楼宇自动化控制系统设计解决方案

2019-02-14仇亚

数字通信世界 2019年1期

关键词：自控楼宇建筑物

仇亚

（山东省邮电规划设计院有限公司，济南 250101）

1 系统概述

楼宇自动化系统是以计算机为中心，通过网络技术通讯，将分布于现场区域智能分站进行连接，通过特定的末端检测设备，实现对建筑物内大多数机电设备集中监控和管理自动化控制系统总称。

2 设计依据

设计依据以下标准与规范：《智能建筑设计标准》GB/T50314-2015；《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2016；《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2015；《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339-2013；《分散型控制系统工程设计规定》HG/T 20573-2012；《低压配电设计规范》GB50054-2011；《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002；《网络安全体系结构标准》ISO7498-2N；《TCP/IP通信协议标准》IAB，RFC793/791；《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008；《公共建筑节能监测系统技术规范》DBJ/T14-071-2010；相关行业的规定及规范；提供的弱电、强电、暖通、水施工图及自动控制要求。

3 设计目标

楼宇自动化系统设计主要目的是对建筑物内各种设备的采用末端特定检测设备，进行数据信息采集、分析、归类、判断、处理，通过计算机及网络技术对各系统设备进行全面有效的监控与管理，使各子系统设备处于高效、有序运行状态，以确保建筑物内所有设备处于高效、节能、合理的运行状态。

图1 楼宇自动化系统设计目的

4 设计思路及原则

将针对建筑物或者建筑群内的冷冻站系统、热交换系统、新风空调和通排风系统、给排水系统、智能照明系统、变配电系统、消防系统、电梯控制系统等设备的自动化控制进行设计，采用了楼宇管理平台和楼宇自控系统，以期达到绿色建筑标准。

楼宇自动化系统将建筑物内冷热源、空调机组、新风机组、公共照明、热回收新风换气机组、消防系统、电梯控制、送排风机和给排水等设备进行监测、控制、处理、信息记录，实现分散控制和集中管理，使设备运行处于高率，节能，合理的状态，节省人力，安全延长设备寿命的目的。

系统设计应遵循适用性原则主要包括：技术成熟；安全可靠；先进高效；经济合理；可扩展；易维护。

系统软件和硬件设备的配置应本着工程使用的实际需要，采用的产品应符合结构化、模块化和标准化，保证系统的完整性和经济性，并具有开放性和可扩展性。

系统采用分布式系统，由中央工作站、直接数字控制器DDC、现场传感器、执行器等组成。通过以太网将中央工作站和主控制器连接，并实现数据传输和交换。安装在建筑物各处的直接数字控制器DDC通过现场总线连接到主控制器上。现场监控设备上的传感器及执行器连接至各DDC，实现分散控制、集中管理。

集散型系统实现集中管理和操作，分散控制和执行。能够按照管理、操作者的意愿对建筑物内的设备进行集中管理和控制，最终达到楼内各种设备协调有序地工作。尽可能减少管理人员和最大程度的节约能耗，从而最大限度降低大楼的管理营运成本，提供管理水平。

系统设计方案和设备配置应充分反映出实用性、先进性、扩展性和经济性，大楼的楼宇自动化控制系统设计考虑将来集中管理预留集成接口需要。

5 系统控制模式

系统控制模式分为本地控制和远程控制，当主机设备的转换开关设置于本地时，自动化控制系统只能监测系统的运行状态以及参数。所有设备启停控制在其电控柜上的启停按钮本地操作。当主机设备的转换开关设置于远端时，自动化控制系统实现对所有设备远程启停控制。具体控制模式如下：

（1）本地控制模式：一切设备的运行由人工在现场进行操作。

（2）远程控制模式：系统处于远程控制时，自控系统分为远程手动控制、远程自动控制。远程手动控制是所有的设备由操作人员在上位机（或工作站）进行控制，包括启停控制和参数设定。远程自动控制分为时区自控和非时区自控，时区自控即在计算机上设置设备的启动和停止时间段，自动控制系统根据设置的时间自动完成系统的顺序自动启停控制设备，由自动控制系统自动实现各设备之间的逻辑连锁、启动停止顺序。非时区启停控制是操作人员在计算机上手动操作启动系统，在计算机上自动完成各设备之间的逻辑连锁、顺序启动停止操作，非时区启停时由操作人员在计算机上手动操作启动后，必须手动进行停机操作。

6 总体架构

楼宇自动化控制系统采用集散型控制方式，首先通过现场区域控制，计算机局域网技术通讯，最后进行设备的集中监控、管理的系统控制方式。实现中央站、数据处理设备和专用控制、接口设备之间的数据通信、资源共享和管理。可以实现与建筑物中其他系统以及其他厂家设备兼容、联接。把楼宇自动化控制系统中所有设备的监控信息及时通过传输回传至中央站，中央站也可通过网络技术将指令程序等传达到有关监控设备。这种控制方式既可以做到各个子系统能够独立控制，又可以做到中央工作站的集中监控、管理，从而使得整个控制系统在结构上完善、在性能上可靠。