樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介

樓宇自動化控制系統(tǒng)簡介一、

概述

智能建筑(Inteiligent

Buildings)是建筑技術(shù)與計算機信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息社會與經(jīng)濟國際化的需要。智能建筑主要有樓宇自動化控制系統(tǒng)(

BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。本章主要是對樓宇自動化控制系統(tǒng)(

BAS)作有關(guān)的論述。智能建筑往往是從樓宇自動化控制系統(tǒng)開始。智能建筑內(nèi)部有大量的電氣設(shè)備，如：環(huán)境舒適所需要的空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備及繪排水系統(tǒng)的設(shè)備等，這些設(shè)備多而散：多，即數(shù)量多被控制、監(jiān)視、測量的對象多，多達上百到上萬點；散，即這些設(shè)備分散在各層和角落。如果采用分散管理，就地控制，監(jiān)視和測量難以想象。為了合理利用設(shè)備，節(jié)省能源，節(jié)省人力，確保設(shè)備的安全運行，自然地提出了如何加強設(shè)備的管理問題。

在90年代的今天，隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)突飛猛進的發(fā)展。對大樓內(nèi)的各種設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和測量不再是隨線式，而是采用掃描測量。系統(tǒng)控制的方式由過去的中央集中監(jiān)控，轉(zhuǎn)而由高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代的集—散型控制系統(tǒng)，中央機以提供報表和應(yīng)變處理為主，現(xiàn)場控制器以相關(guān)參數(shù)自動控制相關(guān)設(shè)備，來達到控制目的。對建筑設(shè)備用計算機管理系統(tǒng)來代替操作人員，或作其補充措施，是一種自然發(fā)展。自動控制技術(shù)經(jīng)過簡單的機械控制器控制、常規(guī)儀表控制，進入一個嶄新的階段——計算機控制。

二、樓宇自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建，它的特點是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物，高高的聳立在地面上，這是它的外觀，而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設(shè)備也是大量的。為了提高設(shè)備利用率，合理地使用能源，加強對建筑設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等，自然地就提出了樓宇自動化控制系統(tǒng)。

樓宇自動化控制系統(tǒng)能夠自動控制建筑物內(nèi)的機電設(shè)備。通過軟件，系統(tǒng)地管理相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備，發(fā)揮設(shè)備整體的優(yōu)勢和潛力，提高設(shè)備利用率，優(yōu)化設(shè)備的運行狀態(tài)和時間(但并不影響設(shè)備的工效)，從而可延長設(shè)備的服役壽命，降低能源消耗，

減低維護人員的勞動強度和工時數(shù)量。最終，降低了設(shè)備的運行成本。

（1）

管理的目的

自動控制、監(jiān)視、測量是建筑設(shè)備管理的三大要素，其目的是正確掌握建筑設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、事故狀態(tài)、能耗、負(fù)荷的變動等。尤其在使用電子計算機之后既可大力節(jié)省人力，又可節(jié)省能源。一般認(rèn)為可節(jié)約能源25％。

根據(jù)日本電氣學(xué)會技術(shù)報告說：使用電子計算機的管理系統(tǒng)的效果與不使用的效果相比，維修保養(yǎng)人員可減少約30％。這里講的節(jié)能是在必要能源的最高利用率上所采用的節(jié)能方法。此運轉(zhuǎn)控制所采用的方法主要有：機械的有效運轉(zhuǎn)；變更室內(nèi)溫濕度的條件；控制照度；把設(shè)備運轉(zhuǎn)時間控制在最小限度；減少室外空氣的取人量等。在一幢大樓內(nèi)電氣的消耗率占整個能源消耗的70％~90％，所以節(jié)能首先應(yīng)從電氣方面著手，降低電能的消耗。

（2）

管理對象

建筑設(shè)備的管理對象主要是電氣設(shè)備；空調(diào)設(shè)備；衛(wèi)生設(shè)備。

l)電氣設(shè)備：管理電氣設(shè)備主要監(jiān)視機械的動作狀態(tài)、測量點及保護裝置。管理的主要對象是對各配電系統(tǒng)的斷路器、變壓器、接觸器、保險絲，電容器等的狀態(tài)監(jiān)視。測量主要是對電力系統(tǒng)的電流、電壓、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的測量。

2)空調(diào)設(shè)備：管理空調(diào)設(shè)備要監(jiān)視冷凍機、空調(diào)器、水泵等的狀態(tài)；溫濕度的測量，以及對空調(diào)系統(tǒng)所需的冷熱源的溫度、流量的調(diào)節(jié)。

3)衛(wèi)生設(shè)備

三、樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制功能

大樓的建筑設(shè)備自動控制是以空調(diào)控制為中心的。空調(diào)系統(tǒng)的自動控制是屬于一般熱力學(xué)過程的自動調(diào)節(jié)。空調(diào)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)有下列幾個好處：

a)

對生產(chǎn)性建筑可以提高溫濕度的控制精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；對居住和商業(yè)性建筑主要是提高人的舒適感。

b)

可以根據(jù)被調(diào)量變動的情況，給系統(tǒng)增減能量(熱或冷)，因此可以降低能耗，節(jié)省能源。

c)

可以減輕勞動強度。

I空調(diào)機組的自動調(diào)節(jié)

控制系統(tǒng)采用

DDC控制，裝設(shè)在回風(fēng)管內(nèi)的溫度傳感器所檢測的溫度送往DDC控制器與設(shè)定點溫度相比較，用比例積分加微分控制，輸出相應(yīng)的電壓信號，控制裝在回水管上的電動調(diào)節(jié)閥的動作，使回風(fēng)溫度保持在所需要的范圍。

裝設(shè)在送風(fēng)管內(nèi)的濕度傳感器所檢測的濕度送往

DDC控制器與設(shè)定點濕度比較，用比例積分控制，輸出相應(yīng)的電壓信號，控制電動蒸汽閥的動作，使送風(fēng)濕度保持在所需要的范圍。

裝設(shè)在回風(fēng)管及新風(fēng)管的溫度及濕度傳感器所檢測的溫／濕度送往DDC控制器進行回風(fēng)及新風(fēng)焓值計算，按回風(fēng)及新風(fēng)焓值的比例，輸出相應(yīng)的電壓信號，控制回風(fēng)風(fēng)門及新風(fēng)風(fēng)門的比例開度，使系統(tǒng)節(jié)能。

1)

系統(tǒng)中所有檢測數(shù)據(jù)，均可以在顯示屏上顯示出來，如：

提供匯總報告，作為系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視、管理水平評估、運行參數(shù)進一步優(yōu)化及作為設(shè)備管理自動化的依據(jù)，如能量使用匯總報告，記錄每天、每周、每月各種能量消耗及其積算值，為節(jié)約使用能源提供依據(jù);又如設(shè)備運行運行時間、起停次數(shù)匯總報告（區(qū)別各設(shè)備分別列出），為設(shè)備管理和維護提供依據(jù)。

可提供圖表式的時間程序計劃，可按日歷定計劃，制訂樓宇設(shè)備運行的時間表?？商峁┌葱瞧?、按區(qū)域及按月歷及節(jié)假日的計劃安排。

四、樓宇自控系統(tǒng)常用設(shè)備

（1）

傳感器

傳感器時自控系統(tǒng)中的首要設(shè)備，它直接與被測對象發(fā)生聯(lián)系。它的作用使感受被測參數(shù)的變化，并發(fā)出與之相適應(yīng)的信號。在選擇