《樓宇自控系統(tǒng)》課件

樓宇自控系統(tǒng)目錄樓宇自控系統(tǒng)概述定義和功能，發(fā)展歷程，應用領域系統(tǒng)組成和結構硬件組成，軟件架構，通信協(xié)議監(jiān)測和控制系統(tǒng)溫濕度監(jiān)測，電力監(jiān)測，安全監(jiān)控，照明控制，HVAC控制能耗管理和優(yōu)化需求側管理，供給側優(yōu)化，綜合節(jié)能策略系統(tǒng)集成和應用BIM集成，遠程監(jiān)控，智能決策未來發(fā)展趨勢物聯(lián)網(wǎng)技術，人工智能應用，可再生能源融合結論和展望1.樓宇自控系統(tǒng)概述樓宇自控系統(tǒng)，簡稱BAS，是現(xiàn)代智能建筑的核心組成部分。它通過集成各種技術，實現(xiàn)對建筑環(huán)境、設備和能耗的智能化管理和控制。1.1定義和功能定義樓宇自控系統(tǒng)(BuildingAutomationSystem,BAS)是指利用現(xiàn)代控制技術、計算機技術、通訊技術等，對建筑物內(nèi)的各種設備進行集中監(jiān)控和管理的系統(tǒng)。功能BAS的主要功能包括：對建筑物環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測，如溫度、濕度、照明、通風、供水等，并根據(jù)設定值進行自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)建筑物的舒適性、安全性、節(jié)能性和效率的最大化。1.2發(fā)展歷程1智能化階段人工智能，大數(shù)據(jù)分析，云計算2數(shù)字化階段計算機網(wǎng)絡，數(shù)字化控制3模擬階段繼電器控制，機械控制1.3應用領域辦公樓樓宇自控系統(tǒng)廣泛應用于辦公樓，實現(xiàn)照明、空調(diào)、通風、安全監(jiān)控等功能，提升辦公環(huán)境舒適度，并降低能耗。酒店酒店中，樓宇自控系統(tǒng)用于控制房間溫度、燈光、窗簾，以及客房服務管理，提高酒店服務質量和效率。醫(yī)院醫(yī)院需要精確控制溫度、濕度、通風，樓宇自控系統(tǒng)可確保手術室、病房等環(huán)境符合醫(yī)療標準，并保障患者安全。系統(tǒng)組成和結構硬件組成樓宇自控系統(tǒng)包含多種硬件設備，例如控制器、傳感器、執(zhí)行器和通信設備。控制器負責接收傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)設定程序控制執(zhí)行器。軟件架構軟件架構包括操作系統(tǒng)、應用程序和數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)負責管理系統(tǒng)資源，應用程序負責執(zhí)行控制邏輯，數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。2.1硬件組成傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)，例如溫度、濕度、光照等?？刂破鹘邮諅鞲衅鲾?shù)據(jù)，執(zhí)行控制邏輯，并發(fā)送指令給執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)控制器指令，控制設備，例如調(diào)節(jié)空調(diào)、照明、窗簾等。2.2軟件架構1監(jiān)控層負責采集數(shù)據(jù)，并進行初步處理和分析。2控制層根據(jù)設定參數(shù)和邏輯，對設備進行控制和管理。3應用層提供用戶界面，進行系統(tǒng)配置、監(jiān)控和管理。2.3通信協(xié)議BACnet樓宇自動化和控制網(wǎng)絡的標準協(xié)議，用于設備之間的互操作性。Modbus工業(yè)自動化中常用的通信協(xié)議，用于數(shù)據(jù)交換和遠程監(jiān)控。LONWORKS專為樓宇自動化設計的網(wǎng)絡協(xié)議，支持各種設備和系統(tǒng)。3.監(jiān)測和控制系統(tǒng)實時監(jiān)測樓宇自控系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測各種參數(shù)，包括溫度、濕度、照明、通風、電力等。智能控制系統(tǒng)根據(jù)預設的控制策略和實時數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)設備運行狀態(tài)，優(yōu)化能耗和環(huán)境。3.1溫濕度監(jiān)測實時監(jiān)控樓宇自控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測室內(nèi)外溫度和濕度變化。數(shù)據(jù)分析收集的數(shù)據(jù)可以用于分析環(huán)境狀況，并提供反饋以優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)。報警功能當溫濕度超出設定范圍時，系統(tǒng)會發(fā)出警報，提醒管理人員及時采取措施。3.2電力監(jiān)測實時能耗樓宇自控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測電力消耗，包括用電量、電壓、電流等參數(shù)。異常報警當電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，例如過載、短路或電壓波動時，系統(tǒng)會發(fā)出警報。用電分析系統(tǒng)可進行用電分析，幫助用戶了解不同區(qū)域、設備的能耗情況。3.3安全監(jiān)控入侵檢測監(jiān)控系統(tǒng)可以識別和響應潛在的入侵者，例如門窗的非法打開或非法進入?；馂膱缶惭b在各個樓層的煙霧探測器和熱傳感器可以及時發(fā)現(xiàn)火災并發(fā)出警報，幫助人員安全疏散。視頻監(jiān)控高清攝像頭可以實時監(jiān)控樓宇內(nèi)部和外部，為安全管理提供更全面的支持。3.4照明控制智能調(diào)光根據(jù)時間、光線強度和房間使用情況自動調(diào)節(jié)照明亮度。人體感應僅在有人進入房間時自動開啟照明，節(jié)省能源。定時控制預設時間段內(nèi)自動開關照明，方便管理和節(jié)能。3.5HVAC控制溫度控制根據(jù)不同區(qū)域和季節(jié)，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，確保舒適度。通風控制根據(jù)室內(nèi)空氣質量，自動調(diào)節(jié)新風量，保證良好的空氣流通。濕度控制調(diào)節(jié)濕度，防止過干或過濕，創(chuàng)造健康舒適的環(huán)境。能耗管理和優(yōu)化節(jié)能目標降低能源消耗，減少碳排放，提升樓宇運營效率。優(yōu)化策略通過數(shù)據(jù)分析和智能控制，實現(xiàn)供需平衡，提高能源利用率。4.1需求側管理1優(yōu)化能源消耗通過對建筑內(nèi)的設備和系統(tǒng)進行智能控制，有效降低能源浪費。2提高能源利用效率例如，根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、照明亮度，避免過度耗能。3降低運營成本減少能源消耗，從而降低建筑的運營成本，提高經(jīng)濟效益。供給側優(yōu)化能源效率提升優(yōu)化供電系統(tǒng)，提高能源利用效率，降低能源消耗?？稍偕茉蠢眉商柲堋L能等可再生能源，降低樓宇對傳統(tǒng)能源的依賴。智能控制策略根據(jù)實時數(shù)據(jù)和需求，動態(tài)調(diào)整供給側的運行狀態(tài)，實現(xiàn)精細化控制。綜合節(jié)能策略優(yōu)化能源使用通過智能控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對照明、空調(diào)、通風等設備的自動控制，優(yōu)化能源使用效率。鼓勵節(jié)能行為通過實時數(shù)據(jù)監(jiān)測和反饋，引導用戶改變用電習慣，例如關閉未使用設備，調(diào)整空調(diào)溫度等。提升設備效率采用節(jié)能型設備，如LED燈具、高效空調(diào)系統(tǒng)，降低能耗，提升整體能源效率。系統(tǒng)集成和應用BIM集成將樓宇自控系統(tǒng)與BIM模型集成，實現(xiàn)建筑信息全生命周期的管理。遠程監(jiān)控通過網(wǎng)絡平臺，實現(xiàn)對樓宇自控系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和管理。5.1BIM集成BIM模型提供了建筑物的三維信息，包含結構、材料、系統(tǒng)等，可與樓宇自控系統(tǒng)進行無縫集成。通過BIM模型的集成，樓宇自控系統(tǒng)可以獲取更準確的建筑信息，提高系統(tǒng)效率，并優(yōu)化運營管理。BIM與樓宇自控系統(tǒng)的集成，可以實現(xiàn)建筑信息的實時共享，提升建筑設計、施工、運維等環(huán)節(jié)的協(xié)同性。5.2遠程監(jiān)控1實時數(shù)據(jù)遠程監(jiān)控系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)流，使操作員能夠監(jiān)控建筑物的關鍵參數(shù)，例如溫度、濕度、電力消耗和安全狀況。2報警和通知當檢測到異常情況時，系統(tǒng)會發(fā)出警報并通知相關人員，例如建筑物管理人員或技術人員。3遠程控制授權用戶可以遠程調(diào)整系統(tǒng)設置，例如更改溫度設定點或調(diào)整照明水平。5.3智能決策數(shù)據(jù)分析收集來自各種傳感器和設備的數(shù)據(jù)，并將其用于分析和識別趨勢。預測性維護使用機器學習模型來預測設備故障，并采取措施防止停機。能耗優(yōu)化自動調(diào)整系統(tǒng)設置，以優(yōu)化能源使用并降低運營成本。未來發(fā)展趨勢物聯(lián)網(wǎng)技術樓宇自控系統(tǒng)將與物聯(lián)網(wǎng)深度融合，實現(xiàn)更智能化的管理和控制人工智能應用人工智能技術將賦能樓宇自控系統(tǒng)，實現(xiàn)更精準的預測和更優(yōu)化的決策6.1物聯(lián)網(wǎng)技術互聯(lián)互通物聯(lián)網(wǎng)技術將樓宇自控系統(tǒng)與各種傳感器、設備和平臺連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同控制。實時監(jiān)測通過傳感器收集實時數(shù)據(jù)，監(jiān)控樓宇運行狀況，并及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，提高運營效率。智能控制基于物聯(lián)網(wǎng)平臺，樓宇自控系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動化控制和優(yōu)化，節(jié)約能源，提高舒適度。6.2人工智能應用預測性維護人工智能可以分析傳感器數(shù)據(jù)，預測設備故障，從而實現(xiàn)提前維護。能耗優(yōu)化通過學習歷史數(shù)據(jù)，人工智能可以優(yōu)化能源使用，降低能耗成本。安全管理人工智能可以識別安全風險，提高安防系統(tǒng)效率。6.3可再生能源融合太陽能樓宇屋頂安裝太陽能電池板，可實現(xiàn)光伏發(fā)電，減