智能建筑中的樓宇自動化系統(tǒng)理論淺析

許彭濤 牛春華

摘 要：經(jīng)濟(jì)的繁榮無疑會促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，而大部分的科學(xué)技術(shù)成果會被應(yīng)用到人類生產(chǎn)生活中造福人類，智能建筑中的樓宇自動化系統(tǒng)則也是科技的產(chǎn)物。論文詳細(xì)闡述了樓宇自動化系統(tǒng)的功能、組成，并進(jìn)一步探討了系統(tǒng)應(yīng)用的具體策略。希望通過此研究能夠促進(jìn)樓宇自動化系統(tǒng)的智能化應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能建筑；樓宇自動化系統(tǒng)；應(yīng)用

1樓宇自動化系統(tǒng)的功能分析

樓宇自動化系統(tǒng)的基本功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先樓宇自動化控制系統(tǒng)在構(gòu)建以及具體應(yīng)用過程中，其本身具有的自動監(jiān)視作用能夠?qū)嶋H情況產(chǎn)生良好的監(jiān)視。其次，是能夠針對各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行以及停止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行監(jiān)督和控制，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對各項設(shè)備的實時有效檢測，而且一旦設(shè)備發(fā)生問題，可以及時采取有針對性措施對其進(jìn)行處理。最后，樓宇自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測以及針對一些機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的各項參數(shù)進(jìn)行分析，必要情況下可以直接將這些參數(shù)打印出來，能夠?qū)?shù)據(jù)的真實性和有效性提供有效保障。

2樓宇自動化系統(tǒng)的組成

2.1空調(diào)系統(tǒng)

當(dāng)前，智能建筑中的中央空調(diào)系統(tǒng)分為冷負(fù)荷與熱負(fù)荷兩大類，主要強(qiáng)調(diào)改變傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中穩(wěn)定性差及高能耗等問題，在保證為使用者提供舒適環(huán)境的同時，還要確?？照{(diào)系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計計算的精確性與可靠性。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在進(jìn)行建筑樓宇的自動化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計時，為提高空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計計算的準(zhǔn)確度，需結(jié)合建筑實際選擇正確的設(shè)備型號與設(shè)備容量，并且與系統(tǒng)設(shè)計人員共同商定系統(tǒng)的設(shè)計方案與控制策略。一方面，樓宇自動化系統(tǒng)中的空調(diào)機(jī)組能夠按照中央管理站所設(shè)定的時間，根據(jù)實際要求實現(xiàn)對空調(diào)機(jī)組的啟停控制；另一方面，通過在空調(diào)機(jī)組回風(fēng)管與送風(fēng)管上安裝溫濕度傳感器，測量管內(nèi)回風(fēng)溫度，根據(jù)參數(shù)調(diào)節(jié)冷熱，進(jìn)而達(dá)到降溫或者加熱的目的。在冬季，根據(jù)室外的溫濕度和恰值計算對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)定溫度進(jìn)行修正，確保建筑內(nèi)部擁有舒適溫暖的環(huán)境。

2.2消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)在智能建筑當(dāng)中具有非常重要的地位，其本身的構(gòu)建以及應(yīng)用效果能夠直接對智能建筑的整體安全性產(chǎn)生影響。消防系統(tǒng)對樓宇自動化控制系統(tǒng)而言，具有實質(zhì)性作用和價值。消防系統(tǒng)與其他系統(tǒng)在構(gòu)建過程中，應(yīng)當(dāng)促使相互之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，將其看作是自動化系統(tǒng)當(dāng)中關(guān)鍵點。系統(tǒng)在實際運(yùn)行過程中，基本上都是利用與其相符合的模式進(jìn)行操作，特別是在日常運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)火災(zāi)火情的時候。利用消防系統(tǒng)可以直接對火災(zāi)火情起到良好的監(jiān)測作用，這樣不僅能夠及時采取有針對性措施對火災(zāi)進(jìn)行有效控制，而且消防系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動消防狀態(tài)。這樣不僅能夠為建筑物、人們的人身安全起到良好的保障性作用，而且還能夠盡可能減少由于火災(zāi)而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)更嚴(yán)重的損失現(xiàn)象。利用樓宇自動化系統(tǒng)，有利于各種信息數(shù)據(jù)的傳輸，在保證智能建筑物中各項設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)L(fēng)險因素降低到最小。

2.3照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)是智能建筑中最為基礎(chǔ)，也是最不可缺的一項，智能建筑的節(jié)能減排主要表現(xiàn)在照明系統(tǒng)的運(yùn)行中，可見照明系統(tǒng)的重要性。智能建筑中的樓宇自動化主要體現(xiàn)在照明系統(tǒng)，照明系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度和運(yùn)行力度在一定程度上代表建筑物的自動化和智能化程度，而智能建筑中的照明自動化系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)自動開啟、關(guān)閉電燈開關(guān)，也大大的節(jié)省了電能，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。此外，照明系統(tǒng)通過分組控制照明回路能有效預(yù)防電力事故的發(fā)生，當(dāng)某個電路負(fù)荷過多時照明系統(tǒng)就會自動切斷，以避免出現(xiàn)無人熄燈，造成電力浪費等問題，在很大程度上節(jié)約了電能。再者，照明系統(tǒng)對電燈的控制也可通過在計算機(jī)中預(yù)先設(shè)定時間，或是在門鎖中安裝相關(guān)的感應(yīng)裝置來完成。

2.4變配電系統(tǒng)

樓宇自動化系統(tǒng)中的變配電系統(tǒng)主要保證建筑物的供電以及用電安全，以確保該建筑物能實現(xiàn)正常的用電運(yùn)行。由于在短時間內(nèi)供電系統(tǒng)通過的電流量具有很大的不確定性，電流的不穩(wěn)定則會導(dǎo)致出現(xiàn)電力事故等問題，影響建筑物內(nèi)設(shè)備正常工作。因此，需要通過計算機(jī)系統(tǒng)對樓宇電力系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，進(jìn)而保證變配電系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)電力問題，并對事故地點、原因進(jìn)行分析。而就變配電系統(tǒng)的工作而言，首先需要監(jiān)測建筑物內(nèi)各個電力開關(guān)設(shè)備，例如電梯、電燈、空調(diào)等，并通過控制配電柜運(yùn)行狀態(tài)來監(jiān)管建筑物內(nèi)部的電力供應(yīng)和使用情況。再者，變配電系統(tǒng)還要監(jiān)管發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以避免在電力不足的情況下出現(xiàn)發(fā)電機(jī)損壞等問題，此外也要注意變壓器與電纜的溫度。

2.5物業(yè)及安保系統(tǒng)

物業(yè)管理系統(tǒng)主要分為兩個部分，一個部分是計算系統(tǒng)，還有一個部分是維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)。計算系統(tǒng)可以對運(yùn)行的能量實施計算，對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析；計算系統(tǒng)可以診斷發(fā)生異常的系統(tǒng)情況、將報警信息進(jìn)行記錄。維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)可以對維護(hù)和管理機(jī)器、對自動化運(yùn)行中設(shè)備劣化程度進(jìn)行診斷、制定和更新設(shè)備的管理計劃等。其次，防范系統(tǒng)的功能是對人員入退樓進(jìn)行管理、遠(yuǎn)距離的監(jiān)視管理狀態(tài)、管理傳感器的報警以及自動防范設(shè)備等。

3智能建筑樓宇自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1控制策略的應(yīng)用

在設(shè)計樓宇自動化控制系統(tǒng)過程中，需要仔細(xì)的規(guī)劃控制管理的相關(guān)功能，確保各項功能能夠分層次融合。因為智能建筑每一個功能都比較完備，需要諸多復(fù)雜繁多的設(shè)備，因此就需要加強(qiáng)設(shè)備的控制。通常來講，BAS控制檢測主要有兩種方法可以選擇：集中管控和集散控制系統(tǒng)。①集中管控：集中管控屬于控制系統(tǒng)中的典型的計算機(jī)控制應(yīng)用程序，通過以一定的方式連接設(shè)備的監(jiān)控點、設(shè)備的報警點與中央控制室，中央處理器（CPU）可以對這些數(shù)據(jù)實施運(yùn)算以及處理，將獲取的結(jié)構(gòu)予以執(zhí)行器的返回。然而這一系統(tǒng)過程的弊端是相對復(fù)雜，不便于后期維護(hù)。②集散控制系統(tǒng)：集散控制系統(tǒng)基于分布式控制理論，以總線型結(jié)構(gòu)分級分布式為系統(tǒng)設(shè)定的通訊網(wǎng)絡(luò)形式。系統(tǒng)經(jīng)過分散設(shè)備，促進(jìn)設(shè)備在運(yùn)行時候能夠采取末端的控制器開展相關(guān)的操作，現(xiàn)場信息的集中管理通過中央系統(tǒng)的主機(jī)來實現(xiàn)，進(jìn)行回答或巡檢干預(yù)方面的工作。

3.2設(shè)備集中管控和協(xié)調(diào)的應(yīng)用

智能樓宇自動控制系統(tǒng)包含眾多的子系統(tǒng)，每一個子系統(tǒng)都具備獨立的運(yùn)行能力，這對于自動控制系統(tǒng)來講既是一個優(yōu)點，但也是一個挑戰(zhàn)。智能樓宇自動控制系統(tǒng)應(yīng)該做好子系統(tǒng)的管控協(xié)調(diào)，保證各個系統(tǒng)能夠協(xié)同運(yùn)行，保證系統(tǒng)在控制范圍內(nèi)。為了達(dá)到最優(yōu)優(yōu)化，采取分站的形式將所有的子系統(tǒng)都?xì)w入BA系統(tǒng)中；也可以將各個中心連接到BA中心，使兩者能夠進(jìn)行信息傳遞。

4樓宇自動化控制系統(tǒng)發(fā)展

在當(dāng)前樓宇自動化系統(tǒng)發(fā)展過程中，極大地便利了人們的生活，降低建筑建設(shè)能耗，節(jié)省了大量的勞動力和管理成本。在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的前提下，需要結(jié)合建筑智能化發(fā)展情況，不斷建設(shè)節(jié)能建筑、綠色建筑。并且在政府宏觀調(diào)控和引導(dǎo)下，需要結(jié)合實際情況，不斷豐富建筑工程功能，加強(qiáng)交通、醫(yī)療等服務(wù)設(shè)施的完善，滿足用戶多樣化和個性化的需要。在電氣自動化技術(shù)不斷推廣過程中，為智能建筑發(fā)展提供強(qiáng)有力的支撐點，對智能建筑發(fā)展，提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

5結(jié)束語

綜上所述，隨著樓宇自動化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時為使用者提供了較為便利舒適的環(huán)境。在智能建筑要注重先進(jìn)的軟件和設(shè)備的應(yīng)用，不斷提高和完善樓宇自動化控制的設(shè)計水平，從而智能建筑的功能性和實用性帶來更好的發(fā)展。

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（作者單位：河南宇潤景觀工程有限公司）