应用于这一子系统中。计算机技术、通信技术、网络技术在楼宇自动化系统中的应用，使其可以监控建筑物内的能源使用、交通、安全设施以及环境状况，给人提供一个安全可靠、节约能源、舒适宜人的生活和工作环境。
1 楼宇自动化系统的定义
楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。楼宇自动化系统通过最优化的控制手段分析、处理各种机电设备的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。
2 楼宇自动化系统的组成、基本功能和原理
2.1 楼宇自动化系统的组成
建筑设备自动化系统即楼宇自动化系统一般由暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统组成。楼宇自动化系统更够给客户提供一个安全、舒适、高效的生活和工作环境，并能保证建筑大系统经济的运行和智能化管理。广义的楼宇自动化系统应包括保安自动化和消防自动化，由于保安自动化与消防自动化是相对独立的，所以可以考虑独立设置保安与消防自动化子系统，但同时也要建立楼宇自动化系统监控中心与之的通信联系，以便发生灾情时，转移操作权，实现一体化的协调控制。
2.2 楼宇自动化系统的基本功能
楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：①对各种机电设备的运行状态进行监视控制，控制其起或停；②自动检测并显示各种机电设备的运行参数、变化趋势、历史数据，供管理者查询或打印；③外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；④自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；⑤协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；⑥自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；⑦对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。
2.3 楼宇自动化控制系统的原理
楼宇自动化控制系统采用了以现代控制理论为基础的集散型计算机控制系统，它也叫分布式控制系统，英文名为Distributed control systems，简称DCS。微型计算机控制装置分布在现场被空设备处，具有对被控设备进行实时的检测和控制的功能，分布式控制系统利用了微型计算机的这一功能，因此表现出“集中管理分散控制”的特征，克服了具有危险性高度集中的计算机集中控制的不足，此外，还克服了常规仪表控制功能单一的缺陷性。为了延长设备的使用寿命、提高设备的利用率、降低能源消耗，就要系统地管理有关联的设备，发挥设备的整体优势和潜力。基于这一点考虑，在中央控制的中央管理计算机上相应的安装了管理软件，从而减轻维护人员的劳动强度，降低所需的工时数量。另外，中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、软件管理和强大的数字通信功能，可以完成显示、打印、报警、优化控制等任务，克服了常规仪表控制下的人机联系困难的缺点，从而实现对机电设备的统一管理，使得设备始终处于最佳的运行状态，降低了设备运行成本。
3 我国楼宇自动化系统的应用现状与前景
3.1 我国楼宇自动化系统的应用现状
从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，一些偏远地区，甚至还没有实现楼宇自动化系统的接通。主要表现在以下几个方面。
1）市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌，我国的智能建筑楼控系统产品开发较少，没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外，我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够，缺乏内涵。
2）随着经济的发展和技术的进步，我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次，即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。
我国公共建筑的发展水平分为三个阶段，第一阶段也是最低的层次是在建筑中接通楼宇自控系统，使建筑内的设备管理系统正常的运行，从而满足人们对建筑物安全、舒适的功能性需求。第二阶段要引进国外先进技术，优化楼宇自动化控制系统的性能，使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。第三阶段加大对楼宇自动化系统技术的科研投入，通过各领域科研人员的技术攻关，使智能建筑楼控系统产品国产化，拥有自主知识产权，达到占领国内市场的最终目的。
3）控制性能没有得到完全优化。相关数据显示，我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%，且阀门极易反复振荡。阀门反复振荡不仅会增加流体的阻力，增加能耗，而且会造成执行机构与阀门的磨损，增加了设备维护的成本。
4）传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以，传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。
5）检测手段不足。①在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。对用户的用气采用普通的表具；对用油没有计量表，只是靠每年的进油量来计算；②没有智能检测仪表对楼层空调的能耗情况进行计量，采用精度不足的酒精温度计测量空调供回水的温度，因此，无法准确计量水系统的能耗；③楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；④一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。
6）缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。每台锅炉都有一个运行的最佳效率区，锅炉在这种最佳效率区运行时，其产生的热效率会达到最高。而在低负荷区运行时，锅炉内的温度降低，虽然燃料的使用量有所减少，但燃烧工况较差，不完全燃烧也会增大，降低了燃烧效率。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。
3.2 我国楼宇自动化系统的发展前景
现今我国95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不适合我国低碳社会的发展要求，建筑领域的节能减排势在必行。另外，21世纪智能建筑高新技术不断发展，信息网络技术、无线局域网技术、智能卡技术、可视化技术、控制网络技术、家庭智能化技术、流动办公技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等都将会被广泛地应用于智能建筑领域内。以上这些都给楼宇自动化系统带来了良好的发展机遇，楼宇自动化的内涵也必将随着技术的发展而不断变化，可以说，智能建筑中的楼宇自动化系统技术应用前景广阔。
4 结论
我国楼宇自动化系统满足了人们的建筑安全、舒适的需求，但在节能方面还有待于完善，在开发中国自己的智能化系统产品还有所欠缺。要想改善我国楼宇自动化系统必须紧跟国际主流技术，加大科研投入，研发具有自主知识产品的智能化系统产品，优化我国楼宇自动化系统，摆脱受制于外的局面，促进我国智能建筑的可持续发展。
参考文献
[1]徐岩.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统[J].智能建筑电气技术，2010（6）.
[2]陈火根，杜立贤.智能建筑中的楼宇自动化控制系统[J].能源工程，2011（6）.
[3]赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].科技广场，2012（7）.
智能建筑与楼宇自动化范文2
关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制系统的研究与分析
伴随着我国经济的快速发展，社会的进步，我国也加强了对建筑业的支持力度。智能建筑的核心是楼宇自动化。随着楼宇自动化的快速发展使得楼宇自动化的市场需求也不断扩大。楼宇自动化将计算机技术，网络技术，通信技术相结合，应用于自动化的控制系统中，节省了更多的管理成本和人力成本。本文将进一步对楼宇自动化的定义原理，应用和发展进行阐述。
1自动化控制系统的定义和原理，组成和功能
1.1楼宇自动化控制系统的定义和组成
楼宇自动化是智能建筑的核心部分，随着近年来智能建筑的蓬勃发展，楼宇自动化的市场需求也在不断扩大。楼宇自动化控制系统是将计算机技术，通信技术，信息技术，网络技术进行整合的一种控制系统。为了能够为人类节约更多的人力和管理成本，节约能源，给人们提供一个安全可靠，舒适安静并且高效的生活环境和工作环境静，楼宇自动化控制系统通过对控制手段进行综合的分析，对各种处理机电设备的信息进行了优化。楼宇自动化控制系统由安全系统，照明系统，排水系统，配电系统等子系统构成的。楼宇自动化控制系统通过对控制手段以及处理各种机电设备的优化处理，从而实现了对各个控制系统中的设备的集中管理和控制的目的。
1.2楼宇自动化控制系统的原理和功能
楼宇自动化控制系统又称为分布式控制系统，简称为DCS。楼宇控制系统采用的是集散型的计算机控制系统。集散型计算机控制系统是以现代控制理论为理论基础的。楼宇自动化控制系统通过利用微型计算机的能够对监控设备进行实时有效的控制的功能，有效的避免了集中的计算机控制中所出现的问题。除此之外，自动化控制系统系统的管理有关的设备，充分发挥了设备的整体优势和发展潜力，并且也延长了设备电池的使用寿命，降低能源的消耗，节约了人力成本和管理成本。楼宇自动化控制系统主要是通过实现对智能建筑系统的综合分析与利用，来实现自身控制系统的最优化。
2楼宇自动化控制系统的子系统
2.1照明系统
在智能建筑系统中，电能是最重要的部分，并且照明系统是非常消耗电能的系统。由此可见，照明系统在智能建筑系统中的节能系统中发挥着不可替代的作用。照明系统的良好的协调能力和运行进度是智能建筑的优势的集中体现。
2.2消防系统
消防系统是保证建筑中的人的生命财产安全的系统，它在智能建筑系统中占有重要地位，并且对楼宇自动化控制系统的管理起着非常重要的作用。消防系统有它自己固定的运行模式。它无论是在事前还是事中，都对灾害做出了有效及时的应对方案。
2.3配电系统
在楼宇自动化控制系统中电能是一切系统正常运行和工作的保证和基础，如果电能运行过程中电能出现了问题，那么其它系统是无法完成工作的。楼宇自动化控制系统中的配电系统充分利用了计算机技术，对供电设备进行监控，停电后会自动开启应急电源，保证所有用电设备在停电时也能够正常运行。
3楼宇自动化控制系统的集成化发展
3.1信息系统的集成化
随着近年来我国对智能建筑的重视程度的不断提高，我国的有关专家也与各个国家的相关专家进行了学术上的研究和探讨，我国也吸收了很多国外的先进技术和理念，然而楼宇自动化向集成化方向发展是国际上楼宇自动化发展的总体趋势。楼宇自动化的出现，它的目的是能够为人们提供一个安全，舒适，高效的生活与工作环境。楼宇自动化控制系统的管理者对信息进行综合的整合和利用，通过信息网络的集成将相关的设备都连接起来，以实现最终的目标。
3.2数据与管理资料的集成化
在楼宇自动化控制系统中，实时准确的数据，完整的资料，是确保系统进行集成的重要依据。智能建筑包括实时控制和管理。并且它包括很多子系统，如果不能获得实时的数据，就没有办法对各个子系统进行有效的联结，因此就没有办法形成一个完整的大系统。
3.3监控软件的数字集成化
当今世界是数字化的世界，数字化能够体现控制系统的精准程度和灵活程度。在楼宇自动化控制系统中，监控软件的数字化，可以实现对系统集成化程度进行数字化的评估。监控软件的数字化，有效的实现了设备系统的整合。不仅如此，软件数字化采用分布式管理，各管理端口可以根据自己的模式来设定和控制各个子系统，从而实现各个子系统之间的有效连接，进而促进整个大系统的运行。
4楼宇自动化控制系统的发展情况与未来前景
近年来随着经济的高速发展，智能建筑的重要作用也日益突出，智能建筑中的楼宇自动化的市场需求也在不断扩大。然而到目前为止，我国现阶段的楼宇自动化水平还有待提高，与国际上的应用程度相比，我国的应用水平还是相对落后的。虽然我国已经开始了楼宇自动化控制系统的应用，但在应用的过程中，还是存在着很多阻碍，并且有很多问题有待解决。首先，我国的建筑行业虽然开发了自己的智能建筑的产品，但是产品的水平并没有真正的适应人们的需要，并没有在真正意义上认识到楼宇自动化控制系统应用的层次。并且由于我国的智能建筑的发展水平相对落后，造成我国国内建筑市场的产品大多是外国品牌，国内市场被国外产品所占领，这足以充分说明我国对自动化控制系统的控制和研究还不够深入，缺乏水平和质量上的保证，没有赢得人们的信赖。其次，在我国能源缺乏是一个重要的问题。然而在这种能源短缺的社会环境下，资源的浪费，环境的污染仍然是一项重要的课题。虽然楼宇自动化控制系统中明确规定了节约能源，有效管理的理念，但在实际运行过程中，节约能源并没有真正的得到落实。在节约能源方面，我们还是存在缺少管理部门的监管，管理人员的管理力度不够的问题。此外，国内的楼宇自动化控制系统的控制性能并没有达到最优。现阶段，国内的楼宇自动化控制系统的控制性能无论是从控制水平还是从控制程度上来看都与国际水平有很大差距。控制水平不够，不仅会增加能源消耗，也会提高管理成本。随着近年来我国经济社会的高速发展，对建筑业的发展水平也有了新的要求。当今社会，节能减排将会是一个永恒的主题，然而建筑业也是能源消耗很高的行业。虽然智能建筑在发展过程中遇到了很多问题和阻碍，但现如今经济的高速发展，信息网络的不断不发达，科学技术的进步，这都为楼宇自动化控制系统的发展提供了有力的支持和保障。我相信，楼宇自动化控制系统将会有非常开阔的前景。
5总结
智能建筑的核心就是楼宇自动化控制系统。随着我国经济社会的不断发展，人们的需求也在不断改变。楼宇自动化控制系统在一定程度上为人们提供了一个安全高效，安静舒适的生活与工作环境。然而在楼宇自动化控制系统的应用过程中，由于地区的发展水平不同等各种原因出现了很多问题，我们还有很多需要改进的地方，在今后的工作中我国要加大支持力度，鼓励科研的发展，促进我国建筑业的进一步发展。
参考文献：
[1]赵炜.浅谈智能建筑中的楼宇自动化系统技术[J].技术广场，2012（7）.
智能建筑与楼宇自动化范文3
关键词：智能建筑；楼宇；自动化系统；理论
建筑设备自动化系统（简称BAS），是智能建筑的一部分，能对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等发挥作用，可以提供安全可靠、节约能源、舒适宜人的工作或居住环境。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。它的基本功能有：（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。
一、楼宇自动化控制系统的原理
楼控系统采用的是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（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。
二、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，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。
第一、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。
第二、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。
第三、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。
三、现场总线技术的应用——分布式控制系统的进一步分散化
第一、现场总线概况 现场总线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。
第二、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Lon Works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BAC net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Lon Works现场总线使用Lon Talk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BAC net和Lon Mark两项标准互相补充，互为依托，构成一个完全分散的、真正开放的建筑设备自动化系统。
楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介
四、楼宇设备自动化系统的四代产品
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LON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Lon Works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（LON）。
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。网络集成系统结构图如图7所示。
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。
总之，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]许健.计算机模拟及其应用和发展[M].青海师范大学学报（自然科学版）.2002年01期.
智能建筑与楼宇自动化范文4
【关键词】 智能建筑;楼宇自动化系统;楼宇自动化;BAS
一、智能建筑概述
智能建筑一词首次出现1984年1月美国联合科技集团UTBS于康乃狄克州所设计与兴建的“都市办公大楼”,该大楼用最先进的技术来控制电力,照明,空调,放火,防盗,运输设备,通信和办公自动化,除了有舒适,安全的办公条件外,并具有高效,经济的特点,这是世界上公认的第一座”智能建筑”。智能建筑从整个技术角度来看,它是计算机技术,控制技术,通信技术,微电子技术,建筑技术和其他很多先进技术相结合的产物,几乎融合了信息社会中人类所有智慧。智能建筑的固有特征是:建筑物管理服务自动化,办公资源自动化,信息通信自动化。智能建筑的服务综合为几个子系统,这些子系统的资源共享成为整个系统的资源互补,这样能有效地构成一个综合系统来满足建筑物的各种复杂要求。“智能建筑”提供一个优越的生活环境和高效的工作环境,且具有舒适性,高效性,方便性,适应性,安全性和可靠性的特征。
二、楼宇自楼宇自动化系统简介
楼宇自动化系统(BAS)又称建筑设备自动化系统,是智能建筑不可缺少的一部分,主要是用以对建筑物内的中央空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以及电梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统,一般为集散结构,即分散控制、集中管理。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分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统,作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分,担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制,保证所有设备的正常运行,并达到最佳状态。
楼宇自动化的主导思想是用一个可以控制楼宇中各种设备正常运行的控制中心代替人工思考和操作,帮助人么实现自动监视并控制机械设备,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,及时处理各种意外突发事件,实现对大楼内各种机械的统一管理、协调控制、能源管理及包括设备档案在内的设备管理。楼宇自动化控制系统采用基于现代控制理论的集散型计算机控制系统,就是我们常说的分布式控制系统(DCS),把分布在现场被控制处的微型计算机控制装置(DDC)采集到的实时数据和控制任务与采集总线网的以太拓扑传输网络以及核心设备――中央处理器有机地结合到了一起,使它们在一个整体层面上有条不紊地相互协作。
三、楼宇自动化系统的组成
作为建筑智能化系统最主要的子系统和核心组成部门――楼宇自动化系统,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。BAS的组成内容相当广泛,可分为狭义和广义两种,狭义的BAS主要包括空调子系统、冷水机组子系统、供热子系统、给水排水子系统、供配电子系统、自发电机组子系统、电梯子系统、照明子系统、环境保护子系统、停车场管理与门禁子系统等。所谓的广义的BAS应该还包括火灾自动检测与报警系统(FAS)和安全防范系统(SAS)两部分。
四、楼宇自动化系统的功能
BAS相比普通建筑拥有一些较好的功能,主要表现在以下几个方面:(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停,制定系统的管理、调度、操作和控制的策略;(2)自动检测、显示、存取各种机电设备的有关数据与控制的参数;(3)管理、调度、监视与控制系统的运行,使之处于最佳状态;(4)显示系统运行的数据、图象和曲线;(5)打印各类报表;(6)进行系统运行的历史记录及趋势分析,检测并及时处理各种意外、突发事件;(7)统计设备的运行时间、进行设备维护、保养管理等;(8)进行水、电、气等的计量收费,实现能源管理自动化。
BAS同样也存在一些社会效益,主要表现在以下几个方面:(1)优化工作、生活环境,提高工作效率及舒适性能;(2)降低能源(电、冷、热、水、煤气、燃油、蒸汽等)消耗及运行费用;(3)大楼内全部机电设备的运行操作、安全报警维修监视集中在中央进行,达到科学管理及节省劳力的目的;(4)提高大楼防灾、防火、防盗、防事故能力;(5)先进的保安监视、巡视及出入口传感器鉴别设备,提高了大楼保安功能。
五、楼宇自动化系统具有的优点
1.提高大楼的管理水平,降低工作人员的劳动量。现代化的大楼,设备众多,且散落于大楼的各个角落,大楼的设备管理相当困难,有些设备如吊装于吊顶内部的新风机组,其送风温度靠人根本无法调节,BAS则可很容易地解决这些问题,使大楼的设备管理维持在一个较高水平; 现代化大楼里的众多设备,依靠人力维持日常检修,劳动量巨大,需要相当多的工作人员,BAS系统则能自动诊断设备是否发生故障,因而只需少量工作人员即可维护设备管理。
2.节约能源。采用了BAS后,对于设备的管理可以根据预先编排的时间程序(如办公时间、节假日时间、昼夜时间等)对电力、照明、空调等设备进化最优化的节能控制,关闭不需要运行的设备,可以节约大量能耗。
3.节省管理费用。采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相应的管理费用,如人员工资、福利、住房、办公环境、费用等均可节省。
4.延长设备使用寿命。通过BAS管理的设备,可以完全依照设备的性能来进行控制,不会出现误动作导致设备损坏,也不会有长时间超负荷运转等对设备有损伤的现象发生,使设备能在最优状态长期稳定运行。
5.提高管理可靠性。采用BAS,可以提高管理系统的可靠性,不会出现由于人工管理的疏忽疲劳、判断失误的出现,这些问题往往会给业主带来无法估量的经济损失。
6.规范管理制度。BAS本身可以依据管理惯例对设备进行自动控制,它具有自动分析人员管理指令的能力,使得一些不规范的管理规范化。
六、国内楼宇自动化发展现状
在智能楼宇较发达国家和地区,较早就在普通高校与职业教育院校成立了培养楼宇自动化人才的相关专业,如英国、香港、台湾已经形成从职高、高职专科、本科、硕士直至博士完整的人才培养体系。英国、香港还有专门对应的屋宇装备工程师协会,建立起高等职业教育与职业资格认证之间的互通桥梁。国内智能建筑的迅速发展对专门从事楼宇智能化相关技术工作的专业技术人才的迫切需求,引起很多高校的高度关注。普通高校自2000年以来,主要基于“建筑环境与设备工程”或“电气工程及自动化”或“建筑电气工程”等本科学科专业,开设“楼宇智能化”专业方向,探索培养楼宇智能化工程技术专业人才的课程方案。但受普通本科学科专业范畴限制,仅以专业方向来培养跨多学科新技术应用的“楼宇自动化”专门人才,不能满足行业对楼宇自动化关键技术研究与开发人才的需求。目前国内楼宇自动化从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、广州、深圳、天津、重庆、杭州、宁波、大连等大中城市,仍缺口达40万,特别是楼宇自动化系统设备运行维护人才、楼宇自动化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。
七、楼宇自动化系统的发展趋势
实现楼宇建设与电气技术更加精密的结合是今后楼宇建设发展的必然趋势。楼宇自动化控技术在我国正处于一个快速发展的阶段,随着人们对于优质生活的不断追求以及科学技术的不断更新,一些更加先进的电气自动化技术将被应用到这一领域。
参考文献
[1]王再英,韩养社,高虎贤.《楼宇自动化系统原理与应用》.电子工业出版社
智能建筑与楼宇自动化范文5
智能建筑自动化系统建设的方法：
1楼宇自动化系统的建设方法
楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统，是一种分布式控制系统，其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下，保证接口的标准化，集成的方法主要有以下几种：一是完成硬件网络的集成，楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式，第一层为以太网络，第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线，来完成对各种硬件设备的串连，同时，这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口，从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。二是完成信息系统的集成，通过采用ODBC技术等，实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成，也就是能够透过硬件网络集成的架构，实现各设备之间的连接，从而实现把各种信息综合地结合起来，实现信息的整体获取、利用和分析。
2通信自动化系统的建设方法
通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统，该系统的建设需要主要以下两点：首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知，智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本，大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网，主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网，并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术，在建筑物内构建虚拟局域网，这样，每个虚拟局域网具有相对的独立性，其物理位置不会影响逻辑子网，同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时，一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。
智能建筑与楼宇自动化范文6
关键词：智能建筑；楼宇自动化；中央监控；集散控制；开放式集散；网络集成
一、关于智能建筑
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。”
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（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。
三、楼宇自动化系统的作用、组成与基本功能：
楼宇自动化系统（BAS）作用是对整个建筑的所有公用机电设备，包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运成本。
建筑设备自动化系统组成通常包括暖通空调、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、执行器的输入输出模块，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。
