楼宇自动化

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楼宇自动化范文第1篇

关键词：住宅：环境；布线；设计

系统概述

随着信息化社会的到来，人们的工作和生活与通讯和信息的关系日益紧密。电话、计算机等相继进入家庭。在住宅室内环境设计中。无疑应满足这些功能需要。于是在小康住宅概念的基础上，提出了智能化的要求。智能住宅主要体现在通讯自动化、家庭办公自动化，为人们提供舒适、安全、宜人的家庭生活空间，提供全方位的信息交换，提供丰富多彩的业余文化生活，提供包括儿童教育、成人教育在内的多层次家庭教育，提供家庭保健等服务。

通讯自动化包括可连通公众电话网、公用数字数据网、公用计算机互联网来完成语音、数据和图像的信息传输。家庭办公自动化包括室内及社区内Internet接口、共享办公系统等。

综上所述。智能住宅不仅应有安全、便利、舒适、节能和娱乐性等特点。并通过各种独立而先进的自动化电子设备，把这些繁杂的功能集成到人们日常的环境之中，再由一个家庭网络连接起来，该家庭网络的基础是家居布线系统。

该布线系统采用ANSI/T IA／E1A 570-A家居电讯布线的标准(Residential Telecom-munications Cabling Standard)。主要用于规划新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。

系统的组成

(1)一般分布装置，每一个家庭安装一个交叉连接的配线架作为分布装置，主要端接所有的电缆、跳线、插座及设备连接等。

(2)线缆，作为家属布线系统的一部分，主要包括五类四对水平电缆、75欧姆同轴电缆和室内2芯多模光纤电缆。

(3)模板。视频模板用于集成整个家居内有线电视、卫星电视、保安系统，内置的进程控制板可以最大限度地澄清视频信号。

(4)跳线，五类数据接口跳线为连接设备提供极好的性能保证，满足高速网络数据传输速率和信号完整性的要求。

(5)安装箱，是家居布线系统的心脏，统一分配和管理到各个房间的传输介质，依次为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。在安装箱内还可以固定各种配线架面板。

(6)插座模块，主要用于一般家庭的通讯信息插座。包括光纤模块、视频模块、同轴模块、音频模块、数据模块与面板组台和匹配，适应实际使用中任何安装的配置和功能的需要。

系统环境适配要求

(1)通讯中心的种类和型号应满足外线和分配的信号，并在不同的房间提供一个增加的能力。安装通讯中心的最佳位置为地下室、车库、总配电箱旁等，并要求有足够的照明、电源插座和维护空间。

(2)通讯中心所需要的模块板、配件及用户插座的种类和数量。

(3)在每一户住宅中的墙内预埋过线盒，采用RG6U75欧姆同轴电缆，从有线电视或卫星接收装置所提供的视频信号与每户的通讯中心端接。同时，采用非屏蔽双绞线从邮电部门所提供的外线与每户的通讯中心端接。

系统的应用

(1)视频应用，采用SYV-75-5同轴电缆，支持卫星电视、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。

(2)通讯应用，采用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互联网和网络电视。在无边的信息海洋中漫游。

(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求。在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境，及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备，配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。

系统的优势

智能化住宅家居布线系统配合各种电子设备可以提供一个完美的在家工作和生活的环境。能带给用户即插即用的便利，支持多种接入，包括传真、电话、高速数据网络、Inter-net接入以及ADSL接入等。支持多种家庭娱乐。包括全方位有线电视、视频点播、网上购物、远程教学等。并可提供音频视频设备，避免重复投资。此外还可通过监视系统对幼儿、老人远程监护；通过闭路电视监视住宅内外的安全情况。

家居自动控制系统可在远方用电话自动控制照明、空调等家电设备。总之智能家居布线系统可以提供一个面向现在和未来的高标准住宅，对于室内环境设计各方面的功能都会大大地延伸，满足人们越来越高的和复杂多样的需求。IT业的发展是如此迅速，一个合理的布线系统，以最少的投资支持未来出现的任何新应用，管理与维护也非常简单。

从投资成本上看，该布线系统大约占到整个工程投资的1％左右。从房地产开发商的角度来讲，安装智能化布线系统并不比给每家都安装上空调的花费更多，但安装上智能化家居布线系统的住宅楼却从本质上改变了住宅楼的性质，使其真正成为了一个智能化的住宅楼，可以得到更多用户的认可，这对房地产开发商来说也是划算的。

楼宇自动化范文第2篇

关键词：楼宇;自动化远程监控系统;应用

建筑技术的发展，使得人们对自动化远程监控系统有了深入的了解，可以说此系统的应用，是智能建筑发展最为典型的表现。该系统主要是由三部分组成，分别为管理层网络、自动层网络、楼层级网络等，这三个层次各自负责不同的任务，相互连接，实现信息数据的传输与共享，其中楼层级网络将所采集到的数据传输到管理层网络中，由管理层进行统一管理，而自动层网络与楼层级网络相互连接，以此达到信息共享。

1 楼宇自动化的定义

楼宇自动化系统是指通过计算机集散控制，对楼宇设备进行分散控制集中管理。现代化办公大楼、多功能大厦要对各种设备以及各种子系统进行监控和能源管理。这样的智能化大楼的自动化目前采用3A技术，即：楼宇自动化（BUILDING AUTOMATION）、办公自动化（OFFICE AUTOMATION）及通讯自动化（COMMUNICATION AUTOMATION），通过结构化的布线和计算机网络进行有机的结合，从而实现对这些自动化系统进行集中统一管理，适应现代楼宇安全、高效、灵活、舒适和便捷的特点。

楼宇自动化系统主要包括：照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、给排水监控系统、空调与通风监控系统、消防监控系统、综合保安系统和结构化综合布线系统。楼宇自动化系统最重要的特征就在于它的自动化和智能化。

通过监控、管理、多远信息运输、一体化集成等先进技术来实现资源、信息和任务的共享。楼宇自动化远程监控系统典型地体现了智能楼宇集成的特点，对各个子系统进行实时监控和数据测量，并通过自动控制来实现其智能化，确保整个楼宇系统的安全、高效运行。

2 楼宇自动化远程监控系统的体系结构

楼宇自动化远程监控系统应用的技术主要是计算机集散式控制技术，此种控制技术，能够对楼宇中的各项设备及其子系统进行分散控制，还可以实现集中监控，以此来实现有效管理。

如果系统中，某一节点发生异常情况，自动化远程系统依然会正常运行，不会间断信号传输，这主要是由于每个子系统并不是相互连接，而是独立控制，这些子系统只有在终端服务机上，通过相应的程序进行集中管理，另外，每个子系统可以按照需要随时进行互通、互联、也可以进行联动操作，以此保证整个远程监控系统安全稳定运行。自动化远程监控系统主要有分为三层：最高层、中间层以及最底层。

最高层主要是负责各方面的管理工作，因此被称之为管理层网络，而中间层主要负责自动化运作，因此被称之为自动层网络;最底层主要是负责楼层信息传输等，因此被称之为楼层级网络。中间层与最底层连接紧密，两者主要是利用以太网终端来达到数据共享的目的，同时完成数据信息处理工作，中间层总线，既有自己厂家生产的接口，也有其他厂家生产的接口，以此其他厂家生产的设备也可以连接到中间自动化网络。最低层主要是由控制器以及传感器组成，通过总线的连接，最底层可以对现场进行信息监控，同时将监控到的信息全部传输到最高层，由最高层进行管理。

管理层网络，也就是楼宇自动化远程监控系统的最高层，也被称之为控制平台，在这一平台之上，管理人员可以完成监控、监视、管理、调度等各项任务，与此同时还需要随时应对来自外界的突况。最高层运用的是总线拓扑结构，其主干线主要是以太网，此种主干线便于信息管理以及安全传输。楼宇自动化远程监控系统最显著的优势就是用户应用软件功能强大、性能优良、同时界面友好。最高层与中间层主要是依靠通信程序组件来完成信息传输的任务，通信程序组件将客户端与服务器有效连接起来，这样监控系统中Web服务器可以满足用户的需求，用户利用浏览器即可访问页面，查看自己所需要的数据，利用远程监控，可以帮助用户随时随地的掌握楼宇信息。

3 楼宇自动化远程监控系统的组成

楼宇自动化远程监控系统主要由数字系统、报警系统、对讲系统和调控系统四个部分组成，具体如下：

3.1 数字系统

数字系统是楼宇自动化远程监控系统的重要组成部分，把图像处理后转化为数字信号，从而实现对监控系统信号的传输。管理层需要及时了解楼宇的运行状况，通过数字系统就能够把楼宇的实际情况转化为数字信号在系统中进行传输。

3.2 报警系统

报警系统的作用就是将系统监控到的异常信号及时反馈给管理层，并提醒相关的保安人员或者技术人员采取相应的处理措施。报警系统要安装在监控中心，各个子系统也应该配备有报警信号灯，当系统监控到异常情况时，监控中心就能够及时安排人员处理，消除祸患。

3.3 对讲系统

对讲系统的主要作用就是便于工作人员之间的沟通交流，楼宇自动化远程监控系统引入对讲系统的目的就是为了实施更加方便快捷的管理。例如，当楼宇内发生火灾险情时，监控中心监测到火灾信号时，就能够及时通过对讲系统通知相关人员处理火灾险情。

3.4 调控系统

调控系统是楼宇自动化远程监控系统中非常重要的一环。楼宇自动化远程监控系统的作用不仅仅是对楼宇进行实时监控，还需要对相关设备和子系统进行控制和调控，以实现楼宇的正常安全运行。调控系统的作用就是调控设备和子系统完成各项操作，及时对监控到的异常信号采取处理措施，防止造成不良影响。

4 楼宇自动化远程监控系统的监控软件及主要模块

楼宇自动化远程监控系统的监控软件需要实现多项功能，例如，数据收集、图形化的实时监控和远程管理、自动报警、科学决策和管理等。监控软件主要包含用户权限管理、报警管理、系统操作记录追踪、监控点资料构建、监控图像图形管理、报表管理、远程登录管理等模块。

用户权限管理主要是对不同级别的用户设定不同的权限;报警管理主要是对报警信号进行传递，为各个监控点定义不同等级的报警，便于监控中心及时发现异常并判断异常的具体情况;系统操作记录追踪主要是便于对系统发生的各项事件进行追踪记录;监控点资料构建主要是便于对各个监控点进行控制和管理，对各个监控点进行命名和初始化，并输入报警说明;监控图像图形管理主要是将各个监控点和相关设备的结构整合成为动态的图形，从而监控中心可以根据监控点和设备的各类动态图形判断异常，提高监控中心的管理效率;报表管理主要是对各个监控点收集到的信息进行科学分析之后，形成具体的报表，将相关的信号变化绘制成为曲线，便于监控中心对数据进行分析;远程登录管理主要是便于用户远程登录查看系统的数据，及时了解楼宇的运行状况。

结束语

综上所述，可知自动化远程监控系统在未来势必会在楼宇中广泛的应用，为楼宇的安全与舒适提供条件。此系统融合了各项先进的技术，比如计算机技术、信息技术以及通信技术等。作为新型系统，自动化远程监控系统还有很多地方需要完善，因此相关人员还需要不断的钻研，使得该系统运行更加的安全可靠，不会出现任何的差池，影响楼宇中人们的生活。

参考文献

[1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息，2009（4）：78.

[2]吴栋，葛宝荣.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品，2010（6）：149.

[3]杨利强，黄卫，张宁.前端处理机与服务器融合的综合监控系统设计[J]，都市快轨交通，2010，23（6）：94-97.

楼宇自动化范文第3篇

关键词：PLC；楼宇自动化；应用

中图分类号：TU855文献标识你码：A

引 言

随着社会的发展，科学技术日新月异，尤其是近年来随着计算机技术的普及，人们对于信息的丰富程度要求越来越高，同时，人们对于生活水平质量的要求越来越高，基于此，智能建筑已经逐渐走进人们的生活。楼宇自动化无疑在智能建筑中具有非常重要的作用。同时，楼宇的自动化技术正在逐渐由单机自动化实现向总线型网络的转化。这样，楼宇自动化的抗干扰与稳定性成为研究的重点与热点。

一、PLC技术原理概述

PLC即，Programmable Logic Control，中文名称可编程逻辑控制器，PLC是基于可编程的存储器，在可编程储存器的内部实现了面向用户的诸如计数和算术操作，逻辑运算操作，定时操作以及顺序控制操作等操作，同时，通过模拟式输出输入或者数字对各种不同型号的机械以及生产过程进行控制，事实上，PLC是将微处理器作为核心的一种工业自动控制的通用设备。PLC的可靠性比较高，控制能力比较强，使用方便灵活，易于扩展，并且具有较强的通用性，因此，PLC不但能够对继电器控制系统进行取代，同时能够实现控制复杂的生产过程，被广泛应用于工厂的自动化网络中。

二、楼宇自动化系统中PLC的要求

众所周知，楼宇的自动化系统包括了楼宇的安全管理系统，电源与配电管理系统，信息管理系统以及空调卫生系统等的综合系统，基于PLC及其网络的楼宇自动化系统不但能够实现对楼宇的智能化监控，同时也能够实现对楼宇进行信息的管理。由于使用PLC及其网络使得楼宇自动化系统的可靠性大幅度提高。随着互联网技术的飞速发展，网络技术的发展突飞猛进，PLC实现了基于Ethernet网络与计算机的各种类型的设备构成了局域网络。这样无疑使得楼宇的监控与管理系统布局简单，同时由于PLC具有配置灵活的特征，系统可以根据需要做到可大可小，可繁可简，因此，楼宇的控制系统实现了模块结构。PLC的稳定性与抗干扰性比较高，因此，随着网络技术以及电子技术的发展，在楼宇自动化控制中PLC的应用越来越广。

三、楼宇自动化系统中PLC及其网络的应用实例分析

某大厦是集商务和住宿为一体的33层5A级标准的智能大厦。该大厦具有包括厅，室，房间在内的大小数百个房间。一共分布有接近2000个烟火报警探头，对各个房间的状态进行探测，并且，需要对各个楼层的警铃，通风风门，电源开关，以及消防泵进行控制，同时控制中央控制室的控制面板的按钮。整个系统要求反应迅速，控制可靠，能够实现手动与自动不同的控制方式。

该大厦的自动化系统基于PLC与监控机共同构成。系统监控机利用EFF公司产品，实现了对大厦各个探头信息的处理；PLC使用的是美国的罗克韦尔AB公司SLC504系列的PLC，按照功能以及位置的分布特点，配置了4个PLC主站。PLC与监控机构成了具有多任务分时操作及功能强大的操作系统。另外，基于PLC的自动化系统其灵活性与可扩展性非常高。下面以该大厦的消防系统为例，详细阐述PLC及其网络在楼宇自动化中的具体应用。

PLC及其网络对自控面板探测命令进行控制，同时控制消防设备。由于受监控的开关以及探头和显示LED在各个楼层都有分布，同时数量很多，因此，采用远程扩展方案，也就是将基站采用一台CP152同时结合远程扩展从站。由于PLC具有独特可扩展插入式的模块，因此，系统容易实现形式灵活的品质。该大厦地面楼层设置中央控制室，在其中设置整个楼宇的网络管理系统。PLC基站，EFF主机和控制面板作为楼宇自动化系统的一部分，同样分布在中央控制室内。在大厦不同楼层中设置6个PLC远程扩展从站，实现PLC基站和从站之间利用PLC远程扩展和PIO的通讯。采用B&R公司内部远程通讯协议作为通讯协议，利用远程扩展口连接各个从站，对一定范围内消防设备进行控制。因为在大厦中的将近2000个探头采用分布式布置，系统各个探头状态信号，通过一套前端读入装置固定对其探头的工作状态进行周期扫描监测，而不是直接进入PLC，之后把信号送入到EFF主机，这样不但能够使得监控计算机迅速处理信息的优势得到发挥，同时也使得PLC模块的数量减少。PLC及其网络通过和EFF主机建立可靠的通信，实现了对各个房间状态的获取。因为CPU集成了RS485/422与RS232接口，因此，系统使用标准RS232口混燃EFF主机实现通信。

楼宇的各个探头实现全天候24小时的自动监控，一旦出现不正常的情况时，就会发出信号，此时探头的读入装置对信号进行读取，同时将信号向EFF主机传输；EFF主机通过对信号的分析，就会做出判断，即发生火警的位置处于楼宇楼层及房间号，之后，利用RS232口向PLC基站的CPU传递信号，CPU进行判断，从而将对应楼层及房间号的报警LED指示灯点亮，同时使报警LED灯发出连续闪烁；CPU向相应楼层的从站发出指令，使得对应楼层警铃处于报警的工作状态，并且发出对空气流通进行阻隔的指令，将通风的风门进行关闭，为了预防火势的扩散，将楼层电源切断，最后自动将消防喷淋阀门开启，喷头开始喷水，基于控制按钮的相应指令，对消防设备进行自动操作。

楼宇自动化范文第4篇

［关键词］现场总线；OSI参考模型；网络

［中图分类号］F274［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2011）41-0046-01

1 前 言

在这些现场总线中不乏优异的现场总线,如CAN,Modbus,Profibus,Lonworks,BACnet,DeviceNet等。其中Lonworks,BACnet,CAN,EIB等现场总线在楼宇自动化领域获得了较广泛的应用。尽管基于现场总线的FCS克服了DCS的许多缺点,但还是有一些不尽如人意的地方,最明显的缺点：多种现场总线并存而互不兼容,导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对FCS的缺点作进一步说明。

2 Lonworks

美国Wchelom公司1991年推出了LON(Local Operrationg Networks)技术,又称Lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持,已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说Lonworks具有以下优点：

①网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式,包括总线形、星形、树形、自由拓扑形等,这样可适应复杂的现场环境,方便现场布线；

②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等；两种传输速率：78bps和125Mbps,最大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定,一般可从800m到2700m。可接入的节点最多为32385个；

③完善的开发工具。提供完善的系统开发环境,采用开放的NEURONC语言,它是ANSIC语言的扩展；

④无主的网络系统。Lonworks网络中各节点的地位相同,网络管理可设在任一节点处,并可安装多个网络管理器；

⑤开发LonWorks网络节点的时间较短,也易于维护。LonWorks采用的LonTMk协议固化在Echelon公司的Neuron芯片中,这样可以节省开发LonWorks网络节点的时间,也方便维护。同其他现场总线一样,LonWorks也有自身的缺点。首先,LonWorks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺；其次,由于LonWorks依赖于Echelon公司的Neuron芯片,所以它的完全开放性也受到一些质疑。尽管LonWorks存在一些不足,但是LonWorks的FCS还是在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家OEM厂商生产LonWorks相关产品,其中种类已达3500多种。目前世界上已安装有500多万个LonWorks节点,LonTMk协议也被接纳为欧洲CENTC247,CEN TC205的一部分。自1996年以来,LonWorks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下,国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于LonWorks的楼宇自动化控制系统,并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。

3 BACnet

BACnet是作为世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议,它代表了智能建筑发展的主流趋势。BACnet不是软件或硬件,也不是固件,严格地说,BACnet并不是现场总线,而是一种网络协议,即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。BACnet采用了Ethernet,ARCNET,MS/TP,PTP,LonTalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信和通信速度选择不同的网络技术。相对其他现场总线,BACnet标准最大的优点是可以与Ethernet,LonWorks等网络进行无缝集成。不过BACnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通信问题设计,并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。BACnet标准已在全球得到了广泛的应用,全球生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持BACnet标准。BACnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准迅速成为楼宇自控领域中唯一的ISO标准。虽然我国是WTO和ISO成员国,但是BACnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小,而且在工程中采用的BACnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的,还没有真正意义上的国产化BACnet相关产品。

4 CAN

CAN总线最初是德国Bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的,现在它已经成为一种国际标准,在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CAN具有以下优点：

①采用8字节的短帧传送,故传输时间短、抗干扰性强；②具有多种错误校验方式,形成强大的差错控制能力，而且在严重错误的情况下,节点会自动离线,避免影响总线上其他节点；③采用无损坏的仲裁技术；④CAN芯片不但价格低而且供应商多。

CAN缺点是：CAN总线上最多可挂接110个节点,这不完全能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展,相对其他一些现场总线,CAN总线技术比较简单,CAN相关产品的开发费用也远远低于其他现场总线技术产品的开发费用。因此,很早国内就有一些企业推出了基于CAN总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了S 2000楼宇自控系统。

5 EIB

EIB是欧洲安装总线(European Installation Bus)的缩写。它在1990年被提出,经过十多年的发展,成为欧洲最有影响的建筑智能化现场总线标准,在欧洲得到了近300家厂商的支持。1999年EIB被引进中国的智能化建筑领域,并在上海同济大学建立了EIB认证技术培训中心。在短短的几年里,国内的会展中心、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用,如厦门国际会展中心、大连国贸中心、浙江人民大会堂等。国内的EIB项目基本上被ABB公司和SIMENS公司所垄断。

楼宇自动化范文第5篇

(1)具有现代化的通信手段与高效的办公环境。在办公综合楼内，管理与生产人员能通过DDD、roD、Email、电视会议、信息检索与统计分析等多种手段，及时获取各种情报和各种数据库系统中的最新信息。

(2)节能。现代化的大楼，其空调与照明系统的能耗很大，在满足工作人员对环境要求的前提下，可通过楼宇自动化系统降低能耗和节省费用。

(3)创造安全、健康、舒适和发挥创造性的生产与办公环境。防火与保安系统的智能化，使楼宇内部的安全度大大提高，从而保证大楼中工作人员的安全和健康；楼宇自动化系统对温度、湿度、照度均加以自动调节，可以使工作人员像在家里一样温馨、舒畅，也可以提高办公室工作人员的工作效率和创造性。

(4)良好的适应性。新技术的突飞猛进，加快了电信产品的更新速度，高新技术的发展与经营内容和方式的改变，使建筑平面与使用功能有可能变更。为此办公楼自动化设计应具有良好的适应性，能满足不同时期、不同用户对不同环境、功能的要求。因此楼宇自动化系统的主要功能应包括如下三个方面：

一系统构成

本大厦作为一综合性办公大楼，其BAS系统同样包括供热通风和空调系统、照明系统、火灾报警与消防联动控制系统、停车场管理系统、门禁系统、公共广播与背景音乐、给排水系统、电梯系统、电视监控(CCTV)、变配电系统。但由于一些条件的限制。使用LonWorks智能节点实现的系统可由图4-1表示。

图1 楼宇自动化系统框图

本系统共有81个模拟输入点(AI)、33个模拟输出点(AO)、194个数字输入点(DI)、76个数字输出点(DO)需要监测和控制，共用LonWorks智能节点49个。由于节点相对较少，网络的构成只需一个子网即可，网络媒介使用双绞线，以手拉手的方式构成总线拓扑结构。其中需一台PC机构成人机界面，一块LonTalk协议PC适配卡(PCLTA：PC LonTalk Adapter)将PC机与LonWorks网相联。

二变配电设备的监视

变配电系统可以分为低压配电系统和发电机系统。由于变配电系统的特殊性，对供电设备不实现控制，对主要参数，如电压、电流、视在功率、功率因数、频率等指标进行监视。所以对于变配电系统而言，进入LonWorks网的信号可以分为两类：监视信号和报警信号。

对于高压环节的监测内容主要有：高压进线主开关的分合状态及故障状态监测；高压进线三相电流监测；高压进线三相电压监测；频率检测；功率因数监测；变压器工作状态监测等。这些参数由自控系统检测并送往调度中心进行自动监视及记录，为管理人员提供高压供配电系统的运行参数。

对于发电机而言，其主要的监视信号有:柴油发电机运行状态、故障、电压、电流、有功功率、无功功率，用电量、累计柴油机运行时间等；报警信号有:柴油发电机故障报警等。

对于这种类型的监控节点而言，其控制逻辑仅为简单的开环传感器对象类型(open loop sensor object)，也就是说仅仅对要监察的信号进行采样，然后将其通过LonWorks控制网传送到监控主机。

在对边配电设备的监视中，由于存在大量同类型的开关量信号，为了减少网络交通量，对网络变量的个数进行压缩，因此自定义一个网络变量类型，使这种网络变量携带更多的信息量，其数据结构如下：

typedef struct

{

Int switches[11];

}ST_state;

网络变量定义为：network output ST_state novALLState；

这样网络变量将携带11个开关量信号在网络上传播，减少了网络交通量，简化了网络的维护和管理。

三 冷冻站设备的监视和控制

冷冻站是BAS中环境控制的动力中心，为整个楼区提供热能与冷气。它由直燃机组2台、冷冻泵3台、冷却泵3台、机组阀2对、冷却塔风机3台和冷却塔蝶阀6个共同组成。所有设备由5个智能节点完成其信号的采集和控制，这些节点本身构成一个逻辑小系统。

信号类型可分为监视、控制和报警三类。需要监视的信号有冷冻水供回水压差、冷冻水总回水流量、冷冻水总供水温度、冷却水总回水温度、直燃机组开关状态、直燃机组故障状态、直燃机组启停、冷却水水流开关、冷冻/热水水流指示、冷却水蝶阀开关、冷冻水循环泵状态、冷冻水循环泵故障、冷冻水循环泵启停、冷却水泵故障、冷却水泵状态、冷却水泵启停、冷却塔风机开关、冷却塔风机状态、冷却塔风机故障冷却塔蝶阀开关等。而其控制则是要根据时间表定时启停冷水机组，根据冷负荷控制机组运行台数等。而其报警信号则有:冷冻水、冷却水温度超值报警、冷冻泵、冷却泵故障报警、冷冻水供回水压差报警等。

所有的设备可根据用户的需要，任意分为第一组、第二组和备用组。根据当前的冷负荷情况，自动启停第二组设备；在系统运行期间当设备发生故障时，备用设备可自动投入运行。为了在节点间传递设备分组信息，定义分组信息网络变量类型，其数据结构如下:

typedef struct

{

int fan_number;

int Q_pump_number;

int unit_number;

int D_pump_number;

}program_infor;

其中fan_number:的取值可为l、2、3，则分别表示选中1号风机、2号风机和3号风机；同样Q_pump_number的取值可为l、2、3，代表冷却水泵的设备编号：D_pump_number的取值可为1、2、3代表冷冻水泵的设备编号；而unit_number的取值可0、l、2代表冷却水泵的设备编号(0表示无效设备，只出现在备用组)。同时定义网络变量：

eeprom network input program_infor nviProgInfor[3]={{l,l,l,l},{2,2,2,2}，{3,3,0,3}}；

其中nviProgInfor[0]为第一组分组信息，nviProgInfor[l]为第二组分组信息，而nviProgInfor[2]为备份分组信息。同时把此网络变量定义为eeprom类，则是意味着要把此变量存入神经元芯片的eeprom内，从而在节点掉电时可以保证此信息不被掉失。对它们所赋的值则可用于系统的默认值，在用户没有设定的情况卜，系统则会自动使用此值。

同样，为了准确而又明了对所有以上设备进行控制，使控制信息在节点间传输，自定义控制信息变量类型，其数据结构如下：

typedef struct

{

int fan[3];

int Q_tower_valve[6];

int Q_pump[3];

int Q_valve[3];

int unit[2];

int D_valve[3];

int D_pump[3];

}control_infor;

以上21个元素的取值为0或l，当为0时则表示开闭此设备，而为1时则表示打开此设备，例如fan[1]等于1，则是表示打开2号冷却塔风机，其变量取值及意义以此类推。定义网络变量如一下：

network output control_infor nvoCtrllnfor；

四空调机、新风机组的控制和监视与公共照明系统

每台空调、新风机都有可选择的手动/自动控制。在自动控制模式下，楼宇控制系统能根据时间表定时自动启/停空调机、新风机。由于公共照明系统与空调新风系统遵循相同的时间表控制，故两系统合并考虑。采用回风温度来控制空调机阀门：当风量探头在发动机开动后仍未测得风量，空调机的状态将显示出故障。空调机过滤网堵塞时，压差开关动作，给系统报警信号。监视的运行参数有：送风机运行状态、故障状态，回风温度，送风温度，过滤器工作状态，冷热水阀开度，室外温度，累计机组的运行时间等。

由于系统本身的控制相对较为复杂，参与监控的节点的控制逻辑也相对繁琐，它们所包含的控制逻辑对象有开环传感器对象(用于监测回风温度、空调机开关状态、空调机风机故障、过滤网堵塞报警等)、开环执行器对象(open loop actuator object，用于控制空调风机开关、公共照明开关、冷热水阀等)和其他控制器对象，如PID控制器、时间表控制器、逻辑控制器、计时器等。

五 给、排水系统的控制和监视

整个给、排水系统由若干台水泵和各类水池、贮水箱组成，每台水泵都有可供选择的手动/自动控制。楼宇控制系统将根据水位的高低来操作供水水泵的启停，储存每台泵的累计运行时间，并自动更换泵的运行，以确保每台水泵有较平均的运行时间。当水位超过设定的高、低水位时，系统将给出报警信号。

生活用水系统有两台水泵互为备用进行工作，这就存在着一个优化的问题，其原则是应使两台水泵平衡使用。为了做到这一点，当水位报警需要启动水泵时，网络应先对两水泵的运行时间进行对比，选择其运行时间较短的水泵进行启动。

六 监控中心

在智能建筑中，监控中心将楼宇自控系统、消防系统、安防系统集中在一个控制室内实施管理，这样可以做到全面监控和对各个子系统进行协调及管理，及时快捷地响应处理各类突发事件，提高防灾及处理能力，节省管理人员，成为一个综合性的监控中心。

我国在“智能建筑设计标准”明确提出：消防控制室可单独设置，当楼宇自控系统和安防系统合用控制室时，相关设备应辟出独立的区域，并确保各子系统的设备工作不会互相干扰。

监控中心的用途、位置和设备布置情况如下：作为楼宇自控中心，监控中心设有中央工作站，由计算机系统和显示输出设备组成，中央站也叫管理中心或上位计算机，可对整个系统实行管理和优化调节，其作用是：可对楼宇自控系统的全部重要数据都能方便的读取和存储、监测、控制和打印输出，非标准程序的开发等。

监控中心位置宜设置在主楼底层接近被控设备中心的地方，也可在地下一层。监控中心要求设置在无有害气体、远离变电站、电梯、蒸汽及烟尘、水泵房等易产生强电磁干扰的地方。监控中心应将楼宇的重要区域的消防、安防、疏散通道及相关设备的所在位置给出醒目的平面图或模拟图。

一个监控中心所占面积与楼宇建筑面积间有一个可参考的比例关系：如楼宇建筑面积10000m2时，监控中心面积20m2；如楼宇建筑面积30000m2，监控中心面积90m2。

七 结论

本文根据某工地大厦的实际功能和需求给出了具体设计方案，详细介绍了系统的构成、变配电设备的监视设计、冷冻站设备的监视和控制方法、空调机、新风机组的控制和监视与公共照明系统的设计、给排水系统的控制和监视方案，最后给出了监控中心设计要求及注意事项。

参考文献：

【1】 杨绍胤. 智能建筑实用技术. 第一版. 北京: 机械工业出版社, 2002: 4-7, 45-52

【2】 张少军. 建筑智能化系统技术. 北京: 中国电力出版社, 2006: 2-12, 13-40

【3】 阳宪惠. 现场总线技术及其应用. 北京: 清华大学出版社, 2001: 11-19

【4】 戴瑜兴. 建筑智能化系统工程设计. 北京: 中国建筑出版社, 2005: 50-59