楼宇控制精选(九篇)

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第1篇：楼宇控制范文

关键词：建筑节能，楼宇自控，节能控制

Abstract: this paper aims to pressing energy situation, according to building energy efficiency in buildings and equipment control ways of saving energy control method for the analysis, it also summarizes the construction equipment automatic control usually adopt some energy saving control technology and strategy, and engaged in the industry to share personnel, and promote the development of the cause of building energy efficiency.

Keywords: building energy efficiency, building automation, energy control

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

1 大型建筑运行能耗的构成分析

下表是从某资料获取美欧国家建筑物能耗分配比例综合统计表，从中可以看出：一栋建筑内，暖通空调是最大的耗能大户。所以采用良好的节能控制措施，对节约能源，降低运行费用十分重要。

耗能课目 通风、空调 生活热水 动力、照明 厨房炊事

耗能比例% 65 15 14 6

2 楼宇自控系统节能控制措施

楼宇自控系统主要的功能之一就是可以尽可能地节约能源，针对不同的受控设备，采用相应的节能控制技术或控制策略实现节能运行，随着技术的不断进步，有的楼宇自控系统厂家，为了更好地保护客户利益，已经将一些通用的节能控制程序内置在控制器中，具体节能程序包括如下：

􀁸 自动日光节约时间切换

􀁸 基于日历的计划列表

􀁸 计划表

􀁸 经济节能控制

􀁸 设备计划列表、优化和顺序列表

􀁸 事件计划列表

􀁸 假日计划列表

􀁸 夜间低温设定控制

􀁸 尖峰需求显示（PDL）

􀁸 启停事件最优控制（SSTO）

􀁸 临时强制计划表

控制器内置节能控制算法是对用户非常好的一个功能，而且目前作为一种技术发展趋势，相信越来越多的厂家会采用这一技术。

2.1 空调控制系统可以采用的节能控制策略

空调系统是建筑中的能耗大户。合理地控制空调设备的运行，在保证建筑物内舒适环境的前提下最大程度地降低能耗。在自控系统工程商在实施中，一般需要根据空调系统的工艺要求，结合工艺要求采用一定的节能控制策略，这样，可以在满足空调系统运行工艺要求的前提下进行节能，常见的节能控制策略主要包括如下：

2.1.1 最优启停控制

在启动暖通空调系统工作时，在最短的时间内达到所需要的舒适度。而最优停止控制是最优启动的逆过程，在工作区域停止使用前的合适时刻停止空调设备的运转，仍能达到最低的舒适度要求，其目标是使设备系统工作时间最短、能耗最低。空调制冷系统往往是建筑能耗最大的地方。

2.1.2 室内温度浮动（新风补偿）控制

一般来讲，维持室内恒定的温湿度（如夏季26℃、50%RH）不变，往往导致室内外较大的温差。人长时间停留在不变的低温环境和遇到室内外温差的较大突变，往往会引起皮肤汗腺收缩、血流不畅、神经功能紊乱等“空调适应不全症”（俗称“空调病”），同时空调系统的运行能耗也会大大的提高。采用室外新风温度补偿调节策略，随着室外空气温度的变化适当提高夏季室内空气温度和降低冬季的室内空气温度，为室内提供健康、舒适的动态热环境，同时为空调制冷系统带来显著的节能效果。

2.1.3 最小新风量控制

为符合卫生标准，空调系统需要引进室外新鲜的空气，称为最小新风量。新风量一般定在送风量的20%~30%，可以检测室内二氧化碳的浓度，对比允许浓度，减少新风量的输入。

2.1.4 提前预冷关闭新风

对于办公楼类建筑，为使工作人员到达室内时温度较为舒适，要提前开机，开机时要关闭所有新风阀，减少新风负荷的消耗。

2.1.5 夏季工况的夜间吹洗

在夏季，可利用凌晨清新的凉空气，开大新风阀，关闭冷冻水阀门，对整栋建筑进行吹洗，可以冷却建筑结构所吸收的热量，使得建筑物降温，减少开机时的冷负荷量。

2.1.6 焓差控制

通过设置室内外温湿度传感器测量室内外空气的焓，根据室内空气质量与焓值来控制送、排风量。

在夏季，由于在黎明前室外空气比室内空气温度低，空气品质也较好，系统自动适时地引入较为凉爽的室外新风，最大限度地利用自然能量和清洁的大气来置换建筑物内污浊的空气。当室外空气焓值小于室内空气焓值时，干球温度低于室内干球温度，开大新风阀，转至变新风量控制，直至最大新风量。

2.1.7 冷冻站设备台数控制

根据对自控系统深入的研究以及长期的施工经验，在冷冻站设置冷冻水回水流量变送器、供、回水温度传感器，可以计算出空调系统末端实际消耗冷负荷QL=CG（t2- t1）

QL——冷负荷 KW；

C——冷冻水的比热，4.186KJ/Kg.℃；

G——冷冻水流量，kg/s；

t1•t2-——冷冻水供、回水温度，℃；

冷机的额定制冷量为QNO，则冷机工作的台数和冷负荷的关系如下：

一台工作 QL ≤1 QNO

两台工作QL=1 QNO ~2 QNO

由于机械制冷的冷机（本工程冷水机组属于这种情况）的装机容量都在几十到几百千瓦，启动时对电网冲击很大，所以在增减冷机台数时，必须延迟一定的时间，比如10min~30 min。为避免频繁启、停，需要启动第二台冷机为1 QNO+ΔQ。由两台减至一台时，其冷量为1 QNO-ΔQ，设计一个不灵敏区。

通过冷机台数控制策略动态的决定投运的冷机台数，避免低负荷运行，同时根据冷水机组台数合理控制设备的台数（冷冻泵、冷却泵、冷却塔等）。这样既起到节能的效果又可以对冷机系统起到合理的保护作用，延长其使用寿命。当然，冷水机组台数控制策略还应结合各台冷水机组最佳制冷能效比（COP）进行合理编排。

本建筑设备中制冷、换热系统的耗能最大，其运行监控管理直接影响到每日消耗的电量，所以对其节能控制应给予重视。利用实测所需冷（热）负荷控制冷机运行台数，这是当今比较好的节能措施，经验统计，可节约运行费用10~25%左右。

2.1.8 水泵变频控制

在空调系统设计过程中，泵的选型是根据系统的最大负荷来选择的，泵的额定功率往往要大于设计的最大功率，这样就导致了设备选型所造成的能量浪费。另外，由于受到内、外界干扰等不定因素的影响，系统的实际负荷总是不断变化的，大部分时间系统都工作在部分负荷状态。为使循环水量与负荷变化相适应，冷冻、冷却泵变频控制系统则摒弃传统的采用阀门节流调节流量，避免大量能量被阀门消耗，而是充分考虑建筑负荷状况、管网状况、室外气象参数等多种变化的因素，对水泵采用变频处理，调节水泵转速，使水泵的流量与实际负荷相适应，达到降低泵耗、提高空调品质的目的。当然，变频系统的最低运行频率需要根据冷水机组允许的最小流量限制水泵的最低运行频率。水泵变频控制一般可节省40~60％的水泵能耗，节省的泵耗主要包括设备选型过大引起的泵耗和变频后减少的流量所消耗的泵耗。

生活供水系统目前大部分都已经采用成套的恒压变频供水控制方式，已经普遍考虑了节能。

2.1.9 室内温度分层控制

对于大型公共建筑，例如政府办公大楼或机场、火车站、大型商场类建筑，由于考虑到人员流动通道需要，在建筑内内上下层自动扶梯处存在大面积的空间连通现象，由于空气对流造成热气流上升、冷气流下沉，影响空调系统的舒适性效果。

这种情况下，通过设置在屋顶、室内或地面的设置温度传感器可检测到室内不同空间内的温度，从而指导不同楼层空调系统改变其系统运行设定温度，例如，降低靠上楼层的设定温度，适当提高靠下楼层的设定温度；

另外，对于不同空调系统，如位于大空间定风量空调系统，可改变末端风口的送风方向，例如，对于有电动球形喷口送风末端，在夏季和冬季应调整到不同的送风方向，夏季冷风尽可能向上吹出，冬季热风尽可能吹向地面，这样可尽量减少垂直方向温度不均匀的问题。

2.2 通风系统节能控制

楼宇自控系统是通过控制通风系统每小时送排风量的大小从而达到节能的要求。

通过现场DDC控制器对建筑内的通风设备实现联网集中控制，实现最佳启停和最佳节能控制。

对于大功率送排风机，可采用根据室内或回风空气质量变频或定时间歇开关的工作模式，避免长期连续运行，这样不经可满足通风工艺要求，有节约了大量能源。

3 结束语

第2篇：楼宇控制范文

关键词： 楼宇智能化自动控制 运用

中图分类号：F407文献标识码： A

引言：

建筑智能化是目前国内、外建设领域和信息产业领域非常热门而又前沿的话题，也是能否实现建筑产业信息化的关键问题之一，是以建筑为平台,兼备建筑设备，办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境，显而易见自动控制技术在楼宇中的应用极为重要。以下主要对无负压给水，报警系统、智能照明、换气、扶梯的自动控制运用进行了分析。

1. 自动控制作用于无负压给水无负压供水技术是对传统的二次供水技术的革新，在市政管网压力允许的情况下，直接从市政管网中取水增压，从而达到节能的目的。具有卫生安全、节约投资、管理方便等优点，而且系统能够利用市政自来水管道的系统压力，又能储存水缓解高峰用水量剧增的压力，同时又不会对原自来水管道系统产生负压,是一种具有高效节能供水优点适用广泛的供水方式。在运用中应注意以下事项:

1.1应当规定当室外给水管网的水量、水压达到一定要求时，方可选用直接增压二次供水设备。用户需水量低于管道供水量时（供水量可按经济流速计算），即可满足水量要求；用户需水量高于管道供水量时，可以采取加大配水管管径或适当增加稳流调节罐容积的方式满足用水需要。否则，不得选用直接增压方式。

1.2无负压供水设备必须有多重的、可靠的防负压、防倒流、防水表计量冲击等措施。

1.3为了避免对城市公共供水管网的水质造成污染，这就需要有质量技术监督部门的鉴定证书，证书中应特别注明防负压、防倒流方面的鉴定结论，以确定能否具备直接接入管网的条件。

1.4为防止设备本体对水质造成污染，无负压供水设备还必须具有市级卫生监督部门的卫生许可证。

1.5明确采用无负压供水方式的区域应满足的供水条件。防负压方面，应设电控装置和机械装置；防倒流方面，应尽可能设多层防护措施，确保对城市公共供水管网水质不产生任何影响；节能方面，应考虑夜间用水量很小情况下的能耗问题。实施此类供水方式时，应该从供水设计开始，考虑增加相应的设施。

1.6积极创造条件，尽可能满足无负压供水方式用水需求。今后新敷设和更换自来水管道时，用户应具有超前意识，尽量加粗管径，以满足接入无负压供水方式和周围用户对水量的需求。

2.自动报警系统的运用

随着经济和技术的不断发展,城市高层、超高层建筑、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,消防和防盗安全显得越来越重要，作为智能建筑的子系统一防盗报警系统和火灾自动报警系统，保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。

2.1防盗报警系统

安全防范系统提供视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制管理系统、电子巡更、停车场管理系统的接口等，建立安全防范监控中心。门禁系统主要功能有刷卡开门;手动按钮开门:钥匙开门;上位机指令开关门;门的状态及被控信息记录到上位机中;上位机负责卡片的管理等，防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警;设置与探测同步的照明系统;巡更值班系统;栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统;砖墙上加栅栏结构,配置振动，冲击传感器组成的周界报警防护系统;以主动红外入侵探测器，阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统，用隔音墙，防盗门，窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等，

2.2火灾自动报警系统

火灾自动报警及消防联动控制系统通过设置各种火灾探测装置探测建筑物内火灾情况，一旦灾情发生或接到火灾报警立刻在中心监视装置上显示并及时停止空调机的运行，并开启防排烟风机及其他联动操作。消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋!泡沫灭火!卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等"火灾时,火灾报警控制器发出报警信息,消防联动控制根据火灾信息联动逻辑关系,输出联动信号,启动有关消防设备实施防火灭火"消防联动必须在/自动和/手动状态下均能实现"在自动情况下,智能建筑中的火灾自动报警系统按照预先编制的联动逻辑关系,在火灾报警确认后,输出自动控制指令,启动相关设备动作,同时向BA系统及时传输!显示火灾报警信息,且能接收必要的其它信息,这样也能更好地监控火灾现场情况!消防联动设备的运行状态!消防疏散通道情况等。

3.智能照明运用

“智能”照明技术随着智能建筑的兴起而迅速发展,成为照明技术发展的又一个重要方向。智能照明控制系统作为智能建筑的一个重要子系统,是自动化技术在照明控制领域的应用和推广,它不仅是实现照明艺术性和舒适性的有效手段,而且迎合绿色照明的发展方向,是节约能源、缓解未来能源危机的有效措施,其发展前景广阔。照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等"

4、自动换气使用

通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态:控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等为了使智能化大楼真正达到舒适、节能的效果，对不同区域的空调系统按事先编制的程序或根据环境温度自动控制建筑物内的中央空调制冷机组、冷却水泵、冷却塔风机、电磁阀门、风机的启停；监视、动态显示和记录各设备的状态、室内外各测点的温度、湿度、压力、流量、二氧化碳含量、空气负离子含量、阀门的开度和运行时间等参数；自动进行故障报警或停机，动态显示有关水泵、阀门、风机的位置和状态等。

5、自动扶梯

交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等"，电梯是建筑物内交通的重要枢纽。对带有完备控制装置的电梯，将其控制装置与楼宇自动化系统相连接，与实现相互间的数据通信、使管理中心能够随时掌握各个电梯的工作状况，并在火灾、保安的特殊场合对电梯的运行进行直接控制。

6.结语：

建立智能建筑自动化管理系统目的在于为建筑物的使用者提供安全、方便、舒适的工作、生活环境，通过采用智能化技术降低整个大楼的建筑能耗，节省人力，从而降低运营和使用成本，维持和提供资产价值，我们要全面考虑其优缺点,使系统能发挥其最大的作用将促进智能建筑的进一步快速发展，提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境，给人们的生活带来更大的便利。

参考文献

第3篇：楼宇控制范文

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物，就楼宇自控系统（简称BA系统）是建筑智能的重中之重。

关键词：电气控制BA系统远程

楼宇自控系统（简称BA系统），是智能建筑最为复杂的一部分，随着科技和网络的发展，各种设备系统软件平台的开放，现代建筑的能化程度越来越高，通过BA系统智能网络，对建筑中的水、电、空调、设备等进行检测和控制，合理的系统配置使建筑最大程度高效和节能。但要真正做好BA系统比较难，因现代建筑各种的设备很多，各种设备的运行方式和电压等级各不同，要做好BA系统网络与设备的接口很重要，大量的设备的运行和检测要通过电气控制箱来实现，很多建筑设计院和施工单位对BA系统中DDC与电气控制箱等接口电气控制不重视，甚至理解不深。造成建筑楼宇自控系统的很多死角，不能做好BA系统的原因之一，造成很多缺陷。

一、BA系统的电气控制箱接口

很多建筑在设计阶段,建筑设计院在对BA系通设计一般总是概念性的设计，用户很多需求不能反映在设计图上，很多业主寄希望于系统集成商的二次深化设计，但这些系统集成商又不能完全理解建筑上设备控制的要求，特别电气配电箱控制系统不理解，如果建筑施工单位不重视或不理解BA系通对配电箱的控制系统，就有可能造成BA系通失败。各合作单位之间互相推托责任，造成投资失败和大量的施工浪费。

BAS系统与建筑设备之间的接口是BA系统设计时首先要注意的问题，它关系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑设备，直接影响系统能否顺利开通。系统设计工程师在设计之初就应向发展商或建筑设备电气控制箱的供应商提出接口要求，如电气控制箱应提供手／自动转换、开／关指令、开／关状态、故／障状态等接点及对这些接点的要求，在电气控制箱生产前要确定。特别是电压要求，一般的电压为直流24V或交流220V、380V，在工程中应根据具体情况综合考虑接口控制线路电压等级，从设备的安全及抗干扰要求首先考虑直流24V，不能长距离操控，由于电压较低，控制线路电流较大，如果DDC离设备接口点线路较长，电压降较大，会造成控制不能实现，。如果采用交流220V或380V控制线路，控制线路电流较小，但对系统干扰明显加大，特别是交流电压加在DDC的继电器上，对系统的安全造成不利。在BAS系统设计中合理布置DDC的数量和位置，显得很重要。

二、现场的传感器、执行器接口

传感器、执行器的信号类型与控制模块的信号类型一致 ，建筑上设备种类很多，标准也不统一，在系统集成在设计和施工时考虑统一，特别在设备订货时向生产厂提出要求，满足控制要求。

传感器、执行器的输入、输出信号类型与控制模块的输入、输出信号类型一致与否，直接关系到BA系统能否顺利开通，设计时应该予以重视。一般应注意两点：

(1)两者类型是否一致

随着传感器、执行器技术的发展，其输入、输出信号类型也在发生变化。如温度传感器的信号类型一般为模拟输入(AI)，而采用占空比技术的温度传感器的信号类型则为数字输入(DI)；电动调节阀的信号类型一般为模拟输出(AO)，而采用浮点控制技术的电动调节阀的信号类型则为数字输出(DO)，凭经验认为温度传感器为AI信号，电动调节阀为DO信号可能会失败的。

(2)两者类型一致时，还应注意是否匹配

两者类型一致时，也同样存在是否匹配的问题。如AI信号有2―10V和4―20mA的区别，DI信号则有频率大小区别。4―20mA的AI信号要经过处理才能接到2―10V的AI模块版上，而脉冲间隔为ms级的DI信号接到s级的DI模块版上后，可能就产生误报等问题。

三、设备的检测接口

建筑上有大量的设备独立成系统或大型设备，如消防系统和中央空调制冷主机或热泵主机等，对BA系统的DDC来讲，只能监控这类设备或部分控制，这类系统不光要考虑接口的配合，还要考虑BA系统和消防系统的接口统一和中央空调制冷主机或热泵主机的软件兼容及开放程度。

消防系统接口

对消防系统来讲自成报警联动系统，水、电、风各设备齐全且联动建筑各类设备，如当火灾来临时，消防系统会停止火灾部位的通风空调设备，切断于消防无关的电气系统，开启相关的消防灭火系统、防排烟系统和防火区域隔离设备，电梯迫降系统，很多的建筑内地下室防排烟和正常通风系统为同一系统，消防系统优先，空调风系统和消防联动，消防设备主设备受BA系统和消防系统双重监控和联动控制，很多建筑把消防主控机房和BA系统主机房设在一起。所以BA系统和消防系统相衔接面很广，兼容和接口统一很重要。

大型设备专业设备接口在建筑中常见的中央空调主机，如螺杆制冷主机、热泵机组等，这些设备本身智能化程度很高，有很完整的操控检测系统，而且可以通过主机来控制相关空调循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔风机等

组成空调冷、水系统自控系统，BA系统和这些设备控制方式就有很多选择，这些设备的软件和BA系统软件兼容程度决定了BA系统对这些设备控制方式。

我主持的温州建行大楼机电按装项目，在当时的温州地区来讲，系算是做得比较成功的，大楼建筑面积的59000平米，设XL500型DDC现场工作站13个，XL100型DDC现场工作站2个，受控电气控制箱257个，受控点达到3000多组。

由于该大楼设计智能化程度较高，BA系统较为完整，从系统集成商系统设计开始到工程完工，各相关单位均参与其中，业主、设计院、系统集成商、施工单位、设备供应商等，为了给BA系统提供完备有效控制接口，系统集成商和我们施工单位就受控设备接口点和控制方式，核对施工图设备信息核对将近一个月，电气控制箱生产商深化二次控制设计将近二个月，如此认真细仔的工作，使得受控设备无一遗漏。在BA系统施工图出图已很严密和完整。

确定了控制接口电压：所有受控电气控制箱控制点电压为交流220V、运行状态反馈为无源开关信号、故障报警为无源开关信号、手自动状态为无源开关信号，现场的传感器、执行器接口均为直流24V。

对所有消防系统设施进行设备监控，对三台100万大卡制冷机组实施起停控制并对机组运行状态监控。

在施工过程中，严格控制施工各环节，对所涉及的设备严格把关，严格管线敷设，严控线路长度和线径。

由于对控制接口的重视及严谨的设计和周密的施工，使得温州建行大楼BA系统调试达到设计要求，满足业主需求，从该大楼投入使用以来，一直运行良好，但部份设备，空调新风机组进风阀由于长期很少转动，风阀机构转动困难，部分执行机构损坏，这跟平时的维护和空调系统施工有关系。

第4篇：楼宇控制范文

关键词：建筑工程;电气自动化;智能;建筑节能

Abstract: Construction projects in our country has the increasing progress with the development of economy and the, building automation in the intelligent building has been widely used in construction, electrical automatic control and energy saving in building construction industry to become the mainstream. At the same time, electrical automatic control and energy saving in buildings are closely linked. In this paper, aiming at the electrical automatic control application, analyzes building energy saving.

Key words: construction engineering; electrical automation; intelligent; building energy saving

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编号：

一、楼宇电气自动控制应用及问题

随着我国经济的发展，建筑业呈现出一片繁荣景象。但是光鲜亮丽的背后存在着许多问题亟待解决。原有的建筑设备在运行中常常有不尽如人意的情况,如生活中出现的水压低、建筑照明不合理、空调系统能源浪费大的问题。人们逐渐开始尝试采用现代传感技术、控制技术和通信技术对建筑设备进行控制管理的系统,即建筑设备电气自动化系统。该系统能在保证建筑内环境舒适、安全的前提下,提高系统的管理效率和能源利用效率,这与国家宣传的节能环保理念相得益彰。所以，近几年发展非常迅速。虽然技术发展晚、相应专业教育的滞后,工程设计法律法规不健全，但是在我国建筑业中广泛应用，并起到很大的作用。

近年来,随着科学技术的不断发展和进步，科技与建筑之间形成了密切的联系。智能建筑在我国已成为建筑市场的大趋势,也是建筑业中新的“经济增长点”。据统计，各类建筑的智能化工程投资,约占工程总投资的5%-8%,有的已高达10%。所以。智能化建筑是将来建筑业发展的方向。根据我国的定义,智能建筑就是利用先进的技术对楼宇进行控制、通信和管理。楼宇的自动化控制包括建筑设备电气自动化、通信自动化、办公自动化。其中，电气自动化发展最为迅速，电气自动化控制在建筑中的应用更加广泛。

（一）电气接地系统

电气接地在建筑物供配电设计中，接地系统占有十分重要的地位，它关系到供电系统的可靠性，安全性。随着智能化楼宇的发展，对接地系统也有了更新的要求。其一，TN－S系统，当建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN－S是一个三相四线加PE线的接地系统。其特点是中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。在智能建筑应设置电子设备的直流接地，交流工作接地，安全保护接地，及普通建筑也应具备的防雷保护接地。面对智能建筑中存在大量易受电磁波干扰的精密仪器，在电气自动化控制中还应考虑防静电接地和屏蔽接地。其二，TN－C－S系统。TN－C－S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN－C系统，第二部分是TN－S系统，分界面在N线与PE线的连接点。其特点是中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后，不能再有任何电气连接。这样使得设备在运行过程中不会带电，从而提高了人及物的安全性，是智能建筑中一种很好的接地系统。

（二）电气安全保护接地

安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。在现代建筑内，要求安全保护接地的设备非常多，有强电设备，弱电设备，以及一些非带电导电设备与构件，均必须采取安全保护接地措施。当没有做安全保护接地的电气设备的绝缘损坏时，其外壳有可能带电。如果人体触及此电气设备的外壳就可能被电击伤或造成生命危险。这样就降低了电气的危险系数，同时降低接地电阻，不仅保证了智能建筑物的电气系统安全，还保证了建筑内设备及人身安全。

楼宇电气自动控制中，电气自动化措施及系统的应用有效地实现了能效管理，提高了资源的利用效率，确保了各类设备系统正常、安全运行，从而达到“节能减排”“低碳环保”的目的。

二、楼宇电气自动化控制的节能设计

（一）合理设计配电系统

根据用户的重要性、负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行。首先，根据用电负荷的容量及分布，使变、配电所靠近负荷中心，一缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量要求。其次，供配电系统应简单可靠，配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级；变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级，尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗。最后，合理选择变压器。电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。同时，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

(二)降低电动机电能损耗，提高机器使用率

根据负荷特性合理选择高效率电动机，提高电动机运行的效率和功率因数。功率较大的电动机可以采用变频调速器，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。采用软启动器，使电机启动平稳，保证电网电压的波动在要求范围内。一般，变压器的长期工作负载率不宜大于0.85，在选择变压器容量和台数时，应根据负荷变化情况灵活掌握，综合考虑投资和长期的使用费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，以实现其经济效益，减少运行过程中不必要电能损耗。

(三)电气自动化控制照明，达到节能目的

在楼宇电气自动控制中，照明作为其中一项大且长的工程，有必要采取节能措施。照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。首先，充分利用自然光，以减少电力照明，同时也减少了电力中的环境污染。同时，在进行工程作业时，针对不同的场所有目的的进行照明，合理利用局部照明。其次，科学选择光源和灯具。充分利用光源发出的光通量，在灯具选择时要选用配光合理、效率高、利用系数高、节能的高科技灯具，以达到节能的目的。

目前，节能问题成为建筑设计中的重中之重，电气节能是建筑节能的重要组成部分，电气设计人员在设计过程中，应从适用性、安全性、可靠性及经济性多方面综合考虑，通过合理的设计及运行方案减少不必要的能源损耗。如何根据工程项目自身特点，精心设计、精心考量，慎重筛选，采用切实可行的节能措施，把节能问题贯穿于建筑工程的整个过程中，真正落实节能理念，促进资源节约型环境友好型社会，努力更好的建设社会主义和谐社会，实现国民经济的又好又快发展。

四、结束语：作为二次能源的电能，在需求与供应矛盾日益紧张的当今社会，我们不能把节能减排当成一种工程口号，而要切实落实到工程过程中。楼宇电气自动化控制对于当今社会具有相当重要的作用，只有建筑设备自动化控制的合理设计，方可达到合理利用设备，节省能源、节省人力，确保设备安全运行。这样才有助于项目的接受和系统的运行维护，从而真止发挥楼宇自控系统的功效，创造良好的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1] 王铮．建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].郑州大学，2011(8)

[2] 马永翔．电气设备防雷与接地保护分析[J].中国高等教育 2007(6)

[3] 朱甫泉．论电气技术与智能建筑[J]．建筑电气，2005(4)

第5篇：楼宇控制范文

关键词：楼宇自动化系统智能建筑基本功能原理 发展趋势

1．引言

智能建筑（IntellingentBuilding）起源于1984年的美国，它是信息时代的产物，是随着社会信息化和经济全球化应运而生的现代高科技的结晶。近十余年来智能建筑在我国得到了蓬勃发展。在我国颁布的国家标准《智能建筑设计标准》中对智能建筑有了一个明确的定义：智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

2 .楼宇自动化系统的组成

建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，应将消防与安全防范子系统一同纳入BAS考虑，如要独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

2．1楼宇自控系统由以下部分组成：

2.1.1建筑设备运行管理的监控,包括

1) 暖通空调系统的监控(HVAC);

2) 给排水系统监控;

3) 供配电与照明系统监控

2.1.2火灾报警与消防联动控制、电梯运行管制

2.1.3公共安全技术防范,包括:

1）电视监控系统；

2）防盗报警系统；

3）出入口控制及门禁系统；

4）安保人员巡查系统；

5）汽车库综合管理系统；

6）各类重要仓库防范设施；

7）安全广播信息系统。

诸多的机电设备之间有着内在的相互联系，于是就需要完善的自动化管理。建立机电设备管理系统，达到对机电设备进行综合管理、 调度、监视、操作和控制。

3 .楼宇自动化系统的基本功能

楼宇设备自控系统是建筑智能化系统的一个重要的组成部分。智能建筑通过建筑设备自动化系统实现以下几个方面的功能：

3.1、采用先进的管理手段，实现设备的高效管理和安全可靠运行

BA系统使用先进的网络技术、计算机技术和现代控制技术，对建筑物内各类楼宇设备进行集中监视、自动化控制，实现建筑物内各类楼宇设备的高效管理和安全可靠运行。

3.2、实现最优控制和节能管理，节省能耗

楼宇设备自控系统通过对大楼设备进行监视和控制，实现最优控制和节能管理。特别是对空调系统的用电和公共照明用电等楼宇设备的进行节能控制实现节省大楼的能耗。

3.3、减少管理维护人员，降低管理费用

通过先进的自动化监控，可以大量减少各类楼宇设备和系统的运行操作人员和维护人员，降低管理费用。

3.4、延长设备的使用寿命

楼宇设备自控系统可以：实时反映设备和系统运行情况，及时发现系统存在的问题并能及时处理；定期打印出维护、保养通知单，这样可以保证维护人员不超前、不误时地进行设备保养；实现使用和备用设备的定期互换工作。从而实现延长设备的使用寿命，也就降低了建筑的运行费用。

3.5、提供舒适的办公环境

楼宇设备自控系统对环境空气质量、温湿度、照度等进行检测和有效的控制，为大楼创造一个舒适的环境。

4.楼宇自动化系统工作原理

楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(Distributedcontrol systems简称DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。楼宇自动化系统工作主要包括以下方面：

4.1、冷冻机房设备监控

空调系统中的冷源一般由冷冻系统提供，整个冷源系统由多台制冷机、冷冻水和冷却塔、补水箱和膨胀水箱等设备组成。

4.1.1对供水和回水总管之间的压差监测，并根据设定压差调节旁通阀开度；

4.1.2监测水泵的运行状态，控制水泵的启停，并在故障发生时报警；

4.1.3监测机组的运行状态，控制机组的启停，并在故障发生时报警；

4.1.4冷冻/却水隔离阀控制

4.2、送排风系统的设备监控

本系统对楼内的对分布于大楼各处的风机的运行状态进行监控，对风机运行过程中出现的故障及时报警并可以控制风机的启/停。具体监控对象如下监测其运行状态、手自动状态，控制其启停。

4.3、给排水系统的设备监控

本系统的给排水设备包括生活给水系统，楼宇自控系统能实现以下功能：

4.3.1生活水泵运行状态监视，手自动状态，控制其启停；

4.3.2生活水箱液位超高检测

4.4、电梯系统的监测

4.4.1按程序设定的运行表启动／停止电梯并监视其运行状态、故障及紧情况的报警

4.4.2对多台电梯的群控管理

4.4.3对火灾的应对处理

4.4.配合安全防范系统协同工作

4.5、照明系统的监视与控制

4.5.1根据季节的变化，对各城区的照明设备进行开／停的顺序控制

4.5.2正常照明供电出现故障时，自动将故障区域的应急照明投入运行

4.5.3发生火灾时，关闭火灾区域的照明设备，并启动应急照明

4.5.4保安系统报警时，将报警区域的照明打开

4.6、空调系统的监测

4.6.1检测风机手自动状态

当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停。

4.6.2监测送风机压差状态、表冷气防冻报警

在送风风管内设置温/湿度传感器监测送风温/湿度。

4 6.3启动顺序：开新风阀启动风机调节水阀开度。

4.6.4停机顺序：停止风机运行关闭新风门关闭调节水阀。

新/回风门控制、水阀控制、启停控制、手/自动状态

空调机组监控原理图

4.7变配电系统的设备监视

为保证变配电设备的运行正常，本系统采用智能化电力仪表可对以下综合参数监测：

4.7.1变压器风机状态

4.7.2高压进线的电压、电流

4.7.3低压回路的主开关电压、电流、功率因数

4.7.4低压母联状态检测

5. 楼宇自动化系统的集成

5.1、系统组成

Continuum系统由网络控制器(包括PSU电源模块，Continuum NCU及I/O模块)、B4920系统控制器、各类独立数字控制器（简称DDC，包括楼控和安保控制器）、纯BACnet独立数字控制器,工作站和可以支持多个工作站的文件服务器等组成。Continuum系统将提供控制、报警检测、日程表控制、报告和信息管理等，网络结构为局域网(LAN)和广域网(WAN), 采用ODBC兼容的数据库。Continuum楼宇自动化系统结构如下图：

5.2、第一层网络

第一层网络是系统的主干网，采用以太网LAN/WAN，支持TCP/IP和BACnet/IP。所有网络控制器、B4920系统控制器、BACnet路由器、工作站、数据库文件服务器可直接连接到这层网上，并不需要任何网关设备。

5.3、第二层网络

第二层网络通过网络控制器由一条或多条现场总线组成，现场总线有以下两种：RS485的Infinet现场总线和采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线。

采用RS485的Infinet现场总线，最多可支持254个独立数字控制器，可控制HVAC设备、照明系统、给排水系统、安防系统等；采用RS485或FTT-10方式的I/O的现场总线，最多可支持32个输入／输出模块(包括门禁模块)，输入／输出模块可与网络控制器一起装在统一控制箱内，也可通过屏蔽双绞线安装在控制现场。

采用RS485方式的BACnet MS/TP现场总线,最多可以支持127个纯BACnet控制器。

5.4、标准网络支持

所有的网络控制器，工作站和文件服务器可直接连接到建筑物的以太网（TCP/IP，LAN/WAN）而不需网关。此外，网络控制器、工作站和文件服务器可连接路由器、交换机、HUB和结构化布线系统，并通过信息系统标准的 TCP/IP来对 LAN/WAN进行维护。

5.5、远程通讯

第6篇：楼宇控制范文

关键词：照明控制；总线；组态；节能

中图分类号：TP202 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）07-0266-03

1 概述

照明是利用各种光源照亮工作和生活等各种场所的措施，照明控制是为了实现舒适节能的照明环境的具体手段。照明控制系统则是利用多种照明技术手段，并能够相互配合以达到照明控制的系统。

在智能楼宇中，照明用电量占用了很大的比例，照明灯具较多，用户所选择的照明控制方式是否合适直接影响到灯具使用效果。传统的照明多以手动方式为主，不管是上班时间还是下班时间，由于人为疏忽，会议室，楼道的照明灯具经常长时间处于点亮状态，造成了电力资源的浪费，不利于节约能源。传统方式对照明控制而言，简单，有效，直观；控制相对分散和无法有效管理，并且缺乏实时监控，自动化程度较低，容易造成安全隐患。因此，合理地进行照明设计和加强照明装置的运行维护工作，对各行各业的生产和学生、职工的生活和身心健康具有十分重要的意义。

本文采用直接数字控制器（DDC），实现了智能楼宇照明的控制。该系统根据智能大楼里的实际需要分模式、分时间段，使照明灯具在规定的时间段开启和关闭。把不必要的照明设备关掉，在需要时自动开启，并能够通过上位机组态实时监控照明灯具的运行状态。本设计实现了照明控制的自动化，比传统的照明控制更容易管理，降低了电能消耗，节约了人力、物力、财力，具有经济节能的优势。

智能楼宇DDC照明控制系统由DDC控制器、Lonworks网卡、组态监控软件、照明控制设备、光控开关等组成。系统的总体框图如图1所示。

2系统模块介绍

2.1直接数字控制器（DDC）简介

DDC系统的组成通常包括中央控制设备（集中控制电脑、彩色监视器、键盘、打印机、不间断电源、通讯接口等）、现场DDC控制器、通讯网络、以及相应的传感器、执行器、调节阀等元器件。它代替了传统控制组件，如温度开关、接收控制器或其他电子机械组件，已经成成为各种建筑环境控制的通用模式。DDC控制器是利用微信号处理器来执行各种逻辑控制功能，它主要采用电子驱动，但也可用传感器连接气动机构。DDC的最大特点就是从参数的采集、传输到控制等各个环节均采用数字控制功能来实现。同时一个数字控制器可实现多个常规仪表控制器的功能，可有多个不同对象的控制环路。

直接数字控制器（DDC）是楼宇自动化系统（BAS）的基本控制单元，DDC控制器是整个控制系统的核心。是系统实现控制功能的关键部件。它的工作过程是控制器通过模拟量输入通道（AI）和数字量输入通道（DI）采集实时数据，并将模拟量信号转变成计算机可接受的数字信号（A/D转换），然后按照一定的控制规律进行运算，最后发出控制信号，并将数字量信号转变成模拟量信号（D/A转换），并通过模拟量输出通道（AO）和数字量输出通道（DO）直接控制设备的运行。可对各个控制设备的控制参数以及运行状态进行再设定，同时还具备显视和监测功能，另外与集中控制电脑可进行各种相关的通讯。

DDC控制器通过一条总线与集中控制电脑相连，它的最大优点就是系统简单、通信速度较快。对一些中、小型工程较为适用。DDC系统可安装于各种规格的建筑中，可通过中心管理系统管理，从而比单个管理更节省人力和能源。能够实现点到点通讯，除了总线方式的上下位机通讯外，DDC和DDC之间实现数据共享，极大减少了楼宇自控项目的布线工程量。

本设计采用HW-BA5208DDC控制模块和HW-BA5210DDC控制模块控制照明系统。HW-BA5208DDC控制模块采用Lonworks现场总线技术与外界进行通讯，包括5个数字输入接口和5个数字输出接口。控制器内部的功能模块，可以通过相应的Plug_in，进行配置，实现逻辑运算和算术运算。HW-BA5210DDC控制模块作为节能控制模块，其内部有时钟芯片，可完成对楼控系统中与时间相关的设备起停的控制和校时功能。其内部的RealTime（实时时钟）功能模块提供当前日期、时间、星期，并提供日期、时间、星期的校准。EventScheduler（任务列表）功能模块可以根据时间、星期、及确定好的周计划表对照明灯具进行定时的启动和停止控制，并且可以在线下载应用程序，具有功能丰富的应用程序库和强大的运算能力。

2.2 Lonworks总线

Lonworks总线技术是美国Echelon公司于1991年推出的局部操作网络。对于智能建筑而言，在它的楼宇自动化系统中，需要集成多个厂家的多种控制系统，多种控制系统可能具有不同的现场控制总线、设备总线、传感器总线，而且还需要跨系统进行数据信息的传输和共享，所以往往实现不了简单的集成，Lonworks总线技术的应用解决了利用一种网络实现不同设备系统之间的统一管理和调度，给楼宇系统的运行带来了极大的方便。Lonworks总线技术是专门为实时控制而设计的，最主要应用于楼宇智能化方面，包括建筑物的出入口控制、电梯控制、能源管理、消防、安全、供配电、照明、给排水等监控系统。

Lonworks总线技术使用LonTalks通信协议，它固化在Lonworks设备的神经元芯片中或片外存储器中，LonTalks通信协议提供了对应于ISO/RM七层协议所有内容的服务。支持分散的端到端的通信，可以组成总线型、树形、环形等多种网络拓扑结构。并且是以实现自由拓扑结构使系统布线更方便灵活，便于设备的安装，便于方案的更改，为日后系统的更新升级和进一步的拓展网络带来了极大的方便。LonTalks是直接面向对象的网络协议，具体实现即采用网络变量的形式，又由于硬件芯片的支持，能够实现实时性和接口的直观、简洁等现场总线的应用要求。Lonworks技术是能在控制层提供互操作的现场总线技术，其安装的节点数超过了任何其他现场总线产品，几乎囊括了测控应用的所有范畴。Lonworks技术有效地解决了集散控制系统的通信难题，有利于系统的模块化设计，具有直接互联性、自助通信、网络结构多样化、传输数据量庞大、编程调试方便等优点，在自动控制领域得到了广泛的应用。

2.3力控组态软件

力控是北京三维力控科技有限公司“管控一体化解决之道”产品线的总称，由监控组态软件、“软”控制策略软件、实时数据库及其管理系统、Web门户工具等产品组成。是在软件领域内，操作人员根据应用对象及控制任务要求，配置包括对象定义、制作、编辑，对象状态特征属性参数的设定等用户应用软件的过程，即使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到让计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务、满足使用者要求的目的，完成系统硬件与软件的沟通、建立现场与监控层沟通的人机界面的软件平台，主要应用于工业自动化领域。

力控组态软件的开发系统设置工程中的人际交互界面，生成各种动画显示画面，配置系统参数；工程管理器用于创建、删除、备份、恢复选择、管理当前工程。界面运行系统View用来运行开发系统的创建的画面、脚本、动画连接等工程，在运行状态下监控控制设备的运行状态；实时数据库是应用系统的数据处理中心，构建分布式应用系统的基础，负责实时数据、历史数据、报警数据等的处理；I/O驱动程序负责建立系统与外部硬件系统的连接，实现对运行设备的实时监控；网络通信程序采用TCP/IP协议，利用Internet网实现不同网络结点上的数据通信。

2.4光控开关

选用THPGK-1型光控开关。采用先进的嵌入式微型计算机控制技术，融光控功能和普通时控器两大功能为一体的多功能高级时控器（时控开关），根据节能需要可以将光控探头与时控功能同时启用，将达到最佳节能效果。可以根据用户设定的时间（光照度门限）值，自由控制用电器的电源开关，是路灯、景观灯、广告灯箱、霓虹灯等设备的最佳节能控制装置，广泛应用于街道、铁路、车站、航道、学校及供电部门等一切需要时间控制的应用场所。

3 DDC监控照明系统电路设计

3.1 控制要求

根据大楼内照明灯具的实际使用情况，DDC楼宇照明系统的控制要求如下：

1）两种控制方式：手动控制、自动控制。

所有的照明灯具均可以由安装在墙壁上的开关面板来实现开启和关闭。还可以通过上位机上的组态软件开启和关闭。

2）室内灯的自动控制要求为见表1所示。

3）楼道照明灯由THPGK-1型光控开关控制。

3.2照明控制电路设计

基于系统的可靠性和运行的稳定性，DDC监控及照明系统控制电路设计如图2所示。

HW-BA5208DDC和节能控制模块HW-BA5210DDC通过Lonworks总线连接。楼道照明灯和室内照明灯的反馈信号作为HW-BA5208DDC的数字输入信号，分别与数字量输入端子DI1、DI2连接；光控开关与HW-BA5208DDC的数字输入DI3连接；楼道照明灯和室内照明灯的开关信号分别通过继电器K1、K2与HW-BA5208DDC的数字量输出端子DO1、DO2连接。

3.3利用LonMaker集成工具设计Lonworks网络

LonMark功能模式在LonMaker图形中以图形功能块的形式显示，可以很方便地目视和编制控制系统的逻辑文档，为Lonworks网络提供图形设计、启动、操作和维护。LON网络文件的设计步骤如下：

1）配置5208和5210两个设备，并添加到LON网络文件总线上，完成设备创建。

2）再添加5个功能模块，分别配置为一个数字输入类型、两个数字输出类型，一个小状态机、一个任务列表类型。如图3所示。

3）上述完成后进行功能模块属性配置，按照照明灯具的实际情况设置为：

①当采用手动控制方式时，能直接通过上位机的组态软件界面上的开、关按钮控制DO1和DO2的开启或关闭。

②当采用自动控制方式，根据室内灯自动控制时间表，对任务列表功能模块进行配置。例如：时间点为6：00时，动作设置为开，星期设置周日（×），一（√），二（√），三（√），四（√），五（√），六（×）。其他时间段类似设置即可。

③上述设置完成后所对应的网络数据变量以及网络变量所对应的十进制数见表2所示。

④最后将得到的十进制数值写入网络变量nvi_SchEvent， 并点击下载按钮，保存即可。

当系统采用自动控制方式时，楼道照明灯可由光控开关对应连接的变量直接控制。

3.4设备组态

上位机采用力控组态软件进行配置并设计人机界面。上位机可以发送控制指令，实现对数据的接收、处理、计算和显示等。实时数据库中定义了六个变量，与控制器内部变量对应建立连接。对象、变量配置及动作设置要求如表3所示。

本照明监控系统设计利用了Lonmaker开发的底层控制网络与上位机组态软件。在底层DDC中可以修改楼道和室内照明时间参数，设置RealTime功能模块和EventScheduler功能模块，实现实时控制。管理人员可在管理中心实时的远程监控智能楼宇里的照明灯具的运行情况，人为切换手动、自动按钮，发送控制指令驱动执行设备，实现手动、自动控制。减轻了人员的劳动强度，提高了自动化水平，比传统的照明更先进、经济、实用。DDC照明控制系统照明时间控制方式灵活，修改方便，相对其他控制方式具有稳定性强且总体造价低廉的特点。

4结论

在本控制系统中，DDC控制器与上位机通过LON总线实现通信。本文选取的HW-BA5208DDC控制器和节能控制模块HW-BA5210配合使用，能够满足灯具的控制要求。照明灯具的开关时间能够根据实际情况随时修改，有利于节约资源，降低能耗，适应现代建筑的需要，具有一定的经济价值。基于DDC和Lonworks技术的照明监控系统以自动控制为主，手动控制为辅。照明系统实现了自动控制，整栋大楼的电能消耗和运行维护费用大大减少。

DDC智能监控照明控制系统作为一项新的控制技术，其先进性和优越性勿庸质疑。然而作为一项新的技术，仍有待发展和提高。通过对DDC智能照明控制系统的应用，不断实践总结，不断创新，让该项技术在照明领域中充分发挥其作用，满足智能楼宇的自动化要求。

参考文献：

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[2] 梁人杰.智能照明控制技术发展现状与未来展望[J].照明工程学报，2014（2）.

[3] 张佑春.基于lonworks技术的职能楼宇照明监控系统[J].河南科技学院学报，2013（2）.

[4] 许锦标，张振昭.楼宇智能化技术[M].北京：机械工业出版社，2010.

第7篇：楼宇控制范文

【关键词】电量监控 智能控制 温度传感器 震动传感器

高等教育是我国教育系统的重要组成，高校则是我国提高科研水平的重要场所。随着我国高等教育事业的快速发展，我国高校的占地面积增长迅速。目前，高校是区域内电力资源的占有和消耗大户，电费支出在办公成本支出中一直占较大的比例，随着全国各个高校规模的不断扩大，在校生人数大幅度增加，图书馆、教学楼、办公楼和学生宿舍等与学生学习、生活密切相关的配套设施也迅速扩张。对于这些关键建筑，采用传统的电气控制系统不仅造成资源的大量消耗，也致使高校的管理运营成本大幅度增加，高校的财政不堪重负。本论文旨在高校普遍采用的电气系统上，初步建立一套适合高校的电气智能控制系统，为校园节能管理和绿色校园的建设提供一种新途径。

1 高校楼宇电气智能控制系统原理

电力是高校校园内的主要能源种类，用于各类功能建筑的照明、动力、教学、生活等设施。高校电气智能控制系统的核心是能源自动化监控和管理，由能源监管中心、远程传输网络、现场控制网络、三相/单相电力监控终端、网关、传感器、定时器、智能化计量仪表、能源监管系统软件等组成。

2 高校楼宇电气智能控制系统设计

在校园里，图书馆、实验室、教学楼和学生宿舍是电力供应的重点区域。目前数字化校园已在全国的高校推广。利用数字化校园网络建立校园能源自动化监管系统，既可以省去网络的拓扑费用，也可以使能源监管和数字化校园结合起来，统一管理。

校园能源自动化监管系统的核心是能源监管中心，通过数字化校园的局域网系统将现场控制器、传感器、监视器、三相/单相电力智能终端等设备整合起来。

2.1 系统结构设计

系统结构示意图见图1，系统结构特点为：

（1）图书馆、教室等公共区域的照明控制系统与监管中心联动，通过红外线感应系统，实现无人时自动关闭，也可切换成监管中心或现场手动控制，每个控制器的开闭情况都能在监管中心的数字化管理平台上显示出来。

（2）分体、中央空调系统通过温度感应和红外感应系统与监管中心连接，实现每个房间、每个封口的单独控制和无人关断，每个房间的温度、空调的运转情况都能够通过监管软件查询。

（3）校园供水系统增加变频控制设备，并通过数字化校园网络连接至监管中心。

（4）对学生宿舍区更换成智能计量电表，并连接至监管中心，实现分室供电计量、负载限制、定时断电、短路、过流保护、故障报警、数据分析、数据保护计费等功能。

2.2 控制器的设计

控制器中采用DDSI1129型单相或三相智能控制器，可完成用电系统的电压和电流采集、智能调节、数据实时返回、数据同步等控制；监测器采用红外线人员检测器，可完成有人员动作时可手动控制，无人员动作时自动关断。为增强系统运行的可靠性和安全性，系统中的控制器和监测器都具备数据实时回传功能，保证系统运行参数不会因断电而丢失。

对于室外照明系统，设置室外照度计，能源监管中心自动读取室外照度计的照度值，当照度低于系统设定的照度值时，系统自动开启外场照明等，而不管定时开启时间是否到。这种控制方式适用于天气突变时，监控工作站检测到照度低于设定值时，自动发出照明开启命令至照明监控终端，开启照明设备。

3 智能控制系统应用效果

某高校针对图书馆、教学楼和公共照明系统进行了电气智能控制系统改造，针对照明回路、空调回路增加控制器、监测器、温度传感器和室外照度计等，能源监测管理软件使用成熟产品，全部改造成本约为150万元与2013年底完成。

2013年该高校月平均总用电量为352万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量为212万度；改造完成后，经过三个月的试运行，月平均总用电量降低至331万度，图书馆、教学楼和公共照明系统月平均用电量降至175万度，节省电费33.3万元，节电效果明显。

4 结论

通过实测得到，该系统在保证正常用电需求的前提下，可节约能源17%，且该系统具有强大的网络监测功能，不仅能够实现监管中心对总体用电情况的全面掌握，提高用电质量，保证用电安全，又能够降低能源消耗。

通过高校楼宇电气智能控制系统帮助高校削减能源消费，避免能源浪费，提高能源利用效率，实现校园建筑设施的用能成本核算，完善用能收费体制和制度建设，是建设绿色校园的重要推手。

参考文献

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第8篇：楼宇控制范文

【关键词】自动化控制系统；智能建筑；应用；现状；问题

引言：

楼宇自动化控制系统是智能建筑的重要组成部分，而且楼宇自动化控制系统也通过智能建筑的发展平台来实现自身的发展。楼宇自动化控制系统能使智能建筑的建筑物实体及配套设备的品质与建筑环境的质量得到不同程度的发展提升。涉及建筑的楼宇自动化系统本身可以分类为电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、综合保安、车库、自动开条等设备与子系统。涉及到智能建筑的自动化系统包括办公自动化、通讯自动化、楼宇自动化、消防自动化、保安自动化五大类。智能建筑的使用能力与使用质量能否很好的体现，其中楼宇自动化系统的规划设计与施工质量是重中之重，可见，楼宇自动化系统在智能建筑领域的地位举足轻重，是智能建筑实现价值的重要手段，不容小觑。

1 关于智能建筑的构成

智能建筑是一项高水准、科技化、现代化的建筑产品。它主要是将建筑的大体结构、设备情况、管理水平、服务内容进行最优、有效的组合，以满足客户越来越高的使用居住的标准与要求，为客户提供一个满足安全、舒适、便的生活工作环境。智能建筑由三大要素构成，即指建筑设备自动化系统、办公自动化系统和通信网络系统，以及这些系统的集成，共同构成整体智能建筑。

1.1 建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统主要由三大部分组成，建筑设备监控系统、火灾自动报警系统和安全技术防范系统。只有将建筑设备监控、火灾自动报警和安全防范系统的内容，有过去原始的继电器等元件的控制方式，改由计算机等来取代，并向高集成方向发展，再以综合布线的方式实现，才是智能建筑电气设计。建筑设备监控系统通常由监控计算机、现场控制器、仪表和通信网络四个主要部分组成。监控计算机是建筑设备监控系统的核心，用于监控每台设备的运行，它包含硬件要求和软件要求，硬件一般带有满足其性能和通信需求的微机和网络接口，软件部分有系统软件、图形显示组态软件和应用软件，各有各的要求之处。现场控制器要求它的控制信号和仪器信号的匹配性及其精度转换性，它的结构分为嵌入式和模块化两种。仪表分为检测和执行两类仪表，它的要求与现场控制器一致。通信网络多为多层次的网络结构，是为了实现系统间的资源共享。建筑设备监控系统包含电力监控、照明监控、空调监控、停车场监控四个方面。电力监控要求平时的巡检工作和事故发生的防备工作的完善；照明监控的照明回路的控制，主要是通过在配电箱内设置一系列控制电器来实现的，空调监控包括功率、电压等一系列的检测和测量，停车场监控对运行状况进行检测，并设置异常报警措施。同时，这些监控系统都必须依照国家相关规定进行。以上监控系统有路由器连接成一个计算机网络形成了一个节省财力物力、效率较高的建立控系统。以LonWorks现场总线技术为主的建筑监控系统，实现完全自动化在网络集成的支持行下，依靠现场控制设备的基本功能，把控制彻底下放到现场，实现综合自动化。

1.2 办公自动化系统

办公自动化系统是根据建筑物的使用功能需求，设计通用和专用办公自动化系统，该系统应建立在计算机网络基础上，实现信息资源共享，同时具有良好的安全防范措施。

1.3 通信网络系统

通信网络系统。可以分成内外两层结构系统。外层有主计算机等构成的资源子网，程度全网的数据处理和向网络用户提供共享的资源及其相应服务；内层是通信控制处理机和高速通信线路等组成的通信子网，承担全网数据传输、交换、加工和变换等处理工作。

1.4 系统集成

系统集成。以原始厂商的产品为中心，对项目具体技术实现方案的某一功能部分提供技术实现方案和服务，即产品系统集成。将智能建筑内不同功能的智能化子系统，在物理、逻辑和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。从而达到节约能源、降低成本，提供物业管理、安防、消防和信息服务的自动化程度，为社区提供安全、舒适、方便、经济的居住环境。系统集成还包括构建各种WIN和LINUX的服务器，使各服务器间可以有效的通信，提高客户的访问速度。

2 楼宇自动化控制在智能建筑的应用

我国的楼与自动化智能建筑的发展还在刚刚起步的阶段，智能化建筑中的楼宇自动化系统普及率不高，而且发展水平与国外相比也相对较低。从核心技术的拥有率到先进的管理技术可以反映出。为了更好的使建筑单位了解楼宇自动化系统在智能建筑中的应用，笔者以下主要对楼宇自动化系统在智能建筑应用中的建筑设备监控的实施和其经济性进行了讨论。

2.1 建筑设备监控的实施

建筑设备监控的实施包括系统设计、控制机房、通信缆线和仪表控制缆线选择与安装、电源与接地四个方面。

在实施建筑设备监控时，必须要进行系统设计，每一个监控系统必须与每个建筑主体相适应，它们的设计必须有相关的技术人员实施，同时完成。它的设计要从全面监控的出发点考虑，包括技术要求、设备要求、监控要求、安装施工要求等。特别是现场控制器和竖井的设置。控制机房分为单独设置和集中设置，应处于一个干燥干净无干扰的环境设置，避免阳光直射，每个配电室应相隔一定的距离。通信缆线在设计阶段应选择屏蔽双绞线，具体实践应据现场情况而定。仪表控制缆线的截面选择为0.75～1.5mm2。它们的安装应符合相关工业化规范要求。电源的接地包括屏蔽接地和保护接地。

2.2 建筑设备监控的经济性

在很多智能建筑的建筑设备监控中，并没有实现真正的计算机网络形式来管理，如消防、安保、卫生等工作，并没有实现网络的一体化管理，造成了管理资源的浪费，消耗不必要的人力物力。随着楼宇自动化的发展及在智能建筑中的应用，智能建筑技术及电气化的综合型人才需求缺口越来越大，不在只需要单一的建筑人才，还需要电气化的计算机科技型人才，而我们的专业人才质量不高。由此造成了生产成本过高，生产周期增大，这不利于利用企业生产能力、生产效率和经济效益的提高，以及均衡生产的实现。是我国现阶段急需解决的问题。

3 总结

不论是楼宇自动化系统的发展、智能建筑的发展还是二者的结合应用，随着经济科技的不断发展与生产水平的提高，楼宇自动化系统在智能建筑中的应用会越来越广泛、深入，我们对于此的认知也会越来越明确，在未来的发展道路上，科技、高端、服务的观念会深入人心。智能建筑的普及的时代即将来临。

参考文献

第9篇：楼宇控制范文

【关键词】ZigBee技术，智能楼宇，节能控制系统

一、前言

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低复杂度的无线网络技术;随着我国物联网正进入迅速发展期，ZigBee也正逐步被越来越多的用户接受，并且也已在部分智能传感器场景中进行了应用。建筑技术与信息技术的相互渗透，相互结合和迅猛发展，产生了新的建筑类型――智能楼宇。

二、ZigBee技术简介

ZigBee是一个低成本、低功耗的无线网络标准，它的低成本使之能广泛用于无线监控方向的应用;它的低功耗使之能有更长的工作周期;它所支持的无线网状网络使之能有更强的可靠性和更广的覆盖范围。

ZigBee协议的物理层和MAC层直接采用的是IEEE802.11.4的标准，即物理层（PHY）采用直接序列展频（DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS）技术，以化整为零的方式将一个信号分为多个信号，再经由编码方式传送信号，避免干扰。在媒体访问控制层（MAC），主要是沿用IEEE802.11系列标准的CSMA/CA方式，以提高系统兼容性。ZigBee的高层协议则由ZigBee联盟所主导，定义了网络层（NetworkLayer）、安全层（SecurityLayer）、应用层（ApplicationLayer）及各种应用产品的资料（Profile）。

ZigBee网络由可多到65000个无线数传模块组成一个无线数传网络平台，十分类似于现有的移动通信的CDMA或GSM网络。在整个网络范围内，每个ZigBee网络数传模块类似于移动网络基站，网络节点间可以相互通信，通讯距离从标准的75米可扩展到几百米甚至几千米，并且支持无限扩展。同时整个ZigBee网络还可与现有的其他网络进行相互连接和互相通信。但和CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为传输自动化控制数据而建立，而移动通信网CDMA网或GSM主要是为语音通信而建立;移动通信网的每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币，所以具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。另外每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。

三、系统的硬件、软件设计

由于ZigBee无线网络包含大量的传感器节点，而各个节点基本都是用携带能量有限的电池来供电，因此为每个节点设计的硬件电路应尽可能减少电能的消耗。信号采集终端节点的主控芯片采用TI公司的CC2530低功耗射频芯片，该芯片支持ZigBee协议的SOC解决方案。路由器节点主控制芯片采用TI公司的MSP430F435低功耗单片机，它可以与ZigBee射频芯片CC2530通过SPI缝连接，方便路由器节点的实时监测控制。

1、硬件电路图

（一）、信号采集终端节点硬件设计

信号采集终端节点采用德州仪器的ZigBee无线射频芯片CC2530，它具有以下特点：（1）、RF/布局：适应2.4GHzIEEE802.14.4的RF收发器，极高的接收灵敏度和抗干扰性能，可编程的输出功率高达4.5dBm，只需极少的外接元件，只需一个晶振即可满足网状网络系统需要;（2）、低功耗：主动模式RX（CPU空闲）工作电流为24mA，主动模式TX1dBm（CPU空闲）工作电流为29mA，4μs唤醒（0.2mA），睡眠模式（1mA），宽电压范围（2V-3.6V）;（3）、微控制器：优良的性能和具有代码预取功能的低功耗8051微控制器内核，32，64或128KiB的可编程闪存，8KiBRAM具备在各种供电方式下的数据保持能力，支持硬件调试。（4）、外设：强大的5通道DMA，通用定时器（一个16位定时器，一个8位定时器），具有捕获功能的32kHz睡眠定时器，电池监视器和温度传感器，具有8路输入和课配置分辨率的12位ADC，2个支持多种串行通信协议的强大USART，21个通用I/O引脚。

信号采集终端节点硬件主要包含无线射频芯片CC2530、温湿度传感器SHT21（盛世瑞恩公司的温湿度传感器系列）、光照传感器和人体红外传感器XSC-ME003。硬件电路图如图4所示。

SHT21是Sensirion公司新一代的温湿度传感器，完全校准的数字输出，数字信号输出，I2C接口，低功耗，它具有极高的可靠性、抗干扰性和稳定性。SHT21配有一个全新设计的CMOSens芯片、一个经过改进的电容式湿度传感元件和一个标准的能隙温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器（SHT1x和SHT7x）的可靠性水平。SHT21的分辨率可以通过输入命令进行改变（8/12bit乃至12/14bit的RH/T），传感器可以检测到电池低电量状态，并且输出校验和，有助于提

高通信的可靠性。由于以上特性，SHT21温湿度传感器被广泛应用于数据记录、家电产品、自动控制、测试及检测设备等多种领域。光照传感器（Photo-sensor）是一种光电导器件，具有光电导效应，受到光辐射以后，电导率会发生变化，引起其电阻值发生相应的变化，入射光变强，则电阻变小。电路采用分压方式进行，采集传感器的电阻在亮暗之间的变化的电阻分压值。

它通过CC2530自带的ADC转换通道进行AD转换，得出光照强度。人体感应模块采用XSC-ME003，其工作电压为DC4.5-20V，该传感器模块可全自动感应，即当人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。其输出管脚与CC2530的P0.0管脚相接，配置CC2530的P0.0口的I/O外部中断功能，有上升沿脉冲来临的时候，外部中断唤醒，进行相应的数据处理，并将数据发给路由器节点。

（二）、路由节点硬件设计

路由器节点主控制芯片采用德州仪器的低功耗单片机MSP430F435，它的主要参数如下：（1）低电压供电：1.8V-3.6V;（2）超低功耗：活动模式：在1MHz2.2V情况下工作电流为280μA，待机模式1.1μA，掉电模式（RAM数据保持）0.1μA;（3）5种省电模式;（4）从待机到唤醒模式响应时间不超过6μs;（5）16位精简指令系统，指令周期为125ns;（6）12位A/D转换，具有内部参考电压，采样和保持以及自动搜索功能;（7）带有3个捕获/比较寄存器的16位定时器;（8）片内比较器;（9）串行通信接口（USART），选择异步UART或同步SPI软件通信;（10）掉电检查;（11）集成LCD驱动器，最多160段。

路由节点硬件电路图主要包含单片机MSP430F435最小系统、CC2530无线收发模块、液晶显示模块、AT24C04存储器和RTL8019AS以太网模块。硬件电路图如图5所示。在图5中，AT24C04是EEPROM存储器，RTL8019AS是以太网芯片。

2、软件设计

建立ZigBee星状网络拓扑结构的软件开发是在TI公司Z-Stack的基础上进行的。程序的主流程图见图6

建立星型网络拓扑要进行信道配置和网络的PANID配置。信道配置：每一个设备都必须有一个DEFAULT_CHANLIS来控制信道集合。

对于一个ZigBee协调器来说，这个表格用来扫描噪音最小的信道。对于终端节点和路由器节点来说，这个列表用来扫描并加入一个存在的网络。例如，需要将当前的信道修改为信道14，修改方法如下所示：

//-DDEFAULT_CHANLIST=0x00008000

//15-0x0F

-DDEFAULT_CHANLIST=0x00004000

//14-0x0E

网络的PANID配置：这个可选配置项用来控制ZigBee路由器和终端节点要加入哪个网络，即给节点分配网络ID号。Z-Stack工具中的ZDO_CONFIG_PAN_ID参数可以设置为一个0～0x3FFF之间的一个值。协调器使用这个值，作为它要启动的网络的PANID。而对于路由器节点和终端节点来说只能加入一个已经用这个参数配置PANID的网络。如果要关闭这个功能，只要将这个参数设置为0xFFFF。

例如，需要修改PANID为0x0001，修改方法如下所示：

-DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0x0001

如果-DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFFF表明系统启动后会自己选择一个PANID。由于每个信号采集终端都是采用电池供电，为了使系统节点的寿命得以延长，本系统采用阈值触发机制和睡眠唤醒机制，采用睡眠机制的目的是降低系统节点功耗，可以设置节点的大部分时间都处于睡眠状态，而节点处于睡眠状态的功耗不超过1μA;通过外部异常中断唤醒或定时唤醒，采集传感器数据并发送至路由节点，数据发送完毕之后该节点又重新进入睡眠模式。

四、结束语

智能楼宇的特点有系统高度集成、节能、节省运行维护的人工费用、安全舒适和便捷。建立ZigBee无线传感网，对楼宇各个位置的环境进行实时监控，包括温度、湿度、光照强度和人体红外信息，达到减少楼宇的能耗，并且能让办公环境更舒适。

参考文献

[1]宫周鼎.智能建筑设计与建设[M].北京：知识产权出版社，2010