智能建筑的概念和楼宇自动化系统分析

1、智能建築的概念和樓宇自動化系統簡介摘要：智能建築的概念和樓宇自動化系統簡介，並列舉了當今幾大樓宇自控生產廠商的自控系統功能簡介 和實際運用。關鍵字：智能建築；樓宇自動化系統；概念；1引言智能建築是資訊技術在建築領域應用的必然結果，近年來得到了迅速的發展和普及，也日益得到社會的廣泛認可和重視。建築智能化已經成為現代高檔建築的主要特徵。2、關於智能建築智能建築的概念，在本世紀末誕生於美國。第一幢智能大廈於1984年在美國哈特福德（Hartford ）市建成。我國於 90年代才起步，但迅猛發展勢頭令世人矚目。智能建築是資訊時代的必然產物，建築物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發

2、展的主要標誌是4C技術（即Computer電腦技術、Contro控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術）。將4C技術綜合應用於建築物之中，在建築物內建立一個電腦綜合網路，使建築物智能化。4C技術僅僅是智能建築的結構化和系統化。智能建築應當是：“通過對建築物的4個基本要素，即結構、系統、服務和管理，以及 它們之間的內在聯繫，以最優化的設計，提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。智能建築物能夠幫助大廈的主人，財產的管理者和擁有者等意識到，他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。”建築智能化結構是由三大系統組

3、成：樓宇自動化系統（BAS）、辦公自動化系統（OAS）和通 信自動化系統（CAS）3、樓宇自動化系統簡介樓宇自動化系統也叫建築設備自動化系統 (BuidingAutomationSystem 簡稱BAS)，是智 能建築不可缺少的一部分，其任務是對建築物內的能源使用、 環境、交通及安全設施進行監 測、控制等，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。4、樓宇自動化系統的組成與基本功能：建築設備自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防 範等子系統。根據我國行業標準，BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防範子系統。一般情況下，這兩個子系

4、統宜一同納入 BAS考慮，如將消防與安全防範子系統獨 立設置，也應與BAS監控中心建立通信聯繫以便災情發生時，能夠按照約定實現操作權轉移，進行一體化的協調控制。建築設備自動化系統的基本功能可以歸納如下：自動監視並控制各種機電設備的起、停，顯示或列印當前運轉狀態。自動檢測、顯示、列印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行於最佳 狀態。監測並及時處理各種意外、突發事件。實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。5、

5、樓宇自動化控制系統的原理樓控系統採用的是基於現代控制理論的集散型電腦控制系統，也稱分佈式控制系統現場被控設備處的微型電腦控制裝置（DDC）完成被控設備的即時檢測和控制任務，克服了電腦集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀錶控制功能單一的局限性。安裝於中央控制室的中央管理電腦具有 CRT顯示、列印輸出、豐富的軟體管理和很強的數字通信功能，能完成集中操作、 顯示、報警、列印與優化控制等任務，避免了常規儀錶控制分散後人機聯繫 困難、無法統一管理的缺點，保證設備在最佳狀態下運行。6、樓宇自動化系統設備的發展歷史及相關產品簡介樓宇設備自動化系統到目前為止已經曆了四代產品：第一代：CCMS央監控系統（

6、20世紀70年代產品）BAS從儀錶系統發展成電腦系統，採用電腦鍵盤和CRT構成中央站，印表機代替了記錄儀錶，散設於建築物各處的資訊採集站 DGP連接著感測器和執行器等設備）通過匯流排與中 央站連接在一起組成中央監控型自動化系統。DGP分站的功能只是上傳現場設備資訊，下達中央站的控制命令。 一臺中央電腦操縱著整個系統的工作。 中央站採集各分站資訊， 做出決 策，完成全部設備的控制，中央站根據採集的資訊和能量計測數據完成節能控制和調節。第二代：DCS集散控制系統（20世紀80年代產品）隨著微處理機技術的發展和成本降低， DGP分站安裝了 CPU發展成直接數字控制器 DDC 配有微處理機晶片的 DD

7、C分站，可以獨立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能， 進行節能管理，可以連接印表機、安裝人機介面等。BAS由4級組成，分別是現場、分站、中央站、管理系統。集散系統的主要特點是只有中央站和分站兩類接點，中央站完成監視， 分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關，保證了系統的可靠性。第三代：開放式集散系統 （20 世紀 90年代產品 ）隨著現場匯流排技術的發展， DDC分站連接感測器、執行器的輸人輸出模組，應用ON現場匯流排， 從分內部走向設備現場， 形成分佈式輸入輸出現場網路層， 從而使系統的配置更加靈活，由於onWorks技術的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規模。BAS控制網路就

8、形成了 3層結構，分別是管理層（中央站）、自動化層（DDC分站）和現場網路層（ON）。第四代：網路集成系統 （21 世紀產品 ）隨著企業網Intranet建立，建築設備自動化系統必然採用 Web技術，並力求在企業網 中佔據重要位置，BAS中央站嵌入 Web伺服器，融合 Web功能，以網頁形式爲工作模式，使 BAS與 Intranet 成爲一體系統。網路集成系統（EDI）是採用Web技術的建築設備自動化系統，它有一組包含保安系統、 機電設備系統和防火系統的管理軟體。EBI 系統從不同層次的需要出發提供各種完善的開放技術，實現各個層次的集成，從現 場層、自動化層到管理層。 EBI 系統完成了管理系

9、統和控制系統的一體化。目前，規模和影響較大的樓宇設備供應公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等。結束語樓宇自動化控制技術在我國還是一個新興的技術領域，隨著更多智能建築的出現， 將有更加先進的技術補充到這一領域中，使這一技術更加成熟、完善。西門子APOGE頂峰系統簡介APOGE樓宇自控系統是西門子公司推出的新一代樓宇自控/系統集成平臺，完整的系統由INSIGHT監控軟體、DDC控制器、感測器、執行機構四大部分組成。關於西門子APOGE系統，簡要說明如下：中央工作站中央工作站系統由 PC主機、彩色液晶顯示器及印表機組成， 是BAS系統的核心，它直接可 以和以太網相連。 整個

10、大廈內所受監控的機電設備都在這裏進行集中管理和顯示，內裝中/ 英文 Insight 工作軟體， 提供給操作人員下拉式菜單、人機對話、 動態顯示圖形， 為用戶提 供一個非常好的、 簡單易學的介面。 操作者無需專業軟體知識， 即可通過滑鼠和鍵盤操作管 理整個控制系統。操作系統 操作系統為樓宇自控系統提供了強大的工作平臺，通過系統程式操作員可以在樓宇自控系 統內進行各項資料的存取及監控。1.2.1 指令輸入及菜單選擇的方式 操作員除了可以通過常規的鍵盤進行操作外，亦可以通過“滑鼠”進行操作，包括啟停、 更改設定點、選擇菜單等各項操作。圖形及文字顯示 操作員可以將樓宇自控系統內的每一個監控點用圖形或文

11、字方式顯示出來。多方面資料的顯示 操作系統有能力在同一時間內以“窗口”式的方法顯示多方面的資料，以便容易對不同表 現進行分析，真正做到了即時和多任務。密碼的保護 多級別的密碼將為業主及管理人員提供一個有效的保護工具。它可以管理及限制不同部門人員使用樓宇自控系統，同時防止系統被非有關人員使用，提高系統的安全性。彩色動態圖形顯示 為使系統內的報警被更快地確定及更容易分析系統的表現，系統提供彩色動態圖形顯示， 包括樓層的平面圖及機電裝置的系統示意圖。系統的架構及界定所有溫度及裝置的控制策略及節能程式可以由用戶決定，在做出界定或修正的程式時不會 影響樓宇自控系統正常的運作。1.3 Insight 軟體

12、功能Insight 監控軟體是以動態圖形為介面，向用戶提供樓宇管理和監控的集成管理軟體。最多可支持 25 個客戶端同時運行。In sight監控軟體提供了用戶對 APOGE系統的三大功能：1、 監視功能：用戶可以通過動態圖形、趨勢圖等應用程式對 APOGEES統控制設備的運行狀 態，被控對象的控制效果進行即時和 歷史的監視。2、控制功能：用戶可通過控制命令，程式控制和日程表控制等應用程式控制樓宇自控設備 的啟停和調節。3、管理功能：包括用戶帳戶管理、系統設備管理、程式上下載管理，用戶還可通過系統的活動記錄、報表等應用程式瞭解APOGE系統自身的狀態。通過對選件的安裝， 還可實現遠程自動撥號服務、仿真終端、支持WEB服務、支持遠程通告、支持虛擬控制器等功能。1.4 直接數字控制 (DDC)DDC是用於監視和控制系統中有關機電設備的控制器，它是一個完整的控制器，它包含軟 硬體，能完成獨立