第8章建筑設備自動化技術

1、第第8 8章章 建筑設備自動化技術建筑設備自動化技術 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（BAS）的功能需求8.1.1 BAS的對象環(huán)境8.1.2 BAS的功能要求8.1.3 BAS的技術基礎8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器8.2 集散控制8.2.1 集散控制系統(tǒng)的基本組成與系統(tǒng)結(jié)構8.2.2集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構8.2.3 集散控制系統(tǒng)的特點8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)8.3.1 集散型BAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構8.3.2集散型BAS系統(tǒng)的組態(tài)8.3.3 集散型BAS的幾種方案8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器8.4 智能建筑的 BAS 系統(tǒng)設計8.

2、4.1 BAS設計原則8.4.2 BAS設計、施工及驗收依據(jù)8.4.3 BAS設計步驟8.4.4 BAS設計中的幾個關鍵問題 本章導讀 本章主要介紹了本章主要介紹了BASBAS對象環(huán)境、功能要求和技對象環(huán)境、功能要求和技術基礎，然后介紹了當前主流術基礎，然后介紹了當前主流BASBAS系統(tǒng)結(jié)構系統(tǒng)結(jié)構（集散系統(tǒng)）及發(fā)展方向，最后給出了（集散系統(tǒng)）及發(fā)展方向，最后給出了BASBAS設設計原則、步驟和依據(jù)。計原則、步驟和依據(jù)。 本章的重點和難點是在理解本章的重點和難點是在理解BAS系統(tǒng)構成的基系統(tǒng)構成的基礎上，結(jié)合以前所學的各門專業(yè)知識（檢測技礎上，結(jié)合以前所學的各門專業(yè)知識（檢測技術、控制原理和電

3、氣控制技術），完成術、控制原理和電氣控制技術），完成BAS設設計計。 第8章 建筑設備自動化技術 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的對象環(huán)境的對象環(huán)境 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 建筑設備自動化系統(tǒng)（BAS）（Building Automation System），指將建筑物或建筑群的電力、照明、給排水、防火、保安、車庫管理等設備或系統(tǒng)，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的，構成的綜合系統(tǒng)。 根據(jù)智能建筑設計標準（GB/T 503142000），建筑設備自動化系統(tǒng)可分為建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)子系統(tǒng)和安防與消防系

4、統(tǒng)（廣義BAS），其中，建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)子系統(tǒng)，被稱為俠義BAS。如圖8-1所示。 BASBAS對象環(huán)境對象環(huán)境 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的對象環(huán)境的對象環(huán)境建筑設備自動化系統(tǒng) 建筑設備監(jiān)控系統(tǒng) 空調(diào)與冷熱源系統(tǒng) 門禁系統(tǒng) 供配電系統(tǒng) 照明 系統(tǒng) 給排水系統(tǒng) 安防與消防系統(tǒng) 安防系統(tǒng) 電梯 系統(tǒng) 等 消防及聯(lián)動控制系統(tǒng) 閉路監(jiān)視系統(tǒng) 等 防盜報警系統(tǒng) 滅火系統(tǒng) 消防聯(lián)動控制 系統(tǒng) 等 圖8-1 BAS對象環(huán)境 BASBAS功能要求功能要求 第8章 建筑設備自動化

5、技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.2 BAS8.1.2 BAS的功能要求的功能要求 （1）對空調(diào)系統(tǒng)設備、通風設備及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等運行工況的監(jiān)視、控制、測量、記錄。（2）對供配電系統(tǒng)、變配電設備、應急（備用）電源設備、直流電源設備、大容量不停電電源設備監(jiān)視、測量、記錄。（3）對動力設備和照明設備進行監(jiān)視和控制。（4）對給排水系統(tǒng)的給排水設備、飲水設備及污水處理設備等運行工況的監(jiān)視、控制、測量、記錄。（5） 對熱力系統(tǒng)的熱源設備等運行工況的監(jiān)視、控制、測量、記錄。（6） 對公共安全防范系統(tǒng)、火災自動報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng)運

6、行工況進行必要的監(jiān)視及聯(lián)動控制。（7） 對電梯及自動扶梯的運行監(jiān)視。 BASBAS監(jiān)視、測量、控制、記錄顯示的功能監(jiān)視、測量、控制、記錄顯示的功能 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.1 BAS8.1.1 BAS的對象環(huán)境的對象環(huán)境8.1.3 BAS8.1.3 BAS的技術基礎的技術基礎 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 BAS將各個控制子系統(tǒng)集成為一個綜合系統(tǒng)，其核心技其核心技術是集散控制系統(tǒng)術是集散控制系統(tǒng)，它

7、是由計算機技術、自動控制技術、通信網(wǎng)絡技術和人機接口技術相互發(fā)展?jié)B透產(chǎn)生的。 但它不同于分散的儀表控制系統(tǒng)，也不同于集中式控制系統(tǒng)，它吸取了二者的優(yōu)點而發(fā)展起來的一種系統(tǒng)工程技術。 利用集散控制技術把BAS構造成一個龐大的集散控制系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中處于最高層的是中央監(jiān)控與管理計算機，中央管理計算機通過通信網(wǎng)絡與各個子系統(tǒng)的控制器相連，組成分散控制、集中監(jiān)控和管理的功能模式，各個子系統(tǒng)也可以通過網(wǎng)絡能夠進行信息交換和聯(lián)動，實現(xiàn)優(yōu)化管理。BASBAS的技術基礎的技術基礎 8.1.3 BAS8.1.3 BAS的技術基礎的技術基礎 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設

8、備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 BAS將各個控制子系統(tǒng)集成為一個綜合系統(tǒng)，其核心技術是集散控制系統(tǒng) 高壓變配電控制子系統(tǒng)低壓配電控制子系統(tǒng)應急發(fā)電控制子系統(tǒng)正常照明控制子系統(tǒng)事故照明控制子系統(tǒng)裝飾照明控制子系統(tǒng)照明控制與管理計算機環(huán)境控制與管理計算機自動監(jiān)測與報警子系統(tǒng)消防報警與控制計算機保安監(jiān)視與控制計算機交通運輸監(jiān)控計算機廣播系統(tǒng)監(jiān)控計算機BAS集成管理計算機電力供應與管理計算機空調(diào)及冷熱源控制系統(tǒng)通風環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)給水排水監(jiān)控子系統(tǒng)衛(wèi)生設備監(jiān)控子系統(tǒng)污水處理監(jiān)控子系統(tǒng)滅火排煙控制子系統(tǒng)消防聯(lián)動控制子系統(tǒng)保安防盜報警子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)出入查證監(jiān)控子系統(tǒng)電子巡更監(jiān)控子系

9、統(tǒng)電梯運行監(jiān)控子系統(tǒng)停車場監(jiān)控子系統(tǒng)車船隊運行管理子系統(tǒng)背景音樂多媒體系統(tǒng)緊急事故廣播子系統(tǒng)BAS對象環(huán)境圖8-2廣義的BAS系統(tǒng)組成概念圖 電量檢測設備電量檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 電流變送器電壓變送器 功率檢測盤無功功率變送器圖8-3 電量檢測設備 對高、低壓進線及發(fā)電機電壓、電流監(jiān)測，對低壓進線及發(fā)電機功率因數(shù)、有功功率、無功功率、電量的監(jiān)測，它們將為繪制負荷曲線、進行無功補償、電費結(jié)算及能源管理、用電設備

10、的運行和調(diào)度提供依據(jù)。 溫度檢測設備溫度檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-4 溫度傳感器 在BAS中對溫度的檢測主要用于:室內(nèi)氣溫、室外氣溫,范圍在-4045；風道氣溫,范圍在-40130；水管內(nèi)水溫,范圍在090。 濕度檢測設備濕度檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)

11、行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-5 相對濕度傳感器 在BAS中對濕度的檢測主要用于室內(nèi)室外的空氣濕度、風道的空氣濕度的檢測等。 壓力檢測設備壓力檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-6 壓力壓差傳感器 在BAS中對壓力的檢測主要用于風道靜壓、供水管壓、差壓的檢測,有時也用來測量液位的高程,如水箱的水位等。大部分的應用屬于微壓測量,量程在05000Pa。 液位檢測設備液位檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.

12、1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-7 液位傳感器 BAS中對液位的監(jiān)測主要是供水系統(tǒng)的中地下水或者高位水箱的水位，排水系統(tǒng)中集水坑的水位，消防水箱的水位等。 流量檢測設備流量檢測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-7 水流量計 熱源系統(tǒng)中鍋爐熱水流量和二次熱水回水流量等的監(jiān)測。根據(jù)分水器、集

13、水器的供、回水溫度及回水干管的流量測量值，來實時計算空調(diào)末端設備所需的熱負荷，按照熱負荷自動調(diào)整熱交換器及熱水給水泵的臺數(shù)。 照度監(jiān)測設備照度監(jiān)測設備 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-9 照度傳感器 BAS中采用照度傳感器對室外照度自然光度進行測量，實現(xiàn)照明系統(tǒng)根據(jù)不同室外照度環(huán)境進行自動調(diào)光，保證良好照度的前提下，實現(xiàn)節(jié)能。 電磁閥電磁閥 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)

14、（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-10電磁閥結(jié)構原理 電磁閥是電動執(zhí)行器中最簡單的一種，它利用電磁鐵的吸合和釋放對小口徑閥門作通、斷兩種狀態(tài)的控制，由于結(jié)構簡單、價格低廉，常和兩位式簡易控制器組成簡單的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。其原理如圖8-10所示。 活動鐵芯閥蓋線圈復位彈簧固定鐵芯平衡孔排出孔主閥塞上腔活動鐵芯閥蓋線圈復位彈簧閥塞固定鐵芯(a)電磁閥結(jié)構原理(b)先導式電磁閥結(jié)構原理電動閥電動閥 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需

15、求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-11電動閥結(jié)構原理 電動執(zhí)行器使用電動機作動力元件，將控制器來的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殚y的開度。如圖8-11,12所示。 閥蓋電動直行程執(zhí)行機構閥桿閥芯閥座流量Q位移L風門風門 第8章 建筑設備自動化技術 8.1 8.1 建筑設備自動化系統(tǒng)（建筑設備自動化系統(tǒng)（BASBAS）的功能需求）的功能需求 8.1.4 BAS8.1.4 BAS常用檢測設備和執(zhí)行器常用檢測設備和執(zhí)行器 圖8-13 電動式風門的結(jié)構原理 在智能樓宇的空調(diào)、通風系統(tǒng)中，用得最多的調(diào)節(jié)機構是風門，風門用來精確控制風的流量。如圖8-13所示。 葉片風道風

16、門驅(qū)動器風道風道風道全開半開全關風門葉片葉片角=0葉片角=90葉片角=三大部分組成第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.1 8.2.1 集散控制系統(tǒng)的基本組成與系統(tǒng)結(jié)構集散控制系統(tǒng)的基本組成與系統(tǒng)結(jié)構 圖8-14 集散控制系統(tǒng)的組成 集散控制系統(tǒng)是由分散過程控制裝置分散過程控制裝置、操作管理裝置操作管理裝置、通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)三大部分組成的,如圖8-14所示。 操作、管理人員集中操作和管理數(shù)據(jù)通信分散過程控制裝置生產(chǎn)過程(控制對象)集散系統(tǒng)過程界面人機界面各部分功能第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.1 8.2.1 集散控制系統(tǒng)的

17、基本組成與系統(tǒng)結(jié)構集散控制系統(tǒng)的基本組成與系統(tǒng)結(jié)構 1 1、分散過程控制裝置、分散過程控制裝置采集生產(chǎn)過程中的各種過程變量；進行模擬量和數(shù)字量的相互轉(zhuǎn)換，完成控制算法的各種運算，對輸入與輸出量進行有關的軟件濾波及其他的一些運算；將運算結(jié)果送到執(zhí)行機構；通過通信部分將相關數(shù)據(jù)送到操作和管理裝置。2 2、操作管理裝置、操作管理裝置顯示現(xiàn)場裝置當中的各種參數(shù)，便于操作人員監(jiān)視和操作；操作人員通過它發(fā)出操作指令給生產(chǎn)過程。3 3、通信系統(tǒng)、通信系統(tǒng)完成分散過程控制裝置和操作管理裝置之間的通信第三代集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構 第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2

18、集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構 圖8-15 模件化控制站+與MAP兼容的局域網(wǎng)+信息綜合管理系統(tǒng) 寬帶局域網(wǎng)（最多可連接64個載波帶局域網(wǎng)）10Mbps 15Km寬帶局域網(wǎng)接口載波帶局域網(wǎng) 5Mbps 2Km節(jié)點1載波帶局域網(wǎng)接口節(jié)點總線（最多連接32個站）AP 應用 處理器CP 控制 處理器WP 工作站處理器COMM 通信處理器PC 個人 計算機硬盤軟盤磁帶機現(xiàn)場總線模件CRTMOUSE工程師鍵盤操作員鍵盤打印機終端節(jié)點總線接口現(xiàn)場總線模件現(xiàn)場總線模件現(xiàn)場總線INI 信息 網(wǎng)接口其它計算機X.25DP 盤顯示處理器盤顯示站現(xiàn)場總線隔離節(jié)點N.節(jié)點2第二代集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構

19、第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構 圖8-16 分散過程控制站+局域網(wǎng)+信息管理系統(tǒng)構成 HG 數(shù)據(jù)公路接口NIM 網(wǎng)絡接口模件PLC接口NG 網(wǎng)間接口基本控制器擴展控制器多功能控制器高級多功能控制器過程接口單元操作員工作站邏輯控制器數(shù)據(jù)公路端口PC串行接口通用計算機接口HG 數(shù)據(jù)公路接口高速數(shù)據(jù)公路高速數(shù)據(jù)公路萬能控制網(wǎng)絡LM 邏輯管理器PM 過程管理器APM 高級過程管理器數(shù)字化集成儀表PLCPLC萬能工作站萬能操作站局部控制網(wǎng)應用模件歷史模件計算機模件上位計算機其它計算機設備全局網(wǎng)絡PLC+通信系

20、統(tǒng)+操作管理站 第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 8.2.28.2.2集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構集散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構 圖8-17 PLC+集散控制系統(tǒng)結(jié)構 FP3FP1RS-232C-NETAdapterFP3最多可接32PLC8.2.3 8.2.3 集散控制系統(tǒng)的特點集散控制系統(tǒng)的特點第8章 建筑設備自動化技術 8.2 8.2 集散控制集散控制 (1) 分級遞階控制；(2) 分散控制；(3) 自治性；(4) 協(xié)調(diào)性；(5) 友好性；(6) 適應性、靈活性和可擴充性；(7) 開放系統(tǒng)；(8) 可靠性。 BASBAS中的集散控制網(wǎng)絡綜述中的集散控制網(wǎng)絡綜述 第8章 建筑

21、設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 在一幢大樓中，需要實時監(jiān)測與控制的設備品種多、數(shù)量大，并且分布在建筑物的各個空間。大型的建筑物有幾十層樓面，多達幾十萬平方米的建筑面積，需要數(shù)千套設備遍布建筑內(nèi)外。 對于BAS這一個規(guī)模龐大、功能綜合、因素眾多的大系統(tǒng)，要解決的不僅是各個子系統(tǒng)的局部優(yōu)化問題，而且是一個整體綜合優(yōu)化問題。若采用集中式計算機控制，則所有現(xiàn)場信號都集中于同一個地方，由一臺計算機進行集中控制。這種控制方式雖然結(jié)構簡單，但功能有限，且可靠性不高，故不能適應智能建筑的需要。BASBAS中的集散控制網(wǎng)絡綜述中的集散控制網(wǎng)絡綜述 第8章 建筑設備自

22、動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 鑒于集中式控制系統(tǒng)的缺點，目前的BAS廣泛應用集散控制系統(tǒng)，充分利用其集中操作和管理、分散控制的優(yōu)勢。 值得注意的是，相比于工業(yè)生產(chǎn)過程，BAS對控制精度、系統(tǒng)實時性、可靠性要求的控制指標可能要求要低一些。所以BAS中集散控制系統(tǒng)產(chǎn)品的檔次和性能有所削弱，但系統(tǒng)架構還是一樣的。 目前基于DCS的樓宇自動化產(chǎn)品和生產(chǎn)廠商很多，國外有美國 Honeywell（霍尼韋爾）的EXCEL5000，JONHNSON CONTROL（江森）的METASYS，德國SIEMENS的SYSTEM 600 APOGEE，瑞典TAC 的TAC V

23、ISTA，國內(nèi)有清華同方的RH-2000等。單層網(wǎng)絡結(jié)構單層網(wǎng)絡結(jié)構 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構工作站通信適配器現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器通信適配器圖8-18 工作站現(xiàn)場控制設備的單層網(wǎng)絡結(jié)構 單層網(wǎng)絡結(jié)構的特點單層網(wǎng)絡結(jié)構的特點 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構

24、 現(xiàn)場設備通過現(xiàn)場控制網(wǎng)絡相互連接，工作站通過通信適配器直接接入現(xiàn)場控制網(wǎng)絡。它適用于監(jiān)控節(jié)點少、分布比較集中的小型樓宇自控系統(tǒng)單層網(wǎng)絡結(jié)構特點有： （1）整個網(wǎng)絡的網(wǎng)絡配置、集中操作、管理和決策全部由工作站承擔；（2）控制功能分散在各類現(xiàn)場控制器和智能傳感器以及智能執(zhí)行機構中；（3）同一條現(xiàn)場控制總線上的設備可以直接通信，不同不同總線上的設備必須通過工作站才能通信總線上的設備必須通過工作站才能通信；（4）構建簡單、配置方便；（5）只支持一個工作站，該工作站承擔不同總線設備直接通信中轉(zhuǎn)的任務。兩層網(wǎng)絡結(jié)構兩層網(wǎng)絡結(jié)構 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的

25、集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構圖8-19 BAS兩層網(wǎng)絡結(jié)構 工作站通信控制器現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器通信控制器現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器服務器操作員站兩層網(wǎng)絡結(jié)構的特點兩層網(wǎng)絡結(jié)構的特點 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構兩層網(wǎng)絡結(jié)構適用于大多數(shù)的BAS，其特點是：（1）現(xiàn)場控制設備之間的通信要求實時性高，抗干擾能力強，對通信效率要求不高，一般采用控制總線（例如現(xiàn)場

26、總線）完成； 絕大多數(shù)BAS廠商在底層控制總線上都有一些支持某種開放式現(xiàn)場總線的技術的產(chǎn)品，例如第五章中的Lonworks現(xiàn)場總線。這樣兩層網(wǎng)絡都可以構成開放式的網(wǎng)絡結(jié)構，不同的廠家間的產(chǎn)品可以互聯(lián)。（2）操作員站（工作站、服務器）之間由于需要大量的數(shù)據(jù)、圖形的交互、通信帶寬要求高，而對實時性、抗干擾能力要求不高，所以多采用以太網(wǎng)技術；注意這一部分的內(nèi)容和第注意這一部分的內(nèi)容和第5 5章的聯(lián)系起來！章的聯(lián)系起來！兩層網(wǎng)絡結(jié)構的特點兩層網(wǎng)絡結(jié)構的特點 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)

27、絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構（3）通信控制器可以由專門的網(wǎng)橋、網(wǎng)關設備或者工控機實現(xiàn)。不同的BAS產(chǎn)品中，通信控制器的功能強弱不同。 功能簡單的僅僅起到協(xié)議轉(zhuǎn)換的作用，在采用這種產(chǎn)品的網(wǎng)絡中，不同現(xiàn)場總線之間的設備的通信仍舊要通過工作站進行中轉(zhuǎn)； 復雜的可以實現(xiàn)路由選擇、數(shù)據(jù)存儲等功能，甚至可以直接對輸入輸出模塊進行控制，起到DDC的功能，這時候不再是簡單的通信控制器，而是一個這時候不再是簡單的通信控制器，而是一個區(qū)域控制器。區(qū)域控制器。 在采用區(qū)域控制器的網(wǎng)絡中，不同控制總線之間的設備的通信不用通過工作站，而且由于這時候系統(tǒng)除了人機界面以外的功能外的所有功能都是由區(qū)域控制器以下的現(xiàn)場設備完成的，因此

28、工作站的的關閉不影響系統(tǒng)因此工作站的的關閉不影響系統(tǒng)的工作，這是兩層網(wǎng)絡結(jié)構的最大優(yōu)勢的工作，這是兩層網(wǎng)絡結(jié)構的最大優(yōu)勢。三層網(wǎng)絡結(jié)構三層網(wǎng)絡結(jié)構 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構圖8-20 BAS三層網(wǎng)絡結(jié)構 工作站通信控制器現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器服務器操作員站 大型通用現(xiàn)場控制設備 大型通用現(xiàn)場控制設備現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制器智能執(zhí)行機構智能傳感器 大型通用現(xiàn)場控制設備通信控制器三層網(wǎng)絡結(jié)構的特點三層網(wǎng)絡結(jié)構的特點 第8章 建筑設備自動化

29、技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構 三層網(wǎng)絡的特點是：（1）在各末端現(xiàn)場安裝一些小點數(shù)、功能相對簡單的現(xiàn)場控制裝置，完成末端設備基本控制功能，這些小點數(shù)現(xiàn)場控制設備通過現(xiàn)場總線相連；（2）小點數(shù)現(xiàn)場控制設備通過現(xiàn)場控制總線接入一個現(xiàn)場大型通用控制器，大量聯(lián)動運算在此控制設備內(nèi)完成。這些現(xiàn)場大型通用控制器也可以帶一些輸入輸出模塊直接監(jiān)控現(xiàn)場設備；（3）現(xiàn)場大型通用控制器之間通過中間控制網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)，這層網(wǎng)絡在通信效率、抗干擾能力等方面的性能介于以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線之間。BASBAS網(wǎng)絡結(jié)構發(fā)

30、展趨勢網(wǎng)絡結(jié)構發(fā)展趨勢 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.1 8.3.1 集散型集散型BASBAS的典型網(wǎng)絡結(jié)構的典型網(wǎng)絡結(jié)構 BAS網(wǎng)絡結(jié)構不斷朝著開放化、標準化、遠程化、集成化方向發(fā)展。(1)現(xiàn)場總線技術應用于現(xiàn)場總線技術應用于BASBAS現(xiàn)場控制網(wǎng)絡現(xiàn)場控制網(wǎng)絡。(2）工業(yè)以太網(wǎng)在各方面的性能都達到甚至超過一些現(xiàn)場總線技術。DDC直接接入工業(yè)以太網(wǎng)可以簡化集散控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構，提高網(wǎng)絡監(jiān)控性能，是集散控制系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。(3）BACnetBACnet從整體上對系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的標準結(jié)構及各層從整體上對系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的標準

31、結(jié)構及各層協(xié)議進行了定義，為整個協(xié)議進行了定義，為整個BASBAS網(wǎng)絡完全標準化提供了可能。網(wǎng)絡完全標準化提供了可能。(4）OPC(OLE for process control)技術為實現(xiàn)BAS與智能樓宇中其他子系統(tǒng)之間的聯(lián)動和信息集成提供了一種開放、靈活、標準的技術。 畫面的組態(tài)畫面的組態(tài) 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.28.3.2集散型集散型BASBAS系統(tǒng)的組態(tài)系統(tǒng)的組態(tài) 圖8-21 設備運行狀態(tài)顯示 按建筑層面組織的集散型按建筑層面組織的集散型BASBAS系統(tǒng)系統(tǒng) 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 B

32、AS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.3 8.3.3 集散型集散型BASBAS的幾種方案的幾種方案 圖8-22 按樓層面組織的集散型BAS系統(tǒng) 現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡燈光照明空調(diào)及冷熱源給水排水網(wǎng)絡服務器監(jiān)控、管理中心通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡燈光照明空調(diào)及冷熱源給水排水通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器現(xiàn)場通訊網(wǎng)絡燈光照明空調(diào)及冷熱源給水排水通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器第一層樓面控制子系統(tǒng)(區(qū)域控制)第二層樓面控制子系統(tǒng)(區(qū)域控制)第n層樓面控制子系統(tǒng)(區(qū)域控制)區(qū)域控制計算機區(qū)域控制計算機區(qū)域控

33、制計算機按建筑設備功能組織的集散型按建筑設備功能組織的集散型BASBAS系統(tǒng)系統(tǒng) 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.3 8.3.3 集散型集散型BASBAS的幾種方案的幾種方案 圖8-23 按設備功能組織的集散型BAS系統(tǒng) 燈光照明控制子系統(tǒng)空調(diào)及冷熱源控制子系統(tǒng)網(wǎng)絡服務器數(shù)據(jù)服務器系統(tǒng)監(jiān)測中心通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器區(qū)域控制計算機DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器通訊控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場控制器DDC現(xiàn)場

34、控制器.綜合營運管理現(xiàn)場裝置現(xiàn)場裝置現(xiàn)場裝置現(xiàn)場裝置混合型的集散型混合型的集散型BASBAS系統(tǒng)系統(tǒng) 第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.3 8.3.3 集散型集散型BASBAS的幾種方案的幾種方案 這是兼有上述二種結(jié)構特點的混合型,即某些子系統(tǒng)(如供電、給排水、消防、電梯)采用按整座樓宇設備功能組織的集中控制方式,另外一些子系統(tǒng)(如燈光照明、空調(diào)、等等)則按樓宇建筑層面組織的分區(qū)控制方式。這是一種靈活的結(jié)構系統(tǒng),它兼有上述兩種方案的特點,可以根據(jù)實際的需求而調(diào)整。表表 1 1第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS

35、中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器 表表 2 2第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器 表表 3 3第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器 表表 4 4第8章 建筑設備自動

36、化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器 表表 5 5第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器 表表 6 6第8章 建筑設備自動化技術 8.3 BAS8.3 BAS中的集散控制系統(tǒng)中的集散控制系統(tǒng) 8.3.4 BAS8.3.4 BAS中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感器中的基本監(jiān)測點、接口位置及常用傳感

37、器 8.4.1 BAS8.4.1 BAS設計原則設計原則第8章 建筑設備自動化技術 8.4 8.4 智能建筑的智能建筑的 BAS BAS 系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計 BAS的設計原則是功能實用、技術先進、設備及系統(tǒng)具有良好開放性和可集成性、選擇符合主流標準的系統(tǒng)和產(chǎn)品、保證在建筑物生命周期內(nèi)BAS系統(tǒng)的造價和運行維護費用盡可能低、系統(tǒng)安全、可靠、具有良好容錯性。 8.4.2 BAS8.4.2 BAS設計、施工及驗收依據(jù)設計、施工及驗收依據(jù) 第8章 建筑設備自動化技術 8.4 8.4 智能建筑的智能建筑的 BAS BAS 系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計 1國家標準（1）智能建筑設計標準（GB/T 503142000）；

38、（2）民用建筑電氣設計規(guī)范（JGJ/T16-1992）；（3）供配電系統(tǒng)設計規(guī)范（GB50052/95）；（4）工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范（GB/TJ79-1985）；（5）采暖通風于空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范（GBJ19-1987）；（6）智能建筑弱電工程設計施工圖集（GJBT471）；（7）自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范（GB50093-2002）；（8）電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范(GB 50168-1992)；（9）建筑電氣安裝工程質(zhì)量驗收標準（GB50303-2002）；（10）智能建筑施工驗收規(guī)范（GB50-2003）等。2其他依據(jù)：（1）甲方提供的技術資料和設計要求；（2）采用的控制

39、系統(tǒng)的技術手冊。 8.4.3 BAS8.4.3 BAS設計步驟設計步驟 第8章 建筑設備自動化技術 8.4 8.4 智能建筑的智能建筑的 BAS BAS 系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計 1.技術需求分析 設計人員根據(jù)建筑物的實際情況以及業(yè)主的要求（一般通過招標文件實現(xiàn)），依據(jù)相關規(guī)范與規(guī)定，確定建筑物內(nèi)實施自動控制及管理的各個功能子系統(tǒng)。 根據(jù)業(yè)主提供的技術數(shù)據(jù)與設計資料（一般為設計圖紙），確認各功能子系統(tǒng)所包含的需要監(jiān)控、管理的設備數(shù)量。2.確定各功能子系統(tǒng)的控制方案 對于需要進行樓宇設備自動化子系統(tǒng)的控制功能給出詳細說明，明確系統(tǒng)的控制方案及要達到的控制目標，以指導工程設備的安裝、調(diào)試及施工。選定實現(xiàn)B

40、AS的系統(tǒng)和產(chǎn)品。8.4.3 BAS8.4.3 BAS設計步驟設計步驟 第8章 建筑設備自動化技術 8.4 8.4 智能建筑的智能建筑的 BAS BAS 系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計 3.確定系統(tǒng)監(jiān)控點及監(jiān)控設備 在控制方案的基礎上，確定被控設備進行監(jiān)控的點位、監(jiān)控點的性質(zhì)以及選用的傳感器、閥門及執(zhí)行機構，并選配相應的控制器、控制模塊。根據(jù)中央監(jiān)控中心的功能和要求，確定中央監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設備數(shù)量及系統(tǒng)軟件，工具軟件需求的種類與數(shù)量。采用監(jiān)控點表進行統(tǒng)計。4.統(tǒng)計匯總控制設備（傳感器、控制器）清單 對選配的控制設備、軟件進行列表統(tǒng)計與匯總。5.繪制各種被控設備的控制原理圖,繪制出整個設備BAS施工平面圖及系統(tǒng)圖。6.采用組態(tài)軟件完成系統(tǒng)、畫面及控制組態(tài)和軟件設計。 8.4.4 BAS8.4