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智能建筑與樓宇自動化范文1
中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）19-0009-02
智能建筑系統是由計算機網絡將各個不同的獨立系統綜合在一起的大系統，也就是說，計算機技術、通信技術、網絡技術實現了樓宇內的各個物理設備的有機統一，可以高速地傳輸樓宇內的語音、圖像、數據、視頻數據。而樓宇自動化系統是整個建筑物的核心子系統，計算機技術、通信技術、網絡技術也主要應用于這一子系統中。計算機技術、通信技術、網絡技術在樓宇自動化系統中的應用，使其可以監控建筑物內的能源使用、交通、安全設施以及環境狀況，給人提供一個安全可靠、節約能源、舒適宜人的生活和工作環境。
1 樓宇自動化系統的定義
樓宇自動化系統又叫建筑設備自動化系統，它主要包括暖通空調、供配電、照明、消防、給排水、電梯、安全防范等子系統。樓宇自動化系統通過最優化的控制手段分析、處理各種機電設備的信息，實現對各系統設備的集中監控與管理的目的，從而使各子系統能夠高效、有序的運行，給人提供一個高效、安全、舒適的生活和工作環境。
2 樓宇自動化系統的組成、基本功能和原理
2.1 樓宇自動化系統的組成
建筑設備自動化系統即樓宇自動化系統一般由暖通空調、供配電、照明、消防、給排水、電梯、安全防范等子系統組成。樓宇自動化系統更夠給客戶提供一個安全、舒適、高效的生活和工作環境，并能保證建筑大系統經濟的運行和智能化管理。廣義的樓宇自動化系統應包括保安自動化和消防自動化，由于保安自動化與消防自動化是相對獨立的，所以可以考慮獨立設置保安與消防自動化子系統，但同時也要建立樓宇自動化系統監控中心與之的通信聯系，以便發生災情時，轉移操作權，實現一體化的協調控制。
2.2 樓宇自動化系統的基本功能
樓宇自動化系統的主要目的是通過計算機技術實現對建筑內的各種機電設備的全面監控和集中管理，從而為建筑用戶提供良好的生活與工作環境，方便建筑管理者進行管理，減少建筑物的能耗和減少管理費用。其基本功能包括：①對各種機電設備的運行狀態進行監視控制，控制其起或停；②自動檢測并顯示各種機電設備的運行參數、變化趨勢、歷史數據，供管理者查詢或打??；③外界條件、環境因素、負載情況發生變化時，自動調節各種設備運行狀態，以保證其始終處于最佳的運行狀態；④自動監測各種意外、突發事件，并進行及時有效的處理；⑤協調控制、統一管理建筑物內的各種機電設備，使之有條不紊地運行；⑥自動計量建筑物內用戶的水、電、氣等費用，實現能源管理的自動化；⑦對設備的檔案、運行報表和維修等進行管理。
2.3 樓宇自動化控制系統的原理
樓宇自動化控制系統采用了以現代控制理論為基礎的集散型計算機控制系統，它也叫分布式控制系統，英文名為Distributed control systems，簡稱DCS。微型計算機控制裝置分布在現場被空設備處，具有對被控設備進行實時的檢測和控制的功能，分布式控制系統利用了微型計算機的這一功能，因此表現出“集中管理分散控制”的特征，克服了具有危險性高度集中的計算機集中控制的不足，此外，還克服了常規儀表控制功能單一的缺陷性。為了延長設備的使用壽命、提高設備的利用率、降低能源消耗，就要系統地管理有關聯的設備，發揮設備的整體優勢和潛力?；谶@一點考慮，在中央控制的中央管理計算機上相應的安裝了管理軟件，從而減輕維護人員的勞動強度，降低所需的工時數量。另外，中央管理計算機還具有CRT顯示、打印輸出、軟件管理和強大的數字通信功能，可以完成顯示、打印、報警、優化控制等任務，克服了常規儀表控制下的人機聯系困難的缺點，從而實現對機電設備的統一管理，使得設備始終處于最佳的運行狀態，降低了設備運行成本。
3 我國樓宇自動化系統的應用現狀與前景
3.1 我國樓宇自動化系統的應用現狀
從我國樓宇自動化系統建設和應用的現狀來看，我國智能建筑發展仍處于初始階段，與國外相比，其應用水平相當低，系統的控制性能還沒有得到優化，各系統接口處的系統還沒有實現自動化操作，一些偏遠地區，甚至還沒有實現樓宇自動化系統的接通。主要表現在以下幾個方面。
1）市場上流行的智能建筑樓控系統產品還是國外的一些著名品牌，我國的智能建筑樓控系統產品開發較少，沒有占領智能建筑樓控系統的市場。除此之外，我國對空調系統的控制本質以及控制策略的研究深度不夠，缺乏內涵。
2）隨著經濟的發展和技術的進步，我國有一些建筑引入了樓宇自動化控制系統技術，但只是實現了樓宇自控系統技術的應用的第一個層次，即只是簡單地滿足了人們對建筑物安全、舒適的要求。
我國公共建筑的發展水平分為三個階段，第一階段也是最低的層次是在建筑中接通樓宇自控系統，使建筑內的設備管理系統正常的運行，從而滿足人們對建筑物安全、舒適的功能性需求。第二階段要引進國外先進技術，優化樓宇自動化控制系統的性能，使得系統原設計的功能得到充分的發揮，達到降低能耗和設備運行成本的目的。第三階段加大對樓宇自動化系統技術的科研投入，通過各領域科研人員的技術攻關，使智能建筑樓控系統產品國產化，擁有自主知識產權，達到占領國內市場的最終目的。
3）控制性能沒有得到完全優化。相關數據顯示，我國樓宇自動化系統的控制精度只能達到±2%，且閥門極易反復振蕩。閥門反復振蕩不僅會增加流體的阻力，增加能耗，而且會造成執行機構與閥門的磨損，增加了設備維護的成本。
4）傳感器不能準確地反映建筑物和設備的運行參數與狀態。傳感器是自控系統的首要設備，直接作用與被測對象，所以，傳感器必須具有高準確性、高穩定性和高靈敏度。但事實上，我國樓宇自控系統中至少有10%或更多的傳感器準確性不高。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。①在熱源檢測方面，對燃料沒有相應的智能檢測手段，如對鍋爐的用氣或用油的檢測。對用戶的用氣采用普通的表具；對用油沒有計量表，只是靠每年的進油量來計算；②沒有智能檢測儀表對樓層空調的能耗情況進行計量，采用精度不足的酒精溫度計測量空調供回水的溫度，因此，無法準確計量水系統的能耗；③樓宇自動化系統中沒有接入智能儀表，不能測量出冷卻塔的運行能耗；④一些供應商常常忽略對冷源離心機組的尋葉開度的監測。
6）缺乏能源管理，節能效果欠佳。盡管每個建筑樓控系統的投標書上都有節能管理的措施，但在實際運行中，沒有一棟樓將節能管理措施落到實處。例如，鍋爐沒有在最佳效率區運行。每臺鍋爐都有一個運行的最佳效率區，鍋爐在這種最佳效率區運行時，其產生的熱效率會達到最高。而在低負荷區運行時，鍋爐內的溫度降低，雖然燃料的使用量有所減少，但燃燒工況較差，不完全燃燒也會增大，降低了燃燒效率。鍋爐處于超負荷區運行時也會增加不完全燃燒，超負荷區設備運行速度加快，對燃料的需求也相應增加，短時間內，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被起動或停止，過早啟動或過晚停止冷熱源都會導致能源的浪費。
3.2 我國樓宇自動化系統的發展前景
現今我國95%的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，不適合我國低碳社會的發展要求，建筑領域的節能減排勢在必行。另外，21世紀智能建筑高新技術不斷發展，信息網絡技術、無線局域網技術、智能卡技術、可視化技術、控制網絡技術、家庭智能化技術、流動辦公技術、數據衛星通訊技術、雙向電視傳輸技術等都將會被廣泛地應用于智能建筑領域內。以上這些都給樓宇自動化系統帶來了良好的發展機遇，樓宇自動化的內涵也必將隨著技術的發展而不斷變化，可以說，智能建筑中的樓宇自動化系統技術應用前景廣闊。
4 結論
我國樓宇自動化系統滿足了人們的建筑安全、舒適的需求，但在節能方面還有待于完善，在開發中國自己的智能化系統產品還有所欠缺。要想改善我國樓宇自動化系統必須緊跟國際主流技術，加大科研投入，研發具有自主知識產品的智能化系統產品，優化我國樓宇自動化系統，擺脫受制于外的局面，促進我國智能建筑的可持續發展。
參考文獻
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[2]陳火根，杜立賢.智能建筑中的樓宇自動化控制系統[J].能源工程，2011（6）.
[3]趙煒.淺談智能建筑中的樓宇自動化系統技術[J].科技廣場，2012（7）.
智能建筑與樓宇自動化范文2
關鍵詞：智能建筑；樓宇自動化；控制系統的研究與分析
伴隨著我國經濟的快速發展，社會的進步，我國也加強了對建筑業的支持力度。智能建筑的核心是樓宇自動化。隨著樓宇自動化的快速發展使得樓宇自動化的市場需求也不斷擴大。樓宇自動化將計算機技術，網絡技術，通信技術相結合，應用于自動化的控制系統中，節省了更多的管理成本和人力成本。本文將進一步對樓宇自動化的定義原理，應用和發展進行闡述。
1自動化控制系統的定義和原理，組成和功能
1.1樓宇自動化控制系統的定義和組成
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展，樓宇自動化的市場需求也在不斷擴大。樓宇自動化控制系統是將計算機技術，通信技術，信息技術，網絡技術進行整合的一種控制系統。為了能夠為人類節約更多的人力和管理成本，節約能源，給人們提供一個安全可靠，舒適安靜并且高效的生活環境和工作環境靜，樓宇自動化控制系統通過對控制手段進行綜合的分析，對各種處理機電設備的信息進行了優化。樓宇自動化控制系統由安全系統，照明系統，排水系統，配電系統等子系統構成的。樓宇自動化控制系統通過對控制手段以及處理各種機電設備的優化處理，從而實現了對各個控制系統中的設備的集中管理和控制的目的。
1.2樓宇自動化控制系統的原理和功能
樓宇自動化控制系統又稱為分布式控制系統，簡稱為DCS。樓宇控制系統采用的是集散型的計算機控制系統。集散型計算機控制系統是以現代控制理論為理論基礎的。樓宇自動化控制系統通過利用微型計算機的能夠對監控設備進行實時有效的控制的功能，有效的避免了集中的計算機控制中所出現的問題。除此之外，自動化控制系統系統的管理有關的設備，充分發揮了設備的整體優勢和發展潛力，并且也延長了設備電池的使用壽命，降低能源的消耗，節約了人力成本和管理成本。樓宇自動化控制系統主要是通過實現對智能建筑系統的綜合分析與利用，來實現自身控制系統的最優化。
2樓宇自動化控制系統的子系統
2.1照明系統
在智能建筑系統中，電能是最重要的部分，并且照明系統是非常消耗電能的系統。由此可見，照明系統在智能建筑系統中的節能系統中發揮著不可替代的作用。照明系統的良好的協調能力和運行進度是智能建筑的優勢的集中體現。
2.2消防系統
消防系統是保證建筑中的人的生命財產安全的系統，它在智能建筑系統中占有重要地位，并且對樓宇自動化控制系統的管理起著非常重要的作用。消防系統有它自己固定的運行模式。它無論是在事前還是事中，都對災害做出了有效及時的應對方案。
2.3配電系統
在樓宇自動化控制系統中電能是一切系統正常運行和工作的保證和基礎，如果電能運行過程中電能出現了問題，那么其它系統是無法完成工作的。樓宇自動化控制系統中的配電系統充分利用了計算機技術，對供電設備進行監控，停電后會自動開啟應急電源，保證所有用電設備在停電時也能夠正常運行。
3樓宇自動化控制系統的集成化發展
3.1信息系統的集成化
隨著近年來我國對智能建筑的重視程度的不斷提高，我國的有關專家也與各個國家的相關專家進行了學術上的研究和探討，我國也吸收了很多國外的先進技術和理念，然而樓宇自動化向集成化方向發展是國際上樓宇自動化發展的總體趨勢。樓宇自動化的出現，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境。樓宇自動化控制系統的管理者對信息進行綜合的整合和利用，通過信息網絡的集成將相關的設備都連接起來，以實現最終的目標。
3.2數據與管理資料的集成化
在樓宇自動化控制系統中，實時準確的數據，完整的資料，是確保系統進行集成的重要依據。智能建筑包括實時控制和管理。并且它包括很多子系統，如果不能獲得實時的數據，就沒有辦法對各個子系統進行有效的聯結，因此就沒有辦法形成一個完整的大系統。
3.3監控軟件的數字集成化
當今世界是數字化的世界，數字化能夠體現控制系統的精準程度和靈活程度。在樓宇自動化控制系統中，監控軟件的數字化，可以實現對系統集成化程度進行數字化的評估。監控軟件的數字化，有效的實現了設備系統的整合。不僅如此，軟件數字化采用分布式管理，各管理端口可以根據自己的模式來設定和控制各個子系統，從而實現各個子系統之間的有效連接，進而促進整個大系統的運行。
4樓宇自動化控制系統的發展情況與未來前景
近年來隨著經濟的高速發展，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大。然而到目前為止，我國現階段的樓宇自動化水平還有待提高，與國際上的應用程度相比，我國的應用水平還是相對落后的。雖然我國已經開始了樓宇自動化控制系統的應用，但在應用的過程中，還是存在著很多阻礙，并且有很多問題有待解決。首先，我國的建筑行業雖然開發了自己的智能建筑的產品，但是產品的水平并沒有真正的適應人們的需要，并沒有在真正意義上認識到樓宇自動化控制系統應用的層次。并且由于我國的智能建筑的發展水平相對落后，造成我國國內建筑市場的產品大多是外國品牌，國內市場被國外產品所占領，這足以充分說明我國對自動化控制系統的控制和研究還不夠深入，缺乏水平和質量上的保證，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境下，資源的浪費，環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中明確規定了節約能源，有效管理的理念，但在實際運行過程中，節約能源并沒有真正的得到落實。在節約能源方面，我們還是存在缺少管理部門的監管，管理人員的管理力度不夠的問題。此外，國內的樓宇自動化控制系統的控制性能并沒有達到最優?，F階段，國內的樓宇自動化控制系統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?？刂扑讲粔?，不僅會增加能源消耗，也會提高管理成本。隨著近年來我國經濟社會的高速發展，對建筑業的發展水平也有了新的要求。當今社會，節能減排將會是一個永恒的主題，然而建筑業也是能源消耗很高的行業。雖然智能建筑在發展過程中遇到了很多問題和阻礙，但現如今經濟的高速發展，信息網絡的不斷不發達，科學技術的進步，這都為樓宇自動化控制系統的發展提供了有力的支持和保障。我相信，樓宇自動化控制系統將會有非常開闊的前景。
5總結
智能建筑的核心就是樓宇自動化控制系統。隨著我國經濟社會的不斷發展，人們的需求也在不斷改變。樓宇自動化控制系統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境。然而在樓宇自動化控制系統的應用過程中，由于地區的發展水平不同等各種原因出現了很多問題，我們還有很多需要改進的地方，在今后的工作中我國要加大支持力度，鼓勵科研的發展，促進我國建筑業的進一步發展。
參考文獻：
[1]趙煒.淺談智能建筑中的樓宇自動化系統技術[J].技術廣場，2012（7）.
智能建筑與樓宇自動化范文3
關鍵詞：智能建筑；樓宇；自動化系統；理論
建筑設備自動化系統（簡稱BAS），是智能建筑的一部分，能對建筑物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等發揮作用，可以提供安全可靠、節約能源、舒適宜人的工作或居住環境。建筑設備自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統。它的基本功能有：（1）自動監視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態。（2）自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。（3）根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行于最佳狀態。（4）監測并及時處理各種意外、突發事件。（5）實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。（6）能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。（7）設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。
一、樓宇自動化控制系統的原理
樓控系統采用的是現代控制理論的集散型計算機控制系統，也稱分布式控制系統（簡稱DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置（DDC）完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規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具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務，避免了常規儀表控制分散后人機聯系困難、無法統一管理的缺點，保證設備在最佳狀態下運行。
二、分布式控制系統的數據通信網絡
數據通信網絡是分布式控制系統的支柱。整個分布式控制系統的結構，實質上是一個網絡結構，現場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機等都是這個網絡上的“節點”，都含有CPU和網絡接口，它們都有自己特定的網絡地址，可以通過網絡發送和接收數據，網絡中的各節點處于平等地位，既能共享資源，又不相互依賴，形成既有統一指揮，又使危險分散的功能結構，網絡的架構區具有極大的伸縮性，可擴性很強，可以滿足分布式控制系統擴充與升級的需要，十分靈活、方便。
第一、控制網絡特點 分布式控制系統的通信網絡不同于通用計算機網絡，與一般的通信網絡比較，它有如下特殊要求：①有高可靠性和安全性，要求傳遞的信息絕對準確、可靠，為此常采用冗余技術、后備措施和自診斷功能。如：控制站采用雙CPU板，雙I/0板等。②具有良好的實時性。③對環境適應性強。
第二、網絡拓撲結構 建筑設備自動化系統常用的有總線網和環網，在兩種結構中任意兩節點通信可直接通過網絡進行，各節點處于平等地位。
第三、網絡通信協議 組成建筑設備自動化系統，必須有一種大家都能接受并且共同遵守的工作語言來實現相互之間的對話，這就是數據通信協議標準。
三、現場總線技術的應用——分布式控制系統的進一步分散化
第一、現場總線概況 現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。不同的現場總線遵循的協議不同，接口標準不同，各具特色?，F場總線技術具有如下一些特點：1、以數字信號取代4-20mA的模擬信號，極大地提高了信號轉換的精度和可靠性，因此現場總線具有很高的性能價格比。2、現場總線把處于設備現場的智能儀表（智能傳感器、智能執行器）連成網絡，使控制、報警、趨勢分析等功能分散到現場儀表，使控制結構進一步分散化，導致控制系統體系結構的變化。3、符合同一現場總線標準的不同廠家的儀表、裝置可以聯網，實現互操作，不同標準通過網關或路由器也可互聯，現場總線控制系統是一個開放式系統。
第二、分布式控制系統的進一步分散化
傳統的分布式控制系統在現場控制站這一級依然是一個集中式結構，而現在的分布式控制系統是在原有分布式控制系統的基礎上，采用Lon Works現場總線的建筑設備自動化系統發展起來的新系統，標準LAN為原有的分布式控制系統，使用BAC net協議，以利于實現多種供應商的不同類型的子系統之間的通信信息交換，把具有控制功能的各個島連成一個整體。新增的Lon Works現場總線使用Lon Talk協議，把控制功能進一步分散到現場級儀表，標準LAN與現場總線之間的路由器相聯。這樣BAC net和Lon Mark兩項標準互相補充，互為依托，構成一個完全分散的、真正開放的建筑設備自動化系統。
樓宇自動化系統設備的發展歷史及相關產品簡介
四、樓宇設備自動化系統的四代產品
第一代：CCMS中央監控系統（20世紀70年代產品）
BAS從儀表系統發展成計算機系統，采用計算機鍵盤和CRT構成中央站，打印機代替了記錄儀表，散設于建筑物各處的信息采集站DGP（連接著傳感器和執行器等設備）通過總線與中央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備信息，下達中央站的控制命令。一臺中央計算機操縱著整個系統的工作。中央站采集各分站信息，作出決策，完成全部設備的控制，中央站根據采集的信息和能量計測數據完成節能控制和調節。
第二代：DCS集散控制系統（20世紀80年代產品）
隨著微處理機技術的發展和成本降低，DGP分站安裝了CPU，發展成直接數字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站，可以獨立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能，進行節能管理，可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成，分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是只有中央站和分站兩類接點，中央站完成監視，分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關，保證了系統的可靠性。
第三代：開放式集散系統（20世紀90年代產品）
隨著現場總線技術的發展，DDC分站連接傳感器、執行器的輸人輸出模塊，應用LON現場總線，從分內部走向設備現場，形成分布式輸入輸出現場網絡層，從而使系統的配置更加靈活，由于Lon Works技術的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網絡就形成了3層結構，分別是管理層（中央站）、自動化層（DDC分站）和現場網絡層（LON）。
第四代：網絡集成系統（21世紀產品）
隨著企業網Intranet建立，建筑設備自動化系統必然采用Web技術，并力求在企業網中占據重要位置，BAS中央站嵌入Web服務器，融合Web功能，以網頁形式為工作模式，使BAS與Intranet成為一體系統。
網絡集成系統（EDI）是采用Web技術的建筑設備自動化系統，它有一組包含保安系統、機電設備系統和防火系統的管理軟件。
EBI系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術，實現各個層次的集成，從現場層、自動化層到管理層。EBI系統完成了管理系統和控制系統的一體化。網絡集成系統結構圖如圖7所示。
目前，規模和影響較大的樓宇設備供應公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。
總之，樓宇自動化控制技術在我國還是一個新興的技術領域，隨著更多智能建筑的出現，將有更加先進的技術補充到這一領域中，使這一技術更加成熟、完善。
參考文獻：
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智能建筑與樓宇自動化范文4
【關鍵詞】 智能建筑;樓宇自動化系統;樓宇自動化;BAS
一、智能建筑概述
智能建筑一詞首次出現1984年1月美國聯合科技集團UTBS于康乃狄克州所設計與興建的“都市辦公大樓”,該大樓用最先進的技術來控制電力,照明,空調,放火,防盜,運輸設備,通信和辦公自動化,除了有舒適,安全的辦公條件外,并具有高效,經濟的特點,這是世界上公認的第一座”智能建筑”。智能建筑從整個技術角度來看,它是計算機技術,控制技術,通信技術,微電子技術,建筑技術和其他很多先進技術相結合的產物,幾乎融合了信息社會中人類所有智慧。智能建筑的固有特征是:建筑物管理服務自動化,辦公資源自動化,信息通信自動化。智能建筑的服務綜合為幾個子系統,這些子系統的資源共享成為整個系統的資源互補,這樣能有效地構成一個綜合系統來滿足建筑物的各種復雜要求?！爸悄芙ㄖ碧峁┮粋€優越的生活環境和高效的工作環境,且具有舒適性,高效性,方便性,適應性,安全性和可靠性的特征。
二、樓宇自樓宇自動化系統簡介
樓宇自動化系統(BAS)又稱建筑設備自動化系統,是智能建筑不可缺少的一部分,主要是用以對建筑物內的中央空調系統、給排水系統、照明系統、變配電系統以及電梯等系統設備進行集中監視、控制與管理的綜合系統,一般為集散結構,即分散控制、集中管理。設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監控系統,作為智能建筑樓宇自動化系統非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內機電設備的集中檢測和控制,保證所有設備的正常運行,并達到最佳狀態。
樓宇自動化的主導思想是用一個可以控制樓宇中各種設備正常運行的控制中心代替人工思考和操作,幫助人么實現自動監視并控制機械設備,根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備,及時處理各種意外突發事件,實現對大樓內各種機械的統一管理、協調控制、能源管理及包括設備檔案在內的設備管理。樓宇自動化控制系統采用基于現代控制理論的集散型計算機控制系統,就是我們常說的分布式控制系統(DCS),把分布在現場被控制處的微型計算機控制裝置(DDC)采集到的實時數據和控制任務與采集總線網的以太拓撲傳輸網絡以及核心設備――中央處理器有機地結合到了一起,使它們在一個整體層面上有條不紊地相互協作。
三、樓宇自動化系統的組成
作為建筑智能化系統最主要的子系統和核心組成部門――樓宇自動化系統,其組成主要包括中央監控管理級計算機系統、服務于各個子系統的工作站、網絡服務器、控制器、通信裝置,以及各類傳感器、探測器、執行機構、現場儀表等。BAS的組成內容相當廣泛,可分為狹義和廣義兩種,狹義的BAS主要包括空調子系統、冷水機組子系統、供熱子系統、給水排水子系統、供配電子系統、自發電機組子系統、電梯子系統、照明子系統、環境保護子系統、停車場管理與門禁子系統等。所謂的廣義的BAS應該還包括火災自動檢測與報警系統(FAS)和安全防范系統(SAS)兩部分。
四、樓宇自動化系統的功能
BAS相比普通建筑擁有一些較好的功能,主要表現在以下幾個方面:(1)自動監視并控制各種機電設備的起、停,制定系統的管理、調度、操作和控制的策略;(2)自動檢測、顯示、存取各種機電設備的有關數據與控制的參數;(3)管理、調度、監視與控制系統的運行,使之處于最佳狀態;(4)顯示系統運行的數據、圖象和曲線;(5)打印各類報表;(6)進行系統運行的歷史記錄及趨勢分析,檢測并及時處理各種意外、突發事件;(7)統計設備的運行時間、進行設備維護、保養管理等;(8)進行水、電、氣等的計量收費,實現能源管理自動化。
BAS同樣也存在一些社會效益,主要表現在以下幾個方面:(1)優化工作、生活環境,提高工作效率及舒適性能;(2)降低能源(電、冷、熱、水、煤氣、燃油、蒸汽等)消耗及運行費用;(3)大樓內全部機電設備的運行操作、安全報警維修監視集中在中央進行,達到科學管理及節省勞力的目的;(4)提高大樓防災、防火、防盜、防事故能力;(5)先進的保安監視、巡視及出入口傳感器鑒別設備,提高了大樓保安功能。
五、樓宇自動化系統具有的優點
1.提高大樓的管理水平,降低工作人員的勞動量?，F代化的大樓,設備眾多,且散落于大樓的各個角落,大樓的設備管理相當困難,有些設備如吊裝于吊頂內部的新風機組,其送風溫度靠人根本無法調節,BAS則可很容易地解決這些問題,使大樓的設備管理維持在一個較高水平; 現代化大樓里的眾多設備,依靠人力維持日常檢修,勞動量巨大,需要相當多的工作人員,BAS系統則能自動診斷設備是否發生故障,因而只需少量工作人員即可維護設備管理。
2.節約能源。采用了BAS后,對于設備的管理可以根據預先編排的時間程序(如辦公時間、節假日時間、晝夜時間等)對電力、照明、空調等設備進化最優化的節能控制,關閉不需要運行的設備,可以節約大量能耗。
3.節省管理費用。采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相應的管理費用,如人員工資、福利、住房、辦公環境、費用等均可節省。
4.延長設備使用壽命。通過BAS管理的設備,可以完全依照設備的性能來進行控制,不會出現誤動作導致設備損壞,也不會有長時間超負荷運轉等對設備有損傷的現象發生,使設備能在最優狀態長期穩定運行。
5.提高管理可靠性。采用BAS,可以提高管理系統的可靠性,不會出現由于人工管理的疏忽疲勞、判斷失誤的出現,這些問題往往會給業主帶來無法估量的經濟損失。
6.規范管理制度。BAS本身可以依據管理慣例對設備進行自動控制,它具有自動分析人員管理指令的能力,使得一些不規范的管理規范化。
六、國內樓宇自動化發展現狀
在智能樓宇較發達國家和地區,較早就在普通高校與職業教育院校成立了培養樓宇自動化人才的相關專業,如英國、香港、臺灣已經形成從職高、高職?？?、本科、碩士直至博士完整的人才培養體系。英國、香港還有專門對應的屋宇裝備工程師協會,建立起高等職業教育與職業資格認證之間的互通橋梁。國內智能建筑的迅速發展對專門從事樓宇智能化相關技術工作的專業技術人才的迫切需求,引起很多高校的高度關注。普通高校自2000年以來,主要基于“建筑環境與設備工程”或“電氣工程及自動化”或“建筑電氣工程”等本科學科專業,開設“樓宇智能化”專業方向,探索培養樓宇智能化工程技術專業人才的課程方案。但受普通本科學科專業范疇限制,僅以專業方向來培養跨多學科新技術應用的“樓宇自動化”專門人才,不能滿足行業對樓宇自動化關鍵技術研究與開發人才的需求。目前國內樓宇自動化從業人員數量巨大,已達到約100萬人,且主要集中在上海、北京、廣州、深圳、天津、重慶、杭州、寧波、大連等大中城市,仍缺口達40萬,特別是樓宇自動化系統設備運行維護人才、樓宇自動化工程設計、管理、安裝與調試人才等各層次人才嚴重不足。
七、樓宇自動化系統的發展趨勢
實現樓宇建設與電氣技術更加精密的結合是今后樓宇建設發展的必然趨勢。樓宇自動化控技術在我國正處于一個快速發展的階段,隨著人們對于優質生活的不斷追求以及科學技術的不斷更新,一些更加先進的電氣自動化技術將被應用到這一領域。
參考文獻
[1]王再英,韓養社,高虎賢.《樓宇自動化系統原理與應用》.電子工業出版社
智能建筑與樓宇自動化范文5
智能建筑自動化系統建設的方法：
1樓宇自動化系統的建設方法
樓宇自動化系統的建設應在控制理論的基礎上實現計算機控制的綜合系統，是一種分布式控制系統，其主要特征是集中管理且分散控制。樓宇自動化系統的內部是把智能建筑內的各個主要子系統集成在統一的開放式結構和協議之下，保證接口的標準化，集成的方法主要有以下幾種：一是完成硬件網絡的集成，樓宇自動化系統的集成結構應該采用兩層網絡的形式，第一層為以太網絡，第二層為LonWorks等速率低的標準工控總線，來完成對各種硬件設備的串連，同時，這種集成的結構還可以留下與第三方系統的接口，從而實現把多種系統都集成到主干網絡的目標。二是完成信息系統的集成，通過采用ODBC技術等，實現樓宇自動化系統中各設備管理軟件的集成，也就是能夠透過硬件網絡集成的架構，實現各設備之間的連接，從而實現把各種信息綜合地結合起來，實現信息的整體獲取、利用和分析。
2通信自動化系統的建設方法
通信自動化系統是智能建筑內基于計算機網絡的高速網絡的集成系統，該系統的建設需要主要以下兩點：首先是應該設計建設一個合理的能夠完全滿足智能建筑需求的綜合布線系統。眾所周知，智能建筑中的通信網絡是實現智能化的根本，大多數的智能建筑通信網絡都會分為主干網和子網，主干網的建設必須是基于ATM的高速寬帶局域網，并能支持建筑中的各種通信業務和子網互聯的需求。其次是采用虛擬局域網技術，在建筑物內構建虛擬局域網，這樣，每個虛擬局域網具有相對的獨立性，其物理位置不會影響邏輯子網，同一個虛擬局域網內部的通信不受其它子網影響。同時，一些需要在物理上進行改動的網絡設備也能夠保持在相同的虛擬局域網上不發生改變。
智能建筑與樓宇自動化范文6
關鍵詞：智能建筑；樓宇自動化；中央監控；集散控制；開放式集散；網絡集成
一、關于智能建筑
智能建筑是信息時代的必然產物，建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術（即Computer計算機技術、Contro控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）。將4C技術綜合應用于建筑物之中，在建筑物內建立一個計算機綜合網絡，使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統化。
智能建筑應當是：
“通過對建筑物的4個基本要素，即結構、系統、服務和管理，以及它們之間的內在聯系，以最優化的設計， 提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人，財產的管理者和擁有者等意識到，他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”
二、樓宇自動化系統簡介
樓宇自動化系統也叫建筑設備自動化系統（Buiding Automation System簡稱BAS），是智能建筑不可缺少的一部分，其任務是對建筑物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節約能源，而且舒適宜人的工作或居住環境。
三、樓宇自動化系統的作用、組成與基本功能：
樓宇自動化系統（BAS）作用是對整個建筑的所有公用機電設備，包括建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、電梯系統，進行集中監測和遙控來提高建筑的管理水平，降低設備故障率，減少維護及營運成本。
建筑設備自動化系統組成通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統。根據我國行業標準，BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統。一般情況下，這兩個子系統宜一同納入BAS考慮，如將消防與安全防范子系統獨立設置，也應與BAS監控中心建立通信聯系以便災情發生時，能夠按照約定實現操作權轉移，進行一體化的協調控制。
建筑設備自動化系統的基本功能可以歸納如下：
（1）自動監視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態。
（2）自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。
（3）根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行于最佳狀態。
（4）監測并及時處理各種意外、突發事件。
（5）實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。
（6）能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。
（7）設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。
四、樓宇自動化控制系統的原理
樓控系統采用的是基于現代控制理論的集散型計算機控制系統，也稱分布式控制系統（Distributedcontro systems簡稱DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置（DDC）完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規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具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務，避免了常規儀表控制分散后人機聯系困難、無法統一管理的缺點，保證設備在最佳狀態下運行。
五、樓宇自動化系統設備的發展歷史及相關產品簡介
樓宇設備自動化系統到目前為止已經歷了四代產品：
第一代：CCMS中央監控系統（20世紀70年代產品）
BAS從儀表系統發展成計算機系統，采用計算機鍵盤和CRT構成中央站，打印機代替了記錄儀表，散設于建筑物各處的信息采集站DGP（連接著傳感器和執行器等設備）通過總線與中央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備信息，下達中央站的控制命令。一臺中央計算機操縱著整個系統的工作。中央站采集各分站信息，作出決策，完成全部設備的控制，中央站根據采集的信息和能量計測數據完成節能控制和調節。
第二代：DCS集散控制系統（20世紀80年代產品）
隨著微處理機技術的發展和成本降低，DGP分站安裝了CPU，發展成直接數字控制器DDC。配有微處理機芯片的DDC分站，可以獨立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能，進行節能管理，可以連接打印機、安裝人機接口等。BAS由4級組成，分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是只有中央站和分站兩類接點，中央站完成監視，分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關，保證了系統的可靠性。
第三代：開放式集散系統（20世紀90年代產品）
隨著現場總線技術的發展，DDC分站連接傳感器、執行器的輸入輸出模塊，應用ON現場總線，從分內部走向設備現場，形成分布式輸入輸出現場網絡層，從而使系統的配置更加靈活，由于onWorks技術的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網絡就形成了3層結構，分別是管理層（中央站）、自動化層（DDC分站）和現場網絡層（ON）。
第四代：網絡集成系統（21世紀產品）
隨著企業網Intranet建立，建筑設備自動化系統必然采用Web技術，并力求在企業網中占據重要位置，BAS中央站嵌入Web服務器，融合Web功能，以網頁形式為工作模式，使BAS與Intranet成為一體系統。
網絡集成系統（EDI）是采用Web技術的建筑設備自動化系統，它有一組包含保安系統、機電設備系統和防火系統的管理
軟件。
EBI系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術，實現各個層次的集成，從現場層、自動化層到管理層。EBI系統完成了管理系統和控制系統的一體化。
目前，規模和影響較大的樓宇設備供應公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。
