樓宇自控

樓宇自控是指樓宇中電力設(shè)備，如電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)等，其主要工作性質(zhì)是強(qiáng)電驅(qū)動(dòng)。通常這些設(shè)備是開放性的工作狀態(tài)，也就是說沒有形成一個(gè)閉環(huán)回路。只要接通電源，設(shè)備就在工作，至于工作狀態(tài)、進(jìn)程、能耗等，無法在線及時(shí)得到數(shù)據(jù)，更談不上合理使用和節(jié)約能源?，F(xiàn)在樓宇自控是將上述的電器設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控，通過設(shè)置相應(yīng)的傳感器、行程開關(guān)、光電控制等，對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并通過線路返回控制機(jī)房的中心電腦，由電腦得出分析結(jié)果，再返回到設(shè)備終端進(jìn)行調(diào)解。

• 中文名

• 樓宇自控

• 外文名

• Intelligent Buildings

• 功    能

• 建筑電氣控制最優(yōu)化

• 管理對(duì)象

• 電氣設(shè)備

• 系統(tǒng)構(gòu)成

• 軟件

• 結(jié)    合

• 建筑電氣技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)

目錄

1. 1 定義

2. 2 發(fā)展

3. 3 系統(tǒng)構(gòu)成

4.        管理的目的

5.          管理對(duì)象

6. 4 功能

  空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)調(diào)節(jié)

7.          冷站控制

8.           中央站監(jiān)控功能

9. 5 常用設(shè)備

           傳感器

10.            現(xiàn)場控制器

11.            中央監(jiān)控站

12. 6 發(fā)展

13.          歷史回顧

14.          未來趨勢(shì)

15. 7 應(yīng)用

定義

智能建筑(Intelligent Buildings)是建筑技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息社會(huì)與經(jīng)濟(jì)國際化的需要。智能建筑主要有樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)( BAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。智能建筑往往是從樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)開始。智能建筑內(nèi)部有大量的電氣設(shè)備，如：環(huán)境舒適所需要的空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備及給排水系統(tǒng)的設(shè)備等，這些設(shè)備多而散：多，即數(shù)量多被控制、監(jiān)視、測(cè)量的對(duì)象多，多達(dá)上百到上萬點(diǎn)；散，即這些設(shè)備分散在各層和角落。如果采用分散管理，就地控制，監(jiān)視和測(cè)量難以想象。為了合理利用設(shè)備，節(jié)省能源，節(jié)省人力，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，自然提出了如何加強(qiáng)設(shè)備的管理問題。

發(fā)展

在二十一世紀(jì)的今天，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。對(duì)大樓內(nèi)的各種設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視和測(cè)量不再是隨線式，而是采用掃描測(cè)量。系統(tǒng)控制的方式由過去的中央集中監(jiān)控，轉(zhuǎn)而由高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代的集—散型控制系統(tǒng)，中央機(jī)以提供報(bào)表和應(yīng)變處理為主，現(xiàn)場控制器以相關(guān)參數(shù)自動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備，來達(dá)到控制目的。對(duì)建筑設(shè)備用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)來代替操作人員，或作其補(bǔ)充措施，是一種自然發(fā)展。自動(dòng)控制技術(shù)經(jīng)過簡單的機(jī)械控制器控制、常規(guī)儀表控制，進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段——計(jì)算機(jī)控制。

系統(tǒng)構(gòu)成

近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建，它的特點(diǎn)是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達(dá)幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個(gè)個(gè)龐然大物，高高的聳立在地面上，這是它的外觀，而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設(shè)備也是大量的。為了提高設(shè)備利用率，合理地使用能源，加強(qiáng)對(duì)建筑設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等，自然地就提出了樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制建筑物內(nèi)的機(jī)電設(shè)備。通過軟件，系統(tǒng)地管理相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備，發(fā)揮設(shè)備整體的優(yōu)勢(shì)和潛力，提高設(shè)備利用率，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和時(shí)間(但并不影響設(shè)備的工效)，從而可延長設(shè)備的服役壽命，降低能源消耗，減低維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和工時(shí)數(shù)量。最終，降低了設(shè)備的運(yùn)行成本。

管理的目的

自動(dòng)控制、監(jiān)視、測(cè)量是建筑設(shè)備管理的三大要素，其目的是正確掌握建筑設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、事故狀態(tài)、能耗、負(fù)荷的變動(dòng)等。尤其在使用電子計(jì)算機(jī)之后既可大力節(jié)省人力，又可節(jié)省能源。一般認(rèn)為可節(jié)約能源25%。

根據(jù)日本電氣學(xué)會(huì)技術(shù)報(bào)告說：使用電子計(jì)算機(jī)的管理系統(tǒng)的效果與不使用的效果相比，維修保養(yǎng)人員可減少約30%。這里講的節(jié)能是在必要能源的最高利用率上所采用的節(jié)能方法。此運(yùn)轉(zhuǎn)控制所采用的方法主要有：機(jī)械的有效運(yùn)轉(zhuǎn)；變更室內(nèi)溫濕度的條件；控制照度；把設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間控制在最小限度；減少室外空氣的取入量等。在一幢大樓內(nèi)電氣的消耗率占整個(gè)能源消耗的70%~90%，所以節(jié)能首先應(yīng)從電氣方面著手，降低電能的消耗。

管理對(duì)象

建筑設(shè)備的管理對(duì)象主要是電氣設(shè)備；空調(diào)設(shè)備；衛(wèi)生設(shè)備。

l)電氣設(shè)備：管理電氣設(shè)備主要監(jiān)視機(jī)械的動(dòng)作狀態(tài)、測(cè)量點(diǎn)及保護(hù)裝置。管理的主要對(duì)象是對(duì)各配電系統(tǒng)的斷路器、變壓器、接觸器、保險(xiǎn)絲，電容器等的狀態(tài)監(jiān)視。測(cè)量主要是對(duì)電力系統(tǒng)的電流、電壓、有功功率、無功功率和功率因數(shù)的測(cè)量。

2)空調(diào)設(shè)備：管理空調(diào)設(shè)備要監(jiān)視冷凍機(jī)、空調(diào)器、水泵等的狀態(tài)；溫濕度的測(cè)量，以及對(duì)空調(diào)系統(tǒng)所需的冷熱源的溫度、流量的調(diào)節(jié)。

3)衛(wèi)生設(shè)備

功能

大樓的建筑設(shè)備自動(dòng)控制是以空調(diào)控制為中心的?？照{(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制是屬于一般熱力學(xué)過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)

空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)有下列幾個(gè)好處：

a) 對(duì)生產(chǎn)性建筑可提高溫濕度的控制精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量；對(duì)居住和商業(yè)性建筑主要是提高人的舒適感。

b) 可以根據(jù)被調(diào)量變動(dòng)的情況，給系統(tǒng)增減能量(熱或冷)，因此可以降低能耗，節(jié)省能源。

c) 可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

I空調(diào)機(jī)組的自動(dòng)調(diào)節(jié)

控制系統(tǒng)采用 DDC控制，裝設(shè)在回風(fēng)管內(nèi)的溫度傳感器所檢測(cè)的溫度送往DDC控制器與設(shè)定點(diǎn)溫度相比較，用比例積分加微分控制，輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，控制裝在回水管上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作，使回風(fēng)溫度保持在所需要的范圍。

裝設(shè)在送風(fēng)管內(nèi)的濕度傳感器所檢測(cè)的濕度送往 DDC控制器與設(shè)定點(diǎn)濕度比較，用比例積分控制，輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，控制電動(dòng)蒸汽閥的動(dòng)作，使送風(fēng)濕度保持在所需要的范圍。

裝設(shè)在回風(fēng)管及新風(fēng)管的溫度及濕度傳感器所檢測(cè)的溫/濕度送往DDC控制器進(jìn)行回風(fēng)及新風(fēng)焓值計(jì)算，按回風(fēng)及新風(fēng)焓值的比例，輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，控制回風(fēng)風(fēng)門及新風(fēng)風(fēng)門的比例開度，使系統(tǒng)節(jié)能。

系統(tǒng)中所有檢測(cè)數(shù)據(jù)，均可以在顯示屏上顯示出來，如：

—新風(fēng)、回風(fēng)、送風(fēng)之溫濕度

—過濾器淤塞報(bào)警

—風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)

2）通過 DDC控制器內(nèi)預(yù)先編寫的邏輯程序，系統(tǒng)可執(zhí)行下列連鎖功能。—裝設(shè)在新風(fēng)入口處的風(fēng)門與風(fēng)機(jī)連鎖。當(dāng)風(fēng)機(jī)停止后，新風(fēng)風(fēng)門全關(guān)?！妱?dòng)調(diào)節(jié)閥與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)連鎖。當(dāng)風(fēng)機(jī)停止后，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥亦同時(shí)關(guān)閉?！L(fēng)機(jī)啟停狀態(tài)是用差壓開關(guān)檢測(cè)的。當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，風(fēng)機(jī)兩側(cè)的差壓超過其設(shè)定值時(shí)， 差壓開關(guān)內(nèi)的常開觸點(diǎn)閉合，信號(hào)送往 DDC控制器，系統(tǒng)的控制程序立即投入運(yùn)行。

3) 通過手提檢測(cè)器可現(xiàn)場提取及修改 DDC數(shù)字控制器內(nèi)的任何數(shù)據(jù)，如

—傳感器檢測(cè)范圍

—控制程序參數(shù)，包括輸入端到輸出端等。

4) 通過 DDC上串行接口與網(wǎng)絡(luò)控制器連接，成為中央監(jiān)控系統(tǒng)的最基本監(jiān)控單元。

II冷站控制

由裝于冷凍機(jī)房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)控制器及數(shù)字式控制器， DDC分站按內(nèi)部預(yù)先編寫的軟件程序來控制冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)的啟停及各設(shè)備的連鎖啟停。

—測(cè)量冷凍水供、回水溫度及回水流量，從而計(jì)算空調(diào)實(shí)際的冷負(fù)荷。

—根據(jù)實(shí)際的冷負(fù)荷來決定冷水機(jī)組開啟臺(tái)數(shù)，使達(dá)到最佳節(jié)能狀態(tài)。

—冷卻水溫度控制冷卻塔風(fēng)扇啟停。

—各設(shè)備的程序聯(lián)動(dòng)開/停：

(a)啟動(dòng)：冷卻塔風(fēng)機(jī)i冷卻水泵、冷凍水泵、冷水機(jī)組。

(b)停止：冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵—)冷卻塔風(fēng)機(jī)。

(c)當(dāng)其中一臺(tái)冷凍水泵/冷卻水泵出現(xiàn)故障時(shí)，備用水泵會(huì)自動(dòng)投入工作。

—測(cè)量冷凍水系統(tǒng)供回水總管的壓差控制其旁通閥的開度，使維持壓差。

冷水機(jī)組控制

由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視供/回水溫度。按程序啟/停冷水機(jī)組。根據(jù)系統(tǒng)的供/回水溫度通過就地控制器(DDC)對(duì)溫度重新設(shè)定及負(fù)荷的限制等。

冷卻塔風(fēng)機(jī)控制

由中央控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視冷卻塔的出水溫度及控制水泵的啟停。

(3) 冷卻水泵/冷凍水泵的控制

根據(jù)冷凍站的控制程序啟/停水泵過載報(bào)警，對(duì)水流量的記錄。

III中央站監(jiān)控功能

以WindowsNT為操作平臺(tái)，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用軟件、集散控制系統(tǒng)、二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，全中文化的圖形化操作界面監(jiān)視整系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提供現(xiàn)場圖片、工藝流程圖（如空調(diào)控制系統(tǒng)圖）、實(shí)時(shí)曲線圖、監(jiān)控點(diǎn)表、繪制平面布置圖，以形象直觀的動(dòng)態(tài)圖形方式顯示設(shè)備的運(yùn)行情況。繪制平面圖或流程圖并嵌以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，顯示圖中各監(jiān)控點(diǎn)狀態(tài)，提供修改參數(shù)或發(fā)出指令的操作指示。

可提供多種途徑查看設(shè)備狀態(tài)，如通過平面圖或流程圖，通過下拉式菜單或功能鍵進(jìn)行常用功能操縱，以單擊鼠標(biāo)的方式可逐及細(xì)化地查看設(shè)備狀態(tài)及有關(guān)參數(shù)。

控制功能：

能在中央站上通過對(duì)圖形的操作即可對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制，如設(shè)備的ON/OFF控制；通過選擇操作可進(jìn)行運(yùn)行方式的設(shè)定，如選擇現(xiàn)場手動(dòng)方式或自動(dòng)運(yùn)行方式；通過交換式菜單可方便地修改工藝參數(shù)。

對(duì)系統(tǒng)的操作權(quán)限有嚴(yán)格的管理，以保障系統(tǒng)的操作安全。對(duì)操作人員以通行字的方式進(jìn)行身份的鑒別和管制。操作人員的根據(jù)不同的身份可分為從低到高5—10個(gè)安全管理級(jí)別。

先進(jìn)的報(bào)警功能：

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或現(xiàn)場的設(shè)備出現(xiàn)故障及監(jiān)控的參數(shù)越限時(shí)，均產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)始終出現(xiàn)在顯示屏最下端，為聲光報(bào)警，操作員必須進(jìn)行確認(rèn)報(bào)警信號(hào)才能解除，但所有報(bào)警多將記錄到報(bào)警匯總表中，供操作人員查看。報(bào)警共分4個(gè)優(yōu)先級(jí)別。

報(bào)警可設(shè)置實(shí)時(shí)報(bào)警打印，也可按時(shí)或隨時(shí)打印。

綜合管理功能：

對(duì)有研究與分析價(jià)值、應(yīng)長期進(jìn)行保存的數(shù)據(jù)，建立歷史文件數(shù)據(jù)庫：采用流行的通用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫軟件包和硬盤作為大容量存儲(chǔ)器建立數(shù)據(jù)庫，并形成曲線圖等顯示或打印功能。

提供匯總報(bào)告，作為系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、管理水平評(píng)估、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化及作為設(shè)備管理自動(dòng)化的依據(jù)，如能量使用匯總報(bào)告，記錄每天、每周、每月各種能量消耗及其積算值，為節(jié)約使用能源提供依據(jù);又如設(shè)備運(yùn)行運(yùn)行時(shí)間、起停次數(shù)匯總報(bào)告（區(qū)別各設(shè)備分別列出），為設(shè)備管理和維護(hù)提供依據(jù)。

可提供圖表式的時(shí)間程序計(jì)劃，可按日歷定計(jì)劃，制訂樓宇設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間表?？商峁┌葱瞧?、按區(qū)域及按月歷及節(jié)假日的計(jì)劃安排。

常用設(shè)備

傳感器

傳感器是自控系統(tǒng)中的首要設(shè)備，它直接與被測(cè)對(duì)象發(fā)生聯(lián)系。它的作用使感受被測(cè)參數(shù)的變化，并發(fā)出與之相適應(yīng)的信號(hào)。在選擇傳感器時(shí)一般有三個(gè)要求：高準(zhǔn)確性、高穩(wěn)定性、高靈敏度。

1. 溫度傳感器：

樓宇工程中應(yīng)用的主要接觸式溫度傳感器，如熱電阻、熱電偶、PTC硅感應(yīng)器等，由于測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換，測(cè)量常伴有時(shí)間上的滯后。如Pt1000其在0℃時(shí)電阻為1000Ω，隨著溫度的升高電阻減小，靈敏度一般在3~4Ω/K，響應(yīng)速度一般在15~30秒。

2. 壓力傳感器：常用的有電氣式壓力傳感器，將被測(cè)壓力的變化轉(zhuǎn)換為電阻、電感等各種電氣量的變化，從而實(shí)現(xiàn)壓力的間接測(cè)量。常用的有壓差開關(guān)、表壓傳感器、靜壓傳感器等。

3. 流量傳感器：常用的是電磁流量計(jì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律知，在磁場中運(yùn)動(dòng)并切割磁力線的導(dǎo)體中會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與流體的體積流量呈線性關(guān)系。如果是改造還可以采用超聲波流量計(jì)，方便安裝和維護(hù)。

4. 濕度傳感器：用于測(cè)量室內(nèi)空氣相對(duì)濕度。

5. 液位傳感器：用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。

在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，它接受控制器輸出的控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移，來改變調(diào)節(jié)閥的流通截面積，以控制流入或流出被控過程的物料或能量，從而實(shí)現(xiàn)過程參數(shù)的自動(dòng)控制。

6. 風(fēng)閥執(zhí)行器：用于控制安裝于新風(fēng)、回風(fēng)口的風(fēng)閥，既可進(jìn)行開關(guān)控制，也可進(jìn)行開度控制。執(zhí)行器設(shè)有萬能夾具，可直接夾持在風(fēng)閥的驅(qū)動(dòng)軸上，設(shè)有手動(dòng)復(fù)位鈕，在故障時(shí)可手動(dòng)調(diào)節(jié)。根據(jù)風(fēng)管橫截面的大小可選擇不同鈕矩的執(zhí)行器。

7. 水管閥門執(zhí)行器：與閥門配套使用，有開關(guān)式和調(diào)節(jié)式兩種，開關(guān)式一般口徑大，在冷熱站中用于控制各系統(tǒng)工藝管道的開啟和關(guān)閉、各種工況間的切換等；調(diào)節(jié)式主要用于控制流量，在空調(diào)機(jī)組中，根據(jù)控制器的溫濕度設(shè)定值控制回水流量和蒸汽加濕的流量，使溫濕度維持在設(shè)定值。

現(xiàn)場控制器

現(xiàn)場控制器又稱DDC，是用于監(jiān)視和控制系統(tǒng)中有關(guān)機(jī)電設(shè)備的控制器，它是一個(gè)完整的控制器，有應(yīng)有的軟硬件，能完成獨(dú)立運(yùn)行，不受到網(wǎng)絡(luò)或其它控制器故障的影響。根據(jù)不同類型的監(jiān)控點(diǎn)數(shù)提供符合控制要求和數(shù)量的控制器。每處DDC 具有10-15%點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)充或余量。

（1）控制器構(gòu)成符合以下要求：

A) 以32位或16位微處理器的可編程DDC

B) 具有可脫離中央控制主機(jī)獨(dú)立運(yùn)行或聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行能力

C) 具有電源模塊

D) 具有通信模塊

E) DDC 有在模板LED顯示每個(gè)數(shù)字輸入，輸出點(diǎn)的實(shí)時(shí)變化狀態(tài)。當(dāng)外電斷電時(shí)，DDC的后備電池可保證RAM中數(shù)據(jù)在60天不掉失。

F) 當(dāng)外電重新供應(yīng)時(shí)，在無需人工干預(yù)的情況下，DDC能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。

G) 當(dāng)DDC存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)非正常丟失時(shí)，用戶可通過現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)接口和通過網(wǎng)絡(luò)操作將數(shù)據(jù)重新寫入DDC控制器。

H) DDC的操作程序與應(yīng)用程序皆采用PPCL高級(jí)語言編寫。

I) DDC程序的編寫，修改既可在中央站上進(jìn)行，也可通過便攜機(jī)進(jìn)行。

J) DDC在外電斷時(shí)，同時(shí)后備電池丟失時(shí)，能存儲(chǔ)其應(yīng)有程序。

K) DDC的采集精度與傳感器的精度相匹配。

L) 工作環(huán)境：溫度0度到50度，相對(duì)濕度0-90%

M) 電源：AC220V, ±10%,50HZ。

2）DDC具備以下功能：

定時(shí)啟停自適應(yīng)啟/停

自動(dòng)幅度控制需求量預(yù)測(cè)控制

事件自動(dòng)控制掃描程序控制與警報(bào)處理

趨勢(shì)記錄全面通信能力

中央監(jiān)控站

中央管理工作站系統(tǒng)由PC主機(jī)、彩色大屏幕顯示器及打印機(jī)組成，是BAS系統(tǒng)的核心，它直接可以和以太網(wǎng)相連。整個(gè)大廈內(nèi)所受監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備都在這里進(jìn)行集中管理和顯示，內(nèi)裝工作軟件提供給操作人員下拉式菜單、人機(jī)對(duì)話、動(dòng)態(tài)顯示圖形，為用戶提供一個(gè)非常好的、簡單易學(xué)的界面，操作簡單，操作者無需任何先驗(yàn)軟件知識(shí)，即可通過鼠標(biāo)和鍵盤操作管理整個(gè)控制系統(tǒng)。

發(fā)展

歷史回顧

最近幾年，未來的樓宇被人們認(rèn)為 將會(huì)是充滿了各種各樣的智能設(shè)備。樓宇控制網(wǎng)絡(luò)中的傳感器、執(zhí)行器、閥門等都是智能的，樓宇 的基礎(chǔ)設(shè)施能無縫隙的將數(shù)據(jù)網(wǎng)和控制網(wǎng)連接起來，形成整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)。整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)將成為未來樓宇控制的典范。在九十年代中，人們逐漸對(duì)樓宇自控中信息的傳 遞形成了新的概念：智能設(shè)備-傳感器、執(zhí)行器形成能自主的控制環(huán)境即智能的溫度傳感器、 電燈開關(guān)、窗簾、電梯按鈕、讀卡機(jī)等能混如一體的工作。網(wǎng)絡(luò)-新一代的智能設(shè)備能無縫隙的將各種網(wǎng)絡(luò)如國際互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng) 或樓宇的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)等連接起來。全球聯(lián)網(wǎng)-隨著網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和系統(tǒng)的發(fā)展,用戶能在世界上任何地方,任 何時(shí)間對(duì)智能樓宇網(wǎng)絡(luò)上住何一點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)概念已不再是一個(gè)對(duì)將來的期望,今天它正在發(fā)生中。提供智能設(shè)備、子系 統(tǒng)和系統(tǒng)的廠家正在如指數(shù)般的成長。這種推動(dòng)力主要來自于業(yè)主們,他們對(duì)樓宇物業(yè)集成度的要 求越提越高,這也是合理的。因?yàn)樵诮裉?樓宇自控子系統(tǒng)如門禁、閉路電視、電梯、空調(diào)暖通、保 安和消防中的智能產(chǎn)品都已問世了。雖然這許許多多的智能產(chǎn)品正在導(dǎo)致樓宇子系統(tǒng)的逐漸更新,但真正的整體的樓宇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 仍然少見。生產(chǎn)廠商們一方面表示他們?nèi)嫦蜷_放性系統(tǒng)靠攏,但另一方面又限制互操作性產(chǎn)品的 發(fā)展,因?yàn)樗麄儜峙乱粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和真正的開放性結(jié)構(gòu)所帶來的市場變化。大公司愿意維持現(xiàn)狀是因?yàn)樗麄兪羌鹊美嬲?。許多大廠商們?cè)谒麄兊牡讓釉O(shè)備申采用了L0NWORKS技術(shù),是因?yàn)?他們發(fā)現(xiàn)使用L0N WORKS平臺(tái)這一經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)他們的封閉系統(tǒng)中的設(shè)備互通信息,但他們也只愿意做到這 個(gè)地步而已。在六十年代和七十年 代,計(jì)雋機(jī)行業(yè)中,的巨人們?nèi)纾篒BM，Burroughs，Control Data，Sperry，NCR，Honeywell壟斷了計(jì)算機(jī)市場，他們的設(shè)備又大又封閉,價(jià)錢也非常昂貴。在七十和八十年代，出來了一批新的計(jì)算機(jī)公司如：DEC，Data Geheral，Tande和王安電腦,這些公司的電腦產(chǎn)品是比較分布的但他們?nèi)匀皇前嘿F的封閉式的主從系統(tǒng)。

在九十年代另一批計(jì)算機(jī)公司取代了行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位,他們是：Compaq，Dell，Gateway和 惠普。這些新公司能有如此成績是因?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)品是全開放性的,性能價(jià)格比高,靈活性大。隨著銷 路的增加,廠家更能消減成本擴(kuò)大市場從而獲得更多的利潤。走向開發(fā)性 今天的樓宇自控行業(yè)與昨日的計(jì)算機(jī)行業(yè)有許多的相同之處。傳統(tǒng)的樓宇控制系統(tǒng)也是封 閉式的,通常從一家公司購買并由他們安裝。由于這種系統(tǒng)是主從式的控制結(jié)構(gòu),安裝和維修成本都 較高且將來的增減、改造和維修都有一定的局限性。任何在子系統(tǒng)層上的集成都需要有昂貴的網(wǎng) 關(guān)硬件和專業(yè)人員專用的編輯程序來完成。不幸的是不少的控制系統(tǒng)生產(chǎn)商并不愿意提供真正的開放平臺(tái)。最終用戶們要的是對(duì)等式的開放系統(tǒng)，不含那些昂貴的、獨(dú)家的、封閉式的模板和中央控制器及相應(yīng)的復(fù)雜布線、控制程序和維護(hù)。今天的控制設(shè)備廠商們希望用他們的昂貴的網(wǎng)關(guān)來做集成(達(dá)到互操作性),雖然這些網(wǎng)關(guān)可 以使子系統(tǒng)達(dá)到某一程度的互操作性,但網(wǎng)關(guān)限制了終端設(shè)備之間的通訊,并使整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜化了。智能化的路由器可以解決上述弊病。路由器使通道之間透明，可從任何地方訪問某通道上的某個(gè)終 端設(shè)備。路由器提高了系統(tǒng)的可靠性,為升級(jí)、改變和更換提供了足夠的靈活性。這種路由器的工 作方式只是在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行邏輯的隔離而非物理隔離。當(dāng)我們這個(gè)控制行業(yè)采納了真正的開放性系統(tǒng)時(shí),業(yè)主和物業(yè)管理人員們才能享受到從不同 廠家產(chǎn)品中集成出一個(gè)樓宇管理系統(tǒng)的真正好處:自由選擇最高性能價(jià)格比的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù);成 本也可以在產(chǎn)品的真正生命期中攤銷完畢。開發(fā)、安裝開放性的控制網(wǎng)絡(luò)相關(guān)公司提供了開放性LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級(jí)基本組成模塊,這些系統(tǒng)模塊主要是面 向OEM廠家的。產(chǎn)品是：開發(fā)工具、Lon Talk(通信協(xié)議) 、神經(jīng)元芯片 、收發(fā)器 、網(wǎng)絡(luò)接口 、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 、網(wǎng)絡(luò)管理軟件 ，這些系列產(chǎn)品可以使OEM廠商直接獲得LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的利益而無需重新開發(fā)開放性控制網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心,他們可以將他們寶貴的人力物力資源集中在開發(fā)控制設(shè)備和系統(tǒng)上,提高他們產(chǎn)品的附加值從而減低開發(fā)和生產(chǎn)的成本。提供給系統(tǒng)集成商的產(chǎn)品在完成一項(xiàng)高度分布、互操作性的控制方案時(shí),系統(tǒng)集成商起了關(guān)鍵性的作用。為此,Eche 公司相應(yīng)的對(duì)系統(tǒng)集成商們提供了一套Lon Point系統(tǒng)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品使系統(tǒng)集成商們可以將不同生產(chǎn)商提供的L0NMARK產(chǎn)品集成在一起,完成 一個(gè)完整的控制解決方案。這種解決方案可以取代上面所說的中央控制器,將控制算法直接分布到 I/O設(shè)備上。

Echelon的Lon Point接口模塊不但可以取代這些中央控制器，系統(tǒng)集成商們也可以用Lon Point將不具備神經(jīng)元芯片和收發(fā)器的傳統(tǒng)老設(shè)備連接到Lon Works網(wǎng)絡(luò)上。LonPoint模塊中的神 經(jīng)元芯片可對(duì)傳感器、執(zhí)行器的信號(hào)進(jìn)行直接處理。這些安裝容易、編程簡單的LonPoint模塊與復(fù) 雜的中央控制器相比起來，無論在價(jià)格上或是接線工作和維修過程中都有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。Echelon的預(yù)見相關(guān)公司在樓宇自控領(lǐng)域的總之就是將市場推向基于LONMARK互才做性，開放式的全分 布網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。要做到這一步,就要求生產(chǎn)商們?nèi)【喣切┆?dú)家性的中央控制器和網(wǎng)關(guān),降低設(shè)備、 安裝及生命周期的成本從而降低系統(tǒng)成本。有不少的生產(chǎn)商對(duì)“開放系統(tǒng)"仍抱著懷疑態(tài)度。他們關(guān)心開放后,市場是否真能快速 成長。其實(shí),他們多慮了。控制領(lǐng)域開放后,市場肯定會(huì)迅速擴(kuò)張，那時(shí)生產(chǎn)者們才能真正達(dá)到薄利 多銷的程度。LONWORK互操作協(xié)會(huì)和他的240多名成員們正致力于推廣真正開放的樓宇自控市場。協(xié)會(huì)的成員們來自生產(chǎn)商、集成商和業(yè)主及最終用戶們。協(xié)會(huì)的工作包括制定互操作性標(biāo)準(zhǔn),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行 認(rèn)證，同時(shí)對(duì)市場做宣傳和推廣工作。企業(yè)的全面連網(wǎng)在建筑業(yè)中,隨著企業(yè)的數(shù)據(jù)網(wǎng)和國際互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,把企業(yè)的控制網(wǎng)連接上TCP/IP已 越來越迫切了。用路由器取代網(wǎng)關(guān)而將不同的通道連接起來,這種“隧道”路由器的工作原理將L0N WORKS信息打包在TCP/IP信息包內(nèi),送上TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。由于此類結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)是一個(gè)集成的網(wǎng)絡(luò),所有 的點(diǎn)都是透明連接的,使系統(tǒng)在安裝、監(jiān)測(cè)、診斷、維修都非常方便。也就是說:一個(gè)網(wǎng)絡(luò)工具可以 在網(wǎng)上任何地點(diǎn)對(duì)網(wǎng)上的其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工作。

新一代的路由器可將四NW0RKS網(wǎng)絡(luò)上的通道透明的、無縫隙的連接到以太網(wǎng)主干線的網(wǎng)絡(luò) 上,也可直接連到有以太網(wǎng)插卡的計(jì)算機(jī)上。其結(jié)果是一個(gè)強(qiáng)有力而連貫如一的LONWORKS的樓宇自控系統(tǒng)，將樓宇物業(yè)管理軟件系統(tǒng)與所有的智能節(jié)點(diǎn)連接起來。這種一體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大大減低系 統(tǒng)生命周期成本,更可以完成許多現(xiàn)在認(rèn)為不可能的解決方案。為了實(shí)現(xiàn)這種IP(因特網(wǎng)協(xié)議)相連 方式的應(yīng)用,相關(guān)公司正與CISCO公司緊密合作著,開發(fā)并推出適應(yīng)這類市場需要的產(chǎn)品。

未來趨勢(shì)

現(xiàn)在新一代的樓宇自控產(chǎn)品已經(jīng)問市了，SIEMENS、Honeywell、Johnson、Hysine等公司也是在不斷尋求技術(shù)的創(chuàng)新和突破。樓宇系統(tǒng)是真正開放的,需要業(yè)主、 設(shè)計(jì)師、集成商們共同向廠家們要求真正的開放又帶互操作性的新產(chǎn)品。如果沒有這種推動(dòng)力的話 ,生產(chǎn)控制器的廠家們?nèi)匀粫?huì)繼續(xù)提供老產(chǎn)品。行業(yè)需要樹立新的規(guī)范,制定 LONMARK 互操作性,設(shè)計(jì)對(duì)等式平面的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使用不含網(wǎng)關(guān)和基于LNS平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)工具。

應(yīng)用

隨著建筑技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了新興的交叉領(lǐng)域?qū)W科——智能建筑技術(shù)。目前該技術(shù)得到了越來越深入的研究，以及越來越廣泛的應(yīng)用。超高層建筑由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑設(shè)備數(shù)量眾多，所以對(duì)技術(shù)有較高的要求，成為了智能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)。而樓宇自控系統(tǒng)又是建筑智能化系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，結(jié)合實(shí)際工程對(duì)超高層建筑智能化系統(tǒng)中的樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)是當(dāng)下的重要工作。

該系統(tǒng)為提升大廈的建筑價(jià)值作出貢獻(xiàn)，主要體現(xiàn)在：提升大廈的商業(yè)形象和經(jīng)濟(jì)效益，提高商業(yè)管理、物業(yè)管理的效率，增加能源的有效利用率，加強(qiáng)大廈的使用安全，改善室內(nèi)的舒適度等。