樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)成與應(yīng)用

臧易非　王營

摘 要：樓宇是現(xiàn)代都市中應(yīng)用最多同時(shí)也是最廣泛的建筑形式，隨著信息技術(shù)的發(fā)展越來越多的自動(dòng)化技術(shù)通過應(yīng)用于樓宇中使得樓宇的智能化程度大為提高。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代智能建筑的核心，利用分布于樓宇中的眾多的傳感器對樓宇內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集分析并依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)對樓宇進(jìn)行控制，從而為樓宇住戶提供一個(gè)良好的居住、生活環(huán)境。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)龐大、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將樓宇內(nèi)的各運(yùn)行系統(tǒng)（諸如空調(diào)制冷系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等）進(jìn)行有機(jī)的整合并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制管理。

關(guān)鍵詞：樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)；智能；控制

中圖分類號：TU243 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

現(xiàn)代樓宇建筑越來越多的向著智能化的方向發(fā)展，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)作為智能建筑的核心在樓宇自動(dòng)化控制管理中發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)當(dāng)積極做好樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的研究和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對于樓宇建筑的智能化、節(jié)能化、高效化管理。本文在分析樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的組成進(jìn)行了討論。

1 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)與應(yīng)用價(jià)值

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代智能建筑的核心，其主要用于樓宇建筑內(nèi)部自動(dòng)化控制，借助于大量分布于建筑內(nèi)的各類傳感器實(shí)現(xiàn)對于建筑內(nèi)的各項(xiàng)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并將各類數(shù)據(jù)傳輸至控制中心進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以便樓宇管理人員能夠?qū)ㄖ?nèi)的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行掌控。同時(shí)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)借助于所收集到的各類信息數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)對于建筑內(nèi)的電力、空調(diào)、電梯、消防、照明、上下水等的自動(dòng)化控制。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)所包含的內(nèi)容眾多是一個(gè)復(fù)雜而龐大的控制系統(tǒng)，借助于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)樓宇的智能化管理，為住戶營造一個(gè)良好的居住環(huán)境。早期的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)受限于技術(shù)未能真正實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化控制，隨著信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，新技術(shù)的應(yīng)用使得樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，借助于高效的信息通信體系和先進(jìn)集成化的控制軟、硬件，能夠?qū)崿F(xiàn)對于樓宇內(nèi)各設(shè)備的統(tǒng)一化管理，在提高管理效率的同時(shí)降低了樓宇能耗。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于樓宇控制中將為樓宇管理提供一個(gè)強(qiáng)大的“管家”，從而為住戶構(gòu)建一個(gè)工強(qiáng)大、環(huán)境優(yōu)雅舒適的居住環(huán)境。此外，大量分布于樓宇內(nèi)部的各類傳感器能夠?qū)怯钸M(jìn)行全方位的監(jiān)控，通過對傳感器所接收到的數(shù)據(jù)和建筑內(nèi)各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和計(jì)算從而做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使得樓宇內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)備的控制能夠得到較大幅度的提升。借助于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)這一優(yōu)秀的管理平臺(tái)，樓宇內(nèi)管理可以實(shí)現(xiàn)智能化管理，在提高樓宇管理效率的同時(shí)降低了樓宇的管理費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)對于樓宇的最優(yōu)化管理。

2 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)借助于現(xiàn)今快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、集散控制技術(shù)和現(xiàn)今的智能技術(shù)通過對樓宇內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行運(yùn)營決斷實(shí)現(xiàn)對樓宇內(nèi)的各種設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制。 樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通過對傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來自動(dòng)控制樓宇內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行協(xié)調(diào)化工作，確保設(shè)備安全、高效的進(jìn)行。同時(shí)在設(shè)備運(yùn)行的過程中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行記錄分析，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)提醒樓宇工作人員及時(shí)進(jìn)行故障排查。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)龐大且復(fù)雜，其內(nèi)部根據(jù)樓宇控制設(shè)備的不同包含眾多的控制子系統(tǒng)：

（1）空調(diào)系統(tǒng)?，F(xiàn)代樓宇中的中央空調(diào)是調(diào)節(jié)樓宇內(nèi)溫度與環(huán)境舒適性的重要設(shè)備。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的空調(diào)控制子系統(tǒng)其主要作用就是要做好中央空調(diào)的控制以使得樓宇內(nèi)的溫度與濕度都保持在一個(gè)較為良好的狀態(tài)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的空調(diào)控制子系統(tǒng)其控制流程如下：傳感器溫、濕度監(jiān)測—環(huán)境數(shù)據(jù)比較—中央空調(diào)控制，通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)完成對于中央空調(diào)的控制用以實(shí)現(xiàn)對于樓宇內(nèi)空氣的加熱或是加濕處理，為樓宇內(nèi)的人員營造良好的居住環(huán)境。此外，空調(diào)控制子系統(tǒng)需要根據(jù)樓宇內(nèi)、外部負(fù)荷的變換來對中央空調(diào)風(fēng)機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)速和新風(fēng)回風(fēng)比進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置，用以營造良好的樓宇內(nèi)環(huán)境。

（2）消防系統(tǒng)是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要組成部分，其在樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中占據(jù)著極為重要的地位。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的消防控制子系統(tǒng)其主要連接各消防檢測系統(tǒng)和消防設(shè)備。在一般情況下樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的消防子系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，而一旦樓宇發(fā)生火災(zāi)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)將根據(jù)火災(zāi)發(fā)生情況調(diào)動(dòng)火災(zāi)區(qū)域周邊的消防設(shè)備進(jìn)行消防作業(yè)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等做好火災(zāi)發(fā)生時(shí)的應(yīng)急處理，通過進(jìn)行排煙、電梯暫停服務(wù)等確保樓宇消防安全。

（3）變配電系統(tǒng)。變配電主要用于保障樓宇內(nèi)的正常供電，通過使用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的變配電子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對樓宇內(nèi)的各處電力供應(yīng)和使用情況進(jìn)行監(jiān)督與管理用以確保樓宇內(nèi)的高效、安全供電。此外，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)變配電子系統(tǒng)還會(huì)對建筑物電路回路的電流、電壓以及功率因數(shù)等的電力運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行參考測定并以上述參數(shù)為基準(zhǔn)對電力的變配電供應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。同時(shí)變壓器、電纜運(yùn)行時(shí)的溫度等的運(yùn)行參數(shù)都會(huì)通過傳感器傳輸至樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中用以對樓宇的供配電進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。在配電系統(tǒng)工作的過程中產(chǎn)生的變化是瞬態(tài)的，在使用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)對樓宇供配電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控時(shí)需要進(jìn)行密集的運(yùn)行參數(shù)采集與分析，并在此基礎(chǔ)上對配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析把控，并做好相關(guān)故障的預(yù)防與處理。借助于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化控制功能，能夠使樓宇發(fā)生斷電故障時(shí)遠(yuǎn)程操控配電開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)的順序控制。或是自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急發(fā)電設(shè)備來為樓宇內(nèi)的各種運(yùn)維設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急供電。此外，借助于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠?qū)怯顑?nèi)的各用戶的用電情況進(jìn)行監(jiān)測和計(jì)算，同時(shí)在供電高峰期超負(fù)荷的情況下對樓宇內(nèi)非主要的回路進(jìn)行切斷用以保障樓宇內(nèi)的安全、高效供電，實(shí)現(xiàn)對于樓宇內(nèi)用電的自動(dòng)化監(jiān)控。

（4）給排水系統(tǒng)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于樓宇內(nèi)中水系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化運(yùn)行，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通過對樓宇內(nèi)的給排水系統(tǒng)的給水泵、排水泵以及污水泵進(jìn)行監(jiān)控管理，用以保障建筑內(nèi)的各水箱的水位保持在可靠、安全的閥值內(nèi)。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)通過對給水泵進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)保障樓宇內(nèi)的給水壓力。

（5）樓宇內(nèi)照明。通過使用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)怯顑?nèi)的照明進(jìn)行智能化管理，減少樓宇內(nèi)電能的消耗。樓宇照明是除空調(diào)系統(tǒng)外能耗最大的部分。借助于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)用以對停車場、走廊、門庭等的照明進(jìn)行開啟與關(guān)閉。利用分組控制形式完成對于樓宇內(nèi)照明系統(tǒng)的管控，對于用電量過大或是電路負(fù)荷較大的部分進(jìn)行節(jié)能管控，在無人時(shí)自動(dòng)對照明設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程關(guān)閉。

（6）樓宇內(nèi)電梯的自動(dòng)化控制。電梯是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)控制的重點(diǎn)，通過將電梯控制系統(tǒng)與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相連接實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)共享，用以實(shí)現(xiàn)對樓宇內(nèi)電梯運(yùn)行狀況的及時(shí)掌握和分析，在遭遇突發(fā)狀況時(shí)能夠通過樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)來對電梯遠(yuǎn)程進(jìn)行鎖死控制或是監(jiān)控。

結(jié)語

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)在樓宇運(yùn)行管理中的應(yīng)用將極大地提升樓宇的智能化程度，加強(qiáng)樓宇管理人員對于樓宇的管理。本文在分析樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理進(jìn)行了分析介紹。

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