楼宇自动化控制

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楼宇自动化控制范文第1篇

随着时代的不断发展，楼宇的设计中也逐渐加入了智能的因素，在智能化发展的趋势下，楼宇自动化控制系统在建筑行业得到了广泛的应用。在实际的建工工程中，自动化系统不断走向发展与完善，但是关于楼宇自动化控制系统的失败案例也有不少，这就要求我们在实际工作中对自动控制系统进行进一步的完善。本文就对楼宇的自动化控制系统进行了深入浅出的分析与探讨，希望能为楼宇建设的自动化系统控制的相关设计提供一些参考。

【关键词】自动化 控制系统 完善

近年来我国的经济建设得到高速的发展，楼宇的建设开始全面开展，同时也带动了楼宇自动化系统控制建设的发展。楼宇自动化控制系统主要包括四大部分，包括主机、现场监控器、通信网络和仪表。楼宇自动化系统对建筑内的何磊设备进行监控，保证了运行的安全、可靠，同时还能节省人力和物力。但是，因为我国的楼宇自动化控制的发展比较晚，在设计和施工等方面还只是处于初级发展阶段，在具体的设计和施工方面还存在着很多不合理的地方，所以会有运行不良、使用寿命短等问题的出现。所以，根据实际情况，我们要针对楼宇自动化设计的特点对相关的管理功能进行选择，同时还要在实际的工作中积累关于自动化控制的相关经验，使系统设计得到相应的完善，使楼宇自动化控制系统真正的发挥出相应的功能。

1 简述自动化控制系统有哪些基本的功能

在楼宇自动化系统设计中采用的数据通常情况下都是根据自动采集而来的数据，这些数据可以作为系统运行的一种参数，对运行情况进行自我监控，对系统中的各个指标进行全方位的调动，进而实现和创造经济效益和相应的社会效益。

1.1 自动化系统具有数据自动采集的功能

对现地控制单位之间传送的数据进行的处理和存储要建立在系统数据库的基础之上，用上位计算机对系统的相关参数进行分析，从而形成系统运行的参数。在数据库中提取的数据资料可以对自动控制进行调节，通过本身的记录、检索等功能为系统的工作人员的灵活调用作为参考。

1.2 自动化系统具有自动监控与调节的功能

想要提高系统的监控水平和调节水平，可以达到减少对系统操作失误的目的。但是，系统具有本身的复杂性，人工的监控是难以达到要求的，所以就需要自动监控和调节功能的开发与利用。对各种功能设置模拟操作系统，这个系统的设置要建立在数据科学合理的基础上。将自动系统的指令设置在屏幕显示器上，根据计算机屏幕显示执行的步骤，这样就可以对系统运行进行一目了然的监控了。

1.3 总动画系统具有现地控制单元的功能

这个功能应该在自动化操作系统中某个环节的后面，进行现地的现实和处理，同时将操作的具体情况传到主控层。主控等再根据指令对是否满足指令的条件进行分析。最后按照发出的指令将硬件运行到相应的位置上。现地控制一般都会设置权限开关，根据开关实现远程的切换，同时依然可以使用手动的方式进行辅的操作，手动操作还可以解决特殊情况下的燃眉之急。

2 对数据采集的设计

在对自动化系统进行上述三项基本功能的设计的时候，一定要体现出系统基本功能之间的共通性，还要对这些功能进行合理的处理，使自动化控制功能的适用性能够得到相应的提高。

2.1 对数据采集的设计

在对系统数据进行采集之前要做到有针对性的进行采集，对自动化控制系统数据进行采集之后，要及时将数据传送到上位计算机中，实现系统运行的实时监控，这些数据可以作为盘点系统运行是否正常的重要依据。对系统的数据采集可以用单端隔离的模拟量进行输入卡，用波形检测的方式对系统自动收集的数据进行分析与监控，同时，必须要设置好采集范围和输出通道。

对数据进行采集设计时要做到对数据保存情况的实时显示。在对软件进行设计的时候还要对校本程序进行编译，同时用人机界面对数据的几率、存储等情况进行显示，最后将软件和数据可连接起来。这种功能使数据记录和存取的便利性得到大大的提高，同时还完成了对数据可的属性设置。

值得一提的是，对数据进行采集的时候要遵循一个重要的原则，探测元件与要采集的内体要尽量靠近，以减少传导中的误差，避免这些误差对数据真实性的影响。在传输中还可以使用光纤等新技术，这种新技术的应用可以达到准确的目的同时又不会使误差造成系统的误动作。

2.2 监控设计

在自动化系统中的监控最常见的方式有三种：远程监控方式、集中监控方式和现场总线监控方式。其中几种监控方式便于系统运行的维护管理，对系统的设计比较容易，也没有较高的要求和标准。远程监控方式的优点主要有对资源能够起到节约监控的目的，同时具有较高的可靠性，并且在实际的应用中可以体现出组态灵活的优势，还可以实现对电缆、附属材料的节约利用。现场总线监控方式是当今条件下一种比较符合时代特征的监控方式，它可以实现远程监控，使监控的连接线路缩短，在这种方式上可以很好的体现出智能化的特点。同时为网络控制系统的发展奠定了基础。

2.3 现地控制单元

自动化系统现地控制单元的实际采用了计算机软件和硬件等先进的技术，确保了各项标准都能符合指标要求。随着科技的不断发展，计算机在不断的更新换代，系统的规模也应该随着计算机的更型换代得到扩展与升级，维护方面要具备自我诊断和自我恢复的功能，避免因为人员操作失误造成的损失。现地控制单元的设计主要包括对机组设备的调节和将控制；对机组控制单元顺序的控制；数据通信要保持通畅；要有自我诊断的功能。

3 结语

综上所述，对自动化控制系统进行设计的时候，要将采集到的数据及时的输送到上位计算机中，对整个运行流程实现实时监控，根据数据对系统运行状况进行判断。还要根据各种方式的运用，使系统工作的效率得到提高，减少维护故障率，在新技术的帮助下，实现计算机对整个系统的配置与设计。

参考文献

[1]张雪峰.楼宇自动化控制系统的IP化发展分析[J].智能建筑电气技术，2012（6）.

[2]杨慕铁.浅析如何完善楼宇自动化控制系统设计[J].福建建材，2013（6）.

[3]何宇红.楼宇自动化控制系统工程设计探析[J].科技与企业，2012（10）.

作者简介

汪诗雯（1985-），女，安徽省歙县人。大学本科学历。现为柳州市人民医院助理工程师。主要研究方向为电子信息工程。

楼宇自动化控制范文第2篇

关键词：楼宇自动化系统智能建筑基本功能原理 发展趋势

中图分类号: TB381文献标识码：A

一、引言

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

二、楼宇自动化系统的组成与功能

1.楼宇自动化系统的组成

楼宇自动化系统是以集中监视、控制及管理为目的，将建筑物或其内的照明、电力、给排水、空调通风、车库管理系统等设备或系统构成综合系统。广义的楼宇自动化系统BAS 一般包含消防自动化系统FAS和安全自动化系统SAS，但这两种系统较为特殊，所以常把它们独立设置，并与BAS 监控中心建立通信，确保灾情发生时能按约定进行操作权转移，实施一体化的协调控制。诸多的机电设备之间有着内在的相互联系，于是就需要完善的自动化管理。建立机电设备管理系统，达到对机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。

2.楼宇自动化系统的基本功能

楼宇设备自控系统是建筑智能化系统的一个重要的组成部分。智能建筑通过建筑设备自动化系统实现以下几个方面的功能：

2.1、采用先进的管理手段，实现设备的高效管理和安全可靠运行

BAS系统使用先进的网络技术、计算机技术和现代控制技术，对建筑物内各类楼宇设备进行集中监视、自动化控制，实现建筑物内各类楼宇设备的高效管理和安全可靠运行。

2.2、实现最优控制和节能管理，节省能耗

楼宇设备自控系统通过对大楼设备进行监视和控制，实现最优控制和节能管理。特别是对空调系统的用电和公共照明用电等楼宇设备的进行节能控制实现节省大楼的能耗。

2.3、减少管理维护人员，降低管理费用

通过先进的自动化监控，可以大量减少各类楼宇设备和系统的运行操作人员和维护人员，降低管理费用。

2.4、延长设备的使用寿命

楼宇设备自控系统可以：实时反映设备和系统运行情况，及时发现系统存在的问题并能及时处理；定期打印出维护、保养通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养；实现使用和备用设备的定期互换工作。从而实现延长设备的使用寿命，也就降低了建筑的运行费用。

2.5、提供舒适的办公环境

楼宇设备自控系统对环境空气质量、温湿度、照度等进行检测和有效的控制，为大楼创造一个舒适的环境。

三、智能建筑楼宇自动化系统集成

1.系统集成的定义

所谓系统集成，是指通过计算机网络技术及综合布线系统，把智能建筑的各个主要子系统从分离的设备、功能和信息等集中于一个统一的、有关联的和协环境之中，在同一个操作平台之下运行，使大家能共享资源，能高效地完成规定任务。系统集成后有如下的特征表现：形式上是一个完整的综合系统；统一管理和控制硬件、软件及多元化信息的流动；用户的界面统一化，操作简单方便；功能齐全、完备，各个子系统派生出许多新功能。

2.系统集成的必要性

（1）系统集成为管理者提供统一的指挥和协调

通过功能模块设计和软件编程，智能建筑集成管理软件可为弱电系统提供联动逻辑，进而提高全局事件的控制能力，保证人身及设备的安全。

（2）系统集成为高效物业管理提供可能

系统集成利用同一操作系统的计算机平台，把建筑物的各个子系统进行统一的监控和管理，减少了关联人员，提高了管理效率，也增强物业管理了对全局事件的控制能力。

（3）开放的数据结构使信息资源得以共享

集成系统的建立提供了一个开放的平台，这些采集到的各子系统的数据，使信息系统根据功能需要，自由选取其所需，这样就提高了信息的利用率，发挥出其增值服务的功能。

（4）智能建筑系统的工程建设也需要系统集成

智能建筑系统其实不是各产品与子系统的简单堆积，而是采用系统工程方法及技术，让不同厂家的产品充分发挥其功能。这有利于工程建设，减小工程的承包面，方便工程的实施及管理，保证工程进度及质量，降低工程管理费用。

3.系统集成应遵循的原则

（1）可靠性与开放性

应该采取多种措施来建立一个容错性和可靠性极高的系统，使系统能不间断、有足够的延时来应对各种突发事件，以满足用户在工作、生活中的个性需求。当然，因系统集成的过程主要是解决不同产品和系统之间的协议和接口的标准化问题，故在设计系统时，所选用的设备、系统、及软硬件产品都应符合国家或国际标准，这种标准应是开放式标准，如：灵活性好、可扩展性、兼容性等。

（2）先进性和经济性

在设计系统和选型产品时，要采用与技术发展潮流相适应的、成熟的新产品，确保前期施工与后续投资的可延续性。当然，因经济成本是系统集成的重要因素，系统设计者应从用户需求和系统目标出发，经过反复论证，选取合适的产品，用最小的成本改善环境条件，最大限度地满足用户需求。

（3）可扩充性和可管理性

系统的可扩充性由系统结构的合理性决定，模块化的系统结构有利于功能的扩充及系统升级。对于那些基于网络平台的模块化结构的系统，其集成是一种非常有效的方法。此外，在一个统一的操作界面下，集成系统可以实现信息共享，对跨系统的全局事件进行管理。

4.系统集成模式

系统集成根据投资者的投资状况与需求可分为以下两种模式：

（1）建筑物管理系统BMS 集成BMS集成是将相互关联的、相互独立的安全防范系统SAS、消防自动化系统FAS、楼宇自动化系统BAS 集成到一个统一的运行系统中进行协调管理。BMS 能进一步与通信自动化系统CAS、办公自动化系统OAS 间建立更高级的智能建筑综合管理系统IBMS，进而达到建筑物设备的自动监测与优化控制，使信息资源得以共享。

（2）智能建筑综合管理系统IBMS 集成IBMS 集成是在物理上、逻辑上和功能上把智能建筑内不同功能的子系统连在一起，进而实现信息的综合化与资源的共享，也即是利用通信技术和计算机网络，将构成智能建筑的OAS、CAS 以及BAS三大要素作为核心，综合布线系统PDS 将数据、语音、图像和相关监控信号综合在一起，以PDS 为介质，通过建筑内外的PDS 和公共通信网，协调各局域网和各子系统之间的协议和接口，将那些分离的功能、设备和信息有机地组合成一个完整的系统。

四、总结

智能建筑楼宇自动化系统及其集成技术涵盖了计算机技术、自动控制技术、信息技术以及通讯技术等，它是这些技术的集合体，作为一项规模庞大、跨多门学科的系统工程，虽说其发展的历史并不长，但随着新技术的发展，楼宇自动化系统一定会有更新的发展和应用，达到一个新的高度。

参考文献：

1.谈工业以太网及其与智能建筑领域的应用 .方甲松 .《智能建筑》2004年 第5期

2.关于智能建筑的思考. 马克•马冲 .《建筑智能化》 2000年10月

3.低压电气装置的设计安装和检验 .王厚余 .中国电力出版社

4.智能建筑：楼宇自动化系统原理与应用. 王再英 韩养社 高虎贤. 电子工业出版社

5.华东建筑设计研究院，智能建筑设计技术[M].上海：同济大学

出版社，2002.

楼宇自动化控制范文第3篇

随着计算机、通信、控制和图形显示技术即4C技术的快速发展和全球对信息高速公路的大力建设，智能建筑，这个数字化、网络化和信息化的结合产物开始进入人们的视野。然而，如今智能建筑内各种控制功能变得愈发强大而复杂，致使不同厂商生产的设备使用于同一建筑物内，但各个厂商基本上都是开发自己专有的通信协议，于是各式各样的通信协议和设备给智能建筑的系统集成及管理使用带来诸多不便，用户处于受制于厂商而使造价提高、使用和维护费用增加的境地。所以制定一个开放的、统一的通信协议标准，并形成即插即用（plug and play）的环境，就成为十分迫切需要解决的问题。

目前，在智能建筑领域，现场总线和通信协议主要有：（1）最初应用于工业控制领域的总线协议，如具有代表性的Profibus总线、Lonworks总线、CAN总线等；（2）专门针对智能建筑的总线和通信协议，如美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。本文就其中的BACnet作详细介绍。

图1 BACnet的体系结构层次图

1 BACnet协议概述

楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet（A Data

Communication Protocol for Building Automation and Control Network）由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会135P于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI／ASHRAE Standard l35－1995，同年12月正式成为美国国家标准，并得到欧盟标准委员会的承认，成为欧盟标准草案。2000年1月ISO组织TC205委员会的15个国家（中国、法国、日本、英国、美国等）的代表一致通过决议，将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议，适当修改后列为“国际标准化草案”，最后成为国际标准。

一般楼宇自控设备从功能上讲分为两部分：一部分专门处理设备的控制功能；另一部分专门处理设备的数据通信功能。而BACnet就是要建立一种统一的数据通信标准，使得设备可以互操作。BACnet协议只是规定了设备之间通信的规则，并不涉及实现细节。

BACnet协议模型为：（1）所有的网络设备，除基于MS／TP协议的以外，都是完全对等的（peer to peer）；（2）每个设备都是一个“对象”的实体，每个对象用其“属性”描述，并提供了在网络中识别和访问设备的方法；设备相互通信是通过读／写某些设备对象的属性，以及利用协议提供的“服务”完成；（3）设备的完善性（Sophistication），即其实现服务请求或理解对象类型种类的能力，由设备的“一致性类别”（Conformance Class）所反映。

1．1 BACnet的体系结构

BACnet是一种针对智能建筑的开放性的网络协议，遵循OSI模型体系结构，BACnet体系结构层次图如图1所示。BACnet协议从硬／软件实现、数据传输速率、系统兼容和网络应用等几方面考虑，目前支持五种组合类型的数据链路／物理层规范。其中主从／令牌传递（MS／TP）协议是专门针对楼宇自控设备设计的数据链路规范。BACnet在物理介质上，支持双绞线、同轴电缆和光缆。在拓扑结构上，支持星型和总线拓扑。

BACnet没有严格规定网络拓扑结构，如图2所示。其中：网段（Segment）是多个物理网段通过中继器（R）连接形成的段落区间；网络是多个网段通过网桥（B）连接而成的，每个网络都形成一个MAC地址域；BACnet／Internet网络是将使用不同局域网技术的多个网络用路由器（RT）互联起来形成的网际网。

    在BACnet拓扑中设备之间只存在一条逻辑通路，无需广域网的最优路由算法；其次，BACnet具有单一的局部地址空间，所以BACnet参照OSI模型制定了简化的网络层协议，向应用层提供不确认无连接的数据单元传送服务。每个BACnet设备都被一个网络号码和一个MAC地址唯一确定。

网络层通过“路由器”实现两个或多个异类BACnet局域网（不同的数链层）的连接，并通过协议报文进行“路由器”的自动配置、路由表维护和拥塞控制。BACnet路由器与每个网络的连接处称为一个“端口”。路由表中包含端口的下列项目：（1）端口所连接网络的MAC地址和网络号；（2）端口可到达网络的网络号列表及与这些网络的连接状态。图2中，“1／2 RT”是半路由器，由PTP连接形成一个完整的BACnet路由器，即BACnet网际网将广域网技术向应用层屏蔽。

BACnet应用层即BACnet应用实体，通过API（应用编程接口）为上层应用程序服务，并与对等应用层实体通信。应用实体由两部分组成：用户单元和应用服务单元（ASE）。ASE是一组特定内容的应用服务。而用户单元支持本地API、保存事务处理上下文信息、产生请求ID、记录ID对应的应用服务响应、维护超时重传机制所需的计数器以及将设备行为要求映射为对象。

BACnet应用层提供证实和非证实两种类型的服务。BACnet定义了四种服务原语：请求、指示、响应和证实，它们通过应用层协议数据单元（APDU）传递。由于BACnet建立在无连接的通信模式上，所以OSI模型提供端到端服务的传输层部分简化功能也由应用层实现，分别为：可靠的端到端传输和差错校验；报文分段和流量控制；报文重组和序列控制。

1．2 BACnet的对象、服务和功能组

BACnet采用面向对象技术，借此提供一种表示楼宇自控设备的标准。在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，网络设备通过读取、修改封装在应用层APDU中的对象数据结构，实现互操作。BACnet目前定义了18个对象，如表1所示，每个对象都必须有三个属性：对象标志符（Object＿Identifier）、对象名称（Object＿Name）和对象类型（Object＿Type）。其中，对象标志符用来唯一标识对象；BACnet设备可以通过广播自身包含的某个对象的对象名称，与包含相关对象的设备建立联系。BACnet协议要求每个设备都要包含“设备对象”，通过对其属性的读取可以让网络获得设备的全部信息。

表1 BACnet对象

对 象 名 称应  用  举  例01模拟输入Analog Input模拟传感器输入如机械开关On/Off输入02模拟输出Analog Output模拟控制量输出03模拟值Analog Value模拟控制设备参数如设备阀值04数字输入Binary Input数字传感器输入如电子开关On/Off输入05数字输出Binary Output继电器输出06数字值Binary Value数字控制系统参数07命令Command向多设备多对象写多值如日期设置08日历表Calender程序定义的事件执行日期列表09时间表Schedule周期操作时间表10事件登记Event Enrollment描述错误状态事件如输入值超界或报警事件。通知一个设备对象，也可通过“通知类”对象通知多设备对象11文件File允许访问（读/写）设备支持的数据文件12组Group提供单一操作下访问多对象多属性13环Loop提供访问一个“控制环”的标准化操作14多态输入Multi-state Output表述多状态处理程序的状况，如制冷设备开、关和除霜循环15多态输出Multi-state Output表述多状态处理程序的期望状态，如制冷设备开始冷却、除霜的时间16通知类Notification Class包含一个设备列表，配合“事件登记”对象将报警报文发送给多设备17程序Program允许设备应用程序开始和停止、装载和卸载，并报告程序当前状态18设备Device其属性表示设备支持的对象和服务以及设备商和固件版本等信息在BACnet中，把对象的方法称为服务，对象及其属性提供了对一个楼宇自控设备“网络可见信息”的抽象描述，而服务提供了如何访问和操作这些信息的命令和方法。BACnet设备通过在网络中传递服务请求和服务应答报文实现服务。BACnet定义了35种服务，并将其划分为6个类别：（1）报警与事件服务（Alarm and Event Services）包含8种服务处理环境状态的变化，提供了BACnet设备预设的请求值改变通告、请求报警或事件状态摘要、发送报警或事件通知、收到报警通知确认等方法；（2）文件访问服务（File Access Services）包含2种服务，提供读写文件的方法，包括上／下载控制程序和数据库的能力；（3）对象访问服务（Object Access Services）包含9种服务，提供了读、修改和写属性值以及增删对象的方法；（4）远程设备管理服务（Remote Device Management Services）包含11种服务，提供对BACnet设备进行维护和故障检测的工具、方法；（5）虚拟终端服务（Virtual Terminal Services）包含3种服务，提供了一种面向字符的数据双向交换机制，使其他具有专有特性的楼宇自控设备成为一个BACnet虚拟终端并使BACnet网络能对其进行重构；（6）网络安全服务（Network Security Services）包含2种服务，提供对等实体验证、数据源验证、操作者验证和数据加密等功能。

BACnet功能组规定了实现特定控制功能所需的对象和服务的组合。BACnet已定义了13个功能组，包括时钟功能组、事件响应功能组、文件功能组、虚拟终端功能组、设备通信功能组等。

1．3 BACnet设备级别和设备等级说明

在实际的楼宇自动化系统中，没有必要也不可能所有的设备都支持、包含上述所有的对象和服务。因此，BACnet定义了6个一致性类别（设备级别）。一致性类别的分级编号为1～6，最低级别是类别l。每个类别都规定了设备要实现的最小服务子集，且包含低级别的所有服务。

为了帮助用户和工程人员确定不同BACnet设备之间的互操作性，需要厂商为每个设备提供标准格式文件以标识设备中己实现的BACnet标准的内容，即文件需包括设备符合BACnet等级的说明。这个文件就是PICS（Protocol Implementation Conformance Statement），它包括：（1）标识厂商和描述设备的基本信息；（2）设备符合BACnet的级别；（3）设备所支持的功能组；（4）设备所支持的基于标准或专有的服务，设备启动或响应服务请求的能力；（5）设备所支持的基于标准或专有的对象类型及其属性描述；（6）设备支持的数据链路技术；（7）设备支持的分段请求和响应。

2 BACnet的互联网扩展

目前，BACnet标准使用两种技术实现与Internet的互联。第一种技术附件H中称之为“隧道”技术，并将其设备称之为分组封装／拆装设备，简称PAD。其作用就像一个网关／路由器，这在图2中两个半路由器连接广域网形成一个完全的BACnet路由器有所体现。第二种技术附件J中称之为BACnet／IP，设备直接封装IP帧／包在BACnet网络和Internet上传输。

PAD将BACnet报文数据封装在IP协议数据包内传输，在目的BACnet网络解封。因此每个连接Internet的BACnet网络都要配置PAD网关／路由器。它可以是一个单独的设备，也可以是某种楼宇控制设备功能的一部分。

楼宇自动化控制范文第4篇

【关键词】电气自动化；楼宇；智能化

中图分类号： TM92 文献标识码： A

0.引言

我国住房的现状是人口众多，城镇人均居住面积世界排名倒数，根据“十五”计划，全国城乡住宅累计竣工面积要达到 57 亿平方米，2008 年城镇人均住宅建筑面积达到 28 平方米左右。住宅小区建设潜在需求量极大。建筑智能化的研究也将会带来新的经济效益，并且成为国民经济发展的新的增长点之一。同时随着我国加入 WTO，融入世界经济大潮，国内外的旅游、商务活动将更频繁。

面对这样大的市场需求，高档旅游及会议接待场所，商业中心，如：高档商务型酒店、高档写字楼、会议中心、培训中心、旅游景点接待中心、高档招待所等，配备符合当今信息化社会所要求的“智能化系统”，提供先进的多媒体商务服务，提供各类个性化和便捷、舒适的服务，将是各类商业建筑经营制胜的必要法宝。商业建筑尤其是星级酒店是集居住、饮食、娱乐、休闲、会议及各种商务活动为一体的场所，作为以提供多功能和全方位服务为主的建筑，吸引客户是该类建筑生存的重要条件。如何提高该类建筑的综合服务水平、确保各种设施的稳定运行、大幅度降低其日常运营成本等已成为经营者管理的关键。所以，智能化的建设也需要从客人的角度、从服务人员和各级管理人员的角度考虑需要使用哪些智能化系统，各系统如何衔接；因此各类建筑的智能化建设的研究也是一个新兴课题。本文作者根据多年来的工作经验，对电气自动化在楼宇智能化中的应用进行了探究。

楼宇自动化系统对智能建筑的各种机电设施进行自动控制，包括供热、通风、空气调节、给排水、供配电、照明、电梯、消防、保安、停车场等。BAS 系统通过信息通信网络组成分集控制、集中监视与管理相互关联的设备，发挥设备整体的优势和潜力，随时检测、显示机电设备的运行参数，监视其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，优化设备的运行状态和时间(但并不影响设备的工效)，从而可延长设备的服役寿命，降低能源消耗，减低维护人员的劳动强度和工时数量，最终，降低了设备的运行成本，为人们提供一个安全、舒适、高效率而且节能的环境。

1 TN-S系统

在TN-S系统中,将中性线(N)与保护接地线(PE)分开布置,属于低压配电系统的一部分,即三相四线接地系统。对于中性线(N)与保护接地线(PE)结合方式来说,除了具备变压器中性点的一般特征,二者无需额外的电气连接。在系统正常运行情况下,PE线不带电,而中性线则带电。这一接地系统的基准电位相对安全、可靠,不允许出现PE线断线现象,设备的金属外壳与PE线连接,提高安全性与可靠性。因此,选择将TN-S系统作为智能楼宇中的电气接线系统,其中单相用电的设备比较多,且负荷量大,如果采取三相负荷,往往出现不平衡现象,因此在中性线中,应设置随机电流。另外,由于建筑中多采取荧光灯作为照明设备,其中产生三次谐波,在N线中叠加,再加上较大的电量作用,如果在设备外壳连接N线,极易引发电击事故或者火灾事故。在TN-S系统中,如果先将N线和PE线连接,然后再接入设备外壳,将增大危险可能性。因此可以说,所有连接到PE线中的设备,外壳都带电,都可能引发电击事故;而且N线与PE线连接,再加上直流接地方式,除了增加发生事故的可能性,还会对电子设备的正常运行造成干扰。鉴于此,楼宇智能化建设中,适宜采取直流接地、交流工作接地形式,再加上安全保护、防雷保护等措施保障。另外,在智能楼宇中,还存在对防静电要求较高的计算机房、程控交换机房、消防与火灾报警室以及大量的精密电子仪器等,因此电气自动化在楼宇智能化中的应用,还应考虑到防静电接地以及屏蔽接地等要求。

2 TN-C-S 系统

该系统主要由两大接地系统构成,即TN- S系统与 TN -C 系统 ,其 分 界 面 处 于 N线和PE线的连接位置。在TN-C-S系统中,一般应用于智能楼宇的供电区或者变电所。在进户之前,应用TN-C系统;进户位置进行重复接地处理;进户之后则采取TN-S系统。对于TN-C系统来说,中性线和保护线接地处于进户之后,无需再有额外的电气连接。其中,中性线带电而PE线不带电。通过应用TN-C接 地 系 统 ,可 较 好 地 保 护人与物的安全性,确保设备的高效、稳定运行 。因 此 ,TN-C-S系统,是 当 前 智 能 建 筑中应用较为合适的接地系统。

3 直流接地系统

在一座智能楼宇中,包含了大量的通信设备、计算机、自动办公系统等。通过电子设备实现信息输入、传输、能量转换、信号放大以及逻辑动作等一系列过程,都需要微电流或者微电位的支持,同时设备与设备之间通过局域网、互联网开展工作。因此,为了确保信息传输的安全性、稳定性、准确性,除了对供电电源要求较高之外,还应具备基准电位。引线可采取截面较大的绝缘铜芯线,一端与电子设备进行直流接地,另一端则连接到基准电位。这种引线形式不能直接连接到PE线或N线上。

4 交流接地系统

工作接地主要指,变压器中的中性线或者中性点接地形式。其中中性线必须为绝缘铜芯线。在配电过程中,存在各种电位接线端子,一般将等电位接线端子置放在箱柜中。应该注意的是,该接线端子不能暴露在外边,且不与其他接地系统混接,如屏蔽接地、直流接地或者防静电接地等;也不能与PE线混接。在高压系统中,应用中性点接地方式,便于接地继电保护动作的应用,并可消除单相电弧接地过高压现象。对于中性点接地方式,可避免出现零序电压偏移移现象,确保三相电压的相对平衡。

5 安全保护接地

所谓安全保护接地,主要将机电设备中不带电的金属部分和接地体之间进行较好的连接。也就是对楼宇中的用电设备或者楼宇设备的金属构件,利用PE线连接。但应该注意,严令禁止N线和PE线的连接。在智能化楼宇中,对安全保护接地有需求的设备比较多,包括各种强电设备、弱电设备、非带电导电设备等。对于没有进行安全保护接地处理的电气设备,一旦发生绝缘损害,则外壳可能带电,造成人身电击伤害或者财产损失。众所周知,在并联电路中,每一条支路中通过的电流值和电阻成反比,也就是说,接地电阻越小,经过人体产生的电流也就越小。一般人体中的电阻与接地电阻相比,约大于数百倍;而经过人体的电流与接地电流相比,则小于数百倍。当接地电阻降为最低状态,那么人体中流过的电流接近零。实际上,由于接地电阻非常小,当接地短路电流流过时,压降也会降低,因此设备外壳对大地的电压也十分有限。当人站在大地中,接触设备外壳,由于人体受到的电压极小,则不会产生危险。通过加装接地保护设备,同时减少接地电阻,既可保障智能建筑的电气安全,也可确保设备稳定运行,保障设备与人身安全。

小结

由上可见,本文结合笔者实际工作经验,对电子接地系统以及电气自动化在楼宇智能化中的应用进行阐述。通过应用电气自动化设备,确保楼宇各种用电设备的安全、稳定运行,节约能耗与费用。因此,电气自动化技术在现代化楼宇中应用非常广泛,并将成为房地产业未来发展建设的必然趋势。

参考文献

[1] 于海英.浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2009(1).

[2] 李坤.电气自动化在楼宇智能化中的应用[J].商品储运与养护,2008(7).

楼宇自动化控制范文第5篇

关键词：楼宇自动化 楼宇智能化 电气自动化

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0001-01

伴随着社会经济和科学的飞速发展，信息技术几乎与人们的生活密不可分，这也预示着人类的生活水平得到了明显的提高，随之而来的是人们对生活质量的要求也就更高了。虽然电话、手机、电脑等已经相继进入人们的家庭生活，但是人们又提出了现代住宅智能化的要求[1]。住宅智能化主要是为人们提供一个安全、舒适、怡人的生活环境，其主要体现在家庭办公自动化当中。

1 楼宇自动化的系统设计原理

楼宇自动化系统设计内容主要包括新风机组、通风机组、给排水系统、冷冻机设备、空调调节机组以及供配电的监视和控制[2]。除此之外，楼宇自动化系统集成处理还要保证安保系统、火警报警系统、自动控制系统等绝对正常，对于火灾的报警信号和报警数据要反映到楼宇控制室和消防控制室，做到了双重保险[3]。在我国，消防部门也有明确规定，自动控制系统和火灾报警要共同完成火灾报警自动控制，如果真的发生火灾，那么报警数据会经过联动系统，再通过广播的形式传播出去，这样就会更好的疏散人群减少人们生命财的损失。

在建筑专业能源设备管理学科等方面均涉及到了建筑节能的应用，其中，采暖和房建空调对调控室内温度起到重要的作用。选择合理的建筑装饰和布局结构可以达到节约能源减少浪费的目的，根据这个要求制定采暖和房建空调的运行方案。合理调节室内温度，减少浪费资源，通过相关数据表明，建筑的绝大部分能耗都取决于建筑节能设备，所以，在未来选择设备的时候，首先要考虑节能设备。在建筑能源管理中，有效应用自动化管理系统对实现我国能源先进技术起到推动作用。建筑能源管理自动化系统的主要功能有收集、处理、显示、储存，优化能源设备运行，辅助处理和故障预警等。全方位的考虑和研究建筑设计规划，多去探索建筑的影响因素，要建造理想的节能建筑，必须先考虑建筑布局、建筑材料等是否符合标准。根据设计场地的地形、地貌、地况采取合理有效地措施，充分的利用任何可以利用的资源，提高资源的利用率，把建筑节能设计这份工作发挥到极致。

2 楼宇自动化的应用――以排水系统为例

我国绝大部分建筑物的排水系统都是应用古老的设计方法，将排水指令归拢到强电专业去统一控制。根据水位的高低污水池中的液位计会自动发出信号，这样统一控制污水的配电盘就会控制污水的启动或停止。在污水监控系统运行中楼宇自动化系统的应用起到了不可忽视的作用，不但可以有效地监测污水泵的参数变化，也可以观察其运行状态。对于驱动设备，如水泵这样的排水设备，通过热继电器的辅助触点和监测断路器，监控系统可以判断电机是否运行、短路或发生超负荷故障，通过液位传感器，监控系统还可以监测污水池的液位变化，并清楚的了解排水监控设备是否损坏。如果机械设备哪里有损坏或者出现故障需要维修时，监控系统就会及时并准确的报告机械出现故障的部位，明确发生故障的原因和类型，及时的解除故障，从而使机械恢复正常工作[2]。

排水系统有功能如下：（1）跟踪监测污水泵工作情况，故障通知和手自动状态，发生故障时及时发出警告；（2）做到现场控制以及远程操作；（3）控制污水泵是否工作；（4）根据污水水量操作污水泵，污水过量及时报警以防外流；（5）建立了良好的系统间通信网络；（6）监控界面显示的彩色图形，记录各种报警、状态、参数、历史数据等。

楼宇自动化系统采用集散控制系统，以通信网络的形式转送不同信息工作，保护和监测被控制设备，从而达到完善控制体系，优化处理。楼字控制室计算机监控软件装有很多很先进软件的管理机器，它具有很强的通信功能。监测仪表控制分散之后，避免了机器与人联系困难，管理无法统一。把集中操作管理和分散控制思想充分的展现了出来，使人与机器更好的融合。

3 楼宇自动化控制的发展方向

智能建筑是由多个系统组合而成的整体，其特点为非单一性，结合了楼宇自动化、通信自动化等多个系统的优点，从而建造出一个环境舒适、设备功能全面和方便安全的生活空间。对建筑设备有效实施楼宇自动化可以优化其运行状况，减少建筑设备的消耗量，提升自动化设备的管理水平和增加自动化功能，减少运行费用，进而能够为人们提供更加满意的居住环境和办公环境，保证工作人员的办公效率，推动我国经济的发展。

与传统的楼宇建设相比现代楼宇自动化系统更加符合现代化建设的要求，现代楼宇自动化有效的保证系统与设备相互完善、共同发展，采用数字化系统实施监控，及时有效的将中心指令转送至整个系统，同时也实现了反馈信息至控制中心的准确性，从而实现了实时、持续、有效管理和控制整个系统的操作。除此之外，也会不间断的增加系统的联动性，控制与控制中心相连各个系统，从而实现各种预设方案，增加整个系统的可靠性与安全性，保证信息数据的准确性和完整性。

4 结语

本文通过对楼宇自动化系统设计原理进行分析，并以楼宇自动化在排水系统中的应用为例，为确定楼宇自动化发展方向提供了参考。因此，在生活中有效实现楼宇自动化可为人们的生活提供便捷、安全的环境，对推动我国建筑行业的可持续发展也具有非常重要的作用。

参考文献

[1] 白建国.智能建筑楼宇自动化综合管理系统的设计与实现[D].南开大学，2011.

[2] 杜东伟，张凯.楼宇自动化浅析及其应用探讨[J].科技与企业，2013（8）：76.