相關(guān)期刊
時間：2022-05-08 16:25:01
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇樓宇自動化控制范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，近些年來我國的樓宇自動化控制技術(shù)得到了長足的提升。所謂樓宇自動化控制系統(tǒng)是一種基于科學(xué)技術(shù)進行高度自動化管理和控制的系統(tǒng)機制，通過這樣一個網(wǎng)絡(luò)控制平臺實現(xiàn)對樓宇內(nèi)各種設(shè)備的一鍵管理。這里的科學(xué)技術(shù)包含了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化控制以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，能夠統(tǒng)一管理的設(shè)備則包括空調(diào)系統(tǒng)、溫度系統(tǒng)、電梯、消防系統(tǒng)、照明設(shè)備等等。樓宇自動化控制系統(tǒng)可以大大減輕管理難度和人工成本，具有高效率性和環(huán)保節(jié)能性?？梢哉f自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展在一定程度上決定了智能樓宇未來的發(fā)展方向。
1 樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程
1.1 樓宇自動化系統(tǒng)的發(fā)展歷程
樓宇自動化控制系統(tǒng)緊握科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展潮流，在三四十余年時間里一共經(jīng)歷了四個階段的發(fā)展歷程。第一階段是始于1970年代的CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)。其原理為通過設(shè)置信息采集站于建筑物各處，然后將總線與中央站連接起來，創(chuàng)建CCMS中央監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的樞紐是中央計算機，通過接收處理信息采集站的信息，做出相應(yīng)的決策并發(fā)出命令，調(diào)節(jié)樓宇內(nèi)設(shè)備的各項參數(shù)。第二階段是1980年代的DCS集散控制系統(tǒng)。其實年代的信息采集器進化成了80年代的科技產(chǎn)物：數(shù)字控制器。通過為每一個數(shù)字控制器配置集散式控制系統(tǒng)計算機，每一個獨立的數(shù)字控制器都可以顯示、處理采集到的信息，只需要在其上布設(shè)一個起到監(jiān)視作用的中央電腦，就可以實現(xiàn)分站完全自主處理信息的功能。第三階段是1990年代的開放式集散系統(tǒng)。通過應(yīng)用ON現(xiàn)場總線，布設(shè)三層結(jié)構(gòu)的BAS控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，形成中央站、DDC分站、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)層的輸入輸出結(jié)構(gòu)，這就使得整個系統(tǒng)更加具有開放性，對于系統(tǒng)的配置和管理也更加靈活。第四階段是進入21世紀之后的網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中具有一個中央主控站，將子系統(tǒng)進行優(yōu)化組合，諸如消防、安全、照明、溫度等，然后統(tǒng)一集成管理，更加方便快捷。
在跨越四十年的發(fā)展歷程中，樓宇自動控制系統(tǒng)最大的變化就是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）取代了分布式控制系統(tǒng)（DCS）。雖然DCS擁有較好的模擬、操作和管理性能，但是費用高、可靠性差、系統(tǒng)開放性差是制約其發(fā)展的瓶頸。而現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而興起，其上烙印了典型的現(xiàn)代科技，具有更高更強的可控性和科學(xué)性。它最大的優(yōu)點就是簡單了系統(tǒng)布線方法，提高了操作性和維護性，優(yōu)化了實時性，并且降低了成本。
1.2 以太網(wǎng)開始進入樓宇自控領(lǐng)域
以太網(wǎng)一直都是局域網(wǎng)構(gòu)建中的核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，而隨著科技的進一步發(fā)展，以太網(wǎng)中的站點完成了單獨收發(fā)數(shù)據(jù)信息的進化，這就減少了物理層數(shù)據(jù)的碰撞、擁塞和緩存，為樓宇自動化系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計提供了獨特的思路。而在IEEE802.3af標準頒布之后，基于以太網(wǎng)的工業(yè)交換機產(chǎn)品大幅增加，基于現(xiàn)場總線的開放式以太網(wǎng)標準也紛紛涌現(xiàn)。比如ODVA、CI、HSE、Profinet等。以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的結(jié)合，彌補了各方的缺點，使得工業(yè)自控系統(tǒng)的設(shè)計逐漸成形，而其在工業(yè)控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用直接促成了其在樓宇控制系統(tǒng)中的快速發(fā)展，從最初的信息層道控制層，以太網(wǎng)被越來越多的應(yīng)用。
太網(wǎng)的優(yōu)點很明顯，那就是實現(xiàn)了從信息網(wǎng)到控制層的完美過渡，實現(xiàn)了各層統(tǒng)一，對這樣系統(tǒng)的開發(fā)和管理也就更加便捷，也實現(xiàn)了和智能樓宇中其他系統(tǒng)的快速完美融合。但是同時需要認識到時，以太網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的集成研究還處于起步階段，因為科研成本較高，產(chǎn)品較少，就會導(dǎo)致用戶選擇不多同時推廣性也會受到阻礙，還有就是以太網(wǎng)的維護性、實時性還需要時間的考證。
2 樓宇自動化系統(tǒng)的組成與基本功能
2.1 樓宇自動化系統(tǒng)的組成
樓宇自動化控制系統(tǒng)通常包括空調(diào)、消防、供電、電梯、安全管理、給排水等子系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^以太網(wǎng)技術(shù)，建立通訊網(wǎng)絡(luò)，集成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，建立控制層、管理層和設(shè)備層，實現(xiàn)操作站和網(wǎng)絡(luò)控制單元之間的連接。采用傳送控制協(xié)議/協(xié)議，建立用戶數(shù)據(jù)協(xié)議，構(gòu)建OPC服務(wù)器，既集中完成控制端對所有設(shè)備的管理，也可以實現(xiàn)用戶對客戶端的自由訪問，而避免了親自查看設(shè)備的繁冗過程。通過增加網(wǎng)絡(luò)控制單元可以實現(xiàn)樓宇內(nèi)每一個子系統(tǒng)的監(jiān)控、共享和管理，通過相應(yīng)的多種統(tǒng)計計算功能，可以在一定的情況下可以代替操作站功能，完成手提式應(yīng)急信息處理和指令控制。
2.2 樓宇自動化系統(tǒng)的功能
樓宇自動化控制系統(tǒng)的基本功能有以下幾點：
（1）實現(xiàn)對眾多子系統(tǒng)啟動和停止的控制、設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控。
（2）收集設(shè)備運行的歷史數(shù)據(jù)，完成設(shè)備一生運行的技術(shù)性數(shù)據(jù)分析；
（3）根據(jù)外界環(huán)境的變化，自動調(diào)整設(shè)備運行參數(shù)；
（4）監(jiān)視樓宇各系統(tǒng)運行中可能出現(xiàn)的故障及突發(fā)事件，并配置一整套處理方案；
（5）實現(xiàn)對水電、煤氣等科學(xué)管理，節(jié)能高效自動；
（6）針對各子系統(tǒng)中的設(shè)備，保存一份包含運行檔案、歷史、維修情況的設(shè)備管理報表，以供參閱。
3 樓宇自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方案
3.1 自動化控制系統(tǒng)設(shè)計總則
樓宇自動化系統(tǒng)的最主要功能還是實現(xiàn)對樓宇內(nèi)各個子系統(tǒng)的監(jiān)控，采集運行數(shù)據(jù)，對比分析運算，保證在任何情況下設(shè)備都能正常運行，并且實現(xiàn)快捷簡單的遠程監(jiān)控。最顯著的優(yōu)點就是大大減少了事故發(fā)生的概率，也就相應(yīng)地延長了設(shè)備的使用壽命。通過這樣集約化的控制和管理，實現(xiàn)對各子系統(tǒng)統(tǒng)一而有序的管理，使其健康運行，充分發(fā)揮各個系統(tǒng)的功能，為智能樓宇的建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。這里以最具有代表性的高層、現(xiàn)代化智能大樓作為設(shè)計對象，就自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的創(chuàng)設(shè)關(guān)鍵技術(shù)作簡要闡述。
如同前文所述，樓宇自動化控制系統(tǒng)必須要首先保證子系統(tǒng)的高效運行，實現(xiàn)子系統(tǒng)有序運轉(zhuǎn)和靈活自動運轉(zhuǎn)，從而減輕人員管理，節(jié)約勞動力資源和資金成本。這里設(shè)計的系統(tǒng)主要是基于一般業(yè)主的要求和極高的性價比，采用最優(yōu)化的方案設(shè)計出一套可以同時實現(xiàn)集中管理和分散管理的自控系統(tǒng)。比如著名的BACTalk樓宇管理系統(tǒng)，它是一種基于BMS的自控系統(tǒng)，可以將消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯等集中在一個平臺上進行控制，并且具有先進的現(xiàn)場控制器以及和其他系統(tǒng)設(shè)備的開放性接口。根據(jù)現(xiàn)代高層大樓的特點，設(shè)計一下需要主要監(jiān)控的子系統(tǒng)：電梯系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、照明共點系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等。
3.2 樓宇自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的原則和依據(jù)
在設(shè)計一個樓宇自動系統(tǒng)時，必須遵循以下的原則。首先是可靠性。可靠性是檢驗一個自控系統(tǒng)是否合格的第一標準，優(yōu)先采用分布式的控制系統(tǒng)，將自動控制的任務(wù)交給很多現(xiàn)場處理器完成，這樣可以避免因為單獨的處理器出現(xiàn)故障而影響整個系統(tǒng)健康運行的情況?？煽啃缘牧硪粋€表現(xiàn)就是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和記錄的準確性，不能誤報，也不能有故障而不報，所以對于系統(tǒng)硬件和軟件的要求極為嚴格。其次是靈活擴展性。樓宇自動系統(tǒng)和其他的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一樣，都會伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進行進化和升級。我們在建立了初始系統(tǒng)之后，應(yīng)該考慮到伴隨著科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展，原始系統(tǒng)勢必要進行優(yōu)化和升級，所以這對系統(tǒng)的可擴展性提出了一個新的要求。當然靈活性也很重要，主要表現(xiàn)在現(xiàn)場控制器的增減不能影響整個系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)的組成和功能應(yīng)用都必須具備靈活性，便于隨著外界環(huán)境的改變而改變系統(tǒng)。第三是實用性。設(shè)計的系統(tǒng)總歸是要應(yīng)用的，這要求設(shè)計人員從高深的科學(xué)信息技術(shù)中提取出便于應(yīng)用的普通知識，系統(tǒng)可以根據(jù)樓宇的多功能性實現(xiàn)不同需求的給予和完成。是否方便快捷是實用性是否合格的另一個標志。管理方式是否合理簡約是檢驗一個系統(tǒng)是否成熟的重要標志，一個好的樓宇控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)樓宇各子系統(tǒng)資料內(nèi)容的完美綜合，并且統(tǒng)一呈現(xiàn)在中央層，減小了管理難度。最后是經(jīng)濟性。我們要求系統(tǒng)的設(shè)計采取最為精準和尖端的技術(shù)，但是也要考慮到實際需求高度。采用現(xiàn)場處理器應(yīng)該可以滿足相當長時間之內(nèi)的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，所以要合理規(guī)劃，切不可盲目投資。
樓宇自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計首先要以相應(yīng)的電氣圖紙和標準規(guī)范作為基礎(chǔ)，然后需要滿足國家及其他國際標準。比如建設(shè)設(shè)計防火系統(tǒng)、照明設(shè)計標準、電梯設(shè)計標準、空調(diào)安裝及采風(fēng)設(shè)計標準、工民建供電系統(tǒng)設(shè)計標準等等，對于需要設(shè)計的每一個子系統(tǒng)都應(yīng)該按照國家相應(yīng)的規(guī)范指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計。
3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計
設(shè)計的系統(tǒng)方案以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以此來實現(xiàn)各總線的集成。包含網(wǎng)絡(luò)層、控制層和設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)。其中設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)依托CAN總線和Lonworks等，用以太網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)管理層和控制層之間的通信。
依據(jù)前文所述，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）更加開放、集散，同時便于維護、成本低，所以更加適合樓宇自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計，輔以以太網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)樓宇自動化控制。詳細設(shè)計圖見圖1。
圖1 以太網(wǎng)構(gòu)成的樓宇自動化控制系統(tǒng)簡圖
3.3.1 自控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
設(shè)計的系統(tǒng)主要包括管理層、控制層和設(shè)備層?，F(xiàn)場控制器之間的點對點通信構(gòu)成的智能監(jiān)控區(qū)域?qū)泳褪强刂茖?，CAN總線、Lonworks總線上都布設(shè)有監(jiān)控節(jié)點；管理層則包括中央主控機和分系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)，以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建管理層，管理層中的操作站可以控制中央計算機，對各子系統(tǒng)進行集成統(tǒng)一指令管理，并對系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)進行分析和處理；設(shè)備層就是樓宇內(nèi)的各機電設(shè)備，在控制層的管理下按照預(yù)設(shè)程序運轉(zhuǎn)。
3.3.2 自控系統(tǒng)集成技術(shù)
OPC技術(shù)可以標準化控制層和管理層之間的設(shè)備數(shù)據(jù)信息交換，并且加快數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，同時降低成本。在樓宇自動系統(tǒng)中選擇OPC，需要根據(jù)不同的子系統(tǒng)以及需要實現(xiàn)的功能來開發(fā)相應(yīng)的OPC服務(wù)器，完成設(shè)備層的獨立數(shù)據(jù)采集。
一個完整的OPC服務(wù)器包括標準接口和用于通訊的接口兩部分。利用2005對兩個接口進行開發(fā)，也就實現(xiàn)了OPC服務(wù)器的開發(fā)。標準接口的開發(fā)因為數(shù)據(jù)庫而變得簡單，用于通訊的接口開發(fā)需要特定的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)采集模式來編寫特定的動態(tài)鏈接庫。以此來構(gòu)建的OPC服務(wù)器結(jié)構(gòu)如圖2。
圖2 OPC服務(wù)器總體結(jié)構(gòu)簡圖
通過該結(jié)構(gòu)調(diào)用API函數(shù)，記錄、注銷服務(wù)器數(shù)據(jù)信息，并且按照特定的接口模塊，讀寫交換數(shù)據(jù)，隨即封裝讀寫的信息來滿足客戶端的需求。該設(shè)計的關(guān)鍵是函數(shù)的調(diào)用來建立動態(tài)鏈接庫，通過2005的DLL調(diào)用來構(gòu)建API函數(shù)原型。常用的通信協(xié)議一般為TCP/IP協(xié)議，通過通信接口來讀寫封裝的信息可以實現(xiàn)計算機端和客戶端的數(shù)據(jù)共同訪問，操作者在進行數(shù)據(jù)管理控制的時候不需要到每一個硬件設(shè)備中進行采集，只需要查看子系統(tǒng)相應(yīng)的OPC服務(wù)器就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自主收集。有了這些數(shù)據(jù)也就有了自控各子系統(tǒng)的基礎(chǔ)資料，通過一定的分析和處理，就可以實現(xiàn)子系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)的統(tǒng)一呈現(xiàn)，極大方便了后續(xù)的自動化控制管理。這就是一個完整的樓宇自動控制過程。
4 結(jié)論
智能建筑正在成為未來建筑的發(fā)展方向，實現(xiàn)樓宇設(shè)備系統(tǒng)的集中有序管理是實現(xiàn)社會節(jié)能理念和勞動力節(jié)約的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。科學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展為設(shè)計一個可靠實時成本低的樓宇自動控制系統(tǒng)提供了可能。利用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計，本著可靠靈活使用的目標，以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，集成CAN和Lonworks總線技術(shù)，利用OPC技術(shù)創(chuàng)設(shè)服務(wù)器，可以快速且準確的實現(xiàn)諸如消防、照明、電梯、空調(diào)、溫度、供電等系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)集成，同時也可以集散控制樓宇中的子系統(tǒng)，實時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，及時調(diào)整故障，減少人員管理成本，保證樓宇健康安全高效運行。在建筑面積越來越大、高度越來越高的現(xiàn)代社會，自動化控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必定可以大大完善樓宇內(nèi)部功能，提供安全舒適的生活工作環(huán)境。
【參考文獻】
[1]羊梅.LonWorks技術(shù)在樓宇自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué)，2008.
[2]林黃龍.樓宇自動控制系統(tǒng)（BAS）中空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D].華東交通大學(xué)，2009.
[3]吉順平.網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制器與通信協(xié)議的研究與設(shè)計[D].南京航空航天大學(xué)，2009.
[4]張翰禹.Lonworks在樓宇控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子制作，2014，04：48.
[5]李丹.現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)的比較解析與發(fā)展[J].裝備制造技術(shù)，2014，04：240-242.
[6]智淑亞.淺論LonWorks技術(shù)在樓宇自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報，2013，01：34-37.
目前日益流行的智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技術(shù)與計算機信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是信息社會的需要,也是未來建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)(Buiding Automation system,縮寫為BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。其中,樓宇自動化系統(tǒng)是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動化系統(tǒng)是利用計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)建的高度自動化的綜合管理和控制系統(tǒng),將大樓內(nèi)部各種設(shè)備連接到一個控制網(wǎng)絡(luò)上,通過網(wǎng)絡(luò)對其進行綜合的控制,這些設(shè)備包括空調(diào)、照明設(shè)備、電梯、消防設(shè)備、安防設(shè)備等等。它確保建筑物內(nèi)的舒適和安全的辦公環(huán)境,同時實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。
2 現(xiàn)場控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn)以及在樓宇自控中的應(yīng)用
上個世紀七八十年代,伴隨著計算機可靠性提高,價格大幅下降,出現(xiàn)了由多個計算機遞階構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的分布式控制系統(tǒng)(Distributed ControlSystem,簡稱DCS)。DCS是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統(tǒng)。它的測量變送儀表一般是模擬儀表,因此它屬于一種模擬數(shù)字混合控制系統(tǒng),這種系統(tǒng)較以前的各種控制系統(tǒng)有了較大的進步。DCS在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用,也開始應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。但是DCS存在如下一些缺點:
(1)安裝費用高。采用一臺儀表、一對傳輸線的接線方式,導(dǎo)致接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護困難;
(2)可靠性差。模擬信號傳輸精度低,而且抗干擾性差;
(3)系統(tǒng)封閉。各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng),系統(tǒng)封閉、不開放,難以實現(xiàn)產(chǎn)品的互換與互操作以及組成更大范圍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
上個世紀90年代以來,隨著控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)(FCS),FCS克服了DCS的缺點,它是一種全數(shù)字化的、全分散的、全開放、可互操作和開放式互連的新一代控制系統(tǒng)。目前,現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)成為自動化技術(shù)中的一個熱點,備受國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。FCS極大地簡化了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)繁瑣且技術(shù)含量較低的布線工作量,使其系統(tǒng)檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統(tǒng)的DCS(分布式控制系統(tǒng))相比,FCS具有可靠性高、可維護性好、成本低、實時性好、實現(xiàn)了控制管理一體化的結(jié)構(gòu)體系等優(yōu)點?，F(xiàn)場總線的出現(xiàn),為工業(yè)自動化帶來了一場深層次的革命,從而開創(chuàng)了工業(yè)自動控制的新紀元,被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。鑒于FCS的許多優(yōu)點,控制專家們紛紛預(yù)言“FCS將取代DCS成為2l世紀控制系統(tǒng)的主流?！爆F(xiàn)在,FCS已經(jīng)被應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。
2.1應(yīng)用于樓字自動化領(lǐng)域的幾種現(xiàn)場總線
由于誘人的市場商機和不同的應(yīng)用領(lǐng)域的存在,世界一些大公司或公司聯(lián)盟紛紛提出自己的現(xiàn)場總線協(xié)議標準。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前國際上有40種宣稱為開放型的現(xiàn)場總線標準。這些協(xié)議根據(jù)國際標準化組織(ISO)的計算機網(wǎng)絡(luò)開放式互連系統(tǒng)的OSI參考模型來制定的。大多數(shù)現(xiàn)場總線只是用其中的一、二和七層協(xié)議。于是現(xiàn)場總線呈現(xiàn)雜亂紛呈的局面。在這些現(xiàn)場總線中不乏優(yōu)異的現(xiàn)場總線,如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BAC
net、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EiB等現(xiàn)場總線在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了、較廣泛的應(yīng)用。盡管基于現(xiàn)場總線的Fcs克服了DCS的許多缺點,但還是有一些不如人意的地方,最明顯的缺點:多種現(xiàn)場總線并存而互不兼容,導(dǎo)致FCS的可互操作性只能在同一種現(xiàn)場總線系統(tǒng)中實現(xiàn)。后面將對FCS的缺點做進一步說明。
(1)LonWorks
美國Echelon公司1991年推出了LON (Local 0penation Networks)技術(shù),又稱Lonworks技術(shù)。它得到了眾多計算機廠家、系統(tǒng)集成商、儀器儀表以及軟件公司的大力支持,已經(jīng)在樓宇自動化、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)供配、消防監(jiān)控、停車場管理等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。具體地說LonWorks具有以下優(yōu)點:
①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、組網(wǎng)方便。它支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲形式,包括總線型、星型、樹型、自由拓撲型等,這樣可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境,方便現(xiàn)場布線;
②支持多種傳輸介質(zhì)。包括雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無線射頻等;兩種傳輸速率:78bps和1.25Mbps,最大傳輸距離由網(wǎng)絡(luò)拓撲形式和傳輸介質(zhì)決定,一般可從500m到2700m?？山尤说墓?jié)點最多為32385個;
③完善的玨發(fā)工具。提供完善的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境,采用開放的NEURON C語言,它是ANSI C語言的擴展;
④無主的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的地位相同,網(wǎng)絡(luò)管理可設(shè)在任一節(jié)點處,并可安裝多個網(wǎng)絡(luò)管理器;
⑤開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間較短,也易于維護。LonWorks采用的LonTalk協(xié)議固化在Echelon公司的Neuron芯片中,這樣可以節(jié)省開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間,也方便維護。
同其它現(xiàn)場總線一樣,LonWorks也有自身的缺點。首先,LonWorks的實時性、處理大量數(shù)據(jù)的能力有些欠缺;其次,由于LonWorks依賴于Echelon公司的Neuron芯片,所以它的完全開放性也受到一些質(zhì)疑。盡管LonWorks存在一些不足,但是LonWorks的FCS還在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。世界上有2萬多家OEM廠商生產(chǎn)LonWorks相關(guān)產(chǎn)品,其中種類已達3500多種。目前世界上已安裝有500多萬個LonWorks節(jié)點,LonT~k協(xié)議也被接納為歐洲CENTC247、CEN TC205的一部分。自1996年以來,LonWorks也開始在國內(nèi)獲得大量的應(yīng)用。在建設(shè)部的支持下,國內(nèi)一些研究所和企業(yè)開始陸續(xù)開發(fā)出基于LonWorks的樓宇自動化控制系統(tǒng),并在一些新建智能大廈和建設(shè)部智能化小區(qū)試點工程中得到應(yīng)用。
(2)BACnet
BACnet是作為世界上第一個樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它代表了智能建筑發(fā)展的主流趨勢。BAcnet不是軟件或硬件,也不是固件,嚴格地說,BAcnet并不是現(xiàn)場總線,而是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,即通信規(guī)則。為不同商家產(chǎn)品的系統(tǒng)之間進行信息交流提供平臺和支持。BACnet詳細闡述了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實現(xiàn)的途徑、使用的通信介質(zhì)、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規(guī)則。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS/TP、PTP、LonTalk五種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行通信?？筛鶕?jù)系統(tǒng)通信是和通信速度選擇不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相對其它現(xiàn)場總線,BACnet標準最大的優(yōu)點是可以與Etherent、LonWorks等網(wǎng)絡(luò)進行無縫集成。不過BACnet主要為解決不同廠家的樓宇自控系統(tǒng)相互間的通訊問題設(shè)計,并不太適用于智能傳感器、執(zhí)行器等末端設(shè)備。BACnet標準已在全球得到了廣泛的應(yīng)用,全球生產(chǎn)和經(jīng)營樓宇設(shè)備和樓宇自控設(shè)備的主要廠商均支持BACnet標準。BACnet在不到10年的時間內(nèi)就從一個行業(yè)學(xué)會標準迅速成為樓宇自控領(lǐng)域中唯一的ISO標準。雖然我國是WTO和ISO成員國,但是BACnet在我國建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍還是相對較小,而且在工程中采用的BACnet產(chǎn)品和技術(shù)也基本上全部是從國外引進的,還沒有真正意義上的國產(chǎn)化BACwWw.LWlm.comLWLM.com編輯。net相關(guān)產(chǎn)品。
(3)CAN
CAN總線最初是德國Bosch公司為汽車監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計提出的,現(xiàn)在它已經(jīng)成為一種國際標準,在電力、石化、空調(diào)、建筑等行業(yè)均有應(yīng)用。CAN具有以下優(yōu)點:
①采用8字節(jié)的短幀傳送,故傳輸時間短、抗干擾性強:
②具有多種錯誤校驗方式,形成強大的差錯控制能力。而且在嚴重錯誤的情況下,節(jié)點會自動離線,避免影響總線上其它節(jié)點;
③采用無損壞的仲裁技術(shù);
4 CAN芯片不但價格低而且供應(yīng)商多。
CAN缺點是:CAN總線上最多可掛接110個節(jié)點,這不完全能滿足整個智能建筑的需要。不過可以通過利用中繼器進行擴展,相對其它一些現(xiàn)場總線,CAN總線技術(shù)比較簡單,CAN相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)費用也遠遠低于其它現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)費用。因此,很早國內(nèi)就有一些企業(yè)推出了基于CAN總線的樓宇自控的相關(guān)產(chǎn)品。如獅島、索龍集團開發(fā)出了$2000樓宇自控系統(tǒng)。
(4)EiB
目前日益流行的智能建筑(InteUigentBuidings)是建筑技術(shù)與計算機信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是信息社會的需要，也是未來建筑發(fā)展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(tǒng)(BuidingAutomationsystem，縮寫為BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)三大系統(tǒng)組成。其中，樓宇自動化系統(tǒng)是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動化系統(tǒng)是利用計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)構(gòu)建的高度自動化的綜合管理和控制系統(tǒng)，將大樓內(nèi)部各種設(shè)備連接到一個控制網(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)對其進行綜合的控制，這些設(shè)備包括空調(diào)、照明設(shè)備、電梯、消防設(shè)備、安防設(shè)備等等。它確保建筑物內(nèi)的舒適和安全的辦公環(huán)境，同時實現(xiàn)高效節(jié)能的要求。
2現(xiàn)場控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn)以及在樓宇自控中的應(yīng)用
上個世紀七八十年代，伴隨著計算機可靠性提高，價格大幅下降，出現(xiàn)了由多個計算機遞階構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的分布式控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem，簡稱DCS)。DCS是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種綜合控制系統(tǒng)。它的測量變送儀表一般是模擬儀表，因此它屬于一種模擬數(shù)字混合控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)較以前的各種控制系統(tǒng)有了較大的進步。DCS在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，也開始應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。但是DCS存在如下一些缺點：
(1)安裝費用高。采用一臺儀表、一對傳輸線的接線方式，導(dǎo)致接線龐雜、工程周期長、安裝費用高、維護困難；
(2)可靠性差。模擬信號傳輸精度低，而且抗干擾性差；
(3)系統(tǒng)封閉。各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，系統(tǒng)封閉、不開放，難以實現(xiàn)產(chǎn)品的互換與互操作以及組成更大范圍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
上個世紀90年代以來，隨著控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)(FCS)，F(xiàn)CS克服了DCS的缺點，它是一種全數(shù)字化的、全分散的、全開放、可互操作和開放式互連的新一代控制系統(tǒng)。目前，現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)成為自動化技術(shù)中的一個熱點，備受國內(nèi)外自動化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注。FCS極大地簡化了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)繁瑣且技術(shù)含量較低的布線工作量，使其系統(tǒng)檢測和控制單元的分布更趨合理。與傳統(tǒng)的DCS(分布式控制系統(tǒng))相比，F(xiàn)CS具有可靠性高、可維護性好、成本低、實時性好、實現(xiàn)了控制管理一體化的結(jié)構(gòu)體系等優(yōu)點?，F(xiàn)場總線的出現(xiàn)，為工業(yè)自動化帶來了一場深層次的革命，從而開創(chuàng)了工業(yè)自動控制的新紀元，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。鑒于FCS的許多優(yōu)點，控制專家們紛紛預(yù)言“FCS將取代DCS成為2l世紀控制系統(tǒng)的主流?！爆F(xiàn)在，F(xiàn)CS已經(jīng)被應(yīng)用到樓宇自動化控制領(lǐng)域。
2．1應(yīng)用于樓字自動化領(lǐng)域的幾種現(xiàn)場總線
由于誘人的市場商機和不同的應(yīng)用領(lǐng)域的存在，世界一些大公司或公司聯(lián)盟紛紛提出自己的現(xiàn)場總線協(xié)議標準。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國際上有40種宣稱為開放型的現(xiàn)場總線標準。這些協(xié)議根據(jù)國際標準化組織(ISO)的計算機網(wǎng)絡(luò)開放式互連系統(tǒng)的OSI參考模型來制定的。大多數(shù)現(xiàn)場總線只是用其中的一、二和七層協(xié)議。于是現(xiàn)場總線呈現(xiàn)雜亂紛呈的局面。在這些現(xiàn)場總線中不乏優(yōu)異的現(xiàn)場總線，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等現(xiàn)場總線在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了、較廣泛的應(yīng)用。盡管基于現(xiàn)場總線的Fcs克服了DCS的許多缺點，但還是有一些不如人意的地方，最明顯的缺點：多種現(xiàn)場總線并存而互不兼容，導(dǎo)致FCS的可互操作性只能在同一種現(xiàn)場總線系統(tǒng)中實現(xiàn)。后面將對FCS的缺點做進一步說明。
(1)LonWorks
美國Echelon公司1991年推出了LON(Local0penationNetworks)技術(shù)，又稱Lonworks技術(shù)。它得到了眾多計算機廠家、系統(tǒng)集成商、儀器儀表以及軟件公司的大力支持，已經(jīng)在樓宇自動化、工業(yè)自動化、電力系統(tǒng)供配、消防監(jiān)控、停車場管理等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。具體地說LonWorks具有以下優(yōu)點：
①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活、組網(wǎng)方便。它支持多種網(wǎng)絡(luò)拓撲形式，包括總線型、星型、樹型、自由拓撲型等，這樣可適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境，方便現(xiàn)場布線；
②支持多種傳輸介質(zhì)。包括雙絞線、同軸電纜、電力線、光纖、無線射頻等；兩種傳輸速率：78bps和1．25Mbps，最大傳輸距離由網(wǎng)絡(luò)拓撲形式和傳輸介質(zhì)決定，一般可從500m到2700m。可接人的節(jié)點最多為32385個；
③完善的玨發(fā)工具。提供完善的系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，采用開放的NEURONC語言，它是ANSIC語言的擴展；
④無主的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點的地位相同，網(wǎng)絡(luò)管理可設(shè)在任一節(jié)點處，并可安裝多個網(wǎng)絡(luò)管理器；
⑤開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間較短，也易于維護。LonWorks采用的LonTalk協(xié)議固化在Echelon公司的Neuron芯片中，這樣可以節(jié)省開發(fā)LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時間，也方便維護。
同其它現(xiàn)場總線一樣，LonWorks也有自身的缺點。首先，LonWorks的實時性、處理大量數(shù)據(jù)的能力有些欠缺；其次，由于LonWorks依賴于Echelon公司的Neuron芯片，所以它的完全開放性也受到一些質(zhì)疑。盡管LonWorks存在一些不足，但是LonWorks的FCS還在樓宇自動化領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。世界上有2萬多家OEM廠商生產(chǎn)LonWorks相關(guān)產(chǎn)品，其中種類已達3500多種。目前世界上已安裝有500多萬個LonWorks節(jié)點，LonT~k協(xié)議也被接納為歐洲CENTC247、CENTC205的一部分。自1996年以來，LonWorks也開始在國內(nèi)獲得大量的應(yīng)用。在建設(shè)部的支持下，國內(nèi)一些研究所和企業(yè)開始陸續(xù)開發(fā)出基于LonWorks的樓宇自動化控制系統(tǒng)，并在一些新建智能大廈和建設(shè)部智能化小區(qū)試點工程中得到應(yīng)用。
(2)BACnet
BACnet是作為世界上第一個樓宇自動控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。它代表了智能建筑發(fā)展的主流趨勢。BAcnet不是軟件或硬件，也不是固件，嚴格地說，BAcnet并不是現(xiàn)場總線，而是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即通信規(guī)則。為不同商家產(chǎn)品的系統(tǒng)之間進行信息交流提供平臺和支持。BACnet詳細闡述了系統(tǒng)組成單元相互分享數(shù)據(jù)實現(xiàn)的途徑、使用的通信介質(zhì)、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規(guī)則。BACnet采用了Etherent、ARCNET、MS／TP、PTP、LonTalk五種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行通信?？筛鶕?jù)系統(tǒng)通信是和通信速度選擇不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相對其它現(xiàn)場總線，BACnet標準最大的優(yōu)點是可以與Etherent、LonWorks等網(wǎng)絡(luò)進行無縫集成。不過BACnet主要為解決不同廠家的樓宇自控系統(tǒng)相互間的通訊問題設(shè)計，并不太適用于智能傳感器、執(zhí)行器等末端設(shè)備。BACnet標準已在全球得到了廣泛的應(yīng)用，全球生產(chǎn)和經(jīng)營樓宇設(shè)備和樓宇自控設(shè)備的主要廠商均支持BACnet標準。BACnet在不到10年的時間內(nèi)就從一個行業(yè)學(xué)會標準迅速成為樓宇自控領(lǐng)域中唯一的ISO標準。雖然我國是WTO和ISO成員國，但是BACnet在我國建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍還是相對較小，而且在工程中采用的BACnet產(chǎn)品和技術(shù)也基本上全部是從國外引進的，還沒有真正意義上的國產(chǎn)化BACnet相關(guān)產(chǎn)品。
(3)CAN
CAN總線最初是德國Bosch公司為汽車監(jiān)控控制系統(tǒng)設(shè)計提出的，現(xiàn)在它已經(jīng)成為一種國際標準，在電力、石化、空調(diào)、建筑等行業(yè)均有應(yīng)用。CAN具有以下優(yōu)點：
①采用8字節(jié)的短幀傳送，故傳輸時間短、抗干擾性強：
②具有多種錯誤校驗方式，形成強大的差錯控制能力。而且在嚴重錯誤的情況下，節(jié)點會自動離線，避免影響總線上其它節(jié)點；
③采用無損壞的仲裁技術(shù)；
4CAN芯片不但價格低而且供應(yīng)商多。
CAN缺點是：CAN總線上最多可掛接110個節(jié)點，這不完全能滿足整個智能建筑的需要。不過可以通過利用中繼器進行擴展，相對其它一些現(xiàn)場總線，CAN總線技術(shù)比較簡單，CAN相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)費用也遠遠低于其它現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)費用。因此，很早國內(nèi)就有一些企業(yè)推出了基于CAN總線的樓宇自控的相關(guān)產(chǎn)品。如獅島、索龍集團開發(fā)出了$2000樓宇自控系統(tǒng)。
(4)EIB
EIB是歐洲安裝總線(EuropeanInstallationBus)的縮寫。它在1990年被提出，經(jīng)過十多年的發(fā)展，成為歐洲最有影響的建筑智能化現(xiàn)場總線標準，在歐洲得到了進300家廠商的支持。1999年EIB被引進中國的智能化建筑領(lǐng)域，并在上海同濟大學(xué)建立了EIB認證技術(shù)培訓(xùn)中心。在短短的幾年里，國內(nèi)的會展中心、博物館、辦公大樓、別墅等場所的燈光、窗簾、空調(diào)等控制和安防系統(tǒng)方面獲得了廣泛應(yīng)用，如廈門國際會展中心、大連國貿(mào)中心、浙江人民大會堂等。國內(nèi)的EIB項目基本上被ABB公司和SIMENS公司所壟斷。
3以太網(wǎng)開始進入樓宇自控領(lǐng)域
以太網(wǎng)發(fā)展至今已有20年歷程，作為局域網(wǎng)組網(wǎng)的主要技術(shù)，以其簡單、價廉、高帶寬、維護方便以及不斷發(fā)展等優(yōu)點一直在局域網(wǎng)領(lǐng)域中牢牢占據(jù)著統(tǒng)治地位。近年來，以太網(wǎng)技術(shù)獲得了快速地發(fā)展。交換型和全雙功以太網(wǎng)的出現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的共享公共傳輸媒體和半雙功傳輸?shù)娜觞c，實現(xiàn)了站點獨占傳輸媒體并同時收發(fā)數(shù)據(jù)，也減少了網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)碰撞。以太網(wǎng)的標準不斷更新和擴展，目前的以太網(wǎng)不僅在物理層(包括拓撲結(jié)構(gòu)、傳輸速率、傳輸媒體)，并且在數(shù)據(jù)鏈路層與原來的傳統(tǒng)以太網(wǎng)標準有了很大的進步，以太網(wǎng)標準系列已擴展成20余個。現(xiàn)在已太網(wǎng)不但由局域網(wǎng)向著接入網(wǎng)和城域網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展，同時開始進入工業(yè)控制和樓宇自控領(lǐng)域。新的IEEE802．3af標準開始對以太網(wǎng)供電作出了規(guī)定，它消除了以太網(wǎng)技術(shù)進入現(xiàn)場控制領(lǐng)域的一個嚴重障礙。目前，3Com、華為、DLINK等公司開始提供符合IEEE802．3af標準的交換機產(chǎn)品。另外，一些現(xiàn)場總線的協(xié)會或組織也開始提出基于其現(xiàn)場總線的開放式以太網(wǎng)標準，即工業(yè)以太網(wǎng)標準，如ODVA(開放DeviceNet供貨商協(xié)會)和CI(ContolNet國際組織)的EtherNet／IP標準、FF(現(xiàn)場總線基金會)的HSE(Hig}lSpeedEthemet，高速以太網(wǎng))、Profibus國際組織的ProfiNet。支持這些工業(yè)以太網(wǎng)標準的交換機、網(wǎng)卡等產(chǎn)品也開始出現(xiàn)，如MOXA公司的EDS-508系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(支持EtherNet／IP)、北京航天華輝自動化技術(shù)有限公司的AnyBus-SIO／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美國VDC(VentureDevelopmentCorp．)調(diào)查報告指出，Ethemet在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛，市場占有率將從2000年的ll％增加到年的23％。
伴隨著以太網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的成功應(yīng)用，以太網(wǎng)技術(shù)也必將越來越多地滲透到樓宇自控領(lǐng)域。目前，以太網(wǎng)多用于基于現(xiàn)場總線的樓宇自控網(wǎng)絡(luò)集成到智能建筑中的信息網(wǎng)(如圖l所示)，在一些新開發(fā)的樓宇自控系統(tǒng)中，以太網(wǎng)直接進入了控制層，如北京樓宇自動化中心開發(fā)的基于以太網(wǎng)的ENC-2001IP智能建筑測控系統(tǒng)。ENC-200liP控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。一般的空調(diào)、照明等系統(tǒng)通過ENC參量控制模塊集成到以太網(wǎng)上；帶有RS232或RS485接口的系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換模塊集成到以太網(wǎng)上；IP電話以及IP攝像機直接連接到以太網(wǎng)上。
在樓宇自控網(wǎng)絡(luò)中采用基于現(xiàn)場總線的FCS的優(yōu)點是：
①可靠性、實時性好?，F(xiàn)場總線為工業(yè)控制設(shè)計
②用戶的投資成本低。現(xiàn)在，開放的現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)比較成熟，有很多公司提供的相關(guān)產(chǎn)品可供選擇。其缺點是：實現(xiàn)現(xiàn)場總線無縫接人以太網(wǎng)復(fù)雜，當多種現(xiàn)場總線共存在一個系統(tǒng)中時，集成起來更復(fù)雜，系統(tǒng)的擴展性差。
關(guān)鍵字：樓宇自動化系統(tǒng)；系統(tǒng)集成模式；集散控制系統(tǒng)
Abstract:
This article illustrates the building automation system integration of the part, and analyses the distributed control system, it also presents the structure model, and the more OPC technology in the fieldbus building automation system integration paper discusses the application.
Key word: building automation system; System integration mode; Distributed control system
中圖分類號： TU855 文獻標識碼：A 文章編號：
樓宇自控系統(tǒng)是一種將建筑物內(nèi)有關(guān)電力、照明、空調(diào)通風(fēng)、給排水、防災(zāi)等電氣設(shè)備進行控制和管理的綜合系統(tǒng),簡稱BAS,(BuidingAutomationSystem）。其職責是為人們提供一個既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。
一、樓宇自動化控制系統(tǒng)集成
1、 系統(tǒng)集成的組成部分
（1）通訊網(wǎng)絡(luò)
操作站及網(wǎng)絡(luò)控制單元之間最常用的連接方式是N1通訊網(wǎng)絡(luò)。這構(gòu)造采用以太網(wǎng)(ETHERNET)技術(shù),通過一張ETHERNET卡(網(wǎng)絡(luò)介面卡),在N1線上通訊。METASYS N1總線執(zhí)行各種通訊,包括分享監(jiān)控點訊息、數(shù)據(jù)庫的上傳和下載、對現(xiàn)場設(shè)備之指令、摘要、狀態(tài)改變訊息。N1支持METASYS系統(tǒng)之分布特性,每一個樞紐都有特定功能,其互相聯(lián)系以分享訊息。如一個在地連負責冷凍機的樞紐。N1 ETHERNET采用由傳送控制協(xié)議/協(xié)議(TCP/IP)符合工業(yè)標準的用戶數(shù)據(jù)協(xié)議(UDP)。
(2) 操作站
對操作站的介面,特性,功能進行改進,增加許多更直觀的視覺顯示效果,并且通過OPC(OLE for Process Control)軟件技術(shù)使所有的設(shè)備管理系統(tǒng)均可在簡單明了的圖形顯示下集中完成。
(3)網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)
網(wǎng)絡(luò)控制器(NCU)是一種模塊式.智能化的控制盤,為METASYS網(wǎng)絡(luò)的心臟。在單一網(wǎng)絡(luò)控制器中即可將辦公大樓管理情況的每一個側(cè)面進行全面綜合的管理。通過相互共享整個網(wǎng)絡(luò)中的所有信息,每個NCU能用高級控制算法提供全建筑物范圍的最優(yōu)控制。網(wǎng)絡(luò)控制器可配置手提終端檢測器,該檢測器完全可以代替操作站的功能,存取整個系統(tǒng)中所有信息和發(fā)出控制指令。
(4) 直接數(shù)字控制器(DX-9100)
METASYS 數(shù)字式控制器對于冷凍機組、空調(diào)系統(tǒng)HVAC處理過程、工作分布照明及有關(guān)電氣設(shè)備的控制來說,都是一種理想的控制器。DX-9100控制器可以在擴展總線上連接I/O擴展模塊,來增加它的輸入點、輸出點的容量。DX可通過內(nèi)置的LED來監(jiān)控這些點。當這條網(wǎng)連入完整的METASYS網(wǎng)絡(luò)時,DX控制器可將所有監(jiān)控點情況和各種控制信息準確地提供給整個METASYS網(wǎng)絡(luò)或控制站。
控制器具有獨立運作的功能,當中央操作站及網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)生問題時,控制器不受影響,繼續(xù)進行運作,完成原有的全部監(jiān)控功能。
(5) 樓宇自控系統(tǒng)DDC配置
如何合理的配置DDC就成為方案設(shè)計中最重要的問題。JOHNSON CONTROLS根據(jù)實際特點,結(jié)合多年的工程經(jīng)驗,設(shè)計中不僅保證系統(tǒng)功能全面實現(xiàn),又減少施工中的不必要浪費,并且DDC的配置為以后的擴展留有足夠的余量?？紤]到辦公大樓機電設(shè)備的分布每一層都布置了相應(yīng)的直接數(shù)字控制器,一般情況下,空調(diào)主機設(shè)備增加的可能性不大,因此對于其他設(shè)備監(jiān)控點數(shù)的增加只需采用增加擴展模塊的方式即可解決。
2 、系統(tǒng)集成的應(yīng)用
(1)視頻應(yīng)用,采用SYV-75-5同軸電纜,支持衛(wèi)星電視、有線電視、天線、閉路電視和電纜調(diào)解器。
(2)通訊應(yīng)用,采用五類水平電纜至每一個需要話音或數(shù)據(jù)服務(wù)的用戶插座。通過ISDN、VDSL或ADSL連上互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)電視。在無邊的信息海洋中漫游。
(3)利用安保系統(tǒng)確保室內(nèi)防火、防盜的要求。在緊急情況時自動向管理處發(fā)送報警信號。通過連接到局域網(wǎng)的閉路電視系統(tǒng)觀察室外環(huán)境,及時了解住宅附近的情況。甚至還可以連接傳真的辦公設(shè)備,配合正在逐漸興起的家庭辦公的需求。
3 、多總線樓宇自動化系統(tǒng)集成
在當今樓宇自動化系統(tǒng)建設(shè)中,由于資金和建設(shè)周期等諸多因素,不同廠商開發(fā)的各種控制系統(tǒng)、子系統(tǒng)往往不可避免地混雜在整個大樓的系統(tǒng)中,而這些子系統(tǒng)和設(shè)備又有著不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),遵循著不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在實現(xiàn)智能建筑的集成時,如何實現(xiàn)各種協(xié)議或總線技術(shù)的子系統(tǒng)的集成已經(jīng)成為無法回避的問題。OPC/DA規(guī)范實現(xiàn)了應(yīng)用程序?qū)Σ煌F(xiàn)場總線協(xié)議設(shè)備之間的數(shù)據(jù)訪問,為不同總線協(xié)議之間的互連和互操作提供了一個重要的手段。基于OPC技術(shù)的多總線系統(tǒng)集成是通過軟件實現(xiàn)的,這種方法靈活通用,同時還提供了與管理層軟件通信的接口。
二、集散控制系統(tǒng)
集散型計算機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個分布式系統(tǒng)。從整體邏輯結(jié)構(gòu)上講，是一個分支樹結(jié)構(gòu)，這與工業(yè)生產(chǎn)過程的行政管理結(jié)構(gòu)相一致。按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行垂直分解，它分為過程控制級、控制管理級和生產(chǎn)管理級。各級既相互獨立又相互聯(lián)系，每一級有可按水平分解成若干子集。從功能分散看，縱向分散意味著不同級的設(shè)備有不同的功能，如實時控制、實時監(jiān)視、生產(chǎn)過程管理等。橫向分散則意味在相同級上的設(shè)備有類似功能。按照這種思想設(shè)計集散控制系統(tǒng)的硬件和軟件，就是要貫徹既集中又分散的原則。
1、集散控制系統(tǒng)的組成部分
（1）分散過程控制裝置
分散過程控制裝置是集散控制系統(tǒng)與生產(chǎn)過程間的界面，生產(chǎn)過程中的各種過程變量通過分散過程控制裝置轉(zhuǎn)化為操作監(jiān)視的數(shù)據(jù)，而操作的各種信息也通過分散過程控制裝置傳送到執(zhí)行機構(gòu)。在分散過程控制裝置內(nèi)，進行模擬量和數(shù)字量的相互轉(zhuǎn)換，完成控制算法的各種運算，對輸入與輸出量進行有關(guān)的軟件濾波及其他運算。
（2）操作管理裝置
操作管理裝置是操作人員與集散控制系統(tǒng)間的界面，操作人員通過操作管理裝置了解生產(chǎn)過程的運行狀況，并通過它發(fā)出操作指令給生產(chǎn)過程。
（3）通信系統(tǒng)
分散過程控制裝置與操作管理裝置之間需要一個橋梁來完成數(shù)據(jù)之間的傳遞和交換，這就是通信系統(tǒng)。
2、集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征
中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0197-01
智能建筑是將高科技與建筑美學(xué)融合的產(chǎn)物，樓宇自動化控制系統(tǒng)作為智能建筑的重要組成部分之一，在智能建筑日常的運行中發(fā)揮了重要的作用。樓宇自動化控制系統(tǒng)不但可以控制設(shè)備的啟動與關(guān)閉還能定期提供設(shè)備的運行報告，保證了設(shè)備的運行。為保證樓宇自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，建筑學(xué)專家還需要結(jié)合目前科技進行研究。
一、樓宇自動化系統(tǒng)的基本功能及應(yīng)用
（一）空調(diào)系統(tǒng)
中央空調(diào)系統(tǒng)在智能建筑物中主要作用就是保持環(huán)境的舒適度，但是它的耗能巨大，所以在樓宇自動化系統(tǒng)中必須減少中央空調(diào)系統(tǒng)的耗能。
為保證建筑物內(nèi)的各個區(qū)域都能夠享受提高空氣的處理的服務(wù)，這就要求空氣中的溫度與濕度都要保持在令人舒服的指標內(nèi)。通過與外部空氣中的溫度與濕度進行分析，使用計算機對中央空調(diào)系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。同時好要注重空調(diào)設(shè)備的定期維護和保養(yǎng)。
（二）消防系統(tǒng)
在樓宇自動化系統(tǒng)中，消防系統(tǒng)在其中占有重要的位置，對智能建筑的安全有著武科替代的重要作用。消防系統(tǒng)必須一天24小時運行以防意外的發(fā)生，消防系統(tǒng)要與就近的消防站形成聯(lián)動的機制，保證在火災(zāi)發(fā)生的第一時間消防站就可以得知，并安排舊貨。
在火災(zāi)發(fā)生時，樓宇自動化系統(tǒng)必須要及時的關(guān)閉電梯設(shè)施，將消防通道的大門打開。為建筑內(nèi)的業(yè)主提供方便，并自動打開智能樓內(nèi)的花曬，防止火勢迅速蔓延，危機生命。
（三）變配電系統(tǒng)
變配電系統(tǒng)是樓宇自動化系統(tǒng)的核心，它是為整棟智能大廈供電并保證用電安全的系統(tǒng)。變配電系統(tǒng)可以通過歲建筑物中電力設(shè)備的監(jiān)測，來保證配電柜的和運行狀態(tài)，保證建筑物內(nèi)部電力的持物供應(yīng)。
電力系統(tǒng)本身就有一定的特殊性，在計算機一定要歲電力系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控。對任何參數(shù)的變化都要進行記錄，為今后電力系統(tǒng)的維修提供依據(jù)。
（四）給排水系統(tǒng)
給排水系統(tǒng)的主要功能是將建筑物中的水泵與排水泵、污水泵等設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測與管理，使水箱的水保持在一定的安全范圍內(nèi)，根據(jù)水位與水壓的變化及時的將水泵的關(guān)閉或開啟。以此來保證智能建筑物內(nèi)部水的供應(yīng)。
（五）照明系統(tǒng)
照明系統(tǒng)最能體現(xiàn)樓宇自動化系統(tǒng)有效的節(jié)能減排的系統(tǒng)之一，在智能建筑中，電能是不可缺少的能源，照明系統(tǒng)是除很大的電能消耗系統(tǒng)，照明系統(tǒng)的節(jié)能，主要體現(xiàn)在停車場、走廊與對門廳等不必要照明開啟與關(guān)閉的控制，這對樓宇自動化系統(tǒng)的敏感度提出了要求。
（六）電梯系統(tǒng)
電梯系統(tǒng)的自動化管理是樓宇自動化系統(tǒng)的重要組成部分之一，是智能建筑中的公交車。電梯本身就擁有具有全套的自動控制裝置，建筑物的管理者必須對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析，利用樓宇自動化系統(tǒng)對電梯的使用情況和故障次數(shù)進行記錄。來保證電梯的順利運行。
（七）安保監(jiān)控系統(tǒng)
在樓宇自動化系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)被分為三類包括閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)以及防盜報警系統(tǒng)。這三者互相作用保護智能建筑物內(nèi)業(yè)主的安全。設(shè)備安裝人員將攝像機安裝在建筑物中的各個角落，利用電纜將圖像傳達給建筑物控制中心，對大樓的內(nèi)部進行實時的監(jiān)控。同時，利用電子鎖或磁卡開關(guān)這些設(shè)備對建筑物的人群進行嚴格的控制，報警系統(tǒng)可以做相應(yīng)的反應(yīng)，通過建筑物管理人員對異常情況進行及時的處理。
在建筑投入使用時，安保是一個經(jīng)常被忽視的話題。樓宇自動化系統(tǒng)必須能夠防止攻擊，并保護自己。如果攻擊者獲得非授權(quán)訪問，樓宇自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠保證系統(tǒng)的完整性，保護生命和財產(chǎn)免遭損失。
二、我國樓宇自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
我國樓宇自動化系統(tǒng)目前還處于發(fā)展階段，與國外相比，我國的樓宇自動化系統(tǒng)的技術(shù)還比較差，只是使建筑物內(nèi)的設(shè)備管理系統(tǒng)正常的運行，滿足了人們在建筑物很舒適的需求，在系統(tǒng)的維護上還需要依靠國外的技術(shù)。
目前我國樓宇自動化系統(tǒng)的控制性能并不過關(guān)，閥門容易反復(fù)正當，會形成液體的阻力。增加的耗能，與樓宇自動化系統(tǒng)最初投入使用的目的背道而馳。同時也增加了閥門的壓力導(dǎo)致閥門極易破損，增加設(shè)備維修的成本。傳感器是樓宇自動化系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，傳感器必須具有準確性、穩(wěn)定性以及靈敏度。但我國目前的技術(shù)達不到智能建筑的要求，傳感器不但不靈敏，并且安裝位置有很大的偏差。
每一個樓宇自動化系統(tǒng)都帶有節(jié)能的措施，但是在實際運行的過程當中，操作者往往會將節(jié)能裝置忽略，這樣就導(dǎo)致，大量的能源被浪費，沒有突顯出樓宇自動化系統(tǒng)的巨大作用。在研究樓宇自動化系統(tǒng)時，要加大科研的投入，這不單單是建筑學(xué)科的研究發(fā)現(xiàn)，還要結(jié)合電力、風(fēng)能等多方面的知識，形使得系統(tǒng)原設(shè)計的功能得到充分的發(fā)揮，達到降低能耗和設(shè)備運行成本的目的。進而，研發(fā)出我們國家自己的系統(tǒng)產(chǎn)品，達到占領(lǐng)國內(nèi)市場的目的。
三、樓宇自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展前景
目前，我國的很多建筑都是高耗能的建筑，每年要消耗大量的能源。近些年來政府宣傳節(jié)能環(huán)保、低碳生活，每一個人都要響應(yīng)國家號召。高耗能建筑并不符合現(xiàn)在的可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展趨勢，所以我國高耗能建筑必須要進行改造。隨著21世紀科學(xué)的不斷進步，我國計算機與應(yīng)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用雖然為在我國發(fā)展智能大樓提供了基礎(chǔ)條件。但是目前國內(nèi)的職能大廈還是以國外的智能建筑技術(shù)為主。眼下我們所要面臨的困難就是，開發(fā)帶有中國特色的樓宇自動化系統(tǒng)。
結(jié)束語
綜上所訴，未來我國建筑的發(fā)展趨勢必然向著智能化和綠色節(jié)能化，這不僅是科技推進的結(jié)果也是可持續(xù)發(fā)展的要求。但目前我國在樓宇自動化發(fā)展還不是很完全，我們向其他國家進行學(xué)習(xí)，研發(fā)并優(yōu)化我國的樓宇自動化系統(tǒng)，為公眾的生活提供生活便利。
參考文獻：
伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會的進步，我國也加強了對建筑業(yè)的支持力度。智能建筑的核心是樓宇自動化。隨著樓宇自動化的快速發(fā)展使得樓宇自動化的市場需求也不斷擴大。樓宇自動化將計算機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于自動化的控制系統(tǒng)中，節(jié)省了更多的管理成本和人力成本。本文將進一步對樓宇自動化的定義原理，應(yīng)用和發(fā)展進行闡述。
1自動化控制系統(tǒng)的定義和原理，組成和功能
1.1樓宇自動化控制系統(tǒng)的定義和組成
樓宇自動化是智能建筑的核心部分，隨著近年來智能建筑的蓬勃發(fā)展，樓宇自動化的市場需求也在不斷擴大。樓宇自動化控制系統(tǒng)是將計算機技術(shù)，通信技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行整合的一種控制系統(tǒng)。為了能夠為人類節(jié)約更多的人力和管理成本，節(jié)約能源，給人們提供一個安全可靠，舒適安靜并且高效的生活環(huán)境和工作環(huán)境靜，樓宇自動化控制系統(tǒng)通過對控制手段進行綜合的分析，對各種處理機電設(shè)備的信息進行了優(yōu)化。樓宇自動化控制系統(tǒng)由安全系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，配電系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成的。樓宇自動化控制系統(tǒng)通過對控制手段以及處理各種機電設(shè)備的優(yōu)化處理，從而實現(xiàn)了對各個控制系統(tǒng)中的設(shè)備的集中管理和控制的目的。
1.2樓宇自動化控制系統(tǒng)的原理和功能
樓宇自動化控制系統(tǒng)又稱為分布式控制系統(tǒng)，簡稱為DCS。樓宇控制系統(tǒng)采用的是集散型的計算機控制系統(tǒng)。集散型計算機控制系統(tǒng)是以現(xiàn)代控制理論為理論基礎(chǔ)的。樓宇自動化控制系統(tǒng)通過利用微型計算機的能夠?qū)ΡO(jiān)控設(shè)備進行實時有效的控制的功能，有效的避免了集中的計算機控制中所出現(xiàn)的問題。除此之外，自動化控制系統(tǒng)系統(tǒng)的管理有關(guān)的設(shè)備，充分發(fā)揮了設(shè)備的整體優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?，并且也延長了設(shè)備電池的使用壽命，降低能源的消耗，節(jié)約了人力成本和管理成本。樓宇自動化控制系統(tǒng)主要是通過實現(xiàn)對智能建筑系統(tǒng)的綜合分析與利用，來實現(xiàn)自身控制系統(tǒng)的最優(yōu)化。
2樓宇自動化控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)
2.1照明系統(tǒng)
在智能建筑系統(tǒng)中，電能是最重要的部分，并且照明系統(tǒng)是非常消耗電能的系統(tǒng)。由此可見，照明系統(tǒng)在智能建筑系統(tǒng)中的節(jié)能系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。照明系統(tǒng)的良好的協(xié)調(diào)能力和運行進度是智能建筑的優(yōu)勢的集中體現(xiàn)。
2.2消防系統(tǒng)
消防系統(tǒng)是保證建筑中的人的生命財產(chǎn)安全的系統(tǒng)，它在智能建筑系統(tǒng)中占有重要地位，并且對樓宇自動化控制系統(tǒng)的管理起著非常重要的作用。消防系統(tǒng)有它自己固定的運行模式。它無論是在事前還是事中，都對災(zāi)害做出了有效及時的應(yīng)對方案。
2.3配電系統(tǒng)
在樓宇自動化控制系統(tǒng)中電能是一切系統(tǒng)正常運行和工作的保證和基礎(chǔ)，如果電能運行過程中電能出現(xiàn)了問題，那么其它系統(tǒng)是無法完成工作的。樓宇自動化控制系統(tǒng)中的配電系統(tǒng)充分利用了計算機技術(shù)，對供電設(shè)備進行監(jiān)控，停電后會自動開啟應(yīng)急電源，保證所有用電設(shè)備在停電時也能夠正常運行。
3樓宇自動化控制系統(tǒng)的集成化發(fā)展
3.1信息系統(tǒng)的集成化
隨著近年來我國對智能建筑的重視程度的不斷提高，我國的有關(guān)專家也與各個國家的相關(guān)專家進行了學(xué)術(shù)上的研究和探討，我國也吸收了很多國外的先進技術(shù)和理念，然而樓宇自動化向集成化方向發(fā)展是國際上樓宇自動化發(fā)展的總體趨勢。樓宇自動化的出現(xiàn)，它的目的是能夠為人們提供一個安全，舒適，高效的生活與工作環(huán)境。樓宇自動化控制系統(tǒng)的管理者對信息進行綜合的整合和利用，通過信息網(wǎng)絡(luò)的集成將相關(guān)的設(shè)備都連接起來，以實現(xiàn)最終的目標。
3.2數(shù)據(jù)與管理資料的集成化
在樓宇自動化控制系統(tǒng)中，實時準確的數(shù)據(jù)，完整的資料，是確保系統(tǒng)進行集成的重要依據(jù)。智能建筑包括實時控制和管理。并且它包括很多子系統(tǒng)，如果不能獲得實時的數(shù)據(jù)，就沒有辦法對各個子系統(tǒng)進行有效的聯(lián)結(jié)，因此就沒有辦法形成一個完整的大系統(tǒng)。
3.3監(jiān)控軟件的數(shù)字集成化
當今世界是數(shù)字化的世界，數(shù)字化能夠體現(xiàn)控制系統(tǒng)的精準程度和靈活程度。在樓宇自動化控制系統(tǒng)中，監(jiān)控軟件的數(shù)字化，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)集成化程度進行數(shù)字化的評估。監(jiān)控軟件的數(shù)字化，有效的實現(xiàn)了設(shè)備系統(tǒng)的整合。不僅如此，軟件數(shù)字化采用分布式管理，各管理端口可以根據(jù)自己的模式來設(shè)定和控制各個子系統(tǒng)，從而實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的有效連接，進而促進整個大系統(tǒng)的運行。
4樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展情況與未來前景
近年來隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，智能建筑的重要作用也日益突出，智能建筑中的樓宇自動化的市場需求也在不斷擴大。然而到目前為止，我國現(xiàn)階段的樓宇自動化水平還有待提高，與國際上的應(yīng)用程度相比，我國的應(yīng)用水平還是相對落后的。雖然我國已經(jīng)開始了樓宇自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，但在應(yīng)用的過程中，還是存在著很多阻礙，并且有很多問題有待解決。首先，我國的建筑行業(yè)雖然開發(fā)了自己的智能建筑的產(chǎn)品，但是產(chǎn)品的水平并沒有真正的適應(yīng)人們的需要，并沒有在真正意義上認識到樓宇自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用的層次。并且由于我國的智能建筑的發(fā)展水平相對落后，造成我國國內(nèi)建筑市場的產(chǎn)品大多是外國品牌，國內(nèi)市場被國外產(chǎn)品所占領(lǐng)，這足以充分說明我國對自動化控制系統(tǒng)的控制和研究還不夠深入，缺乏水平和質(zhì)量上的保證，沒有贏得人們的信賴。其次，在我國能源缺乏是一個重要的問題。然而在這種能源短缺的社會環(huán)境下，資源的浪費，環(huán)境的污染仍然是一項重要的課題。雖然樓宇自動化控制系統(tǒng)中明確規(guī)定了節(jié)約能源，有效管理的理念，但在實際運行過程中，節(jié)約能源并沒有真正的得到落實。在節(jié)約能源方面，我們還是存在缺少管理部門的監(jiān)管，管理人員的管理力度不夠的問題。此外，國內(nèi)的樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制性能并沒有達到最優(yōu)?，F(xiàn)階段，國內(nèi)的樓宇自動化控制系統(tǒng)的控制性能無論是從控制水平還是從控制程度上來看都與國際水平有很大差距?？刂扑讲粔?，不僅會增加能源消耗，也會提高管理成本。隨著近年來我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，對建筑業(yè)的發(fā)展水平也有了新的要求。當今社會，節(jié)能減排將會是一個永恒的主題，然而建筑業(yè)也是能源消耗很高的行業(yè)。雖然智能建筑在發(fā)展過程中遇到了很多問題和阻礙，但現(xiàn)如今經(jīng)濟的高速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)的不斷不發(fā)達，科學(xué)技術(shù)的進步，這都為樓宇自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力的支持和保障。我相信，樓宇自動化控制系統(tǒng)將會有非常開闊的前景。
5總結(jié)
智能建筑的核心就是樓宇自動化控制系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們的需求也在不斷改變。樓宇自動化控制系統(tǒng)在一定程度上為人們提供了一個安全高效，安靜舒適的生活與工作環(huán)境。然而在樓宇自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，由于地區(qū)的發(fā)展水平不同等各種原因出現(xiàn)了很多問題，我們還有很多需要改進的地方，在今后的工作中我國要加大支持力度，鼓勵科研的發(fā)展，促進我國建筑業(yè)的進一步發(fā)展。
參考文獻：
【分類號】：TG333.7
1、引言
樓宇自動化系統(tǒng)（簡稱 BAS）安裝施工是隨著智能化建筑的發(fā)展而產(chǎn)生的一個安裝施工專業(yè)。其涉及消防、給排水、空調(diào)系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)的聯(lián)動控制與集成，作業(yè)空間范圍大，周期長，使用的設(shè)備品種多，系統(tǒng)復(fù)雜，科技含量高，與其他專業(yè)聯(lián)系密切。因此應(yīng)合理安排工程施工，保證質(zhì)量并全面完成施工任務(wù)。
2、樓宇線纜布線施工
BAS 的線路包括電源線、網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線。 BAS線路均采用金屬管或金屬線槽保護，網(wǎng)絡(luò)通信線和信號線不得與電源線共管敷設(shè)，當其必須作無屏蔽平行敷設(shè)時，間距0.3m，如敷于同一金屬線槽，需設(shè)金屬分隔。
2.1施工準備
一般來說，實現(xiàn) BAS管、槽、布線的工程量較大，與裝修空調(diào)等專業(yè)配合點較多，施工存在一定難度。具體施工應(yīng)注意以下幾點：
⑴由于電梯間及走廊內(nèi)風(fēng)管、水管和強電管線多，各專業(yè)難免交叉沖突，本著“小管讓大管，弱電讓強電”的原則，在施工之前與各專業(yè)溝通，科學(xué)布置天花板截面圖，嚴格按照圖紙施工。
⑵垂直主線槽按照不同系統(tǒng)在豎井內(nèi)進行施工，電源槽和弱電槽分開施工。從施工的角度出發(fā)，統(tǒng)一安排各弱電系統(tǒng)在豎井內(nèi)的管、槽分布。
⑶水平線槽按照不同系統(tǒng)分線槽施工，電源槽和弱電槽分開施工，線管在墻面和地面工程進行時預(yù)埋，并行接地保護。
⑷在金屬結(jié)構(gòu)上和混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件上，采用焊接固定；在混凝土上安裝時采用膨脹螺栓固定。
⑸支架安裝牢固橫平豎直整齊美觀，在同一直線段上的支架間距要均勻。
2.2管槽線的安裝
2.2.1鋼管暗敷設(shè)
具體敷設(shè)時應(yīng)注意以下幾點：
⑴線管不應(yīng)有變形及裂縫，保證其內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準確。
⑵彎線管時，彎成的角度大于90度，明敷設(shè)時彎曲半徑應(yīng)不小于管外徑的6倍，埋于地下與混凝土內(nèi)時不小于管外徑的10倍，彎處不應(yīng)有裂縫和明顯的彎扁。
⑶管、槽安裝位置及施工符合圖紙、工藝要求；在以下情況下，線管直線長度30m處、線管在20m內(nèi)有1個彎、線管在15m內(nèi)有 2 個彎、線管在8m內(nèi)有3個彎時，應(yīng)加裝1個接線盒；明敷管之間連接時，管端螺紋長度不小于管接頭的1/2。
⑷埋設(shè)管道選最短的途徑，離地面不小于15mm；管排列整齊、固定牢固、管卡間距均勻；埋設(shè)管引出地面時管口高度高出地面 200mm，當進入落地柜時，高出柜內(nèi)地面50mm。
2.2.2金屬線槽的安裝
具體施工時應(yīng)注意以下幾點：
⑴金屬線槽施工要求平整，內(nèi)部光潔、無毛刺，加工尺寸準確、牢固，不應(yīng)有明顯的變形。
⑵線槽安裝橫平豎直，排列整齊，其彎曲度應(yīng)一致，用半圓螺栓連接，螺母在線槽的外側(cè)緊固。
⑶直接從線槽內(nèi)引出電纜時，使用開孔器開孔，線槽的直線長度 >50m 時，經(jīng)過建筑伸縮縫，采用熱膨脹補償措施。
⑷充分利用弱電豎井空間，通過合理的布置和巧妙的處理，把要維護和操作的箱體布置在對門的位置，把門外的空間作為維護和操作空間。先布置主干線槽，后布置支線槽，最后布置支管。
2.2.3布線施工
具體施工時應(yīng)注意以下幾點：
⑴電纜（線）敷設(shè)前，應(yīng)做外觀及導(dǎo)通檢查，并用500V 兆歐表測量絕緣電阻。
⑵穿放線時，把管槽內(nèi)的積水和雜物清理干凈，導(dǎo)線的型號、數(shù)量和質(zhì)量符合設(shè)計要求，線纜布在線槽或線管內(nèi)保持平直，不出現(xiàn)扭絞、打圈等現(xiàn)象，不在槽內(nèi)和管內(nèi)接頭，線纜的保護措施良好，避免受到外力的擠壓和損傷。
⑶線纜布放前，金屬線槽安裝兩端貼標簽，標明起始和終端位置，標簽書寫清晰、端正和正確，并粘貼牢固，在拉線過程中避免損傷。
⑷線纜布放時，保持一定冗余，在交接間、設(shè)備間預(yù)留 36m，工作區(qū)預(yù)留 0.3～0.6m，以利于弱電設(shè)備的端接。
⑸布放線纜的牽引力 < 線纜允許張力的 80%，避免線纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞，影響其傳輸性能。
⑹布放于水平線槽內(nèi)的線纜，每隔 3～5m 進行綁扎固定，布放于垂直線槽內(nèi)的線纜每隔 2m 進行綁扎固定，以降低線纜自身的擠壓及自身重量的影響。
⑺放線完成后，按圖紙要求及時進行線路編號，并用 500V 兆歐表測量線纜的絕緣電阻。按規(guī)定用 500V 兆歐表測量時，線纜的絕緣電阻不應(yīng)小于 5M歐。
3、控制室設(shè)備安裝施工
BAS 的控制室設(shè)備通常由設(shè)備、UPS、打印機、主控臺、顯示器、工作站與 DDC 的通信控制器設(shè)備組成。所有現(xiàn)場設(shè)備通過 DDC 箱與控制計算機相連。
3.1控制室設(shè)備的安裝
具體施工應(yīng)注意以下幾點：
⑴控制室應(yīng)盡量靠近控制負荷中心，距離變電所電梯機房、水泵房等會產(chǎn)生強電磁干擾的場所 15m 以上，同時，控制室應(yīng)選擇上方及毗鄰無用水和無潮濕的機房和房間。
⑵室內(nèi)控制臺前應(yīng)有 1.5m 的操作距離，控制臺離墻布置時，臺后應(yīng)有大小 1m 的檢修距離，并注意避免陽光直射。
⑶當控制臺橫向排列總長度 >7m 時，應(yīng)在兩端各留不于 1m 的通道。
⑷中央控制室宜采用抗靜電架空活動地板，高度20cm。
⑸保證線路電源的正確性、線路連接的正確性、極性的正確性、對應(yīng)關(guān)系的正確性；
⑹顯示器能顯示受控設(shè)備的控制、運行、報警狀態(tài)，以利于系統(tǒng)的運行管理。
⑺中央控制器及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的安裝應(yīng)垂直平正牢固，垂直度每米允許偏差為 1.5mm。水平方向的傾斜度每米允許偏差為 1mm，相鄰設(shè)備頂部高度每米允許偏差為2mm，平面度每米允許偏差為1mm，接縫的間隙≤2mm。
3.2現(xiàn)場控制器的安裝
具體施工應(yīng)注意以下幾點：
⑴現(xiàn)場控制器的設(shè)置應(yīng)主要考慮系統(tǒng)管理方式、安裝調(diào)試維護方便和經(jīng)濟性。一般按機電系統(tǒng)平面布置進行劃分。
⑵現(xiàn)場控制器要遠離輸水管道，以免管道、閥門跑水，殃及控制盤。在潮濕有蒸汽場所，應(yīng)采取防潮防結(jié)露等措施。
⑶現(xiàn)場控制器要距離電機、大電流母線、電纜 1.5m以上，以避免電磁干擾。在無法滿足此要求時，應(yīng)采取可靠屏蔽和接地措施。
⑷現(xiàn)場控制器設(shè)備在安裝前檢查其外形是否完整，內(nèi)外表面漆層是否完好，設(shè)備外形尺寸、設(shè)備內(nèi)主板及接線端口的型號、規(guī)格是否符合設(shè)計規(guī)定。
⑸現(xiàn)場控制器箱安裝在弱電豎井（房）或主要設(shè)備房（如冷凍站、熱交換站、水泵房、空調(diào)機房等）中，在墻上用膨脹螺栓安裝，安裝高度參照配電箱高度，進出線采用金屬線槽敷設(shè)，確保線路敷設(shè)。
⑹現(xiàn)場控制器位置選擇宜相對集中，一般設(shè)在機房或弱電小間內(nèi)，以達到末端元件距離較短為原則（一般不超過 50m）。
⑺現(xiàn)場控制器一般可選用壁掛式結(jié)構(gòu)，在設(shè)備集中的機房控制模塊較多時，可選落地柜式結(jié)構(gòu)，柜前凈距≥1.5m
⑻每臺現(xiàn)場控制器輸入、輸出接口數(shù)量與種類應(yīng)與所控制的設(shè)備要求相適應(yīng)，并留有 10% ～20%的余量。
參考文獻
[abstract] this article is based on the current situation of the development of intelligent building, discusses its scientific structure and automation control system structure and function characteristics of advantage, and looks forward to intelligent building automation control system of the future development direction practice to improve building and construction quality, improve automation control system comprehensive service function is positive and effective stimulative effect.
[key words] intelligent building; Building; Automatic control system
中圖分類號： C931.9 文獻標識碼： A 文章編號：
1、智能建筑內(nèi)涵及其發(fā)展現(xiàn)狀
智能建筑主體通過對四項建筑基本要素，即系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、管理、服務(wù)與他們之間的內(nèi)在聯(lián)系展開優(yōu)化設(shè)計，進而為用戶提供投資合理、使用環(huán)境舒適、便利高效的智能化建筑空間。智能建筑系統(tǒng)主要指為實現(xiàn)建筑物智能化服務(wù)功能而設(shè)計安裝及運行的光機電設(shè)備服務(wù)系統(tǒng)，例如電梯、空調(diào)、給排水、照明、通信、物業(yè)管理、綜合布線、一卡通與辦公業(yè)務(wù)等智能化控制系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)主要指其環(huán)境結(jié)構(gòu)，囊括了建筑物裝飾、結(jié)構(gòu)、建材與空間的劃分；管理主要指對財、物、人、豐富信息與智能化系統(tǒng)的綜合管理，而服務(wù)則指為智能化建筑管理及使用者提供優(yōu)質(zhì)、高效的全方位人性化服務(wù)，為其創(chuàng)設(shè)舒適、安全、便利與高效的生活、工作與學(xué)習(xí)環(huán)境，合理降低智能建筑系統(tǒng)設(shè)備的服務(wù)運行維護成本費用等。智能建筑的理念在我國的產(chǎn)生及發(fā)展起步較晚，初期由單一專用功能系統(tǒng)開始，逐步發(fā)展成為集成系統(tǒng)模式，以樓宇的自動開控制管理系統(tǒng)為核心，實現(xiàn)了卓有成效的較快發(fā)展。然而與國際先進的發(fā)展水平相比，我國智能化建筑的還存在較大差距，基于我國建筑市場現(xiàn)行巨大的發(fā)展?jié)摿?，我們只有本著深入實踐、完善創(chuàng)新的原則才能為智能建筑的快速發(fā)展營造良好的環(huán)境。
2、智能建筑系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
智能化的建筑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)包含上層綜合建筑智能管理系統(tǒng)與二層智能化控制子系統(tǒng)。二層子系統(tǒng)又分為網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)與自動化辦公子系統(tǒng)。該類子系統(tǒng)主體通過綜合的布線體系連接而成一個智能化的完整系統(tǒng)，由上層智能建筑管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)管。智能建筑的核心是智能化控制系統(tǒng)，只有當其涵蓋的各類子系統(tǒng)統(tǒng)籌結(jié)合，共同作用，才能有效支撐構(gòu)建智能建筑。智能化控制系統(tǒng)為建筑賦予了快捷便利的服務(wù)功能，有效提升了民用住宅、商用寫字樓的綜合智能化水平，并滿足了社會公眾在新時期日益增長的對海量信息的綜合需求。
3、智能建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)
3、1建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)構(gòu)成及其優(yōu)勢功能
建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)涵蓋內(nèi)容豐富、設(shè)備眾多，是控制管理最為復(fù)雜、范疇最為廣泛的建筑智能自動化系統(tǒng)，其包含狹義建筑自動化設(shè)備系統(tǒng)、報警消防自動化系統(tǒng)與自動化安全防范系統(tǒng)三類子系統(tǒng)。智能建筑樓宇的自動化設(shè)備系統(tǒng)主體包括實時監(jiān)控系統(tǒng)、建筑樓宇保安系統(tǒng)、機電設(shè)備綜合監(jiān)控系統(tǒng)、音響廣播系統(tǒng)以及停車場系統(tǒng)。以上自動化子系統(tǒng)賦予了建筑樓宇顯著的優(yōu)勢功能，主體體現(xiàn)在實時監(jiān)控子系統(tǒng)為智能建筑樓宇提供了集中監(jiān)控方式，以豐富的文字、圖形、動畫方式呈現(xiàn)出來；依據(jù)各方需要自動化系統(tǒng)管理人員可直接進行命令下達，對任何一項系統(tǒng)設(shè)備進行運行控制；自動化控制體系可對各項設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)狀態(tài)信息進行綜合處理并提供必要的報告，對歷史數(shù)據(jù)進行完善記錄從而發(fā)揮對價值化信息的綜合管理功能。
3、2建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
一般層面來講建筑樓宇的自動化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主體采用現(xiàn)場總線形式，將系統(tǒng)分為三層，上層為信息域干線，依據(jù)相關(guān)國家標準利用拓撲總線結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)進行建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)干線的布置，進而合理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的集成共享及同中央站點間進行暢通高速的通信傳輸。系統(tǒng)二層為控制域干線，主體完成對各分站點的總線控制，通常應(yīng)用RS485網(wǎng)絡(luò)總線，以高效通信速度將各個分站點進行穩(wěn)固連接并實施對各類豐富信息的處理。再者位于分站點的總線還需配備與他類廠商進行設(shè)備連接的相關(guān)接口，以合理實現(xiàn)同其他設(shè)備的高效通信聯(lián)網(wǎng)。三層結(jié)構(gòu)為子站點總線，主體由分散控制器進行相互連接，各子站總線在連接器輔助下實現(xiàn)同分站總線的高效連接，完成由監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備到傳輸信息再到中央工作站的處理，并由上級網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息處理結(jié)果的準確獲取。
3、3建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
隨著建筑行業(yè)的科學(xué)發(fā)展，目前建筑樓宇自動化系統(tǒng)主要呈現(xiàn)集散結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)兩類。前者為目前較為廣泛使用的建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有管理集中、控制分散的顯著特征，一般包含兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與三級控制設(shè)備?，F(xiàn)場控制器主要執(zhí)行對設(shè)備信號的處理、采集、輸出與控制等。操作站則由工業(yè)化計算機系統(tǒng)與控制操作臺構(gòu)成。中央監(jiān)控站可實施對集散控制系統(tǒng)的離線配置、在線監(jiān)控、維護與組態(tài)工作等管理。一旦操作站或中央監(jiān)控站發(fā)生故障，其下層控制功能設(shè)備仍然可實施獨立的控制，確保系統(tǒng)的安全可靠性?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)控制主體由智能現(xiàn)場設(shè)備、監(jiān)控組態(tài)與現(xiàn)場總線三部分構(gòu)成，其核心在于現(xiàn)場總線控制技術(shù)。與DCS系統(tǒng)相比，現(xiàn)場總線控制技術(shù)的可靠、實時、成本低、便利使用等特征令其在現(xiàn)場層實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，并令DCS系統(tǒng)控制中遺留的各類問題得到了良好的解決，該系統(tǒng)技術(shù)由信號、通信到系統(tǒng)標準，從結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計方式、調(diào)試安裝再到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)均實現(xiàn)了革命性變革。其實際上屬于儀表工業(yè)技術(shù)、控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)三類完善結(jié)合的產(chǎn)物。也就是說在制造與過程控制由設(shè)備分立發(fā)展為設(shè)備共享、在工業(yè)儀表由簡單結(jié)構(gòu)發(fā)展為智能化儀表、計算機網(wǎng)絡(luò)拓展至傳感器與執(zhí)行器時，幾類分支技術(shù)則呈現(xiàn)必然的結(jié)合趨勢。因此以現(xiàn)場總線為中心的總線控制系統(tǒng)必然成為今后工業(yè)生產(chǎn)實踐的核心部分，令傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)被取代并發(fā)展成為第五代智能化過程控制結(jié)構(gòu)體系。當前該類現(xiàn)場總線控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式已逐步得到了人們的認可并實現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展，我們可在建筑樓宇自動化系統(tǒng)中科學(xué)采用該類結(jié)構(gòu)，令其成為未來建筑樓宇自動化系統(tǒng)高效應(yīng)用與全面發(fā)展的主流方向。
4、結(jié)語
信息時代，隨著人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提升，其對各類建筑樓宇的人性化使用功能需求越來越豐富，加之各類現(xiàn)代化信息技術(shù)的持續(xù)更新發(fā)展令由通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的建筑樓宇自動化控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用?；谶@一良好發(fā)展態(tài)勢我們只有深入了解智能建筑內(nèi)涵、科學(xué)層次結(jié)構(gòu)、自動化控制系統(tǒng)樓宇建筑的構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，才能發(fā)揮其自動化控制優(yōu)勢并真正創(chuàng)設(shè)出智能化、精品化、科技化的優(yōu)質(zhì)建筑樓宇，促進建筑行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
0 引言
隨著信息化經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，人們的工作生活與電子信息密切相關(guān)。計算機、網(wǎng)絡(luò)、電話信息相繼進入我們的日常生活，在住宅建筑室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中，以智能化、科技化、自動化的家庭應(yīng)用，為人們的日常生活提供有效舒適、安全事宜的生活空間，為現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息進行整合，提供多彩豐富的文化生活，實現(xiàn)兒童的家庭教育、成人教育等多層次的綜合教育，實現(xiàn)自動化家庭保健等服務(wù)項目。
1 樓宇的自動化系統(tǒng)控制簡介
自動化樓宇電子系統(tǒng)包括公眾電話網(wǎng)絡(luò)、公用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、計算機互聯(lián)網(wǎng)語音技術(shù)、數(shù)據(jù)圖像處理信息網(wǎng)絡(luò)。家庭綜合自動化網(wǎng)絡(luò)是對室內(nèi)社區(qū)、網(wǎng)絡(luò)接口、共享辦公系統(tǒng)進行的有效綜合系統(tǒng)接口管理。智能住宅不但具有安全、便利、舒適、節(jié)能、有效娛樂性等各種特點，可以通過自動化電子設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的有效集成，確保人們可以在日常環(huán)境下進行家庭網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口處理，實現(xiàn)樓宇家庭網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的家庭功能布線處理。樓宇的自動化系統(tǒng)處理是ANSI/T IA/E1A 570-A，家庭電訊的標準布線設(shè)置，通過規(guī)劃新建筑、新增有效設(shè)備、建立良好的單獨建筑通訊網(wǎng)絡(luò)，快速的提高整體系統(tǒng)的自動化協(xié)調(diào)，確保樓宇自動化系統(tǒng)的有效合理應(yīng)用。
2 樓宇自動化系統(tǒng)的組成
樓宇系統(tǒng)的裝置設(shè)備中，每一個家庭都需要安裝陪接線完成系統(tǒng)的自動化分布設(shè)置處理，其主要的接線端有電纜、跳線、插座和設(shè)備連接設(shè)置。線纜是樓宇家庭布線中的主要系統(tǒng)，主要的部分為水平電纜、75歐姆的同軸電纜、2芯的多模數(shù)字室內(nèi)電纜。模板視頻采用家居數(shù)字有線集成處理原則，提高有線電視、衛(wèi)星電視、內(nèi)置的整體合理性，確保最大限度的澄清視頻信號。選用跳線完成數(shù)據(jù)接口處理，為連接設(shè)備提供有效的性能保證，滿足高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的整體信號傳輸。安裝箱是室內(nèi)布線的核心部分，需要進行統(tǒng)一的分配管理，確保整個房間的傳輸介質(zhì)合理性，實現(xiàn)家居自動化、網(wǎng)絡(luò)訪問合理化、家庭辦公有序性等等。安裝箱應(yīng)當歸哪個在配線架面板上，設(shè)置居住信息插座，完成光纖模塊、視頻、同軸電纜模塊、音頻模塊、數(shù)據(jù)模塊等各項數(shù)據(jù)的組合整理，實現(xiàn)有效的綜合安裝設(shè)備配置。
3 自動化系統(tǒng)設(shè)備適宜的使用要求
通過中心設(shè)備對通訊種類、型號進行外線、內(nèi)線信號分配，在不同的房間提供不同的適配電線路，安裝通訊系統(tǒng)最佳的位置是地下室或車庫內(nèi)，可以確?？偱渲秒娤涞奈恢煤侠硇裕瑢崿F(xiàn)足夠的充分照明效果，有效地維護系統(tǒng)環(huán)境空間，控制電源插座的干凈整潔。對通訊中心系統(tǒng)進行模塊處理，完成配件、用戶插座的種類數(shù)量分析。對每一個用戶墻內(nèi)預(yù)埋的過線盒進行處理，采用RG6U75歐姆的同軸線纜，從有效電視或衛(wèi)星接收設(shè)備端實現(xiàn)視屏信號的有效接收，對設(shè)備中心的每一個用戶進行接收端處理，采用非屏蔽雙絞線處理原則實現(xiàn)郵電部門與外界用戶之間的數(shù)據(jù)信號通信，實現(xiàn)室內(nèi)分布的自動化系統(tǒng)同步，確保樓宇內(nèi)各個部分之間的通信協(xié)調(diào)效果。
4 自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢
4.1 室內(nèi)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用
采用視頻通話應(yīng)用系統(tǒng)，通過衛(wèi)星電視、有線數(shù)字電視、天線、閉合電路、電纜調(diào)試調(diào)解器對視頻信號進行同步調(diào)節(jié)，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數(shù)據(jù)用戶服務(wù)插座控制系統(tǒng)，通過ISDN、VDSL將其連接到互連網(wǎng)上，通過通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)漫游，提高無線通訊的實施信息船體。設(shè)置室內(nèi)安全防護系統(tǒng)，確保室內(nèi)防火、防盜的基本要求，在自動化管理控制系統(tǒng)中，一旦發(fā)生系統(tǒng)信號報警，連接局域網(wǎng)內(nèi)的電視系統(tǒng)就會對室外環(huán)境進行搜索觀察，分析住宅附近可能出現(xiàn)的異常，通過傳真系統(tǒng)和視屏系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇K端，配合實現(xiàn)基礎(chǔ)家庭辦公的有效應(yīng)用。
4.2 室內(nèi)自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢
智能化自動化局部配線系統(tǒng)，選用電子設(shè)備提供完善的家庭工作環(huán)境，實現(xiàn)用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)同步、傳真、寬帶ADSL、internet接入網(wǎng)等等。采用有效的多方位數(shù)據(jù)家庭娛樂技術(shù)，提高有線電視、視屏點播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)購物、遠程教學(xué)等等多種音頻視頻設(shè)備的使用效果，避免出現(xiàn)反復(fù)投資的問題，及時通過視頻系統(tǒng)完成對老幼的遠程監(jiān)護，同時監(jiān)控住宅內(nèi)外的情況，確保樓宇的安全。樓宇的自動控制系統(tǒng)可以用于遠程的自動化家電開啟設(shè)備，通過家居的智能布線系統(tǒng)實現(xiàn)高標準、科學(xué)便捷化的應(yīng)用，為室內(nèi)的環(huán)境帶來有益而方便的功能應(yīng)用，從而滿足人們?nèi)找鎻?fù)雜的日常生活需求。伴隨著室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中各個功能的逐步延伸，從而滿足人們生活中各類復(fù)雜問題。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的快速發(fā)展過程中，一個有效地合理布線系統(tǒng)，可以大大的降低投資，提高家居應(yīng)用使用效果，確保有效地住宅布局管理，實現(xiàn)合理的簡單處理。從資金成本上看，住宅布線系統(tǒng)占據(jù)整體工程的極小投資，但是卻分布在整個住宅建筑的各個方面，安裝智能化的布線系統(tǒng)，提高安裝空間的有效合理性，確保安裝智能化的有效性，實現(xiàn)合理的智能化家居樓宇建設(shè)。從本質(zhì)上改變住宅樓宇的生活性質(zhì)，實現(xiàn)綜合性智能樓宇建設(shè)，提高用戶的認可程度，確保房地產(chǎn)開發(fā)的合理有效性，完善綜合樓宇系統(tǒng)自動化的有效控制。
5 結(jié)語
綜上所述，現(xiàn)代自動化樓宇控制技術(shù)是經(jīng)濟快速發(fā)展下，應(yīng)需求要求實現(xiàn)的綜合自動化系統(tǒng)管理。在自動化系統(tǒng)實踐中，常常會因為布線錯誤或設(shè)置錯誤造成數(shù)據(jù)錯誤，影響自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用。裝飾電氣在實踐中逐步發(fā)展，不斷暴露各種問題，如何有效的解決這些問題，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的健全發(fā)展，快速的改善投資可能產(chǎn)生的費用，從而實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的正規(guī)化發(fā)展，建立良好的規(guī)范管理，提高綜合性樓宇技術(shù)應(yīng)用發(fā)展，確保樓宇自動化系統(tǒng)的有效應(yīng)用。
參考文獻：
1 智能樓宇的定義
智能樓宇（ Intelligent Building ），主要指的是將通訊自動化系統(tǒng)、辦公室自動化系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)和結(jié)構(gòu)化布線有效地結(jié)合起來，這樣便于日常進行統(tǒng)一集中地管理，以便能夠?qū)崿F(xiàn)安全、節(jié)能、舒適、高效等等特點的建筑物。
在一般建筑的基礎(chǔ)上，智能樓宇通過配置能夠?qū)崿F(xiàn)智能化功能的眾多設(shè)施，通過組建智能樓宇系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)樓宇的智能化服務(wù)，從而給住戶帶來節(jié)能、安全、搞笑、舒適等等。智能樓宇最重要的特征是在于其能夠?qū)崿F(xiàn)是能化。智能樓宇采用多元信息傳輸、管理、監(jiān)控和一體化集成等等多種高新技術(shù)，從而實現(xiàn)資源、任務(wù)、信息的共享，進而實現(xiàn)高效、經(jīng)濟的目的。
樓宇其自身的自動化監(jiān)控系統(tǒng)能夠很好地將智能樓宇集成的特點體現(xiàn)出來。在智能樓宇的內(nèi)部有大量的并且分散的照明、電力發(fā)電、空調(diào)、給排水、自動扶梯、電梯、防火、門禁安全、排煙等設(shè)備這些設(shè)備都需要通過各個子系統(tǒng)進行實時地監(jiān)視、測量以及自動控制。并且各個子系統(tǒng)在實現(xiàn)獨立工作的時候又能夠互通信息，通過中央控制機從而能夠最優(yōu)化地實施管理與控制，這樣便可以將整個樓宇系統(tǒng)運行的可靠性和安全性提高。
2 智能樓宇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
只能夠與系統(tǒng)大多是采用計算機集散式的控制系統(tǒng)，集中監(jiān)控管理和分散控制，這樣即使某一個節(jié)點出現(xiàn)問題和故障也不會對信號的傳輸和整個系統(tǒng)的正常運行造成影響，可以確保每個子系統(tǒng)都能夠相對地獨立控制，并且在終端服務(wù)機上面又可以集中地進行管理，同事各個子系統(tǒng)之間在管理上又可以聯(lián)動操作、互聯(lián)操作以及互通操作。
智能樓宇從結(jié)構(gòu)上面可以分三層網(wǎng)絡(luò)：樓層級網(wǎng)絡(luò)、自動層網(wǎng)絡(luò)、管理層網(wǎng)絡(luò)。這其中樓層級網(wǎng)絡(luò)是處于最底層的，主要是通過傳感器與各個分散的控制器相連，以總線連接，這樣可以將現(xiàn)場監(jiān)控所產(chǎn)生的信息傳輸?shù)缴弦粚?，在進行處理。自動層網(wǎng)絡(luò)處于中間層，與最底層相連，從而使得各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)貢獻，以便與各種信息進行處理。與此同時，總線還必須留有接口以便與其他廠商的設(shè)備連接，從而能夠與其他設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)通信。管理層網(wǎng)絡(luò)處于最高層，管理層主要是以軟件通信程序的組件來進行數(shù)據(jù)通訊，這是聯(lián)系服務(wù)器與客戶端的橋梁，同事也是集散式控制系統(tǒng)的最重要組成部分，其中 web 服務(wù)器能夠為用戶提供 web 服務(wù)程序，這樣用戶便可以通過瀏覽器遠程訪問系統(tǒng)，查看系統(tǒng)在運行時的數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r地、動態(tài)地掌握樓宇內(nèi)的信息，并且根據(jù)自身的喜好進行一些調(diào)整。
3 智能樓宇系統(tǒng)的組成以及相關(guān)功能
智能樓宇系統(tǒng)主要是有以下幾個方面組成：暖通空調(diào)控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)。
暖通空調(diào)系統(tǒng)主要包括以下幾個方面：空氣質(zhì)量傳感器、控制閥以及溫濕傳感器、控制器、風(fēng)閥驅(qū)動器、燃燒探測器。大多是采用從單點獨立控制到中央控制的方式來操作，來調(diào)節(jié)通風(fēng)、供冷和制冷，并且將壓力、濕度、溫度調(diào)節(jié)到讓人最舒服的狀態(tài)。
照明系統(tǒng)可以監(jiān)控和記錄不同區(qū)域、不同樓層房間內(nèi)部的光線以及光線強度。并且根據(jù)不同的時間段來分析樓宇的用電狀況，從而對相應(yīng)的供應(yīng)亮度進行設(shè)置。此外還可以根據(jù)所設(shè)定的時間來自動關(guān)閉/自動開啟不同的區(qū)域的燈光，這樣便可以達到節(jié)能的目標。
消防系統(tǒng)主要是由火災(zāi)報警設(shè)備、火災(zāi)探測設(shè)備、氣體滅火設(shè)備、自動排煙設(shè)備、消防水設(shè)備等組成。通過復(fù)合式智能型的信號總機的管理，可以與電梯控制系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)聯(lián)動，從而在發(fā)生火災(zāi)等危機情況時能夠幫助人群的疏散，從而減少因為災(zāi)情而導(dǎo)致的損失。
門禁系統(tǒng)主要包括入侵探測系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、訪客認證系統(tǒng)、IC卡系統(tǒng)等等。
4 監(jiān)控軟件極其主要的模塊
智能樓宇的主要監(jiān)控軟件具有下面的功能，遠程管理以及圖形化的實時監(jiān)控，主動報警、自動輪詢、管理、決策分析、數(shù)據(jù)的搜集等等。
4.1 管理用戶權(quán)限
在管理用戶帳號時提供具有不同權(quán)限的設(shè)定，根據(jù)應(yīng)用軟件以及使用的對象管理人員可以設(shè)定不同的使用權(quán)限，這樣每一個使用者便只能夠被允許操作特定的對象群。
4.2 系統(tǒng)的操作記錄追蹤
智能樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)能夠追蹤系統(tǒng)時間，追蹤監(jiān)控點所發(fā)出的異常報警，追蹤用戶的操作記錄。
4.3 構(gòu)建監(jiān)控點的資料
命名每一個監(jiān)控點以及監(jiān)控點的時間、日期等信息，輸入報警的說明以及初始化。
4.4 報警管理
每一個監(jiān)控點都可以定義相應(yīng)的不同等級的報警。當監(jiān)控點發(fā)生警報時，能夠?qū)⒂嘘P(guān)的信息自動傳遞到工作站。假若發(fā)現(xiàn)信息傳遞失敗，就會反復(fù)地進行傳送，直到信息傳遞成功。與此同時也可以設(shè)定在報警時發(fā)送相關(guān)的文字到字幕報警機，同樣的也可以通過短信的方式將有關(guān)的信息發(fā)送到相關(guān)用戶的手機上面，從而即時地發(fā)出警報。
4.5 彩色動態(tài)圖形管理
將現(xiàn)場機械設(shè)備的試題結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)監(jiān)控點規(guī)劃整合成具有彩色動態(tài)的圖形，這樣濕度、溫度、流量的變動狀況以及量化數(shù)值都能夠在動態(tài)圖上面即時地顯示，也能夠即時地更新數(shù)值的變化，這樣可以提升系統(tǒng)報警功能的管理效率以及效能。
4.6 曲線繪制和報表管理
智能樓宇監(jiān)控軟件能夠?qū)ΡO(jiān)控點的資料進行收集，給出多樣化的資料收集報表，同時繪出相應(yīng)的曲線，采用相關(guān)的預(yù)測模型，分析數(shù)據(jù)，從而提出有效的系統(tǒng)建議。
4.7 網(wǎng)頁化的管理
智能樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)支持網(wǎng)頁化的遠程登錄操作，使用者在使用密碼登錄的前提下，可以進行圖形監(jiān)控、報警查看、報表輸出、設(shè)備日志等操作。
5 結(jié)語
智能樓宇智能化系統(tǒng)涉及到計算機、價值工程、自動控制、系統(tǒng)工程、通信工程、管理工程、信息工程以及與特定應(yīng)用場合相關(guān)的眾多學(xué)科。只有協(xié)調(diào)這些學(xué)科之間的管理，對各自的知識體系有全面的認識才能夠有效地進行系統(tǒng)的集成。
參考文獻：
[1]吳棟，葛寶榮.關(guān)于智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010.
[2]李鋒博.基于WEB的智能建筑系統(tǒng)集成的設(shè)計與應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用.2009， 28（7）.
