1、四川职业技术学院计科系论文1XX 职业技术学院毕业设计(论文)题目：南充蓝光国际写字楼智能楼宇设计系 别：计算机科学系专 业：楼宇智能化工程技术班 级：楼宇智能化班姓 名： 学 号： 指导教师： 2015 年 6 月 18 日四川职业技术学院计科系论文2目 录摘 要 .3第一章 概述 .41.1 课题背景与发展趋势 .41.2 设计依据 .4第二章 BAS 网络结构和系统构成 .62.1 基本网络结构 .62.1.1 蓝光国际 BAS 网络拓扑结构 .62.1.2 VISTA5 楼宇自控系统网络结构简介 .62.2 网络层组成部分 .72.2.1 管理层网络 .72.2.2 控制层网络 .82
2、.3 系统主要特点 .10第三章 蓝光国际写字楼 BAS 需求分析及系统设计 .113.1 项目需求分析 .113.2 蓝光国际写字楼 BAS 系统监控分析 .123.2.1 新风机控制分析 .133.2.2 送风、排风系统分析 .143.2.3 给排水系统分析 .143.2.4 照明系统分析 .163.2.5 节能措施 .163.3 蓝光国际写字楼 BAS 系统监控设计 .183.3.1 蓝光国际 BAS 系统设计 .183.3.2 网络控制器 (DDC) .21四川职业技术学院计科系论文33.3.3 现场末端设备 .21总 结 .23谢辞 .24参考文献 .25四川职业技术学院计科系论文4
3、摘 要为了实现楼宇智能化，方便管理，节省设备，节约能源，本文重点研究了智能楼宇的照明系统、中央空调系统以及给排水系统。随着经济的发展，对大厦智能化的要求越来越高，智能大厦监控系统的应用也越来越广，需要监控的对象越趋多样化，必须使用具有统一规范、可靠性高、组建灵活、扩展性好、维护简便、性能价格比高的方式来组建系统。因此，楼宇自动化系统的研制具有极其重要的意义-设计了基于单片机的智能照明系统、中央空调系统以及给排水系统。智能照明系统充分利用太阳光照和声响探测及热释红外探测来调节室内光线的强弱。该系统分为主机和从机，主机与从机通过 RS-485 总线连接。由从机采集各种信息，做出判断再反馈到主机，主
4、机以指令的形式控制从机，适时自动、准确、及时开启和关闭照明电源。中央空调系统以及给排水系统也主要是通过前端的各种传感器对各种信号进行采集，然后发送到 DDC 控制主机进行一系列处理，具有组成成本低，可靠性高，施工难度低，灵活性高以及电磁污染低，便于管理和维护等优越性。符合智能楼宇的要求，有着广阔的前景。关键词：智能化，节能，集散控制，和谐四川职业技术学院计科系论文5第一章 概述1.1 课题背景与发展趋势本方案针对蓝光国际大厦的楼宇自控系统（BAS）而进行设计，采用施耐德楼宇自控系统。 根据该项目的特点，我们将利用 BAS 系统对建筑物内的公共照明、空调系统、供暖通风、给水排水系统等实行全时间的
5、控制和管理，系统收集、记录、保存有关系统的重要信息及数据，作到一体化管理，达到提高运行效率、保证办公环境需要、节省能源、节省人力的效果，最大限度安全延长设备寿命的目的。 现代建筑几乎都是全封闭或半封闭式，楼内空气完全依靠空调系统进行输送新风或循环处理，长期处于空调间内的人员完全依赖空调系统获得良好的环境。可是由于种种原因空调系统的运行不尽人意，产生诸多问题，例如人们长期待在忽冷忽热空调间内容易患上空调病，还有可能加速病菌的传播等。从节约能源的角度考虑，空调系统又是“耗能大户” ，建筑中几乎一半的能源是被空调系统消耗的，所以我们讲人们离不开空调，但又惧怕空调。如何解决这个矛盾，让空调系统根据人们
6、的意愿为人服务呢？采用先进的控制技术、计算机技术、网络技术的楼宇自控系统可以助我们一臂之力：楼宇自控系统对建筑内包括空调系统在内的机电设备进行监控，指挥这些设备的运行。例如，空调系统根据季节变化调整供风温度，让室内气温随着室外气温的变化而变化，即节约了能源又让人感觉舒适。冬天气候干燥我们可以加湿空气，提高室内相对湿度；夏季高温高湿让人感到不适，我们可以在降低湿度的同时保持适宜的温度，不会让人感到阴冷 。楼宇自控系统可以实现的功能美不胜数，是大厦管理者的好帮手、好管家。施耐德楼宇自控系统是世界上第一家推出集散控制系统的公司，是第一家将直接数字控制技术（DDC）应用到楼宇控制的公司，还是第一家获得
7、 ISO9000 和 ISO14000 质量认证的楼宇自控厂家。我们有理由信任、选择施耐德楼宇自控系统为您服务。1. 2 设计依据施耐德 BA 系统通过了国际上欧洲、美国行业标准的认证。根据实际, 四川职业技术学院计科系论文6本课题将参照和严格执行国家民用建筑电气设计规范。执行的设计依据有：智能建筑设计标准GB/T503142006智能建筑工程质量验收规范GB 50339-2003民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008智能建筑防雷设计规范DB32/T 11982008 建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002 低压配电设计规范GB50054-95建筑设计防火规范 （GB 500
8、162006）商用建筑线缆标准( EIATIA568A)信息技术互连国际标准(ISOIECl180195)采暖通风与空气调节设计规范 （GB 500192003）四川职业技术学院计科系论文7第二章 BAS 网络结构和系统构成2.1 基本网络结构2.1.1 蓝光国际 BAS 网络拓扑结构2-1 系统网络拓扑图本网络采取星形网络拓扑结构，以一台中心处理机（通信设备）为主而构成的网络，其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路，中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务，所有的数据必须经过中心处理机。网络结构简单，便于管理入网主机故障不影响整个网络的正常工作，中心处理机的故障将导致网络的瘫痪
9、 安全性高2.1.2 VISTA5 楼宇自控系统网络结构简介VISTA5 楼宇自控系统由中央站计算机 Xenta 网络控制器及现场数字控制器构成，组成分布式体系结构。管理级由中央监控电脑配以 VISTA 系列软件和 Xenta 网络控制器组成；智能控制级则由各种控制子站(DDC)连接而成，控制器包括多系列 Xenta 控制器。控制器之间以 LonWorks FTT-10 总线四川职业技术学院计科系论文8方式互联，控制器与中央计算机以普通双绞线通过 TCP/IP 接口连接；Xenta网络服务器及控制器与中央计算机通过以太网(Ethernet)方式互连。智能控制级则直接与现场控制元件（阀门执行器，
10、继电器接点） 、传感元件（温度、压力压差、流量等传感器）连接。VISTA 系列系统的这种网络结构实现了目前流行于楼宇自控系统中“分散控制，集中管理”的控制模式。这种自控模式不仅便于系统的扩充，而且每个子站的工作都是独立的，这样就大大减少了系统故障的几率和范围。具有高可靠性、灵活性、先进性。VISTA 系统管理总线采用 10M 高速以太网，保证了整个系统的高速运行。除对标准及以往的设备的网络管理功能外还提供：（1）完整的图形化用户界面.；（2）同步、保存和备份控制器的数据库；密码保护；（3）数据收集并提供企业级的信息交换；（4）全局时间及中央时间表的同步功能；（5）报警的处理及传递；（6）对所有
11、的标准能量管理功能的广泛支持；（7）支持通过 IP 地址网络与正在运行的工作站之间的在线通信；（8）支持通过直接读取工作站的数据库而达到的离线通信；（9）基于磁碟的程序库，支持网络及本地浏览，包含建立工作站数据库的节点、图像等资源；（10）拥有基于文本格式的帮助系统，包含一整套在线或离线系统文件。2.2 网络层组成部分2.2.1 管理层网络施耐德 TAC VistaTM 运行在 Microsoft Windows 2000/NT/XP 平台上，在其内置的点对点局域网中，可以将多达 16 个工作站连成一个 VistaTM 控制网络系统，其中最多有 6 个工作站与控制单元进行直接通信，控制网络的总
12、容量可以达到 240,000 个物理点。LAN 上的所有工作站都是对等的，并可在需要时在它们之间建立通讯。如果一个工作站关闭，其它工作站继续工作。网络上每一个工作站均可与三台打印机相连。采用总线型的网络拓扑结构来构成局域网，支持 TCP /IP 协议，能够提供基于 Internet 的远程管理解决方案。同时，操作人员还能够采用浏览四川职业技术学院计科系论文9器 IE 对系统进行监控 ，输入 IP 地址或域名即可通过互联网或企业内部网浏览和控制 Lonworks 网络中的单元。系统产生的报警能够通过互联网或企业内部网以 E-mail 的方式传给一个或者多个接收者。设备的远程监控无需通过中央站软件
13、，系统可采用小型 Web 服务器的方式对被控设备实现直观和动态的监控。联网用户（已经被授权）能够修改系统的参数和设定点；检查和确认报警。根据被授权用户的级别，用户也可以浏览系统中的特定文件，如技术文件、报表等等。所有更新的值均能以动态的方式实时显示。如果用户修改了设定值，所有联网用户数据能够实时更新。能容易地实现与建筑物中其它相关系统和独立设置的智能化系统之间的数据通信、系统集成以及与其它厂商设备和系统的联接。通过这层网络能够把 BAS 中所有监控信息及时地反馈到中央站显示画面，而中央站系统也可通过这一网络传送程序、指令等到有关设备。提供 OPC 或 DDE 的第三方接口软件。数据传输速率不低
14、于 10Mbps。2.2.2 控制层网络采用 TP/FT-10 网络时，每个 TAC 网段可以包含 60 个网络节点或 30 台控制器，通讯速率 78Kbps，总线长度可达到 2700 米；可以使用一个延伸器连接两个 TAC 网段来扩展系统容量，使每条总线可以达到 60 台控制器；每台工作站可以有四个 LonTalk 适配器以支持四条总线和 240 台控制器。采用 TP/XF-1250 主干网络时，每条总线可以通过路由器连接到通讯速率为 1.25Mbps 的 LonWorks 主干上，路由器的数量可以达到 63 个，整个网络可以达到 400 台控制器；主干通过 LonTalk 适配器连接到工作
15、站上，并支持大量先进的网络特性，如：虚拟子网、工作组、域等概念和先进的寻址方式。四川职业技术学院计科系论文10采用国际领先的 Lonworks 控制网络技术，所有可自由编程控制器都具有 LonMark 认证标志。控制器具有 4 个 CPU, 3 个 8 位的神经元芯片负责 lonworks 通讯，1 个32 位的 CPU 负责应用程序，并且 A/D 和 D/A 转化分辨率均为 12 位。作为集散控制分站之间的通信网络采用总线拓扑结构或自由拓扑结构实现各个分站之间、分站与中央站之间以及它们与专用控制、接口设备的数据通信。中央站可以通过这层网络把信息传送到任何指定的数据通信。所有分站以同等地位即点
16、到点方式彼此互通信息。监控层网络可以根据实际需要建立其子网。数据传输速率不低于 78Kbps，并且可以根据需要提高到 1.25Mbps。总线通讯距离不低于 2700 米。适用于所有 DDC 控制器统一、图形化的编程工具Menta施耐德的 VISTA 系统除 Xenta100 系列之外的所有 DDC 控制器都可通过Menta 进行编程与输入输出设置。整个系统采用分散智能控制方式，合理的设计保证了系统运行的稳定可靠，这样系统中任何一个节点的故障就不会影响到系统其他部分的正常工作。在大型系统中，Menta 编程工作可在中央与现场同时进行，大大提高编程、调试效率。通过上位机 Workstation 直接下载程序，调试方便控制器数据库管理有上传下载应用程序的功能基于项目编制应用程序，简化各种数据库管理任务提供方便的使用指导Menta 软件是图形化的控制器组态 工具软件，用于创建、修改、下载和上载 Xenta280/300/401/700 系列控制器的控制程序。 Menta 可在安装在手提式或台式电脑上运行。它可以通过进入应用软件，修改应用参数，编辑和打印应用文件以及下载数据库，节点选择等方法实现对文件的管理。Ment
