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關鍵詞:智能樓宇、系統組成、功能
Abstract: intelligent building is an important part of the information technology, has long been in the modern Western developed countries, the rise of intelligent buildings, but fresh technology of intelligent building or in recent years appear intelligent buildingpresentations and programs designed to solve.Keywords: intelligent building system components, functions
(一)前言
樓宇智能化是信息化的重要組成部分,在現代的西方發達國家,樓宇智能化興起已久,但在我國,樓宇智能化還是近些年出現的新鮮技術,本文對樓宇智能化進行了介紹和方案的設計解決。研究、開發出的樓宇網絡智能化控制軟件系列是采用引進的國際最先進的樓宇專利技術性處理法及計算機網絡和人工智能技術,(可編程控制器)控制系統進行數據通信,監控整個系統主要工藝參數和設備運行情況,操作人員可通過可視化軟件對現場進行調控,根據過程儀表提供的主要工藝參數,按樓宇工藝要求對生產工藝過程進行必要調整,使生產過程更合理、處理效果更好、運行成本更低。所開發系統軟件包,均源自國內外業界權威經驗。該軟件系統的成功開發將真正實現智能化運行機制,使國內樓宇智能化系統技術現狀有一個革命性的飛躍
(二)智能樓宇的概念
1、智能樓宇的起源和發展
二十一世紀是信息化的世紀,目前推動世界經濟發展的主要是信息技術、生物技術和新材料技術,而其中信息技術對人們的經濟、政治和社會生活影響最大,信息業正逐步成為社會的主要支柱產業,人類社會的進步將依賴于信息技術的發展和應用。
近年來,隨著計算機技術和網絡通信技術的發展,使社會高度信息化, “樓宇智能化”的概念運應而生。 樓宇智能化是采用計算機技術對建筑物內的設備進行自動控制,對信息資源進行管理,為用戶提供信息服務,它是建筑技術適應現代社會信息化要求的結晶。
2、智能化樓宇的基本要求
智能化樓宇的基本要求是,有完整的控制、管理、維護和通信設施,便于進行環境控制、安全管理、監視報警。簡言之,樓宇智能化的基本要求是:辦公設備自動化、智能化,通信系統高性能化,建筑柔性化,建筑管理服務自動化。 樓宇智能化提供的環境應該是一種優越的生活環境和高效率的工作環境:
3、智能化樓宇的解釋
目前世界上的對樓宇智能化的定義很多,歐洲、美國、日本的提法各有不同,其中,日本的國情與我國較為相近,其提法可以參考,日本電機工業協會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為:綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術,使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協調工作,實現建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA),將這3種功能結合起來的建筑,就是智能化樓宇。
(三)系統的構成
如系統結構圖所示,整個系統可以由以下四個部分組成:智能大廈集成管理系統、樓宇自動化管理系統、智能大廈內各弱電子系統、遠程IE瀏覽站。
1.智能大廈集成管理系統:負責對大廈內各個子系統的進行集中監控管理,接收各個子系統傳來的各種實時數據(視頻、設備信息和報警信息等),顯示監控畫面和視頻內容,實現對監控數據的實時整理、分析、存儲、顯示和輸出等功能,處理所有的報警信息,記錄報警事件,打印系統信息,發送管理人員的控制命令給各子系統,使得管理者能夠對各類事件進行全局管理,實現一體化服務,提高系統管理的效率,方便大廈的決策部門進行合理的組織,并進行調度、協同、指揮,減少事故帶來的損失。
2.樓宇自動化管理系統:負責對樓宇設備自控系統、CCTV電視監控系統、防盜報警系統、智能卡控制管理系統、、停車場系統等5個子系統進行集中監控管理,接收各個子系統傳來的各種實時數據(視頻、設備信息和報警信息等),顯示監控畫面和視頻內容,實現對監控數據的實時處理分析、存儲、顯示和輸出等功能,處理所有的報警信息,記錄報警事件,根據需要可以通過電話語音或手機短信等輸出報警內容,打印系統信息,管理人員也可以通過該平臺發送控制命令給各子系統。
3.智能大廈內各弱電系統:實時采集本系統下掛的各類設備的參數、報警信息等現場信號,將采集的信號經過分析、處理以后上傳。弱電系統包括下列自動化子系統:
3.1配電子系統:包括低壓配電系統、計算機不間斷UPS電源系統、冷凍站配電、變壓器、高壓系統和高壓二次線中的各個點進行監測控制。
3.2空調監控子系統:中央空調是智能樓宇的重要組成部分,通過樓宇自控監控組態軟件不僅可以為用戶提供舒適的工作環境,而且可以通過一些調度算法滿足節能需求。
3.3照明子系統:對整個大樓的照明實施控制,包括公共區域照明和泛光照明。根據上班時間和季節的差異實施不同的照明控制方案,以達到節能目的。
3.4給排水子系統:對水泵、水池和管網等進行監控。
3.5電梯控制子系統:根據電梯數量已經用戶請求,智能調度電梯,合理滿足用戶需求。
4.遠程IE瀏覽站:遠程IE瀏覽站的主要功能是進行遠程的IE瀏覽功能。通過樓宇自控的WEB功能,便于管理人員隨時隨地了解整個大廈的實際運行狀況,實現管控一體化,在遠程的管理人員可以通過瀏覽器,直接觀看監控畫面。
(四)系統主要功能
通過管理軟件平臺把各個子系統有機集成,系統主要完成下列功能:
管理各子系統:可以在弱電、視頻等系統中無縫切換,各個系統實現聯動。如火警信息可以和電梯、空調、大廈廣播等系統聯動。
流程圖顯示功能:以動畫形式顯示各設備的運行情況,如空調機組、停車場車位、電梯運行狀態等。根據用戶要求設計個性化界面,可以直觀、方便地對大廈內各子系統實施監視、控制和管理。場景逼真、鼠標控制、操作簡單。
實時、歷史數據管理功能:采集各子系統的實時數據,進行數據的顯示、存儲;對所有的歷史數據/實時數據可以靈活查詢、統計、輸出及打印,可按設備、樓層、功能等進行分類記錄和存儲,同時也可以按時間區間、設備類別、樓層、功能進行分類統計和打印。
報警管理:軟件支持各類報警系統,包括限值報警、偏差報警等,而且支持不同的優先級別。報警可以以聲音、動畫、打印、郵件、短信等多種方式警示相關人員,以便進行相應的操作。
趨勢分析:根據實時歷史數據庫,可以對用電量、空調機組運行情況等進行分析,以形成最優控制方案,達到節能目的。
報表系統:根據各系統的采集數據自動形成報表數據,并提供查詢功能。
WEB:通過IE瀏覽器可以遠程瀏覽各系統運行情況。
照明控制
照明控制主要分為兩類控制,一類是通過PLC或單片機進行控制,一類是主要通過軟件的腳本進行控制,在實際中也可能兩種控制都會使用到。無論是哪種控制,都是把數字信號通過PLC或者模塊等轉化為實際的開關控制。在通過PC控制的時候,通常是通過腳本進行控制,可以實現多種控制方式;
電力監測
電力監測主要是通過采集智能電力儀表的數據。智能電力儀表可以自行測量電流、電壓、功率、電量等電參數,并且會提供通訊接口(通常為Modbus協議)。采集智能電力儀表的數據即可實現對電力的監測。
空調監測
空調監測通常都是監測工業空調或者中央空調。一般通過直接和空調自身攜帶的通訊接口進行通訊監測,或者通過PLC等進行間接監測。
其他監測
其他監測主要是指關于溫度、濕度、氣壓等參數,這類數據的監測主要通過相關智能儀表或者PLC進行監測。
相對于其他的樓宇監控系統,比如江森、西門子等,基于樓宇自控軟件的樓宇監控系統由于其開放性具有如下的特點:
監控的設備通常為常見的各種硬件設備,一般無需購買專用的一些控制設備,比如燈光控制器等;
連接設備的種類很多,可以根據現場的情況自由選擇性價比高的產品;
通訊的方式多,可以根據現場需求選擇串口、以太網、無線等多種方式;
界面需要根據實際情況和客戶需求進行繪制,提供了多種繪圖工具,繪圖便捷;
軟件提供了多種控件,可以方便的實現歷史曲線、報警查詢、報表和Web等功能;
使用樓宇自控軟件構建樓宇監控系統時,通常按照以下步驟進行:
調研現場情況,和客戶溝通,統計需要采集數據種類、數量;
分析采集的數據源是否有直接的通訊接口,如果有通訊接口要確定具體的通訊協議,如果沒有通訊接口看能否通過其他方式采集數據;
設計整體框架,估計工程量;
確定具體到硬件設備和布線工作;
軟件工程開發,繪制界面,采集數據。
(五).經濟和社會效益
樓宇監控分采集的數據的種類和個數不同,成本懸殊。常見的樓宇監控會包括燈光、
空調、濕度等數據。單就這里監控系統,成本包括以下內容:
監控所需的智能儀表、PLC、線纜、配電柜;
通訊所需的布線費用;
對應采集點數的軟件費用;
工控機的費用;
軟件開發的人工費用;
項目后期維護的費用
關鍵詞:樓宇自動化自動化控制系統
中圖分類號:TN830.1文獻標識碼: A 文章編號:
樓宇自動化系統是智能建筑的重要組成部分,其任務是對建筑物內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、車庫管理等設備或系統以集中監視、控制和管理為目的,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。
一、樓宇自動化系統的組成
樓宇建筑通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統,樓宇自動化系統由以上系統的場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機和管理計算機通過數據通信網絡被有機地結合起來,組成分級分布控制系統,它是運用計算機數據處理、自動測量及控制技術,對以上子系統的機電設備進行自動控制和統一管理。
二、樓宇自動化系統的原理
樓宇自動化系統采用的是分布式控制系統,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。
2.1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。
2.2分布式控制系統的進一步分散化
(1)LonWorks技術,LonWorks是一種完全分布式控制的局部操作網技術。LonWorks網絡節點由神經元芯片、收發器、固件和I/O接口電路組成。神經元芯片是這種智能節點的核心,它由媒體訪問控制處理器、網絡處理器和應用處理器組成,這就使得節點既能管理網絡通信,又具有控制功能。
(2)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LonWorks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BACnet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LonWorks現場總線使用LonTalk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BACnet和LonMark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。
三、樓宇自動化系統的硬件、軟件的配置
1、樓宇自動化系統的硬件主要由下列幾部分組成:
(1)建筑物監視系統:提供一個以windows環境下的人機交互界面,為工程師提供應用程序的編制平臺,為操作人員提供直觀和快捷的操作界面。中央管理機實現對個系統的集中監測、管理與最優控制。
(2)建筑物控制系統:對所需的模擬量輸入/輸出和數字量輸入/輸出進行現場監視和控制。
(3)建筑物防火及保安系統:實現出入控制,保安監視和控制,集成攝像控制,火災報警等功能。
2、樓宇自動化系統軟件的配置有:
(1)身份鑒別軟件:只有操作員身份密碼,才能行使操作員職責范圍內的指令。
(2)常規記錄軟件:負責常規記錄資料的處理、顯示、打印。
(3)節能控制軟件:根據室外的溫度相對濕度,充分發揮自然潛力,控制空調系統的運行、節約能源。
(4)運行時間累計、維修記錄軟件:在設備累計運行時間超過設定值時,進行報警,這是供預防性維修保養用的。
(5)故障報告軟件:負責設備的故障報警,以及故障的顯示和打印記錄。
(6)最大負荷限制軟件:當實際負荷超過額定的極限值時,發出報警信號,同時切除預定可以切斷的負荷,減少電費的開支。
四、樓宇自動化系統將實現如下主要功能:
1、中央空調系統的監控管理
(1)監視控制整個大廈的空調系統(包括:風機盤管控制、冷熱水泵旁通控制、冷卻水塔進水控制等;
(2)通過冷凍水的供/回水溫度和流量測量、自動計算出空調系統的冷負荷,并在樓宇自動化系統的CRT上顯示;
(3)根據實際的冷負荷通過空調冷凍水機組帶的群控裝置來決定冷凍水機組的啟停數,以達到最佳的節能效果;
(4)測量并自動控制冷凍水系統供/回水總管的差壓,維持系統要求的差壓值。
2、給排水系統的監控管理
(1)樓宇自動化系統將監控給排水系統的所有水泵的運行狀態;
(2)樓宇自動化系統將對給排水系統的設備運行時間、狀態、水量、壓力值進行記錄;
(3)當水泵出現故障時,樓宇自動化系統會通過聯鎖控制備用泵自動投入運行;
(4)監控給排水系統的如下設備:生活給水泵、消防給水泵、自動噴淋泵、穩壓水泵、排污泵、屋頂水池、地下水池、污水池、給排水監控系統。
3、供配電監控系統
變配電系統正常運行,可靠供電是智能大廈安全使用的保證。因此,智能大廈的控制中心要控制、監視、記錄供電系統的運行情況,主要包括:
(1)高壓系統:進線與蹭聯絡斷路器狀態控制監測、電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、變壓器溫度及故障狀態顯示與報警;
(2)低壓系統:進線與聯絡斷路器狀態控制監測、電壓、電流、功率因數、重要輸出支路斷路狀態監控、故障情況顯示、報警;
(3)直流系統:交流電源主進線斷路器控制、直流輸出、電壓、電流及故障狀態顯示報警;
(4)發電機系統:發電機啟動、供電、主斷路器狀態、電壓、電流、頻率、轉速、油箱位高低、水溫等顯示、故障報警、斷路器狀態控制;
(5)照明系統:根據大廈內的使用功能、分成不同的區域照明,如辦公室照明、走廊照明、大廈立面照明、航空障礙燈照明、室外環境照明等,按照時間順序及使用需要,由中央監控系統控制開、關狀態,故障顯示。
4、保安自動化系統,樓宇自動化系統將監控保安系統的如下設備:門禁系統、閉路電視系統、防盜報警系統、巡更系統。
隨著時代的不斷發展,樓宇的設計中也逐漸加入了智能的因素,在智能化發展的趨勢下,樓宇自動化控制系統在建筑行業得到了廣泛的應用。在實際的建工工程中,自動化系統不斷走向發展與完善,但是關于樓宇自動化控制系統的失敗案例也有不少,這就要求我們在實際工作中對自動控制系統進行進一步的完善。本文就對樓宇的自動化控制系統進行了深入淺出的分析與探討,希望能為樓宇建設的自動化系統控制的相關設計提供一些參考。
【關鍵詞】自動化 控制系統 完善
近年來我國的經濟建設得到高速的發展,樓宇的建設開始全面開展,同時也帶動了樓宇自動化系統控制建設的發展。樓宇自動化控制系統主要包括四大部分,包括主機、現場監控器、通信網絡和儀表。樓宇自動化系統對建筑內的何磊設備進行監控,保證了運行的安全、可靠,同時還能節省人力和物力。但是,因為我國的樓宇自動化控制的發展比較晚,在設計和施工等方面還只是處于初級發展階段,在具體的設計和施工方面還存在著很多不合理的地方,所以會有運行不良、使用壽命短等問題的出現。所以,根據實際情況,我們要針對樓宇自動化設計的特點對相關的管理功能進行選擇,同時還要在實際的工作中積累關于自動化控制的相關經驗,使系統設計得到相應的完善,使樓宇自動化控制系統真正的發揮出相應的功能。
1 簡述自動化控制系統有哪些基本的功能
在樓宇自動化系統設計中采用的數據通常情況下都是根據自動采集而來的數據,這些數據可以作為系統運行的一種參數,對運行情況進行自我監控,對系統中的各個指標進行全方位的調動,進而實現和創造經濟效益和相應的社會效益。
1.1 自動化系統具有數據自動采集的功能
對現地控制單位之間傳送的數據進行的處理和存儲要建立在系統數據庫的基礎之上,用上位計算機對系統的相關參數進行分析,從而形成系統運行的參數。在數據庫中提取的數據資料可以對自動控制進行調節,通過本身的記錄、檢索等功能為系統的工作人員的靈活調用作為參考。
1.2 自動化系統具有自動監控與調節的功能
想要提高系統的監控水平和調節水平,可以達到減少對系統操作失誤的目的。但是,系統具有本身的復雜性,人工的監控是難以達到要求的,所以就需要自動監控和調節功能的開發與利用。對各種功能設置模擬操作系統,這個系統的設置要建立在數據科學合理的基礎上。將自動系統的指令設置在屏幕顯示器上,根據計算機屏幕顯示執行的步驟,這樣就可以對系統運行進行一目了然的監控了。
1.3 總動畫系統具有現地控制單元的功能
這個功能應該在自動化操作系統中某個環節的后面,進行現地的現實和處理,同時將操作的具體情況傳到主控層。主控等再根據指令對是否滿足指令的條件進行分析。最后按照發出的指令將硬件運行到相應的位置上。現地控制一般都會設置權限開關,根據開關實現遠程的切換,同時依然可以使用手動的方式進行輔的操作,手動操作還可以解決特殊情況下的燃眉之急。
2 對數據采集的設計
在對自動化系統進行上述三項基本功能的設計的時候,一定要體現出系統基本功能之間的共通性,還要對這些功能進行合理的處理,使自動化控制功能的適用性能夠得到相應的提高。
2.1 對數據采集的設計
在對系統數據進行采集之前要做到有針對性的進行采集,對自動化控制系統數據進行采集之后,要及時將數據傳送到上位計算機中,實現系統運行的實時監控,這些數據可以作為盤點系統運行是否正常的重要依據。對系統的數據采集可以用單端隔離的模擬量進行輸入卡,用波形檢測的方式對系統自動收集的數據進行分析與監控,同時,必須要設置好采集范圍和輸出通道。
對數據進行采集設計時要做到對數據保存情況的實時顯示。在對軟件進行設計的時候還要對校本程序進行編譯,同時用人機界面對數據的幾率、存儲等情況進行顯示,最后將軟件和數據可連接起來。這種功能使數據記錄和存取的便利性得到大大的提高,同時還完成了對數據可的屬性設置。
值得一提的是,對數據進行采集的時候要遵循一個重要的原則,探測元件與要采集的內體要盡量靠近,以減少傳導中的誤差,避免這些誤差對數據真實性的影響。在傳輸中還可以使用光纖等新技術,這種新技術的應用可以達到準確的目的同時又不會使誤差造成系統的誤動作。
2.2 監控設計
在自動化系統中的監控最常見的方式有三種:遠程監控方式、集中監控方式和現場總線監控方式。其中幾種監控方式便于系統運行的維護管理,對系統的設計比較容易,也沒有較高的要求和標準。遠程監控方式的優點主要有對資源能夠起到節約監控的目的,同時具有較高的可靠性,并且在實際的應用中可以體現出組態靈活的優勢,還可以實現對電纜、附屬材料的節約利用。現場總線監控方式是當今條件下一種比較符合時代特征的監控方式,它可以實現遠程監控,使監控的連接線路縮短,在這種方式上可以很好的體現出智能化的特點。同時為網絡控制系統的發展奠定了基礎。
2.3 現地控制單元
自動化系統現地控制單元的實際采用了計算機軟件和硬件等先進的技術,確保了各項標準都能符合指標要求。隨著科技的不斷發展,計算機在不斷的更新換代,系統的規模也應該隨著計算機的更型換代得到擴展與升級,維護方面要具備自我診斷和自我恢復的功能,避免因為人員操作失誤造成的損失。現地控制單元的設計主要包括對機組設備的調節和將控制;對機組控制單元順序的控制;數據通信要保持通暢;要有自我診斷的功能。
3 結語
綜上所述,對自動化控制系統進行設計的時候,要將采集到的數據及時的輸送到上位計算機中,對整個運行流程實現實時監控,根據數據對系統運行狀況進行判斷。還要根據各種方式的運用,使系統工作的效率得到提高,減少維護故障率,在新技術的幫助下,實現計算機對整個系統的配置與設計。
參考文獻
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作者簡介
汪詩雯(1985-),女,安徽省歙縣人。大學本科學歷。現為柳州市人民醫院助理工程師。主要研究方向為電子信息工程。
[關鍵字]智能建筑;樓宇;自動化控制系統
[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
中圖分類號: C931.9 文獻標識碼: A 文章編號:
1、智能建筑內涵及其發展現狀
智能建筑主體通過對四項建筑基本要素,即系統、結構、管理、服務與他們之間的內在聯系展開優化設計,進而為用戶提供投資合理、使用環境舒適、便利高效的智能化建筑空間。智能建筑系統主要指為實現建筑物智能化服務功能而設計安裝及運行的光機電設備服務系統,例如電梯、空調、給排水、照明、通信、物業管理、綜合布線、一卡通與辦公業務等智能化控制系統;結構主要指其環境結構,囊括了建筑物裝飾、結構、建材與空間的劃分;管理主要指對財、物、人、豐富信息與智能化系統的綜合管理,而服務則指為智能化建筑管理及使用者提供優質、高效的全方位人性化服務,為其創設舒適、安全、便利與高效的生活、工作與學習環境,合理降低智能建筑系統設備的服務運行維護成本費用等。智能建筑的理念在我國的產生及發展起步較晚,初期由單一專用功能系統開始,逐步發展成為集成系統模式,以樓宇的自動開控制管理系統為核心,實現了卓有成效的較快發展。然而與國際先進的發展水平相比,我國智能化建筑的還存在較大差距,基于我國建筑市場現行巨大的發展潛力,我們只有本著深入實踐、完善創新的原則才能為智能建筑的快速發展營造良好的環境。
2、智能建筑系統層次結構
智能化的建筑系統結構應包含上層綜合建筑智能管理系統與二層智能化控制子系統。二層子系統又分為網絡通信系統、建筑設備綜合管理系統與自動化辦公子系統。該類子系統主體通過綜合的布線體系連接而成一個智能化的完整系統,由上層智能建筑管理系統進行統一監管。智能建筑的核心是智能化控制系統,只有當其涵蓋的各類子系統統籌結合,共同作用,才能有效支撐構建智能建筑。智能化控制系統為建筑賦予了快捷便利的服務功能,有效提升了民用住宅、商用寫字樓的綜合智能化水平,并滿足了社會公眾在新時期日益增長的對海量信息的綜合需求。
3、智能建筑樓宇自動化控制系統
3、1建筑樓宇自動化控制系統構成及其優勢功能
建筑樓宇自動化控制系統涵蓋內容豐富、設備眾多,是控制管理最為復雜、范疇最為廣泛的建筑智能自動化系統,其包含狹義建筑自動化設備系統、報警消防自動化系統與自動化安全防范系統三類子系統。智能建筑樓宇的自動化設備系統主體包括實時監控系統、建筑樓宇保安系統、機電設備綜合監控系統、音響廣播系統以及停車場系統。以上自動化子系統賦予了建筑樓宇顯著的優勢功能,主體體現在實時監控子系統為智能建筑樓宇提供了集中監控方式,以豐富的文字、圖形、動畫方式呈現出來;依據各方需要自動化系統管理人員可直接進行命令下達,對任何一項系統設備進行運行控制;自動化控制體系可對各項設備監控子系統狀態信息進行綜合處理并提供必要的報告,對歷史數據進行完善記錄從而發揮對價值化信息的綜合管理功能。
3、2建筑樓宇自動化控制系統的網絡結構
一般層面來講建筑樓宇的自動化控制系統網絡結構主體采用現場總線形式,將系統分為三層,上層為信息域干線,依據相關國家標準利用拓撲總線結構以太網進行建筑樓宇自動化控制系統干線的布置,進而合理實現網絡資源的集成共享及同中央站點間進行暢通高速的通信傳輸。系統二層為控制域干線,主體完成對各分站點的總線控制,通常應用RS485網絡總線,以高效通信速度將各個分站點進行穩固連接并實施對各類豐富信息的處理。再者位于分站點的總線還需配備與他類廠商進行設備連接的相關接口,以合理實現同其他設備的高效通信聯網。三層結構為子站點總線,主體由分散控制器進行相互連接,各子站總線在連接器輔助下實現同分站總線的高效連接,完成由監控現場設備到傳輸信息再到中央工作站的處理,并由上級網絡實現信息處理結果的準確獲取。
3、3建筑樓宇自動化控制系統結構
隨著建筑行業的科學發展,目前建筑樓宇自動化系統主要呈現集散結構與現場總線結構兩類。前者為目前較為廣泛使用的建筑設備自動化系統結構,具有管理集中、控制分散的顯著特征,一般包含兩層網絡結構與三級控制設備。現場控制器主要執行對設備信號的處理、采集、輸出與控制等。操作站則由工業化計算機系統與控制操作臺構成。中央監控站可實施對集散控制系統的離線配置、在線監控、維護與組態工作等管理。一旦操作站或中央監控站發生故障,其下層控制功能設備仍然可實施獨立的控制,確保系統的安全可靠性。現場總線系統控制主體由智能現場設備、監控組態與現場總線三部分構成,其核心在于現場總線控制技術。與DCS系統相比,現場總線控制技術的可靠、實時、成本低、便利使用等特征令其在現場層實現了廣泛的應用,并令DCS系統控制中遺留的各類問題得到了良好的解決,該系統技術由信號、通信到系統標準,從結構體系、設計方式、調試安裝再到產品結構均實現了革命性變革。其實際上屬于儀表工業技術、控制技術與網絡技術三類完善結合的產物。也就是說在制造與過程控制由設備分立發展為設備共享、在工業儀表由簡單結構發展為智能化儀表、計算機網絡拓展至傳感器與執行器時,幾類分支技術則呈現必然的結合趨勢。因此以現場總線為中心的總線控制系統必然成為今后工業生產實踐的核心部分,令傳統DCS系統被取代并發展成為第五代智能化過程控制結構體系。當前該類現場總線控制結構系統形式已逐步得到了人們的認可并實現了科學發展,我們可在建筑樓宇自動化系統中科學采用該類結構,令其成為未來建筑樓宇自動化系統高效應用與全面發展的主流方向。
4、結語
信息時代,隨著人們物質文化生活水平的不斷提升,其對各類建筑樓宇的人性化使用功能需求越來越豐富,加之各類現代化信息技術的持續更新發展令由通信技術、自動化控制技術與計算機網絡技術構建的建筑樓宇自動化控制系統得到了廣泛的應用。基于這一良好發展態勢我們只有深入了解智能建筑內涵、科學層次結構、自動化控制系統樓宇建筑的構成、網絡結構,才能發揮其自動化控制優勢并真正創設出智能化、精品化、科技化的優質建筑樓宇,促進建筑行業實現可持續的全面發展。
[參考文獻]
智能建筑最主要的是體現在其先進與實用性,具體功能可視為用多元化信息傳輸,大樓全面監控及管理,體現一體化集成,資源共享,實現“綠色照明工程”計劃。
智能照明作為智能建筑智能系統的一部分,從各個方面無一不體現了“綠色照明工程”所要求的節能、高效、安全和舒適。
安裝便捷,節省線纜
C-Bus系統是一種二線制的照明控制系統,以一對UTP五類線作為控制總線,將系統中的各個輸入、輸出和系統支持單元連接起來,大截面的負載線纜從輸出單元的輸出端直接接到照明燈具或其它用電負載上,而無須經過開關。安裝時不必考慮任何控制關系,在整個系統安裝完畢后再通過C-Bus軟件設置各個單元的地址編碼,從而建立對應的控制關系。由于C-Bus系統僅在輸出單元和負載之間使用負載線纜連接,與傳統控制方法相比節省了大量原本要接到開關的線纜,也縮短了安裝施工的時間,節省人工費用。
編程性
C-Bus系統可以通過電腦,用C-Bus控制軟件對整個照明系統進行遠程控制和中央監控,并可以隨時方便地根據用戶需求修改控制關系。C-Bus系統提供的可編程性對今后可能發生的變動有很強的適應性,當某種原因需要變更照明控制關系時,只需在軟件中進行修改,而無須重新敷設線纜。
3.改善工作環境,提高工作效率
在大樓辦公室,配以可調光電子鎮流器的日光燈在C-Bus智能照明控制系統控制下與傳統的日光燈照明系統相比具有顯著的優點。
因為配有傳統鎮流器的日光燈以100Hz的頻率閃動(電網頻率的2倍),這種頻閃使工作人員頭腦發脹,眼睛疲勞,降低了工作效率。而可調光電子鎮流器則工作在很高的頻率(40KHz—70KHz)下,不僅克服了閃頻,而且消除了由于使用START而造成起輝時的亮度不穩定,健康、舒適的環境,同時也提高了工作效率,而這一點卻給業主帶來預想不到的巨大經濟回報。
4.節約能源,降低運行維護費用
由于C-Bus系統中采用了紅外線傳感器、亮度傳感器、定時開關以及可調光技術,智能化的運行模式,使整個照明系統可以按照經濟有效的最佳方案來準確運作,不但大大降低運行管理費用,而且最大限度地節約能源,與傳統的照明控制方式相比較,可以節約電能30%。我們在澳大利亞的萊爾托大廈用電負載幾乎相同的兩個樓層作了一次對比測算,其中一個樓層安裝了C-Bus智能化照明管理系統,另一層采用傳統照明方式。結果顯示安裝了C-Bus系統的樓層每月(按28個工作日)節約電能2,310千瓦時,按照每千瓦時0.19澳元計算,每月可節約438.20澳元,由此兩年半就可收回投資。