時間：2023-05-29 17:45:12
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇樓宇控制，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.引言
隨著我國城市化水平的不斷加快，城市建筑的智能化、舒適化、便捷化的趨勢愈來愈明顯，與此同時，建筑設備運行的高能耗問題日益突出，如何在保證建筑設備運行高可靠性和舒適性的同時，降低樓宇設備的能耗，提高設備的管理控制水平，實現綠色環保型樓宇是現代智能建筑研究的重要方向之一。
2.樓宇設備節能優化控制總體分析
現代智能建筑智能化、科技化和舒適化的基礎是種類眾多、控制復雜、能耗高的各類建筑設備，包括電梯、給排水、空調、電氣、消防、監控等設備，統計資料表明，在建筑設備總耗能占比中，空調設備系統、給排水系統、照明系統的能耗占智能建筑運行能耗的2/3，同時，空調系統的運行能耗占這三個系統能耗總和的2/3以上，因此，研究智能建筑設備的節能降耗，采取科學的設備集成控制系統以及必要的監測和傳感設備及時的了解和控制設備的運行狀態，及時的獲取各類建筑設備的能耗數據，并根據設備的實際使用率調整設備運行時間、數量、功耗等，為降低設備能耗，節能減排提供必要的技術支持。
(1)空調系統能耗分析。空調系統能耗占樓宇設備總能耗的一半左右，其節能優化控制的必要性不言而喻，因此，研究樓宇設備節能優化控制首先需要分析空調系統各組成部分在不同時段、不同氣候條件下的的能量消耗情況，在此基礎上有針對性地提出控制措施，達到節能目的。供給空調系統的能量由熱源和冷源系統產生、經水系統傳遞給風系統，再由風系統將能量傳遞給被調節的房間，以達到所要求的室內溫度、濕度參數。在此過程中，能量的消耗主要包括輸入水損失能量、蓄熱損失、空氣-水系統等的管道損失、輸送風損失能量、以及室內能量損失、室內能量獲取等。常用的空調設備系統能耗計算方法包括度日法、當量滿負荷運行時間法、負荷頻率法、設備能量消耗系數CEC、周邊全年負荷系數PAL等
(2)給排水設備系統能耗分析。給排水系統的設備耗能分為兩個方面，水能和電能的損耗。給水的能耗主要包括生活用水的能耗和消防用水的能耗兩個方面，研究顯示，各類建筑最高日生活用水量等于設計單位數與單位用水量標準的乘積，室內消防用水量可參照給排水設計手冊，智能建筑用水損耗因素主要包括給水管網滲漏損耗和用水終端設備損耗兩方面；給排水設備用電能耗主要集中在水泵運轉耗電與消防系統自動噴淋系統用電，水泵的耗電量與建筑物用水量呈正相關，噴淋系統用電與系統設計功率正相關。
(3)照明系統設備能耗分析。建筑照明耗電主要取決于建筑所需的照度值，照度值決定了照明系統的設備數量、功率、容量、位置等，照度值的計算方面目前較常見的有利用系數法（國標(GBJ133-90)及(GB50034-92)）、單位容量法。
3.樓宇設備節能優化控制措施研究
(1)樓宇設備節能優化控制目標
樓宇設備節能優化控制的社會目標是在保證樓宇設備正常使用、科學使用的同時，采取合理有效的優化控制措施，降低設備的能耗水平，減少樓宇的運行維護費用，節能減排，使智能建筑向節能、智能化、安全性、舒適性、快捷性、經濟性等方面更好的發展。空調系統的節能目標是實現空調系統的智能化控制，維持合理的控制溫度，降低用電能耗；給排水系統節能目標是節電和節水；照明系統節能目標是合理安排用電需求，采用智能控制器進行照明器控制。樓宇設備集成控制是指以BAS為中心，采用LonWorks或BACnet系統總線技術實現設備控制的自動化、智能化。樓宇設備集成控制以信息集成為核心，采用現場總線技術將所有相關的樓宇設備連接，并根據需要綜合地相互作用，以保證整體控制目標。樓宇設備集成控制內容包括變配電控制、給排水系統控制、暖通空調系統控制、
(2)空調設備系統節能優化控制分析
建筑設備空調系統能耗主要集中在冷源設備、水系統、空氣處理設備以及新風機組四部分，因此調節和控制空調系統的節能主要針對以上四個部分。空調系統節能控制策略主要包括前期設計和后期管理與運行，首先，在節能設計上，空調主機的選擇需要采用能效比高的熱回收機組，冷源設備對于中央空調需要選用自動變頻控制的水泵，水塔根據需要進行啟停及變頻控制；同時需要對水路和風路系統進行優化設計，保證通暢和高效，在保溫上還加大投入，保證管路能量流失率最小，提高整體工程的施工工藝和質量；在節能控制上，首先要保證公共區域以及各房間溫度的單獨控制，用戶根據需求選擇空調系統的啟閉，該技術對節能效果明顯，其次，增加智能控制系統，用戶如果設置溫度過高或過低，溫度未設置在限定的溫度范圍內，則會語音提醒，空調控制器并會在發出語音提醒后發出空調紅外關機指令強制關閉空調，同時可設置空調用電配額，限制該空調該月的用電量，超量自動關閉；最后就是提高系統的整體維護水平，定期清理管道濾網，進風、出風口等，根據室外溫度及時調節空調控制溫度，另外大型中央空調的管道維護及水處理非常重要，定期檢測水質PH值，防止管道內熱水產生益生菌堵塞管道濾網。只要從空調系統整體設計、智能化節能使用以及科學的維護和管理三個方面入手，就能有效的提高樓宇空調設備的節能水平，減低能源費用投入，降低運行維護成本。
(3)給排水子系統節能優化控制分析
為提高建筑設備給排水系統的節能水平，需要在設備的選型、數量、運行、控制等方面做出科學合理的選擇和優化。首先在水泵選型上需要選擇變頻調速水泵，采用閉環控制的水泵變頗調速可實現變量供水，大大降低水泵耗能，變頻調速閉環供水方式確保管網壓力恒定，減少了水能的損耗；其次，用水終端要選擇節水型設備，推廣使用節水型馬桶、龍頭等；第三需要設計中水回用裝置，設計單獨的給排水網，對生活用廢水進行回收利用，用于綠化用水、灌溉和清潔用水；最后，設置一定的傳感設備，對供排水管網爆管進行檢測，以便第一時間發現爆管、第一時間處理，防止水量浪費和損耗。
(4)照明子系統節能優化控制分析
為保證照明子系統能夠實現最優的節能效果，需要根據不同的照明區域和時間、季節的變化，建立照明智能控制子系統，辦公室照明控制可根據上午、午休、下午、晚餐、加班、下班等時間段，采用時鐘管理器控制照明，公共區域的照明以及泛光照明應采用定式控制，同時，考慮應急事件的照明需求，需要建立照明設備的聯動控制。
(5)電梯子系統節能優化控制分析
電梯系統在樓宇設備中根據功能不同數量和類型也不同，主要包括普通客梯、消防梯、觀光梯、貨梯及自動扶梯等。為提高電梯子系統的節能水平，需要根據電梯的運行需求，對電梯的啟動和關閉的時間進行時間程序設定，同時，根據時間段的不同，需要對多臺電梯進行聯動控制，選擇合適的電梯數量，在保證用戶需求的同時，節約電能，最后，電梯的運行采用交流變頻調速控制系統控制，既可滿足電梯運行速度要求，又可節約能耗。
4.結論
目前，節能減排已成為建筑設計需要綜合考慮的因素之一，而建筑設備能耗占建筑總能耗的70%以上，因此，需要采取一定的措施和控制管理手段，有針對性的對建筑設備進行管理，以提高設備的節能水平，本文在分析建筑空調系統、照明系統、給排水系統以及照明系統能耗損失的基礎上，針對性的提出了相應的控制和調節措施，其結果對提高樓宇設備的節能控制水平具有重要指導意義。
參考文獻
[1]李冬輝.樓宇自控系統中節能控制的研究[J].低壓電器,2004(6):15-17.
[2]吳志明.建筑設備監控系統的設計[J].計算機工程,2004,30(20):195-196.
關鍵詞：建筑節能，樓宇自控，節能控制
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
中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A 文章編號：
1 大型建筑運行能耗的構成分析
下表是從某資料獲取美歐國家建筑物能耗分配比例綜合統計表，從中可以看出：一棟建筑內，暖通空調是最大的耗能大戶。所以采用良好的節能控制措施，對節約能源，降低運行費用十分重要。
耗能課目 通風、空調 生活熱水 動力、照明 廚房炊事
耗能比例% 65 15 14 6
2 樓宇自控系統節能控制措施
樓宇自控系統主要的功能之一就是可以盡可能地節約能源，針對不同的受控設備，采用相應的節能控制技術或控制策略實現節能運行，隨著技術的不斷進步，有的樓宇自控系統廠家，為了更好地保護客戶利益，已經將一些通用的節能控制程序內置在控制器中，具體節能程序包括如下：
自動日光節約時間切換
基于日歷的計劃列表
計劃表
經濟節能控制
設備計劃列表、優化和順序列表
事件計劃列表
假日計劃列表
夜間低溫設定控制
尖峰需求顯示（PDL）
啟停事件最優控制（SSTO）
臨時強制計劃表
控制器內置節能控制算法是對用戶非常好的一個功能，而且目前作為一種技術發展趨勢，相信越來越多的廠家會采用這一技術。
2.1 空調控制系統可以采用的節能控制策略
空調系統是建筑中的能耗大戶。合理地控制空調設備的運行，在保證建筑物內舒適環境的前提下最大程度地降低能耗。在自控系統工程商在實施中，一般需要根據空調系統的工藝要求，結合工藝要求采用一定的節能控制策略，這樣，可以在滿足空調系統運行工藝要求的前提下進行節能，常見的節能控制策略主要包括如下：
2.1.1 最優啟停控制
在啟動暖通空調系統工作時，在最短的時間內達到所需要的舒適度。而最優停止控制是最優啟動的逆過程，在工作區域停止使用前的合適時刻停止空調設備的運轉，仍能達到最低的舒適度要求，其目標是使設備系統工作時間最短、能耗最低。空調制冷系統往往是建筑能耗最大的地方。
2.1.2 室內溫度浮動（新風補償）控制
一般來講，維持室內恒定的溫濕度（如夏季26℃、50%RH）不變，往往導致室內外較大的溫差。人長時間停留在不變的低溫環境和遇到室內外溫差的較大突變，往往會引起皮膚汗腺收縮、血流不暢、神經功能紊亂等“空調適應不全癥”（俗稱“空調病”），同時空調系統的運行能耗也會大大的提高。采用室外新風溫度補償調節策略，隨著室外空氣溫度的變化適當提高夏季室內空氣溫度和降低冬季的室內空氣溫度，為室內提供健康、舒適的動態熱環境，同時為空調制冷系統帶來顯著的節能效果。
2.1.3 最小新風量控制
為符合衛生標準，空調系統需要引進室外新鮮的空氣，稱為最小新風量。新風量一般定在送風量的20%~30%，可以檢測室內二氧化碳的濃度，對比允許濃度，減少新風量的輸入。
2.1.4 提前預冷關閉新風
對于辦公樓類建筑，為使工作人員到達室內時溫度較為舒適，要提前開機，開機時要關閉所有新風閥，減少新風負荷的消耗。
2.1.5 夏季工況的夜間吹洗
在夏季，可利用凌晨清新的涼空氣，開大新風閥，關閉冷凍水閥門，對整棟建筑進行吹洗，可以冷卻建筑結構所吸收的熱量，使得建筑物降溫，減少開機時的冷負荷量。
2.1.6 焓差控制
通過設置室內外溫濕度傳感器測量室內外空氣的焓，根據室內空氣質量與焓值來控制送、排風量。
在夏季，由于在黎明前室外空氣比室內空氣溫度低，空氣品質也較好，系統自動適時地引入較為涼爽的室外新風，最大限度地利用自然能量和清潔的大氣來置換建筑物內污濁的空氣。當室外空氣焓值小于室內空氣焓值時，干球溫度低于室內干球溫度，開大新風閥，轉至變新風量控制，直至最大新風量。
2.1.7 冷凍站設備臺數控制
根據對自控系統深入的研究以及長期的施工經驗，在冷凍站設置冷凍水回水流量變送器、供、回水溫度傳感器，可以計算出空調系統末端實際消耗冷負荷QL=CG（t2- t1）
QL——冷負荷 KW；
C——冷凍水的比熱，4.186KJ/Kg.℃；
G——冷凍水流量，kg/s；
t1•t2-——冷凍水供、回水溫度，℃；
冷機的額定制冷量為QNO，則冷機工作的臺數和冷負荷的關系如下：
一臺工作 QL ≤1 QNO
兩臺工作QL=1 QNO ~2 QNO
由于機械制冷的冷機（本工程冷水機組屬于這種情況）的裝機容量都在幾十到幾百千瓦，啟動時對電網沖擊很大，所以在增減冷機臺數時，必須延遲一定的時間，比如10min~30 min。為避免頻繁啟、停，需要啟動第二臺冷機為1 QNO+ΔQ。由兩臺減至一臺時，其冷量為1 QNO-ΔQ，設計一個不靈敏區。
通過冷機臺數控制策略動態的決定投運的冷機臺數，避免低負荷運行，同時根據冷水機組臺數合理控制設備的臺數（冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔等）。這樣既起到節能的效果又可以對冷機系統起到合理的保護作用，延長其使用壽命。當然，冷水機組臺數控制策略還應結合各臺冷水機組最佳制冷能效比（COP）進行合理編排。
本建筑設備中制冷、換熱系統的耗能最大，其運行監控管理直接影響到每日消耗的電量，所以對其節能控制應給予重視。利用實測所需冷（熱）負荷控制冷機運行臺數，這是當今比較好的節能措施，經驗統計，可節約運行費用10~25%左右。
2.1.8 水泵變頻控制
在空調系統設計過程中，泵的選型是根據系統的最大負荷來選擇的，泵的額定功率往往要大于設計的最大功率，這樣就導致了設備選型所造成的能量浪費。另外，由于受到內、外界干擾等不定因素的影響，系統的實際負荷總是不斷變化的，大部分時間系統都工作在部分負荷狀態。為使循環水量與負荷變化相適應，冷凍、冷卻泵變頻控制系統則摒棄傳統的采用閥門節流調節流量，避免大量能量被閥門消耗，而是充分考慮建筑負荷狀況、管網狀況、室外氣象參數等多種變化的因素，對水泵采用變頻處理，調節水泵轉速，使水泵的流量與實際負荷相適應，達到降低泵耗、提高空調品質的目的。當然，變頻系統的最低運行頻率需要根據冷水機組允許的最小流量限制水泵的最低運行頻率。水泵變頻控制一般可節省40~60％的水泵能耗，節省的泵耗主要包括設備選型過大引起的泵耗和變頻后減少的流量所消耗的泵耗。
生活供水系統目前大部分都已經采用成套的恒壓變頻供水控制方式，已經普遍考慮了節能。
2.1.9 室內溫度分層控制
對于大型公共建筑，例如政府辦公大樓或機場、火車站、大型商場類建筑，由于考慮到人員流動通道需要，在建筑內內上下層自動扶梯處存在大面積的空間連通現象，由于空氣對流造成熱氣流上升、冷氣流下沉，影響空調系統的舒適性效果。
這種情況下，通過設置在屋頂、室內或地面的設置溫度傳感器可檢測到室內不同空間內的溫度，從而指導不同樓層空調系統改變其系統運行設定溫度，例如，降低靠上樓層的設定溫度，適當提高靠下樓層的設定溫度；
另外，對于不同空調系統，如位于大空間定風量空調系統，可改變末端風口的送風方向，例如，對于有電動球形噴口送風末端，在夏季和冬季應調整到不同的送風方向，夏季冷風盡可能向上吹出，冬季熱風盡可能吹向地面，這樣可盡量減少垂直方向溫度不均勻的問題。
2.2 通風系統節能控制
樓宇自控系統是通過控制通風系統每小時送排風量的大小從而達到節能的要求。
通過現場DDC控制器對建筑內的通風設備實現聯網集中控制，實現最佳啟停和最佳節能控制。
對于大功率送排風機，可采用根據室內或回風空氣質量變頻或定時間歇開關的工作模式，避免長期連續運行，這樣不經可滿足通風工藝要求，有節約了大量能源。
3 結束語
隨著國家對節能要求的大力推行，樓宇自控系統實施的質量控制是目前智能化建筑行業關注的重點。為了使其發揮應有的投資效果，本文結合樓宇自控系統設計、施工、調試以及驗收等實施中存在的問題并通過全國海關信息中心備份中心的樓宇自控工程案例對實施質量控制進行分析和探討，以推進樓宇自控系統能更有序、更有效地運行，發揮其應有的效果。
樓宇自控系統組成
及實施內容
樓宇自控系統組成裝置包括檢測裝置（各類型傳感器，如溫度傳感器、壓力、壓差傳感器等）、直接數位控制器（簡稱DDC，包括DO、DI、AI、AO點等）以及傳輸線路與控制主機。
樓宇自控是建筑智能化工程的主要系統，通常包括對暖通空調系統、送排風系統、給排水系統、變配電系統、照明系統、電梯系統等系統的監控。它集網絡、計算機、控制和檢測技術于一身，使得建筑內機電設備管理高效、環境獲得最佳舒適度、大幅度的節約建筑運行能耗。
樓宇自控系統實施現狀
目前，許多現代化大樓尤其是高層大樓內安裝了樓宇自控系統，不僅極大改善了大樓的環境效率，而且也使大樓能源消耗在量化控制之下，確保大樓能源成本降低成為可能。
但不可否認的是，由于各種原因也確實造成一些樓宇自控項目不太成功甚至完全失敗。從目前眾多實施的工程來看效果不甚理想。有調查顯示：顧客對樓宇自控系統運行情況評價，“滿意”的約占30%，“一般”的約占40%，“差”的約占30%。
下面結合設計階段、施工階段以及調試驗收階段對樓宇自控系統的實施質量進行探討分析。
深化設計階段質量控制
設計階段應深入全面了解業主的最新要求，結合設計院對樓宇自控系統的設計內容要求，進行施工圖二次深化設計，提出詳盡的管線施工圖、系統結構圖、產品型號規格、設備材料數量、接線安裝圖、調試以及維護等技術文件，確保設備清單、監控點表與施工圖三者完全一致。要把握樓宇自控工程的設計標準和系統的功能定位，從功能需求出發，反映工程的功能特點或某些功能設計亮點。
經常出現由于設計者對其他專業受控對象的工藝要求理解上的膚淺，甚至存在認識上的錯誤而導致的設計失誤使樓宇自控運行效果欠佳的事例屢屢發生，其中暖通空調系統占較大比重，下面結合設計中容易出現差錯的實際問題進行分析及控制。
1.針對工程地點進行設計
由于我國幅員遼闊，南北氣候溫度等方面存在很大差異，在樓宇自控設計方面的選擇差別較大，在系統配置方面要注意區分。南方大多空氣溫度高且潮濕，要注重在除濕方面控制的考慮，北方空氣干燥，要注重在加濕方面控制的考慮。
往往設計者依據常規進行設計，沒有結合我國各地氣候特點和地方要求進行分析研究及慎重確定，使設計方案選擇不當，結果不但對投資、運行、能源消耗起負面的影響，而且還危及人員的健康。
2.針對工程實際需求進行設計
進行深化設計前，要了解工程中被控設備的情況以及被控精度要求，根據實際情況進行系統設計。有些工程，尤其是政府出資興建的工程，業主方往往從業績方面考慮進行大而全的要求，工程商也出于為了多贏利的角度出發迎合業主需求擴大設計。但經常由于設計不配套，在使用結果方面大打折扣，真正發揮作用的功能卻很少，性價比極低。在這種情況下，就要站在工程的實際情況及需要的角度進行設計。
3.系統網絡構架設計
在樓宇自控系統未招標選定設備前，設計院往往對樓宇控制網絡架構規劃設計不是很明確，DDC的布置比較隨意，只注重控制原理及點表，網絡架構形式、執行標準、設備配置標準選用等方面的設計相對來講比較薄弱。目前，在樓宇各自動化控制系統中底層流行采用現場總線控制網絡。隨著工控計算機及網絡技術發展在建筑業廣泛普遍的應用，現場總線技術必將成為智能建筑領域主要的發展方向之一。
4.系統設備選型設計
在滿足功能要求的基礎上，針對被控對象要求控制精度進行設備選型，這樣才能保證系統的性價比達到最佳，也不會造成因為設備選擇的失誤對使用造成影響。
在設備選型中最主要的是電動水閥的選擇，包括特性選擇及口徑選擇。電動水閥的口徑決定了閥門的調節精度。常規設計中電動水閥口徑確定是根據被控設備管徑縮小一個級別進行的，水閥口徑選擇過大，不僅增大業主投資成本，而且使閥門基本行程變大導致閥門調節精度降低，達不到節能目的。水閥口徑選擇過小，往往會出現即使水閥全部打開時系統也難以達到設定溫度值，無法實現控制目標。根據在全國海關信息中心備份中心樓宇自控中的設計經驗，對電動水閥型號的選擇可采用下述辦法進行。
電動調節水閥的流量特性是指空調水流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的函數關系，目前工程上常用的主要有直線流量特性、等百分比流量特性的電動水閥。等百分比流量特性水閥可調范圍相對較寬，比較適合具有自平衡能力的空調水系統，因此樓宇自控系統中大量應用的是等百分比流量特性的電動水閥。
工程上我們常用的是通過計算電動閥門的流量系數Cv值來推導電動水閥口徑，因為流量系數和水閥口徑是成對應關系的，也就是說，流量系數定了，水閥口徑大小也就確定了。Cv值是當調節閥全開時，閥兩端的壓差ΔP為100KPa，流體重度r為1gf/cm3（即常溫水）時，每小時流經調節閥的流量數，以m2/h或T/h計。
水閥流量系數Cv值可采用公式計算：Cv=Q/√ΔP
其中：Q為設備（空調/新風機組）的冷量/熱量；ΔP為調節閥門前后壓差比。
理論上講，在不同的空調回路中，ΔP值是不同的，是一個動態變化的值，取值范圍一般在1-7之間。但由于在流量系數的計算過程中ΔP是開根號取值，所以對Cv計算影響并不是很大。因此，在工程設計中一般選ΔP值為4。然后用計算出來的流量系數Cv來選用與其相應口徑的調節水閥。
施工階段質量控制
施工階段按施工工藝和相關的施工及驗收規范分階段進行施工，按質量保證體系進行質量控制。做好電管、線槽、電纜敷設及隱蔽工程的施工記錄和驗收。表現在了解現場樓宇自控系統工程的建設環境以及其他各專業的施工進度基礎上，按設計圖紙及施工規范進行施工。除了常規的工程施工質量管理外，對樓宇自控系統更應重點抓好以下幾個方面的質量控制。
1.圖紙會審與技術交底
圖紙會審是樓宇自控系統施工重要的環節之一，通過圖紙會審可以發現本專業與其他專業圖紙有沖突的地方，及時進行調整。并通過技術交底將施工方法及施工要點傳授給直接進行施工的人員，保證施工要求的連續性，確保施工質量。
2.施工過程中接口方面
樓宇自控系統與被控設備間的接口包括兩種，一種是將監控信號采用干接點的方式接入DDC，另一種是采用通信接口點對點或總線的方式接入樓宇自控系統。干接點的方式實現起來比較簡單，也比較可靠，不足之處是采集的信息量比較少，采用通信接口的方式可以克服干接點的不足，但實現起來比較困難，受通信協議是否標準、廠家是否開放編碼表等因素的制約。
硬件接口的實現
由于樓宇自控系統接口涉及到暖通空調、給排水、照明、變配電等多個專業，因此，在相關設備訂貨前即向業主提出接口要求并積極與各設備商探討接口的解決方案，避免資金的浪費，同時明確各方的責任及工作內容，避免出現問題時，互相扯皮，從而實現樓宇自控系統的完整性。下面就與配電控制箱的設計接口為例來說明。
配電控制箱內設本地與遠程轉換開關和控制用隔離中間繼電器（無源或有源AC220V），本地手動控制，遠程靠樓宇自控系統的DDC向配電控制裝置發出遙控啟/停信號，并接收配電控制箱返回的運行狀態、熱繼電器過負荷信號及本地/遠程控制轉換開關狀態信號。 本地DDC的電源（AC 220V）由配電控制箱提供，包括DDC有源控制和無源控制兩種方式，應該優先選擇有源控制，因為有時配電控制回路并未設控制隔離變壓器，這樣無源控制觸點有可能直接接入AC 220V回路，造成對其他控制線路的干擾。另一方面，樓宇自控系統的控制電源宜由自己提供，避免造成扯皮現象。以上這些需要在業主訂購配電控制箱之前提出來，便于廠家加工。但在系統實施過程中，經常出現由于系統硬件接口的問題而導致系統的最終功能不夠完善，丟項、甩項等事情經常發生。
軟件接口的實現
樓宇自控系統與制冷機組、電梯、變配電、C-BUS照明控制等自帶控制裝置設備的接口現在基本上都是通過通信協議方式來實現的。在以上設備訂貨時要及時向業主提出書面的接口協議要求，以免造成協議間不能正常通信的后果。
3.設備安裝過程中的質量控制
樓宇自控系統前端設備多為檢測信號設備，對安裝位置有著嚴格的要求。施工過程中一定要嚴格遵照設備安裝圖紙以及設備說明書要求進行安裝，并重點注意設備的可靠接地。在空調控制中，測溫點位置的選擇尤為重要，測溫點應該設在具有典型代表的位置。尤其是在大堂等公共部位溫度調節時，不能守舊的安裝在空調機組的送風管道上，而是要選擇具有代表性位置點進行測溫，這樣才能真正滿足業主的需求。如位置選擇不當，則達不到溫度調節的目的，同時也造成了能量的極大浪費。
調試及驗收階段
質量控制
樓宇自控系統在調試階段，要嚴格進行施工文檔檢查以及現場施工檢查，檢查合格后編制調試大綱，經審查確認后才能進行加電調試。調試過程中要準確記錄測試數據，發現問題及時處理并采取有效措施解決。驗收階段嚴格按照規范和調試大綱要求進行驗收，科學客觀的檢查驗收是保證樓宇自控系統成敗的關鍵。
樓宇自控調試的難點在于閉環控制PID調節參數的選擇方面以及對空調控制參數的認識。
調試過程中經常出現對夏季、冬季及過渡季的認識深度不夠。空調系統所指的夏季、冬季及過渡季控制參數是按照夏季、冬季及過渡季三種狀態劃分的三種工況，對應相應的溫度、濕度或焓值等工作環境參數，如果僅僅按照夏季、冬季及過渡季的實際季節變化來簡單的理解，往往使得空調系統最終不能獲得理想的控制效果。
在樓宇自控系統的調試過程中，遇到了這樣的情況，空調控制系統在運行過程中按照回風、新風的溫濕度與設定參數的差值，不停地改變著各臺空調機組電動調節閥的開啟度，也就是常說的“振蕩”情況，最終形成了冷熱水管總流量值處于不停的變化之中。
整個空調系統在運行中是存在著極其復雜的動態擾動的，外來的擾動使得空調系統原有的平衡被破壞。智能化系統發揮調節作用，讓系統重新建立新的平衡。在舊平衡轉入到新的平衡所經歷的過程，在自動控制系統中稱為“過渡過程”。如果這個“過渡過程”是振蕩不收斂的，那么被調節量始終會在設定值的上下波動，達不到新的平衡穩態。
這種振蕩是由于PID參數整定不好所造成的。因此，PID參數的選擇就變成了解決問題的關鍵。實際的舒適性空調系統是個大慣性系統，對控制精度要求也不是特別高，主要以人體感覺舒適為主。而控制精度越高，系統越容易引起振蕩。調節時間過短，也容易引起振蕩，過快的調整反而會產生反彈超調現象。所以，在現場的實驗過程中，選擇5℃的固定偏差值，同時根據室內溫濕度與室外自然氣溫之間的差值作為設定值選擇的參照。略微放寬調節時間要求，選擇恰當的采樣周期和控制函數，使系統實現最小調整時間，快速趨于穩態。
采樣時間的選擇：采樣時間的選擇取決于被控空調機組的響應過程特性曲線。比例增益P參數和積分I參數確定：這兩個參數的選擇應根據每臺空調機組不同的動態特性（傳遞函數）來設置，以獲得滿意的過渡時間為標準。
關鍵詞：樓宇建筑；自動化；控制系統
0 引言
隨著信息化經濟社會的快速發展，人們的工作生活與電子信息密切相關。計算機、網絡、電話信息相繼進入我們的日常生活，在住宅建筑室內環境設計中，以智能化、科技化、自動化的家庭應用，為人們的日常生活提供有效舒適、安全事宜的生活空間，為現代化網絡信息進行整合，提供多彩豐富的文化生活，實現兒童的家庭教育、成人教育等多層次的綜合教育，實現自動化家庭保健等服務項目。
1 樓宇的自動化系統控制簡介
自動化樓宇電子系統包括公眾電話網絡、公用數字網絡、計算機互聯網語音技術、數據圖像處理信息網絡。家庭綜合自動化網絡是對室內社區、網絡接口、共享辦公系統進行的有效綜合系統接口管理。智能住宅不但具有安全、便利、舒適、節能、有效娛樂性等各種特點，可以通過自動化電子設備實現網絡功能的有效集成，確保人們可以在日常環境下進行家庭網絡數據接口處理，實現樓宇家庭網絡基礎的家庭功能布線處理。樓宇的自動化系統處理是ANSI/T IA/E1A 570-A，家庭電訊的標準布線設置，通過規劃新建筑、新增有效設備、建立良好的單獨建筑通訊網絡，快速的提高整體系統的自動化協調，確保樓宇自動化系統的有效合理應用。
2 樓宇自動化系統的組成
樓宇系統的裝置設備中，每一個家庭都需要安裝陪接線完成系統的自動化分布設置處理，其主要的接線端有電纜、跳線、插座和設備連接設置。線纜是樓宇家庭布線中的主要系統，主要的部分為水平電纜、75歐姆的同軸電纜、2芯的多模數字室內電纜。模板視頻采用家居數字有線集成處理原則，提高有線電視、衛星電視、內置的整體合理性，確保最大限度的澄清視頻信號。選用跳線完成數據接口處理，為連接設備提供有效的性能保證，滿足高速網絡數據的整體信號傳輸。安裝箱是室內布線的核心部分，需要進行統一的分配管理，確保整個房間的傳輸介質合理性，實現家居自動化、網絡訪問合理化、家庭辦公有序性等等。安裝箱應當歸哪個在配線架面板上，設置居住信息插座，完成光纖模塊、視頻、同軸電纜模塊、音頻模塊、數據模塊等各項數據的組合整理，實現有效的綜合安裝設備配置。
3 自動化系統設備適宜的使用要求
通過中心設備對通訊種類、型號進行外線、內線信號分配，在不同的房間提供不同的適配電線路，安裝通訊系統最佳的位置是地下室或車庫內，可以確保總配置電箱的位置合理性，實現足夠的充分照明效果，有效地維護系統環境空間，控制電源插座的干凈整潔。對通訊中心系統進行模塊處理，完成配件、用戶插座的種類數量分析。對每一個用戶墻內預埋的過線盒進行處理，采用RG6U75歐姆的同軸線纜，從有效電視或衛星接收設備端實現視屏信號的有效接收，對設備中心的每一個用戶進行接收端處理，采用非屏蔽雙絞線處理原則實現郵電部門與外界用戶之間的數據信號通信，實現室內分布的自動化系統同步，確保樓宇內各個部分之間的通信協調效果。
4 自動化系統應用的優勢
4.1 室內自動化系統的應用
采用視頻通話應用系統，通過衛星電視、有線數字電視、天線、閉合電路、電纜調試調解器對視頻信號進行同步調節，確保同種電纜的視頻信號傳遞效果。采用語音數據用戶服務插座控制系統，通過ISDN、VDSL將其連接到互連網上，通過通信網絡的數據漫游，提高無線通訊的實施信息船體。設置室內安全防護系統，確保室內防火、防盜的基本要求，在自動化管理控制系統中，一旦發生系統信號報警，連接局域網內的電視系統就會對室外環境進行搜索觀察，分析住宅附近可能出現的異常，通過傳真系統和視屏系統將數據傳輸到終端，配合實現基礎家庭辦公的有效應用。
4.2 室內自動化系統的優勢
智能化自動化局部配線系統，選用電子設備提供完善的家庭工作環境，實現用戶即插即用的方便效果。支持多種接入方式，例如電話、網絡數據同步、傳真、寬帶ADSL、internet接入網等等。采用有效的多方位數據家庭娛樂技術，提高有線電視、視屏點播技術、網絡購物、遠程教學等等多種音頻視頻設備的使用效果，避免出現反復投資的問題，及時通過視頻系統完成對老幼的遠程監護，同時監控住宅內外的情況，確保樓宇的安全。樓宇的自動控制系統可以用于遠程的自動化家電開啟設備，通過家居的智能布線系統實現高標準、科學便捷化的應用，為室內的環境帶來有益而方便的功能應用，從而滿足人們日益復雜的日常生活需求。伴隨著室內環境設計中各個功能的逐步延伸，從而滿足人們生活中各類復雜問題。在網絡系統的快速發展過程中，一個有效地合理布線系統，可以大大的降低投資，提高家居應用使用效果，確保有效地住宅布局管理，實現合理的簡單處理。從資金成本上看，住宅布線系統占據整體工程的極小投資，但是卻分布在整個住宅建筑的各個方面，安裝智能化的布線系統，提高安裝空間的有效合理性，確保安裝智能化的有效性，實現合理的智能化家居樓宇建設。從本質上改變住宅樓宇的生活性質，實現綜合性智能樓宇建設，提高用戶的認可程度，確保房地產開發的合理有效性，完善綜合樓宇系統自動化的有效控制。
5 結語
綜上所述，現代自動化樓宇控制技術是經濟快速發展下，應需求要求實現的綜合自動化系統管理。在自動化系統實踐中，常常會因為布線錯誤或設置錯誤造成數據錯誤，影響自動化系統的合理應用。裝飾電氣在實踐中逐步發展，不斷暴露各種問題，如何有效的解決這些問題，實現自動化系統的健全發展，快速的改善投資可能產生的費用，從而實現自動化系統的正規化發展，建立良好的規范管理，提高綜合性樓宇技術應用發展，確保樓宇自動化系統的有效應用。
參考文獻：
[1]王再英，韓養社，高虎賢.智能建筑：樓宇自動化系統原理與應用（修訂版）[M].北京：電子工業出版社，2011.16-25.
關鍵詞：自動控制;節能;改進
Abstract: Building automation system is also called building equipment automation control system, the facilities here refers to the basic factors that are mainly used in the building of the environmental effect, it can provide basic for the construction, including water, electricity, warm wind, etc.. Automatic control of construction equipment in order to achieve resource conservation, rational use of human, financial, material and other resources, and ensure the operation control system is reasonable, efficient objective.
Key words: automatic control; energy saving; improvement
中圖分類號：TB486+.3文獻標識碼：A 文章編號：
在幾年以前，我們對樓宇自控系統的認識主要集中在建筑物內暖通空調設備的自動化控制系統上。現在，隨著自動化控制系統的發展，它已經包含了建筑中幾乎所有的設備。對樓宇自控系統來說，它的發展經歷了從低級到高級的進程。現在，隨著科學技術的進步，尤其是信息技術、計算機技術、顯示技術、控制技術等高新科學技術的研發與使用，樓宇自控系統也得到了很大的發展，現在樓宇控制系統優化與改進設計已經成為當務之急。
一、什么叫智能樓宇控制系統：
樓宇控制系統包括電梯、變配電、照明、送排風機、空調新風機組、集水坑與排水泵等系統和設備。樓宇控制系統主要是在整體上對樓層的設備和系統進行預設時間程序、最優化設計程序。在這樣的條件下，對機會所有的機電設備進行集中式控制和管理。
當然，控制不能為了智能而智能，而要在滿足控制要求的前提下，再去考慮節能和智能的目的。自動控制的優點在于節省時間和人力，因為用控制器的控制功能代替日常人工的運行維護，就可以在很大程度上減小工作量，然后較少認為誤差、設備損耗等。
二、如何進行樓宇控制系統的優化與改進
1、集成各種子系統
要達到樓宇控制系統的優化和改進，首先必須集成各種子系統，樓宇的子系統包括樓宇的智能照明系統、綜合保安管理系統、自控系統、火災報警系統、廣播系統等。不僅要把子系統集成成為一個統一有機的整體，而且要在這個基礎上使接口界面達到標準化、規范化的要求，這樣才能很好地完成各子系統相互之間的信息交換和通訊轉換。在功能方面的集成，要在這五個方面加以實現：
（1）對所有子系統的集中監視和控制；
（2）所有子系統信息的集成和綜合管理；
（3）流程自動化管理；
（4）全局事件的管理；
（5）最終實現集中監視控制與綜合管理的功能；
2、集成視頻監控的要求。
為了達到樓宇控制系統的優化和改進，在視頻監控方面要通過硬盤錄像機的 RJ45 網絡通訊口來直接監視大樓的各種動態，不僅即時而且清晰。這就是說把實時視頻窗口和系統融合在了一起，在方便了管理的同時，又增加了公開透明，讓樓宇公用場所的換面都能夠在陽光下運行。
3、 設計標準的要求。
在集成各種子系統的同時，設計不能漫無目的，隨意而為，要保證整個系統的完整性，這就要求統一設計標準，采用了大量的信息管理標準、通信協議、軟件集成模塊等等。
4、集成電梯自控系統的設計要求。
我們在日常生活中都可以看到，電梯主要可分為手扶電梯和直升電梯兩種。單獨對于直升電梯來說，其功能用途又有很多：消防梯、客梯、貨梯、客貨梯等。電梯的控制方式有很多種，比如群控方式、層間控制方式、集選控制方式、簡易自動方式等。在樓宇控制系統中，對于樓層比較高的大廈來說，一般選用群控方式。集成電梯的自動控制系統的要求非常高，常見的方式有這樣幾種：
（1）交流調壓調速拖動方式；
（2）雙速拖動方式；
（3）交流調壓調頻拖動方式；
5、集成火災報警系統的設計要求。
通過我們身邊的多種火災實例，我們可以很明顯地感覺到火災報警系統在現代建筑中的重要作用，它擔負著現代樓宇的重要安全保障。在樓宇控制系統中，火災報警系統是整個智能大廈系統的一個重要的子系統。但是，火災報警系統又和其他子系統的聯系不是那么密切，它可以完全脫離其他系統和網絡進行正常的運行和操作，完全可以完成自身所具有的防災和滅火的功能，這就保證了火災報警系統的絕對優勢。火災報警系統的結構、組成、功能都應符合我國現行的規范，應該由獨立的消防控制室、控制主機、 探測器、控制模塊等組成。最重要的一點是，火災報警系統有自己獨立的網絡系統和布線系統，這樣就可以保證在任何特殊的情況下，火災報警該系統能夠獨立運作，從而來提高防范火患和降低火災損失的能力。
6、集成語音廣播系統的設計要求。
我們能夠體驗到的集成語音廣播系統在樓宇中的應用主要有多媒體信息廣播、多媒體會議室、室內背景音樂播放、突發緊急情況報警等。 BMS 主要通過語音廣播主機提供的可讀取數據總線通訊接口及通訊協議，對語音廣播系統進行實時監控，在 BMS 監測到有火災或者非法入侵等緊急情況時，然后聯動到語音廣播系統，即時切換到報警模式，保證樓宇內的安全。
7、集成智能照明控制系統的設計要求。
智能照明控制系統之所以成為智能，就是指它可以根據某一區域的使用功能、每天不同的日照時間、室外光線的亮度、該區域的用途等不同方面的因素來自控制照明。要達到這個目的就必須進行預設，預設就是說在設計時要把具體的將照明亮度經過換算轉換成為一系列不同的設置功能。智能照明控制系統借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能。
這種系統的應用主要是為了節約能源，在最小的能耗下達到最優的照明系統，具體的功能一般包括下面幾項：
(1) 智能照明控制系統進行參數設置；
(2)監測系統中的設備運行狀態并給出報警；
(3)對智能照明控制系統進行控制
(4)BMS 系統通過 OPC 接口對智能照明系統進行監控。
三、優化與改進必須遵守的原則
樓宇控制系統的優化設計和改進是一個復雜的系統系統，要實現這樣的目的就必須遵循下面的原則：
1、開放性原則。
開放性原則是指可擴展、靈活、可移植、可兼容等特點。集成后的系統是一個開放性的系統主要就是說它可以解決不同系統和產品間接口和協議的“標準化”，這樣就可以為不同的系統提供標準數據接口、應用軟件接口、網絡接口。
2、標準化和結構化原則。
結構化和標準化是為了保證不同廠商的設備產能夠綜合在一個系統中使用，在此基礎上達到相互高度的信息資源共享，這樣就可以保證系統在日后擴展中能夠方便地進行，遇到問題和障礙時又可以比較便利地換取和替代，就是我們常說的擴充快的優點。這有達到結構化和標準化才能在滿足通用性的前提條件下，又能夠達到可替換性的目的。
3、模塊化。
模塊化和結構化、標準化是一脈相承測，樓宇控制系的優化和改造模式就是在模塊基礎上進行的嚴格的開發流程。只有按照模塊化的結構方式開發，才能滿足樓宇設施的通用性和可替換性。
四、結束語：
總而言之，要想實現樓宇自控系統的優化和改進，就不僅要求設計單位進行詳細科學的調查研究、系統的設計論證、統一規劃風格，而且要求工程的施工單位在施工時做到嚴格精確，更需要系統集成商從客戶角度出發，用高度認真負責的態度為每一個項目單獨設計一個適合它本身特點的功能配置。對甲方來說，要及時配備具有專業知識的工程技術人員投入到項目的施工中，只有這樣才能夠實現樓宇控制系統的優化和改進設計，從而達到項目的接受和系統的運行維護，在真正意義上發揮樓宇自控系統的效能，讓管理者感覺到方便，讓使用者感覺到安全，這才是我們的目的。達到了這樣的目的，才能夠很好地創造社會經濟效益，為社會發展貢獻一份力。
參考文獻：
[1]永清、王蓮清；樓宇控制系統中的若干問題； [J].北京：中國林業出版 社，2011.
關鍵詞：照明控制；總線；組態；節能
中圖分類號：TP202 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）07-0266-03
1 概述
照明是利用各種光源照亮工作和生活等各種場所的措施，照明控制是為了實現舒適節能的照明環境的具體手段。照明控制系統則是利用多種照明技術手段，并能夠相互配合以達到照明控制的系統。
在智能樓宇中，照明用電量占用了很大的比例，照明燈具較多，用戶所選擇的照明控制方式是否合適直接影響到燈具使用效果。傳統的照明多以手動方式為主，不管是上班時間還是下班時間，由于人為疏忽，會議室，樓道的照明燈具經常長時間處于點亮狀態，造成了電力資源的浪費，不利于節約能源。傳統方式對照明控制而言，簡單，有效，直觀；控制相對分散和無法有效管理，并且缺乏實時監控，自動化程度較低，容易造成安全隱患。因此，合理地進行照明設計和加強照明裝置的運行維護工作，對各行各業的生產和學生、職工的生活和身心健康具有十分重要的意義。
本文采用直接數字控制器（DDC），實現了智能樓宇照明的控制。該系統根據智能大樓里的實際需要分模式、分時間段，使照明燈具在規定的時間段開啟和關閉。把不必要的照明設備關掉，在需要時自動開啟，并能夠通過上位機組態實時監控照明燈具的運行狀態。本設計實現了照明控制的自動化，比傳統的照明控制更容易管理，降低了電能消耗，節約了人力、物力、財力，具有經濟節能的優勢。
智能樓宇DDC照明控制系統由DDC控制器、Lonworks網卡、組態監控軟件、照明控制設備、光控開關等組成。系統的總體框圖如圖1所示。
2系統模塊介紹
2.1直接數字控制器（DDC）簡介
DDC系統的組成通常包括中央控制設備（集中控制電腦、彩色監視器、鍵盤、打印機、不間斷電源、通訊接口等）、現場DDC控制器、通訊網絡、以及相應的傳感器、執行器、調節閥等元器件。它代替了傳統控制組件，如溫度開關、接收控制器或其他電子機械組件，已經成成為各種建筑環境控制的通用模式。DDC控制器是利用微信號處理器來執行各種邏輯控制功能，它主要采用電子驅動，但也可用傳感器連接氣動機構。DDC的最大特點就是從參數的采集、傳輸到控制等各個環節均采用數字控制功能來實現。同時一個數字控制器可實現多個常規儀表控制器的功能，可有多個不同對象的控制環路。
直接數字控制器（DDC）是樓宇自動化系統（BAS）的基本控制單元，DDC控制器是整個控制系統的核心。是系統實現控制功能的關鍵部件。它的工作過程是控制器通過模擬量輸入通道（AI）和數字量輸入通道（DI）采集實時數據，并將模擬量信號轉變成計算機可接受的數字信號（A/D轉換），然后按照一定的控制規律進行運算，最后發出控制信號，并將數字量信號轉變成模擬量信號（D/A轉換），并通過模擬量輸出通道（AO）和數字量輸出通道（DO）直接控制設備的運行。可對各個控制設備的控制參數以及運行狀態進行再設定，同時還具備顯視和監測功能，另外與集中控制電腦可進行各種相關的通訊。
DDC控制器通過一條總線與集中控制電腦相連，它的最大優點就是系統簡單、通信速度較快。對一些中、小型工程較為適用。DDC系統可安裝于各種規格的建筑中，可通過中心管理系統管理，從而比單個管理更節省人力和能源。能夠實現點到點通訊，除了總線方式的上下位機通訊外，DDC和DDC之間實現數據共享，極大減少了樓宇自控項目的布線工程量。
本設計采用HW-BA5208DDC控制模塊和HW-BA5210DDC控制模塊控制照明系統。HW-BA5208DDC控制模塊采用Lonworks現場總線技術與外界進行通訊，包括5個數字輸入接口和5個數字輸出接口。控制器內部的功能模塊，可以通過相應的Plug_in，進行配置，實現邏輯運算和算術運算。HW-BA5210DDC控制模塊作為節能控制模塊，其內部有時鐘芯片，可完成對樓控系統中與時間相關的設備起停的控制和校時功能。其內部的RealTime（實時時鐘）功能模塊提供當前日期、時間、星期，并提供日期、時間、星期的校準。EventScheduler（任務列表）功能模塊可以根據時間、星期、及確定好的周計劃表對照明燈具進行定時的啟動和停止控制，并且可以在線下載應用程序，具有功能豐富的應用程序庫和強大的運算能力。
2.2 Lonworks總線
Lonworks總線技術是美國Echelon公司于1991年推出的局部操作網絡。對于智能建筑而言，在它的樓宇自動化系統中，需要集成多個廠家的多種控制系統，多種控制系統可能具有不同的現場控制總線、設備總線、傳感器總線，而且還需要跨系統進行數據信息的傳輸和共享，所以往往實現不了簡單的集成，Lonworks總線技術的應用解決了利用一種網絡實現不同設備系統之間的統一管理和調度，給樓宇系統的運行帶來了極大的方便。Lonworks總線技術是專門為實時控制而設計的，最主要應用于樓宇智能化方面，包括建筑物的出入口控制、電梯控制、能源管理、消防、安全、供配電、照明、給排水等監控系統。
Lonworks總線技術使用LonTalks通信協議，它固化在Lonworks設備的神經元芯片中或片外存儲器中，LonTalks通信協議提供了對應于ISO/RM七層協議所有內容的服務。支持分散的端到端的通信，可以組成總線型、樹形、環形等多種網絡拓撲結構。并且是以實現自由拓撲結構使系統布線更方便靈活，便于設備的安裝，便于方案的更改，為日后系統的更新升級和進一步的拓展網絡帶來了極大的方便。LonTalks是直接面向對象的網絡協議，具體實現即采用網絡變量的形式，又由于硬件芯片的支持，能夠實現實時性和接口的直觀、簡潔等現場總線的應用要求。Lonworks技術是能在控制層提供互操作的現場總線技術，其安裝的節點數超過了任何其他現場總線產品，幾乎囊括了測控應用的所有范疇。Lonworks技術有效地解決了集散控制系統的通信難題，有利于系統的模塊化設計，具有直接互聯性、自助通信、網絡結構多樣化、傳輸數據量龐大、編程調試方便等優點，在自動控制領域得到了廣泛的應用。
2.3力控組態軟件
力控是北京三維力控科技有限公司“管控一體化解決之道”產品線的總稱，由監控組態軟件、“軟”控制策略軟件、實時數據庫及其管理系統、Web門戶工具等產品組成。是在軟件領域內，操作人員根據應用對象及控制任務要求，配置包括對象定義、制作、編輯，對象狀態特征屬性參數的設定等用戶應用軟件的過程，即使用軟件工具對計算機及軟件的各種資源進行配置，達到讓計算機或軟件按照預先設置自動執行特定任務、滿足使用者要求的目的，完成系統硬件與軟件的溝通、建立現場與監控層溝通的人機界面的軟件平臺，主要應用于工業自動化領域。
力控組態軟件的開發系統設置工程中的人際交互界面，生成各種動畫顯示畫面，配置系統參數；工程管理器用于創建、刪除、備份、恢復選擇、管理當前工程。界面運行系統View用來運行開發系統的創建的畫面、腳本、動畫連接等工程，在運行狀態下監控控制設備的運行狀態；實時數據庫是應用系統的數據處理中心，構建分布式應用系統的基礎，負責實時數據、歷史數據、報警數據等的處理；I/O驅動程序負責建立系統與外部硬件系統的連接，實現對運行設備的實時監控；網絡通信程序采用TCP/IP協議，利用Internet網實現不同網絡結點上的數據通信。
2.4光控開關
選用THPGK-1型光控開關。采用先進的嵌入式微型計算機控制技術，融光控功能和普通時控器兩大功能為一體的多功能高級時控器（時控開關），根據節能需要可以將光控探頭與時控功能同時啟用，將達到最佳節能效果。可以根據用戶設定的時間（光照度門限）值，自由控制用電器的電源開關，是路燈、景觀燈、廣告燈箱、霓虹燈等設備的最佳節能控制裝置，廣泛應用于街道、鐵路、車站、航道、學校及供電部門等一切需要時間控制的應用場所。
3 DDC監控照明系統電路設計
3.1 控制要求
根據大樓內照明燈具的實際使用情況，DDC樓宇照明系統的控制要求如下：
1）兩種控制方式：手動控制、自動控制。
所有的照明燈具均可以由安裝在墻壁上的開關面板來實現開啟和關閉。還可以通過上位機上的組態軟件開啟和關閉。
2）室內燈的自動控制要求為見表1所示。
3）樓道照明燈由THPGK-1型光控開關控制。
3.2照明控制電路設計
基于系統的可靠性和運行的穩定性，DDC監控及照明系統控制電路設計如圖2所示。
HW-BA5208DDC和節能控制模塊HW-BA5210DDC通過Lonworks總線連接。樓道照明燈和室內照明燈的反饋信號作為HW-BA5208DDC的數字輸入信號，分別與數字量輸入端子DI1、DI2連接；光控開關與HW-BA5208DDC的數字輸入DI3連接；樓道照明燈和室內照明燈的開關信號分別通過繼電器K1、K2與HW-BA5208DDC的數字量輸出端子DO1、DO2連接。
3.3利用LonMaker集成工具設計Lonworks網絡
LonMark功能模式在LonMaker圖形中以圖形功能塊的形式顯示，可以很方便地目視和編制控制系統的邏輯文檔，為Lonworks網絡提供圖形設計、啟動、操作和維護。LON網絡文件的設計步驟如下：
1）配置5208和5210兩個設備，并添加到LON網絡文件總線上，完成設備創建。
2）再添加5個功能模塊，分別配置為一個數字輸入類型、兩個數字輸出類型，一個小狀態機、一個任務列表類型。如圖3所示。
3）上述完成后進行功能模塊屬性配置，按照照明燈具的實際情況設置為：
①當采用手動控制方式時，能直接通過上位機的組態軟件界面上的開、關按鈕控制DO1和DO2的開啟或關閉。
②當采用自動控制方式，根據室內燈自動控制時間表，對任務列表功能模塊進行配置。例如：時間點為6：00時，動作設置為開，星期設置周日（×），一（√），二（√），三（√），四（√），五（√），六（×）。其他時間段類似設置即可。
③上述設置完成后所對應的網絡數據變量以及網絡變量所對應的十進制數見表2所示。
④最后將得到的十進制數值寫入網絡變量nvi_SchEvent， 并點擊下載按鈕，保存即可。
當系統采用自動控制方式時，樓道照明燈可由光控開關對應連接的變量直接控制。
3.4設備組態
上位機采用力控組態軟件進行配置并設計人機界面。上位機可以發送控制指令，實現對數據的接收、處理、計算和顯示等。實時數據庫中定義了六個變量，與控制器內部變量對應建立連接。對象、變量配置及動作設置要求如表3所示。
本照明監控系統設計利用了Lonmaker開發的底層控制網絡與上位機組態軟件。在底層DDC中可以修改樓道和室內照明時間參數，設置RealTime功能模塊和EventScheduler功能模塊，實現實時控制。管理人員可在管理中心實時的遠程監控智能樓宇里的照明燈具的運行情況，人為切換手動、自動按鈕，發送控制指令驅動執行設備，實現手動、自動控制。減輕了人員的勞動強度，提高了自動化水平，比傳統的照明更先進、經濟、實用。DDC照明控制系統照明時間控制方式靈活，修改方便，相對其他控制方式具有穩定性強且總體造價低廉的特點。
4結論
在本控制系統中，DDC控制器與上位機通過LON總線實現通信。本文選取的HW-BA5208DDC控制器和節能控制模塊HW-BA5210配合使用，能夠滿足燈具的控制要求。照明燈具的開關時間能夠根據實際情況隨時修改，有利于節約資源，降低能耗，適應現代建筑的需要，具有一定的經濟價值。基于DDC和Lonworks技術的照明監控系統以自動控制為主，手動控制為輔。照明系統實現了自動控制，整棟大樓的電能消耗和運行維護費用大大減少。
DDC智能監控照明控制系統作為一項新的控制技術，其先進性和優越性勿庸質疑。然而作為一項新的技術，仍有待發展和提高。通過對DDC智能照明控制系統的應用，不斷實踐總結，不斷創新，讓該項技術在照明領域中充分發揮其作用，滿足智能樓宇的自動化要求。
參考文獻：
[1] 張鈺唯.照明控制技術的發展及應用現狀[J].照明工程學報，2010（4）.
[2] 梁人杰.智能照明控制技術發展現狀與未來展望[J].照明工程學報，2014（2）.
[3] 張佑春.基于lonworks技術的職能樓宇照明監控系統[J].河南科技學院學報，2013（2）.
[4] 許錦標，張振昭.樓宇智能化技術[M].北京：機械工業出版社，2010.
需求分析
根據招標文件JCA 2001―009Y的招標項目要求，并結合廣西建筑智能化現狀，區檢綜合樓是屹今為止整個廣西所有建筑物當中智能化程度要求最高的。因此，在智能化系統的設計上，如何將各子系統的設計完美結合，這是業主關心的也是我們設計的側重點。
區檢綜合樓的機電設備數量龐大，為了將這些設備有機的管理起來，提高設備的運行效率，減低設備的運行成本，一方面通過樓宇設備自動控制系統集中監視和控制，另一方面首次將樓宇綜合管理系統的概念和可行性方案提供給區檢綜合樓，使本方案不僅滿足區檢綜合樓現在的需求，更加對以后機電設備運行和維護的高效率提供了解決方案，提高樓宇設備管理水平，這是目前業主關心的也是我們設計所側重的。
廣西區檢察院作為～個國家的重要部門，每天都要處理很多事務，工作人員的工作繁重，這便要求一個極為舒適寬松的辦公環境，以提高辦公效率。為此，我們在對區檢綜合樓樓宇自控系統進行設計時，將提高舒適性和高效率擺在一個很重要的位置上，運用高科技手段，將環境參數調整到對人最舒適的數值，充分體現科技以人為本的真諦。
根據區檢綜合樓樓宇自控系統的設計要求(招標書JCA2001-009Y)、相關專業的國家標準及業主提供的相關圖紙進行工程設計，設計將會參照所提供的技術說明，并以品質標準進行樓宇中管理系統的設計。本系統工程監控范圍包括以下部分：
1、柜式空調機系統
2、風機盤管
3、新風機系統
4、冷凍站系統
5、計算機中心機房專用空調
6、通風系統
7、供配電系統
8、給排水系統
9、電梯控制
1O、消防系統
11、其它系統
設計原則
廣西區檢察院智能化系統建設工程是面向二十一世紀的高技術高標準工程，其智能化系統在符合實際需要的前提下應有適當的超前性，以滿足未來的需求。其BA系統的設計應遵循以下原則：
1、實用性
樓宇自控系統的設計應以實用為第一原則。在符合需要的前提下，合理平衡系統的經濟性與超前性，以避免片面追求超前性而脫離實際或片面追求經濟性而損害區檢綜合樓的智能性。
2、可靠性
系統必須保持每天24小時連續工作。子系統故障不影響其他子系統運行，也不影響集成系統除該子系統之外的其他功能的運行。
3、經濟性
在樓宇自控系統工程投資中，以總體目標為方向，局部服從全局，力求系統在初次投入和整個運行生命周期獲得最佳的性價比。
4、易維護性
因為本系統極為復雜，要保證日常運行，系統必須具有高度的可維護性和易維護性，盡量做到所需維護人員少，維護工作量小，維護強度低，維護費用低。
5、開放可擴展性
本樓宇自控系統設計盡量采用國家和國際標準及規范，兼容不同廠商、不同協議的設備和系統的信號傳輸，各子系統可方便進出系統。
設計依據
1、電氣裝置安裝工程施工及驗收規范(GBJ232-82)
2、建筑設計防火規范(GBJ 116-88)
3、區檢綜合樓的弱電設計圖紙和招標項目要求
4、JOHNSON CONTROLS產品設計手冊
5、智能建筑設計標準(GB／T50314-2000)
系統設計
根據我們的設計，區檢綜合樓樓宇自控系統是由2臺網絡控制器(NCU)及1臺操作站(OWS)所組成的。
直接數字式控制器(DDC)主要分散布置在區檢綜合樓現場設備所在的位置，總共有24個，DDC之間是通過RS485通訊網絡相互連接至網絡控制器(NCU)，每個網絡控制器(NCU)有1個N2E通訊接口。
由于區檢綜合樓分布著很多的控制設備，所以我們建議系統采用集散式控制方式。因高級的控制過程復雜，用同一控制過程的結果并不能滿足各個區域，采用集散式控制方式還可增強系統可靠性、減少施工費用。
DDC分布以就近控制設備為原則，每個DDC箱均有一個主控器(DX-9100)。主控器帶有操作鍵盤及顯示裝置。因此，當網絡或操作站有故障時，每個DDC均能完成各自所有的就地控制功能。
1、柜式空調機系統
(1)控制設備內容
BA系統將會對下列空調設備進行監控：
一層：2臺柜式空調機
二層：1臺柜式空調機
二十層：2臺柜式空調機
(2)控制說明
每臺柜式空調機在送風口及回風口均設溫度傳感器1個共2個、壓差開關1個、冷凍水開度比例調節閥及其驅動裝置一套。DDC通過對以上的數據采集裝置及執行機構的控制，實現對空調機的監控，其監控功能主要有：
風機開關控制
風機的開關控制主要是通過BA系統預設的時間表來進行啟停控制的。在一些特別的情況如加班情況，風機有需要在預先設定時間表之外的時間啟動。用戶可選擇在BAS操作站上操作啟停風機或用音頻式電話遙控風機啟停。BA系統允許用戶自行設定風機狀態與控制之間的聯鎖監察功能。在設定此功能后，BA系統會自動監察風機的狀態是否與控制要求一致，如果不一致，則說明此控制點的設備有故障，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理。另外，BA系統會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。另外，BA系統允許用戶自行設定測量設備的累積運行時間，以便維修人員在設備運行至一定時間后進行維修工作。
手動／自動轉換顯示
DDC控制器通過對手動／自動轉換裝置狀態的檢測，把信號讀回來分析來確定控制算法，并把信號送回中央監控系統并顯示。
送風、回風溫度檢測
DDC控制器通過安裝在送風口和回風口的溫度傳感器，把送風及回風的溫度讀回來，以做為控制算法的原始參數，并把檢測回來的溫度送回中央監控系統顯不。
冷凍水閥門開度控制及顯
示、回風溫度控制
DDC控制器通過溫度傳感器可以檢測到回風溫度并將它與預設的溫度值(可供用戶調較)作比較，進行PID運算，然后把控制信號輸出至冷凍水閥來對閥門進行開度調節，以控制冷凍水的進水量，進而達到溫度調節的目的。另外，此冷凍水閥會與風機狀態聯鎖，在風機關閉的情況下將冷凍水閥關死。冷凍水閥同時返回閥門開度的百分比數值給中央監控系統。
濾網狀態監察
BA系統通過壓差開關監測過濾網的前后壓差。當壓差超過壓差開關的預設值(在壓差開關上可調)，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員安排有關人員做濾網清洗工作。而BA系統也會將有關的事項一一記錄，以作日后檢查之用。
運行時間累計
BA系統利用軟件統計計時功能可以實時的累計風機的運行時間，并記錄顯示。
此外，由于柜式空調機組沒有風速控制及加濕裝置，故招標書上對應的有關招標項目要求無法實現。另外，為了方便系統的管理及維護，根據以往的經驗，在招標項目要求的基礎上，我們添置了以下采集點：
風機跳閘報警監察
DDC控制器會監察風機熱繼電器跳閘報警。在有報警時，停下風機并以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員安排有關人員做檢修工作。而BA系統也會將有關的事項一一記錄，以作日后檢查之用。
風機運行狀態
BA系統通過風機主接觸器測量風機的運行狀態，以便操作人員實時了解風機的運行狀態。
2、風機盤管
(1)控制設備內容
BA系統將會對整棟大樓的風機盤管共322臺進行監控。
(2)控制說明
根據我們多年的工程經驗以及結合招標項目要求的控制功能進行綜合分析，我們認為對風機盤管的控制最好采取BA遠程控制與現場設定控制相結合的方式。因為大廈的風機盤管數量眾多，采用此控制方式可大幅度降低工程投資成本。
采用BA系統的DDC現場控制器控制風機盤管的程序啟停并顯示其運行狀態及故障告警。
風機盤管的現場溫度控制仍采用常規的墻裝式溫控器與電動二通閥進行控制，以方便人員在現場根據自己的喜好進行溫度點的設定。(墻裝式溫控器與電動二通閥在空調專業工程中已有設計配置，不需重復投資)
從節能的角度來說，當室內的溫度達到設定點時，常規的溫度控制器會將電動二通閥關閉，空調系統冷凍水的流量與壓力變化會實時地反映到中央冷凍站的BA監控系統上，BA系統根據上述參數變化重新計算出大樓的冷負荷需求，實時控制冷凍站相關設備的啟停，以達到最佳的節能效果。
3、新風機系統
(1)控制設備內容
BA系統將會對下列新風機設備進行監控：
一至十九層：每層1臺共19臺空調機
(2)控制說明
每臺新風機在送風口設溫度傳感器1個、壓差開關1個、冷凍水開度調節閥及其驅動裝置一套。DDC通過對以上的數據采集裝置及執行機構的控制，實現對新風機的監控，其監控功能主要有：
風機開關控制
風機的開關控制主要是通過BA系統預設的時間表來進行啟停控制的。在一些特別的情況如加班情況，風機有需要在預先設定時間表之外的時間啟動，用戶可選擇在BAS操作站上操作啟停風機或用音頻式電話遙控風機啟停。BA系統允許用戶自行設定風機狀態與控制之間的聯鎖監察功能。在設定此功能后，BA系統會自動監察風機的狀態是否與控制要求一致，如果不一致，則說明此控制點的設備有故障，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理。另外，BA系統會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。另外，BA系統允許用戶自行設定測量設備的累積運行時間，以便維修人員在設備運行至一定時間后進行維修工作。
風機運行狀態
BA系統通過風機主接觸器測量風機的實際狀態，以便操作人員實時了解風機的運行狀態。
濾網狀態監察
BA系統通過壓差開關監測過濾網的前后壓差。當壓差超過壓差開關的預設值(在壓差開關上可調)，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示，以提醒操作人員安排有關人員做濾網清洗工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。
運行時間累計
BA系統利用軟件統計記時功能，可以實時累計風機的運行時間，并記錄顯示。
冷凍水閥門開度控制及顯示、送風溫度控制
DDC控制器會監察送風溫度并將它與預設的溫度值(可供用戶調較)作比較，進行PID運算，然后輸出至冷凍水閥，以作溫度調節作用。另外，此冷凍水閥會與風機狀態聯鎖，在風機關閉的情況下將冷凍水閥關死。冷凍水閥同時返回閥門開度的百分比數值給中央監控系統。
風機跳閘報警監察
DDC控制器會監察風機熱繼電器跳閘報警。在有報警時，停下風機并以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員安排有關人員做檢修工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。
4、冷凍站監控系統
(1)控制設備內容
BA系統會對以下設備進行監控：
冷凍主機
冷凍水泵
冷卻水泵
冷卻塔
冷凍水膨脹水箱
(2)數據采集及顯示
冷水機組的工作狀態及故障報警：由BA系統將通過Integrator集成器與冷凍機系統進行數據交換來實現。
冷凍水的送水、回水溫度：BA系統通過安裝在水管上的水管式溫度傳感器來實現數據的采集，并可通過中央監控系統顯示出來。
冷凍水的回水流量：BA系統通過安裝在回水管的水流量傳感器來實現數據采集，并可通過中央監控系統顯示出來。
冷卻水的送水、回水溫度：BA系統通過安裝在總水管上的水管式溫度傳感器來實現數據的采集，并可通過中央監控系統顯示出來。
冷凍水供回水壓差：BA系統通過監測安裝在供回水管之間的壓差開關狀態來了解供回水之間的壓差。
冷凍水泵、冷卻水泵及冷卻塔的啟停通過系統的DO輸出來控制其供電回路的繼電器來實現，并通過繼電器的常閉觸點及熱繼電器的狀態來監察水泵、冷卻塔的過載及工作狀態，并結合安裝在水管上的水流開關采集回來的水流狀態來監測水泵的故障。
BA系統通過對冷卻塔的低水位開關的狀態進行監察，可以實時地了解冷卻塔的水位情況。 (要求空調設計安裝專業提供電子式水位開關)
BA系統通過對冷凍水膨脹水箱的高、低水位開關的狀態進
行監察，可以實時地了解冷凍水膨脹水箱的水位情況。 (要求空調設計安裝專業提供電子式水位開關)
通過BA系統的軟件功能，能準確累計并顯示柜式空調機、風機盤管、新風機、冷凍主機、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔等設備的運行時間、啟停次數的累計并顯示。
為節省系統投資，考慮到招標項目要求的冷卻塔的進出水溫度檢測對節能控制及管理沒有多大的作用，故本設計方案不做以上項目的數據采集。另外，為實現節能的優化控制及提高操作管理的效率，在冷卻塔冷卻水的進出口進行添加電動蝶閥(共6套)以實現對冷卻水的控制。
(3)控制說明
啟停控制：BA系統將通過Integrator集成器與冷凍機系統進行數據交換來實現。
冷凍主機啟停臺數控制：網絡控制器及直接數字控制器將預先編寫的軟件程序來控制冷凍主機的啟停臺數，并聯動控制相關設備(如冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔等)。基本的控制原理如下：BA系統通過量度冷凍水的總供、回水、溫差及回水流量而計算出空調系統的冷負荷，然后根據冷負荷來決定冷凍主機的啟停組合及臺數，并通過BA系統的控制算法來聯動相關的水泵、冷卻塔，以便達到最佳的節能狀態。
冷凍站各設備(冷凍機、冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔、蝶閥等)通過程序實現群控功能，即根據冷負荷決定設備開啟臺數，根據累計運行時間選擇開啟設備，運行中自動進行故障切換，實現設備啟停的時間聯鎖關系。
對于冷凍水旁通閥的控制，BA系統會監察冷凍水的供回水壓差，將它與預設的設定值(可供用戶修改)作比較，通過DDC的PID計算，輸出控制要求給冷凍水旁通閥，以維持供回水間壓力平衡。
系統會對上述各返回數值做記錄，預設值為24小時。如有需要，可用Trend的功能對有關的監察對象作長時間的監察記錄，有關數據可輸出至其它第三方的軟件，如Excel等，以作數據管理及分析用途。同時，系統也允許用戶對各監察對象預設上下報警值、上下預警值、報警提示及報警等級。當監察的對象超出預設值，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。至于配電柜的開關狀態、故障，系統會對各返回數值做記錄，預設值為對上十次狀態改變。對于每個報警點，BA系統允許用戶預設報警提示及報警等級。當監察點報警時，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。
5、計算機中心機房專用空調
控制設備內容
BA系統將會對以下機房專用空調設備進行監控：
計算機網絡中心：1臺
BA系統通過INTEGRATOR集成器與制冷主機進行數據交換，實現機房專用空調的自動啟停與機房溫濕度控制。
6、通風系統
(1)控制設備內容
BA系統將會對整棟大樓共6臺送排風機設備進行監控。
(2)控制說明
風機開關控制
風機的開關控制主要是通過BA系統預設的時間表來進行啟停控制的。在一些特別的情況如加班情況，風機有需要在預先設定時間表之外的時間啟動，用戶可選擇在BAS操作站上操作啟停風機或用音頻式電話遙控風機啟停。BA系統允許用戶自行設定風機狀態與控制之間的聯鎖監察功能。在設定此功能后，BA系統會自動監察風機的狀態是否與控制要求一致，如果不一致，則說明此控制點的設備有故障，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理。另外，BA系統會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。另外，BA系統允許用戶自行設定測量設備的累積運行時間，以便維修人員在設備運行至一定時間后進行維修工作。
風機跳閘報警監察
DDC控制器會監察風機熱繼電器跳閘報警。在有報警時，停下風機并以聲光報警形式在操作站上顯示，以提醒操作人員安排有關人員做檢修工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。
風機運行狀態
BA系統通過風機主接觸器測量風機的實際狀態。
7、供配電系統
(1)控制設備內容
BA系統將會對下列設備進行監察：
低壓配電柜進線回路ACB
發電機
干式變壓器
低壓配電柜聯絡母線ACB
低壓配電柜出線回路MCB
低壓配電柜ATS
事故供電MCCB
蓄電池／充電器系統
(2)監測說明
BAs對于區檢綜合樓供配電系統的監測，主要采用各種變送器，通過電路分析儀與BAS的DDC進行數據交換，收集電流、電壓、功率因數、頻率、點度量等數據。BA系統主要的功能是做監察、記錄、報警的用途。系統會對各返回數值做記錄，預設值為24小時，并可用Trend的功能對有關的監察對象作長時間的監察記錄，有關數據可輸出至其它第三方的軟件，如Excel等，以作數據管理及分析用途。同時系統也允許用戶對各監察對象預設上下報警值、上下預警值、報警提示及報警等級。當監察的對象超出預設值，BA系統會以聲光報警形式在操作站上顯示以提醒操作人員做出相應的處理工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。
對于區檢綜合樓供配電系統中的開關狀態、電源狀態、故障報警、等開關量輸入點，我們在設計中，主要的功能是做監察、記錄、報警的用途。
對于干式變壓器的監控，我們的設計主要是監測變壓器的溫度狀態。當變壓器溫度過高報警時，我們的BA系統將以聲光報警形式在操作站上顯示，以提醒操作人員做出相應的處理工作。而BA系統也會將有關事項一一記錄，以作日后檢查之用。另外BA系統允許用戶自行設定測量設備的累積運行時間，以便維修人員在設備運行至一定時間后進行維修工作。
8、給排水系統
(1)控制設備內容
BA系統將會對下列設備進行監控：
地下室：集水井及排水泵共5處
生活給水系統：1套
(2)控制說明
集水坑及其水泵監控
通過水位開關監察集水坑的高低水位報警；
DDC通過高水位報警來啟動水泵，把集水坑里的水抽走。當低水位報警時，DDC則停止水泵的工作；
通過安裝在水管上的水流開關，系統可以了解到水流的狀態，并結合DDC從水泵供電回路的繼電器狀態，BA系統可以判斷水泵的狀態及故障。
生活給水系統監控
通過水位開關監察屋頂水箱、地下水池的高低水位報警；
DDC通過屋頂水箱低水位報警來啟動水泵向屋頂水箱供水。當屋頂水箱高水位報警時，DDC則停止水泵的工作；
通過安裝在水管上的水流開關，系統可以了解到水流的狀態，并結合DDC從水泵供電回路的繼電器狀態，BA系統可以判斷水泵的狀態及故障，一旦有故障警報時，DDC立刻把對應的備用泵投入工作，以提高供水的可靠性；
所有設備的運行時間、報警、啟停等，BA系統都進行記錄，以便查看。
9、電梯控制
BA系統通過INTEGRATOR集成器與電梯系統進行數據交換，以獲得電梯運行的狀態信息，如升降狀態、停梯狀態、故障告警、消防狀態等，通過INTEGRATOR集成器，還可對電梯進行遠程復位、程序啟停等。
樓宇自動化控制系統是建筑智能化工程中一個重要的子系統,其調試一直是一個較難的過程,而DDC物理點的調試是整個控制系統調試的基礎,通過該環節的工作可以排除線路上的錯誤及設備安裝過程中導致的設備損壞,最終達到物理點的100%正常,系統正常運行。下面我們從幾個方面來展示一下這個過程。
一、DDC箱的檢查
1.所有設備已按說明書要求安裝和接線完畢。首先對DDC箱內進行檢查,目測檢查合格后,再使用萬用表,測量接地和所有輸入、輸出點間及所有信號線之間的電壓和阻值,若發現有不正確的地方要及時改正。
2.將DDC箱內電源開關斷開,檢查市電供電電源及供電線路,無問題后將電源送入DDC箱。閉合箱內電源開關,檢查電源和各變壓器輸出電壓。正常后再斷開DDC盤內電源開關,連接控制器電源線,閉合電源開關,檢查各模塊指示燈是否顯示正常。
3.完成軟件編程。物理點、參數點,控制策略,控制邏輯等編程工作均已完成且完全符合實際情況,下載到相應的控制器中。
二、設備調試過程
1.空調、新風機組的調試
檢查溫濕度傳感器、壓差開關、水閥及執行器、風閥執行器等設備的安裝和接線情況及強電控制箱內的接線情況,如有不符合安裝要求或接線不正確的需立即改正。
在BAS終端上觀察溫度、濕度等模擬量輸入點信號的數值,該類監視點的調試過程比較復雜,主要在于檢測系統的數據值往往因為傳感器自身檢測偏差或傳輸線路過長導致的信號衰減使得顯示值與實際值有誤差,而這類監控點往往參與系統的調節控制,會直接影響整個控制系統的調節過程,因此必須經過調試將誤差降到最低程度。
在強電控制箱處,手動啟停機組,確認在手動狀態下能夠正常控制,隨后將手自動開關擰到自動運行(就是執行BAS終端遠程控制)的一側。首先,在BAS終端上確認過濾網、防凍報警、故障報警等反饋點的顯示均為正常,冷熱水控制閥和新風閥則顯示為零開度,現場設備處于關閉位置。依次在終端上將每個數字量輸出點,如風機啟停等分別置于開、關狀態,觀察DDC箱內相應輸出點所控制的繼電器動作情況,如無相應動作,則檢查相關線路及控制器輸出端和繼電器,分析原因,進行處理。在風機啟動后正常運行時,用壓差計測定風機前后的壓差,由此來做為壓差開關報警值設定的依據,并確認風機運行、停機時壓差開關狀態翻轉并在終端上同步顯示相同的狀態。通過BAS終端,依次將每個模擬量輸出點,如水閥執行器、風閥執行器等分別手動送出固定的等比例輸出命令,然后用萬用表測量相應輸出點的電壓或電流信號值是否正確,無誤后觀察現場設備實際的運行情況是否與命令值吻合。以上操作選五個不同位置,看設備運行是否符合要求,如果偏差較大,則調節執行機構的機械部分,使其吻合。如還不能滿足控制要求,說明閥門非線性度太大,則應進行更換,再重新進行調試,直至達到標準。
當風機狀態顯示為運行時,觀察各執行器,應自動運行到終端所顯示的開度。用紙板阻塞部分過濾器網,使過濾器前后壓差超過壓差開關設定值,此時BAS終端上的過濾器阻塞報警點顯示為報警狀態,當拿走紙板時,恢復為正常。在強電控制柜中短接故障報警端子,模擬電氣故障。此時,終端上顯示故障報警信息,相應的風機和各關聯設備應自動運行到關閉狀態。在機組防凍開關處短接觸點,模擬防凍報警信號。終端顯示報警信息,風機自動停止工作,并連鎖新風閥關閉,回風閥和預熱水閥打開至100%。恢復防凍報警點為正常后,則送風風機重新啟動,各設備根據程序運行。
在終端上改變冬夏轉換開關狀態,手動調整回風溫度值,模擬當回風溫度變化時程序運行的過程。風機運行在夏季工況下,如果回風溫度高于設定溫度,程序可以自動開大水閥開度;當回風溫度低于設定溫度時,程序可自動減小水閥開度。而在冬季工況下,如果回風溫度高于設定溫度,程序可以自動減小水閥開度;當回風溫度低于設定溫度時,程序可自動開大水閥開度。
讓機組在全自動控制下運行足夠長的時間,使被控區域或房間內溫度趨于穩定。通過軟件把在DDC控制器內的參數作相應的調整。系統穩定之后,細致調整溫度控制回路,以確保當改變溫度設定點時不會引起系統的振蕩。如發生振蕩,則調整控制回路的參數,以獲得所有狀態條件下的穩定控制。
同樣,排風機的調試過程與空調機組的風機一樣,現場設備運行狀態同BAS終端的命令保持一致,終端顯示的反饋信號狀態也要始終和現場同步。
2.水系統的調試
檢查所有設備的安裝及接線,不符合安裝要求或接線不正確情況則改正。
如同空調系統,先進行模擬量輸入點的調試。校正管道上安裝的溫度、壓力等信號的顯示值。完成后,在被控設備現場強電控制箱處直接手動啟停水泵,可正常啟停后,將轉換開關擰到自動檔。在終端上觀察水泵啟停及狀態均為關,水泵故障報警點為正常。通過BAS控制,依次將每個數字量輸出點,手動置于啟停位置,觀察所控繼電器動作情況。如未響應,則檢查相應線路及控制器。啟動水泵,確認水泵已啟動,水泵運行狀態為開。關閉水泵,確認水泵停止,水泵運行狀態為關。
手動改變液位開關的位置,看BAS終端上液位變化與實際狀態是否一致,如果不一致,則改變報警信息屬性,直到狀態一致。根據水箱水位監測要求設置報警點和啟停泵的參考點讓水泵投入自動運行,當水箱水位到達啟泵水位時,確認可自動啟動水泵;而水箱水位到達停泵水位時,確認可自動停止水泵;水箱水位到溢流水位時,可自動報警。當模擬水泵出現故障時,可自動停止水泵運行,并進行報警。
關鍵詞：樓宇自動化系統智能建筑基本功能原理 發展趨勢
中圖分類號: TB381文獻標識碼：A
一、引言
樓宇自動化系統也叫建筑設備自動化系統，是智能建筑不可缺少的一部分，其任務是對建筑物內的能源使用、環境、交通及安全設施進行監測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節約能源，而且舒適宜人的工作或居住環境。
二、樓宇自動化系統的組成與功能
1.樓宇自動化系統的組成
樓宇自動化系統是以集中監視、控制及管理為目的，將建筑物或其內的照明、電力、給排水、空調通風、車庫管理系統等設備或系統構成綜合系統。廣義的樓宇自動化系統BAS 一般包含消防自動化系統FAS和安全自動化系統SAS，但這兩種系統較為特殊，所以常把它們獨立設置，并與BAS 監控中心建立通信，確保災情發生時能按約定進行操作權轉移，實施一體化的協調控制。諸多的機電設備之間有著內在的相互聯系，于是就需要完善的自動化管理。建立機電設備管理系統，達到對機電設備進行綜合管理、 調度、監視、操作和控制。
2.樓宇自動化系統的基本功能
樓宇設備自控系統是建筑智能化系統的一個重要的組成部分。智能建筑通過建筑設備自動化系統實現以下幾個方面的功能：
2.1、采用先進的管理手段，實現設備的高效管理和安全可靠運行
BAS系統使用先進的網絡技術、計算機技術和現代控制技術，對建筑物內各類樓宇設備進行集中監視、自動化控制，實現建筑物內各類樓宇設備的高效管理和安全可靠運行。
2.2、實現最優控制和節能管理，節省能耗
樓宇設備自控系統通過對大樓設備進行監視和控制，實現最優控制和節能管理。特別是對空調系統的用電和公共照明用電等樓宇設備的進行節能控制實現節省大樓的能耗。
2.3、減少管理維護人員，降低管理費用
通過先進的自動化監控，可以大量減少各類樓宇設備和系統的運行操作人員和維護人員，降低管理費用。
2.4、延長設備的使用壽命
樓宇設備自控系統可以：實時反映設備和系統運行情況，及時發現系統存在的問題并能及時處理；定期打印出維護、保養通知單，這樣可以保證維護人員不超前、不誤時地進行設備保養；實現使用和備用設備的定期互換工作。從而實現延長設備的使用壽命，也就降低了建筑的運行費用。
2.5、提供舒適的辦公環境
樓宇設備自控系統對環境空氣質量、溫濕度、照度等進行檢測和有效的控制，為大樓創造一個舒適的環境。
三、智能建筑樓宇自動化系統集成
1.系統集成的定義
所謂系統集成，是指通過計算機網絡技術及綜合布線系統，把智能建筑的各個主要子系統從分離的設備、功能和信息等集中于一個統一的、有關聯的和協環境之中，在同一個操作平臺之下運行，使大家能共享資源，能高效地完成規定任務。系統集成后有如下的特征表現：形式上是一個完整的綜合系統；統一管理和控制硬件、軟件及多元化信息的流動；用戶的界面統一化，操作簡單方便；功能齊全、完備，各個子系統派生出許多新功能。
2.系統集成的必要性
（1）系統集成為管理者提供統一的指揮和協調
通過功能模塊設計和軟件編程，智能建筑集成管理軟件可為弱電系統提供聯動邏輯，進而提高全局事件的控制能力，保證人身及設備的安全。
（2）系統集成為高效物業管理提供可能
系統集成利用同一操作系統的計算機平臺，把建筑物的各個子系統進行統一的監控和管理，減少了關聯人員，提高了管理效率，也增強物業管理了對全局事件的控制能力。
（3）開放的數據結構使信息資源得以共享
集成系統的建立提供了一個開放的平臺，這些采集到的各子系統的數據，使信息系統根據功能需要，自由選取其所需，這樣就提高了信息的利用率，發揮出其增值服務的功能。
（4）智能建筑系統的工程建設也需要系統集成
智能建筑系統其實不是各產品與子系統的簡單堆積，而是采用系統工程方法及技術，讓不同廠家的產品充分發揮其功能。這有利于工程建設，減小工程的承包面，方便工程的實施及管理，保證工程進度及質量，降低工程管理費用。
3.系統集成應遵循的原則
（1）可靠性與開放性
應該采取多種措施來建立一個容錯性和可靠性極高的系統，使系統能不間斷、有足夠的延時來應對各種突發事件，以滿足用戶在工作、生活中的個性需求。當然，因系統集成的過程主要是解決不同產品和系統之間的協議和接口的標準化問題，故在設計系統時，所選用的設備、系統、及軟硬件產品都應符合國家或國際標準，這種標準應是開放式標準，如：靈活性好、可擴展性、兼容性等。
（2）先進性和經濟性
在設計系統和選型產品時，要采用與技術發展潮流相適應的、成熟的新產品，確保前期施工與后續投資的可延續性。當然，因經濟成本是系統集成的重要因素，系統設計者應從用戶需求和系統目標出發，經過反復論證，選取合適的產品，用最小的成本改善環境條件，最大限度地滿足用戶需求。
（3）可擴充性和可管理性
系統的可擴充性由系統結構的合理性決定，模塊化的系統結構有利于功能的擴充及系統升級。對于那些基于網絡平臺的模塊化結構的系統，其集成是一種非常有效的方法。此外，在一個統一的操作界面下，集成系統可以實現信息共享，對跨系統的全局事件進行管理。
4.系統集成模式
系統集成根據投資者的投資狀況與需求可分為以下兩種模式：
（1）建筑物管理系統BMS 集成BMS集成是將相互關聯的、相互獨立的安全防范系統SAS、消防自動化系統FAS、樓宇自動化系統BAS 集成到一個統一的運行系統中進行協調管理。BMS 能進一步與通信自動化系統CAS、辦公自動化系統OAS 間建立更高級的智能建筑綜合管理系統IBMS，進而達到建筑物設備的自動監測與優化控制，使信息資源得以共享。
（2）智能建筑綜合管理系統IBMS 集成IBMS 集成是在物理上、邏輯上和功能上把智能建筑內不同功能的子系統連在一起，進而實現信息的綜合化與資源的共享，也即是利用通信技術和計算機網絡，將構成智能建筑的OAS、CAS 以及BAS三大要素作為核心，綜合布線系統PDS 將數據、語音、圖像和相關監控信號綜合在一起，以PDS 為介質，通過建筑內外的PDS 和公共通信網，協調各局域網和各子系統之間的協議和接口，將那些分離的功能、設備和信息有機地組合成一個完整的系統。
四、總結
智能建筑樓宇自動化系統及其集成技術涵蓋了計算機技術、自動控制技術、信息技術以及通訊技術等，它是這些技術的集合體，作為一項規模龐大、跨多門學科的系統工程，雖說其發展的歷史并不長，但隨著新技術的發展，樓宇自動化系統一定會有更新的發展和應用，達到一個新的高度。
參考文獻：
1.談工業以太網及其與智能建筑領域的應用 .方甲松 .《智能建筑》2004年 第5期
2.關于智能建筑的思考. 馬克•馬沖 .《建筑智能化》 2000年10月
3.低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗 .王厚余 .中國電力出版社
4.智能建筑：樓宇自動化系統原理與應用. 王再英 韓養社 高虎賢. 電子工業出版社
5.華東建筑設計研究院，智能建筑設計技術[M].上海：同濟大學
出版社，2002.
關鍵詞：樓宇自動化；控制；無線傳感器；應用
中圖分類號：TP212文獻標識碼： A 文章編號：
樓宇自動化系統是廣義的，是建立在無線傳感器的基礎上實現的，主要起到對火災、安保、電力等進行實時監控的作用。通過無線傳感器對相關數億的采集與監視，運用現代計算機技術、通信技術對這些數據進行處理、運算和判斷，實現樓宇各種功能的自動控制。隨著現代科技的發展，無線傳感器網絡技術具有非常廣闊的前景。
一、無線傳感器網絡系統概述
無線傳感器網絡的主要功能是實時監測，在現代軍事、特殊環境監測、智能建筑中應用十分廣泛。該系統與數字蜂窩移動通信系統（GSM）、藍牙（Bluetooth）、無線局域網（WLAN）等無線通信網絡不同，無線傳感器網絡是類似于傳統Ad-hoe網絡，沒有基站設備支持，自組織、自管理的多跳網絡。無線傳感器網絡是Ad-Hoe網絡應用在傳感器技術中的一種具有動態拓撲結構的組織網絡。
1、自組織的網絡：無線傳感器網絡通常具備自組織能力；
2、自管理的網絡：無線傳感器網絡通常具備自管理能力；
3、網絡規模大，分布密集：無線傳感器網絡中的節點數量多于傳統Ad-hoc網絡中的節點數量，并且分布密度大；
4、網絡節點易出錯：無線傳感器網絡中的節點較之傳統Ad-hoe網絡中的節點更容易出錯；
5、單個節點能力較弱：無線傳感器網絡的節點的計算能力、存儲能力十分有限，無法進行復雜的計算和數據存儲；
6、節點間廣播式通信：無線傳感器網絡節點主要采用廣播方式通信，而傳統Ad-hoe網絡大都采用點對點通信；
7、以數據為中心的網絡：與數據為中心的含義指無線傳感器網絡運行時，通常只關心整個任務的執行情況，用戶在使用網絡查詢事件時，只關心是否獲得了所需的數據，不關心數據是由哪個節點發來。
二、硬件選型設計
傳感器是樓宇監控系統的重要組成部分，好比人體的皮膚和神經系統，負責對環境的整體感知，其中溫度和煙霧是樓宇監控的主要監測對象。
2.1溫度傳感器
樓宇室內的環境溫度傳感器可以選擇瑞士盛世瑞恩傳感器公司SHT10，用它采集各點位溫度，將這些數據通過顯示單元直觀顯示給用戶，讓人們可以知道實時的樓內溫度，空調系統則通過這些數據可以自動的對室內溫度進行自動調節，以達到人們舒適與節能的目的。SHT10包括電源和地共有四只管腳。DATA負責串行數據發送，與處理芯片cc2430連接，進行數據傳送，SCK是串行時鐘連接，與處理芯片連接進行時鐘同步。布線時需要0.1μF的去耦電容接在電源和地間，DATA線接外部上拉電阻，芯片結構見圖2-1。
圖2-1SHT10電路連接圖
在樓宇監控平臺中，還有一種基于感應人體溫度的紅外探測器CH-718。從生物學角度看，有恒定體溫的人體會發出波長比較固定的紅外線，如果感應到該波段紅外線，紅外探測器就會發出信號。紅外探測器CH-718在樓宇安保系統中用于監測人員的活動，從而對重要區域進行監視，確保人員物資的安全。下面是CH-718的技術參數。
紅外探測器CH-718功耗很低，輸出電壓和處理芯片CC2430相匹配。觸發方式可以配置，方便后續應用。
2.2煙霧傳感器
我們選擇煙霧傳感器HIS07監測煙霧，它是離子式的，工作穩定可靠，廣泛運用于消防報警中。離子感煙探測方式中，內電離室是密封的，煙霧進不去，當沒有煙霧時離子能到達對面電極，內、外電離室電壓、電流平衡；有煙霧進入外電離室，煙霧阻擋了離子到達對面電極，外電離室電場失去平衡，報警器探測到后發出警報。HIS07輸出電壓是5v和CC2430不匹配，采用電阻分壓來解決。
串口主要是調試和與上位機通信。樓宇平臺工作時，只有協調器需要串口模塊。為了設計的統一性，所有的節點都有串口。CC2430具有UART模塊，工作電壓是3V。計算機串口標準是RS232，邏輯1的電平是-3到-15伏，邏輯0的電平是3到15伏。電平需要轉換，采用MAX3232芯片實現。電路連接見圖2-2。
圖2-2MAX3232電路圖
從前面模塊的介紹知道，所需供電電壓是9V（煙霧和紅外傳感器）和3V（其余模塊）。9V電壓還可以給充電模塊供電，為鋰電池充電，電池輸出8.4伏電壓可以在無市電時給9V的模塊供電。電池充電采用TI公司的BQ24105模塊，支持自動休眠降低功耗，還具備LED指示燈表示充電完成的情況。電路連接見圖2-3。
圖2-3電池充電模塊電路
9V電壓可以用DC/DC芯片降壓到3V，這樣外部只需要輸入9V就足夠了。當用220V交流電時，用市面上很常見的適配器就可以獲得穩定的9V電壓。電池和市電的切換用二極管就可以簡單無縫切換。至于DC/DC芯片我們可以采用TPS62111，電壓調節到需要的3.3V。電路連接見圖2-4。
圖2-4DC/DC電壓轉換模塊
2.3處理芯片
CC2430是TI公司首選的傳感器網絡處理芯片。功耗小，有完善的軟件支持和參考方案。內核是Intel8051，支持匯編和C語言編程，開發者都比較熟悉，還有對應的開發工具。高頻電路部分集成在芯片內部，不需要太多高頻硬件方面的經驗。我們可以選擇其作為傳感器網絡節點的平臺。
三、軟件設計
樓宇監控上層平臺用于和無線傳感器節點通信，監控節點所在房間區域的溫度、濕度，是否有可疑人員闖入，是否有火災發生。溫度、濕度信息會存儲到數據庫，用曲線等直觀的方式顯示出來。整個無線傳感器網絡節點的連接狀況也會反映出來。系統軟件功能如下：
(1)連接協調器節點的串口，可與其良好通信，接收整個網絡的匯總信息，發送控制信息。
(2)從收到的原始數據中解析出可理解的信息，然后更新界面上各節點、各房間的溫度、濕度、紅外、煙霧信息。
(3)節點在軟件中的位置可以調整，按照每個房間節點的位置和號碼進行設置。也就是將地理信息和節點綁定，在界面中可以直觀的看到。不同的房間可以載入各自的房間平面圖，更方便節點的擺放。
(4)實時的更新網絡拓撲圖，能看到網絡中每個節點是怎么連接的，入網和退網都能如實的反映。
(5)檢測到報警信息，包括紅外、煙霧和高溫情況，及時的報警；特別是有人闖入和發生火災，需要讓管理員及時發現，在界面上有直觀的圖片及文字顯示，還能發出報警聲。
(6)連接數據庫，把解析好的信息存儲起來。可以查詢歷史數據，能以曲線圖方式直觀表示其變化狀況。發生報警的信息也會專門記錄在庫。各種數據能進行匯總，報告如平均溫度等信息。
四、結語
樓宇監控是樓宇自動化系統的組成部分，在智能建筑中占據重要地位。現代智能化建筑中，以無線傳感器網絡技術的應用前景廣泛。它的無線傳輸方式、低功耗、組網容易等特性給樓宇監控領域帶來新的動力。而且無線傳感器組成的樓宇監控系統運行穩定可靠，操作簡單、易于擴展與升級，并且可以大幅度降低維護和巡檢成本，給用戶及維修人員帶來很大的方便。
參考文獻
[1]王再英,韓養社,高虎賢.樓宇自動化系統原理與應用.北京:電子工業出版社,2008
在民用建筑電氣設計中，消防設備的供電和控制是非常重要的。民用建筑中的消防設備主要包括消防水泵、排煙風機、正壓送風機、消防電梯、防火閥、防火卷簾門、氣體滅火裝置等。
消防設備供電與控制的設計中，主要涉及到以下幾個常用規范：《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92；《建筑設計防火規范》GBJ16-87（2001年版）；《火災自動報警系統設計規范》GB500116-98。
消防設備供電與控制流程上的合理是保證消防設備在發生火災時正常發揮其功能的重要保證，是將火災損失減小到最小程度比較有效的方法。因此，對消防設備的供電和工藝控制流程進行討論是非常必要的。
2消防設備的供電
2.1消防設備的供電負荷等級
根據《民用建筑電氣設計規范》、《建筑設計防火規范》、《高層建筑設計防火規范》等，消防用電的負荷等級與建筑物中供電負荷的最高等級相同。
一類建筑的消防用電按一級負荷供電，二類建筑的消防用電按二級負荷供電，除此以外的建筑采用三級負荷供電。
火災事故照明和疏散指示標志在外部電源不能保證時，可采用蓄電池作為備用電源，連續供電時間不應少于20分鐘。
火災自動報警系統應設有主電源和直流備用電源。主電源應采用消防電源，備用電源宜采用火災報警系統控制器的專用蓄電池或集中設置的蓄電池。在設CTR顯示器、通信設備等時，宜由UPS裝置供電。
2.2 消防電氣的供電線路
消防用電設備應采用單獨的回路供電，并當發生火災切斷生產、生活用電時，應仍能保證消防用電，其配電設備應有明顯的標志。建筑物內不設配電柜室，消防電源應單獨接引，單獨配線穿管；室內設配電柜室，消防電源可從配電柜單獨專線配出。
一、二級負荷供電的消防電源線路，應采用雙源雙回路供電，并在線路末端設雙電源自切自投裝置，兩個供電線路不能穿同一鋼管、線糟、電纜橋架。
消防電源線路若采用普通電線電纜，必須穿穿管暗敷設在非燃燒結構體內，明致設時，必須穿金屬管并采取防火保護措施。在電纜溝、電纜橋架內敷設時，應采用阻燃型電線電纜。
隨著社會經濟的發展和進步，電線電纜絕緣層著火發出的有害氣體逐漸為人們所重視，因此，電線電纜的低煙無鹵要求逐漸提上日程，對于地鐵車站等人員密集的場合，電線電纜必須要求低煙無鹵，對于地上建筑至少應保證低鹵低煙。
3常見的消防電氣設施
在民用建筑中，常見消防電氣設施主要有以下幾種：
3.1 消火栓及其消防泵
這是最常規的消防電氣設施，設置于大多數可以使用水防的場合，主要用于火災時滅火。該系統一般采用手動觸發。
3.2 自噴消防泵
設置于可以使用水消防且面積較大、人流較密的場合，如高層、大型商場等，主要用于火災時大面積的滅火。該系統一般采用壓力開關進行觸發。
3.3 防火卷簾門及電動防火門
主要設置于高層建筑、空間面積比較大的商場等，主要用途是防火、防煙，縮小火災事故范圍，防止火災的蔓延。該系統一般采用安裝于卷簾兩側的探測器觸發。
3.4 正太送風機
發生火災時，向火災層輸送正壓新鮮空氣，一方面為火災層的人員提供足夠逃生的氧氣，以免因空氣中氧氣缺少而窒息，另一方面阻止因煙囪效應使火災向上層蔓延。該系統一般由火災報警聯動控制器觸發。
3.5 排煙風機
火災撲滅后，排出火災層的煙霧和有害氣體，保持火災救護人員能夠呼吸到足夠的新鮮空氣。該系統一般由火災報警聯動控制器觸發。
3.6 消防電梯
火災發生時，幫助人們從火災發生層快速逃生至底層，離開發生火災的建筑物。
3.7 火災自動報警系統
利用火災早期的一些現象，如各種煙霧、火光等信息，及時反映火災信息，做到先期預防，將火災發生的可能消滅在萌芽狀態，最大限度地減少火災損失。該系統一般由探測器、控制器、消除設備執行機構和相關的控制線路組成。
3.8 氣體消防系統
該系統集火災探測、氣體滅火為一體，主要適用于一些不便用水消除的含有貴重設備的場合。
該系統一般自成體系，它包含必要的火災探測和相應的執行機構，在保護區域發生火災時，自動釋放滅火氣體。該系統由保護區域內配套的火災探測器進行觸發。
3.9 消防廣播和聲光報警器
該系統主要用于發生火災時，組織和疏導人員疏散和快速撤離，該系統觸發由消防控制中心（消防值班室）完成。
3.10 火災應急照明
該系統用于發生停電事故時（包括火災事故），幫助人員逃生與疏散。
4常見消防設施的控制
對于消防設施的控制要求，有以下幾點基本要求：
（1）容易造成混亂、帶來嚴重后果的被控對象應由消防控制室集中管理。
（2）火災報警信號由人直接發出的消防系統，應直接啟動消防設施，無須經過消防控制室確認。
（3）消防水泵（包括噴灑泵）、排煙風機及正壓送風機等重要消防用電設備，宜采取定期自動試機、檢測措施。
4.1 消火栓及其消防泵
消火栓消防泵的起停一般直接由消防栓上的消防按鈕直接啟動。即使在有火災自動報警系統的建筑中，火災自動報警系統僅監視該系統的各種信息，并不對消火栓按鈕的報警信息進行加工處理，原因十分簡單，消火栓按鈕是由人工進行觸發的，無需再進行火災的確認。值得注意的是，消火栓按鈕的控制電壓若采用220V，則必須保證使用消火栓時按鈕上無電，以免發生觸電事故。若采用36V的安全電壓，則不需選擇適當截面的控制線，以免因線路壓降過大而無法驅動接觸器線圈。
設有火災自動報警系統的建筑，對消火栓消防系統的控制要求如下：
⑴消火栓按鈕控制回路應采用50V以下的安全電壓。
⑵消火栓設有消火栓按鈕時，應能向消防控制（值班）室發送消火栓工作信號和起動消防水泵。
⑶消防控制室內，對消火拴滅火系統應有下列控制、顯示功能：控制消防水泵的起、停；顯示消防水泵的工作、故障狀態；顯示消火栓按鈕的工作部位，當有困難時可按防火分區或樓層顯示。
從上邊的要求可以看出，在設有火災自動報警系統的建筑物中，消火栓系統除了常規的消火栓控制按鈕控制起動消防泵線路外，還應增加以下的線路：
（1）每個消火栓按鈕的接點狀態通過地編模塊接入火災自動報警系統，將其作為一個探測器看待，以便消防控制室能夠顯示火栓按鈕的工作部位。
（2）消防泵控制箱的控制線路中并聯消防控制室的起停控制接點，并將泵的運行信息返回消防控制室。
4.2 自噴消防泵
自噴消防系統一般較少單獨使用，往往與火災自動報警系統同時使用。
自噴消防系統的工作流程為：當保護區域內因發生火災引起溫度升高，從而使噴頭上的阻水設施爆裂，管道內壓力下降，管道上壓力開關觸點閉合，開啟自噴消防泵。
自動噴水滅火系統的控制應符合下列要求：
（1）設有自動噴水滅火噴頭、需早期火災自動報警的場所（不易檢修的天棚、悶頂內或廚房等處除外），宜同時設置感煙探測器。
（2）自動噴水滅火系統中設置的水流指示器，不應作自動起動消防水泵的控制裝置。報警閥壓力開關、水位控制開關和氣壓罐壓力開關等可控制消防水泵自動起動。
（3）消防控制室內，自動噴水滅火系統宜有下列控制監測功能：
①控制系統的起、停；
②系統的控制閥處開啟狀態。但對管網末端的試驗閥，應在現場設置手動按鈕就地控制開閉，其狀態信號可不返回；
③消防水泵電源供應和工作情況；
④水池、水箱的水位。對于重力式水箱，在嚴寒地區宜安設水溫探測器，當水溫降低到5℃以下時，即應發出信號報警；
⑤干式噴水滅火系統的最高和最低氣壓。一般壓力的下限值宜與空氣壓縮機聯動，或在消防控制室設充氣機手動起動和停止按鈕；
⑥預作用噴水滅火系統的最低氣壓；
⑦報替閥和水流指示器的動作情況。
（4）設有充氣裝置的自動噴水滅火管網應將高、低壓力告警信號送至消防控制室。消防控制室宜設充氣機手動啟動按鈕和停止按鈕。
（5）預作用噴水滅火系統中應設置由感煙探測器組成的控制電路，控制管網預作用充水。
（6）雨淋和水噴霧滅火系統中宜設置由感煙、定溫探測器組成的控制電路，控制電磁閥。電磁閥的工作狀態應反饋消防控制室。
由于自噴消防系統的消防泵（包括電磁閥、氣壓泵）可以直接由壓力開關控制，因此，在該系統的設計中，應盡量利用壓力開關和相應的消防泵組成自動控制系統，在和火災自動報警系統配合使用時，應將其作為獨立的一個子系統，火災報警系統只監視其報警信號（包括壓力開關、水流指示儀）。
自噴消防系統和火災自動報警系統配套使用時的基本要求如下：
（1）消防泵（包括電磁閥、氣壓泵）的啟動應有相應的壓力開關（包括水位控制儀）直接啟動，同時并接消防控制室傳來的強制起停按鈕信號。
（2）所有相關的報警及反映系統工作的傳感器信號應通過地編輸入模塊進入報警總線。
4.3 防火卷簾門及電動防火門
防火卷簾門是現代高層建筑防火中不可缺少的設施，具有防火、防煙、防盜、防風等多種功能，廣泛應用于高層建筑、大型商場等人員密集的場合，其作用是在火災事故發生時，在能夠保證人員快速疏散的情況下，阻止火災事故的蔓延，將火災限制在一定的范圍內，從而最大限度地限制火災事故的損失。
該消防設施一般自成體系，其自帶的控制箱內一般設有溫感探測器、煙感探測器、限位開關、外部控制信號的接口，在完成外部接線后，一般就能獨立工作。
電動防火卷簾的控制應符合下列要求：
（1）一般在電動防火卷簾兩側設專用的感煙及感溫兩種探測器，聲、光報警信號及手動控制按鈕（應有防誤操作措施）。當在兩側裝設確有困難時，可在火災可能性大的一側裝設。
（2）電動防火卷簾應采取兩次控制下落方式：第一次由感煙探測器控制下落距地1.5m處停止；第二次由感溫探測器控制下落到底。并應分別將報警及動作信號送至消防控制室。
（3）電動防火卷簾宜由消防控制室集中管理。當選用的探測器控制電路采用相應措施提高了可靠性時，亦可在就地聯動控制，但在消防控制室要有應急控制手段。
（4）當電動防火卷簾采用水幕保護時，水幕電磁閥的開啟宜用定溫探測器與水幕管網有關的水流指示器組成電路控制。
電動防火門的控制，應符合以下要求：
（1）門兩側應裝設專用的感煙探測器組成控制電路，在現場自動關閉。此外，在就地亦宜設人工手動關閉裝置。
（2）電動防火門宜選用平時不耗電的釋放器，且宜吸設。要有返回動作信號功能。
電動防火卷和防火卷簾門由于自成體系，實際使用時只需按照其外部接線端子的要求配置操作電源、火災探測器和相關的手動操作按鈕。在和火災自動報警系統配合使用時，在其火災探測器回路中接入總線型控制模塊來仿真火災探測器的動作，使消防控制時的指令能夠得到執行（一般需要兩個總線制控制模塊，分別指令半降和全降），同時應將卷簾門的工作狀態通過總線型輸入模塊返回消防控制中心。
4.4 正壓送風機
該系統一般單獨較少使用，往往和火災自動報警系統聯合使用，其動作指令直接由消防控制室發出。
4.5 排煙風機
防煙、排煙設施包括排煙閥和相關的風機。其控制要求如下：
（1）排煙閥宜由其排煙分擔區內設置的感煙探測器組成的控制電路在現場控制開啟。
（2）排煙閥動作后，應起動相關的排煙風機和正壓送風機，停止相關范圍內的空調風機及其他送、排風機。
（3）同一排煙區內的多個排煙閥，若需同時動作，可采用接力控制方式開啟，并由最后動作的排煙閥發送動作信號。
（4）設在排煙風機入口處的防火閥動作后，應聯動停止排煙風機。
（5）防煙垂壁應由其附近的專用感煙探測器組成的控制電路就地控制。
（6）設于空調通風管道上的防排煙閥，宜采用定溫保護裝置直接動作閥門關閉；只有必須要求在消防控制室遠方關閉時，才采取遠方控制。關閉信號要反饋消防控制室，并停止有關部位風機。
（7）消防控制室應能對防煙、排煙風機（包括正壓送風機）進行應急控制。
防、排系統單獨使用時，根據上述要求采用電氣連鎖的方式完成其控制，在和火災自動報警控制系統配套使用時，其連鎖控制可以通過系統進行程序連鎖。
4.6 氣體消防系統
自動滅火系統的控制應要求如下：
（1）設有鹵代烷、二氧化碳等氣體自動滅火裝置的場所（或部位）應設感煙定溫探測器與滅火控制裝置配套組成的火災報警控制系統。
（2）管網滅火系統應有自動控制、手動控制和機械應急操作三種起動方式；無管網滅火裝置應有自動控制和手動控制兩種起動方式。
（3）自動控制應在接到兩個獨立的火災信號后才能起動。
（4）應在被保護對象主要出入口門外，設手動緊急控制按鈕，并應有防誤操作措施和特殊標志。
（5）機械應急操作裝置應設在貯瓶間或防護區外便于操作的地方，并能在一個地點完成釋放滅火劑的全部動作。
（6）應在被保護對象主要出入口外門框上方設放氣燈，并應有明顯標志。
（7）被保護對象內應設有在釋放氣體前30s內人員硫散的聲警報器。
（8）被保護區域常開的防火門，應設有門自動釋放器，在釋放氣體前能自動關閉。
（9）應在釋放氣體前，自動切斷被保護區的送、排風風機或關閉送風閥門。
（10）對于組合分配系統，宜在現場適當部位設置氣體滅火控制室；單元獨立系統是否設控制室，可根據系統規模及功能要求而定；無管網滅火裝置一般在界場設獨制盤（箱），但裝設位置應接近被保護區，控制盤（箱）應采取防護措施。在經常有人的防護區內設置的無管網滅火系統，應設有切斷自動控制系統的手動裝置。
（11）氣體滅火控制室應有下列控制、顯示功能：
①控制系統的緊急起動和切斷；
②由火災探測器聯動的控制設備，應具有30s可調的延時功能；
③顯示系統的手動、自動狀態；
④在報警、噴射各階段，控制室應有相應的聲、光報警信號，并能手動切除聲響信號；
⑤在延時階段，應能自動關閉防火門、停止通風、空氣調節系統。
（12）氣體滅火系統在報警或釋放滅火警時，應在建筑物的消防控制室（中心）有顯示信號。
（13）當被保護對象的房間無直接對外窗戶時，氣體釋放滅火后，應有排除有害氣體的設施，但此設施在氣體釋放時應是關閉的。
由于氣體消防系統大都是自成體系，其控制設備均由廠家配套，實際使用時只需按照生產廠家的要求配置相關的火災探側器，并按照其要求安裝好相關的聲光報警裝置即可，在和火災報警系統配套使用時，火災報警系統僅監視其工作狀態，一般不對其發出操作指令。
4.7 消防廣播和聲光報警器
本部分一般和火災自動報警系統配套使用，在發生火災時由消防控制室發出指令。
4.8 火災應急照明
火災應急照明集中供電時，應由消防控制中心在切斷其它非消防電源的同時，強制開啟應急照明；分散供電時，應設里外部電源斷電后的自開啟功能。
4.9 非消防電源斷電及電梯應急控制
非消防電源斷電和電梯應急控制要求如下：
（1）火災確認后，應能在消防控制室或配電所（室）手動切除相關區域的非消防電源。
（2）火災發生后，根據火情強制所有電梯依次停于首層，并切斷其電源，但消防電梯除外。
Abstract： Based on the introduction of the characteristics of wireless intelligent lighting system， intelligent building lighting control system in colleges and universities based on ZigBee wireless networking technology is proposed. Hardware design is based on SoC chip CC2530 that supports ZigBee， and software design is based on Z-Stack protocol stack. This system has the function of ad-hoc networks when the power is on， users can control coordinator， and sends a signal to any terminal device of the router nodes by the router， terminal device will control the lighting equipment after receiving the signals.
關鍵詞： 智能照明系統;無線傳感網絡;ZigBee;CC2530
Key words： intelligent lighting system;wireless sensor network;ZigBee;CC2530
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）04-0230-03
0 引言
在隨著時代的進步人們生活水平的提高，以及計算機技術迅猛的發展，人們對樓宇的智能化程度要求也越來越高。在智能樓宇中，照明設備的智能化是其中不可或缺的一個子系統。照明設備在日常生活與工作中是必不可少的，無論是日常的照明還是生活中的裝飾，照明設備都扮演著無可替代的角色。隨著時代的進步，人們環保意識的提高，在照明領域中，節能和環保已是大勢所趨，人們開始采用各種新型的節能光源和材料來達到節約電能的目的[1]。如何通過控制各照明設備達到節約能源的目的已經成為目前這一領域的熱點。在傳統的基于有線的照明控制系統中，存在諸多缺點，包括：布線麻煩且復雜，可擴展性差，系統安裝和維護成本高且移動性差等。
因此實現智能照明最理想的選擇就是采用無線通信技術。目前市場上存在多種智能照明的解決方案。其中利用ZigBee技術組網配合MCU控制的方案因其成本低，功耗低和易于實現等優點而得到廣泛應用。本文提出并實現了一種利用ZigBee技術組建無線傳感網絡并通過8051MCU來實現實時控制的無線智能照明系統[2][3]。
1 ZigBee技術
ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。從2001年8月，ZigBee Alliance成立，到2004年ZigBee V1.0誕生，近十年來，ZigBee因其低功、低成本、高安全以及網點多、體積小等諸多優點而被廣泛應用于環境監測、無線抄表、智能小區、工業控制等領域。目前，世界各大半導體公司都各自推出了符合ZigBee標準的芯片和協議棧[4]。本文采用了TI的CC2530加Z-Stack協議棧的平臺，設計出了一種高校智能樓宇照明控制系統。通過聲音傳感器、光敏傳感器和紅外傳感器檢測出聲音、光照強度以及人體紅外信息等建筑環境參數，并通過這些參數合理控制樓宇的照明系統，最終達到優化節能的目的。
2 系統設計方案
2.1 系統結構 本系統的實現采用了由終端節點、路由節點和協調器節點組成的Mesh拓撲結構的無線傳感器網絡。其中，分布在各教室、衛生間和儲物間的信號采集終端節點作為單個無線傳感節點，采集相應的數據信息之后，通過ZigBee無線傳輸協議把采集的信號傳輸給路由器節點。整體結構布局及組網方式如圖1所示。
2.2 硬件設計 本系統的無線控制器采用TI公司的CC2530芯片。TI公司推出的SoC芯片CC2530是真正的片上系統解決方案，支持IEEE802.15.4/ZigBee/ZigBee RF4CE標準。擁有龐大的閃存空間（此系統Flash為256kb），更大RAM空間;允許芯片無線下載/空中升級;支持系統編程。此外，CC2530結合了一個完全集成的、高性能的RF收發器與一個增強型8051微處理器以及其他強大的支持功能和外設。CC2530提供了101dB的鏈路質量，優秀的接收器靈敏度和健壯的抗干擾性，四種供電模式以及一套廣泛的外設集――包括2個USART、12位ADC和21個通用GPIO[3][5]。該系統使用的協調器節點帶有4*4鍵盤用來設置系統的參數和發送相關的命令，128*64點陣液晶模塊用來顯示網絡狀態信息。協調器輸出開關量直接完成對系統終端節點的開關控制，輸出的數字量經過8位的數/模轉換器后，可以實現對照明燈的256級調光控制。另外，各終端節點還帶有聲音傳感器、光敏傳感器和紅外傳感器，用于感測現場的聲音信息、亮度信息和紅外信息。以聲音傳感器為例，當各終端節點的聲音傳感器測得的聲音信號微弱時，即認為現場人員已經離開，此時可以自動的關閉照明燈或者調暗亮度。當聲音傳感器測得聲音信號較為強烈時，即可開啟照明燈或者調高照明燈的亮度。由于該系統的每個ZigBee節點都安裝了相關的傳感器，因此該系統可以感測到樓層不同位置的信息并控制樓層不同位置的照明情況，實現了對整個照明系統的智能控制。
2.3 軟件設計 該系統的軟件設計基于TI公司推出的跟CC2530芯片配套的Z-Stack協議棧和IAR集成開發環境。系統軟件的主流圖見圖2。
由于該系統采用了mesh網絡，在ZigBee技術中實現mesh網絡，就需要先對各設備進行定義，以此完成相互連接，傳輸數據及控制信號等功能。ZigBee技術中新建網絡由協調器完成，應用NIME-NETWORK-FORMATION.REPUEST原語，啟動網絡建立。建網完成后，網絡管理層實體將找到合適的通道并為新網絡定義的標示符PANID寫為MAC層的macPANID屬性，并選擇一個16位的網絡地址，該地址等于需要設置的MAC層的macShortAddress
PIB屬性地址。而系統中的端點設備，可以使用NINE-PERMIT-JOINING.request加入網絡，與協調器連接通信[6]。
NINE-PERMIT-JOINING.request（
PermitDuration） //協調器允許連接時間
NINE-PERMIT-JOINING.confirm（
Status）
系統設備在發送數據時，將調用到AF_DataRequest（），此函數的原型為：
afStatus_t AF_DataRequest（
afAddrType_t *dstAddr， //目的地址
endPointDesc_t *srcEP， //源節點端口號
uint16 CID， //cluster ID
unit16 len， //數據長度
unit8 *buf， //數據
unit8 *transID， //傳輸序列號
unit8 options， //傳輸選項
unit8 radius， //路由跳數
）
3 實驗結果
本次實驗是以高校典型的樓層布局為例，樓層布局如圖3所示，通過對分布在每個房間的終端設備的傳感器采集到的數據信息，實時監控樓宇環境信息并對照明設備進行實時有效的控制，相關傳感器數據見圖3。
聲音傳感器和紅外傳感器可以實時地感知室內的聲音變化情況和人體紅外信息。通過實驗數據的變化，可以選擇最符合實際情況的一組閾值作為判定是否有人的標準，當超過這一閾值時，開啟照明設備或者提高照明設備的亮度，如果傳感器反饋的數據一直低于這一閾值，則控制照明設備保持關閉或者低亮度的狀態。
光敏傳感器主要用來檢測室內環境的光照強度。照明設備的控制有以下幾種情況：
①當終端設備檢測到室內自然光光照強度較強，且已經符合高校日常教學時的光照強度要求，則給終端設備發送關閉室內照明設備的指令;②當室內光照強度較弱，且聲音傳感器和紅外傳感器一直維持在低于閾值的狀態，則自動關閉該區域的照明設備。
另外，在終端節點加上人為控制方式，這樣可以使照明設備的控制更為人性化，更加符合實際應用。由于樓宇里的照明設備采用了閉環控制的方式，通過此系統可以有效地節約電能，避免電能不必要的浪費。
4 結語
ZigBee無線傳感網絡技術因其低功耗、低復雜度、低成本、短距離和低速率等特點，目前已經廣泛應用于工業控制、智能家居、樓宇自動化、消費型電子等領域[7]。本研究通過在高校樓層建立ZigBee無線傳感網絡，對樓層里的實驗室、辦公室、衛生間、多媒體教室等位置的環境參數進行實時監控，采集得到包括人體紅外、光照強度、聲音強度等信息，并用得到的參數來優化控制照明系統，實驗證明，在高校樓宇構建的物聯網系統可以有效的降低樓宇的能耗，讓學習和辦公更加舒適，讓生活更加低碳。該系統稍作更改，便可應用于其他智能樓宇的構建，具有較好的實用性和較強的通用性，這將帶來一定的經濟效益。
參考文獻：
[1]周游，方濱，王普.基于ZigBee技術的智能家居無線網絡系統[J].電子技術應用，2005，31（9）：37-40.
[2]林方鍵，胥布工.基于ZigBee網絡的路燈節能控制系統[J].控制工程，2009，16（3）：324-326.
[3]Zhenhui T， Zhengming Z. ZigBee wireless energy-saving and smart street lights monitoring system based on CC2530 [J]. Microcomputer & Its Applications， 2011，19： 030.
[4]ZigBee無線網絡技術入門與實戰[M].北京航空航天大學出版社，2007.
[5]Li J B， Hu Y Z. Design of ZigBee network based on CC2530[J]. Electronic Design Engineering， 2011， 19（16）： 108-111.
[6]昂志敏，金海紅，范之國，等.基于ZigBee的無線傳感器網絡節點的設計與通信實現[J].現代電子技術，2007，30（10）：47-49.
[7]原羿，蘇鴻根.基于ZigBee技術的無線網絡應用研究[J].計算機應用與軟件，2004，21（6）.
