樓宇自控指的是樓宇內的電力設備，比如電梯、水泵、風機、空調等，其主要工作是由強電驅動。通常這些樓宇自控設備處于開放性工作狀態，即沒有形成閉環回路。只要接通電源，設備就會開始工作，但樓宇自控工作狀態、進程和能耗等數據無法及時獲取，更別提合理使用和節約能源了。現在樓宇自控將上述電器設備進行在線監控，通過設置相應的傳感器、行程開關、光電控制等，對設備的工作狀態進行檢測，然后樓宇自控通過線路將數據返回到控制機房的中央電腦，由電腦進行分析后再將結果返回到設備終端進行調整。

　　目錄

　　一、樓宇自控定義

　　二、樓宇自控發展

　　三、樓宇自控系統構成

　　四、樓宇自控功能

　　五、樓宇自控常用設備

　　六、樓宇自控方案

　　七、樓宇自控發展未來趨勢

　　一、樓宇自控定義

　　智能建筑樓宇自控是建筑技術和計算機信息技術相結合的結果，是信息社會和經濟國際化的需求。智能建筑主要由樓宇自控系統(BAS)、通信自動化系統(CAS)和辦公自動化系統(OAS)三個系統組成。智能建筑的起點通常是樓宇自控系統。智能建筑樓宇自控內部有大量的電氣設備，如環境舒適所需的空調設備、照明設備以及給排水系統設備等。這些設備的數量很多，需要受樓宇自控、監控和測量的對象也很多，可能達到數百至數萬個點。如果采用分散管理和就地控制，監測和測量會非常困難。為了合理利用設備、節省能源、節約人力以及確保設備的安全運行，我們必然要提出如何加強設備管理的問題，就需要樓宇自控系統。

　　二、樓宇自控發展

　　在21世紀的今天，隨著計算機技術和信息技術迅速發展，樓宇自控大樓內各種設備的狀態監控和測量已經不再使用隨線式，而是采用樓宇自控掃描測量。過去的中央集中監控系統被高處理能力的樓宇自控現場控制器所取代，形成了樓宇自控系統。中央機主要提供報表和應變處理，而樓宇自控現場控制器使用相關參數樓宇自控設備，來實現控制目的。在建筑樓宇自控管理中，使用計算機管理系統來代替操作人員，或作為補充措施，已經成為自然的發展。樓宇自控技術經過簡單的機械控制器和常規儀表控制，進入了一個嶄新的階段——計算機控制。

　　三、樓宇自控系統構成

　　1、樓宇自控系統對建筑設備的運行進行監控和管理

　　(1)、樓宇自控系統 HVAC系統的監控

　　(2) 、樓宇自控系統監測給排水系統;

　　(3) 、樓宇自控系統監控供配電和照明系統

　　2、樓宇自控系統對于火災報警和消防聯動控制，以及電梯的運行管制。

　　3、樓宇自控系統公共安全技術防范，包括：

　　(1)、樓宇自控系統監控系統主要是用來監視電視信號的系統。

　　(2)、樓宇自控系統防止入侵的警報系統;

　　(3)、樓宇自控系統門禁系統與出入口控制系統;

　　(4)、樓宇自控系統巡邏員安保系統

　　(5)、樓宇自控系統汽車庫綜合管理系統是一款對汽車庫進行全面管理的軟件。

　　(6)、樓宇自控系統不同類型的重要倉庫的防范設備。

　　(7)、樓宇自控系統廣播信息系統，保障安全。

　　4、為了實現對各種機電設備之間的內在聯系，我們需要建立一個完善的樓宇自控系統。該樓宇自控系統將負責綜合管理、調度、監視、操作和控制機電設備。

　　樓宇自控系統系統具有以下功能：

　　(1)、規劃管理、調度、操作和控制系統的策略;

　　(2)、存儲、獲取與控制相關數據的參數;

　　(3)、負責管理、調度、監視和控制系統的運行;

　　(4)、展示系統運行時的數據、圖像和曲線;

　　(5)、進行各種報表的打印;

　　(6)、記錄和分析系統運行的歷史記錄和趨勢

　　(7)、記錄設備的運行時間，執行設備維護和保養管理等任務;

　　四、樓宇自控功能

　　大樓的建筑樓宇自控功能主要專注于空調控制。樓宇自控中的空調系統的自動控制是一種普遍的熱力學過程的自動調節。

　　樓宇自控系統里的自動調節空調系統的好處有以下幾點：

　　(1)、提高生產性建筑的溫濕度控制精度，可提高產品質量;而對于居住和商業建筑，樓宇自控系統主要目標在于增加人們的舒適度。

　　(2)、樓宇自控系統通過根據被調整量的變化情況來調整系統的能量投入(熱或冷)，可以減少能耗，從而節省能源。

　　(3)、樓宇自控系統可以減輕工作壓力，讓管理者管理更加智能化、便利化!

　　樓宇自控功能一：空調機組的自動調節是利用折疊技術實現的。

　　該樓宇自控系統采用DDC控制。回風管內安裝有溫度傳感器，樓宇自控該傳感器會將檢測到的溫度送至DDC控制器，與設定的目標溫度進行比較。通過比例積分加微分控制的方式，輸出相應的電壓信號，控制裝在回水管上的電動調節閥的動作，從而保持回風溫度在所需的范圍內。

　　濕度傳感器安裝在送風管道內，樓宇自控系統檢測到的濕度將與設定的濕度值進行比較，采用比例積分控制方法，輸出相應的電壓信號，樓宇自控系統以控制電動蒸汽閥的動作，使送風濕度保持在所需范圍內。

　　溫度和濕度傳感器被安裝在回風管和新風管中，用于檢測溫度和濕度。這些數據將被發送給樓宇自控系統DDC控制器，用于計算回風和新風的焓值。根據回風和新風焓值的比例，樓宇自控系統控制器將輸出相應的電壓信號，以調整回風和新風風門的開度比例，從而實現節能。

　　所有的檢測數據都可以在樓宇自控系統屏幕上顯示出來，例如：

　　(1)、關于室內新風、回風和送風的溫濕度

　　(2)、報警：過濾器堵塞

　　(3)、風機運行和停止的狀態

　　樓宇自控系統通過預先編寫在DDC控制器內的邏輯程序，樓宇自控系統可以執行以下連鎖功能：

　　(1)、樓宇自控系統當風機停止后，新風入口處的風門將自動關閉。

　　(2)、當風機停止后，樓宇自控系統電動調節閥也將同時關閉。

　　(3)、風機的啟停狀態是通過差壓開關檢測的。當風機啟動后，樓宇自控系統如果風機兩側的差壓超過設定值，差壓開關內的常開觸點將閉合，并向DDC控制器發送信號，樓宇自控系統的控制程序會立即啟動。

　　3) 可以使用手持檢測器現場提取和修改DDC數字控制器內的任何數據。

　　- 檢測范圍的傳感器

　　- 管理程序的各項參數，包括輸入和輸出等。

　　4) 連接到網絡控制器的基本監控單元，通過DDC串行接口與中央監控系統實現連接。

　　樓宇自控功能二：冷凍站控制系統

　　樓宇自控系統中的網絡控制器和數字式控制器安裝在冷凍機房，通過預先編寫的軟件程序來控制。

　　1、DDC分站來控制冷水機組的啟停和設備之間的連鎖啟停。

　　(1)、樓宇自控系統通過測量冷水的供水溫度、回水溫度和回水流量來計算空調的實際冷負荷。

　　(2)、樓宇自控系統使用冷卻水溫度來控制冷卻塔風扇的開關運行。

　　(3)、樓宇自控系統為了實現各設備之間的程序聯動啟動和停止：

　　(4)、 開動：打開冷卻塔風機i以及冷卻水泵、冷凍水泵和冷水機組。

　　停止操作：關閉冷水機組、冷凍水泵和冷卻水泵，停止冷卻塔風機運行。

　　(5)、 當一臺冷凍水泵或冷卻水泵發生故障時，備用水泵會自動啟動。

　　為了保持冷凍水系統的供回水總管之間的壓差，樓宇自控系統需要測量并控制旁通閥的開度。

　　2、樓宇自控系統冷水機組的操作控制

　　使用中央控制系統監測供水和回水溫度。根據程序啟動或停止冷水機組。樓宇自控系統根據供水和回水溫度以及負荷限制，在就地控制器(DDC)上對溫度重新設定。

　　3、冷卻塔的風機控制方式

　　中央控制系統負責監測冷卻塔的出水溫度，并控制水泵的啟停。

　　4、 控制冷卻水泵/冷凍水泵的操作

　　通過冷凍站的控制程序，可以啟動或停止水泵，并進行過載報警，以記錄水流量。

　　樓宇自控功能三：中央站配備了監控功能。

　　通過采用Windows NT作為操作樓宇自控系統平臺，使用工業標準的應用軟件和同時經過本地化處理的集散控制系統，并采用二級網絡結構。該樓宇自控系統具備全中文化的圖形化操作界面，樓宇自控可以監視整個系統的運行狀態。此外，樓宇自控系統還可以提供現場圖片、工藝流程圖(例如空調控制系統圖)、實時曲線圖、監控點表和繪制平面布置圖等功能。系統以形象直觀的動態圖形方式顯示設備的運行情況。用戶可以繪制平面圖或流程圖，并嵌入動態數據，以顯示圖中不同監控點的狀態，并實現樓宇自控系統修改參數或發出指令的操作指示。

　　我們可以通過多種方式來查看樓宇自控系統設備狀態，比如使用平面圖或流程圖。我們還可以通過下拉菜單或功能鍵來進行常用功能操作。而且，樓宇自控系統只需點擊鼠標，就可以逐步詳細地查看設備狀態和相關參數。

　　1、樓宇自控系統控制功能:

　　樓宇自控系統可以在中央站上通過操作圖形，手動控制現場設備，例如進行樓宇自控系統開關控制。樓宇自控系統可以通過選擇操作來設置設備的運行方式，例如選擇手動或自動運行。可以通過交互式菜單便捷地修改工藝參數。

　　為了保證樓宇自控系統的操作安全，對操作權限進行了嚴格的管理。樓宇自控系統通過通行字方式對操作人員進行身份鑒別和管控。操作人員根據不同的身份，樓宇自控系統可分為5-10個不同的安全管理級別，級別由低到高。

　　2、樓宇自控系統強大的警報系統

　　當樓宇自控系統或設備出現故障以及監控參數超出限制時，都會觸發報警信號。這些報警信號會持續出現在顯示屏的底部，以聲音和光亮的形式進行提醒。樓宇自控系統操作員必須確認報警信號后才能解除。同時，所有的報警信息都會被記錄到報警匯總表中，供操作人員查閱。這些樓宇自控系統報警信息一共分為4個優先級別。

　　可以根據需要設置警報打印的方式，可以選擇實時打印，也可以按計劃或隨時進行打印。

　　3、樓宇自控系統綜合管理功能的作用是對各個方面進行綜合管理和控制。

　　為了保存那些有價值的研究和分析數據，并能夠長期保留，我們需要建立一個歷史文件數據庫。樓宇自控系統這個數據庫將使用廣泛應用的通用標準關系型數據庫軟件和大容量硬盤作為存儲器，樓宇自控系統同時提供曲線圖等顯示和打印功能。

　　我們將提供匯總報告，樓宇自控系統用于監視系統運行狀態、評估管理水平、優化運行參數，并作為設備管理自動化的依據。例如，我們會提供能量使用匯總報告，記錄每天、每周、每月各種能量消耗及其總量，樓宇自控系統為節約能源提供依據。另外，我們還會提供設備運行時間和啟停次數的匯總報告(每個設備單獨列出)，樓宇自控系統為設備管理和維護提供依據。

　　在樓宇自控系統里，我們可以提供以圖表形式展示的時間計劃，根據日歷制定樓宇設備運行的時間表。我們可以根據星期、區域、月份以及節假日進行計劃安排。

　　五、樓宇自控常用設備

　　1、傳感器

　　傳感器是樓宇自控系統中的核心設備，它直接與被測對象相連。其樓宇自控系統主要功能是感知被測參數的變化，并發送相應的信號。在選擇樓宇自控系統傳感器時，通常有三個要求：高精確度、高穩定性和高靈敏度。

　　(1)、溫度傳感器是一種用來測量環境溫度的樓宇自控系統設備。它可以將溫度轉化成電信號，并通過電路傳輸給其他設備或系統。樓宇自控系統溫度傳感器廣泛應用于各種領域，如氣象、工業、醫療等。它們可以幫助我們監測環境的溫度變化，提供實時數據，并根據需要采取相應的措施。

　　在樓宇自控系統工程中使用的主要接觸式溫度傳感器，例如熱電阻、熱電偶、PTC硅感應器等，因為測溫元件和被測介質需要充分地進行熱交換，所以測量通常伴隨著時間上的滯后。例如，Pt1000在0℃時的電阻為1000Ω，隨著溫度升高，電阻減小，其靈敏度通常在3~4Ω/K之間，響應速度一般在15~30秒。

　　(2)、壓力傳感器有幾種常用類型，包括電氣式壓力傳感器。這種樓宇自控系統傳感器可以將被測壓力轉化為電阻、電感等電氣量的變化，從而間接地測量壓力的變化。樓宇自控系統常見的電氣式壓力傳感器包括壓差開關、表壓傳感器和靜壓傳感器。

　　(3)、流量傳感器: 樓宇自控系統常用的一種是電磁流量計，它利用法拉第電磁感應定律，當導電體在磁場中運動并切割磁力線時，樓宇自控系統會產生感應電動勢。這個感應電動勢與流體的體積流量成正比關系。如果需要改造，也可以選擇超聲波流量計，它安裝和維護都非常方便。

　　(4)、濕度傳感器被用來檢測室內空氣的濕度水平。

　　(5)、液位傳感器是用來控制水箱、水池等的上限和下限液位的裝置。

　　在自動控制系統中，它接收控制器輸出的信號，并將其轉換為直線位移或角位移，以調整調節閥的流通截面積，從而控制被控過程中物料或能量的進出，以實現對過程參數的自動控制。

　　(6)、風閥執行器是用來控制安裝在新風和回風口的風閥的裝置，既可以進行開關控制，也可以進行開度控制。該執行器具有萬能夾具，可以直接夾持在風閥的驅動軸上，還配備有手動復位鈕，故障時可以手動調節。根據風管橫截面的大小，可以選擇不同鈕矩的執行器。

　　(7)、水管閥門執行器有兩種類型，分別是開關式和調節式。開關式執行器一般適用于大口徑閥門，主要用于冷熱站中的系統管道的開啟和關閉，以及各種工況之間的切換。調節式執行器主要用于控制流量，在空調機組中，根據控制器的溫濕度設定值來控制回水流量和蒸汽加濕流量，以保持溫濕度在設定值內。

　　2、現場控制器(DDC)，樓宇自控系統先進的設備用于現場控制。

　　DDC是用于監控和控制系統中機電設備的樓宇自控系統控制器。它是一個完整的控制器，具備必要的軟硬件，可以獨立運行，不受網絡或其他控制器故障的影響。樓宇自控系統根據不同類型的監控點數，提供符合控制要求和數量的控制器。每個DDC還有10-15%的點數擴展或余量。

　　(1)控制器的組成應滿足以下要求：

　　A) 可以使用32位或16位微處理器來編程DDC。

　　B) 在這個樓宇自控系統中，具備能夠獨立運行或連接至網絡運行的能力，并且無需依賴中央控制主機。

　　C) 帶有電源模塊的產品

　　D) 帶有通信模塊

　　E) DDC可以在模板LED上顯示每個數字輸入和輸出點的實時變化狀態。當外部電源斷電時，樓宇自控系統這個DDC的備用電池能夠保證RAM中的數據在60天內不丟失。

　　F) DDC能夠在外部電源重新恢復供應時，樓宇自控系統自動恢復正常運行，無需進行人工干預。

　　G) 當數據在DDC存儲中意外丟失時，樓宇自控系統用戶可以通過現場標準串行數據接口或網絡操作將數據重新寫入DDC控制器。

　　H) DDC的操作程序和應用程序都是用PPCL高級語言編寫的樓宇自控系統。

　　I) DDC程序可以在中央站上進行編寫和修改，樓宇自控系統也可以通過便攜機進行。

　　J) 當外部電源斷開且后備電池丟失時，樓宇自控系統DDC能夠保存其應有的程序。

　　K) DDC的采集精度與傳感器的精度相符合。

　　L) 工作環境要求溫度在0度到50度之間，并且相對濕度在0%到90%之間。

　　M) 電源：交流220V，±10%，50赫茲。

　　2、樓宇自控系統DDC具有以下特點:

　　(1)、自適應啟/停功能可以實現定時啟動和停止操作。

　　(2)、預測和控制需求量的幅度自動調節

　　(3)、自動化事件掃描程序用于控制和處理警報的程序。

　　(4)、記錄全面通信能力的趨勢

　　(5)、中央監控站可以折疊。

　　3、中央管理工作站系統是樓宇自控系統(BAS)的核心。

　　樓宇自控系統中的由中央管理工作站系PC主機、彩色大屏幕顯示器和打印機組成。該系統可以直接連接到以太網。在整個大樓內受監控的機電設備都可以在這里進行集中管理和顯示。樓宇自控系統工作軟件內置了下拉式菜單、人機對話和動態顯示圖形功能，樓宇自控系統為操作人員提供了一個非常好的、簡單易學的界面。操作簡單，操作者不需要任何先前的軟件知識，只需通過鼠標和鍵盤就可以管理整個樓宇自控系統。

　　六、樓宇自控方案

　　樓宇自控方案是一種集成了多種技術和方法的智能化系統，旨在通過融合建筑自動化、信息技術、通信技術等手段，實現樓宇內部的能源管理、安全監控、設備運行控制等功能。

　　(一)、樓宇自控方案要點

　　具體而言，樓宇自控系統可以實現以下幾個方面的功能：

　　1、溫度調節控制：根據室內外溫度變化自動調整空調和供暖系統，樓宇自控系統以保持室內溫度在舒適范圍內。

　　2、照明控制: 通過根據建筑物的使用情況和光線強度自動地開關和調節燈光，樓宇自控系統從而提高照明系統的能效。

　　3、通風與空氣品質控制：通過監測室內的二氧化碳濃度、濕度等參數，樓宇自控系統來管理通風系統的運行，以確保室內空氣的質量。

　　4、樓宇監測：樓宇自控系統為了提高樓宇樓宇自控系統的安全狀態，我們可以安裝攝像頭、煙霧報警器等設備進行實時監控，以減少潛在的安全隱患。

　　5、能源消耗監測與管理：通過監測和分析每個設備的電能消耗，樓宇自控系統實現對樓宇能源消耗的精細化管理。

　　6、樓宇自控系統的安裝要求包括硬件設備的選擇、網絡布線和系統集成等方面。為了滿足樓宇規模和功能需求，應當選擇合適的傳感器、控制器及其他設備，并確保它們的性能穩定可靠。網絡布線則要連接傳感器與控制器，以及連接控制器與集成系統。最后，系統集成的目標是將各個功能模塊整合起來，確保各設備之間的數據交流和協同工作，實現整體系統的一體化管理。

　　(二)、樓宇自控方案優勢要點：

　　1、樓宇自控方案具有節能環保、提高舒適度和提升安全性的優勢。樓宇自控系統通過智能化的能源管理和設備控制，實現樓宇能耗的優化，減少能源浪費，降低對環境的影響。

　　2、樓宇自控系統及時監控樓宇安全狀態，發現和處理隱患，提高樓宇的安全性。另外，這種樓宇自控系統方案還具有便捷的管理特點，通過集成化系統管理，可以實現遠程監控和控制，方便管理人員的維護和操作。

　　3、樓宇自控方案還集成了智能安防、智能照明、智能環境控制等多個樓宇自控系統子系統，通過技術手段實現樓宇內各設施的聯動控制和協調工作。例如，智能安防系統通過視頻監控、門禁管理等手段實現全面監控和管理，而智能照明系統則能根據時段和環境要求智能調節照明亮度和色溫。

　　七、樓宇自控發展未來趨勢

　　樓宇自控系統的應用前景很好，可以廣泛應用于各種建筑類型，例如商業和百貨綜合建筑等。在這些建筑中，由于有大量人員并且對空氣質量和溫濕度的舒適性要求較高，因此設置一套樓宇設備自控系統是非常必要的。

　　1、智能化

　　智能化是樓宇自控技術的重要發展趨勢。未來的樓宇自控系統將更加注重智能化，通過引入人工智能、物聯網、大數據等技術，實現樓宇設備的自動化控制和智能化管理。例如，樓宇自控系統可以利用智能傳感器、執行器等設備，實時監測建筑內的溫度、濕度、光照等環境參數，并自動調節空調、通風、照明等設備，以創造更加舒適和節能的建筑環境。

　　2、自動化

　　樓宇自控技術的另一個重要趨勢是自動化。未來的樓宇自控系統將更加重視設備的自動化控制和管理，以減少人為干預和操作。舉例來說，通過引入自動化控制系統，可以實現空調、通風、照明等設備的自動化控制和管理，提升建筑的效率和舒適度。

　　3、節能化

　　樓宇自控技術的發展趨勢之一是注重節能。未來，樓宇自控系統將更加重視節能環保方面，通過優化能源利用和管理，以減少浪費和排放為目標。舉個例子，引入能源管理系統可以實現建筑能源的精細管理，優化能源利用和管理，減少浪費和排放，提升建筑的節能環保性能。

　　4、系統集成化

　　未來的樓宇自控系統將更加注重系統整合，樓宇自控系統引入更多智能、自動和節能技術，全面管理和控制樓宇設備。例如，可以將建筑設備管理系統、安全管理系統、智能家居系統等進行整合，以提升建筑設備的全面管理和控制，提高建筑的效能和舒適度。

　　總結：

　　樓宇自控系統隨著科技的進步和發展，樓宇自控技術將不斷提升。未來的樓宇自控技術將更注重智能化、自動化和節能化的發展，以滿足人們對建筑舒適度和節能環保的需求。同時，隨著物聯網、人工智能等技術的發展，樓宇自控技術也將面臨更多的發展機會和挑戰。更多樓宇自控資訊，關注裕乾官網！

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