楼宇自动化发展论文

楼宇自动化发展趋势楼宇自动化发展趋势 智能楼宇是利用系统集成的方法 将现代计算机技术 现代通信技术和现代控制技术在 现代建筑平台上作有机的优化组合 向业主提供一个投资合理 舒适 安全的建筑环境 随 着智能楼宇中的各个子系统向着大规模 分散控制 集中管理的方向发展 以及由于语音 数据 视频及控制等各类信号的传输线的大量和重复铺设 对楼宇智能化的发展提出新的挑 战 而智能楼宇系统集成就是解决这一问题一个重要途径 智能楼宇的集成化概念是区别其 他传统的建筑弱电系统的一个最重要标志 也是当今智能楼宇所追求的最重要的目标和评判 智能化的最高标准 智能楼宇集成化的技术核心是建立在系统集成 功能集成 网络集成和 软件界面集成的多种集成技术基础之上的一门新型技术 智能楼宇的智能化实质就是集成 化 就是信息资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理 通过系统集成实现综合共享 提高服务和管理的高效率 楼宇智能化包括 5 个系统 建筑设备自动化系统 BA 通讯自动 化系统 包括局域网 CA 办公自动化系统 OA 火灾报警与消防连动自动化系统 FA 安全防范自动化系统 SA 通过综合布线对各个系统进行有机结合 向人们提供方便 这些 设备和系统的数据通信就必须遵循同一标准协议楼宇自控系统 BAS 是近年开发并逐步 推行的一项高科技楼宇管理系统 包括先进的硬件系统设备及优化的软件管理思维 建筑 设备自动化系统 简称 BAS 是现代计算机技术 现代通信技术和现代控制技术的结合 是智能 建筑的主要系统 也是智能建筑的重要标志 建筑物自动化系统 BAS 的含义是将建筑物 或建 筑群 内的电力 照明 空调 给排水 防灾 保安 广播 通讯等设备以集中监视与管理 为目的 构成的一个综合系统 一般的是集散型系统 即分散控制与集中监视 管理的计算机 局域网 目的是使建筑物成为具有最佳工作与生活环境 设备高效运行 整体节能效果最 佳 安全的场所 科技的日新月异让人们的生活水平发生了彻底的改变 也让建筑行业向着更高端的方向发 展 十一五 期间 国家提出了共同构建平安 和谐社会的口号 许多行业和企业都开始 打起 智能 战 转眼间 智能建筑 智能小区的建设在全社会火热地开展了起来 从 2006 年的发展情况来看 中国的智能建筑发展速度比上一年的明显上升了一个大的台阶 我们知道 自 1984 年美国建成第一座智能建筑以来的十几年中 在世界范围内 智能 建筑以一种崭新的面貌和技术 迅速在各地展开 尤其是亚洲的日本 新加坡 台湾等国 家和地区 为了适应智能建筑的发展 进行了大量的研究和实践 相继建成了一批具有智 能化的建筑 我国在 20 世纪 以下同 80 年代末着手编制建设部的 民用建筑电气设计 规范 JGJ T16 92 时 也开始涉及到智能建筑的理念 并提到了楼宇自动化和办公自动 化 直到 90 年代初智能建筑这一概念才逐渐被越来越多的人们所认识和接受 尤其是在 1993 至 1995 年期间 全国上下许多大中城市的房地产商都将自己开发兴建的建筑标以 智 能建筑 全智慧型建筑 3A 型智能建筑 5A 型智能建筑 等等 一时间智能建筑成了 房地产商开发销售的热点 智能建筑主要分为两大类 一类是以公共建筑为主的智能大厦 如写字楼 综合楼 宾馆 饭店 医院 机场航站楼 体育场馆等 另一类则是以住宅为主的智能化住宅小区 在整个国民经济发展中 住宅建设占有相当大的比重 每年全国智能化住宅小区的开发面 积均在数亿平方米 已成为建筑行业中甚至国民经济中的一个新的增长点 2008 年奥运 会马上就到 我国曾提出 绿色奥运 科技奥运 人文奥运 这是我国对世人的承诺 也是对我们自己提出的挑战 节能和生态是摆在我们面前急需解决的重大问题 在发达国 家他们提出节能 而在我们这种发展中国家 更应提到更高层次来重视 如何充分利用大 自然的资源 如阳光 风力 地热等 从建筑的构造上 如何体现少用能源而达到同样的 目的 只有在充分挖掘了自然资源的可利用后 再来考虑额外的能源消耗 我国是一个能 源严重缺乏的国家之一 在各行各业蓬勃发展之际 都需要能源 因此节约能源更显得尤 为重要 我国的许多建筑 在设计上看 其耗能就高 试想这样的建筑 再怎么采取节能 措施 也不可能达到经济的目标 在建筑设备生产领域 暖通空调行业是最早意识到开放性标准重要性的建筑设备行业 1987 年美国供热 制冷及空调工程师协会 ASHRAE 组织了世界各地的 20 名楼宇控制 工业部门 包括大学 控制器制造商 政府机构与咨询公司的志愿者组成了一个名为 SPC135P 的工作组在纽约召开了关于 标准化能量管理系统协议 的圆桌会议 会议决定 在美国供热 制冷与空调工程师协会的资助下制订一个标准的楼宇自控网络数据通信协议 在长达 8 年多的制订过程中 共收到来自 12 个国家的 741 份意见 经过 3 次公开评审 于 1995 年 6 月正式开放标准 BACnet 建筑物自动控制网络数据通信协议 获得正式 通过 该标准是楼宇自控领域中第一个开放性的组织标准 成为 ASHRAE135 1995 标准 并定为美国国家标准 该标准不属于某个公司专有 任何公司或个人均可以参加该标准的 讨论和修改工作 并且对该标准的开发和使用没有任何权利限制 BACnet 是楼宇自控领域 先进技术的体现 它代表了该领域发展的最新方向 2000 年 8 月国际标准化组织 ISO 的 205 技术委员会 建筑环境设计技术委员会 将 BACnet 数据通信协议 列为正式的 委员会草案 发布并进行公开评议 对该草案进行适当修改之后 成为正式的国际标准 在 BACnet 的基础上 ASHRAE 于 2000 年发布了有关设计 DDC 系统的标准 ASHRAE Guideline 13 2000 Specying Digital Control Systems ASHRAE 指南 13 2000 DDC 系统说明与设计 该指南是用于设计互操作 DDC 系统的开放性标准 对楼 宇自控系统起着规范和指导的作用 该标准内容包括 DDC 系统的体系结构 输入输出结 构 通信 程序 配置 系统测试和文档等所有内容 定义 5 个互操作域 数据共享 报 警和事件管理 时间表 趋势以及设备和网络管理 BACnet 数据通信协议 阐述了建筑 物自动控制网络的功能 系统组成单元相互分享数据实现的途径 使用的通信媒介 可以 使用的功能及信息如何翻译的全部规则 BACnet 既然是一种开放性的计算机控制网络 就 必须参考 OSI 参考模型 但 BACnet 规范的是楼宇内机电设备控制器之间的数据通信 实 现计算机控制的空调 给排水 变配电和其他建筑设备系统的服务和协议 因而 BACnet 协议比较简单 BACnet 协议建立了一个包含 4 个层次的分层体系结构 4 个层次分别是 物理层 数据链路层 网络层 应用层 BACnet 标准目前将 5 种类型的物理层 数据链路 技术作为自己所支持的物理层 数据链路技术规范 形成其协议 这 5 种类型的技术分别是 ISO8802 3 以太网 ARC 网 主从 令牌传递 MS TP 网 点到点 PTP 连接和 LonTalk 协议网 楼宇自控系统的发展是向着标准更加统一 更加开放的方向发展 这个发展方向与其 他领域的发展是一致的 BACnet 从问世至今 虽然不到 10 年的时间 但已得到了许多权 威标准组织 包括国际标准组织的 ISO 的认可 并在全世界范围内得到了广泛的应用 楼宇自控和智能建筑可以说是分不开的 随时被人们联系在一起 现代的智能建筑往往是 从建筑设备自动化系统开始的 智能建筑内部有大量的电气设备 如 环境舒适所需要的 空调设备 照明设备及给排水设备等 这些设备多而散 多 即数量多 被控制 监视 测量的对象多 多达上千点甚至上万点 散 即这些设备分散在各个层次及角落 如果采 用分散管理 就地控制 监视和测量难以想象 为了合理利用设备 节省能源 节省人力 确保设备的安全运行 自然地提出了如何加强设备的管理问题 随着人民生活水平的日益 提高 人们对生活 工作环境的要求也越来越高 随之也带来了能源的高消耗等一系列问 题 楼宇自动控制系统应运而生 而计算机技术和信息技术突飞猛进的发展 对大厦内的 各种设备的状态监视和测量不再是随线式 而是采用扫描测量 系统控制的方式由过去的 中央集中监控 转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散型控制系统 中央处理机以 提供报表和应变处理为主 现场控制器以有关参数自动控制相关设备 来达到控制目的 近几年来 在我国的北京 上海 广州 深圳等城市 相继建成了一批具有相当水平的智 能建筑 如北京的发展大厦 上海的金茂大厦 深圳天安数码城等 现在我国的楼宇自控 系统主要应用于各大型写字楼 宾馆 酒店等 随着大厦功能的多样化及精致化要求的提 出 大厦中的各种机电设备也日趋复杂 技术