楼宇智能化工程系统 

楼宇自控系统

 系统概述

楼宇自控系统将对整座建筑的机电设备进行信号采集和控制，实现设备管理系统自动化，旨在对建筑内空调新风、通风、给排水以及动力系统进行集中管理和监控，以满足使用者对于建筑内温度、通风等环境条件的严格要求，创造舒适的建筑环境同时达到服务和能源双优的效果。

楼宇自控系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，保证特殊生产环境需要，节省能源20%，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。

 需求分析

楼宇自控系统的建设需要充分体现技术的先进性、系统的专业性、功能的复杂性、投资的可行性、建设的实用性等弱电系统建设所特有的专业要求，确保建筑的建设的顺利实施和按期正常运行。

楼宇自控系统能自动接收各DDC控制器上传的统计信息及设备状态信息（正常、故障及报警），并能记录、打印、分析和管理。可完成功能集成，实现与消防报警系统、智能照明、监控和报警等系统的接口和联锁控制，能与其他相关的工作站进行接口，配合集成商搭建成功能完善的物业管理中心。

针对某建筑的楼宇自动控制系统（BAS）而进行设计。根据项目的特点，针对建筑设备监控系统及系统集成的技术要求，围绕先进的控制理念和开放式的智能化建筑结构方式，依据有关国内外先进成功案例和相关设计规范并结合我们在建筑设备监控系统及系统集成方面的多年实践经验，运用当今主流的计算机技术和自动控制技术而进行的设计。楼宇自控系统配置一套管理软件及一台客户端管理工作站，设在一层消防监控中心，完成建筑物内的送排风、给排水等监测实行全时间的监控和管理，并将风冷热泵机组网关接口、电梯/扶梯系统网关接口、柴油发电系统以及高、低压变配电系统网关等通过通讯网关进行集成，以实现二次监测。系统收集、记录、保存有关系统的重要信息及数据，作到一体化管理，达到提高运行效率、保证控制区域环境需要、节省能源、节省人力的效果，最大限度安全延长设备寿命的目的。

 系统设计

系统采用三层网络结构：管理集成层、现场控制层、现场设备层。

管理集成层：主要由中央图形操作站、系统服务器（主站）、客户端（管理员工作站）等组成，完全基于TCP/IP&BACnet，其主要作用为对整个系统进行管理和操控，并可实现不同区域间的数据联网；同时管理层也支持客户/服务器(Client/Server)及Web数据访问操作方式。通讯速率可达到100M bps。该层网络是基于TCP/IP&BACnet，主要应用系统中央站、路由器等组成。中央工作站系统由PC主机、彩色大屏幕显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连。整个建筑物内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示，内装系统操作软件，并提供给操作人员下拉式菜单、人机对话、三维彩色动态数据图形显示等多项简洁直观的操作使用功能；为用户提供一个非常好的、简单易学的系统操作界面，操作者无需任何经验及软件知识，即可通过鼠标和键盘操作管理整个自动控制系统。

现场控制层：是由DDC控制器与扩展模块支持的现场控制总线组成，主要用于监控分散的现场机电设备。

现场设备层：主要是由各种类型的传感器和执行器组成，完成向DDC提供现场环境的测量和信号的采集、接收DDC发出的动作执行指令并实施。

所要求的受控设备均可以在操作工作站集中进行有效监控，操作人员可以一目了然的了解建筑内受控设备的运行情况。系统操作工作站以图形和文本两种方式进行显示，并可根据使用习惯随意转换显示模式。

设计性能要求

舒适

建筑功能对室内环境舒适度的强调，要求控制管理系统对楼宇设备高精度地控制和调节，从而能提供最舒适的温度、湿度，满足使用需要。楼宇设备控制系统根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的室内温度控制在设计要求的值上，同时参考国际上的通用标准，使楼内楼内环境达到最适宜。

节能

在满足舒适性的前提下，楼宇设备控制系统通过合理组织设备运行，使大楼的各项设备运行费用为最低。即以能耗值最低为控制目标，进行优化系统控制。

楼宇设备控制系统软件设有节能程序，可以控制设备得以合理运行。如根据时间程序来控制送排风系统的开启，根据室内CO²浓度来控制新风量，根据室内外温度湿度来控制风阀开关实现最优化控制等。

通过各种管理软件、优化控制软件和节能软件达到自动控制，以达到降低能耗，配合自控系统的节能式操作，减少不必要的能源浪费。并在硬件上提供防范性保养，对可能发生的设备问题做出事先维修。

安全、可靠

如果楼内的机电设备突然发生故障而停机，将会产生严重后果。楼宇设备控制系统可以从以下几个方面预防这种局面的出现：

随时检查设备的实际负载和额定负载，一旦发现设备过载，立即自动卸载同时向中央控制室发出报警信号，以防损坏贵重设备；

监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知检修人员前去检查，以防引起更大范围的设备故障；

自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动报告中央控制室，及时提醒进行设备检修；

当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时，自动切换到备用设备；

对于临时停电的情况，当恢复供电后，系统自动执行顺序启动程序，可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。

通过这些检测、报警和处理方式，使大楼对机电设备突发故障具备有效的预防手段，以确保设备和财产安全。

开放

系统结构必须是开放式的，系统支持TCP/IP、BACnet/IP等总线方式，方便今后接入其他系统。

高效

通过对设备运行状况的监测、诊断和记录，早期发现和排除故障，及时发出维护和保养的通知，保证设备始终处于良好的工作状态和大楼的正常运营。

楼宇设备控制系统对设备的有效监控，可使设备的故障率大大降低，同时也使维修工人可以更有效的工作，及时解决设备出现的问题，因此可以减少维修人员的数量；一体化智慧管理方式，使操作、值班和管理人员减少。