楼宇自控(收集5篇)
时间：2024-09-15
时间：2024-09-15
智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，就楼宇自控系统（简称BA系统）是建筑智能的重中之重。
关键词：电气控制BA系统远程
楼宇自控系统（简称BA系统），是智能建筑最为复杂的一部分，随着科技和网络的发展，各种设备系统软件平台的开放，现代建筑的能化程度越来越高，通过BA系统智能网络，对建筑中的水、电、空调、设备等进行检测和控制，合理的系统配置使建筑最大程度高效和节能。但要真正做好BA系统比较难，因现代建筑各种的设备很多，各种设备的运行方式和电压等级各不同，要做好BA系统网络与设备的接口很重要，大量的设备的运行和检测要通过电气控制箱来实现，很多建筑设计院和施工单位对BA系统中DDC与电气控制箱等接口电气控制不重视，甚至理解不深。造成建筑楼宇自控系统的很多死角，不能做好BA系统的原因之一，造成很多缺陷。
一、BA系统的电气控制箱接口
很多建筑在设计阶段,建筑设计院在对BA系通设计一般总是概念性的设计，用户很多需求不能反映在设计图上，很多业主寄希望于系统集成商的二次深化设计，但这些系统集成商又不能完全理解建筑上设备控制的要求，特别电气配电箱控制系统不理解，如果建筑施工单位不重视或不理解BA系通对配电箱的控制系统，就有可能造成BA系通失败。各合作单位之间互相推托责任，造成投资失败和大量的施工浪费。
BAS系统与建筑设备之间的接口是BA系统设计时首先要注意的问题，它关系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑设备，直接影响系统能否顺利开通。系统设计工程师在设计之初就应向发展商或建筑设备电气控制箱的供应商提出接口要求，如电气控制箱应提供手／自动转换、开／关指令、开／关状态、故／障状态等接点及对这些接点的要求，在电气控制箱生产前要确定。特别是电压要求，一般的电压为直流24V或交流220V、380V，在工程中应根据具体情况综合考虑接口控制线路电压等级，从设备的安全及抗干扰要求首先考虑直流24V，不能长距离操控，由于电压较低，控制线路电流较大，如果DDC离设备接口点线路较长，电压降较大，会造成控制不能实现，。如果采用交流220V或380V控制线路，控制线路电流较小，但对系统干扰明显加大，特别是交流电压加在DDC的继电器上，对系统的安全造成不利。在BAS系统设计中合理布置DDC的数量和位置，显得很重要。
二、现场的传感器、执行器接口
传感器、执行器的信号类型与控制模块的信号类型一致，建筑上设备种类很多，标准也不统一，在系统集成在设计和施工时考虑统一，特别在设备订货时向生产厂提出要求，满足控制要求。
传感器、执行器的输入、输出信号类型与控制模块的输入、输出信号类型一致与否，直接关系到BA系统能否顺利开通，设计时应该予以重视。一般应注意两点：
(1)两者类型是否一致
随着传感器、执行器技术的发展，其输入、输出信号类型也在发生变化。如温度传感器的信号类型一般为模拟输入(AI)，而采用占空比技术的温度传感器的信号类型则为数字输入(DI)；电动调节阀的信号类型一般为模拟输出(AO)，而采用浮点控制技术的电动调节阀的信号类型则为数字输出(DO)，凭经验认为温度传感器为AI信号，电动调节阀为DO信号可能会失败的。
(2)两者类型一致时，还应注意是否匹配
两者类型一致时，也同样存在是否匹配的问题。如AI信号有2―10V和4―20mA的区别，DI信号则有频率大小区别。4―20mA的AI信号要经过处理才能接到2―10V的AI模块版上，而脉冲间隔为ms级的DI信号接到s级的DI模块版上后，可能就产生误报等问题。
三、设备的检测接口
建筑上有大量的设备独立成系统或大型设备，如消防系统和中央空调制冷主机或热泵主机等，对BA系统的DDC来讲，只能监控这类设备或部分控制，这类系统不光要考虑接口的配合，还要考虑BA系统和消防系统的接口统一和中央空调制冷主机或热泵主机的软件兼容及开放程度。
消防系统接口
对消防系统来讲自成报警联动系统，水、电、风各设备齐全且联动建筑各类设备，如当火灾来临时，消防系统会停止火灾部位的通风空调设备，切断于消防无关的电气系统，开启相关的消防灭火系统、防排烟系统和防火区域隔离设备，电梯迫降系统，很多的建筑内地下室防排烟和正常通风系统为同一系统，消防系统优先，空调风系统和消防联动，消防设备主设备受BA系统和消防系统双重监控和联动控制，很多建筑把消防主控机房和BA系统主机房设在一起。所以BA系统和消防系统相衔接面很广，兼容和接口统一很重要。
大型设备专业设备接口在建筑中常见的中央空调主机，如螺杆制冷主机、热泵机组等，这些设备本身智能化程度很高，有很完整的操控检测系统，而且可以通过主机来控制相关空调循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔风机等
组成空调冷、水系统自控系统，BA系统和这些设备控制方式就有很多选择，这些设备的软件和BA系统软件兼容程度决定了BA系统对这些设备控制方式。
我主持的温州建行大楼机电按装项目，在当时的温州地区来讲，系算是做得比较成功的，大楼建筑面积的59000平米，设XL500型DDC现场工作站13个，XL100型DDC现场工作站2个，受控电气控制箱257个，受控点达到3000多组。
由于该大楼设计智能化程度较高，BA系统较为完整，从系统集成商系统设计开始到工程完工，各相关单位均参与其中，业主、设计院、系统集成商、施工单位、设备供应商等，为了给BA系统提供完备有效控制接口，系统集成商和我们施工单位就受控设备接口点和控制方式，核对施工图设备信息核对将近一个月，电气控制箱生产商深化二次控制设计将近二个月，如此认真细仔的工作，使得受控设备无一遗漏。在BA系统施工图出图已很严密和完整。
确定了控制接口电压：所有受控电气控制箱控制点电压为交流220V、运行状态反馈为无源开关信号、故障报警为无源开关信号、手自动状态为无源开关信号，现场的传感器、执行器接口均为直流24V。
对所有消防系统设施进行设备监控，对三台100万大卡制冷机组实施起停控制并对机组运行状态监控。
在施工过程中，严格控制施工各环节，对所涉及的设备严格把关，严格管线敷设，严控线路长度和线径。
由于对控制接口的重视及严谨的设计和周密的施工，使得温州建行大楼BA系统调试达到设计要求，满足业主需求，从该大楼投入使用以来，一直运行良好，但部份设备，空调新风机组进风阀由于长期很少转动，风阀机构转动困难，部分执行机构损坏，这跟平时的维护和空调系统施工有关系。
【关键词】楼宇自控系统设计与实施分析研究
近年来，随着我国信息技术的发展，楼宇自控系统受到了我国建筑企业的广泛关注和高度重视，并且积极的将智能化的系统设计引入到楼宇的建筑中去，有效的提高了楼宇的运营效率。目前，楼宇智能化已经成为了我国建筑企业发展的大趋势，智能化楼宇也逐渐朝着高效化、智能化、标准化以及环保化的方向发展，极大的提高了建筑业的发展质量，对我国建筑企业的可持续健康发展有着重要的推动作用。
1楼宇自控系统的特点
1.1楼宇自控系统的涵盖内容广泛
楼宇自控系统主要指对相关建筑设备进行有效的管理和监控，并且将自动技术应用到了楼宇中所有的机电设备中去，全面实现了建筑物的智能化管理。楼宇中的机电设备主要包括暖气、水、电等三个部分，其中楼宇中的空调系统、给水系统、排水系统、供暖系统、电梯系统、排风系统、配电系统等各个方面都可运用自控系统技术，其涵盖的内容非常广泛。
1.2楼宇自控系统的关联技术相对较复杂
在建筑物建设的整个过程中，楼宇自控系统技术的运行效果是衡量楼宇智能化水平的重要标准，同时也是观察楼宇自控系统技术发展的重要途径。在楼宇自控系统设计与实施中，不仅要对楼宇相关机电设备进行检测和管理，同时还要充分满足对楼宇的高难度控制要求。楼宇自控系统技术与其他系统的技术相比，其各种逻辑联动、PIO调节以及互锁连锁等都相对比较复杂。
1.3楼宇自控系统的多专业交叉
楼宇自控系统设计和实施的相关工作人员，需要具备多种方面的专业知识，才能顺利完成楼宇等相关设备的安装工作。楼宇自控系统设计的相关机电设备较多，包括暖气、水、电等三大系统，并且它们还可以分为若干个子系统，所以要想高效完成楼宇自控系统设计和实施工作，就要保证相关工作人员全面的了解楼宇中所有的机电设备，同时还要具备多专业化的知识。
2楼宇自控系统实施的方法
2.1全面了解楼宇自控系统的设计理念
楼宇自控系统的设计和实施工作需要主办单位、施工单位、监管单位等多各单位共同完成，尤其是施工单位在施工过程中要全面了解楼宇自控系统的设计理念和思路，制定详细的施工工序和施工内容，保证楼宇自控系统的实施质量。此外，楼宇自控系统设计的内容主要包括设计说明、方案、平面图、系统原理等部分。所以施工人员要在全面理解这些设计内容的基础之上，对楼宇建筑的机电设备数量、范围、位置、功能等多方面进行分析，深入了解楼宇建筑自控系统的设计原理和功能。例如，以通暖设计为例，一层到三层的楼房区域的冷源是通过地下一楼冷冻机房中的250RT水冷螺杆式冷机组来提供，一般的冷冻水温在7～12℃之间；而热源则是设置在地下一楼的热水机房内，有一台热水机组来提供，一般热水温度在50～60℃之间；；第4层楼以上采用“新风机组和多联空调器”的综合模式。
2.2保证技术交底到位，提升楼宇自控系统技术的施工工艺
楼宇自控系统的设计人员和技术人员应该对施工人员进行技术交底，注意要从楼宇自控系统项目的各个方面进行整体的交底，将楼宇自控系统的具体情况向施工人员进行详细的介绍。让施工工人了解每个机电设备应该怎么做，并且充分了解每个机电设备所要实现的功能。例如，楼宇自控系统的主要技术性能和技术指标等，硬件配置PIV，内存512MB，硬盘250GB；DVDROM驱动器的缓存内存为256KB，可以扩充大4MB的大小；显存为64MB；显示器为43.2cm分辨率约为1280×1024等等技术指标一定要详细。另外，还要全面提升楼宇自控系统的施工队伍的专业水平和综合素养，为楼宇自控系统的实施质量提供有力的保障。施工人员不仅要熟练掌握相关机电设备的专业知识，同时还要掌握多种品牌的楼宇自控系统安装的技术要点，例如，江森楼宇自控系统中传感器和执行器的安装，首先，温度传感器和湿度传感器的安装应该远离门、窗、出风口等位置；其次，并排安装传感器时，传感器的高度应该保持一致，高度差在1mm左右，注意同一区域内的高度差距不能大于5mm；最后，温度传感器和湿度传感器应该安装在便于调试和维修的地方。
2.3做好楼宇自控系统的调试和完善工作
楼宇自控系统的调试主要分为单点调试和系统功能调试两个部分。首先，单点调试是对楼宇自控系统的各个施工位置进行单个具体的测试，检查每个控制的点位是否正确以及机电设备运行是否正常。这一阶段的调试工作是评价楼宇自控系统施工水平的重要标准，所以需要花费的时间和精力相对较大。其次，楼宇自控系统的整体功能调试需要在单点调试通过之后才能有效进行，并且需要对整个楼宇的机电设备、通信系统、联动系统等各个方面进行调试，观察楼宇自控系统的整体运行是否正常。例如，负荷计算公式，Q表示荷；K表示常数；M表示流量；T1表示回水总管温度；T2表示供水总管温度；计算公式为：Q=K×M×（T1-T2）。
2.4做好楼宇自控系统的后续完善工作
在楼宇自控系统的整个施工程序完成之后，要对已经调试的自控系统进行试运检测，保证楼宇自控系统运行的完整性和安全性。同时，楼宇自控系统的运行过程中，及时听取业主的意见和想法，根据机电设备的实际情况进行适当的调整，尽量满足业主的需求。此外，还要安排专门的物业人员积极的参与到楼宇自控系统后期的运行和完善工作中去，进而实现项目的顺利交接。
3结论
总而言之，楼宇自控系统受到了我国建筑企业的广泛应用，它不仅能够有效的提高楼宇的运行效率，同时还推动我国建筑物逐渐朝着高效化、智能化、标准化以及环保化的方向发展，对我国建筑企业的发展有着重要的意义。因此，在楼宇自控系统实施过程中，要让施工工人全面了解系统的设计理念，保证技术交底到位，并及时做好楼宇自控系统的调试和完善工作，保证楼宇自控系统的运行效率，进而促进我国建筑企业的可持续健康发展。
参考文献
[1]仉冠生.固体制剂车间智能楼宇自控系统的工程设计[J].化工自动化及仪表，2015（04）：440-444.
[2]徐永强.浅谈智能建筑的楼宇自控系统设计[J].中国房地产业，2015，Z2：142.
[3]谢学娟，张|.智能建筑的心脏――楼宇自控系统设计分析[J].中国高新技术企业，2010（33）：150-151.
关键词：智能楼宇；自动化控制系统；应用；发展趋势
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2015）29-0149-02
进入21世纪，智能化楼宇的概念逐渐清晰，并正在建筑领域中产生着越来越大的影响。楼宇自控系统以它优越的条件在智能建筑中得到了广泛的应用。因此研究楼宇自动化控制系统是十分必要的。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。
1智能楼宇的发展
什么样的建筑才算是智能楼宇？智能楼宇是现代建筑技术与当代信息技术、计算机技术和自动控制技术等有机结合的产物。
从1984年在美国康涅狄格州哈特福德市中世界上第一个智能楼宇的产生，随着中国上个世纪90年代房地产市场的繁荣，智能楼宇开始进入中国市场。从二十一世纪初发展至今，这十几年是房地产业的黄金十几年，也是智能楼宇飞速发展的十几年。十几年间，规划更合理，建筑更智能，城市更宜居。行业发生了翻天覆地的变化，实现了立足建筑、面向城市，立足国内、面向国际的跨越式发展。
2楼宇自控系统的概念与特点
楼宇自控系统综合运用计算机网络技术、传感器技术和自动控制等多种技术对建筑中的机电设备如空调、通风、照明、供配电、给排水以及电梯等设备进行有效的自动化控制，最终达到建筑设施更有利于人们居住的要求。
楼宇自控系统的特点：①节省能源。现代建筑物消耗能源非常大，建筑物的能耗占整个能耗的三分之一以上。楼宇自控系统充分利用了先进的焓值最佳控制、自动照度控制、最优设备启停控制等有效节能措施后，极大地减少了建筑物的能耗。②节省运营成本。楼宇自控系统是通过计算机集中控制的，可以大大减少操作人员和设备维护人员数量，节省了大量的人力。通过一些节能管理方案，在满足建筑环境舒适性的条件下，还可以进一步降低日常营运支出，节约建筑的运行成本，提高效益。③延长设备的使用寿命。楼宇自控系统可实时监测建筑设备的运行状况，通过程序控制实现机电设备的使用时间，及时发现设备故障和定期提示维护、保养，从而延长设备的使用寿命，降低维护费用，进一步提高投资回报效果。
2楼宇自动化系统应用的优势
楼宇自动化系统将各个控制子系统集成为一个综合系统，其核心是集散控制系统，它是由计算机技术、自控技术、通信网络技术和人际接口技术相互发展渗透而产生的。集散控制系统的核心是中央监控与管理计算机，它通过信息通信网与各个子系统的控制器相连，组成分散控制、集中监控和管理的功能模式，各子系统间也能通过通信网络相互进行信息交换和联动，实现优化控制管理，最终形成统一的由建筑自动化运作的整体。
采用视频通话应用系统，通过卫星电视、有线数字电视、天线、闭合电路、电缆调试调解器对视频信号进行同步调节，确保同种电缆的视频信号传递效果。采用语音数据用户服务插座控制系统，通过ISDN、VDSL技术将其连接到互联网上，通过通信网络的数据漫游，提高无线通讯的实施信息载体。
设置火灾报警系统，使其完成自身所具有的防灾和灭火的功能。通过建筑物内不同位置的烟火控制装置提供的信息进行确认后报警，同时启动火灾联动系统，包括关闭空调、开启排烟装置、启动消防专用梯并且启动消防系统运作、紧急广播疏散人群，从而使得尽可能地减少生命、财产损失。
智能化自动化局部配线系统，选用电子设备提供完善的家庭工作环境，实现用户即插即用的方便效果。支持多种接入方式，例如电话、网络数据同步、传真、宽带、Internet接入网等等。采用有效的多方位数据家庭娱乐技术，提高有线电视、视屏点播技术、网络购物、远程教学等等多种音频视频设备的使用效果，避免出现反复投资的问题，及时通过视频系统完成对老幼的远程监护，同时监控住宅内外的情况，确保楼宇的安全。
3我国楼宇自动化系统发展的方向及建议
节能是楼宇自动化系统发展的主要功能及目的，也是未来发展的主要方向。在各类智能建筑设备能耗比例中，照明和空调设备占据了主要位置，因此做好照明和空调设备的节能设计是提高楼宇自控系统节能效果的关键。
1）照明系统
设计时应尽可能用节能灯代替高能耗的白炽灯，荧光灯等。根据室内照明、公共区域照明和泛光照明三大类型设计的不同照明策略，比如：室内照明和公共区域照明可以根据人员活动情况进行开关灯智能管理，做到人走灯灭，按需开灯；一些公共区域如走道等需要某时间段固定开灯的，可以设计按时间段开关灯，按场景状况开灯，保证亮度需求的同时严格控制开关灯的数量来达到节能；而在泛光照明和部分照度受外界影响明显的区域，可以加入自动调光技术，在保证亮度的情况下全自动调光，降低灯具能耗；还可以结合一些控光设备如百叶窗之类，充分利用室外自然光补充室内亮度，配合自动调光控制达到减少灯源耗能的目的。
2）空调系统
空调系统是建筑的另一个耗能超级大户。目前，在大型建筑中一般多采用分层和分区的全空气集中式空调系统。一个中央空调系统主要由末端空气处理设备如新风机组、空调机组、变风量控制（VAV）以及冷热源系统组成。当前流行的新风系统节能设计，一般在室外焓值小于室内焓值（制热方式）、室外焓值高于室内焓值（制冷方式）时，根据CO2浓度值控制风阀，其他情况下完全依靠室外和室内的焓值差来控制风阀，采用夜间扫风，间歇性控制策略等。这种设计充分考虑了建筑物所处的外部环境气候因素以及内部实际用风量，是目前最有效的节能手段。这样可以在保证环境舒适度的情况下，缩不必要的空调启停时间，达到变风量控制（VAV）是一种新型的空调方式，它被证明与传统中央空调系统相比可节能40%左右。变风量控制的基本思路是，动态控制，按需提供风量，目前有变静压控制、总风量控制、定静压控制三种。
3）楼宇自控系统IP化
楼宇自动化系统未来发展的另一个重点是BA系统的IP化。一直以来，以太网都是信息网络的主流技术，BA系统采用以太网作为现场设备之间的通信网络平台，可以实现从管理层到控制层的“一网到底”，使BA系统的网络结构得到
实质性的简化，也能解决目前BA系统中控制网络多种现场总线技术并存、彼此兼容性差的问题。使用透明以太网，可使BA系统非常方便地以有线或无线方式介入Internet。虽然Lonworks网、MS/TP总线等控制网络也能实现与Internet互联，但必须经过第三方网关或中间部件才能实现，实现过程也复杂得多。未来BA系统可采用基于Web的BS架构，通过Internet对分布在现场的I/O进行访问，实现对远程设备的检测和控制。参考当下新兴的智能家居市场发展方向，未来的BA系统也必将是可以通过移动智能设备来监控的新型楼宇自动化系统，可以说谁最先拥有完善的BA系统IP化技术，解决使用Internet网络所存在的安全、可靠及实时性问题，谁就能在未来的楼宇自动化市场中占导。
4结束语
近年来，智能楼宇已经从写字楼发展到了智能社区，随着中国智能楼宇市场的竞争格局的打开，跨行业的合作更加广泛，一批批新技术新产品进入建筑智能化领域，无线技术，数字化技术产品被广泛采用，使智能建筑的实用价值得到了广泛提升，楼宇自动化系统也将朝着网络化、数字化、集成化、生态化方向发展。
参考文献：
[1]汪海杰.楼宇自动化控制系统的应用和设计[D].电子科技大学，2012.
关键词：楼宇自控系统智能大厦设备设施管理
东胜大厦，坐落于山东省东营市西城区，总建筑面积51700m2，建筑高度为99.7m，建筑层数地上26层，地下2层，室外庭院面积约22000m2，是一座集酒店、办公、商务、娱乐、宾馆为一体的综合性智能化建筑。东胜大厦楼宇自控系统采用西门子楼字科技(天津)有限公司为大厦提供的西门子公司最新一代的S600APOGEE系统。该系统能够提高东胜大厦的整体管理水平，节约能源，提供更为舒适的室内环境，将大厦内制冷站、供热站、空调、新风机组、公共区照明部分、给排水、送排风等系统纳入大厦自动化管理系统，S600APOGEE是以集散理论为基础的成熟的楼宇自动化系统。它具有结构灵活、适应性强、扩展方便、软件优化设备运行、操作简单等特点。
1楼宇自控系统的设计思想和原则
东胜大厦楼宇自控系统是一套将冷热源、空调、通风、给排水、变配电、照明、电梯等设备或系统以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统，以安全、可靠、节能、节省人力和综合管理为目的。为了建成一个优良的建筑设备监控系统，在系统的设计上着重考虑了三个方面的要素。其一是确定服务于设备或各个子系统的控制器I／O点数及点的类型，同时确认I／O点数的接口技术处理；其二是现场仪器、仪表、传感器、变送器和执行器等元件的正确选择与配置；其三是中央操作站和通讯网络的配置。
APOGEE楼宇自控系统是西门子公司推出的新一代楼宇自控／系统集成平台，完整的系统由INSIGHT监控软件、DDC控制器、传感器、阀门及执行机构四大部分组成。根据东胜大厦机电设备和弱电系统设计方案的具体情况，着重对如下几个问题做了细化处理：
(1)根据东胜大厦弱电系统的总体要求，选用了西门子的INSIGHT监控软件，该系统采用了Client／Server系统结构，并且支持WindowsNT／Windows2000／WindowsXP操作系统，支持OPC等多种协议和开放接口，并且提供了丰富的功能选项，是一套运用成熟的系统；
(2)按受控设备的要求选用不同处理能力的DDC控制器，控制器的搭配对于系统的合理配置有着重要的作用，各自控厂商的控制器都有多种不同点数的产品可供选择，合理的选择控制器对于优化网络拓扑和控制系统造价有着不可忽视的作用。其基本原则是控制器尽量靠近控制对象，空间距离较远的设备不宜合用同一个DDC控制器；
(3)为了保证系统稳定可靠，楼宇自控系统的控制器、传感器、执行器电源均独立与受控设备集中供电。
2楼宇自控系统的控制内容和目标
总体上来讲，楼宇自控系统应该向用户提供如下功能：
(1)通过配置系统的硬件和软件，实现测量各类工艺、设备状态的参数，设置并控制设备启停、提供设备运行报告等功能；
(2)监视并显示系统监控设备的工作状态，故障时自动报警；
(3)现场自动控制组织的安全调整功能；
(4)根据系统记录，管理分析当前和过去运行过程；
(5)提供计算和预测工具，用于优化操作参数并组合，实现设备优化使用；
(6)实现楼宇自控系统与其他系统数据交换；
为此，我们对每一个子系统都进行了相应的需求分析，最终确定了东胜大厦项目中纳入楼宇自动化系统监控对象的具体内容和目标。
2.1冷冻站系统的监控
监控设备包括：冷水机组、冷却水循环泵、冷冻水循环泵、冷却塔、自动补水泵、电动蝶阀等。
(1)根据事先排定的工作及节假日时间表，定时启停冷水机组及相关设备。完成冷却水循环泵、冷却水塔风机、冷冻水循环泵、电动蝶阀、冷水机组的顺序连锁启动及冷水机组、电动蝶阀、冷水循环泵、冷却水循环泵、冷却塔风机的顺序连锁停机。
启动顺序为：对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即开启；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2~3min启动；制冷主机延迟3~4min执行。
停止顺序为：立即切断主机电源；冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵的启动延迟2-3min关闭；对应冷却水、冷冻水管路上的阀门立即关闭。
(2)测量冷却水供回水温度，以冷却水供水温度及冷水机的开启台数来控制冷却塔风机的启停的数量。维持冷却水供水温度，使冷冻机能在更高效率下运行。
(3)监测冷水总供回水温度及回水流量，由冷水总供水流量和供回水温差，计算实际负荷，自动启停冷水机、冷冻水循环泵、冷却水循环泵及相对应的电动蝶阀；
(4)根据膨胀水箱的液位，自动启停自动补水泵；
(5)监测冷水总供回水压力差，调节旁通阀门开度，保证末端水流控制能在压差稳定情况下正常运行。在冷水机系统停止时，旁通阀自动全关；
(6)监测各水泵、冷水机、冷却塔风机的运行状态、手／自动状态、故障报警，并记录运行时间；
(7)水泵保护控制：在每台水泵的出水端管道上安装水流开关，水泵启动后，水流开关检测水流状态，如故障则自动停机；水泵运行时如发生故障，备用泵自动投入运行；
(8)中央站彩色动态图形显示、记录各种参数、状态、报警，记录累计运行时间及其他的历史数据等。
2.2换热站系统的监控
关键词：楼宇自控系统 医疗建筑 PID 建筑节能
Abstract:Throughtheapplicationofthebuildingcontrolsysteminalargegeneralhospital,thispaperdescribesthesettingprinciples,functionalconfigurationandsystemimplementationofmedicalbuildingautomationsystem,andtheapplicationofPIDcontroltechnologyincontrolingair-conditioningsystemandnewfansystem.
Keywords:Buildingcontrolsystem Medicalbuilding PID Buildingenergysaving
楼宇自控系统是利用计算机、通信、现代控制技术组成的高度自动化的综合管理系统。通过对分散于建筑物各处的机电设备进行分散控制、统一管理，实现对各设备的实时控制、逻辑控制、状态显示、数据统计等，以确保建筑物内舒适、安全的办公环境，同时实现高效节能及便利的物业管理等要求。
楼宇自控系统由中央管理站、各种DDC控制器及各种传感器、执行机构组成，能够完成多种控制及管理功能。系统实现对空调机组、新风机组、冷源系统、送排风系统、变配电系统、照明系统、电梯系统、给排水系统、热交换系统等的检测和控制，同时可以对建筑内的各种用电设备进行节能控制及能量计量。
本文将对楼宇自控系统设计在某大型综合医院中的应用进行分析和探讨。
一、楼控系统设置原则
该医院建筑位于山东省，是一所现代化的三甲医院。院区主建筑是面积约160000m2的新建门诊病房综合楼，配备若干后勤保障楼组成医疗建筑群。在楼控系统的设计中，主要遵循了以下设计原则――
（一）舒适
医疗建筑功能对室内环境舒适度有一定要求，楼宇设备管理系统可以对医院空调通风系统进行高精度地控制和调节，从而提供最舒适的温度、湿度，满足使用需要。楼宇自控系统根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的室内温度控制在设计要求值上，同时参考国际上的整理标准，如ASHRAE舒适标准、ISO7730的热舒适指标PMV、国标GB5701-85中的舒适温度指标等，使楼内环境达到最适宜的程度。
（二）节能
医院对设备的运行成本、管理成本和管理效率十分重视。楼宇设备管理系统自动高效地控制设备能耗，完全能够降低运行成本和设备管理成本，提高管理效率。在满足舒适性的前提下，系统通过合理组织设备运行，使综合楼的运行费用降至最低，即以能耗值最低为控制目标，优化系统控制。楼宇自控系统软件设有节能程序，可以控制设备合理运行。如根据办公及门诊时间来控制照明系统的开启，根据空调冷负荷量，调整冷冻机及相关水泵的开启状况，以实现最优化控制。
医院通过各种管理软件、优化控制软件和节能软件达到自动控制，以达到降低能耗，配合自控系统的节能式操作，减少不必要的能源浪费，并在硬件上提供防范性保养，对可能发生的设备问题做出事先维修。
（三）安全、可靠
如果楼内的机电设备突然发生故障而停机，楼宇自控系统可以从以下几个方面控制局面：随时检查设备的实际负载和额定负载，一旦发现设备过载，立即自动卸载，同时向中央控制室发出报警信号，以防损坏贵重设备；监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知检修人员前去检查，以防引起更大范围的设备故障；自动记录设备的累计运行小时数，当累计值达到规定的维修时间时，自动报告中央控制室，及时提醒进行设备检修；当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时，自动切换到备用设备；对于临时停电的情况，当恢复供电后，系统自动执行启动程序，可保证设备投运顺利，避免启动失败对设备的损害。
通过这些检测、报警和处理方式，使大楼对机电设备突发故障具备有效的预防手段，以确保设备和财产安全。
（四）开放
系统结构必须是开放式的，系统支持BACnet、LonWorks和RS485等总线方式，方便今后接入其他系统。
（五）高效
通过对设备运行状况的监测、诊断和记录，早期发现和排除故障，及时发出维护和保养的通知，保证设备始终处于良好的工作状态和大楼的正常运营。
楼宇自控系统对设备的有效监控，可使设备的故障率大大降低，同时也使维修工人可以更有效地工作，及时解决设备出现的问题，因此可以减少维修人员的数量；一体化管理方式，使操作、值班和管理人员减少。
（六）经济
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价，提高经济效益。
二、楼控系统功能及配置
系统的监控内容包括：冷源系统、热交换系统、空调机组、送/排风系统、新风机组、供配电系统、给排水系统、电梯系统，并提供其他系统的集成接口，如智能照明等。
楼宇设备自控系统BAS设备总控中心设于首层消防控制室，与安防系统、消防系统合用控制中心。楼宇设备自控系统BAS的总控中心可显示或打印各子系统设备的运行参数及运行状态，进行远距离控制、程序控制和节能控制。
在自控上可实现最优化启停控制、设备台数控制、动态图形显示、报警及打印、能耗统计。采用集散型计算机监控管理系统，可实现危险分散，分站和子站的工作与中央站无关，即使中央站停止工作，所有设备均由分站和子站独立控制正常工作，并且所有受控设备均可手动单独启停，中央站能显示手动工作设置状态。
设备故障时，备用设备可自动投入，并在中央站显示故障报警。设备均有累计运行的时间记录。系统工作程序编制、修改，可以在现场分站DDC控制器上进行，也可在中央站进行。中央站能完成所有监控设备的控制和显示，对故障报警及日常运作都能全面管理。系统还预留了一定余量。
采用现场总线LonWorks技术，减少布线投资。产品有LonMark标记，实现互操互换，降低建筑设备管理自动化系统的寿命周期成本。系统能实现与火灾报警系统、安保系统、电梯系统和照明系统等相关系统间的无缝集成，同时提供给IBMS的标准接口。系统网络采用标准网络协议，符合远程通信管理和计算机技术发展趋势的要求。系统软件全面实现系统集成目标，并按模块化的方法设计，便于系统规模及应用功能的扩展。
在医院新风机系统及空调系统的监控中，应用经典控制理论中比例微积分控制(PID)技术，使新风及空调系统达到了更加良好的运行参数。
三、PID技术及新风机系统监控
新风机系统实现了送风温度自动控制。冬季时，根据传感器实测的温度值自动对热水阀开度进行PID运算控制，保证新风机送风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通过调节水阀的开度，使送风温度达到用户的设定值（见图1）。
空气过滤器两端压差过大时过滤网堵塞报警，并在图形操作站上显示并打印报警，指出报警时间。
根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表，定时启停新风机，自动统计新风机运行时间，提示定时对新风机进行维护保养。
风机停止后，新风风门、电动调节阀、电磁阀自动关闭；风机启动后，其前后压差过低时故障报警，并连锁停机；当温度过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭风门，停风机。实现了新风机系统各器件间的连锁保护。
四、PID技术及空调系统监控
控制系统的现场元件由送风温湿度传感器、回风温湿度传感器、防冻开关、压差开关、压力传感器、风阀执行器、电动调节阀、电动加湿调节阀组成。由于该医院地处沿海，无须考虑加湿。
空调系统的回风温度自动控制。冬季时，根据传感器实测的回风温度值自动对热水阀开度进行PID运算控制，保证空调机组回风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的回风温度值自动对冷水阀开度进行PID运算控制。通过调节水阀的开度，使回风温度达到用户的设定值；在过渡季节则根据室外送入新风的温湿度自动计算焓值，并与室内回风的焓值进行PID运算，并根据结果自动控制新风阀、回风阀、排风阀的开度，以达到自动调节混风比的作用。
在重要场所设置二氧化碳测量点，根据测量值的浓度自动调节新风比，实现空气质量调节。
根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表，定时启停空调机组，自动统计空调机组的运行时间，提示定时对空调机组进行维护保养。
空调系统的节能运行,包括以下几个方面：
间歇运行――使设备合理间歇启停,但不影响环境舒适程度；
最佳启动――根据建筑物人员使用情况,预先开启空调设备,晚间之后,不启动空调设备；
最佳关机――根据建筑物人员下班情况,提前停止空调设备；
调整设定值――根据室外空气温度对设定值进行调整,减少空调设备能量消耗；
夜间风――在凉爽季节,用夜间新风充满建筑物,以节约空调能量。
五、医院楼宇自控系统组成
系统网络结构模式为分布式控制的方式，由管理层网络和监控层网络组成。
管理层网络采用TCP/IP的网络传输。这层网络中的设备包括系统服务器/操作站、网络编程工作站、网络控制器、以太网交换机等相关BMS专用局域网网络设备等。设备安装在病房楼一层的中控室内。
管理层网络的主要功能是将医院的机电设备进行集中管理并监控其运行。在最短的时间内传输大量的数据到网络服务器，及时完成数据采集、分析处理及WEB显示任务，从而使网络服务器能够根据数据统计计算出合适的控制参数，保证可靠的通讯联接以及快速的响应速度。
控制层网络以使用LonWorks技术的DDC为主，包括网络控制器、整理设备现场控制器和其他可能集成的第三方LonWorks设备。
系统软件的框架平台在自动化控制系统中第一个通过软件技术把LonWorks、BACnet和多种Internet标准集成到整理对象模型的应用程序环境并嵌入到控制器层级，支持标准的Web浏览界面。该软件平台能集成各种设备，支持多种标准或非标准协议（Lonwork、Modbus等），提供API接口，根据其它设备的协议开发相应驱动基于Internet及分布的网络管理，通过Internet实现实时监控与企业系统共享监控信息。
六、结束语
信息技术和计算机网络技术的高速发展，对现代建筑的结构、系统、服务及管理的最优化组合要求越来越高，目的是提供一个合理、高效、节能、舒适的工作环境。节能是一项基本国策，也是智能建筑电气设计全面技术经济分析的重要组成部分。楼宇自动化系统正顺应这一潮流，对于智能建筑机电设备的正常运行并达到最佳状态，以及大厦的防火与保安都提供了有力的保证，达到提高系统管理水平并节省运行能耗的目的。
参考文献
1.张新房.图说建筑智能化系统[M].北京：中国电力出版社，2009
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