时间：2022-08-04 04:40:53
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关键词：住宅：环境；布线；设计
系统概述
随着信息化社会的到来，人们的工作和生活与通讯和信息的关系日益紧密。电话、计算机等相继进入家庭。在住宅室内环境设计中。无疑应满足这些功能需要。于是在小康住宅概念的基础上，提出了智能化的要求。智能住宅主要体现在通讯自动化、家庭办公自动化，为人们提供舒适、安全、宜人的家庭生活空间，提供全方位的信息交换，提供丰富多彩的业余文化生活，提供包括儿童教育、成人教育在内的多层次家庭教育，提供家庭保健等服务。
通讯自动化包括可连通公众电话网、公用数字数据网、公用计算机互联网来完成语音、数据和图像的信息传输。家庭办公自动化包括室内及社区内Internet接口、共享办公系统等。
综上所述。智能住宅不仅应有安全、便利、舒适、节能和娱乐性等特点。并通过各种独立而先进的自动化电子设备，把这些繁杂的功能集成到人们日常的环境之中，再由一个家庭网络连接起来，该家庭网络的基础是家居布线系统。
该布线系统采用ANSI/T IA／E1A 570-A家居电讯布线的标准(Residential Telecom-munications Cabling Standard)。主要用于规划新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。
系统的组成
(1)一般分布装置，每一个家庭安装一个交叉连接的配线架作为分布装置，主要端接所有的电缆、跳线、插座及设备连接等。
(2)线缆，作为家属布线系统的一部分，主要包括五类四对水平电缆、75欧姆同轴电缆和室内2芯多模光纤电缆。
(3)模板。视频模板用于集成整个家居内有线电视、卫星电视、保安系统，内置的进程控制板可以最大限度地澄清视频信号。
(4)跳线，五类数据接口跳线为连接设备提供极好的性能保证，满足高速网络数据传输速率和信号完整性的要求。
(5)安装箱，是家居布线系统的心脏，统一分配和管理到各个房间的传输介质，依次为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。在安装箱内还可以固定各种配线架面板。
(6)插座模块，主要用于一般家庭的通讯信息插座。包括光纤模块、视频模块、同轴模块、音频模块、数据模块与面板组台和匹配，适应实际使用中任何安装的配置和功能的需要。
系统环境适配要求
(1)通讯中心的种类和型号应满足外线和分配的信号，并在不同的房间提供一个增加的能力。安装通讯中心的最佳位置为地下室、车库、总配电箱旁等，并要求有足够的照明、电源插座和维护空间。
(2)通讯中心所需要的模块板、配件及用户插座的种类和数量。
(3)在每一户住宅中的墙内预埋过线盒，采用RG6U75欧姆同轴电缆，从有线电视或卫星接收装置所提供的视频信号与每户的通讯中心端接。同时，采用非屏蔽双绞线从邮电部门所提供的外线与每户的通讯中心端接。
系统的应用
(1)视频应用，采用SYV-75-5同轴电缆，支持卫星电视、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。
(2)通讯应用，采用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互联网和网络电视。在无边的信息海洋中漫游。
(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求。在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境，及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备，配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。
系统的优势
智能化住宅家居布线系统配合各种电子设备可以提供一个完美的在家工作和生活的环境。能带给用户即插即用的便利，支持多种接入，包括传真、电话、高速数据网络、Inter-net接入以及ADSL接入等。支持多种家庭娱乐。包括全方位有线电视、视频点播、网上购物、远程教学等。并可提供音频视频设备，避免重复投资。此外还可通过监视系统对幼儿、老人远程监护；通过闭路电视监视住宅内外的安全情况。
家居自动控制系统可在远方用电话自动控制照明、空调等家电设备。总之智能家居布线系统可以提供一个面向现在和未来的高标准住宅，对于室内环境设计各方面的功能都会大大地延伸，满足人们越来越高的和复杂多样的需求。IT业的发展是如此迅速，一个合理的布线系统，以最少的投资支持未来出现的任何新应用，管理与维护也非常简单。
从投资成本上看，该布线系统大约占到整个工程投资的1％左右。从房地产开发商的角度来讲，安装智能化布线系统并不比给每家都安装上空调的花费更多，但安装上智能化家居布线系统的住宅楼却从本质上改变了住宅楼的性质，使其真正成为了一个智能化的住宅楼，可以得到更多用户的认可，这对房地产开发商来说也是划算的。
关键词:楼宇自动化控制网络 现场总线控制系统 以太网 楼宇自动化系统
目前日益流行的智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(Buiding Automation system,缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。
2 现场控制系统FCS的出现以及在楼宇自控中的应用
上个世纪七八十年代,伴随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Distributed ControlSystem,简称DCS)。DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此它属于一种模拟数字混合控制系统,这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用,也开始应用到楼宇自动化控制领域。但是DCS存在如下一些缺点:
(1)安装费用高。采用一台仪表、一对传输线的接线方式,导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难;
(2)可靠性差。模拟信号传输精度低,而且抗干扰性差;
(3)系统封闭。各厂家的产品自成系统,系统封闭、不开放,难以实现产品的互换与互操作以及组成更大范围的网络系统。
上个世纪90年代以来,随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了基于现场总线的控制系统(FCS),FCS克服了DCS的缺点,它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前,现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点,备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。FCS极大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量,使其系统检测和控制单元的分布更趋合理。与传统的DCS(分布式控制系统)相比,FCS具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现,为工业自动化带来了一场深层次的革命,从而开创了工业自动控制的新纪元,被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于FCS的许多优点,控制专家们纷纷预言“FCS将取代DCS成为2l世纪控制系统的主流。”现在,FCS已经被应用到楼宇自动化控制领域。
2.1应用于楼字自动化领域的几种现场总线
由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在,世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不完全统计,目前国际上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据国际标准化组织(ISO)的计算机网络开放式互连系统的OSI参考模型来制定的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线,如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BAC
net、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EiB等现场总线在楼宇自动化领域获得了、较广泛的应用。尽管基于现场总线的Fcs克服了DCS的许多缺点,但还是有一些不如人意的地方,最明显的缺点:多种现场总线并存而互不兼容,导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对FCS的缺点做进一步说明。
(1)LonWorks
美国Echelon公司1991年推出了LON (Local 0penation Networks)技术,又称Lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持,已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说LonWorks具有以下优点:
①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式,包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等,这样可适应复杂的现场环境,方便现场布线;
②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等;两种传输速率:78bps和1.25Mbps,最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定,一般可从500m到2700m。可接人的节点最多为32385个;
③完善的珏发工具。提供完善的系统开发环境,采用开放的NEURON C语言,它是ANSI C语言的扩展;
④无主的网络系统。LonWorks网络中各节点的地位相同,网络管理可设在任一节点处,并可安装多个网络管理器;
⑤开发LonWorks网络节点的时间较短,也易于维护。LonWorks采用的LonTalk协议固化在Echelon公司的Neuron芯片中,这样可以节省开发LonWorks网络节点的时间,也方便维护。
同其它现场总线一样,LonWorks也有自身的缺点。首先,LonWorks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺;其次,由于LonWorks依赖于Echelon公司的Neuron芯片,所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管LonWorks存在一些不足,但是LonWorks的FCS还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家OEM厂商生产LonWorks相关产品,其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个LonWorks节点,LonT~k协议也被接纳为欧洲CENTC247、CEN TC205的一部分。自1996年以来,LonWorks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下,国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于LonWorks的楼宇自动化控制系统,并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。
(2)BACnet
BACnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。BAcnet不是软件或硬件,也不是固件,严格地说,BAcnet并不是现场总线,而是一种网络协议,即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS/TP、PTP、LonTalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线,BACnet标准最大的优点是可以与Etherent、LonWorks等网络进行无缝集成。不过BACnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计,并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。BACnet标准已在全球得到了广泛的应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持BACnet标准。BACnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的ISO标准。虽然我国是WTO和ISO成员国,但是BACnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小,而且在工程中采用的BACnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的,还没有真正意义上的国产化BACwWw.LWlm.comLWLM.com编辑。net相关产品。
(3)CAN
CAN总线最初是德国Bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的,现在它已经成为一种国际标准,在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CAN具有以下优点:
①采用8字节的短帧传送,故传输时间短、抗干扰性强:
②具有多种错误校验方式,形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下,节点会自动离线,避免影响总线上其它节点;
③采用无损坏的仲裁技术;
4 CAN芯片不但价格低而且供应商多。
CAN缺点是:CAN总线上最多可挂接110个节点,这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展,相对其它一些现场总线,CAN总线技术比较简单,CAN相关产品的开发费用也远远低于其它现场总线技术产品的开发费用。因此,很早国内就有一些企业推出了基于CAN总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了$2000楼宇自控系统。
(4)EiB
EIB是欧洲安装总线(European Installation Bus)的缩写。它在1990年被提出,经过十多年的发展,成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准,在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年EIB被引进中国的智能化建筑领域,并在上海同济大学建立了EIB认证技术培训中心。在短短的几年里,国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用,如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的EIB项目基本上被ABB公司和SIMENS公司所垄断。
关键词：楼宇自动化系统智能建筑基本功能原理 发展趋势
1．引言
智能建筑（IntellingentBuilding）起源于1984年的美国，它是信息时代的产物，是随着社会信息化和经济全球化应运而生的现代高科技的结晶。近十余年来智能建筑在我国得到了蓬勃发展。在我国颁布的国家标准《智能建筑设计标准》中对智能建筑有了一个明确的定义：智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。
2 .楼宇自动化系统的组成
建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，应将消防与安全防范子系统一同纳入BAS考虑，如要独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。
2．1楼宇自控系统由以下部分组成：
2.1.1建筑设备运行管理的监控,包括
1) 暖通空调系统的监控(HVAC);
2) 给排水系统监控;
3) 供配电与照明系统监控
2.1.2火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制
2.1.3公共安全技术防范,包括:
1）电视监控系统；
2）防盗报警系统；
3）出入口控制及门禁系统；
4）安保人员巡查系统；
5）汽车库综合管理系统；
6）各类重要仓库防范设施；
7）安全广播信息系统。
诸多的机电设备之间有着内在的相互联系，于是就需要完善的自动化管理。建立机电设备管理系统，达到对机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。
3 .楼宇自动化系统的基本功能
楼宇设备自控系统是建筑智能化系统的一个重要的组成部分。智能建筑通过建筑设备自动化系统实现以下几个方面的功能：
3.1、采用先进的管理手段，实现设备的高效管理和安全可靠运行
BA系统使用先进的网络技术、计算机技术和现代控制技术，对建筑物内各类楼宇设备进行集中监视、自动化控制，实现建筑物内各类楼宇设备的高效管理和安全可靠运行。
3.2、实现最优控制和节能管理，节省能耗
楼宇设备自控系统通过对大楼设备进行监视和控制，实现最优控制和节能管理。特别是对空调系统的用电和公共照明用电等楼宇设备的进行节能控制实现节省大楼的能耗。
3.3、减少管理维护人员，降低管理费用
通过先进的自动化监控，可以大量减少各类楼宇设备和系统的运行操作人员和维护人员，降低管理费用。
3.4、延长设备的使用寿命
楼宇设备自控系统可以：实时反映设备和系统运行情况，及时发现系统存在的问题并能及时处理；定期打印出维护、保养通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养；实现使用和备用设备的定期互换工作。从而实现延长设备的使用寿命，也就降低了建筑的运行费用。
3.5、提供舒适的办公环境
楼宇设备自控系统对环境空气质量、温湿度、照度等进行检测和有效的控制，为大楼创造一个舒适的环境。
4.楼宇自动化系统工作原理
楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontrol systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。楼宇自动化系统工作主要包括以下方面：
4.1、冷冻机房设备监控
空调系统中的冷源一般由冷冻系统提供，整个冷源系统由多台制冷机、冷冻水和冷却塔、补水箱和膨胀水箱等设备组成。
4.1.1对供水和回水总管之间的压差监测，并根据设定压差调节旁通阀开度；
4.1.2监测水泵的运行状态，控制水泵的启停，并在故障发生时报警；
4.1.3监测机组的运行状态，控制机组的启停，并在故障发生时报警；
4.1.4冷冻/却水隔离阀控制
4.2、送排风系统的设备监控
本系统对楼内的对分布于大楼各处的风机的运行状态进行监控，对风机运行过程中出现的故障及时报警并可以控制风机的启/停。具体监控对象如下监测其运行状态、手自动状态，控制其启停。
4.3、给排水系统的设备监控
本系统的给排水设备包括生活给水系统，楼宇自控系统能实现以下功能：
4.3.1生活水泵运行状态监视，手自动状态，控制其启停；
4.3.2生活水箱液位超高检测
4.4、电梯系统的监测
4.4.1按程序设定的运行表启动／停止电梯并监视其运行状态、故障及紧情况的报警
4.4.2对多台电梯的群控管理
4.4.3对火灾的应对处理
4.4.配合安全防范系统协同工作
4.5、照明系统的监视与控制
4.5.1根据季节的变化，对各城区的照明设备进行开／停的顺序控制
4.5.2正常照明供电出现故障时，自动将故障区域的应急照明投入运行
4.5.3发生火灾时，关闭火灾区域的照明设备，并启动应急照明
4.5.4保安系统报警时，将报警区域的照明打开
4.6、空调系统的监测
4.6.1检测风机手自动状态
当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停。
4.6.2监测送风机压差状态、表冷气防冻报警
在送风风管内设置温/湿度传感器监测送风温/湿度。
4 6.3启动顺序：开新风阀启动风机调节水阀开度。
4.6.4停机顺序：停止风机运行关闭新风门关闭调节水阀。
新/回风门控制、水阀控制、启停控制、手/自动状态
空调机组监控原理图
4.7变配电系统的设备监视
为保证变配电设备的运行正常，本系统采用智能化电力仪表可对以下综合参数监测：
4.7.1变压器风机状态
4.7.2高压进线的电压、电流
4.7.3低压回路的主开关电压、电流、功率因数
4.7.4低压母联状态检测
5. 楼宇自动化系统的集成
5.1、系统组成
Continuum系统由网络控制器(包括PSU电源模块，Continuum NCU及I/O模块)、B4920系统控制器、各类独立数字控制器（简称DDC，包括楼控和安保控制器）、纯BACnet独立数字控制器,工作站和可以支持多个工作站的文件服务器等组成。Continuum系统将提供控制、报警检测、日程表控制、报告和信息管理等，网络结构为局域网(LAN)和广域网(WAN), 采用ODBC兼容的数据库。Continuum楼宇自动化系统结构如下图：
5.2、第一层网络
第一层网络是系统的主干网，采用以太网LAN/WAN，支持TCP/IP和BACnet/IP。所有网络控制器、B4920系统控制器、BACnet路由器、工作站、数据库文件服务器可直接连接到这层网上，并不需要任何网关设备。
5.3、第二层网络
第二层网络通过网络控制器由一条或多条现场总线组成，现场总线有以下两种：RS485的Infinet现场总线和采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线。
采用RS485的Infinet现场总线，最多可支持254个独立数字控制器，可控制HVAC设备、照明系统、给排水系统、安防系统等；采用RS485或FTT-10方式的I/O的现场总线，最多可支持32个输入／输出模块(包括门禁模块)，输入／输出模块可与网络控制器一起装在统一控制箱内，也可通过屏蔽双绞线安装在控制现场。
采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线,最多可以支持127个纯BACnet控制器。
5.4、标准网络支持
所有的网络控制器，工作站和文件服务器可直接连接到建筑物的以太网（TCP/IP，LAN/WAN）而不需网关。此外，网络控制器、工作站和文件服务器可连接路由器、交换机、HUB和结构化布线系统，并通过信息系统标准的 TCP/IP来对 LAN/WAN进行维护。
5.5、远程通讯
【关键词】自动化控制系统；智能建筑；应用；现状；问题
引言：
楼宇自动化控制系统是智能建筑的重要组成部分，而且楼宇自动化控制系统也通过智能建筑的发展平台来实现自身的发展。楼宇自动化控制系统能使智能建筑的建筑物实体及配套设备的品质与建筑环境的质量得到不同程度的发展提升。涉及建筑的楼宇自动化系统本身可以分类为电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、综合保安、车库、自动开条等设备与子系统。涉及到智能建筑的自动化系统包括办公自动化、通讯自动化、楼宇自动化、消防自动化、保安自动化五大类。智能建筑的使用能力与使用质量能否很好的体现，其中楼宇自动化系统的规划设计与施工质量是重中之重，可见，楼宇自动化系统在智能建筑领域的地位举足轻重，是智能建筑实现价值的重要手段，不容小觑。
1 关于智能建筑的构成
智能建筑是一项高水准、科技化、现代化的建筑产品。它主要是将建筑的大体结构、设备情况、管理水平、服务内容进行最优、有效的组合，以满足客户越来越高的使用居住的标准与要求，为客户提供一个满足安全、舒适、便的生活工作环境。智能建筑由三大要素构成，即指建筑设备自动化系统、办公自动化系统和通信网络系统，以及这些系统的集成，共同构成整体智能建筑。
1.1 建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统主要由三大部分组成，建筑设备监控系统、火灾自动报警系统和安全技术防范系统。只有将建筑设备监控、火灾自动报警和安全防范系统的内容，有过去原始的继电器等元件的控制方式，改由计算机等来取代，并向高集成方向发展，再以综合布线的方式实现，才是智能建筑电气设计。建筑设备监控系统通常由监控计算机、现场控制器、仪表和通信网络四个主要部分组成。监控计算机是建筑设备监控系统的核心，用于监控每台设备的运行，它包含硬件要求和软件要求，硬件一般带有满足其性能和通信需求的微机和网络接口，软件部分有系统软件、图形显示组态软件和应用软件，各有各的要求之处。现场控制器要求它的控制信号和仪器信号的匹配性及其精度转换性，它的结构分为嵌入式和模块化两种。仪表分为检测和执行两类仪表，它的要求与现场控制器一致。通信网络多为多层次的网络结构，是为了实现系统间的资源共享。建筑设备监控系统包含电力监控、照明监控、空调监控、停车场监控四个方面。电力监控要求平时的巡检工作和事故发生的防备工作的完善；照明监控的照明回路的控制，主要是通过在配电箱内设置一系列控制电器来实现的，空调监控包括功率、电压等一系列的检测和测量，停车场监控对运行状况进行检测，并设置异常报警措施。同时，这些监控系统都必须依照国家相关规定进行。以上监控系统有路由器连接成一个计算机网络形成了一个节省财力物力、效率较高的建立控系统。以LonWorks现场总线技术为主的建筑监控系统，实现完全自动化在网络集成的支持行下，依靠现场控制设备的基本功能，把控制彻底下放到现场，实现综合自动化。
1.2 办公自动化系统
办公自动化系统是根据建筑物的使用功能需求，设计通用和专用办公自动化系统，该系统应建立在计算机网络基础上，实现信息资源共享，同时具有良好的安全防范措施。
1.3 通信网络系统
通信网络系统。可以分成内外两层结构系统。外层有主计算机等构成的资源子网，程度全网的数据处理和向网络用户提供共享的资源及其相应服务；内层是通信控制处理机和高速通信线路等组成的通信子网，承担全网数据传输、交换、加工和变换等处理工作。
1.4 系统集成
系统集成。以原始厂商的产品为中心，对项目具体技术实现方案的某一功能部分提供技术实现方案和服务，即产品系统集成。将智能建筑内不同功能的智能化子系统，在物理、逻辑和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。从而达到节约能源、降低成本，提供物业管理、安防、消防和信息服务的自动化程度，为社区提供安全、舒适、方便、经济的居住环境。系统集成还包括构建各种WIN和LINUX的服务器，使各服务器间可以有效的通信，提高客户的访问速度。
2 楼宇自动化控制在智能建筑的应用
我国的楼与自动化智能建筑的发展还在刚刚起步的阶段，智能化建筑中的楼宇自动化系统普及率不高，而且发展水平与国外相比也相对较低。从核心技术的拥有率到先进的管理技术可以反映出。为了更好的使建筑单位了解楼宇自动化系统在智能建筑中的应用，笔者以下主要对楼宇自动化系统在智能建筑应用中的建筑设备监控的实施和其经济性进行了讨论。
2.1 建筑设备监控的实施
建筑设备监控的实施包括系统设计、控制机房、通信缆线和仪表控制缆线选择与安装、电源与接地四个方面。
在实施建筑设备监控时，必须要进行系统设计，每一个监控系统必须与每个建筑主体相适应，它们的设计必须有相关的技术人员实施，同时完成。它的设计要从全面监控的出发点考虑，包括技术要求、设备要求、监控要求、安装施工要求等。特别是现场控制器和竖井的设置。控制机房分为单独设置和集中设置，应处于一个干燥干净无干扰的环境设置，避免阳光直射，每个配电室应相隔一定的距离。通信缆线在设计阶段应选择屏蔽双绞线，具体实践应据现场情况而定。仪表控制缆线的截面选择为0.75～1.5mm2。它们的安装应符合相关工业化规范要求。电源的接地包括屏蔽接地和保护接地。
2.2 建筑设备监控的经济性
在很多智能建筑的建筑设备监控中，并没有实现真正的计算机网络形式来管理，如消防、安保、卫生等工作，并没有实现网络的一体化管理，造成了管理资源的浪费，消耗不必要的人力物力。随着楼宇自动化的发展及在智能建筑中的应用，智能建筑技术及电气化的综合型人才需求缺口越来越大，不在只需要单一的建筑人才，还需要电气化的计算机科技型人才，而我们的专业人才质量不高。由此造成了生产成本过高，生产周期增大，这不利于利用企业生产能力、生产效率和经济效益的提高，以及均衡生产的实现。是我国现阶段急需解决的问题。
3 总结
不论是楼宇自动化系统的发展、智能建筑的发展还是二者的结合应用，随着经济科技的不断发展与生产水平的提高，楼宇自动化系统在智能建筑中的应用会越来越广泛、深入，我们对于此的认知也会越来越明确，在未来的发展道路上，科技、高端、服务的观念会深入人心。智能建筑的普及的时代即将来临。
参考文献
[关键词]智能建筑；楼宇自动化；环境舒适度；未来趋势
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0197-01
智能建筑是将高科技与建筑美学融合的产物，楼宇自动化控制系统作为智能建筑的重要组成部分之一，在智能建筑日常的运行中发挥了重要的作用。楼宇自动化控制系统不但可以控制设备的启动与关闭还能定期提供设备的运行报告，保证了设备的运行。为保证楼宇自动化系统的稳定性，建筑学专家还需要结合目前科技进行研究。
一、楼宇自动化系统的基本功能及应用
（一）空调系统
中央空调系统在智能建筑物中主要作用就是保持环境的舒适度，但是它的耗能巨大，所以在楼宇自动化系统中必须减少中央空调系统的耗能。
为保证建筑物内的各个区域都能够享受提高空气的处理的服务，这就要求空气中的温度与湿度都要保持在令人舒服的指标内。通过与外部空气中的温度与湿度进行分析，使用计算机对中央空调系统进行调节。同时好要注重空调设备的定期维护和保养。
（二）消防系统
在楼宇自动化系统中，消防系统在其中占有重要的位置，对智能建筑的安全有着武科替代的重要作用。消防系统必须一天24小时运行以防意外的发生，消防系统要与就近的消防站形成联动的机制，保证在火灾发生的第一时间消防站就可以得知，并安排旧货。
在火灾发生时，楼宇自动化系统必须要及时的关闭电梯设施，将消防通道的大门打开。为建筑内的业主提供方便，并自动打开智能楼内的花晒，防止火势迅速蔓延，危机生命。
（三）变配电系统
变配电系统是楼宇自动化系统的核心，它是为整栋智能大厦供电并保证用电安全的系统。变配电系统可以通过岁建筑物中电力设备的监测，来保证配电柜的和运行状态，保证建筑物内部电力的持物供应。
电力系统本身就有一定的特殊性，在计算机一定要岁电力系统进行实时的监控。对任何参数的变化都要进行记录，为今后电力系统的维修提供依据。
（四）给排水系统
给排水系统的主要功能是将建筑物中的水泵与排水泵、污水泵等设备的运行状态进行监测与管理，使水箱的水保持在一定的安全范围内，根据水位与水压的变化及时的将水泵的关闭或开启。以此来保证智能建筑物内部水的供应。
（五）照明系统
照明系统最能体现楼宇自动化系统有效的节能减排的系统之一，在智能建筑中，电能是不可缺少的能源，照明系统是除很大的电能消耗系统，照明系统的节能，主要体现在停车场、走廊与对门厅等不必要照明开启与关闭的控制，这对楼宇自动化系统的敏感度提出了要求。
（六）电梯系统
电梯系统的自动化管理是楼宇自动化系统的重要组成部分之一，是智能建筑中的公交车。电梯本身就拥有具有全套的自动控制装置，建筑物的管理者必须对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析，利用楼宇自动化系统对电梯的使用情况和故障次数进行记录。来保证电梯的顺利运行。
（七）安保监控系统
在楼宇自动化系统中，监控系统被分为三类包括闭路电视监视系统、出入口控制系统以及防盗报警系统。这三者互相作用保护智能建筑物内业主的安全。设备安装人员将摄像机安装在建筑物中的各个角落，利用电缆将图像传达给建筑物控制中心，对大楼的内部进行实时的监控。同时，利用电子锁或磁卡开关这些设备对建筑物的人群进行严格的控制，报警系统可以做相应的反应，通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。
在建筑投入使用时，安保是一个经常被忽视的话题。楼宇自动化系统必须能够防止攻击，并保护自己。如果攻击者获得非授权访问，楼宇自动化系统应能够保证系统的完整性，保护生命和财产免遭损失。
二、我国楼宇自动化系统的应用现状
我国楼宇自动化系统目前还处于发展阶段，与国外相比，我国的楼宇自动化系统的技术还比较差，只是使建筑物内的设备管理系统正常的运行，满足了人们在建筑物很舒适的需求，在系统的维护上还需要依靠国外的技术。
目前我国楼宇自动化系统的控制性能并不过关，阀门容易反复正当，会形成液体的阻力。增加的耗能，与楼宇自动化系统最初投入使用的目的背道而驰。同时也增加了阀门的压力导致阀门极易破损，增加设备维修的成本。传感器是楼宇自动化系统中最重要的设备，传感器必须具有准确性、稳定性以及灵敏度。但我国目前的技术达不到智能建筑的要求，传感器不但不灵敏，并且安装位置有很大的偏差。
每一个楼宇自动化系统都带有节能的措施，但是在实际运行的过程当中，操作者往往会将节能装置忽略，这样就导致，大量的能源被浪费，没有突显出楼宇自动化系统的巨大作用。在研究楼宇自动化系统时，要加大科研的投入，这不单单是建筑学科的研究发现，还要结合电力、风能等多方面的知识，形使得系统原设计的功能得到充分的发挥，达到降低能耗和设备运行成本的目的。进而，研发出我们国家自己的系统产品，达到占领国内市场的目的。
三、楼宇自动化系统未来的发展前景
目前，我国的很多建筑都是高耗能的建筑，每年要消耗大量的能源。近些年来政府宣传节能环保、低碳生活，每一个人都要响应国家号召。高耗能建筑并不符合现在的可持续发展的发展趋势，所以我国高耗能建筑必须要进行改造。随着21世纪科学的不断进步，我国计算机与应用技术的广泛应用虽然为在我国发展智能大楼提供了基础条件。但是目前国内的职能大厦还是以国外的智能建筑技术为主。眼下我们所要面临的困难就是，开发带有中国特色的楼宇自动化系统。
结束语
综上所诉，未来我国建筑的发展趋势必然向着智能化和绿色节能化，这不仅是科技推进的结果也是可持续发展的要求。但目前我国在楼宇自动化发展还不是很完全，我们向其他国家进行学习，研发并优化我国的楼宇自动化系统，为公众的生活提供生活便利。
参考文献：
[1] 曾益保.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].科技视界，2014，28：207+328.
关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制系统
中图分类号：F407文献标识码： A
在科技快速进步的今天，很多高科技手段都被运用到各行各业。在我国经济发展中占有重要地位的建筑业也利用了一些新型的科学技术，智能建筑中的楼宇自动化控制系统就是其中最重要的一部分。
一、定义
楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。当代楼宇自动化系统就是运用比较先进的技术手段处理各部分传来的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。
（上图为运用智能化系统的楼宇）
二、组成
楼宇自动化系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准，楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。在通常情况下，各种子系统也被同时选入楼宇自动化系统中，也应与楼宇自动化系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。
三、基本功能
楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：第一，对各种机电设备的运行状态进行监视控制,控制其起或停；第二，将各个设备传送的数据进行检测、收集，从而方便自动化系统管理者对其进行审查；第三，外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；第四，自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；第五，协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；第六，自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；第七，对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。图一，图二、图三就是自动化系统的控制流程图。
图一
图二
图三
四、原理
楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)，完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。通过对中央控制系统的安装，可以更方便对楼宇各部分的管理发挥各个设备的优越性，提高设备利用率，优化设备的运行状态和时间，延长设备的使用寿命，降低能源消耗，降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有 CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行，最终降低了设备的运行成本。
五、发展前景
（一）应用现状
从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，相比发展较快的城市，偏远地区对于楼宇自动化系统的运用率几乎为零，这表现在以下几个方面:
1.市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌,我国的智能建筑楼控系统产品开发较少,没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外,我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够,缺乏内涵。
2.随着经济的发展和技术的进步,我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术 ，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次,即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。
3.控制性能没有得到完全优化。相关数据显示,我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%,且阀门极易反复振荡。如果阀门一旦产生反复的震荡，一方面会影响流体的运动，增加能耗,另一方面会造成执行机构与阀门的磨损,增加了设备维护的成本。
4.传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以,传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。
5.检测手段不足。首先，在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。其次，对于没有智能化系统的楼宇来说，对于空调耗能情况不能有效的进行掌握，因此，无法准确计量水系统的能耗；再次，楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；最后，一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。
6.缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。在对锅炉使用过程中，每台锅炉都具有一个最佳的运行效率去，所以在锅炉运行过程中，运用智能化控制系统进行检测，可以保证锅炉在低耗状态下工作效率最高。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加 ，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。
（二）发展
智能建筑和知识经济是信息时代的重要标志，作为国家综合国力和技术水平的具体体现,其特点和优势明显。智能建筑是国际信息高速公路和智能化城市的网络节点,其所具有的作用、功能和效益,决定着我国智能化建筑的在世界的地位。智能建筑的发展将带动一批相关技术与产业的发展,如信息、电子、自动化、计算机、电力技术，等等。智能建筑在国内外的发展方兴未艾，前景广阔,世界各国竞相研究和开发智能建筑技术。
随着计算机技术发展,智能建筑的发展也已走过了20多年的历程。第一代的智能建筑一般由多个相对独立的自治子系统构成，互相之间没有联系，操作也相对独立；第二代智能建筑因为运用了网络系统，使整个楼宇各个设备都可以有效连接，从而能完成一些诸如远程控制、操作序列化、制定时间表等涉及多个子系统的操作任务。虽然，第一、二代智能建筑技术在很大程度上提高了楼宇控制操作的自动化水平，但基本上还不具备人类智能的特点，即系统基本上不具备推理、学习、适应等能力，因而，还不是真正意义上的智能建筑。
结束语：
智能建筑中的楼宇自动化控制系统的发展，一方面可以提高楼宇管理的工作效率，另一方面，这种技术的运用，在一定程度上也为我国的建筑业的发展提供了强劲的动力，使我国的智能化建筑能矗立于世界之林。
参考文献:
[1]赵起升,朱静孙,王平等.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2013,20(3).
[2]于嵘.对智能建筑中的楼宇自动化系统分析[J].城市建设理论研究,2014(9).
[3]曾益保.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].科技视界,2014(28).
关键词：楼宇自动化系统、阀门执行器、节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A
引言
楼宇自动化系统电动调节阀是楼宇自动化控制系统的关键设备，主要应用于暖通系统HVAC中的冷热源、能源分配及末端控制。电动调节阀接受现场控制器的控制信号，改变介质的控制变量（风量、水量等），使建筑设备按预定的工艺要求运行。
由于在楼宇系统中电动调节阀的原理比较简单，人们在工程设计中常忽视这一环节。在实际的工作环境中，电动调节阀长期和工作介质接触，要保证它的安全运行并非易事，这也是楼宇自动化系统中的一个薄弱环节。工程中由于对电动调节阀的选用不当或运行时维护不善，常使整个自动控制系统工作不正常，或严重影响系统的调节品质而导致整个系统失灵。文章结合工程实际介绍了电动调节阀的选用方法，并对其主要特性进行了分析研究。
图1楼宇系统中的电动调节阀
电动调节阀的选用
流量特性选择
流量特性的选择方法一般有数学计算分析法和经验法，工程上常采用经验法。为了使系统保持良好的调节品质，希望开环总放大系数之积保持为常数。通有下述两种选用方法：
1）根据管道系统压降变化情况来选择
配管状态 S=1～0.6 S=1～0.6 S＜0.3
实际工作流量特性 直线 等百分比 直线 等百分比 调节不适宜
所选流量特性 直线 等百分比 等百分比 等百分比
2）根据负荷变化情况来选择
当系统负荷变化较大时，选择等百分比阀；当所选调节阀经常工作在小开度时，也宜选等百分比阀，便于微调，不易引起振荡。当系统很稳定，而阀位移动范围较小，阀的特性对系统影响很小时，可选直线阀或等百分比阀。
结构形式的选择
选用时，要考虑被测介质的工艺条件、流体特性及生产流程。当阀前后压差较小，要求泄漏量也较小时，应选直通单座阀，如末端装置所用调节阀。当阀前后压差较大，并允许有较大泄漏量时，应选直通双座阀，如供回水总管间的压差控制旁通阀。在比值控制或旁路控制时，应选三通调节阀。当介质为高压时，应选高压调节阀。
开闭形式的选择
电动调节阀有电开与电关两种形式。调节阀开闭形式的选择主要从生产安全角度考虑。一般在能源中断时，应使调节阀切断进入被控制设备的原料或热能，停止向设备外输送流体。
工作范围的选择
（1）介质种类
楼宇自动化系统中，电动调节阀的介质常为水和蒸汽，对阀件无特殊要求。
（2）工作压力
工作压力与阀门的材质有关，通常应不超过阀门的额定工作压力。对于蒸汽阀，由于阀门的工作压力与工作温度与蒸汽的饱和压力与饱和温度不一定是对应的，因此应在温度与压力的使用范围中取较小者作为其应用的限制条件。
阀门口径的选择
合理选择调节阀的口径，对自动调节系统来讲是一个很重要的问题。如果过多地考虑流量裕度，选阀口径偏大，不但经济上造成浪费，更不利的是阀门经常工作在小开度，可调范围显著减小，使调节阀性能变坏，甚至引起振动和噪声，严重影响系统的稳定性以及阀门使用寿命。调节阀的口径是根据工艺要求的流通能力来确定的，先计算出C值后，查调节阀产品样本，确定调节阀公称直径。
电动执行机构的选择
电动执行机构是电动调节阀的重要驱动和控制部件，其选择的重要参数是输出转矩或输出推力。 电动执行机构输出转矩或推力必须大于调节阀所需的工作转矩或推力， 同时能确保调节阀的关阀力能在最不利的条件下紧密地关闭阀门。有些建筑设备监控系统工程由于电动调节阀的关闭力小于管道流体对阀芯的反作用力，而导致冬季无法调低室温，夏季无法调高室温，出现了既浪费能源又破坏舒适环境的现象。
根据实际工程的经验， 电动调节阀执行机构的推力( 或称关闭压力) 选择在0.8～1MPa （即为8～10 k g/c m2），同时考虑到设计院暖通设计数值与实际工作状态数值的差别， 以及流体对阀芯和阀体的冲蚀， 其实际工作状态的压差数值不应超过0.3Mpa，如压差较高应采取相应的减压或平衡压力的工艺措施。
电动调节阀的特性研究
调节阀的流量特性
调节阀的流量特性是指介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系，即 （1）
一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的流通面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前、后压差的变化，从而使流量也发生变化。
调节阀的流通能力
调节阀流通能力定义为：阀门两端压差为105Pa，流体密度为ρ＝1g/cm3，调节阀全开时的流量（m3/h）。计算公式为：
（2）
上式适用于空调系统中的冷、热水控制。对于蒸汽阀，由于蒸汽密度在阀前后不同，因此必须考虑密度变化。
调节阀的节能特性
（1） 改善部分负荷工况控制
由于室外气候的变化，暖通空调需要在部分负荷工况下运行的时间比例有所增加。结果，原本存在于冬、夏季运行之间的界限渐渐淡化了。因此，在冬季或过渡季节期间需要制冷的情况越来越普遍。如果能够对温度和湿度进行更加精确的控制，就有可能节省高达30% 的能源。由于“部分负荷工况”出现的时间越来越长，制冷成本会骤然增加，因此有必要对控制回路进行检查，并重新调整运行参数。
（2）优化控制冷冻水循环
与温度控制相对简单的采暖设备相比，冷冻水装置需要非常复杂的控制系统。流量大但温差低的应用要求使用大型、反映敏捷的阀门。选用合适的压力补偿型调节阀，速度是其他类型阀的好几倍，可以保证控制的准确性。
（3）带板式热交换器直接加热生活用水
带板式热交换器的直接供热系统逐渐取代了生活热水供暖设备中的大型储热罐系统。促使这一发展的是更加严格的卫生规范，该规范旨在降低军团菌引发的风险，并减少大型且速度较慢的系统所造成的热量损失。
（4）区域供热设备节省空间的解决方案
以小型或中型设备为例，预制的紧凑型区域供热分站得到了越来越多的应用。由于紧凑型换热器的热传递速度大幅提高，控制系统也必须相应地提高速度。在过去，定位时间在15 到30s 的电动阀完全可以处理大流量的对流设备。如今小流量大换热面积的板式热交换器要求反应灵敏、定位迅速的控制设备。
结语
在目前已竣工的智能建筑工程中，相当部分的控制系统不尽人意，虽不全是电动调节阀引起的问题，但的确占有相当比例。因此，在楼字自动化系统中必须对该环节给予加倍的重视，从设计阶段就应该重视电动调节阀的选用，同时应结合实际的工程应用和先进的分析方法，精心考虑工况要求甚至安装细节，综合考虑各种因素，包括人为因素，客观评价方案的可行性，真正做到部件与系统的无缝连接。
参考文献
[1] 程大章.智能建筑楼宇自控系统.中国建筑工业出版社，2005
[2] 何衍庆.控制阀工程设计与应用.化学工业出版社，2005
[3] 李冬辉.楼宇自控系统中节能控制的研究.低压电器2004(6)：15-17
[4] 赵起升.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用.华中科技大学学报,2003,20(3)：80~83
作者简介：
[关键字]智能建筑；楼宇；自动化控制系统
[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.
[key words] intelligent building; Building; Automatic control system
中图分类号： C931.9 文献标识码： A 文章编号：
1、智能建筑内涵及其发展现状
智能建筑主体通过对四项建筑基本要素，即系统、结构、管理、服务与他们之间的内在联系展开优化设计，进而为用户提供投资合理、使用环境舒适、便利高效的智能化建筑空间。智能建筑系统主要指为实现建筑物智能化服务功能而设计安装及运行的光机电设备服务系统，例如电梯、空调、给排水、照明、通信、物业管理、综合布线、一卡通与办公业务等智能化控制系统；结构主要指其环境结构，囊括了建筑物装饰、结构、建材与空间的划分；管理主要指对财、物、人、丰富信息与智能化系统的综合管理，而服务则指为智能化建筑管理及使用者提供优质、高效的全方位人性化服务，为其创设舒适、安全、便利与高效的生活、工作与学习环境，合理降低智能建筑系统设备的服务运行维护成本费用等。智能建筑的理念在我国的产生及发展起步较晚，初期由单一专用功能系统开始，逐步发展成为集成系统模式，以楼宇的自动开控制管理系统为核心，实现了卓有成效的较快发展。然而与国际先进的发展水平相比，我国智能化建筑的还存在较大差距，基于我国建筑市场现行巨大的发展潜力，我们只有本着深入实践、完善创新的原则才能为智能建筑的快速发展营造良好的环境。
2、智能建筑系统层次结构
智能化的建筑系统结构应包含上层综合建筑智能管理系统与二层智能化控制子系统。二层子系统又分为网络通信系统、建筑设备综合管理系统与自动化办公子系统。该类子系统主体通过综合的布线体系连接而成一个智能化的完整系统，由上层智能建筑管理系统进行统一监管。智能建筑的核心是智能化控制系统，只有当其涵盖的各类子系统统筹结合，共同作用，才能有效支撑构建智能建筑。智能化控制系统为建筑赋予了快捷便利的服务功能，有效提升了民用住宅、商用写字楼的综合智能化水平，并满足了社会公众在新时期日益增长的对海量信息的综合需求。
3、智能建筑楼宇自动化控制系统
3、1建筑楼宇自动化控制系统构成及其优势功能
建筑楼宇自动化控制系统涵盖内容丰富、设备众多，是控制管理最为复杂、范畴最为广泛的建筑智能自动化系统，其包含狭义建筑自动化设备系统、报警消防自动化系统与自动化安全防范系统三类子系统。智能建筑楼宇的自动化设备系统主体包括实时监控系统、建筑楼宇保安系统、机电设备综合监控系统、音响广播系统以及停车场系统。以上自动化子系统赋予了建筑楼宇显著的优势功能，主体体现在实时监控子系统为智能建筑楼宇提供了集中监控方式，以丰富的文字、图形、动画方式呈现出来；依据各方需要自动化系统管理人员可直接进行命令下达，对任何一项系统设备进行运行控制；自动化控制体系可对各项设备监控子系统状态信息进行综合处理并提供必要的报告，对历史数据进行完善记录从而发挥对价值化信息的综合管理功能。
3、2建筑楼宇自动化控制系统的网络结构
一般层面来讲建筑楼宇的自动化控制系统网络结构主体采用现场总线形式，将系统分为三层，上层为信息域干线，依据相关国家标准利用拓扑总线结构以太网进行建筑楼宇自动化控制系统干线的布置，进而合理实现网络资源的集成共享及同中央站点间进行畅通高速的通信传输。系统二层为控制域干线，主体完成对各分站点的总线控制，通常应用RS485网络总线，以高效通信速度将各个分站点进行稳固连接并实施对各类丰富信息的处理。再者位于分站点的总线还需配备与他类厂商进行设备连接的相关接口，以合理实现同其他设备的高效通信联网。三层结构为子站点总线，主体由分散控制器进行相互连接，各子站总线在连接器辅助下实现同分站总线的高效连接，完成由监控现场设备到传输信息再到中央工作站的处理，并由上级网络实现信息处理结果的准确获取。
3、3建筑楼宇自动化控制系统结构
随着建筑行业的科学发展，目前建筑楼宇自动化系统主要呈现集散结构与现场总线结构两类。前者为目前较为广泛使用的建筑设备自动化系统结构，具有管理集中、控制分散的显著特征，一般包含两层网络结构与三级控制设备。现场控制器主要执行对设备信号的处理、采集、输出与控制等。操作站则由工业化计算机系统与控制操作台构成。中央监控站可实施对集散控制系统的离线配置、在线监控、维护与组态工作等管理。一旦操作站或中央监控站发生故障，其下层控制功能设备仍然可实施独立的控制，确保系统的安全可靠性。现场总线系统控制主体由智能现场设备、监控组态与现场总线三部分构成，其核心在于现场总线控制技术。与DCS系统相比，现场总线控制技术的可靠、实时、成本低、便利使用等特征令其在现场层实现了广泛的应用，并令DCS系统控制中遗留的各类问题得到了良好的解决，该系统技术由信号、通信到系统标准，从结构体系、设计方式、调试安装再到产品结构均实现了革命性变革。其实际上属于仪表工业技术、控制技术与网络技术三类完善结合的产物。也就是说在制造与过程控制由设备分立发展为设备共享、在工业仪表由简单结构发展为智能化仪表、计算机网络拓展至传感器与执行器时，几类分支技术则呈现必然的结合趋势。因此以现场总线为中心的总线控制系统必然成为今后工业生产实践的核心部分，令传统DCS系统被取代并发展成为第五代智能化过程控制结构体系。当前该类现场总线控制结构系统形式已逐步得到了人们的认可并实现了科学发展，我们可在建筑楼宇自动化系统中科学采用该类结构，令其成为未来建筑楼宇自动化系统高效应用与全面发展的主流方向。
4、结语
信息时代，随着人们物质文化生活水平的不断提升，其对各类建筑楼宇的人性化使用功能需求越来越丰富，加之各类现代化信息技术的持续更新发展令由通信技术、自动化控制技术与计算机网络技术构建的建筑楼宇自动化控制系统得到了广泛的应用。基于这一良好发展态势我们只有深入了解智能建筑内涵、科学层次结构、自动化控制系统楼宇建筑的构成、网络结构，才能发挥其自动化控制优势并真正创设出智能化、精品化、科技化的优质建筑楼宇，促进建筑行业实现可持续的全面发展。
[参考文献]
关键词：智能楼宇；安防监控系统；报警系统
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 22-0000-01
随着计算机技术的不断发展，人们对智能化楼宇的要求越来越高。楼宇自动化系统是智能楼宇建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境及安全设施进行监控，以提供一个安全、节约、舒适的工作或居住环境。
一、智能楼宇的概念及安防监控系统
智能化楼宇主要是指利用计算机技术和通信技术，实现建筑物内的电力、空调、照明等相互之间协调并实现最优化，为用户提供一个高效，节能，舒适和经济效益的环境。
安防监控系统是智能化楼宇重要的组成部分之一，它主要为智能建筑提供了安全的环境管理与监视，如对建筑实施监视、报警控制、出入门控制等。安防监视系统主要功能包括视频控制、水平控制、变焦控制及自备检测等。安防监视系统技术主要通过报警系统去获得建筑的主要通道、出入口及周围环境等情况，以做好预防性的防范工作，如红外探测器、振动传感器等防范设备。整个防范系统组成一个有机的整体。
二、智能楼宇安防自动化监控系统的类型及功能
（一）数字系统
实现智能楼宇自动化控制的首要条件是要充分掌握建筑的总体情况，从建筑楼宇区域范围内进行动态控制，这样做的目的在于发挥建筑楼宇自动化控制功能。数字系统是智能楼宇监控的重要因素，其主要宗旨是通过数字信号之间的数据转换，形成了不同的层面，并通过图像处理后转变成为数字信号，以信号传输的方式达到监控的目的（见图1）。
（二）报警系统
报警系统是通过对建筑楼宇工作范围内的异常情况，通过信号方式传输和反馈到建筑监控中心，并提醒安全保卫人员对异常情况采取有效的处理措施，以恢复建筑楼宇的正常工作。报警系统主要由监控中心控制，如发现异常状况，在第一时间作出报警提示，这样有利于技术人员及时做出回应。
（三）对讲系统
对讲系统实际上是沟通交流系统，主要是方便楼宇安保管理人员之间的沟通与交流，其系统流程见图2。该系统主要是采用通信系统对信号进行传输操作，其操作程序较为简单、方便。例如，监控人员通过监控中心计算机平台监控建筑楼宇安全和故障隐患，如发现出现类似的隐患，可采用对讲系统及时汇报给安全管理人员。
对讲系统 收集信号 语音处理 信息检测 快速传输 安全接收
图2 智能建筑对讲系统流程图
（四）IBMS集成管理系统
IBMS集成管理系统利用建筑的信息网络，采用一体化集成的手段，把构成整个建筑的弱电子系统单独分离的设备、功能和信息集成为一个统一、协调的综合网络系统，并通过该系统把这些分散、复杂而庞大的各类设备和系统进行充分的信息、资源、任务共享，从而方便地在统一的界面上实现对各子系统全局的监视和管理，这样不仅能有效控制和降低管理营运成本，而且有效地控制智能楼宇的突发事件，并能将灾害损失降到最低。
IBMS集成管理系统直接通过子系统提供的软、硬件接口及其协议进行集成，从而实现集成，完成数据的共享。各子系统的管理平台对本系统的设备进行本地的采集、分析、处理、存储、管理和控制，如图3。
三、智能楼宇自动化安防监控系统设计原则
智能楼宇安防监控系统设计主要遵循以下几个方面的原则：
（一）先进原则。先进原则主要体现在智能化和网络化两个方面，主要是采用现代化计算机技术实现产品和设备的应用。
（1）智能化主要体现在系统及设备方面，就是需要具备智能特征的一些产品和设备，同时必须具有良好的通讯能力和故障自动检测能力、自动报警能力等。
（2）网络化主要是采用计算机网络技术，以实现智能楼宇的网络化监控管理目标。
（二）安全稳定原则。建筑楼宇安全稳定原则主要是保证楼宇自动化安防监控系统的安全稳定运行。具体主要涉及到计算机系统的配置和前端设备的系统配置的安全运行。
（三）升级维护原则。在建筑楼宇产品选择和系统设计过程中，需要充分考虑到系统的后期升级和维护问题，主要体现在硬件和软件的维护和升级两个方面：
（1）软件升级：实施系统的软件升级是必需的，随着软件的升级，自动化安防监控系统得到了更新和完善，在系统操作上更加方便。
（2）硬件的维护和升级：由于其自动化硬件系统设计时采用的设备为模块化产品，这样方便于系统的维护和升级。
四、自动化安防监控系统在智能楼宇中的应用
某高层智能酒店，一共18层，该智能建筑自动化安防监控系统主要是集电视监控系统、防盗报警系统和门禁管理系统为一体的综合系统，在设备配置上采用“硬件为主，软件为辅”的监控原则。在运行上采用集中管理方式，以保证系统的安全稳定运行。
（一）电视监控系统
该智能酒店的大堂、接待前台、电梯间、各楼层通道、停车场和设备间等重要场所都安装有摄像头，实现电视监控系统对那此场所的图像监控，并进行有效监视和记录，旨在为方便以后对场所的视频图像进行查阅。该酒店的安防电视监控系统设置监控点如下：
（1）酒店大堂监控点：主要是为了监视大堂门口进、出的人员情况，监视前台接待及收款台处人员的工作情况，并且保证整个大堂无死角。
（2）电梯间的监控点：主要监视电梯间及电梯里的情况。
（3）楼层通道监控点：该监控点是对客房门口的通道进行监视；以确保酒店主要通道的安全。
（4）停车场监控点，主要是对酒店的停车场进行监控，对确保整个停车场内的车辆停放和管理安全。
（5）配电设备间、空调房监控点：为了安全考虑，应加强对电气配电设备间、空调房等重要的设备间进行监控，以保证对这些设备的安全运行。
该智能酒店主要采用分布式结构电视监控系统。该系统前端传感器、控制主机对设备选择要求如下：前端传感器采用模拟信号输出的摄像机，控制主机采用数字主机，直接接入视频及控制电缆，并且每台数字主机都预留有视频信号输入，数字主机上视频图像可在本地同时实时显示、控制、录像。另外，数字主机通过100M网络交换机组成自身的视频监控网络，通过网络接口可以与上级系统相连接。
（二）报警系统
酒店报警系统通过信号与电视监控系统联动，并配置警卫中心电脑控制软件，将报警点位与编程设定的电子地图进行关联，旨在为报警及各类事件的做好记录工作。
（三）门禁管理系统
酒店门禁管理系统主要实现对酒店出入通道进行监控，旨在为有效地确认出入人员的真实身份。同时，能够有效地记录与报警突发事件，并运用人防与技术相结合技术，加强酒店出入管理力度，保证酒店的正常运行和人员安全。
五、结束语
总之，随着现代智能建筑的不断增多，安防监控系统在智能楼宇管理中的应用变得越来越重要。该系统实现了智能建筑的安全监视、侵入报警、出入门控制管理目标，为整个建筑的安全性作为了基础性准备工作，同时为创造出高效、经济、节能居住及工作环境做出应有的贡献。
参考文献：
