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樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的含義
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS,Building Automation System)是智能建筑的主要組成部分之一。智能建筑通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑物(群)內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為建筑的使用者營(yíng)造一個(gè)舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、、便捷的工作生活環(huán)境,并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理,降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。涉及建筑的電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、安全防范、車庫(kù)管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面zui廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施工量zui大的子系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)質(zhì)量對(duì)智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。
的作用
(BAS)對(duì)整個(gè)建筑的所有公用機(jī)電設(shè)備,包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng),進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和遙控來提高建筑的管理水平,降低設(shè)備故障率,減少維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。
設(shè)計(jì)的目的
設(shè)計(jì)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷,采用*化的控制手段,對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務(wù),使投資能得到一個(gè)良好的回報(bào)。樓宇機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),作為智能建筑非常重要的一部分,擔(dān)負(fù)著對(duì)整座大廈內(nèi)機(jī)電設(shè)備的集中檢測(cè)和控制,保證所有設(shè)備的正常運(yùn)行,并達(dá)到好狀態(tài)。
的組成與基本功能
建筑設(shè)備自動(dòng)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、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國(guó)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)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下,這兩個(gè)子系統(tǒng)宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置,也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信以便災(zāi)情發(fā)生時(shí),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。
建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能可以歸納如下
(1)自動(dòng)監(jiān)視并控制各種機(jī)電設(shè)備的起、停,顯示或打印當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
(2)自動(dòng)檢測(cè)、顯示、打印各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢(shì)或歷史數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備,使之始終運(yùn)行于好狀態(tài)。
(4)監(jiān)測(cè)并及時(shí)處理各種意外、突發(fā)事件。
(5)實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。
(6)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(dòng)化。
(7)設(shè)備管理:包括設(shè)備檔案、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表和設(shè)備維修管理等。
樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的原理
樓控系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributed control systems簡(jiǎn)稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制",即用分布在現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備處的微型計(jì)算機(jī)控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制任務(wù),克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來的危險(xiǎn)性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計(jì)算機(jī)具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強(qiáng)的數(shù)字通信功能,能完成集中操作、顯示、報(bào)警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù),避免了常規(guī)儀表控制分散后人機(jī)困難、無(wú)法統(tǒng)一管理的缺點(diǎn),保證設(shè)備在好狀態(tài)下運(yùn)行。
設(shè)備的發(fā)展史及相關(guān)產(chǎn)品
樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)到目前為止已經(jīng)歷了四代產(chǎn)品:
*代:CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)(20世紀(jì)70年代產(chǎn)品)
BAS從儀表系統(tǒng)發(fā)展成計(jì)算機(jī)系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)鍵盤和CRT構(gòu)成中央站,打印機(jī)代替了記錄儀表,散設(shè)于建筑物各處的信息采集站DGP(連接著傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備)通過總線與中央站連接在一起組成中央監(jiān)控型自動(dòng)化系統(tǒng)。DGP分站的功能只是上傳現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息,下達(dá)中央站的控制命令。一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)操縱著整個(gè)系統(tǒng)的工作。中央站采集各分站信息,作出決策,完成全部設(shè)備的控制,中央站根據(jù)采集的信息和能量計(jì)測(cè)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)芯片的DDC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,可以連接打印機(jī)、安裝人機(jī)接口等。BAS由4級(jí)組成,分別是現(xiàn)場(chǎng)、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*自治,與中央站無(wú)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(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,DDC分站連接傳感器、執(zhí)行器的輸入輸出模塊,應(yīng)用LON現(xiàn)場(chǎng)總線,從分站內(nèi)部走向設(shè)備現(xiàn)場(chǎng),形成分布式輸入輸出現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)層,從而使系統(tǒng)的配置更加靈活,由于LonWorks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)絡(luò)就形成了3層結(jié)構(gòu),分別是管理層(中央站)、自動(dòng)化層(DDC分站)和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)層(ON)。
第四代:網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(21世紀(jì)產(chǎn)品)
隨著企業(yè)網(wǎng)Intranet建立,建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)必然采用Web技術(shù),并力求在企業(yè)網(wǎng)中占據(jù)重要位置,BAS中央站嵌入Web服務(wù)器,融合Web功能,以網(wǎng)頁(yè)形式為工作模式,使BAS與Intranet成為一體系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)(EDI)是采用Web技術(shù)的建筑設(shè)備自動(dòng)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)的管理軟件。
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(gè)層次的集成,從現(xiàn)場(chǎng)層、自動(dòng)化層到管理層。EBI系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。