楼宇智能自控系统

楼宇自控系统

楼宇自控系统（BAS）是智能楼宇中的一个集成子系统，主要功能是实施对大楼内实时监控系统的集成监控、联动和管理。那到底什么是楼宇自控系统呢？

1、什么是楼宇自控系统？

楼宇自控系统是楼宇自动化系统（BAS）的简称，是智能建筑中不可缺少的重要组成部分之一，它的特征是“集中管理分散控制”，主要是对整个楼宇建筑的所有公用机电设备，包括中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统等，进行优化及自动化控制管理，从而降低设备故障率，减少维护及营运的成本。楼宇自控最终目标是为了给建筑使用者提供一个更高效、安全、快捷、舒适、经济的生活环境。

2、楼宇自控系统的作用

实时监控，避免事故

通过计算机系统实时监控机电设备和大楼环境，随时监测到人工无法及时发现的隐患，弥补人力之不足，避免重大损失。

满足舒适度要求

自动进行室内恒温、恒湿控制，保证有合适的温湿度，给员工和客户提供一个舒适的环境；自动输送新风，保证有清新的空气，减少办公室综合症；人性化的智能照明控制，让工作更加方便。

科学管理，降低成本

通过BAS对大厦内机电设备的自动化监控和有效的管理，可以用最少的能耗来维持设备的正常工作，节约能源。

通过对设备的定时管理，延长设备使用寿命，节省设备维护费用。

BAS系统极大的方便了设备的操作与维修，大大提高维护人员的工作效率，减少企业人力成本。

3、楼宇自控系统的组成部分

供热、通风及空调系统为建筑物内提供了一个舒适的环境，是BAS中的一个重要子系统。系统为建筑物内的机电设备（如：冷却塔、冷水机组、空气处理机、气控设备等）提供一个最优化的控制。其基本控制功能包括：设备控制、循环控制、最佳起

/停控制、数学功能、逻辑功能、趋势运行记录、报警管理等。

给排水系统主要是对于饮用水的提供，以及对于污水的排放。

供配电系统是通过BAS的管理中心提供对于建筑物内的高低配电房及所有变配电设备的监视报警和管理及程序控制，提供对于重要电气设备的控制程序、时间程序和相应的联动程序。

照明系统主要是对照明实施监控，更好地节约能源。利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制。

电梯控制系统是通过BAS系统对于建筑物内的多台电梯，实行集中的控制和管理程序，同时配合BAS系统的部分子系统，执行联动程序。

4、楼宇自控系统的常用设备

中央控制室（数据中心）

包括中央处理机（一台微型计算机、存储器、磁带机和接口装置）、外围设备（显示终端、键盘、打印机）和不间断电源三部分。

传感器及执行调节机构

传感器是指装设在各监视现场和各种敏感元件、变送器、触点和限位开关、用来检测现场设备的各种参数（如温度、湿度、压差、液位等），并发出信号送到调节控制器（分站、数据中心等），如铂电阻温度检测器、复合湿度检测器、风道静压变送器、差压变送器；

执行调节机构是指装设在各监控现场接受分站调节控制器的输出指令信号，并调节控制现场运行设备的机构，如电动阀、电磁阀、调节阀等，包括执行机构（如电动阀上的电机）和调节机构（电动阀的阀门）

分站控制器

分站控制器是以微处理机为基础的可编程直接数字控制器（DDC），它接收传感器输出的信号，进行数字运算，逻辑分析判断处理后自动输出控制信号，动作执行调节机构。分站控制器是整个控制系统的核心，采用直接数字控制器（DDC）它具有AI、AO、DI、DO四种输入/输出接口。方便灵活地与现场的传感器、执行调节机构直接相连接，对各种物理量进行测量，以及实现对被控系统的调节与控制。

数据传输线路

数据传输线路是联系系统各部分的纽带，从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接（放射式），数据中心与各分站通过总线型或环形网络结构进行组网，各分站直接用一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站之间，分站与中央站之间的通信。

安防系统的五大系统为视频监控系统、入侵报警系统、对讲系统、出入口管理系统以及周界报警系统，其中视频监控系统为其中的重中之

重，各类出入口以及通道的直观监视都依赖于视频监控系统。

那么监控系统是怎么组成的，以及架构又是怎么样的？

楼宇自控系统由以下部分组成：

(1)建筑设备运行管理的监控，包括：暖通空调系统的监控(HVAC);排水系统监控;送排风系统监控;供配电与照明系统监控;电梯运行状况的监控;冷热源系统的监控。

(2)火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制。

(3)公共安全技术防范，包括：视频监控系统;防盗报警系统;出入口控制及门禁系统;安保人员巡查系统;汽车库综合管理系统;各类重要仓库防范设施;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xi，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。

1、管理目的

自动控制、监视、测量是建筑设备管理的三大要素，其目的是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗、负荷的变动等。尤其在使用电子计算机之后既可大力节省人力，又可节省能源，一般认为可节约能源25%。

根据日本电气学会技术报告：使用电子计算机管理系统的效果与不使用的效果相比，维修保养人员可减少约30%。这里讲的节能是在必要能源的zui高利用率上所采用的节能方法。此运转控制所采用的方法主要有：机械的有效运转;变更室内温湿度的条件;控制照度;把设备运转时间控制在最小限度;减少室外空气的取人量等。在一幢大楼内电气的消耗率占整个能源消耗的70%~90%，所以节能首先应从电气方面着手，降低电能的消耗。

2、管理对象

建筑设备的管理对象主要是电气设备、空调设备、卫生设备。

(l) 电气设备：管理电气设备主要监视机械的动作状态、测量点及保护装置。管理的主要对象是对各配电系统的断路器、变压器、接触器、保险丝，电容器等的状态监视。测量主要是对电力系统的电流、电压、有功功率、无功功率和功率因数的测量。

(2) 空调设备：管理空调设备要监视冷冻机、空调器、水泵等的状态;温湿度的测量，以及对空调系统所需的冷热源的温度、流量的调节。

(3) 卫生设备

3、控制功能

大楼的建筑设备自动控制是以空调控制为中心的。空调系统的自动控制是属于一般热力学过程的自动调节。空调系统的自动调节有下列几个好处：

(1)对生产性建筑可以提高温湿度的控制精度，提高产品质量，对居住和商业性建筑主要是提高人的舒适感。

(2)可以根据被调量变动的情况，给系统增减能量(热或冷)，因此可以降低能耗，节省能源。

(3)可以减轻劳动强度。

4、空调机组的自动调节

控制系统采用DDC控制，装设在回风管内的温度传感器所检测的温度送往DDC 控制器与设定点温度相比较，用比例积分加微分控制，输出相应的电压信号，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。

装设在送风管内的湿度传感器所检测的湿度送往DDC控制器与设定点湿度比较，用比例积分控制，输出相应的电压信号，控制电动蒸汽阀的动作，使送风湿度保持在所需要的范围。

装设在回风管及新风管的温度及湿度传感器所检测的温/湿度送往DDC控制器

进行回风及新风焓值计算，按回风及新风焓值的比例，输出相应的电压信号，控制回风风门及新风风门的比例开度，使系统节能。

(1) 系统中所有检测数据，均可以在显示屏上显示出来，如：新风、回风、送风之温湿度、过滤器淤塞报警、风机开停状态。

(2)通过DDC控制器内预先编写的逻辑程序，系统可执行下列连锁功能：装设在新风入口处的风门与风机连锁，当风机停止后，新风风门全关;电动调节阀与风机启动连锁，当风机停止后，电动调节阀亦同时关闭;风机启停状态是用差压开关检测的。当风机启动后，风机两侧的差压超过其设定值时，差压开关内的常开触点闭合，信号送往DDC控制器，系统的控制程序立即投入运行。

(3) 通过手提检测器可现场提取及修改DDC数字控制器内的任何数据，如：传感器检测范围、控制程序参数，包括输入端到输出端等。

(4) 通过DDC上串行接口与网络控制器连接，成为中央监控系统的最基本监控单元。

5、中央站监控功能

以Windows NT为操作平台，采用工业标准的应用软件、集散控制系统、二级网络结构，全中文化的图形化操作界面监视整系统的运行状态，提供现场图片、工艺

流程图(如空调控制系统图)、实时曲线图、监控点表、绘制平面布置图，以形象直观的动态图形方式显示设备的运行情况。绘制平面图或流程图并嵌以动态数据，显示图中各监控点状态，提供修改参数或发出指令的操作指示。

可提供多种途径查看设备状态，如通过平面图或流程图，通过下拉式菜单或功能键进行常用功能操纵，以单击鼠标的方式可逐及细化地查看设备状态及有关参数。

6、控制功能

能在中央站上通过对图形的操作即可对现场设备进行手动控制，如设备的ON/OFF控制;通过选择操作可进行运行方式的设定，如选择现场手动方式或自动运行方式;通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。

对系统的操作权限有严格的管理，以保障系统的操作安全。对操作人员以通行字的方式进行身份的鉴别和管制。操作人员的根据不同的身份可分为从低到高5-10个安全管理级别。先进的报警功能：当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，均产生报警信号，报警信号始终出现在显示屏最下端，为声光报警，操作员必须进行确认报警信号才能解除，但所有报警多将记录到报警汇总表中，供操作人员查看。报警共分4个优先级别。

7、综合管理功能

对有研究与分析价值、应长期进行保存的数据，建立历史文件数据库。采用流行的通用标准关系型数据库软件包和硬盘作为大容量存储器建立数据库，并形成曲线图等显示或打印功能。

提供汇总报告：作为系统运行状态监视、管理水平评估、运行参数进一步优化及作为设备管理自动化的依据，如使用汇总报告，记录每天、每周、每月各种能量消耗及其积算值，为节约使用能源提供依据;又如设备运行运行时间、起停次数汇总报告(区别各设备分别列出)，为设备管理和维护提供依据。

可提供图表式的时间程序计划，可按日历定计划，制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。