楼宇自控系统BAS

1、楼宇自控系统(BAS) 方 Post By: 2010/5/6 16:44:00 只看该作者摘要：楼宇白动化系统(BAS)又称建筑设备白动化系统，主要是 用以对建筑物内的空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以 及电梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统，一般为集 散结构，即分散控制、集中管理；它是能否为人们提供一健康、舒适、 高效的建筑环境的关键，故该系统的设计对一智能化大厦而言举足轻 重。关键词：BAS系统智能化1引言智能化大厦是写字楼等公共建筑发展的一个趋势，是科技高 度发展的结晶。它由三个子系统组成：楼宇白动化系统 (Building Aut omation System)

2、、通讯 白动化系统 (Communication Automation S ystem)和办公白动化系统(Office Automation System) o在国内，又 将消防白动化系统(Fire Automation System)和安保白动化系统(S ecurity Automation System)从楼宇白动化系统中独立出来，构成智 能化大厦的五个子系统，这就是通常所说的5A智能化大厦。楼宇白动化系统(BAS)又称建筑设备白动化系统，主要是用以 对建筑物内的空调系统、给排水系统、照明系统、变配电系统以及电 梯等系统设备进行集中监视、控制与管理的综合系统，一般为集散结 构，即分散控制、

3、集中管理；它是能否为人们提供一健康、舒适、高 效的建筑环境的关键，故该系统的设计对一智能化大厦而言举足轻 重。2是否采用BAS系统是否采用BAS系统，是建筑发展商和设计工程师首先要面对的问题，一般可以从以下几个方面考虑：(1) 特别重要的，且具有一定规模的建筑，为保证其所属设备及安全系统具有较高的可靠性要求可以考虑采用 BAS系统；(2) BAS系统的一次性投资能控制在项目总投资 2%以下时可以考虑采用BAS系统；(3) 能耗较大的建筑(如上万平方米，采用全空调系统的建筑)，BAS系统的初投资可以在五年内收回时可以考虑采用 BAS系统；(4) 多功能的大型租赁性建筑可以考虑采用 BAS系统；(

4、5) 当设备的控制与管理比较复杂，人工手动方式难以完成，必须 依靠汁算机控制时，可以考虑采用 BAS系统；(6) 当采用BAS系统时，其投资与可靠性综合指标优于其他可采用的系统时，可以考虑采用 BAS系统3 BAS系统的优点与目前工程中存在的问题3.1 BAS系统具有如下优点：(1)提高大楼的管理水平现代化的大楼，设备众多，且散落于大楼的各个角落，大楼 的设备管理相当困难，有些设备如吊装于吊顶内部的新风机组， 其送 风温度靠人根本无法调节，BAS则可很容易地解决这些问题，使大楼的设备管理维持在一个较高水平；(2)降低工作人员的劳动量现代化大楼里的众多设备，依靠人力维持日常检修，劳动量 巨大，需

5、要相当多的工作人员，BAS系统则能白动诊断设备是否发 生故障，因而只需少量工作人员即可维护设备管理；(3 )节约能耗BAS系统通过及时调整大楼内设备的运行状况和数量，关闭 不需要运行的设备，可以节约大量能耗。据国外有关资料介绍，如上 万平方米以上的全空调建筑采用 BAS系统，每年节省的运行费用可 按15%20 % (官方统计值)计算，乐观值可达25%30%,保守值 也有10%15%。3.2虽然BAS系统具有以上优点，但是由于它在国内兴起的时间 不长，人们对它的认识不尽完善，目前已竣工的工程，暴漏出如下两 个问题：(1) 系统的开通率较低BAS系统是在八十年代末九十年代初在国内兴起的，到目前 为

6、止，已竣工的采用BAS系统的建筑数以百计，但开通率相当低， 据业内人士估计，不超过20%。(2) 已开通的BAS系统节能效果不尽理想目前已开通的BAS系统，多数只实现了建筑设备的白动启停 和监测，其节能也主要表现在一些设备的定时启闭， 而作为建筑耗能 的重点空调系统，如何优化运行，如何根据实际系统尽可能进行节能经济运行则远未能实现4问题的分析产生以上情况的原因虽然很多，且不同的楼宇又有不同的具 体原因，但综合分析，仍可以找到它们的共性：4.1 BAS系统的本身原因所致目前市场上的BAS系统，无论是哪一家系统供应商提供的系 统，都很难实现与其他任何建筑设备供应商提供的设备进行数据通 讯，这一定程

7、度上妨碍了系统的开通和系统对建筑设备的优化管理。 ASHRAE在97年推出了 BACnet协议，该协议适用于中央站之间经 由以太网或ARCNET两类管理网的通信和文件传递，也适用于分站 级控制网络中的各种设备间的通信，目前是美国建筑物白动化系统的 国家标准。该协议也符合我国国标 JGJ /T16 92 （民用建筑电气设 计规范）的规定，圾可能成为该行业的世界标准。这使得减少 BAS系 统本身的缺陷成为可能，相信不久以后符合该标准的BAS系统将在市场占主流。4.2设计与施工管理等因素所致BAS系统涉及的知识面相对较广，系统相对复杂，对设计工 程师的要求也高一些。多数控制公司的作法是由设备专业的工

8、程师提 出工艺参数要求，而由控制专业的工程师设计系统。这样的作法能满 足一般的要求，但由于各工种之间难以进行较深的交流，设备的优化运行则较难实现，结果系统的节能效果不尽理想；此外，各工种各司 其职，不同系统间的接口也容易被忽略，从而影响系统的开通率；在施工过程中，由于施工管理人员对系统的理解不够及其他一些因素, 不同系统间的接口也容易被忽略，同样也影响系统的开通。4.3空调工程师参与不够所致空调系统是BAS系统控制的主要系统之一，空调耗能则是建 筑耗能的最大用户，空调系统的节能性能直接导致BAS系统节能性能，而很多空调工程师都认为 BAS系统是弱电工程师的事情，对它 的积极性不高，这同样也导致

9、 BAS系统节能效果不尽理想。设计中几个注意的问题5.1 BAS系统与建筑设备之间的接口BAS系统与建筑设备之间的接口是 BA系统设计时首先要注 意的问题，它关系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑设 备，直接影响系统能否顺利开通。系统设计工程师在设计之初就应向 发展商或建筑设备电气控制箱的供应商提出接口要求，如电气控制箱应提供手/白动转换、开/关指令、开/关状态、故/障状态等接点 及对这些接点的要求，或建议发展商选购遵循哪一些协议的建筑设 备；设备到货时，设计工程师和其他相关工程师按照设计要求进行验 货，避免DDC的指令不能直接、有效地作用于各建筑设备，影响系 统的顺利开通。5.2传感

10、器、执行器的信号类型与控制模块的信号类型一致传感器、执行器的输入、输出信号类型与控制模块的输入、 输出信号类型一致与否，直接关系到 BA系统能否顺利开通，设计时 应该予以重视。一般应注意两点：(1) 两者类型是否一致随着传感器、执行器技术的发展，其输入、输出信号类型也 在发生变化。如温度传感器的信号类型一般为模拟输入(AI),而采用占空比技术的温度传感器的信号类型则为数字输入 (DI);电动调节阀 的信号类型一般为模拟输出(AO),而采用浮点控制技术的电动调节阀 的信号类型则为数字输出(DO),所以只凭经验想当然认为温度传感 器为AI信号，电动调节阀为DO信号是不行的。(2) 两者类型一致时，

11、还应注意是否匹配两者类型一致时，也同样存在是否匹配的问题。如AI信号有2 10V和420mA的区别，DI信号则有频率大小区别。 4 20mA 的AI信号要经过处理才能接到2 10V的AI模块版上，而脉冲间隔 为ms级的DI信号接到s级的DI模块版上后，可能就产生误报等问 题。5.3传感器的安装位置与方法传感器是BAS系统的 眼睛”，其工作状况如何，直接影响 B A系统对被控对象的控制效果。有关文献介绍，传感器故障占系统故 障的60%以上，可见传感器在系统中的地位。一般传感器对安装位 置和方法都有一定的要求，设计时如果不予以重视，则会产生如下影 响：(1)传感器无法正常工作，系统无法调通一些传感

12、器，如空气流量传感器、水流量传感器、水流开关等对风速和水流速有一定要求，如果将它们安装在死角或死区，它们可能无法正常工作；又如水流开关要求不能遭水击，如果将它安装在阀的下游，则可能会由于水锤现象的发生而损坏它，它也无法正常工作；同样，传感器的安装方法不正确也会有类似的结果。(2)传感器正常工作，但没有正确反映被控区域的参数目前的工程中，在对空气处理机组进行控制时，许多控制厂 商都是通过对回风的参数监测来控制被控区域的温度。 检测回风参数 的温湿度传感器常安装在机房的回风管道上。 很多工程中都是吊顶回 风，只是在机房内设置一段回风管。由于热空气上升，冷空气下降的 原因吊顶中空气的温度比被控区域的

13、温度高出几度，已不能代表被控区域的温度，此时，无论控制程序如何完善，都起不到良好的节能效 果。5.4冷源系统的群控问题冷源系统包括冷水机组、冷却塔、冷冻水泵及冷却水泵等， 彼此相互影响，相互作用，构成空调系统的水系统，是空调耗能的关 键。其中，某些设备也配有白己的微电脑控制系统，但这只能保证该 设备最佳运行，不能保证其他设备最佳运行，更不能保证整个冷源系 统最优化运行。KU用BAS系统各DDC之间良好的通讯功能和中央 电脑强大的计算功能，在监控各设备的同时，综合考虑整个系统，给 出冷源系统的数学模型，依据模型优化运行设备，是提高BAS系统节能性能，挖掘其潜力的有效手段。5.5空气处理机组的优化控制如前所述，利用BAS系统各DDC之间良好的通讯功能和中 央电脑强大的计算功能，在确保被控区域舒适性的前提下，尽可能利 用白然供冷，减少机械制冷的时间，实现空气处理机组的多工况分区 运行，也是提高BAS系统节能性能，挖掘其潜力的有效手段。6结语(1) BAS系统是公共建筑发展的一个趋势，随着计算机技术、信 息技术及控制技术的发展，其白身的缺陷会越来越少，目前国内有关 工程中出现的一些问题，主要是由于人们对它的认识局限所致， 不应 成为阻碍其发展和应用的理由。(2) BAS系统为建筑设备