楼宇自动化控制范文第1篇

关键词：智能楼宇；自动化控制系统；应用；发展趋势

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2023）29-0149-02

进入 21 世纪，智能化楼宇的概念逐渐清晰，并正在建筑领域中产生着越来越大的影响。楼宇自控系统以它优越的条件在智能建筑中得到了广泛的应用。因此研究楼宇自动化控制系统是十分必要的。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。

1 智能楼宇的发展

什么样的建筑才算是智能楼宇？智能楼宇是现代建筑技术与当代信息技术、计算机技术和自动控制技术等有机结合的产物。

从1984年在美国康涅狄格州哈特福德市中世界上第一个智能楼宇的产生，随着中国上个世纪90年代房地产市场的繁荣，智能楼宇开始进入中国市场。从二十一世纪初发展至今，这十几年是房地产业的黄金十几年，也是智能楼宇飞速发展的十几年。十几年间，规划更合理，建筑更智能，城市更宜居。行业发生了翻天覆地的变化，实现了立足建筑、面向城市，立足国内、面向国际的跨越式发展。

2 楼宇自控系统的概念与特点

楼宇自控系统综合运用计算机网络技术、传感器技术和自动控制等多种技术对建筑中的机电设备如空调、通风、照明、供配电、给排水以及电梯等设备进行有效的自动化控制，最终达到建筑设施更有利于人们居住的要求。

楼宇自控系统的特点：①节省能源。现代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整个能耗的三分之一以上。楼宇自控系统充分利用了先进的焓值最佳控制、自动照度控制、最优设备启停控制等有效节能措施后，极大地减少了建筑物的能耗。②节省运营成本。楼宇自控系统是通过计算机集中控制的，可以大大减少操作人员和设备维护人员数量，节省了大量的人力。通过一些节能管理方案，在满足建筑环境舒适性的条件下，还可以进一步降低日常营运支出，节约建筑的运行成本，提高效益。③延长设备的使用寿命。楼宇自控系统可实时监测建筑设备的运行状况，通过程序控制实现机电设备的使用时间，及时发现设备故障和定期提示维护、保养，从而延长设备的使用寿命，降低维护费用，进一步提高投资回报效果。

2 楼宇自动化系统应用的优势

楼宇自动化系统将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心是集散控制系统，它是由计算机技术、自控技术、通信网络技术和人际接口技术相互发展渗透而产生的。集散控制系统的核心是中央监控与管理计算机，它通过信息通信网与各个子系统的控制器相连，组成分散控制、集中监控和管理的功能模式，各子系统间也能通过通信网络相互进行信息交换和联动，实现优化控制管理，最终形成统一的由建筑自动化运作的整体。

采用视频通话应用系统，通过卫星电视、有线数字电视、天线、闭合电路、电缆调试调解器对视频信号进行同步调节，确保同种电缆的视频信号传递效果。采用语音数据用户服务插座控制系统，通过ISDN、VDSL技术将其连接到互联网上，通过通信网络的数据漫游，提高无线通讯的实施信息载体。

设置火灾报警系统，使其完成自身所具有的防灾和灭火的功能。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，从而使得尽可能地减少生命、财产损失。

智能化自动化局部配线系统，选用电子设备提供完善的家庭工作环境，实现用户即插即用的方便效果。支持多种接入方式，例如电话、网络数据同步、传真、宽带、Internet接入网等等。采用有效的多方位数据家庭娱乐技术，提高有线电视、视屏点播技术、网络购物、远程教学等等多种音频视频设备的使用效果，避免出现反复投资的问题，及时通过视频系统完成对老幼的远程监护，同时监控住宅内外的情况，确保楼宇的安全。

3 我国楼宇自动化系统发展的方向及建议

节能是楼宇自动化系统发展的主要功能及目的，也是未来发展的主要方向。在各类智能建筑设备能耗比例中，照明和空调设备占据了主要位置，因此做好照明和空调设备的节能设计是提高楼宇自控系统节能效果的关键。

1）照明系统

设计时应尽可能用节能灯代替高能耗的白炽灯，荧光灯等。根据室内照明、公共区域照明和泛光照明三大类型设计的不同照明策略，比如：室内照明和公共区域照明可以根据人员活动情况进行开关灯智能管理，做到人走灯灭，按需开灯；一些公共区域如走道等需要某时间段固定开灯的，可以设计按时间段开关灯，按场景状况开灯，保证亮度需求的同时严格控制开关灯的数量来达到节能；而在泛光照明和部分照度受外界影响明显的区域，可以加入自动调光技术，在保证亮度的情况下全自动调光，降低灯具能耗；还可以结合一些控光设备如百叶窗之类，充分利用室外自然光补充室内亮度，配合自动调光控制达到减少灯源耗能的目的。

2）空调系统

空调系统是建筑的另一个耗能超级大户。目前，在大型建筑中一般多采用分层和分区的全空气集中式空调系统。一个中央空调系统主要由末端空气处理设备如新风机组、空调机组、变风量控制（VAV）以及冷热源系统组成。当前流行的新风系统节能设计，一般在室外焓值小于室内焓值（制热方式）、室外焓值高于室内焓值（制冷方式）时，根据 CO2浓度值控制风阀，其他情况下完全依靠室外和室内的焓值差来控制风阀，采用夜间扫风，间歇性控制策略等。这种设计充分考虑了建筑物所处的外部环境气候因素以及内部实际用风量，是目前最有效的节能手段。这样可以在保证环境舒适度的情况下，缩不必要的空调启停时间，达到变风量控制（VAV）是一种新型的空调方式，它被证明与传统中央空调系统相比可节能 40% 左右。变风量控制的基本思路是，动态控制，按需提供风量，目前有变静压控制、总风量控制、定静压控制三种。

3）楼宇自控系统IP化

楼宇自动化系统未来发展的另一个重点是BA系统的IP化。一直以来，以太网都是信息网络的主流技术，BA系统采用以太网作为现场设备之间的通信网络平台，可以实现从管理层到控制层的“一网到底”，使 BA 系统的网络结构得到

实质性的简化，也能解决目前 BA 系统中控制网络多种现场总线技术并存、彼此兼容性差的问题。使用透明以太网，可使 BA 系统非常方便地以有线或无线方式介入 Internet。虽然Lonworks网、MS/TP 总线等控制网络也能实现与 Internet互联，但必须经过第三方网关或中间部件才能实现，实现过程也复杂得多。未来 BA 系统可采用基于 Web 的 BS 架构，通过 Internet 对分布在现场的 I/O 进行访问，实现对远程设备的检测和控制。参考当下新兴的智能家居市场发展方向，未来的 BA 系统也必将是可以通过移动智能设备来监控的新型楼宇自动化系统，可以说谁最先拥有完善的 BA 系统 IP 化技术，解决使用 Internet 网络所存在的安全、可靠及实时性问题，谁就能在未来的楼宇自动化市场中占导。

4 结束语

近年来，智能楼宇已经从写字楼发展到了智能社区，随着中国智能楼宇市场的竞争格局的打开，跨行业的合作更加广泛，一批批新技术新产品进入建筑智能化领域，无线技术，数字化技术产品被广泛采用，使智能建筑的实用价值得到了广泛提升，楼宇自动化系统也将朝着网络化、数字化、集成化、生态化方向发展。

参考文献：

[1] 汪海杰.楼宇自动化控制系统的应用和设计[D].电子科技大学，2023.

楼宇自动化控制范文第2篇

关键词：楼宇自动化控制网络 现场总线控制系统 以太网 楼宇自动化系统

目前日益流行的智能建筑(InteUigent Buidings)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连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制，这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。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。

2　现场控制系统FCS的出现以及在楼宇自控中的应用

上个世纪七八十年代，伴随着计算机可靠性提高，价格大幅下降，出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Distributed ControlSystem，简称DCS)。DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表，因此它属于一种模拟数字混合控制系统，这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用，也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是DCS存在如下一些缺点：

(1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式，导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难；

(2)可靠性差。模拟信号传输精度低，而且抗干扰性差；

(3)系统封闭。各厂家的产品自成系统，系统封闭、不开放，难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。

上个世纪90年代以来，随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展，出现了基于现场总线的控制系统(FCS)，FCS克服了DCS的缺点，它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前，现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点，备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。FCS极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的DCS(分布式控制系统)相比，FCS具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现，为工业自动化带来了一场深层次的革命，从而开创了工业自动控制的新纪元，被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于FCS的许多优点，控制专家们纷纷预言“FCS将取代DCS成为2l世纪控制系统的主流。”现在，FCS已经被应用到楼宇自动化控制领域。

2．1应用于楼字自动化领域的几种现场总线

由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在，世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计，目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(ISO)的计算机网络开放式互连系统的OSI参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的Fcs克服了DCS的许多缺点，但还是有一些不如人意的地方，最明显的缺点：多种现场总线并存而互不兼容，导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对FCS的缺点做进一步说明。

(1)LonWorks

美国Echelon公司1991年推出了LON (Local 0penation Networks)技术，又称Lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持，已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说LonWorks具有以下优点：

①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式，包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等，这样可适应复杂的现场环境，方便现场布线；

②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等；两种传输速率：78bps和1．25Mbps，最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定，一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个；

③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境，采用开放的NEURON C语言，它是ANSI C语言的扩展；

④无主的网络系统。LonWorks网络中各节点的地位相同，网络管理可设在任一节点处，并可安装多个网络管理器；

楼宇自动化控制范文第3篇

需求分析

根据招标文件JCA 2001―009Y的招标项目要求，并结合广西建筑智能化现状，区检综合楼是屹今为止整个广西所有建筑物当中智能化程度要求最高的。因此，在智能化系统的设计上，如何将各子系统的设计完美结合，这是业主关心的也是我们设计的侧重点。

区检综合楼的机电设备数量庞大，为了将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制，另一方面首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给区检综合楼，使本方案不仅满足区检综合楼现在的需求，更加对以后机电设备运行和维护的高效率提供了解决方案，提高楼宇设备管理水平，这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。

广西区检察院作为～个国家的重要部门，每天都要处理很多事务，工作人员的工作繁重，这便要求一个极为舒适宽松的办公环境，以提高办公效率。为此，我们在对区检综合楼楼宇自控系统进行设计时，将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上，运用高科技手段，将环境参数调整到对人最舒适的数值，充分体现科技以人为本的真谛。

根据区检综合楼楼宇自控系统的设计要求(招标书JCA2001-009Y)、相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计，设计将会参照所提供的技术说明，并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计。本系统工程监控范围包括以下部分：

1、柜式空调机系统

2、风机盘管

3、新风机系统

4、冷冻站系统

5、计算机中心机房专用空调

6、通风系统

7、供配电系统

8、给排水系统

9、电梯控制

1O、消防系统

11、其它系统

设计原则

广西区检察院智能化系统建设工程是面向二十一世纪的高技术高标准工程，其智能化系统在符合实际需要的前提下应有适当的超前性，以满足未来的需求。其BA系统的设计应遵循以下原则：

1、实用性

楼宇自控系统的设计应以实用为第一原则。在符合需要的前提下，合理平衡系统的经济性与超前性，以避免片面追求超前性而脱离实际或片面追求经济性而损害区检综合楼的智能性。

2、可靠性

系统必须保持每天24小时连续工作。子系统故障不影响其他子系统运行，也不影响集成系统除该子系统之外的其他功能的运行。

3、经济性

在楼宇自控系统工程投资中，以总体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期获得最佳的性价比。

4、易维护性

因为本系统极为复杂，要保证日常运行，系统必须具有高度的可维护性和易维护性，尽量做到所需维护人员少，维护工作量小，维护强度低，维护费用低。

5、开放可扩展性

本楼宇自控系统设计尽量采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂商、不同协议的设备和系统的信号传输，各子系统可方便进出系统。

设计依据

1、电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232-82)

2、建筑设计防火规范(GBJ 116-88)

3、区检综合楼的弱电设计图纸和招标项目要求

4、JOHNSON CONTROLS产品设计手册

5、智能建筑设计标准(GB／T50314-2000)

系统设计

根据我们的设计，区检综合楼楼宇自控系统是由2台网络控制器(NCU)及1台操作站(OWS)所组成的。

直接数字式控制器(DDC)主要分散布置在区检综合楼现场设备所在的位置，总共有24个，DDC之间是通过RS485通讯网络相互连接至网络控制器(NCU)，每个网络控制器(NCU)有1个N2E通讯接口。

由于区检综合楼分布着很多的控制设备，所以我们建议系统采用集散式控制方式。因高级的控制过程复杂，用同一控制过程的结果并不能满足各个区域，采用集散式控制方式还可增强系统可靠性、减少施工费用。

DDC分布以就近控制设备为原则，每个DDC箱均有一个主控器(DX-9100)。主控器带有操作键盘及显示装置。因此，当网络或操作站有故障时，每个DDC均能完成各自所有的就地控制功能。

1、柜式空调机系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列空调设备进行监控：

一层：2台柜式空调机

二层：1台柜式空调机

二十层：2台柜式空调机

(2)控制说明

每台柜式空调机在送风口及回风口均设温度传感器1个共2个、压差开关1个、冷冻水开度比例调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对空调机的监控，其监控功能主要有：

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动。用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

手动／自动转换显示

DDC控制器通过对手动／自动转换装置状态的检测，把信号读回来分析来确定控制算法，并把信号送回中央监控系统并显示。

送风、回风温度检测

DDC控制器通过安装在送风口和回风口的温度传感器，把送风及回风的温度读回来，以做为控制算法的原始参数，并把检测回来的温度送回中央监控系统显不。

冷冻水阀门开度控制及显

示、回风温度控制

DDC控制器通过温度传感器可以检测到回风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较，进行PID运算，然后把控制信号输出至冷冻水阀来对阀门进行开度调节，以控制冷冻水的进水量，进而达到温度调节的目的。另外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。

滤网状态监察

BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调)，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。

运行时间累计

BA系统利用软件统计计时功能可以实时的累计风机的运行时间，并记录显示。

此外，由于柜式空调机组没有风速控制及加湿装置，故招标书上对应的有关招标项目要求无法实现。另外，为了方便系统的管理及维护，根据以往的经验，在招标项目要求的基础上，我们添置了以下采集点：

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关的事项一一记录，以作日后检查之用。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的运行状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。

2、风机盘管

(1)控制设备内容

BA系统将会对整栋大楼的风机盘管共322台进行监控。

(2)控制说明

根据我们多年的工程经验以及结合招标项目要求的控制功能进行综合分析，我们认为对风机盘管的控制最好采取BA远程控制与现场设定控制相结合的方式。因为大厦的风机盘管数量众多，采用此控制方式可大幅度降低工程投资成本。

采用BA系统的DDC现场控制器控制风机盘管的程序启停并显示其运行状态及故障告警。

风机盘管的现场温度控制仍采用常规的墙装式温控器与电动二通阀进行控制，以方便人员在现场根据自己的喜好进行温度点的设定。(墙装式温控器与电动二通阀在空调专业工程中已有设计配置，不需重复投资)

从节能的角度来说，当室内的温度达到设定点时，常规的温度控制器会将电动二通阀关闭，空调系统冷冻水的流量与压力变化会实时地反映到中央冷冻站的BA监控系统上，BA系统根据上述参数变化重新计算出大楼的冷负荷需求，实时控制冷冻站相关设备的启停，以达到最佳的节能效果。

3、新风机系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列新风机设备进行监控：

一至十九层：每层1台共19台空调机

(2)控制说明

每台新风机在送风口设温度传感器1个、压差开关1个、冷冻水开度调节阀及其驱动装置一套。DDC通过对以上的数据采集装置及执行机构的控制，实现对新风机的监控，其监控功能主要有：

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态，以便操作人员实时了解风机的运行状态。

滤网状态监察

BA系统通过压差开关监测过滤网的前后压差。当压差超过压差开关的预设值(在压差开关上可调)，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做滤网清洗工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。

运行时间累计

BA系统利用软件统计记时功能，可以实时累计风机的运行时间，并记录显示。

冷冻水阀门开度控制及显示、送风温度控制

DDC控制器会监察送风温度并将它与预设的温度值(可供用户调较)作比较，进行PID运算，然后输出至冷冻水阀，以作温度调节作用。另外，此冷冻水阀会与风机状态联锁，在风机关闭的情况下将冷冻水阀关死。冷冻水阀同时返回阀门开度的百分比数值给中央监控系统。

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。

4、冷冻站监控系统

(1)控制设备内容

BA系统会对以下设备进行监控：

冷冻主机

冷冻水泵

冷却水泵

冷却塔

冷冻水膨胀水箱

(2)数据采集及显示

冷水机组的工作状态及故障报警：由BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。

冷冻水的送水、回水温度：BA系统通过安装在水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。

冷冻水的回水流量：BA系统通过安装在回水管的水流量传感器来实现数据采集，并可通过中央监控系统显示出来。

冷却水的送水、回水温度：BA系统通过安装在总水管上的水管式温度传感器来实现数据的采集，并可通过中央监控系统显示出来。

冷冻水供回水压差：BA系统通过监测安装在供回水管之间的压差开关状态来了解供回水之间的压差。

冷冻水泵、冷却水泵及冷却塔的启停通过系统的DO输出来控制其供电回路的继电器来实现，并通过继电器的常闭触点及热继电器的状态来监察水泵、冷却塔的过载及工作状态，并结合安装在水管上的水流开关采集回来的水流状态来监测水泵的故障。

BA系统通过对冷却塔的低水位开关的状态进行监察，可以实时地了解冷却塔的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)

BA系统通过对冷冻水膨胀水箱的高、低水位开关的状态进

行监察，可以实时地了解冷冻水膨胀水箱的水位情况。 (要求空调设计安装专业提供电子式水位开关)

通过BA系统的软件功能，能准确累计并显示柜式空调机、风机盘管、新风机、冷冻主机、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等设备的运行时间、启停次数的累计并显示。

为节省系统投资，考虑到招标项目要求的冷却塔的进出水温度检测对节能控制及管理没有多大的作用，故本设计方案不做以上项目的数据采集。另外，为实现节能的优化控制及提高操作管理的效率，在冷却塔冷却水的进出口进行添加电动蝶阀(共6套)以实现对冷却水的控制。

(3)控制说明

启停控制：BA系统将通过Integrator集成器与冷冻机系统进行数据交换来实现。

冷冻主机启停台数控制：网络控制器及直接数字控制器将预先编写的软件程序来控制冷冻主机的启停台数，并联动控制相关设备(如冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等)。基本的控制原理如下：BA系统通过量度冷冻水的总供、回水、温差及回水流量而计算出空调系统的冷负荷，然后根据冷负荷来决定冷冻主机的启停组合及台数，并通过BA系统的控制算法来联动相关的水泵、冷却塔，以便达到最佳的节能状态。

冷冻站各设备(冷冻机、冷却泵、冷冻泵、冷却塔、蝶阀等)通过程序实现群控功能，即根据冷负荷决定设备开启台数，根据累计运行时间选择开启设备，运行中自动进行故障切换，实现设备启停的时间联锁关系。

对于冷冻水旁通阀的控制，BA系统会监察冷冻水的供回水压差，将它与预设的设定值(可供用户修改)作比较，通过DDC的PID计算，输出控制要求给冷冻水旁通阀，以维持供回水间压力平衡。

系统会对上述各返回数值做记录，预设值为24小时。如有需要，可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途。同时，系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。至于配电柜的开关状态、故障，系统会对各返回数值做记录，预设值为对上十次状态改变。对于每个报警点，BA系统允许用户预设报警提示及报警等级。当监察点报警时，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。

5、计算机中心机房专用空调

控制设备内容

BA系统将会对以下机房专用空调设备进行监控：

计算机网络中心：1台

BA系统通过INTEGRATOR集成器与制冷主机进行数据交换，实现机房专用空调的自动启停与机房温湿度控制。

6、通风系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对整栋大楼共6台送排风机设备进行监控。

(2)控制说明

风机开关控制

风机的开关控制主要是通过BA系统预设的时间表来进行启停控制的。在一些特别的情况如加班情况，风机有需要在预先设定时间表之外的时间启动，用户可选择在BAS操作站上操作启停风机或用音频式电话遥控风机启停。BA系统允许用户自行设定风机状态与控制之间的联锁监察功能。在设定此功能后，BA系统会自动监察风机的状态是否与控制要求一致，如果不一致，则说明此控制点的设备有故障，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理。另外，BA系统会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外，BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

风机跳闸报警监察

DDC控制器会监察风机热继电器跳闸报警。在有报警时，停下风机并以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员安排有关人员做检修工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。

风机运行状态

BA系统通过风机主接触器测量风机的实际状态。

7、供配电系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列设备进行监察：

低压配电柜进线回路ACB

发电机

干式变压器

低压配电柜联络母线ACB

低压配电柜出线回路MCB

低压配电柜ATS

事故供电MCCB

蓄电池／充电器系统

(2)监测说明

BAs对于区检综合楼供配电系统的监测，主要采用各种变送器，通过电路分析仪与BAS的DDC进行数据交换，收集电流、电压、功率因数、频率、点度量等数据。BA系统主要的功能是做监察、记录、报警的用途。系统会对各返回数值做记录，预设值为24小时，并可用Trend的功能对有关的监察对象作长时间的监察记录，有关数据可输出至其它第三方的软件，如Excel等，以作数据管理及分析用途。同时系统也允许用户对各监察对象预设上下报警值、上下预警值、报警提示及报警等级。当监察的对象超出预设值，BA系统会以声光报警形式在操作站上显示以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。

对于区检综合楼供配电系统中的开关状态、电源状态、故障报警、等开关量输入点，我们在设计中，主要的功能是做监察、记录、报警的用途。

对于干式变压器的监控，我们的设计主要是监测变压器的温度状态。当变压器温度过高报警时，我们的BA系统将以声光报警形式在操作站上显示，以提醒操作人员做出相应的处理工作。而BA系统也会将有关事项一一记录，以作日后检查之用。另外BA系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间，以便维修人员在设备运行至一定时间后进行维修工作。

8、给排水系统

(1)控制设备内容

BA系统将会对下列设备进行监控：

地下室：集水井及排水泵共5处

生活给水系统：1套

(2)控制说明

集水坑及其水泵监控

通过水位开关监察集水坑的高低水位报警；

DDC通过高水位报警来启动水泵，把集水坑里的水抽走。当低水位报警时，DDC则停止水泵的工作；

通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障。

生活给水系统监控

通过水位开关监察屋顶水箱、地下水池的高低水位报警；

DDC通过屋顶水箱低水位报警来启动水泵向屋顶水箱供水。当屋顶水箱高水位报警时，DDC则停止水泵的工作；

通过安装在水管上的水流开关，系统可以了解到水流的状态，并结合DDC从水泵供电回路的继电器状态，BA系统可以判断水泵的状态及故障，一旦有故障警报时，DDC立刻把对应的备用泵投入工作，以提高供水的可靠性；

所有设备的运行时间、报警、启停等，BA系统都进行记录，以便查看。

9、电梯控制

BA系统通过INTEGRATOR集成器与电梯系统进行数据交换，以获得电梯运行的状态信息，如升降状态、停梯状态、故障告警、消防状态等，通过INTEGRATOR集成器，还可对电梯进行远程复位、程序启停等。

楼宇自动化控制范文第4篇

关键词：楼宇自动化系统、阀门执行器、节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A

引言

楼宇自动化系统电动调节阀是楼宇自动化控制系统的关键设备，主要应用于暖通系统HVAC中的冷热源、能源分配及末端控制。电动调节阀接受现场控制器的控制信号，改变介质的控制变量（风量、水量等），使建筑设备按预定的工艺要求运行。

由于在楼宇系统中电动调节阀的原理比较简单，人们在工程设计中常忽视这一环节。在实际的工作环境中，电动调节阀长期和工作介质接触，要保证它的安全运行并非易事，这也是楼宇自动化系统中的一个薄弱环节。工程中由于对电动调节阀的选用不当或运行时维护不善，常使整个自动控制系统工作不正常，或严重影响系统的调节品质而导致整个系统失灵。文章结合工程实际介绍了电动调节阀的选用方法，并对其主要特性进行了分析研究。

图1楼宇系统中的电动调节阀

电动调节阀的选用

流量特性选择

流量特性的选择方法一般有数学计算分析法和经验法，工程上常采用经验法。为了使系统保持良好的调节品质，希望开环总放大系数之积保持为常数。通有下述两种选用方法：

1）根据管道系统压降变化情况来选择

配管状态 S=1～0.6 S=1～0.6 S＜0.3

实际工作流量特性 直线 等百分比 直线 等百分比 调节不适宜

所选流量特性 直线 等百分比 等百分比 等百分比

2）根据负荷变化情况来选择

当系统负荷变化较大时，选择等百分比阀；当所选调节阀经常工作在小开度时，也宜选等百分比阀，便于微调，不易引起振荡。当系统很稳定，而阀位移动范围较小，阀的特性对系统影响很小时，可选直线阀或等百分比阀。

结构形式的选择

选用时，要考虑被测介质的工艺条件、流体特性及生产流程。当阀前后压差较小，要求泄漏量也较小时，应选直通单座阀，如末端装置所用调节阀。当阀前后压差较大，并允许有较大泄漏量时，应选直通双座阀，如供回水总管间的压差控制旁通阀。在比值控制或旁路控制时，应选三通调节阀。当介质为高压时，应选高压调节阀。

开闭形式的选择

电动调节阀有电开与电关两种形式。调节阀开闭形式的选择主要从生产安全角度考虑。一般在能源中断时，应使调节阀切断进入被控制设备的原料或热能，停止向设备外输送流体。

工作范围的选择

（1）介质种类

楼宇自动化系统中，电动调节阀的介质常为水和蒸汽，对阀件无特殊要求。

（2）工作压力

工作压力与阀门的材质有关，通常应不超过阀门的额定工作压力。对于蒸汽阀，由于阀门的工作压力与工作温度与蒸汽的饱和压力与饱和温度不一定是对应的，因此应在温度与压力的使用范围中取较小者作为其应用的限制条件。

阀门口径的选择

合理选择调节阀的口径，对自动调节系统来讲是一个很重要的问题。如果过多地考虑流量裕度，选阀口径偏大，不但经济上造成浪费，更不利的是阀门经常工作在小开度，可调范围显著减小，使调节阀性能变坏，甚至引起振动和噪声，严重影响系统的稳定性以及阀门使用寿命。调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的，先计算出C值后，查调节阀产品样本，确定调节阀公称直径。

电动执行机构的选择

电动执行机构是电动调节阀的重要驱动和控制部件，其选择的重要参数是输出转矩或输出推力。 电动执行机构输出转矩或推力必须大于调节阀所需的工作转矩或推力， 同时能确保调节阀的关阀力能在最不利的条件下紧密地关闭阀门。有些建筑设备监控系统工程由于电动调节阀的关闭力小于管道流体对阀芯的反作用力，而导致冬季无法调低室温，夏季无法调高室温，出现了既浪费能源又破坏舒适环境的现象。

根据实际工程的经验， 电动调节阀执行机构的推力( 或称关闭压力) 选择在0.8～1MPa （即为8～10 k g/c m2），同时考虑到设计院暖通设计数值与实际工作状态数值的差别， 以及流体对阀芯和阀体的冲蚀， 其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Mpa，如压差较高应采取相应的减压或平衡压力的工艺措施。

电动调节阀的特性研究

调节阀的流量特性

调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系，即 （1）

一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的流通面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前、后压差的变化，从而使流量也发生变化。

调节阀的流通能力

调节阀流通能力定义为：阀门两端压差为105Pa，流体密度为ρ＝1g/cm3，调节阀全开时的流量（m3/h）。计算公式为：

（2）

上式适用于空调系统中的冷、热水控制。对于蒸汽阀，由于蒸汽密度在阀前后不同，因此必须考虑密度变化。

调节阀的节能特性

（1） 改善部分负荷工况控制

由于室外气候的变化，暖通空调需要在部分负荷工况下运行的时间比例有所增加。结果，原本存在于冬、夏季运行之间的界限渐渐淡化了。因此，在冬季或过渡季节期间需要制冷的情况越来越普遍。如果能够对温度和湿度进行更加精确的控制，就有可能节省高达30% 的能源。由于“部分负荷工况”出现的时间越来越长，制冷成本会骤然增加，因此有必要对控制回路进行检查，并重新调整运行参数。

（2）优化控制冷冻水循环

与温度控制相对简单的采暖设备相比，冷冻水装置需要非常复杂的控制系统。流量大但温差低的应用要求使用大型、反映敏捷的阀门。选用合适的压力补偿型调节阀，速度是其他类型阀的好几倍，可以保证控制的准确性。

（3）带板式热交换器直接加热生活用水

带板式热交换器的直接供热系统逐渐取代了生活热水供暖设备中的大型储热罐系统。促使这一发展的是更加严格的卫生规范，该规范旨在降低军团菌引发的风险，并减少大型且速度较慢的系统所造成的热量损失。

（4）区域供热设备节省空间的解决方案

以小型或中型设备为例，预制的紧凑型区域供热分站得到了越来越多的应用。由于紧凑型换热器的热传递速度大幅提高，控制系统也必须相应地提高速度。在过去，定位时间在15 到30s 的电动阀完全可以处理大流量的对流设备。如今小流量大换热面积的板式热交换器要求反应灵敏、定位迅速的控制设备。

结语

在目前已竣工的智能建筑工程中，相当部分的控制系统不尽人意，虽不全是电动调节阀引起的问题，但的确占有相当比例。因此，在楼字自动化系统中必须对该环节给予加倍的重视，从设计阶段就应该重视电动调节阀的选用，同时应结合实际的工程应用和先进的分析方法，精心考虑工况要求甚至安装细节，综合考虑各种因素，包括人为因素，客观评价方案的可行性，真正做到部件与系统的无缝连接。

参考文献

[1] 程大章.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005

[2] 何衍庆.控制阀工程设计与应用.化学工业出版社，2005

[3] 李冬辉.楼宇自控系统中节能控制的研究.低压电器2004(6)：15-17

[4] 赵起升.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用.华中科技大学学报,2003,20(3)：80~83

作者简介：

楼宇自动化控制范文第5篇

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