楼宇空调自控系统

       感谢大家提供这个楼宇空调自控系统问题集合，让我有机会和大家交流和分享。我将根据自己的理解和学习，为每个问题提供清晰而有条理的回答。

1.如何在智能建筑中发挥楼宇自控系统的作用和效益分析

2.智能建筑楼宇自控系统再认识及发展趋势？

3.大金空调ba系统原理

4.智能建筑中的楼宇自动化系统理论浅析？

如何在智能建筑中发挥楼宇自控系统的作用和效益分析

       一、 充分发挥机电设备的功能、保障机电设备安全稳定运行。

       智能建筑中一般都设置了各种空调设备，其目的在于为建筑物营造一个舒适的工作和生活环境，但如果没有采用楼宇自控系统，人工是无法随时调节室内温湿度的，随着室内人员和室外温湿度的变化不可避免地会造成室温过冷（低于标准设定值）或室温过热（高于标准设定值），以及湿度过大（高于标准设定值）或湿度过小（低于标准设定值）的现象，这不仅对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的，而且也限制了花大量投资设置空调设备的作用。采用楼宇自控系统除了可以按照设定自动调节室内温湿度外，还可以根据室外温湿度的和季节变化情况，改变室内温度的设定，使之更加满足人们的需要，充分发挥空调设备的功能。

       同样，从卫生的角度的出发，建筑内每人都必须保证有一定的新鲜空气，而新鲜空气的标准应该根据室内允许CO2浓度来确定，CO2允许浓度值一般取0.1%（1000ppm）。采取固定新风量的方式是不够精确的，因为随着季节和时间的变化以及空气的污染情况，室外空气中CO2浓度是变化的，同时室内人员的变化自然对新鲜空气的需求也发生变化，所以最为合理的方式是根据室内或回风中的CO2浓度，自动调节新风量，以保证室内空气的新鲜度，这需要控制功能较完善的楼宇自控系统完成这些控制要求。

       利用楼宇自控系统还可以对建筑内其他机电设备进行有效和精确的自动控制，能够使这些机电设备的运行在更合理的状况下，更有效的发挥它们作用，保证和提高这些占整个建筑投资相当比例的投资效益。

       楼宇自控系统可以对建筑内机电设备的运行状态和参数进行实时监视，对于风机、水泵等电机驱动设备可以通过监测断路器和热继电器的辅助触点，来判断电机是否发生短路和过载故障；同时还可以通过检测风流开关和水流开关的状态，来判断风机和水泵是否发生机械故障。同样楼宇自控系统可以对过滤网阻塞情况、水箱水池液位、变压器温度、电梯运行位置等反映设备运行正常与否的参数进行检测，当这些机电设备发生故障时，楼宇自控系统可以及时报告故障发生的部位、原因及类型，以便维护人员快速赶赴现场，排除故障，恢复设备正常运行，避免故障的进一步扩大，保障设备与人身的安全，提高建筑物整体安全水平，从而保护了设备的投资。 二、大量节省运行管理人员、全面提高设备管理水平。

       智能建筑中机电设备种类繁多，从地下的水泵到楼顶的冷却塔，遍布在建筑的各个角落，对这些设备进行人工开关和调节控制几乎是不可能的。即使采用传统的仪表控制可以部分解决调节问题，仍然需要大量运行管理人员楼上楼下来来回回，对各楼层的设备进行开关控制和参数设定。工作量非常巨大，在这种条件下，若要实现有效的设备管理，整理存储设备档案，纪录分析设备运行情况，工作会更加繁重。

       采用楼宇自控系统后，可以通过操作站计算机的键盘或鼠标在中央控制室完成上述开关和调节控制工作，也可由计算机内部的软件按设定程序，自动控制调节各设备的参数及开关状态，做到真正的管理自动化，因此可以减轻管理人员的劳动强度，减少管理人员的数量。

       另一方面当建筑内设备的开关状态和运行参数出现异常时，如某些区域温、湿度等参数超过设定值时，楼宇自控系统也能及时报告管理人员，便于管理人员迅速赶赴现场进行处理，或维修或采取备用方案，及时消除设备故障，尽快恢复环境的舒适性，避免用户的投诉，提高物业管理服务水平。

       采用楼宇自控系统可以全面提高设备管理水平，具体说来可以有以下几个方面：

       1． 对所有机电设备有关产地、型号、规格等原始档案；以及设备累计运行时间、维护保养情况等运行档案进行记录存储；供维修保养时查询参考。同时根据维修保养规程，自动生成打印维护保养报告，提示管理人员对设备进行维护保养，避免超前或延误维护保养，使机电设备在楼宇自控系统的统一管理下始终处于最佳运行状态，相应延长机电设备使用寿命。

       2． 对机电设备运行参数和开启状态，进行采集、计算、存储等处理，分别以动态模拟图、各种实时或历史报表，以及趋势图等方式进行显示和打印。作为管理人员进行设备管理分析决策，使设备管理依据性强，精确性高。

       3． 根据管理人员的不同职务，给予不同的操作权力，分配不同等级的密码给各个管理人员。在各种操作、和故障处理时，记录下管理人员表明身份的密码和对应的使用人姓名和时间等以便备查。提高管理人员的责任心。

       二、 节约机电设备的能源消耗，降低机电设备的运行成本。

       楼宇自控系统除了可以提高机电设备功能，减少管理运行人员外；更为重要的是利用楼宇自控系统，采取一系列相应节能管理措施，可以有效节约能源消耗，降低运行成本。这也是投资楼宇自控系统回收效益的最主要手段。具体的说可以有以下几个方面：

       1． 对建筑内各个能源消耗点参数进行计量

       对建筑内各个能源消耗点参数进行测量和计量，并与收费结合起来，是节约能源的重要手段。当用户知道他的能源使用是被计量着的，是要收费的，其能源消耗会大大减小。但采用传统人工的方法，对这些参数进行抄录、分类、累计、计算、收费等是非常困难的，而且也不能做到很及时。当用户经常发生变化时，这种工作将会更加麻烦。采用楼宇自控系统这些问题就比较容易解决，这些工作都可以自动完成，每月楼宇自控系统可以自动打印出一份报表，列出每个用户各项能耗的用量，单位价格，应收款项等等。实际上楼宇自控系统还可以向用户提供能源消耗分布曲线，供用户鉴别什么时间产生高峰负荷，并以此为基础来评估各种降低能耗的措施。

       2． 提高被控参数的控制精度

       建筑内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性，据美国国家标准局统计资料表明，如果在夏季将设定值温度下调1℃，将增加9%的能耗。如果在冬季将设定值温度上调1℃，将增加12%的能耗。因此将建筑内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。没有采取自动控制或采用取传统的自动控制方法，由于控制精度不高，不能按室外环境和季节的变化来改变设定值，往往会造成夏季室温过冷或冬季室温过热的现象。这种温度过冷和过热的现象，不但对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的，同时也浪费了能源，因此可以这样说，空调系统温湿度控制精度越高，不但舒适性越好，同时节能效果也越明显。

       如前所述，为保持建筑内人员的身体健康必须保证有一定的新风量，但新风量取得过多，将增加耗能量，一般来说，在设计工况（夏季室温26℃，相对湿度60%；冬季室温22℃，相对湿度55%）下，处理一公斤室外新风量需冷量6.5kwh，热量12.7kwh，因此在满足室内卫生要求的前提下，减少新风量，有显著的节能效果。

       3．机电设备最佳启停控制

       对于办公和商场等建筑夜晚是不需要空调的，自然在夜里是不需要开空调，为了保证工作开始时室内环境的舒适，就需要提前对建筑进行预冷、预热，另外室内温度是惯性很大的被控对象，提前关闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大，楼宇自控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能的目的；同时在预冷、预热时，关闭室外新风风阀，不仅可以减少设备容量，而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。

       在商业建筑中照明的电力消耗要占整个电能消耗的很大部分，其中公共照明最容易产生能源浪费，对这些照明设备实行定时点灭控制，甚至按照作息时间和室外光线进行预程调光控制和窗际调光控制，可以极大降低电力消耗。

       在实行多种电价的地区，利用楼宇自控系统，通过与冰球蓄冷设备、应急发电机等配合，可以在用电高峰时，选择卸除某些相对不重要的机电设备减少高峰负荷，或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施，实现避峰运行，降低运行费用。

       4． 间隙工作和台数控制

       室内空气是一种惯性很大的被控对象，在计算了空调可以停止多久后仍能保证空调区域舒适的前提下，确定每一循环的空调启停时间，利用间隙启停空调来节约能源。空调启停的时间间隔，可根据室内外环境及季节变化来选择。

       空调的冷冻系统是按最大负载设计的，但在实际运行过程中，负载是不断变化的，根据负载的变化，通过对冷却塔、冷却泵、冷冻泵、冷冻机的台数控制，可以大幅度降低冷源设备的能量消耗。

       楼宇自控系统可以将建筑内所有机电设备有机的联系在一起，把这些机电设备集成为一个统一的系统，实现信息共享，从而可以对机电设备进行综合控制管理，这是人工和传统的控制方法所无法实现的，其作用和效益是巨大的。要实现这些作用和效益，首先就要发挥楼宇自控系统的作用。

智能建筑楼宇自控系统再认识及发展趋势？

       深圳市咻享智能的空调管控系统是非常厉害的，我简单给你介绍一下

       中央空调控制

       通过自主研发的空调智控面板可实现远程控制和定时控制，通过协调器和网关的通讯可实现远程开关机、工作模式切换、温度调节，同时可联动温湿度感应器，雷达波人体感应器等，实现节能环保。适用于别墅，大型商业空间，酒店等场所

       分体机空调控制

       通过自主研发的空调控制器可实现远程控制和定时控制普通带遥控的空调，它是通过学习并存储空调遥控器的指令代码来实现对空调的控制，可实现远程开关机、工作模式切换、温度调节等所有遥控器上的功能，同时可联动温湿度感应器，雷达波人体感应器等，实现节能环保。适用于家庭，办公室，民宿等场所

       VRV空调控制

       通过自主研发的VRV网关控制器可管控VRV主机网关，与Yu协调器和网关无线通讯实现远程开关机、工作模式切换、温度调节，同时可联动温湿度感应器，雷达波人体感应器等，实现节能环保。适用于商超，大型商业空间，工厂，医院等场所

大金空调ba系统原理

       下面中达咨询为大家介绍智能建筑楼宇自控系统及发展趋势，以供参考。

       建筑设备监控系统通过对大厦内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理，利用分散控制和集中管理技术，为建筑物用户提供良好的工作环境，为建筑物的管理者提供方便的管理手段，从而减少建筑物的能耗、延长设备使用寿命、提高劳动生产率并降低劳动力管理成本。

       目前的楼宇自控系统尽管发展到一定程度，无论是硬件上还是软件比较先进可靠，但真正要达到预期的目的，还有很多的工作要做。笔者根据多年的工作经验，在此提供一些新的认识和看法。

       1、基于楼宇自控系统的投资和效果的认识

       自2000年以来，智能建筑的楼宇自动化系统的初投资大幅度下降，从BA控制检测点2000元/点，下降到不到1000元/点，还处于不断的下降趋势中，而房产的价格却不断上涨，至今平均上涨幅度为3倍，目前尚处于高位运行。从中可以看出智能建筑的楼宇自动化系统的初投资占整个大楼投资比重越来越少，而且现代高楼的平均寿命为百年以上，尽管楼宇自动化设备将会不断落后，但整个布线框架是存在的，升级改造将非常方便。

       智能建筑的楼宇自动化系统是节能的一种重要手段，一定要认识到其紧迫性，首先应加强建筑节能的宣传力度，使所有人都认识到，节能不仅仅是钱和环境的问题，而是国家能否持续稳定发展的前提。目前的智能建筑楼宇自动化系统运行的节能效果不是很理想，原因是多方面的，首先部分管理者由于认识上的偏差，以为楼宇自控系统没有用，还不如几个人手动开开就可以了。这就走入了一个误区，实际上依靠人的手动控制，根本无法实现建筑设备的节能、高效、安全运行。因此认识上一定要加以转变，加强物业队伍的培训和建设，对设备的管理可以在保修期到期后，委托专业公司打理，提高设备的运行寿命，最大限度的发挥系统的作用。否则由于设备管理的水平低下使运行费用居高不下，造成投资的浪费。

       楼宇自控系统的节能一定要从细节做起，养成一种习惯，说到节能的设计，电气设计人员通常会想到选择合适的变压器、变频器、软启动器、给灯具配节能镇流器，盘管系统采用三速风机加电动阀，这是楼宇自控系统中普遍设计的内容。此外，节能设计还体现在因地制宜的细节中，比如对宾馆客房设计节电开关，人在时将电源接通，人离开时把电源切断，以达到节能目的。

       2、智能化的楼宇自控系统对大楼机电设备提出更高的要求

       智能建筑楼宇自控系统需要各种专业的配合，楼宇自动化的节能不仅是某一个专业的事情，它需要智能化、建筑结构、暖通通风、电力、给排水等专业共同参与合作，提出有节能潜力的方法。照明系统作为大楼一个独立的子系统，包括公共区域的公共照明（比如停车场、大堂、走廊、餐厅照明、室内照明（办公室、会议室等），室外照明（装饰照明、道路照明、泛光照明）等。大楼照明的耗能占整个楼宇的20%左右，照明系统有这样特点：

       第一，在电力输送过程中，要以较高的电压输送确保终端设备的工作电压，随着设备运行的负荷下降，输出电压将会上升，因此通过楼宇自控系统进行动态调压控制方式，达到节电目的。

       第二，对照明功能的需求，每天的时间段是不同的，特别是可以结合室外照度传感器结合起来，对公共区域进行分组，分片控制方式或直接全部关闭方式，比如地下车库灯光的控制。

       第三，随着新照明源的发展，新型节能照明灯具不断涌现，代替传统发热的荧光灯、节能灯、白炽灯、金卤灯等多种灯具的开关控制，采用数字技术及计算机技术充分结合起来的智能控制采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命又得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2-4倍，不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。此外，智能照明系统还有潜在的价值回报，使整个系统工作在使人们最舒适的状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。

       空调系统又是另一个子系统，它分为空气处理末端设备如新风机组、空调机组、VAV变风量，另一部分为冷源系统，它的电耗一般占整个大楼的70%左右，如何运行及管理空调的相关设备比较重要，采用先进的楼宇自控系统，在满足房间的舒适度的情况下，既可以节约电能，延长设备寿命，又可以减少设备管理人数，现逐一进行分析阐述；

       （1）新风系统主要功能是根据楼层的面积大小，输送一定温度的的新鲜空气量，保证房间的空气质量，新风系统的自控设计一般确定一个送风温度点，如果有湿度要求高的话需要增加一个湿度点，空调管道如采取二管制的话，冬天通热水夏天通冷水，选用一个电动调节阀。对于温湿度要求高的建筑，空调管道一般采取四管制，冷热水管单独安装，并各安装一个电动调节阀，为了防止冬天的冷凝器冻裂，安装防冻开关和新风电动阀，碰上室外温度低，空调没有使用直接关闭新风门或将热水循环泵启动，热水在小流量下运行。

       在空调运行时，控制的目标参数为送风温度和送风湿度，与设定值比较，得到的偏差值经DDC运算输出信号，控制冷（热水）电动二通阀的开度。对于新风机组的温度设定值楼控系统可以结合室外温度的大小，自动进行调整，冬天为30-32℃，夏天为18-20℃。

       （2）对于公共区域（大堂、餐厅）的温湿度环境改善是主要通过空调机组的空气处理方式来实现的，它的工艺流程图比新风机复杂，增加回风管道。

       一般自控配置的设备为冷热水阀、加湿阀、新回风阀、送风温度、回风温度，有些还要安装公共区域内的温度传感器，送风量通过变频能够进行调节，对于目标控制参数的确定一般以回风温度为准，但也不一定合适，比如回风口离门口较近，取样的数据就很不准确，也可以在公共区域布设多个温度传感器，然后取平均值，因此具体工程要具体分析，全面进行考虑。对于控制策略它比新风机送风温度控制来得复杂，它本身的特点是纯滞后的，反应慢，如果采取常规的PID控制必将造成控制的阀门频繁开关，温度随之将大幅波动。因此采取非常规的控制策略，比如死区方式，当目标参数进入与设定值认可的偏差范围DT1（一般为0.5度）时，冷（热）水阀将保持不变。变PID控制方式，就是当目标参数与设定值大时，控制作用强一些，当目标参数与设定值小时，控制作用弱一些。还可以采取根据温度偏差及上升或下降快慢的模糊控制方式，当温度与设定值处于正偏差DT2（1度）以内时，但处于下降过程中，水阀将慢慢开大，当温度与设定值处于负偏差DT2以内时，但处于上升降过程中，水阀将慢慢关小。总之，对于目标参数的控制，充分考虑温度测量值、设定值、单位时间内的温度偏差值，“多看少动”才能真正将目标参数控制好。为了节能，根据室外温度的大小，冬天有条件将温度设定值下降1度，夏天有条件将温度设定值提高1度，同时充分利用新回风阀的连锁功能，在过渡季全开新风阀，在盛夏或严冬将新风阀可以关到最小，这样可以节能达到12%.

       楼宇自控系统不仅具有丰富的控制功能，而且有强大的管理功能，人性化的界面设计，过滤网堵塞和风机故障会发出声光报警，提醒管理人员清冼和维护，统计设备的运行时间，定期进行设备的保养，在使用过程中，充分利用楼控系统的功能以及新风机组空调机组的特点，根据时间程序进行节能启/停运行，具体体现在：

       间歇运行：使设备合理间歇启停，但不影响环境舒适程度和工艺要求。

       最佳启动：根据人员使用情况或生产工艺情况，预先开启空调设备，夏天采取大风量低温度；冬天采取大风量高温度；房间温度稳定以后，在低风量下运行。

       最佳关机：根据人员下班情况或生产工艺情况，提前停止空调设备。

       （3）变风量系统（VAV）是一种新型的空调方式，在智能楼宇的空调中被越来越多地应用。当室内环境温度发生变化时，改变送风的温度和改变送风量大小两种控制方式都可以达到相同结果。采用变风量系统的中央空调系统可节能40%，而且系统只在冷热负荷达到峰值时才使用最大风量，因此可以大大降低能耗。

       VAV系统一般由带变频调节电机的空调机组和变风量可调风阀末端装置组成。监控内容包括控制风机的启停，并监视风机的运行状态，根据室内温度的大小，自动调节新回风门的大小和水阀的开度来实现对温度的控制，使室温保持稳定。带有VAV装置的空调系统各环节需要协调控制，其内容主要体现在以下几个方面：

       ① 由于各房间的负荷是不一样，那么送入各房间风量是变化的，空调机组的风量将随之变化，因此应采用调节变频的大小对送风机进行控制。

       ② 送风机速度调节时，可以采用定静压或变静压控制方式，使各房间的压力保持稳定，保证装置正常工作。

       ③ 对于VAV系统，需要检测各房间风量，温度及风阀位置等信号，并经过综合的分析处理后才能给出送风温度设定值。

       ④ 在进行送风量调节的同时，还应调节新、回风阀，以使各房间有充分的新风量，保证房间的空气品质。

       （4）冷源系统是暖通系统的核心部分，如何协调管理至关重要，对能耗影响相当巨大，一般体现为量调和质调两种调节方式，量调就是根据负荷的变化，调节冷冻水泵的开启台数，或通过水泵的变频进行水量调节，然后根据冷源系统总负荷量（供回水温差与总流量的相乘）进行冷水机组台数控制。质调就是调节冷冻水的出口温度，一般在低负荷的情况下，适当将冷机的出口温度提高几度，实现机组最优启停时间控制，使设备交替运行，优化设备的运行时间。

       以某一大楼为例，冷冻站系统中有四台冷冻机组，5台冷冻水泵（备用一台），5台冷却水泵（备用1台），4个冷却塔及膨胀水箱，采用楼宇自控系统通过安装在冷冻机房内的直接数字控制器DDC来完成对冷冻机组的控制要求：对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、冷却塔进水阀及相关的设备实现联动控制，同时监视其运行状态及故障状态。检测冷冻水供回水温度、供回水压力和流量，冷却水进回水温度、压力，计算空调系统的冷负荷。

       实现联动控制：

       冷冻水阀门开→冷冻水循环水泵开（延时1分钟）→冷却水阀门开→冷却水循环水泵开→冷却塔风扇开→冷水主机开。

       联动停止顺序：

       冷水主机关→（延时5分钟）冷却塔风扇关→冷却水循环水泵关（延时20分钟）→冷却水阀门关→冷冻水循环水泵关→冷冻水阀门关。

       除了上述的严格连锁外，在运行过程中，为了保护冷冻机，一旦冷冻水泵发生意外，水泵停止运行，冷冻机必须停止运行，冷却水泵也必须停止运行。

       楼宇自控系统完成上述的基本功能外，更主要对冷冻机实现优化控制，中央站采集现场DDC的数据进行统筹计算，不断分析确定每一时间段大楼负荷实际情况，确定冷机运行台数，通过通信模式对现场DDC发命令，目前着重解决下列问题。

       ① 如何确定冷水机组运行初始台数

       在系统投入初期由人工手动设定系统运行的冷水机组初始运行台数，系统自动记录所有操作当日的气候条件以及逐时的冷量负荷，并开始执行负荷预测和优化控制软件，在积累到一定程度以后，监控系统将按照负荷预测结果，并对之前的气候条件、负荷情况以及系统运行数据的经验数据进行分析，取得一定规律，并逐渐实现对冷水机组系统运行控制进行优化。从而确定冷水机组运行的初始台数。

       ② 如何实现冷水机组运行台数的增减控制

       第一，增开冷水机组控制方法

       当系统负荷增加，监控系统监测到供回水两端的压差减少，冷冻水量增加，此时机组根据自身负荷能进行调节，当该台冷水机组的系统负荷上升到其电流百分比FLA的95%时（可根据实际情况调整），则说明单台机组的满载运行和水泵的满载运行已不足以满足系统负荷值，且冷冻水出水温度不会稳定在出水温度设定值上，这样第二台机组的电动阀门马上开启，经过一定的阀门开启时间之后，第二台机组迅速开启。

       下面的K计算很突兀，应该明确是什么样的规则，从而判定开启。

       其中：△T=CHWT-CHWT.STP

       CHWT ; 冷冻水出水温度

       CHWT.STP ; 冷冻水出水温度的设定值（7℃）

       即设定冷冻水出水温度值为7℃，当△T≥0.3℃（可根据实际情况调整）时，同时冷水机组的电流百分比FLA≥95%时，第二台机组（运行时间最短的）自动开启。

       第二，自动减机策略

       假设两台机组正在运行，当系统负荷变小时，供回水二端的压差增加，即反应到机组的负荷相应减小，当两台机组的负荷总量仅有甚至小于一台机组的负荷总量时（设两台机组的FLA < 50%，可根据实际情况调整），冷水机组群控系统适当延时后关掉其中一台机组，以使得另一台机组在高负荷效率状况下运行同时满足负荷的要求。根据冷水机组的综合效率曲线，将冷水机组控制在最佳能效范围内运行，是冷水机组群控的目的。

       3、智能楼宇设备自动化系统的最新发展趋势

       最初，人们在大楼里引进自动控制的目的，在于解决一些具体的实际问题：温度的控制、设备的启动。随着大楼的智能设备不断增多，自动控制系统局限性不断显现出来了：第一，传统的楼宇系统还是一个相对封闭的系统，表现在通信协议上，各厂家还是各自为政，互不兼容，系统设备之间的连接不能做到无缝连接。因此，对于一个封闭的系统来说，要将大楼内的所有设备集成在一个系统平台上将会有很多的工作要做，不仅成本高，而且性能差；第二，由于系统是封闭的，从设计、供货、安装、调试、升级只能由厂家垄断，业主无能为力，只能被动接受，因此，初投资将得不到保护；第三，当今世界计算机的发展日新月异，产品的更新周期越来越短，楼宇自控的新产品也必将层出不穷。对于一个封闭系统来说，产品的更新必将受到厂家的抵制和垄断，阻止技术的发展，实际上以低成本跟踪先进技术的发展是不可能的。

       因此，采用开放的、标准的通信协议是楼宇自控系统的发展趋势，需要所有厂家共同执行，才能彻底改变现状。真正意义上的开放系统，必须采用标准的通信协议，而且该协议必须是主流的，要被各厂家接受认可。目前在楼宇自控系统中用得很普遍的是美国Echelon公司推出的LonWorks 技术协议，一般采用双绞线连接，通信速率为76.8K，采用手拉手总线方式通信距离可达2500m，若采用自由拓扑结构也可以达到500m，LonTalk是唯一的点对点通信，它的使用为完全实现开放性和互操作性提供了解决途径，使整个大楼的自控系统更现代化、高效化。现场的设备（比如阀门及传感器）也可以采用网络化传输的方式，减少现场的管线及施工的工程量。对于目前那些还是非标的设备，可以限定一个过渡期，只要能够提供有关设备的相关协议，楼控中央站本身具有Modbus、BACnet、DDE、OPC等接口插件功能，通过编程接口软件，将相关的设备，比如锅炉及冷冻机，连接至楼宇自控系统中，随着Internet的普及，通过密码管理的方式既可以在办公室也可以在家里，或只要能上网的地方都可以浏览整个大楼设备的运行情况，管理既简单又可以节约能源。

       由于采用先进开放的楼宇自控系统，符合国际的最新潮流，产品选择更加多样性，在系统维护及升级方面可以有多种设备选择余地，包括各厂家的DDC控制器，路由器等产品，有效控制运行成本，保护现有投资，发挥更大的作用。同时在认知，设计，工程施工等细节方面多做文章，采取综合管理的方法，楼宇自动化的作用将会充分地发挥，有利于整个大楼的管理、节能，真正造福于人类，前景将会越来越广。

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智能建筑中的楼宇自动化系统理论浅析？

BA系统的工作原理：BA系统主要是建筑物的变配电设备、应急备用电源设备、蓄电池、不停电源设备等监视、测量和照明设备的监控，给排水系统的给排水设备、饮水设备及污水处理设备等运行、工况的监视、测量与控制，空调系统的次热源设备、空调设备、通风设备及环境监测设备等运行工况的监视、测量与控制，热力系统的热源设备等运行工况的监视,以及对电梯、自动扶梯设备运行工况的监视。通过RTU实现对建筑物内上述机电设备的监控与管理,可以节约能源和人力资源,向用户创造更舒适安全的环境。

       BA系统全称楼宇设备自控系统（Building Automation System-RTU）,是以一台微机为中心，由符合工业标准的网络，对分布于监控现场的区域智能分站(即DDC)进行连接，通过特定的末端设备，实现对楼宇机电设备集中监控和管理的专业楼宇自动化控制系统

       下面是中达咨询给大家带来关于智能建筑中的楼宇自动化系统理论的相关内容，以供参考。

       1引言

       楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(BuildingAutomationSystem简称BAS)，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。

       2楼宇自动化系统的组成与基本功能

       建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统，如图所示。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

       建筑设备自动化系统的基本功能可以归纳如下：

       (1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。

       (2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

       (3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。

       (4)监测并及时处理各种意外、突发事件。

       (5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

       (6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

       (7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

       3楼宇自动化控制系统的原理

       楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontrolsystems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

       以下介绍与分布控制系统相关的几个概念。

       3.l直接数字控制系统(DDC)

       直接数字控制系统(DirectDigitalControl简称DDC)如图2所示。计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据，然后按照一定的规律进行计算，最后发出控制信号，并通过模拟量输出通道(AO)和开关量输出通道(DO)直接控制生产过程。因此DDC系统是一个闭环控制系统，是计算机在工业生产过程中最普遍的一种应用方式。

       DDC系统中的计算机直接承担控制任务，因而要求实时性好、可靠性高和适应性强。

       3.1.1直接数字控制系统的组成

       直接数字控制系统主要由过程输入通道、过程控制计算机、过程输出通道三部分组成。

       过程输入通道由模拟量输入和数字量输入两部分组成。模拟量输入通道由变送器、采样开关、放大器、A／D转换器和接口电路组成。其中变送器的作用是将非电量信号变换成标准电信号，可将温度、压力、流量变换成0-10mA或4-20mA的直流电信号，它是通过A／D转换器来实现的。—数字量输入通道由开关触点、光电耦合器和接口电路组成，反映生产过程的通／断状态的触点信号，经过光电耦合器和接口电路变换成数字信号送给计算机。

       过程控制计算机直接承担运算和控制任务，首先通过过程输入通道采集被控对象的各种参数信号，再根据预定的控制规律(如PID)进行运算，然后向被控对象发出控制信号，再通过输出通道直接控制调节阀等执行机构。

       过程输出通道由模拟量输出和数字量输出两部分组成。前者把计算机输出的数字控制信号转换成模拟电压或电流信号，再经过放大器去驱动调节阀等执行器实现对生产过程的控制。这一部分由接口电路、D／A转换器，放大器和执行器组成。后者把计算机输出的开关信号，经放大器去驱动电磁阀和继电器执行器，它由接口电器、光电耦合器、放大器和执行器组成。

       3.1.2直接数字控制系统的基本算法

       按照偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制，是连续系统中技术成熟、应用最为广泛的一种基本规律，将PID控制规律离散化并在计算机上实现，可以方便地利用已积累的成熟技术，而且可以在被控对象的数学模型或参数不很清楚的情况下，经过在线整定达到满意的效果。因此，将模拟调节规律离散化的数字PID算法，已被工业过程计算机控制系统普遍采用，成为DDC系统的基本算法。

       数字PID控制算法，模拟量调节器的理想PID算式为

       式中e(t)——偏差(设定值与实际输出值之差)

       u(t)——控制量

       Kp——比例放大系数

       Ti一积分时间常数

       Td——微分时间常数

       写成传递函数形式

       为了能在计算机上实现，必须将连续形式的微分方程化为离散形式的差分方程。设了为采样周期(与系统时间常数相比，T足够小)，k为采样序号(k=0，1，2，……)，可用矩形法计算而积以差分代替微分

       式中e(k)——第k次采样所得偏差值

       e(k-1)——第(k-1)次采样所得偏差值

       u(k)——第k时刻的控制量

       上式中的采样周期T越小(与系统时间常数比较而言)，则被控过程与连续控制过程越接近，又称为“准连续控制”。

       3.2分布式控制系统的体系结构

       分布式控制系统(DistributedControlSystems简称DCS)20世纪于70年代中期出现并迅速发展起来，它将计算机技术、控制技术、图形显示技术和通信技术汇集于一体，可对分散在现场的设备进行控制，又可方便地集中管理、操作，与以往的控制系统相比，既避免了单台计算机集中控制的不足，又克服了常规仪表人机交互困难的缺点。

       分布式控制系统的多台微型计算机取代了集中控制系统的单台计算机，从体系结构上分散了危险性，提高了可靠性。其基本结构功能如图3所示，图中现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机和管理计算机通过数据通信网络被有机地结合起来，组成分级分布控制系统。

       3.2.1分布式控制系统的数据通信网络

       数据通信网络是分布式控制系统的支柱。整个分布式控制系统的结构，实质上是一个网络结构，现场控制站、数据采集站、工程师站、操作员站、监控计算机等都是这个网络上的“节点”，都含有CPU和网络接口，它们都有自己特定的网络地址(节点号)，可以通过网络发送和接收数据，网络中的各节点处于平等地位，既能共享资源，又不相互依赖，形成既有统一指挥，又使危险分散的功能结构，网络的架构区具有极大的伸缩性，可扩性很强，可以满足分布式控制系统扩充与升级的需要，十分灵活、方便。

       (1)控制网络特点分布式控制系统的通信网络不同于通用计算机网络，与一般的通信网络比较，它有如下特殊要求：①有高可靠性和安全性，要求传递的信息绝对准确、可靠，为此常采用冗余技术、后备措施和自诊断功能。如：控制站采用双CPU板，双I／0板等。②具有良好的实时性。③对环境适应性强。

       (2)网络拓扑结构建筑设备自动化系统常用的有总线网和环网，在两种结构中任意两节点通信可直接通过网络进行，各节点处于平等地位。

       (3)网络通信协议组成建筑设备自动化系统，必须有一种大家都能接受并且共同遵守的工作语言来实现相互之间的对话，这就是数据通信协议标准。

       用于建筑自动化控制网络的BACnet协议由物理层、数据链路层、网络层和应用层组成，或相当于开放系统互联参考模型(OSI)的第一、二、三、七层协议

       其中：ARCnet为令牌总线网，数据传输速率为2.5-20bit／s，有良好的实时性。MS／TP是一种主／从令牌传递数据链路层技术，允许使用EIA-485硬件。BACnet实现了不同生产厂家自控系统之间进行通信的技术，即从一个“岛”到另一个“岛”之间进行相互联系的技术。

       3.2.2现场总线技术的应用——分布式控制系统的进一步分散化

       (1)现场总线概况现场总线(Fieldbus)是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。不同的现场总线遵循的协议不同，接口标准不同，各具特色。现场总线技术具有如下一些特点：①以数字信号取代4-20mA的模拟信号，极大地提高了信号转换的精度和可靠性，因此现场总线具有很高的性能价格比。②现场总线把处于设备现场的智能仪表(智能传感器、智能执行器)连成网络，使控制、报警、趋势分析等功能分散到现场仪表，使控制结构进一步分散化，导致控制系统体系结构的变化。③符合同一现场总线标准的不同厂家的仪表、装置可以联网，实现互操作，不同标准通过网关或路由器也可互联，现场总线控制系统是一个开放式系统。

       (2)LonWorks技术

       LonWorks是一种完全分布式控制的局部操作网(LocalOperatingNetwork—LON)技术。LonWorks网络节点由神经元芯片、收发器、固件和I／O接口电路组成。神经元芯片(Neuronchip)是这种智能节点的核心，它由媒体访问控制处理器、网络处理器和应用处理器组成，这就使得节点既能管理网络通信，又具有控制功能。Neuron芯片方块图。

       芯片附有固件，该固件实现LonTalk通信协议和所有的任务调度。LonTalk协议遵循世界标准组织ISO提出的开放式互联参考模型OSI，具有完整的7层协议，管理网络节点的通信，分配节点地址，运行内含的冲突／检测回避算法，控制物理／电气的连接等。

       Neuron芯片除了具有控制功能外，还带有媒体访问控制处理器和网络处理器，LonTalk协议固化在芯片的ROM中，使得LonWorks的微型节点无需中心结构的完全分布式控制模式，将控制功能分散到了现场级仪表。

       LonWorks网络，可以采用多种通信媒体，如双绞线、电力线、同轴电缆、光缆、无线电、红外线，并且提供与上述多种媒体相适应的收发器，这使得同一网络中的信号可以在不同的媒体之间传输，因而可以根据需要组网，不同媒体之间以路由器进行连接。

       LonMark是为了避免众多制造商以不同的含义来解释LonWorks技术，保证不同的产品能够方便地集成一起，以便构成一个真正开放的系统，而制定的一个行业标准。

       (3)分布式控制系统的进一步分散化

       传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构，而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上，采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统,标准LAN为原有的分布式控制系统，使用BACnet协议，以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换，把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议，把控制功能进一步分散到现场级仪表，标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充，互为依托，构成一个完全分散的、真正开放的建筑设备自动化系统。

       4楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介

       楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品：

       第一代：CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品)

       BAS从仪表系统发展成计算机系统，采用计算机键盘和CRT构成中央站，打印机代替了记录仪表，散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息，下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息，作出决策，完成全部设备的控制，中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。

       第二代：DCS集散控制系统(20世纪80年代产品)

       随着微处理机技术的发展和成本降低，DGP分站安装了CPU，发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站，可以独立完成所有控制工作，具有完善的控制、显示功能，进行节能管理，可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成，分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点，中央站完成监视，分站完成控制，分站完全自治，与中央站无关，保证了系统的可靠性。

       第三代：开放式集散系统(20世纪90年代产品)

       随着现场总线技术的发展，DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块，应用LON现场总线，从分内部走向设备现场，形成分布式输入输出现场网络层，从而使系统的配置更加灵活，由于LonWorks技术的开放性，也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构，分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(LON)。

       第四代：网络集成系统(21世纪产品)

       随着企业网Intranet建立，建筑设备自动化系统必然采用Web技术，并力求在企业网中占据重要位置，BAS中央站嵌入Web服务器，融合Web功能，以网页形式为工作模式，使BAS与Intranet成为一体系统。

       网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统，它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。

       EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术，实现各个层次的集成，从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。网络集成系统结构图如图7所示。

       目前，规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。

       5结束语

       楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

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       好了，今天关于楼宇空调自控系统就到这里了。希望大家对楼宇空调自控系统有更深入的了解，同时也希望这个话题楼宇空调自控系统的解答可以帮助到大家。