1、智能楼宇自动控制系统的设计与应用研究摘要：自动控制系统是智能建筑的重要组成部分之一，也是最基本的构成要素。本文针对现代智能建筑控制系统的发展需求，智能建筑的内涵入手、综合分析了智能建筑控制系统的设计和应用。 关键词：智能建筑、自动控制系统、设计、应用 Abstract: the automatic control system is an important part of the intelligent building, and also one of the most basic elements. This article in view of the modern intellige
2、nt building control system development needs, and the definition of the intelligent building, comprehensive analysis of intelligent building control system design and application. Keywords: intelligent building, automatic control system, the design, the application 中图分类号：TK323 文献标识码：A 文章编号： 自动控制系统是智
3、能建筑的重要组成部分之一，也是最基本的构成要素。现代智能建筑自动控制系统有效的将计算机技术、网络通信技术和自动控制技术结合在一起，随着经济和科技的发展，自动控制系统的内涵也在不断更新，但使用者对于自动控制系统的可靠性要求、时效性要求以及高性价比要求始终没有改变。 智能建筑及其发展前景 随着现代社会的进步和科学技术的告诉发展，人们对居住环境和工作环境也提出了更好的要求，以人为本的理念贯穿在智能建筑的设计和应用上。建筑搭配智能化硬件设施并不是智能建筑的内涵，计算机技术、网络通信技术、物联网技术和现代管理方法等的综合运用大大的降低了建筑的日常运行和维护成本，也成为现在到未来一段时期内的建筑必然发展趋
4、势。 无论是传统建筑还是智能建筑，都是以建筑形式为载体，根据使用功能的不同划分为公用建筑和民用建筑。智能建筑的硬件设施和软件技术能够为使用它的人们提供一个安全、舒适、高效和健康的工作、生活环境，其基本内涵是：以综合布线系统为基础，以计算机网络系统为桥梁，综合配置建筑物内的各功能子系统，全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设备(空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全)等的综合管理。 智能建筑能够为我们提供舒适生活功能、安全服务和便捷服务功能。其中舒适生活功能包括为居住者提供温度调节（空调） 、新风系统、空气质量智能调节、闭路电视监控、可视电话、停车场管理等；而安全服务功
5、能则是指建筑的智能防盗系统、多媒体交互系统和安全智能卡系统等；便捷服务是使智能建筑附加值最大的功能，包括通信自动化、办公自动化、商业服务、高级管家等。 智能建筑是信息社会特有的产物，是现代社会经济发展和人们生活水平提高的必然产物，镌刻着现代社会深深的烙印，集成了高科技和建筑艺术。智能建筑随着人类的想象力的不断丰富，使得人类在工作和生活中能够更舒适、更便捷，有效的节省沟通的时间，进行有效的资源配置也能及时地、全面地实施商务交易，使人们获得更大的经济效益。我们有理由相信，作为信息时代龙头产业的智能建筑，在今后的几年内将会有一个更大地发展。 智能建筑控制系统的设计 作为智能建筑的重要组成部分，控制系
6、统其核心功能也是为建筑服务，直接或者间接的为建筑楼宇提供类似暖通空调、照明、变配电、给排水等机电设备。通过计算机即建筑内部物联网综合调配和控制，达到合理利用设备、实时监控、减少人为误差、确保设备安全运行的目的。即可提供舒适、温馨的环境，又可减少能耗, 节省人力。 上个世纪以来，随着半导体技术、计算机技术、通信技术、网络技术以及材料科学的发展，建筑内安装的各种机电设备越来越多、越来越集成化、智能化，相应的对设备利用、维护和管理的要求也越来越高。由分散控制发展到集中控制再到开放式的现场总线控制阶段，智能建筑控制系统的核心技术也在不断发生着新的变革。尤其是 90 年代后，伴随着计算机技术的发展和通信
7、革命的到来，现场总线控制系统应运而生，并逐渐成为现代建筑的自动化控制领域的人们讨论之一，引发了行业内专家的大讨论，激发了他们的研究热情。现场总线控制系统，被誉为自动化领域的计算机局域网，与传统的分布式控制系统相比，现场总线控制系统实现了建筑信息数字化、设备分散式、开放式管理，可以实现设备和操作人员之间的交互作用。 其次，现场总线控制系统还将繁琐的布线工作量大大的简化了，使控制单元和检测单元的分布更加合理化。 目前，现场总线控制系统中的 Lonworks 总线、CAN 总线和 BACnet 协议应用较为广泛，他们所具有的可靠性、低成本、时效性和易维护的优点，效的实现了控制系统和管理系统的一体化结
8、构，现已被广泛的应用到智能建筑控制系统的建设和使用中。智能建筑控制系统在具体的设计中，是包含在建筑设计初期过程中的，随着建筑设计的深入开展，控制系统的设计也同时进行。设计师在设计控制系统时要依据实用性和技术领先性的原则，具体的说要遵循以下设计思想： 1.技术领先性：智能建筑控制系统包含机电设备智能控制和管理系统，在技术设计上必须具有一定的前瞻性，这是因为建筑的设计和建造周期教其他产品时间更长，如果不在技术上超前领先，在建筑投入使用时就已经淘汰落伍，不仅没有提高智能建筑的水平，反而造成了资源和技术上的浪费，也不符合现代智能建筑的功能定位。 2.层次明晰性：智能建筑的控制系统网络在设计和建设时要做
9、到层次分明，按照设备层、控制曾和管理层的先后顺序进行有效的设置，做到网络清晰、层次分明。 3.经济实用性：性价比是对所有产品的基本要求，对于智能建筑亦是如此，因此控制系统功能要求是第一位的，并且在投入使用后还要运行稳定、易于维护和管理。在成本控制上要经济合理，不做重复投资。 4.系统集成性：智能建筑控制系统所包含的设备越来越多样、越来越复杂，在投入使用后还要不断进行设备和软件上的更新，因此在设计之初就要考虑到系统后续的集成性，要实现系统内各项数据的良好传输，必须采用先进的集成技术实现控制网络系统集成。 5.信息共享性：现代化的控制系统必须将网络通信技术融合进系统内，智能建筑控制系统上的各个现场
10、控制器必须能够实时的进行点对点的通信，管理和维护人员要能够利用网络连接任意设备，并对其进行操作和数据管理，对于控制器内存储的测控数据进行实时分析、导出报告。并可以将这些测控数据存储到一个公用的数据库中。分控计算机也应能够显示分区内所有监控设备的运行状态、故障状态、监测参数值。 智能建筑控制系统的应用及发展趋势 目前应用较广泛的方式为在机房设置中央操作站（包括高性能的计算机显示终端，打印机及 UPS 电源等）.直接数字控制器（DDC）. 现场传感器及执行器.操作系统、控制软件包、管理软件包及工具软件包. 楼宇自动控制系统采用集中管理分散控制系统，由现场控制级及中央管理级两级组成。现场控制级采用数
11、字控制单元(DDC 分站)，实现数据采集及就地显示与控制；管理级即监控主机对整个大厦内各系统进行集中管理、显示、打印、存储、报警处理。 由 Xerox、Intel 和 DEC 公司联合开发的以太网是未来智能建筑的必然趋势。随着以太网技术的日趋成熟，国内市场上已经出现了一些用于信息领域的交换机产品，使得以太网不仅能够有效的满足信息领域的要求，还能在工业控制领域一显身手。目前，以太网已经开始在智能建筑控制系统领域被使用，用来实现楼宇自动化控制网络数据通信协议，以太网在用于本项用途时，既可以用于控制系统的监控层，也可以用于系统的现场设备层。 尽管以太网已经开始在智能建筑控制系统领域应用，但是并没有达
12、到技术成熟阶段，也不可能一蹴而就，现场总线控制系统通过以太网实现控制网络到管理网络的信息集成，将被测控的信息点直接集成到以太网中依然是存在并亟待解决的难题。 综上所述，智能建筑控制系统的应用技术，无论是硬件设备还是软件要求，都必须符合现代智能楼宇建筑的发展要求，因此趋向选择多总线的控制网络设计楼宇控制系统。在智能建筑机电设备品种繁多、功能繁杂的情况下，将控制系统进行明细的分层设计，并且采用不同的控制网络来进行综合维护和管理。 参考文献： 1 黎连业,朱卫东,李皓. 智能楼宇控制系统的设计与实施技术M.北京:清华大学出版社.2008 2 周洪,张世荣,郭爱文. 智能建筑控制系统概论M. 北京:中国电力出版社，2004 3 成龙. 智能建筑楼宇控制与系统集成技术M. 北京:中国建筑工业出版社 2004. 4 张震昭,许锦标,万频. 楼宇智能化技术M. 北京:机械工业出版社，2002. 5 尤廷平. 智能楼宇监控系统自控子系统的设计与实现 D. 西安电子科技大学，2008.
