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智能建筑楼宇自控体系的研讨

智能建筑楼宇自控体系的研讨

Research on Building Automation System of Intelligent Building

王宏 荆晓艳 李红涛

1郑州轻工业学院电气信息工程学院(郑州450002)

2郑州轻工业学院食物取生物工程学院(郑州450002)

3河南省计算机公司(郑州450003)

择要:跟着信息技术的迅速发展,人们对各种建筑物的运用功用要求愈来愈下,以自动控制手艺、通讯手艺和计算机网络技术构成的楼宇装备自动化控制系统的运用愈来愈提高。本文重要对智能建筑的近况和发展前景睁开议论,内容包孕智能建筑的基本概念,楼宇自动化体系的体系构造和基本功能。

关键词:智能建筑 楼宇自控 现场总线

AbstractWith the rapid development of information technology, the functionality requirement to various kinds of buildings is much higher than beforeAt presentthe Building Automation System(BAS)which consists of automation technology, telecommunication technology and computer networks technology, is widely usedThe present situation and developing prospect of the intelligent building is discussed carefully in this paper, the basic concept of intelligent buildingthe system structure and basic functions of building automation system is discussed

Key wordsIntelligent building  Building automation  system Fieldbus

1弁言

智能建筑是信息时代的一定产品,建筑物智能化水平随科学技术的生长而逐渐进步。当今世界科学技术发展的重要标记是4C手艺(Computer计算机技术、Control掌握手艺、Communication通讯手艺、CRT图形显现手艺)。将4C手艺综合应用于建筑物当中,在建筑物内竖立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。跟着手艺的不断更新,智能神经网络计算机,数据流机的研制运用,并行处置惩罚分布式体系会被普遍深切天应用到楼宇自动化体系傍边。而现在正在鼓起的智能大厦和智能建筑建立热,恰是顺应了这类社会信息化、生涯温馨化取经济国际化的需求。智能大厦背人们供应周全、下质量、平安、温馨、快速的综合服务功用,是当代高科技的结晶,是建筑艺术和信息技术的完善联合。

2智能建筑

所谓的智能建筑一样平常界说为:智能建筑是经由过程对建筑物的4个基本要素:构造、体系、服务和管理和它们之间的内在联系停止最优化设想,从而供应一个投资公道的,具有高效、温馨、便当情况的修建空间。个中构造指的是修建情况构造,它涵盖了建筑物的构造、装潢、建材、空间分别等;体系指的是实现建筑物功用所安装运转的光机电设备体系,如空调、电梯、照明、给排水、通讯、综合布线、物业管理、一卡通、业务办公等智能化体系;服务是指为建筑物的使用者和管理者供应高效、优良的全方位服务,供应平安、温馨、高效、便当的生涯、进修取事情情况,并低落建筑设备体系的运转维护费用;管理指的是对人、财、物、信息及智能化体系的周全管理。

21智能建筑的近况及生长

智能建筑在我国的起步比较晚,从整体上看分为低级和生长两个阶段,19901995年为初始阶段,是从单一功用公用体系最先,并有多功能体系综合泛起。1995-2000年进入系统集成阶段,重要是以楼宇自动化管理体系为中央的集成,并已睹效果,生长较快。2000年到现在为止是一体化集成管理体系,正在进行中,生长较缓。

1996年以来,我国的智能建筑行业进入发展阶段,在全国范围内获得推行运用,经由理论的磨炼,我国智能化体系的手艺部队趋于成熟,缩小了我国智能建筑行业取国际程度的差异。但我国的智能建筑行业若是要遇上外洋的先辈程度仍旧有很长一段路要走。现在智能建筑在世界各地得到了普遍的生长,并且这些智能建筑的智能化程度都较高,一般能够到达较下的集成度。近年来我国智能建筑也得到了迅速发展,显现出伟大的市场潜力,并经由多年的生长,现在已进入全面发展阶段。

22智能建筑的条理构造

修建智能化体系的构造由上层的智能建筑综合管理体系(IBMSIntelligent Building Management System)和第2层的3个智能化子系统组成:修建设备管理体系(BMSBuilding Management System),通讯网络体系(CNSCommunication Network System)和办公自动化体系(OASOffice Automation System)BMSCNSOAS 3个子系统经由过程综合布线体系(GCSGenetic Cabling System)衔接成一个完好的智能化体系,由IBMS同一羁系。BMS包孕建筑设备自动化体系(BASBuilding Automation System)、消防自动化体系(FASFire Automation System)、平安防备自动化体系(SASSafety Automation System)。全部修建智能化体系是竖立在修建(情况)这个平台(或根蒂根基)之上的。修建智能化体系构造如图1所示。

31楼宇自控体系的组成及基本功能

楼宇自动化体系是全部智能大厦智能化体系中,内容最为雄厚、装备最多、掌握管理最庞大、掌握局限最广的修建智能化体系,是全部智能大厦修建智能体系最重要的组成部分之一。它包孕狭义的建筑设备自动化体系BAS、消防报警自动化体系FAS和平安防备自动化体系SAS 3大子系统。

智能建筑楼宇装备自动化体系中包孕以下及时监控子系统:楼宇机电设备监控体系;保安体系;消防报警体系;播送音响系统及停车场管理体系。楼宇自动化体系的基本功能以下:

(1)及时监控各子系统的要害装备和要害点:楼宇自动化体系将自力疏散的子系统集成起来,供应一个集中监控的体式格局,并以图形、笔墨、动画的体式格局显现出来。

(2)实行上层下达的管理方面的掌握指令:凭据需求,体系管理人员能够间接下达下令,掌握任何一个装备的运转。

(3)综合各个装备监控子系统的状况信息,供应相干讲演。

(4)纪录历史数据,供应综合信息管理功用。

32楼宇自控体系的网络构造

我国的智能建筑起步较晚,集成化的楼宇自动化体系海内还没有,国内市场险些被本国产物掩盖。现在外洋可实现周全及时监控管理的楼宇自动化体系基本上是分层构造形式,体系功用一样平常是从空调控制系统生长起来的,端点掌握装备均为可编程模块化控制器。一般来说,楼宇自动化体系的网络构造皆接纳现场总线构造情势。简朴来讲,能够分红3层,如图2所示。最上层是信息域的支线,根据国家标准接纳总线拓扑构造的以太网作为楼宇自动化体系的支线,以实现网络资源的同享和各个中心站点之间的通讯。第2层为掌握域的支线,即完成掌握的各分站点总线,一样平常接纳RS485总线网络,感化是以不小于98 Kbits的通讯速度把各分站点衔接起来,处置惩罚种种信息;同时,在分站点总线上借必需设有与其他厂商装备衔接的接口,以便实现与其他装备的通讯联网。第3层为子站点总线,它是由疏散的控制器互相衔接运用,子站总线经由过程子站连接器取分站总线衔接,从现场装备监控到的信息传输到中心工作站停止处置惩罚,并从下级网络得到信息的处置惩罚效果。

2楼字自动化体系的3级网络构造

33楼宇自控体系的体系构造

楼宇自动化体系经由20多年的生长,如今重要有集散构造情势和现场总线构造情势两种。

(1)       集散式构造(DCS)情势

集散构造情势,即集散控制系统的构造情势(DCSDistributed Control System)20世纪70年月后,跟着计算机技术取数字通信手艺的生长而降生的一种先进而有用的掌握要领,是现在运用最多的一种BAS体系构造,特性是集中管理、疏散掌握。一样平常有2层网络和3级掌握装备,如图3所示。

现场控制器实现对现场装备旌旗灯号的采集、处置惩罚、掌握、输出等实行历程。操纵站由工业计算机(PC)和操纵控制台构成。中心监控站可对集散控制系统停止离线的设置、组态事情和在线的体系看管、掌握和保护。当中心监控站或操纵站泛起毛病时,其基层掌握装备仍能自力实行掌握,包管体系的可靠性。集散构造情势,是现在运用最多的一种BAS体系构造,但跟着现场总线构造情势的快速生长,已逐渐被现场总线构造情势所庖代。

(2)现场总线构造(FCS)情势

现场总线构造情势,如图4所示。现场总线控制系统(FCSFieldbus Control System),一样平常由现场智能装备(仪表)、现场总线、监控组态计算机3局部组成。其中心是现场总线技术。比拟于DCS体系来讲,现场总线技术的及时、牢靠、低成本、使用方便等特性使其在被控现场层得到了普遍运用,也很好天处理了DCS控制系统中遗留的题目,从旌旗灯号尺度、通讯尺度到体系尺度,从体系结构、设想要领、安装调试到产品结构皆有革命性的转变。它实际上是掌握手艺、仪表工业技术和网络技术三者联合的产品。换句话说,当制造和历程掌握由分立装备发展到同享装备、产业仪表由简朴电子仪表退化到智能仪表、计算机网络延伸到传感器和实行器时,它即成为这几大手艺分支联合的汗青一定。以现场总线为中心的现场总线控制系统(FCS)势必成为将来工业生产主要的组成部分,势必庖代传统的DCS体系,成为第5代历程掌握体系结构。

4现场总线控制系统的构造

现在,现场总线控制系统构造情势己得到了承认和生长,楼宇自动化体系中一样平常皆接纳这类构造情势,它是将来楼宇自动化体系生长和运用的支流偏向。

4结束语

楼宇自控体系集成是一门综合性很强的新兴手艺,它涉及到计算机、信息工程、自动控制、系统工程、通信工程、管理工程、代价工程和取特定运用场所相干的浩瀚学科。各个学科皆有本身的常识系统,必需和谐这些学科的相互关系,才气停止有用的系统集成。

参考文献

1施鉴诺等.智能建筑的建筑设备自动化.北京工业大学,2001

2王波,卿晓霞.智能建筑导论.北京高等教育出版社,2003

3张瑞武.智能建筑.清华大学出版社,1996

4孙景芝.修建电气自动控制.北京修建工业出版社,1993

5赵起升,朱静孙,王平.智能建筑中的楼宇自动化设想及其运用.华中科技大学学报(城市科学版),200320(3)

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