智能建筑自動(dòng)化設(shè)計(jì)

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簡(jiǎn)介：文章介紹了樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的組成、主要設(shè)計(jì)步驟和有關(guān)最后系統(tǒng)集成。

關(guān)鍵字：智能建筑自動(dòng)化系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)及信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)生活、辦公環(huán)境安全性、舒適性的要求日漸增長(zhǎng)，智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。智能建筑通常包含三大基本要素，即樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、通信三者的有機(jī)結(jié)合，使建筑物能夠提供一個(gè)合理、高效、舒適、安全、方便的生活和工作環(huán)境。其中，樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)是智能建筑的一個(gè)重要組成部分。

樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)就是對(duì)大廈內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)施進(jìn)行全面的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理，如空調(diào)制冷系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯、消防、安全防范系統(tǒng)等；通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控、控制、信息記錄，實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理，為建筑物用戶提供良好的工作環(huán)境，為建筑物的管理者提供方便的管理手段，從而減少建筑物的能耗并降低管理成本。

樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的組成如此所示。

1樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常分為如下幾個(gè)步驟。

1.1工程需求分析（1）研究建筑物的使用功能，了解業(yè)主的具體需求以及期望達(dá)的目標(biāo)；（2）確定建筑物內(nèi)實(shí)施自動(dòng)化控制及管理的各功能子系統(tǒng)；（3）根據(jù)各功能子系統(tǒng)所包含的設(shè)備，制作出需納入樓宇自控系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控管理的被控設(shè)備一覽表。

1.2確定系統(tǒng)的控制方案（1）對(duì)于需進(jìn)行自動(dòng)化控制的功能子系統(tǒng)，給出詳細(xì)的控制功能說(shuō)明，并說(shuō)明每一系統(tǒng)的控制方案及達(dá)到的控制目的，以指導(dǎo)工程設(shè)備的安裝、調(diào)度及工程驗(yàn)收；（2）根據(jù)系統(tǒng)大致規(guī)模及今后的發(fā)展，確定監(jiān)控中心位置和使用面積；并預(yù)留接口，與智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)形成和諧的統(tǒng)一整體。

1.3確定系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)

在確定被控設(shè)備的數(shù)量及相應(yīng)的控制方案后，確定每一被控設(shè)備的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)及監(jiān)控點(diǎn)數(shù)及監(jiān)控點(diǎn)的性質(zhì)，核定對(duì)指定監(jiān)控點(diǎn)實(shí)施監(jiān)控的技術(shù)可行性，繪制監(jiān)控點(diǎn)一覽表。

1.4系統(tǒng)及設(shè)備選型（1）系統(tǒng)選型應(yīng)綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)行全面、客觀的分析比較并實(shí)地考查，選取合適的產(chǎn)品；（2）設(shè)備選型結(jié)合各設(shè)備工種平面圖，進(jìn)行監(jiān)控點(diǎn)劃分（監(jiān)控點(diǎn)應(yīng)留有20％的余量）；根據(jù)該監(jiān)控范圍，確定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件；（3）根據(jù)各設(shè)備的控制要求，選用相應(yīng)的傳感器、閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并配出滿足要求的樓宇控制器。

1.5繪制BAS總控制網(wǎng)絡(luò)圖

根據(jù)選定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)樓宇設(shè)備的具體布置，畫(huà)出BAS總控制網(wǎng)絡(luò)圖。

1.6畫(huà)出各子系統(tǒng)被控設(shè)備的控制原理圖

1.7繪制整個(gè)樓宇自控系統(tǒng)訊息工期平面圖

1.8監(jiān)控中心設(shè)計(jì)及平面布置

1.9提供設(shè)計(jì)施工說(shuō)明、列出材料表

2變配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

變配電監(jiān)控系統(tǒng)是大樓的心臟，是大廈的動(dòng)力系統(tǒng)。如果沒(méi)有變配電系統(tǒng)，所有的機(jī)電設(shè)備都將無(wú)法工作。因此，變配電系統(tǒng)是大廈的最主要部分。變配電監(jiān)控系統(tǒng)除了確保大廈的動(dòng)力系統(tǒng)正常的運(yùn)行外，還可以大大提高其工作效率，節(jié)省能源消耗。另外，許多建筑都配備了相應(yīng)的應(yīng)急電源，如柴油發(fā)電機(jī)組，當(dāng)工作電源沒(méi)電后，備用柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)，投入運(yùn)行，確保負(fù)載的正常供電。

現(xiàn)大樓設(shè)有兩臺(tái)變壓器和一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)如下：

2.1被控設(shè)備清單

系統(tǒng)設(shè)備名稱數(shù)量單位備注

變配電系統(tǒng)配電箱2臺(tái)配電室

變壓器2臺(tái)

柴油發(fā)電機(jī)1臺(tái)

2.2變配電監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)置功能：（1）檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、功率、變壓器溫度等，為正常運(yùn)行時(shí)的計(jì)量管理、事故發(fā)生時(shí)的故障原因分析提供數(shù)據(jù)；（2）監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，如高、低壓進(jìn)線斷路器等各種類型開(kāi)關(guān)當(dāng)前分、合狀態(tài)，是否正常運(yùn)行，如發(fā)現(xiàn)故障，自動(dòng)報(bào)警；（3）對(duì)建筑物內(nèi)所有設(shè)備的用電量進(jìn)行記錄與統(tǒng)計(jì)，包括動(dòng)力用電和照明用電，對(duì)高峰負(fù)荷、日用電量、平均用電量等指標(biāo)進(jìn)行分析和管理；（4）對(duì)各種電氣設(shè)備的檢修、保養(yǎng)、維護(hù)進(jìn)行管理。

2.4選型

根據(jù)HW－BA5000樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)，選用HW－BA5941B、HW－BA5942B低壓配電智能節(jié)點(diǎn)控制箱各一臺(tái)及HW－BA5943B后備電源智能節(jié)點(diǎn)控制器一臺(tái)。

2.5繪制BAS總控制網(wǎng)絡(luò)圖。2.6畫(huà)出變配電系統(tǒng)的控制原理圖

DI無(wú)極性數(shù)字量輸入

DO無(wú)極性數(shù)字量輸出

AI模擬量輸入

AO模擬量輸出

現(xiàn)場(chǎng)傳感器和驅(qū)動(dòng)器通過(guò)連線連接在智能控制箱的I/O端子上，信號(hào)線RVS－2×1.5MM2線，電源線BV－2×MM2。控制器采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RL－45接口，可用于連接網(wǎng)絡(luò)顯示器，網(wǎng)絡(luò)形式LON總線結(jié)構(gòu)，與LonWords總線網(wǎng)絡(luò)相連的采用類雙絞線。

當(dāng)然，以上設(shè)計(jì)步驟所提的只是各子系統(tǒng)滿足本身功能需要所必須具備的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還有一個(gè)歷史學(xué)家重要的部分就是有關(guān)系統(tǒng)的集成，其構(gòu)成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的、彼此協(xié)調(diào)的、一體化的統(tǒng)一整體。具體地說(shuō)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)水、電、消防、保安等各類設(shè)備的綜合監(jiān)控和管理，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)將分散在各子系統(tǒng)中不同樓層的直接數(shù)字控制器連接起來(lái)，通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子民中央監(jiān)控管理級(jí)計(jì)算機(jī)之及子系統(tǒng)之間的信息通信是一套分布式智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上突破了傳統(tǒng)集散系統(tǒng)二級(jí)網(wǎng)、三級(jí)網(wǎng)的概念，系統(tǒng)中所有的控制和管理設(shè)備均可通過(guò)LonWords現(xiàn)場(chǎng)總線連接在一起，各控制設(shè)備之間可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊方式，組成對(duì)等式的通訊網(wǎng)絡(luò)。