樓宇自動化控制系統設計解決方案

仇 亞

（山東省郵電規劃設計院有限公司，濟南 250101）

1 系統概述

樓宇自動化系統是以計算機為中心，通過網絡技術通訊，將分布于現場區域智能分站進行連接，通過特定的末端檢測設備，實現對建筑物內大多數機電設備集中監控和管理自動化控制系統總稱。

2 設計依據

設計依據以下標準與規范：《智能建筑設計標準》GB/T50314-2015；《綜合布線系統工程設計規范》GB 50311-2016；《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2015；《智能建筑工程質量驗收規范》GB 50339-2013；《分散型控制系統工程設計規定》HG/T 20573-2012；《低壓配電設計規范》GB50054-2011；《通風與空調工程施工質量驗收規范》GB50243-2002；《網絡安全體系結構標準》ISO7498-2N；《TCP/IP通信協議標準》IAB，RFC793/791；《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008；《公共建筑節能監測系統技術規范》DBJ/T14-071-2010；相關行業的規定及規范；提供的弱電、強電、暖通、水施工圖及自動控制要求。

3 設計目標

樓宇自動化系統設計主要目的是對建筑物內各種設備的采用末端特定檢測設備，進行數據信息采集、分析、歸類、判斷、處理，通過計算機及網絡技術對各系統設備進行全面有效的監控與管理，使各子系統設備處于高效、有序運行狀態，以確保建筑物內所有設備處于高效、節能、合理的運行狀態。

圖1 樓宇自動化系統設計目的

4 設計思路及原則

將針對建筑物或者建筑群內的冷凍站系統、熱交換系統、新風空調和通排風系統、給排水系統、智能照明系統、變配電系統、消防系統、電梯控制系統等設備的自動化控制進行設計，采用了樓宇管理平臺和樓宇自控系統，以期達到綠色建筑標準。

樓宇自動化系統將建筑物內冷熱源、空調機組、新風機組、公共照明、熱回收新風換氣機組、消防系統、電梯控制、送排風機和給排水等設備進行監測、控制、處理、信息記錄，實現分散控制和集中管理，使設備運行處于高率，節能，合理的狀態，節省人力，安全延長設備壽命的目的。

系統設計應遵循適用性原則主要包括：技術成熟；安全可靠；先進高效；經濟合理；可擴展；易維護。

系統軟件和硬件設備的配置應本著工程使用的實際需要，采用的產品應符合結構化、模塊化和標準化，保證系統的完整性和經濟性，并具有開放性和可擴展性。

系統采用分布式系統，由中央工作站、直接數字控制器DDC、現場傳感器、執行器等組成。通過以太網將中央工作站和主控制器連接，并實現數據傳輸和交換。安裝在建筑物各處的直接數字控制器DDC通過現場總線連接到主控制器上。現場監控設備上的傳感器及執行器連接至各DDC，實現分散控制、集中管理。

集散型系統實現集中管理和操作，分散控制和執行。能夠按照管理、操作者的意愿對建筑物內的設備進行集中管理和控制，最終達到樓內各種設備協調有序地工作。盡可能減少管理人員和最大程度的節約能耗，從而最大限度降低大樓的管理營運成本，提供管理水平。

系統設計方案和設備配置應充分反映出實用性、先進性、擴展性和經濟性，大樓的樓宇自動化控制系統設計考慮將來集中管理預留集成接口需要。

5 系統控制模式

系統控制模式分為本地控制和遠程控制，當主機設備的轉換開關設置于本地時，自動化控制系統只能監測系統的運行狀態以及參數。所有設備啟停控制在其電控柜上的啟停按鈕本地操作。當主機設備的轉換開關設置于遠端時，自動化控制系統實現對所有設備遠程啟停控制。具體控制模式如下：

（1）本地控制模式：一切設備的運行由人工在現場進行操作。

（2）遠程控制模式：系統處于遠程控制時，自控系統分為遠程手動控制、遠程自動控制。遠程手動控制是所有的設備由操作人員在上位機（或工作站）進行控制，包括啟停控制和參數設定。遠程自動控制分為時區自控和非時區自控，時區自控即在計算機上設置設備的啟動和停止時間段，自動控制系統根據設置的時間自動完成系統的順序自動啟停控制設備，由自動控制系統自動實現各設備之間的邏輯連鎖、啟動停止順序。非時區啟停控制是操作人員在計算機上手動操作啟動系統，在計算機上自動完成各設備之間的邏輯連鎖、順序啟動停止操作，非時區啟停時由操作人員在計算機上手動操作啟動后，必須手動進行停機操作。

6 總體架構

樓宇自動化控制系統采用集散型控制方式，首先通過現場區域控制，計算機局域網技術通訊，最后進行設備的集中監控、管理的系統控制方式。實現中央站、數據處理設備和專用控制、接口設備之間的數據通信、資源共享和管理。可以實現與建筑物中其他系統以及其他廠家設備兼容、聯接。把樓宇自動化控制系統中所有設備的監控信息及時通過傳輸回傳至中央站，中央站也可通過網絡技術將指令程序等傳達到有關監控設備。這種控制方式既可以做到各個子系統能夠獨立控制，又可以做到中央工作站的集中監控、管理，從而使得整個控制系統在結構上完善、在性能上可靠。

圖2 系統結構圖

7 結束語

樓宇自動化控制系統使得建設物內的機電設備的監控和管理在統一的界面上完成，極大方便了操作和維修，樓宇自動化系統的使用，可以做到無人值守，降低建筑能耗，可以極大地提高工作效率，降低運營成本，為用戶提供更加舒適、安全的工作、生活環境。