智能建筑的概念和樓宇自動化系統(tǒng)分析

1、智能建築的概念和樓宇自動化系統(tǒng)簡介摘要：智能建築的概念和樓宇自動化系統(tǒng)簡介，並列舉了當(dāng)今幾大樓宇自控生產(chǎn)廠商的自控系統(tǒng)功能簡介 和實(shí)際運(yùn)用。關(guān)鍵字：智能建築；樓宇自動化系統(tǒng)；概念；1引言智能建築是資訊技術(shù)在建築領(lǐng)域應(yīng)用的必然結(jié)果，近年來得到了迅速的發(fā)展和普及，也日益得到社會的廣泛認(rèn)可和重視。建築智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代高檔建築的主要特徵。2、關(guān)於智能建築智能建築的概念，在本世紀(jì)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(fā)展勢頭令世人矚目。智能建築是資訊時代的必然產(chǎn)物，建築物智能化程度隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而逐步提高。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)發(fā)

2、展的主要標(biāo)誌是4C技術(shù)（即Computer電腦技術(shù)、Contro控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）。將4C技術(shù)綜合應(yīng)用於建築物之中，在建築物內(nèi)建立一個電腦綜合網(wǎng)路，使建築物智能化。4C技術(shù)僅僅是智能建築的結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化。智能建築應(yīng)當(dāng)是：“通過對建築物的4個基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及 它們之間的內(nèi)在聯(lián)繫，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，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(huán)境空間。智能建築物能夠幫助大廈的主人，財(cái)產(chǎn)的管理者和擁有者等意識到，他們在諸如費(fèi)用開支、生活舒適、商務(wù)活動和人身安全等方面得到最大利益的回報?！苯êB智能化結(jié)構(gòu)是由三大系統(tǒng)組

3、成：樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）和通 信自動化系統(tǒng)（CAS）3、樓宇自動化系統(tǒng)簡介樓宇自動化系統(tǒng)也叫建築設(shè)備自動化系統(tǒng) (BuidingAutomationSystem 簡稱BAS)，是智 能建築不可缺少的一部分，其任務(wù)是對建築物內(nèi)的能源使用、 環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān) 測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。4、樓宇自動化系統(tǒng)的組成與基本功能：建築設(shè)備自動化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防 範(fàn)等子系統(tǒng)。根據(jù)我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，BAS又可分為設(shè)備運(yùn)行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防範(fàn)子系統(tǒng)。一般情況下，這兩個子系

4、統(tǒng)宜一同納入 BAS考慮，如將消防與安全防範(fàn)子系統(tǒng)獨(dú) 立設(shè)置，也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)繫以便災(zāi)情發(fā)生時，能夠按照約定實(shí)現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移，進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。建築設(shè)備自動化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下：自動監(jiān)視並控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停，顯示或列印當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。自動檢測、顯示、列印各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢或歷史數(shù)據(jù)。根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使之始終運(yùn)行於最佳 狀態(tài)。監(jiān)測並及時處理各種意外、突發(fā)事件。實(shí)現(xiàn)對大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。能源管理：水、電、氣等的計(jì)量收費(fèi)、實(shí)現(xiàn)能源管理自動化。設(shè)備管理：包括設(shè)備檔案、設(shè)備運(yùn)行報表和設(shè)備維修管理等。5、

5、樓宇自動化控制系統(tǒng)的原理樓控系統(tǒng)採用的是基於現(xiàn)代控制理論的集散型電腦控制系統(tǒng)，也稱分佈式控制系統(tǒng)現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型電腦控制裝置（DDC）完成被控設(shè)備的即時檢測和控制任務(wù)，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(guī)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(qiáng)的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、 顯示、報警、列印與優(yōu)化控制等任務(wù)，避免了常規(guī)儀錶控制分散後人機(jī)聯(lián)繫 困難、無法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn)，保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。6、樓宇自動化系統(tǒng)設(shè)備的發(fā)展歷史及相關(guān)產(chǎn)品簡介樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)曆了四代產(chǎn)品：第一代：CCMS央監(jiān)控系統(tǒng)（

6、20世紀(jì)70年代產(chǎn)品）BAS從儀錶系統(tǒng)發(fā)展成電腦系統(tǒng)，採用電腦鍵盤和CRT構(gòu)成中央站，印表機(jī)代替了記錄儀錶，散設(shè)於建築物各處的資訊採集站 DGP連接著感測器和執(zhí)行器等設(shè)備）通過匯流排與中 央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動化系統(tǒng)。DGP分站的功能只是上傳現(xiàn)場設(shè)備資訊，下達(dá)中央站的控制命令。 一臺中央電腦操縱著整個系統(tǒng)的工作。 中央站採集各分站資訊， 做出決 策，完成全部設(shè)備的控制，中央站根據(jù)採集的資訊和能量計(jì)測數(shù)據(jù)完成節(jié)能控制和調(diào)節(jié)。第二代：DCS集散控制系統(tǒng)（20世紀(jì)80年代產(chǎn)品）隨著微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展和成本降低， DGP分站安裝了 CPU發(fā)展成直接數(shù)字控制器 DDC 配有微處理機(jī)晶片的 DD

7、C分站，可以獨(dú)立完成所有控制工作，具有完善的控制、顯示功能， 進(jìn)行節(jié)能管理，可以連接印表機(jī)、安裝人機(jī)介面等。BAS由4級組成，分別是現(xiàn)場、分站、中央站、管理系統(tǒng)。集散系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是只有中央站和分站兩類接點(diǎn)，中央站完成監(jiān)視， 分站完成控制，分站完全自治，與中央站無關(guān)，保證了系統(tǒng)的可靠性。第三代：開放式集散系統(tǒng) （20 世紀(jì) 90年代產(chǎn)品 ）隨著現(xiàn)場匯流排技術(shù)的發(fā)展， DDC分站連接感測器、執(zhí)行器的輸人輸出模組，應(yīng)用ON現(xiàn)場匯流排， 從分內(nèi)部走向設(shè)備現(xiàn)場， 形成分佈式輸入輸出現(xiàn)場網(wǎng)路層， 從而使系統(tǒng)的配置更加靈活，由於onWorks技術(shù)的開放性，也使分站具有了一定程度的開放規(guī)模。BAS控制網(wǎng)路就

8、形成了 3層結(jié)構(gòu)，分別是管理層（中央站）、自動化層（DDC分站）和現(xiàn)場網(wǎng)路層（ON）。第四代：網(wǎng)路集成系統(tǒng) （21 世紀(jì)產(chǎn)品 ）隨著企業(yè)網(wǎng)Intranet建立，建築設(shè)備自動化系統(tǒng)必然採用 Web技術(shù)，並力求在企業(yè)網(wǎng) 中佔(zhàn)據(jù)重要位置，BAS中央站嵌入 Web伺服器，融合 Web功能，以網(wǎng)頁形式爲(wèi)工作模式，使 BAS與 Intranet 成爲(wèi)一體系統(tǒng)。網(wǎng)路集成系統(tǒng)（EDI）是採用Web技術(shù)的建築設(shè)備自動化系統(tǒng)，它有一組包含保安系統(tǒng)、 機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)和防火系統(tǒng)的管理軟體。EBI 系統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個層次的集成，從現(xiàn) 場層、自動化層到管理層。 EBI 系統(tǒng)完成了管理系

9、統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。目前，規(guī)模和影響較大的樓宇設(shè)備供應(yīng)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(jié)束語樓宇自動化控制技術(shù)在我國還是一個新興的技術(shù)領(lǐng)域，隨著更多智能建築的出現(xiàn)， 將有更加先進(jìn)的技術(shù)補(bǔ)充到這一領(lǐng)域中，使這一技術(shù)更加成熟、完善。西門子APOGE頂峰系統(tǒng)簡介APOGE樓宇自控系統(tǒng)是西門子公司推出的新一代樓宇自控/系統(tǒng)集成平臺，完整的系統(tǒng)由INSIGHT監(jiān)控軟體、DDC控制器、感測器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)四大部分組成。關(guān)於西門子APOGE系統(tǒng)，簡要說明如下：中央工作站中央工作站系統(tǒng)由 PC主機(jī)、彩色液晶顯示器及印表機(jī)組成， 是BAS系統(tǒng)的核心，它直接可 以和以太網(wǎng)相連。 整個

10、大廈內(nèi)所受監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備都在這裏進(jìn)行集中管理和顯示，內(nèi)裝中/ 英文 Insight 工作軟體， 提供給操作人員下拉式菜單、人機(jī)對話、 動態(tài)顯示圖形， 為用戶提 供一個非常好的、 簡單易學(xué)的介面。 操作者無需專業(yè)軟體知識， 即可通過滑鼠和鍵盤操作管 理整個控制系統(tǒng)。操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)為樓宇自控系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的工作平臺，通過系統(tǒng)程式操作員可以在樓宇自控系 統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行各項(xiàng)資料的存取及監(jiān)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(guī)的鍵盤進(jìn)行操作外，亦可以通過“滑鼠”進(jìn)行操作，包括啟停、 更改設(shè)定點(diǎn)、選擇菜單等各項(xiàng)操作。圖形及文字顯示 操作員可以將樓宇自控系統(tǒng)內(nèi)的每一個監(jiān)控點(diǎn)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(tǒng)有能力在同一時間內(nèi)以“窗口”式的方法顯示多方面的資料，以便容易對不同表 現(xiàn)進(jìn)行分析，真正做到了即時和多任務(wù)。密碼的保護(hù) 多級別的密碼將為業(yè)主及管理人員提供一個有效的保護(hù)工具。它可以管理及限制不同部門人員使用樓宇自控系統(tǒng)，同時防止系統(tǒng)被非有關(guān)人員使用，提高系統(tǒng)的安全性。彩色動態(tài)圖形顯示 為使系統(tǒng)內(nèi)的報警被更快地確定及更容易分析系統(tǒng)的表現(xiàn)，系統(tǒng)提供彩色動態(tài)圖形顯示， 包括樓層的平面圖及機(jī)電裝置的系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)的架構(gòu)及界定所有溫度及裝置的控制策略及節(jié)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(tǒng)正常的運(yùn)作。1.3 Insight 軟體

12、功能Insight 監(jiān)控軟體是以動態(tài)圖形為介面，向用戶提供樓宇管理和監(jiān)控的集成管理軟體。最多可支持 25 個客戶端同時運(yùn)行。In sight監(jiān)控軟體提供了用戶對 APOGE系統(tǒng)的三大功能：1、 監(jiān)視功能：用戶可以通過動態(tài)圖形、趨勢圖等應(yīng)用程式對 APOGEES統(tǒng)控制設(shè)備的運(yùn)行狀 態(tài)，被控對象的控制效果進(jìn)行即時和 歷史的監(jiān)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(yīng)用程式控制樓宇自控設(shè)備 的啟停和調(diào)節(jié)。3、管理功能：包括用戶帳戶管理、系統(tǒng)設(shè)備管理、程式上下載管理，用戶還可通過系統(tǒng)的活動記錄、報表等應(yīng)用程式瞭解APOGE系統(tǒng)自身的狀態(tài)。通過對選件的安裝， 還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動撥號服務(wù)、仿真終端、支持WEB服務(wù)、支持遠(yuǎn)程通告、支持虛擬控制器等功能。1.4 直接數(shù)字控制 (DDC)DDC是用於監(jiān)視和控制系統(tǒng)中有關(guān)機(jī)電設(shè)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(dú)立