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第1篇：樓宇控制范文

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能，樓宇自控，節(jié)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(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1 大型建筑運行能耗的構(gòu)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(tǒng)計表，從中可以看出：一棟建筑內(nèi)，暖通空調(diào)是最大的耗能大戶。所以采用良好的節(jié)能控制措施，對節(jié)約能源，降低運行費用十分重要。

耗能課目 通風(fēng)、空調(diào) 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(tǒng)節(jié)能控制措施

樓宇自控系統(tǒng)主要的功能之一就是可以盡可能地節(jié)約能源，針對不同的受控設(shè)備，采用相應(yīng)的節(jié)能控制技術(shù)或控制策略實現(xiàn)節(jié)能運行，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，有的樓宇自控系統(tǒng)廠家，為了更好地保護客戶利益，已經(jīng)將一些通用的節(jié)能控制程序內(nèi)置在控制器中，具體節(jié)能程序包括如下：

􀁸 自動日光節(jié)約時間切換

􀁸 基于日歷的計劃列表

􀁸 計劃表

􀁸 經(jīng)濟節(jié)能控制

􀁸 設(shè)備計劃列表、優(yōu)化和順序列表

􀁸 事件計劃列表

􀁸 假日計劃列表

􀁸 夜間低溫設(shè)定控制

􀁸 尖峰需求顯示（PDL）

􀁸 啟停事件最優(yōu)控制（SSTO）

􀁸 臨時強制計劃表

控制器內(nèi)置節(jié)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(shù)發(fā)展趨勢，相信越來越多的廠家會采用這一技術(shù)。

2.1 空調(diào)控制系統(tǒng)可以采用的節(jié)能控制策略

空調(diào)系統(tǒng)是建筑中的能耗大戶。合理地控制空調(diào)設(shè)備的運行，在保證建筑物內(nèi)舒適環(huán)境的前提下最大程度地降低能耗。在自控系統(tǒng)工程商在實施中，一般需要根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的工藝要求，結(jié)合工藝要求采用一定的節(jié)能控制策略，這樣，可以在滿足空調(diào)系統(tǒng)運行工藝要求的前提下進(jìn)行節(jié)能，常見的節(jié)能控制策略主要包括如下：

2.1.1 最優(yōu)啟停控制

在啟動暖通空調(diào)系統(tǒng)工作時，在最短的時間內(nèi)達(dá)到所需要的舒適度。而最優(yōu)停止控制是最優(yōu)啟動的逆過程，在工作區(qū)域停止使用前的合適時刻停止空調(diào)設(shè)備的運轉(zhuǎn)，仍能達(dá)到最低的舒適度要求，其目標(biāo)是使設(shè)備系統(tǒng)工作時間最短、能耗最低?？照{(diào)制冷系統(tǒng)往往是建筑能耗最大的地方。

2.1.2 室內(nèi)溫度浮動（新風(fēng)補償）控制

一般來講，維持室內(nèi)恒定的溫濕度（如夏季26℃、50%RH）不變，往往導(dǎo)致室內(nèi)外較大的溫差。人長時間停留在不變的低溫環(huán)境和遇到室內(nèi)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(jīng)功能紊亂等“空調(diào)適應(yīng)不全癥”（俗稱“空調(diào)病”），同時空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗也會大大的提高。采用室外新風(fēng)溫度補償調(diào)節(jié)策略，隨著室外空氣溫度的變化適當(dāng)提高夏季室內(nèi)空氣溫度和降低冬季的室內(nèi)空氣溫度，為室內(nèi)提供健康、舒適的動態(tài)熱環(huán)境，同時為空調(diào)制冷系統(tǒng)帶來顯著的節(jié)能效果。

2.1.3 最小新風(fēng)量控制

為符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)系統(tǒng)需要引進(jìn)室外新鮮的空氣，稱為最小新風(fēng)量。新風(fēng)量一般定在送風(fēng)量的20%~30%，可以檢測室內(nèi)二氧化碳的濃度，對比允許濃度，減少新風(fēng)量的輸入。

2.1.4 提前預(yù)冷關(guān)閉新風(fēng)

對于辦公樓類建筑，為使工作人員到達(dá)室內(nèi)時溫度較為舒適，要提前開機，開機時要關(guān)閉所有新風(fēng)閥，減少新風(fēng)負(fù)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(fēng)閥，關(guān)閉冷凍水閥門，對整棟建筑進(jìn)行吹洗，可以冷卻建筑結(jié)構(gòu)所吸收的熱量，使得建筑物降溫，減少開機時的冷負(fù)荷量。

2.1.6 焓差控制

通過設(shè)置室內(nèi)外溫濕度傳感器測量室內(nèi)外空氣的焓，根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量與焓值來控制送、排風(fēng)量。

在夏季，由于在黎明前室外空氣比室內(nèi)空氣溫度低，空氣品質(zhì)也較好，系統(tǒng)自動適時地引入較為涼爽的室外新風(fēng)，最大限度地利用自然能量和清潔的大氣來置換建筑物內(nèi)污濁的空氣。當(dāng)室外空氣焓值小于室內(nèi)空氣焓值時，干球溫度低于室內(nèi)干球溫度，開大新風(fēng)閥，轉(zhuǎn)至變新風(fēng)量控制，直至最大新風(fēng)量。

2.1.7 冷凍站設(shè)備臺數(shù)控制

根據(jù)對自控系統(tǒng)深入的研究以及長期的施工經(jīng)驗，在冷凍站設(shè)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(diào)系統(tǒng)末端實際消耗冷負(fù)荷QL=CG（t2- t1）

QL——冷負(fù)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(shù)和冷負(fù)荷的關(guān)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(wǎng)沖擊很大，所以在增減冷機臺數(shù)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(shè)計一個不靈敏區(qū)。

通過冷機臺數(shù)控制策略動態(tài)的決定投運的冷機臺數(shù)，避免低負(fù)荷運行，同時根據(jù)冷水機組臺數(shù)合理控制設(shè)備的臺數(shù)（冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔等）。這樣既起到節(jié)能的效果又可以對冷機系統(tǒng)起到合理的保護作用，延長其使用壽命。當(dāng)然，冷水機組臺數(shù)控制策略還應(yīng)結(jié)合各臺冷水機組最佳制冷能效比（COP）進(jìn)行合理編排。

本建筑設(shè)備中制冷、換熱系統(tǒng)的耗能最大，其運行監(jiān)控管理直接影響到每日消耗的電量，所以對其節(jié)能控制應(yīng)給予重視。利用實測所需冷（熱）負(fù)荷控制冷機運行臺數(shù)，這是當(dāng)今比較好的節(jié)能措施，經(jīng)驗統(tǒng)計，可節(jié)約運行費用10~25%左右。

2.1.8 水泵變頻控制

在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程中，泵的選型是根據(jù)系統(tǒng)的最大負(fù)荷來選擇的，泵的額定功率往往要大于設(shè)計的最大功率，這樣就導(dǎo)致了設(shè)備選型所造成的能量浪費。另外，由于受到內(nèi)、外界干擾等不定因素的影響，系統(tǒng)的實際負(fù)荷總是不斷變化的，大部分時間系統(tǒng)都工作在部分負(fù)荷狀態(tài)。為使循環(huán)水量與負(fù)荷變化相適應(yīng)，冷凍、冷卻泵變頻控制系統(tǒng)則摒棄傳統(tǒng)的采用閥門節(jié)流調(diào)節(jié)流量，避免大量能量被閥門消耗，而是充分考慮建筑負(fù)荷狀況、管網(wǎng)狀況、室外氣象參數(shù)等多種變化的因素，對水泵采用變頻處理，調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，使水泵的流量與實際負(fù)荷相適應(yīng)，達(dá)到降低泵耗、提高空調(diào)品質(zhì)的目的。當(dāng)然，變頻系統(tǒng)的最低運行頻率需要根據(jù)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(jié)省40~60％的水泵能耗，節(jié)省的泵耗主要包括設(shè)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(tǒng)目前大部分都已經(jīng)采用成套的恒壓變頻供水控制方式，已經(jīng)普遍考慮了節(jié)能。

2.1.9 室內(nèi)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(nèi)內(nèi)上下層自動扶梯處存在大面積的空間連通現(xiàn)象，由于空氣對流造成熱氣流上升、冷氣流下沉，影響空調(diào)系統(tǒng)的舒適性效果。

這種情況下，通過設(shè)置在屋頂、室內(nèi)或地面的設(shè)置溫度傳感器可檢測到室內(nèi)不同空間內(nèi)的溫度，從而指導(dǎo)不同樓層空調(diào)系統(tǒng)改變其系統(tǒng)運行設(shè)定溫度，例如，降低靠上樓層的設(shè)定溫度，適當(dāng)提高靠下樓層的設(shè)定溫度；

另外，對于不同空調(diào)系統(tǒng)，如位于大空間定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，可改變末端風(fēng)口的送風(fēng)方向，例如，對于有電動球形噴口送風(fēng)末端，在夏季和冬季應(yīng)調(diào)整到不同的送風(fēng)方向，夏季冷風(fēng)盡可能向上吹出，冬季熱風(fēng)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(fēng)系統(tǒng)節(jié)能控制

樓宇自控系統(tǒng)是通過控制通風(fēng)系統(tǒng)每小時送排風(fēng)量的大小從而達(dá)到節(jié)能的要求。

通過現(xiàn)場DDC控制器對建筑內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)集中控制，實現(xiàn)最佳啟停和最佳節(jié)能控制。

對于大功率送排風(fēng)機，可采用根據(jù)室內(nèi)或回風(fēng)空氣質(zhì)量變頻或定時間歇開關(guān)的工作模式，避免長期連續(xù)運行，這樣不經(jīng)可滿足通風(fēng)工藝要求，有節(jié)約了大量能源。

3 結(jié)束語

第2篇：樓宇控制范文

關(guān)鍵詞： 樓宇智能化自動控制 運用

中圖分類號：F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言：

建筑智能化是目前國內(nèi)、外建設(shè)領(lǐng)域和信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域非常熱門而又前沿的話題，也是能否實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)信息化的關(guān)鍵問題之一，是以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備，辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境，顯而易見自動控制技術(shù)在樓宇中的應(yīng)用極為重要。以下主要對無負(fù)壓給水，報警系統(tǒng)、智能照明、換氣、扶梯的自動控制運用進(jìn)行了分析。

1. 自動控制作用于無負(fù)壓給水無負(fù)壓供水技術(shù)是對傳統(tǒng)的二次供水技術(shù)的革新，在市政管網(wǎng)壓力允許的情況下，直接從市政管網(wǎng)中取水增壓，從而達(dá)到節(jié)能的目的。具有衛(wèi)生安全、節(jié)約投資、管理方便等優(yōu)點，而且系統(tǒng)能夠利用市政自來水管道的系統(tǒng)壓力，又能儲存水緩解高峰用水量劇增的壓力，同時又不會對原自來水管道系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓,是一種具有高效節(jié)能供水優(yōu)點適用廣泛的供水方式。在運用中應(yīng)注意以下事項:

1.1應(yīng)當(dāng)規(guī)定當(dāng)室外給水管網(wǎng)的水量、水壓達(dá)到一定要求時，方可選用直接增壓二次供水設(shè)備。用戶需水量低于管道供水量時（供水量可按經(jīng)濟流速計算），即可滿足水量要求；用戶需水量高于管道供水量時，可以采取加大配水管管徑或適當(dāng)增加穩(wěn)流調(diào)節(jié)罐容積的方式滿足用水需要。否則，不得選用直接增壓方式。

1.2無負(fù)壓供水設(shè)備必須有多重的、可靠的防負(fù)壓、防倒流、防水表計量沖擊等措施。

1.3為了避免對城市公共供水管網(wǎng)的水質(zhì)造成污染，這就需要有質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門的鑒定證書，證書中應(yīng)特別注明防負(fù)壓、防倒流方面的鑒定結(jié)論，以確定能否具備直接接入管網(wǎng)的條件。

1.4為防止設(shè)備本體對水質(zhì)造成污染，無負(fù)壓供水設(shè)備還必須具有市級衛(wèi)生監(jiān)督部門的衛(wèi)生許可證。

1.5明確采用無負(fù)壓供水方式的區(qū)域應(yīng)滿足的供水條件。防負(fù)壓方面，應(yīng)設(shè)電控裝置和機械裝置；防倒流方面，應(yīng)盡可能設(shè)多層防護措施，確保對城市公共供水管網(wǎng)水質(zhì)不產(chǎn)生任何影響；節(jié)能方面，應(yīng)考慮夜間用水量很小情況下的能耗問題。實施此類供水方式時，應(yīng)該從供水設(shè)計開始，考慮增加相應(yīng)的設(shè)施。

1.6積極創(chuàng)造條件，盡可能滿足無負(fù)壓供水方式用水需求。今后新敷設(shè)和更換自來水管道時，用戶應(yīng)具有超前意識，盡量加粗管徑，以滿足接入無負(fù)壓供水方式和周圍用戶對水量的需求。

2.自動報警系統(tǒng)的運用

隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展,城市高層、超高層建筑、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多,消防和防盜安全顯得越來越重要，作為智能建筑的子系統(tǒng)一防盜報警系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，保障人身和財產(chǎn)安全,起到了不可替代的作用。

2.1防盜報警系統(tǒng)

安全防范系統(tǒng)提供視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、出入口控制管理系統(tǒng)、電子巡更、停車場管理系統(tǒng)的接口等，建立安全防范監(jiān)控中心。門禁系統(tǒng)主要功能有刷卡開門;手動按鈕開門:鑰匙開門;上位機指令開關(guān)門;門的狀態(tài)及被控信息記錄到上位機中;上位機負(fù)責(zé)卡片的管理等，防盜報警系統(tǒng)主要功能有探測器系統(tǒng)在入侵發(fā)生時報警;設(shè)置與探測同步的照明系統(tǒng);巡更值班系統(tǒng);柵欄和振動傳感器組成的周界報警防護系統(tǒng);磚墻上加?xùn)艡诮Y(jié)構(gòu),配置振動，沖擊傳感器組成的周界報警防護系統(tǒng);以主動紅外入侵探測器，阻擋式微波探測器或地音探測裝置組成的周界報警防護系統(tǒng)，用隔音墻，防盜門，窗及振動沖擊傳感器組成的周界報警防護系統(tǒng)等，

2.2火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)通過設(shè)置各種火災(zāi)探測裝置探測建筑物內(nèi)火災(zāi)情況，一旦災(zāi)情發(fā)生或接到火災(zāi)報警立刻在中心監(jiān)視裝置上顯示并及時停止空調(diào)機的運行，并開啟防排煙風(fēng)機及其他聯(lián)動操作。消防自動化子系統(tǒng),主要功能有火災(zāi)監(jiān)測及報警;各種消防設(shè)備的狀態(tài)檢測與故障警報;自動噴淋!泡沫滅火!鹵代烷滅火設(shè)備的控制;火災(zāi)時供配電及空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動;火災(zāi)時緊急電梯控制;火災(zāi)時的防排煙控制;火災(zāi)時的避難引導(dǎo)控制;火災(zāi)時的緊急廣播的操作控制;消防系統(tǒng)有關(guān)管道水壓測量等"火災(zāi)時,火災(zāi)報警控制器發(fā)出報警信息,消防聯(lián)動控制根據(jù)火災(zāi)信息聯(lián)動邏輯關(guān)系,輸出聯(lián)動信號,啟動有關(guān)消防設(shè)備實施防火滅火"消防聯(lián)動必須在/自動和/手動狀態(tài)下均能實現(xiàn)"在自動情況下,智能建筑中的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)按照預(yù)先編制的聯(lián)動邏輯關(guān)系,在火災(zāi)報警確認(rèn)后,輸出自動控制指令,啟動相關(guān)設(shè)備動作,同時向BA系統(tǒng)及時傳輸!顯示火災(zāi)報警信息,且能接收必要的其它信息,這樣也能更好地監(jiān)控火災(zāi)現(xiàn)場情況!消防聯(lián)動設(shè)備的運行狀態(tài)!消防疏散通道情況等。

3.智能照明運用

“智能”照明技術(shù)隨著智能建筑的興起而迅速發(fā)展,成為照明技術(shù)發(fā)展的又一個重要方向。智能照明控制系統(tǒng)作為智能建筑的一個重要子系統(tǒng),是自動化技術(shù)在照明控制領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣,它不僅是實現(xiàn)照明藝術(shù)性和舒適性的有效手段,而且迎合綠色照明的發(fā)展方向,是節(jié)約能源、緩解未來能源危機的有效措施,其發(fā)展前景廣闊。照明控制子系統(tǒng)(包括工作照明、事故照明、舞臺藝術(shù)照明、障礙燈等特殊照明),主要功能有控制各樓層門廳及樓梯照明定時開關(guān);控制室外泛光燈定時開關(guān);控制停車場照明定時開關(guān);控制舞臺藝術(shù)燈光開關(guān)及調(diào)光設(shè)備;顯示航空障礙燈點燈狀態(tài)及故障警報;控制事故應(yīng)急照明;監(jiān)測照明設(shè)備的運行狀態(tài)等"

4、自動換氣使用

通風(fēng)空調(diào)控制子系統(tǒng)(包括空調(diào)及冷熱源、通風(fēng)環(huán)境監(jiān)測與控制等),主要功能有監(jiān)測空調(diào)機組狀態(tài);測量空調(diào)機組運行參數(shù);控制空調(diào)機組的最佳開/停時間;控制空調(diào)機組預(yù)定程序;監(jiān)測新風(fēng)機組狀態(tài):控制新風(fēng)機組的最佳開/停時間;控制新風(fēng)機組預(yù)定程序;監(jiān)測和控制排風(fēng)機組;控制能源系統(tǒng)工作的最佳狀態(tài)等為了使智能化大樓真正達(dá)到舒適、節(jié)能的效果，對不同區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)按事先編制的程序或根據(jù)環(huán)境溫度自動控制建筑物內(nèi)的中央空調(diào)制冷機組、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機、電磁閥門、風(fēng)機的啟停；監(jiān)視、動態(tài)顯示和記錄各設(shè)備的狀態(tài)、室內(nèi)外各測點的溫度、濕度、壓力、流量、二氧化碳含量、空氣負(fù)離子含量、閥門的開度和運行時間等參數(shù)；自動進(jìn)行故障報警或停機，動態(tài)顯示有關(guān)水泵、閥門、風(fēng)機的位置和狀態(tài)等。

5、自動扶梯

交通運輸控制子系統(tǒng)(包括客用電梯、貨用電梯、電動扶梯等),主要功能有監(jiān)測電梯運行狀態(tài);處理停電及緊急情況;語音報名服務(wù)系統(tǒng)等"，電梯是建筑物內(nèi)交通的重要樞紐。對帶有完備控制裝置的電梯，將其控制裝置與樓宇自動化系統(tǒng)相連接，與實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信、使管理中心能夠隨時掌握各個電梯的工作狀況，并在火災(zāi)、保安的特殊場合對電梯的運行進(jìn)行直接控制。

6.結(jié)語：

建立智能建筑自動化管理系統(tǒng)目的在于為建筑物的使用者提供安全、方便、舒適的工作、生活環(huán)境，通過采用智能化技術(shù)降低整個大樓的建筑能耗，節(jié)省人力，從而降低運營和使用成本，維持和提供資產(chǎn)價值，我們要全面考慮其優(yōu)缺點,使系統(tǒng)能發(fā)揮其最大的作用將促進(jìn)智能建筑的進(jìn)一步快速發(fā)展，提供安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境，給人們的生活帶來更大的便利。

參考文獻(xiàn)

第3篇：樓宇控制范文

智能建筑是指通過將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理根據(jù)用戶的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物，就樓宇自控系統(tǒng)（簡稱BA系統(tǒng)）是建筑智能的重中之重。

關(guān)鍵詞：電氣控制BA系統(tǒng)遠(yuǎn)程

樓宇自控系統(tǒng)（簡稱BA系統(tǒng)），是智能建筑最為復(fù)雜的一部分，隨著科技和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，各種設(shè)備系統(tǒng)軟件平臺的開放，現(xiàn)代建筑的能化程度越來越高，通過BA系統(tǒng)智能網(wǎng)絡(luò)，對建筑中的水、電、空調(diào)、設(shè)備等進(jìn)行檢測和控制，合理的系統(tǒng)配置使建筑最大程度高效和節(jié)能。但要真正做好BA系統(tǒng)比較難，因現(xiàn)代建筑各種的設(shè)備很多，各種設(shè)備的運行方式和電壓等級各不同，要做好BA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備的接口很重要，大量的設(shè)備的運行和檢測要通過電氣控制箱來實現(xiàn)，很多建筑設(shè)計院和施工單位對BA系統(tǒng)中DDC與電氣控制箱等接口電氣控制不重視，甚至理解不深。造成建筑樓宇自控系統(tǒng)的很多死角，不能做好BA系統(tǒng)的原因之一，造成很多缺陷。

一、BA系統(tǒng)的電氣控制箱接口

很多建筑在設(shè)計階段,建筑設(shè)計院在對BA系通設(shè)計一般總是概念性的設(shè)計，用戶很多需求不能反映在設(shè)計圖上，很多業(yè)主寄希望于系統(tǒng)集成商的二次深化設(shè)計，但這些系統(tǒng)集成商又不能完全理解建筑上設(shè)備控制的要求，特別電氣配電箱控制系統(tǒng)不理解，如果建筑施工單位不重視或不理解BA系通對配電箱的控制系統(tǒng)，就有可能造成BA系通失敗。各合作單位之間互相推托責(zé)任，造成投資失敗和大量的施工浪費。

BAS系統(tǒng)與建筑設(shè)備之間的接口是BA系統(tǒng)設(shè)計時首先要注意的問題，它關(guān)系到DDC的指令能否直接、有效地作用于各建筑設(shè)備，直接影響系統(tǒng)能否順利開通。系統(tǒng)設(shè)計工程師在設(shè)計之初就應(yīng)向發(fā)展商或建筑設(shè)備電氣控制箱的供應(yīng)商提出接口要求，如電氣控制箱應(yīng)提供手／自動轉(zhuǎn)換、開／關(guān)指令、開／關(guān)狀態(tài)、故／障狀態(tài)等接點及對這些接點的要求，在電氣控制箱生產(chǎn)前要確定。特別是電壓要求，一般的電壓為直流24V或交流220V、380V，在工程中應(yīng)根據(jù)具體情況綜合考慮接口控制線路電壓等級，從設(shè)備的安全及抗干擾要求首先考慮直流24V，不能長距離操控，由于電壓較低，控制線路電流較大，如果DDC離設(shè)備接口點線路較長，電壓降較大，會造成控制不能實現(xiàn)，。如果采用交流220V或380V控制線路，控制線路電流較小，但對系統(tǒng)干擾明顯加大，特別是交流電壓加在DDC的繼電器上，對系統(tǒng)的安全造成不利。在BAS系統(tǒng)設(shè)計中合理布置DDC的數(shù)量和位置，顯得很重要。

二、現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行器接口

傳感器、執(zhí)行器的信號類型與控制模塊的信號類型一致 ，建筑上設(shè)備種類很多，標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一，在系統(tǒng)集成在設(shè)計和施工時考慮統(tǒng)一，特別在設(shè)備訂貨時向生產(chǎn)廠提出要求，滿足控制要求。

傳感器、執(zhí)行器的輸入、輸出信號類型與控制模塊的輸入、輸出信號類型一致與否，直接關(guān)系到BA系統(tǒng)能否順利開通，設(shè)計時應(yīng)該予以重視。一般應(yīng)注意兩點：

(1)兩者類型是否一致

隨著傳感器、執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，其輸入、輸出信號類型也在發(fā)生變化。如溫度傳感器的信號類型一般為模擬輸入(AI)，而采用占空比技術(shù)的溫度傳感器的信號類型則為數(shù)字輸入(DI)；電動調(diào)節(jié)閥的信號類型一般為模擬輸出(AO)，而采用浮點控制技術(shù)的電動調(diào)節(jié)閥的信號類型則為數(shù)字輸出(DO)，憑經(jīng)驗認(rèn)為溫度傳感器為AI信號，電動調(diào)節(jié)閥為DO信號可能會失敗的。

(2)兩者類型一致時，還應(yīng)注意是否匹配

兩者類型一致時，也同樣存在是否匹配的問題。如AI信號有2―10V和4―20mA的區(qū)別，DI信號則有頻率大小區(qū)別。4―20mA的AI信號要經(jīng)過處理才能接到2―10V的AI模塊版上，而脈沖間隔為ms級的DI信號接到s級的DI模塊版上后，可能就產(chǎn)生誤報等問題。

三、設(shè)備的檢測接口

建筑上有大量的設(shè)備獨立成系統(tǒng)或大型設(shè)備，如消防系統(tǒng)和中央空調(diào)制冷主機或熱泵主機等，對BA系統(tǒng)的DDC來講，只能監(jiān)控這類設(shè)備或部分控制，這類系統(tǒng)不光要考慮接口的配合，還要考慮BA系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的接口統(tǒng)一和中央空調(diào)制冷主機或熱泵主機的軟件兼容及開放程度。

消防系統(tǒng)接口

對消防系統(tǒng)來講自成報警聯(lián)動系統(tǒng)，水、電、風(fēng)各設(shè)備齊全且聯(lián)動建筑各類設(shè)備，如當(dāng)火災(zāi)來臨時，消防系統(tǒng)會停止火災(zāi)部位的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備，切斷于消防無關(guān)的電氣系統(tǒng)，開啟相關(guān)的消防滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)和防火區(qū)域隔離設(shè)備，電梯迫降系統(tǒng)，很多的建筑內(nèi)地下室防排煙和正常通風(fēng)系統(tǒng)為同一系統(tǒng)，消防系統(tǒng)優(yōu)先，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和消防聯(lián)動，消防設(shè)備主設(shè)備受BA系統(tǒng)和消防系統(tǒng)雙重監(jiān)控和聯(lián)動控制，很多建筑把消防主控機房和BA系統(tǒng)主機房設(shè)在一起。所以BA系統(tǒng)和消防系統(tǒng)相銜接面很廣，兼容和接口統(tǒng)一很重要。

大型設(shè)備專業(yè)設(shè)備接口在建筑中常見的中央空調(diào)主機，如螺桿制冷主機、熱泵機組等，這些設(shè)備本身智能化程度很高，有很完整的操控檢測系統(tǒng)，而且可以通過主機來控制相關(guān)空調(diào)循環(huán)水泵、冷卻水循環(huán)水泵、冷卻塔風(fēng)機等

組成空調(diào)冷、水系統(tǒng)自控系統(tǒng)，BA系統(tǒng)和這些設(shè)備控制方式就有很多選擇，這些設(shè)備的軟件和BA系統(tǒng)軟件兼容程度決定了BA系統(tǒng)對這些設(shè)備控制方式。

我主持的溫州建行大樓機電按裝項目，在當(dāng)時的溫州地區(qū)來講，系算是做得比較成功的，大樓建筑面積的59000平米，設(shè)XL500型DDC現(xiàn)場工作站13個，XL100型DDC現(xiàn)場工作站2個，受控電氣控制箱257個，受控點達(dá)到3000多組。

由于該大樓設(shè)計智能化程度較高，BA系統(tǒng)較為完整，從系統(tǒng)集成商系統(tǒng)設(shè)計開始到工程完工，各相關(guān)單位均參與其中，業(yè)主、設(shè)計院、系統(tǒng)集成商、施工單位、設(shè)備供應(yīng)商等，為了給BA系統(tǒng)提供完備有效控制接口，系統(tǒng)集成商和我們施工單位就受控設(shè)備接口點和控制方式，核對施工圖設(shè)備信息核對將近一個月，電氣控制箱生產(chǎn)商深化二次控制設(shè)計將近二個月，如此認(rèn)真細(xì)仔的工作，使得受控設(shè)備無一遺漏。在BA系統(tǒng)施工圖出圖已很嚴(yán)密和完整。

確定了控制接口電壓：所有受控電氣控制箱控制點電壓為交流220V、運行狀態(tài)反饋為無源開關(guān)信號、故障報警為無源開關(guān)信號、手自動狀態(tài)為無源開關(guān)信號，現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行器接口均為直流24V。

對所有消防系統(tǒng)設(shè)施進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，對三臺100萬大卡制冷機組實施起?？刂撇C組運行狀態(tài)監(jiān)控。

在施工過程中，嚴(yán)格控制施工各環(huán)節(jié)，對所涉及的設(shè)備嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格管線敷設(shè)，嚴(yán)控線路長度和線徑。

由于對控制接口的重視及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計和周密的施工，使得溫州建行大樓BA系統(tǒng)調(diào)試達(dá)到設(shè)計要求，滿足業(yè)主需求，從該大樓投入使用以來，一直運行良好，但部份設(shè)備，空調(diào)新風(fēng)機組進(jìn)風(fēng)閥由于長期很少轉(zhuǎn)動，風(fēng)閥機構(gòu)轉(zhuǎn)動困難，部分執(zhí)行機構(gòu)損壞，這跟平時的維護和空調(diào)系統(tǒng)施工有關(guān)系。

第4篇：樓宇控制范文

關(guān)鍵詞：建筑工程;電氣自動化;智能;建筑節(jié)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

中圖分類號：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

一、樓宇電氣自動控制應(yīng)用及問題

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，建筑業(yè)呈現(xiàn)出一片繁榮景象。但是光鮮亮麗的背后存在著許多問題亟待解決。原有的建筑設(shè)備在運行中常常有不盡如人意的情況,如生活中出現(xiàn)的水壓低、建筑照明不合理、空調(diào)系統(tǒng)能源浪費大的問題。人們逐漸開始嘗試采用現(xiàn)代傳感技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)對建筑設(shè)備進(jìn)行控制管理的系統(tǒng),即建筑設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在保證建筑內(nèi)環(huán)境舒適、安全的前提下,提高系統(tǒng)的管理效率和能源利用效率,這與國家宣傳的節(jié)能環(huán)保理念相得益彰。所以，近幾年發(fā)展非常迅速。雖然技術(shù)發(fā)展晚、相應(yīng)專業(yè)教育的滯后,工程設(shè)計法律法規(guī)不健全，但是在我國建筑業(yè)中廣泛應(yīng)用，并起到很大的作用。

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，科技與建筑之間形成了密切的聯(lián)系。智能建筑在我國已成為建筑市場的大趨勢,也是建筑業(yè)中新的“經(jīng)濟增長點”。據(jù)統(tǒng)計，各類建筑的智能化工程投資,約占工程總投資的5%-8%,有的已高達(dá)10%。所以。智能化建筑是將來建筑業(yè)發(fā)展的方向。根據(jù)我國的定義,智能建筑就是利用先進(jìn)的技術(shù)對樓宇進(jìn)行控制、通信和管理。樓宇的自動化控制包括建筑設(shè)備電氣自動化、通信自動化、辦公自動化。其中，電氣自動化發(fā)展最為迅速，電氣自動化控制在建筑中的應(yīng)用更加廣泛。

（一）電氣接地系統(tǒng)

電氣接地在建筑物供配電設(shè)計中，接地系統(tǒng)占有十分重要的地位，它關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性，安全性。隨著智能化樓宇的發(fā)展，對接地系統(tǒng)也有了更新的要求。其一，TN－S系統(tǒng)，當(dāng)建筑物內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時進(jìn)線采用該系統(tǒng)。TN－S是一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。其特點是中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外，兩線不再有任何的電氣連接。在智能建筑應(yīng)設(shè)置電子設(shè)備的直流接地，交流工作接地，安全保護接地，及普通建筑也應(yīng)具備的防雷保護接地。面對智能建筑中存在大量易受電磁波干擾的精密儀器，在電氣自動化控制中還應(yīng)考慮防靜電接地和屏蔽接地。其二，TN－C－S系統(tǒng)。TN－C－S系統(tǒng)由兩個接地系統(tǒng)組成，第一部分是TN－C系統(tǒng)，第二部分是TN－S系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點。其特點是中性線N與保護接地線PE在進(jìn)戶時共同接地后，不能再有任何電氣連接。這樣使得設(shè)備在運行過程中不會帶電，從而提高了人及物的安全性，是智能建筑中一種很好的接地系統(tǒng)。

（二）電氣安全保護接地

安全保護接地就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內(nèi)的用電設(shè)備以及設(shè)備附近的一些金屬構(gòu)件，用PE線連接起來，但嚴(yán)禁將PE線與N線連接。在現(xiàn)代建筑內(nèi)，要求安全保護接地的設(shè)備非常多，有強電設(shè)備，弱電設(shè)備，以及一些非帶電導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件，均必須采取安全保護接地措施。當(dāng)沒有做安全保護接地的電氣設(shè)備的絕緣損壞時，其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設(shè)備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。這樣就降低了電氣的危險系數(shù)，同時降低接地電阻，不僅保證了智能建筑物的電氣系統(tǒng)安全，還保證了建筑內(nèi)設(shè)備及人身安全。

樓宇電氣自動控制中，電氣自動化措施及系統(tǒng)的應(yīng)用有效地實現(xiàn)了能效管理，提高了資源的利用效率，確保了各類設(shè)備系統(tǒng)正常、安全運行，從而達(dá)到“節(jié)能減排”“低碳環(huán)?！钡哪康摹?/p>

二、樓宇電氣自動化控制的節(jié)能設(shè)計

（一）合理設(shè)計配電系統(tǒng)

根據(jù)用戶的重要性、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。首先，根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布，使變、配電所靠近負(fù)荷中心，一縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質(zhì)量要求。其次，供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，配電級數(shù)不宜過多，同一用戶內(nèi)，高壓配電級數(shù)不宜多于兩級；變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，盡量減少電能損耗。由兩路進(jìn)線供電的系統(tǒng)，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。最后，合理選擇變壓器。電力變壓器應(yīng)當(dāng)選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。同時，降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負(fù)荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。

(二)降低電動機電能損耗，提高機器使用率

根據(jù)負(fù)荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。功率較大的電動機可以采用變頻調(diào)速器，可提高電機在輕載時的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。采用軟啟動器，使電機啟動平穩(wěn)，保證電網(wǎng)電壓的波動在要求范圍內(nèi)。一般，變壓器的長期工作負(fù)載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷變化情況靈活掌握，綜合考慮投資和長期的使用費用，對負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，以實現(xiàn)其經(jīng)濟效益，減少運行過程中不必要電能損耗。

(三)電氣自動化控制照明，達(dá)到節(jié)能目的

在樓宇電氣自動控制中，照明作為其中一項大且長的工程，有必要采取節(jié)能措施。照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺要求，不降低照明質(zhì)量的條件下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，最有效地使用照明用電。首先，充分利用自然光，以減少電力照明，同時也減少了電力中的環(huán)境污染。同時，在進(jìn)行工程作業(yè)時，針對不同的場所有目的的進(jìn)行照明，合理利用局部照明。其次，科學(xué)選擇光源和燈具。充分利用光源發(fā)出的光通量，在燈具選擇時要選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高、節(jié)能的高科技燈具，以達(dá)到節(jié)能的目的。

目前，節(jié)能問題成為建筑設(shè)計中的重中之重，電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，電氣設(shè)計人員在設(shè)計過程中，應(yīng)從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟性多方面綜合考慮，通過合理的設(shè)計及運行方案減少不必要的能源損耗。如何根據(jù)工程項目自身特點，精心設(shè)計、精心考量，慎重篩選，采用切實可行的節(jié)能措施，把節(jié)能問題貫穿于建筑工程的整個過程中，真正落實節(jié)能理念，促進(jìn)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會，努力更好的建設(shè)社會主義和諧社會，實現(xiàn)國民經(jīng)濟的又好又快發(fā)展。

四、結(jié)束語：作為二次能源的電能，在需求與供應(yīng)矛盾日益緊張的當(dāng)今社會，我們不能把節(jié)能減排當(dāng)成一種工程口號，而要切實落實到工程過程中。樓宇電氣自動化控制對于當(dāng)今社會具有相當(dāng)重要的作用，只有建筑設(shè)備自動化控制的合理設(shè)計，方可達(dá)到合理利用設(shè)備，節(jié)省能源、節(jié)省人力，確保設(shè)備安全運行。這樣才有助于項目的接受和系統(tǒng)的運行維護，從而真止發(fā)揮樓宇自控系統(tǒng)的功效，創(chuàng)造良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 馬永翔．電氣設(shè)備防雷與接地保護分析[J].中國高等教育 2007(6)

[3] 朱甫泉．論電氣技術(shù)與智能建筑[J]．建筑電氣，2005(4)

第5篇：樓宇控制范文

關(guān)鍵詞：樓宇自動化系統(tǒng)智能建筑基本功能原理 發(fā)展趨勢

1．引言

智能建筑（IntellingentBuilding）起源于1984年的美國，它是信息時代的產(chǎn)物，是隨著社會信息化和經(jīng)濟全球化應(yīng)運而生的現(xiàn)代高科技的結(jié)晶。近十余年來智能建筑在我國得到了蓬勃發(fā)展。在我國頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中對智能建筑有了一個明確的定義：智能建筑是以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。

樓宇自動化系統(tǒng)也叫建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任務(wù)是對建筑物內(nèi)的能源使用、環(huán)境、交通及安全設(shè)施進(jìn)行監(jiān)測、控制等，以提供一個既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人的工作或居住環(huán)境。

2 .樓宇自動化系統(tǒng)的組成

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)通常包括暖通空調(diào)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統(tǒng)。根據(jù)我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，BAS又可分為設(shè)備運行管理與監(jiān)控子系統(tǒng)和消防與安全防范子系統(tǒng)。一般情況下，應(yīng)將消防與安全防范子系統(tǒng)一同納入BAS考慮，如要獨立設(shè)置，也應(yīng)與BAS監(jiān)控中心建立通信聯(lián)系以便災(zāi)情發(fā)生時，能夠按照約定實現(xiàn)操作權(quán)轉(zhuǎn)移，進(jìn)行一體化的協(xié)調(diào)控制。

2．1樓宇自控系統(tǒng)由以下部分組成：

2.1.1建筑設(shè)備運行管理的監(jiān)控,包括

1) 暖通空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控(HVAC);

2) 給排水系統(tǒng)監(jiān)控;

3) 供配電與照明系統(tǒng)監(jiān)控

2.1.2火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制、電梯運行管制

2.1.3公共安全技術(shù)防范,包括:

1）電視監(jiān)控系統(tǒng)；

2）防盜報警系統(tǒng)；

3）出入口控制及門禁系統(tǒng)；

4）安保人員巡查系統(tǒng)；

5）汽車庫綜合管理系統(tǒng)；

6）各類重要倉庫防范設(shè)施；

7）安全廣播信息系統(tǒng)。

諸多的機電設(shè)備之間有著內(nèi)在的相互聯(lián)系，于是就需要完善的自動化管理。建立機電設(shè)備管理系統(tǒng)，達(dá)到對機電設(shè)備進(jìn)行綜合管理、 調(diào)度、監(jiān)視、操作和控制。

3 .樓宇自動化系統(tǒng)的基本功能

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)的一個重要的組成部分。智能建筑通過建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)實現(xiàn)以下幾個方面的功能：

3.1、采用先進(jìn)的管理手段，實現(xiàn)設(shè)備的高效管理和安全可靠運行

BA系統(tǒng)使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，對建筑物內(nèi)各類樓宇設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、自動化控制，實現(xiàn)建筑物內(nèi)各類樓宇設(shè)備的高效管理和安全可靠運行。

3.2、實現(xiàn)最優(yōu)控制和節(jié)能管理，節(jié)省能耗

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)通過對大樓設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，實現(xiàn)最優(yōu)控制和節(jié)能管理。特別是對空調(diào)系統(tǒng)的用電和公共照明用電等樓宇設(shè)備的進(jìn)行節(jié)能控制實現(xiàn)節(jié)省大樓的能耗。

3.3、減少管理維護人員，降低管理費用

通過先進(jìn)的自動化監(jiān)控，可以大量減少各類樓宇設(shè)備和系統(tǒng)的運行操作人員和維護人員，降低管理費用。

3.4、延長設(shè)備的使用壽命

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)可以：實時反映設(shè)備和系統(tǒng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題并能及時處理；定期打印出維護、保養(yǎng)通知單，這樣可以保證維護人員不超前、不誤時地進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)；實現(xiàn)使用和備用設(shè)備的定期互換工作。從而實現(xiàn)延長設(shè)備的使用壽命，也就降低了建筑的運行費用。

3.5、提供舒適的辦公環(huán)境

樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)對環(huán)境空氣質(zhì)量、溫濕度、照度等進(jìn)行檢測和有效的控制，為大樓創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境。

4.樓宇自動化系統(tǒng)工作原理

樓宇自動化系統(tǒng)采用的是基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機控制系統(tǒng)，也稱分布式控制系統(tǒng)(Distributedcontrol systems簡稱DCS)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實時檢測和控制任務(wù)，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。安裝于中央控制室的中央管理計算機具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數(shù)字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優(yōu)化控制等任務(wù)，避免了常規(guī)儀表控制分散后人機聯(lián)系困難、無法統(tǒng)一管理的缺點，保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下運行。樓宇自動化系統(tǒng)工作主要包括以下方面：

4.1、冷凍機房設(shè)備監(jiān)控

空調(diào)系統(tǒng)中的冷源一般由冷凍系統(tǒng)提供，整個冷源系統(tǒng)由多臺制冷機、冷凍水和冷卻塔、補水箱和膨脹水箱等設(shè)備組成。

4.1.1對供水和回水總管之間的壓差監(jiān)測，并根據(jù)設(shè)定壓差調(diào)節(jié)旁通閥開度；

4.1.2監(jiān)測水泵的運行狀態(tài)，控制水泵的啟停，并在故障發(fā)生時報警；

4.1.3監(jiān)測機組的運行狀態(tài)，控制機組的啟停，并在故障發(fā)生時報警；

4.1.4冷凍/卻水隔離閥控制

4.2、送排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控

本系統(tǒng)對樓內(nèi)的對分布于大樓各處的風(fēng)機的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對風(fēng)機運行過程中出現(xiàn)的故障及時報警并可以控制風(fēng)機的啟/停。具體監(jiān)控對象如下監(jiān)測其運行狀態(tài)、手自動狀態(tài)，控制其啟停。

4.3、給排水系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控

本系統(tǒng)的給排水設(shè)備包括生活給水系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)能實現(xiàn)以下功能：

4.3.1生活水泵運行狀態(tài)監(jiān)視，手自動狀態(tài)，控制其啟停；

4.3.2生活水箱液位超高檢測

4.4、電梯系統(tǒng)的監(jiān)測

4.4.1按程序設(shè)定的運行表啟動／停止電梯并監(jiān)視其運行狀態(tài)、故障及緊情況的報警

4.4.2對多臺電梯的群控管理

4.4.3對火災(zāi)的應(yīng)對處理

4.4.配合安全防范系統(tǒng)協(xié)同工作

4.5、照明系統(tǒng)的監(jiān)視與控制

4.5.1根據(jù)季節(jié)的變化，對各城區(qū)的照明設(shè)備進(jìn)行開／停的順序控制

4.5.2正常照明供電出現(xiàn)故障時，自動將故障區(qū)域的應(yīng)急照明投入運行

4.5.3發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉火災(zāi)區(qū)域的照明設(shè)備，并啟動應(yīng)急照明

4.5.4保安系統(tǒng)報警時，將報警區(qū)域的照明打開

4.6、空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測

4.6.1檢測風(fēng)機手自動狀態(tài)

當(dāng)機組處于樓宇自控系統(tǒng)控制時，可控制風(fēng)機的啟停。

4.6.2監(jiān)測送風(fēng)機壓差狀態(tài)、表冷氣防凍報警

在送風(fēng)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置溫/濕度傳感器監(jiān)測送風(fēng)溫/濕度。

4 6.3啟動順序：開新風(fēng)閥啟動風(fēng)機調(diào)節(jié)水閥開度。

4.6.4停機順序：停止風(fēng)機運行關(guān)閉新風(fēng)門關(guān)閉調(diào)節(jié)水閥。

新/回風(fēng)門控制、水閥控制、啟?？刂?、手/自動狀態(tài)

空調(diào)機組監(jiān)控原理圖

4.7變配電系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)視

為保證變配電設(shè)備的運行正常，本系統(tǒng)采用智能化電力儀表可對以下綜合參數(shù)監(jiān)測：

4.7.1變壓器風(fēng)機狀態(tài)

4.7.2高壓進(jìn)線的電壓、電流

4.7.3低壓回路的主開關(guān)電壓、電流、功率因數(shù)

4.7.4低壓母聯(lián)狀態(tài)檢測

5. 樓宇自動化系統(tǒng)的集成

5.1、系統(tǒng)組成

Continuum系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)控制器(包括PSU電源模塊，Continuum NCU及I/O模塊)、B4920系統(tǒng)控制器、各類獨立數(shù)字控制器（簡稱DDC，包括樓控和安保控制器）、純BACnet獨立數(shù)字控制器,工作站和可以支持多個工作站的文件服務(wù)器等組成。Continuum系統(tǒng)將提供控制、報警檢測、日程表控制、報告和信息管理等，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN), 采用ODBC兼容的數(shù)據(jù)庫。Continuum樓宇自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：

5.2、第一層網(wǎng)絡(luò)

第一層網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)的主干網(wǎng)，采用以太網(wǎng)LAN/WAN，支持TCP/IP和BACnet/IP。所有網(wǎng)絡(luò)控制器、B4920系統(tǒng)控制器、BACnet路由器、工作站、數(shù)據(jù)庫文件服務(wù)器可直接連接到這層網(wǎng)上，并不需要任何網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

5.3、第二層網(wǎng)絡(luò)

第二層網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)控制器由一條或多條現(xiàn)場總線組成，現(xiàn)場總線有以下兩種：RS485的Infinet現(xiàn)場總線和采用RS485方式的BACnet MS/TP現(xiàn)場總線。

采用RS485的Infinet現(xiàn)場總線，最多可支持254個獨立數(shù)字控制器，可控制HVAC設(shè)備、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等；采用RS485或FTT-10方式的I/O的現(xiàn)場總線，最多可支持32個輸入／輸出模塊(包括門禁模塊)，輸入／輸出模塊可與網(wǎng)絡(luò)控制器一起裝在統(tǒng)一控制箱內(nèi)，也可通過屏蔽雙絞線安裝在控制現(xiàn)場。

采用RS485方式的BACnet MS/TP現(xiàn)場總線,最多可以支持127個純BACnet控制器。

5.4、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)支持

所有的網(wǎng)絡(luò)控制器，工作站和文件服務(wù)器可直接連接到建筑物的以太網(wǎng)（TCP/IP，LAN/WAN）而不需網(wǎng)關(guān)。此外，網(wǎng)絡(luò)控制器、工作站和文件服務(wù)器可連接路由器、交換機、HUB和結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，并通過信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP來對 LAN/WAN進(jìn)行維護。

5.5、遠(yuǎn)程通訊

第6篇：樓宇控制范文

關(guān)鍵詞：照明控制；總線；組態(tài)；節(jié)能

中圖分類號：TP202 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàn)舒適節(jié)能的照明環(huán)境的具體手段。照明控制系統(tǒng)則是利用多種照明技術(shù)手段，并能夠相互配合以達(dá)到照明控制的系統(tǒng)。

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(tǒng)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(jīng)常長時間處于點亮狀態(tài)，造成了電力資源的浪費，不利于節(jié)約能源。傳統(tǒng)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(jiān)控，自動化程度較低，容易造成安全隱患。因此，合理地進(jìn)行照明設(shè)計和加強照明裝置的運行維護工作，對各行各業(yè)的生產(chǎn)和學(xué)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(shù)字控制器（DDC），實現(xiàn)了智能樓宇照明的控制。該系統(tǒng)根據(jù)智能大樓里的實際需要分模式、分時間段，使照明燈具在規(guī)定的時間段開啟和關(guān)閉。把不必要的照明設(shè)備關(guān)掉，在需要時自動開啟，并能夠通過上位機組態(tài)實時監(jiān)控照明燈具的運行狀態(tài)。本設(shè)計實現(xiàn)了照明控制的自動化，比傳統(tǒng)的照明控制更容易管理，降低了電能消耗，節(jié)約了人力、物力、財力，具有經(jīng)濟節(jié)能的優(yōu)勢。

智能樓宇DDC照明控制系統(tǒng)由DDC控制器、Lonworks網(wǎng)卡、組態(tài)監(jiān)控軟件、照明控制設(shè)備、光控開關(guān)等組成。系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。

2系統(tǒng)模塊介紹

2.1直接數(shù)字控制器（DDC）簡介

DDC系統(tǒng)的組成通常包括中央控制設(shè)備（集中控制電腦、彩色監(jiān)視器、鍵盤、打印機、不間斷電源、通訊接口等）、現(xiàn)場DDC控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)、以及相應(yīng)的傳感器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥等元器件。它代替了傳統(tǒng)控制組件，如溫度開關(guān)、接收控制器或其他電子機械組件，已經(jīng)成成為各種建筑環(huán)境控制的通用模式。DDC控制器是利用微信號處理器來執(zhí)行各種邏輯控制功能，它主要采用電子驅(qū)動，但也可用傳感器連接氣動機構(gòu)。DDC的最大特點就是從參數(shù)的采集、傳輸?shù)娇刂频雀鱾€環(huán)節(jié)均采用數(shù)字控制功能來實現(xiàn)。同時一個數(shù)字控制器可實現(xiàn)多個常規(guī)儀表控制器的功能，可有多個不同對象的控制環(huán)路。

直接數(shù)字控制器（DDC）是樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）的基本控制單元，DDC控制器是整個控制系統(tǒng)的核心。是系統(tǒng)實現(xiàn)控制功能的關(guān)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(shù)字量輸入通道（DI）采集實時數(shù)據(jù)，并將模擬量信號轉(zhuǎn)變成計算機可接受的數(shù)字信號（A/D轉(zhuǎn)換），然后按照一定的控制規(guī)律進(jìn)行運算，最后發(fā)出控制信號，并將數(shù)字量信號轉(zhuǎn)變成模擬量信號（D/A轉(zhuǎn)換），并通過模擬量輸出通道（AO）和數(shù)字量輸出通道（DO）直接控制設(shè)備的運行?？蓪Ω鱾€控制設(shè)備的控制參數(shù)以及運行狀態(tài)進(jìn)行再設(shè)定，同時還具備顯視和監(jiān)測功能，另外與集中控制電腦可進(jìn)行各種相關(guān)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(yōu)點就是系統(tǒng)簡單、通信速度較快。對一些中、小型工程較為適用。DDC系統(tǒng)可安裝于各種規(guī)格的建筑中，可通過中心管理系統(tǒng)管理，從而比單個管理更節(jié)省人力和能源。能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)數(shù)據(jù)共享，極大減少了樓宇自控項目的布線工程量。

本設(shè)計采用HW-BA5208DDC控制模塊和HW-BA5210DDC控制模塊控制照明系統(tǒng)。HW-BA5208DDC控制模塊采用Lonworks現(xiàn)場總線技術(shù)與外界進(jìn)行通訊，包括5個數(shù)字輸入接口和5個數(shù)字輸出接口。控制器內(nèi)部的功能模塊，可以通過相應(yīng)的Plug_in，進(jìn)行配置，實現(xiàn)邏輯運算和算術(shù)運算。HW-BA5210DDC控制模塊作為節(jié)能控制模塊，其內(nèi)部有時鐘芯片，可完成對樓控系統(tǒng)中與時間相關(guān)的設(shè)備起停的控制和校時功能。其內(nèi)部的RealTime（實時時鐘）功能模塊提供當(dāng)前日期、時間、星期，并提供日期、時間、星期的校準(zhǔn)。EventScheduler（任務(wù)列表）功能模塊可以根據(jù)時間、星期、及確定好的周計劃表對照明燈具進(jìn)行定時的啟動和停止控制，并且可以在線下載應(yīng)用程序，具有功能豐富的應(yīng)用程序庫和強大的運算能力。

2.2 Lonworks總線

Lonworks總線技術(shù)是美國Echelon公司于1991年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò)。對于智能建筑而言，在它的樓宇自動化系統(tǒng)中，需要集成多個廠家的多種控制系統(tǒng)，多種控制系統(tǒng)可能具有不同的現(xiàn)場控制總線、設(shè)備總線、傳感器總線，而且還需要跨系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸和共享，所以往往實現(xiàn)不了簡單的集成，Lonworks總線技術(shù)的應(yīng)用解決了利用一種網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)不同設(shè)備系統(tǒng)之間的統(tǒng)一管理和調(diào)度，給樓宇系統(tǒng)的運行帶來了極大的方便。Lonworks總線技術(shù)是專門為實時控制而設(shè)計的，最主要應(yīng)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(jiān)控系統(tǒng)。

Lonworks總線技術(shù)使用LonTalks通信協(xié)議，它固化在Lonworks設(shè)備的神經(jīng)元芯片中或片外存儲器中，LonTalks通信協(xié)議提供了對應(yīng)于ISO/RM七層協(xié)議所有內(nèi)容的服務(wù)。支持分散的端到端的通信，可以組成總線型、樹形、環(huán)形等多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并且是以實現(xiàn)自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使系統(tǒng)布線更方便靈活，便于設(shè)備的安裝，便于方案的更改，為日后系統(tǒng)的更新升級和進(jìn)一步的拓展網(wǎng)絡(luò)帶來了極大的方便。LonTalks是直接面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，具體實現(xiàn)即采用網(wǎng)絡(luò)變量的形式，又由于硬件芯片的支持，能夠?qū)崿F(xiàn)實時性和接口的直觀、簡潔等現(xiàn)場總線的應(yīng)用要求。Lonworks技術(shù)是能在控制層提供互操作的現(xiàn)場總線技術(shù)，其安裝的節(jié)點數(shù)超過了任何其他現(xiàn)場總線產(chǎn)品，幾乎囊括了測控應(yīng)用的所有范疇。Lonworks技術(shù)有效地解決了集散控制系統(tǒng)的通信難題，有利于系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，具有直接互聯(lián)性、自助通信、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多樣化、傳輸數(shù)據(jù)量龐大、編程調(diào)試方便等優(yōu)點，在自動控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

2.3力控組態(tài)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(chǎn)品線的總稱，由監(jiān)控組態(tài)軟件、“軟”控制策略軟件、實時數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)、Web門戶工具等產(chǎn)品組成。是在軟件領(lǐng)域內(nèi)，操作人員根據(jù)應(yīng)用對象及控制任務(wù)要求，配置包括對象定義、制作、編輯，對象狀態(tài)特征屬性參數(shù)的設(shè)定等用戶應(yīng)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(jìn)行配置，達(dá)到讓計算機或軟件按照預(yù)先設(shè)置自動執(zhí)行特定任務(wù)、滿足使用者要求的目的，完成系統(tǒng)硬件與軟件的溝通、建立現(xiàn)場與監(jiān)控層溝通的人機界面的軟件平臺，主要應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域。

力控組態(tài)軟件的開發(fā)系統(tǒng)設(shè)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(tǒng)參數(shù)；工程管理器用于創(chuàng)建、刪除、備份、恢復(fù)選擇、管理當(dāng)前工程。界面運行系統(tǒng)View用來運行開發(fā)系統(tǒng)的創(chuàng)建的畫面、腳本、動畫連接等工程，在運行狀態(tài)下監(jiān)控控制設(shè)備的運行狀態(tài)；實時數(shù)據(jù)庫是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，負(fù)責(zé)實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)等的處理；I/O驅(qū)動程序負(fù)責(zé)建立系統(tǒng)與外部硬件系統(tǒng)的連接，實現(xiàn)對運行設(shè)備的實時監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)通信程序采用TCP/IP協(xié)議，利用Internet網(wǎng)實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)點上的數(shù)據(jù)通信。

2.4光控開關(guān)

選用THPGK-1型光控開關(guān)。采用先進(jìn)的嵌入式微型計算機控制技術(shù)，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(guān)），根據(jù)節(jié)能需要可以將光控探頭與時控功能同時啟用，將達(dá)到最佳節(jié)能效果?？梢愿鶕?jù)用戶設(shè)定的時間（光照度門限）值，自由控制用電器的電源開關(guān)，是路燈、景觀燈、廣告燈箱、霓虹燈等設(shè)備的最佳節(jié)能控制裝置，廣泛應(yīng)用于街道、鐵路、車站、航道、學(xué)校及供電部門等一切需要時間控制的應(yīng)用場所。

3 DDC監(jiān)控照明系統(tǒng)電路設(shè)計

3.1 控制要求

根據(jù)大樓內(nèi)照明燈具的實際使用情況，DDC樓宇照明系統(tǒng)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(guān)面板來實現(xiàn)開啟和關(guān)閉。還可以通過上位機上的組態(tài)軟件開啟和關(guān)閉。

2）室內(nèi)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(guān)控制。

3.2照明控制電路設(shè)計

基于系統(tǒng)的可靠性和運行的穩(wěn)定性，DDC監(jiān)控及照明系統(tǒng)控制電路設(shè)計如圖2所示。

HW-BA5208DDC和節(jié)能控制模塊HW-BA5210DDC通過Lonworks總線連接。樓道照明燈和室內(nèi)照明燈的反饋信號作為HW-BA5208DDC的數(shù)字輸入信號，分別與數(shù)字量輸入端子DI1、DI2連接；光控開關(guān)與HW-BA5208DDC的數(shù)字輸入DI3連接；樓道照明燈和室內(nèi)照明燈的開關(guān)信號分別通過繼電器K1、K2與HW-BA5208DDC的數(shù)字量輸出端子DO1、DO2連接。

3.3利用LonMaker集成工具設(shè)計Lonworks網(wǎng)絡(luò)

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(tǒng)的邏輯文檔，為Lonworks網(wǎng)絡(luò)提供圖形設(shè)計、啟動、操作和維護。LON網(wǎng)絡(luò)文件的設(shè)計步驟如下：

1）配置5208和5210兩個設(shè)備，并添加到LON網(wǎng)絡(luò)文件總線上，完成設(shè)備創(chuàng)建。

2）再添加5個功能模塊，分別配置為一個數(shù)字輸入類型、兩個數(shù)字輸出類型，一個小狀態(tài)機、一個任務(wù)列表類型。如圖3所示。

3）上述完成后進(jìn)行功能模塊屬性配置，按照照明燈具的實際情況設(shè)置為：

①當(dāng)采用手動控制方式時，能直接通過上位機的組態(tài)軟件界面上的開、關(guān)按鈕控制DO1和DO2的開啟或關(guān)閉。

②當(dāng)采用自動控制方式，根據(jù)室內(nèi)燈自動控制時間表，對任務(wù)列表功能模塊進(jìn)行配置。例如：時間點為6：00時，動作設(shè)置為開，星期設(shè)置周日（×），一（√），二（√），三（√），四（√），五（√），六（×）。其他時間段類似設(shè)置即可。

③上述設(shè)置完成后所對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)變量以及網(wǎng)絡(luò)變量所對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)見表2所示。

④最后將得到的十進(jìn)制數(shù)值寫入網(wǎng)絡(luò)變量nvi_SchEvent， 并點擊下載按鈕，保存即可。

當(dāng)系統(tǒng)采用自動控制方式時，樓道照明燈可由光控開關(guān)對應(yīng)連接的變量直接控制。

3.4設(shè)備組態(tài)

上位機采用力控組態(tài)軟件進(jìn)行配置并設(shè)計人機界面。上位機可以發(fā)送控制指令，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、處理、計算和顯示等。實時數(shù)據(jù)庫中定義了六個變量，與控制器內(nèi)部變量對應(yīng)建立連接。對象、變量配置及動作設(shè)置要求如表3所示。

本照明監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計利用了Lonmaker開發(fā)的底層控制網(wǎng)絡(luò)與上位機組態(tài)軟件。在底層DDC中可以修改樓道和室內(nèi)照明時間參數(shù)，設(shè)置RealTime功能模塊和EventScheduler功能模塊，實現(xiàn)實時控制。管理人員可在管理中心實時的遠(yuǎn)程監(jiān)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(fā)送控制指令驅(qū)動執(zhí)行設(shè)備，實現(xiàn)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(tǒng)的照明更先進(jìn)、經(jīng)濟、實用。DDC照明控制系統(tǒng)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(wěn)定性強且總體造價低廉的特點。

4結(jié)論

在本控制系統(tǒng)中，DDC控制器與上位機通過LON總線實現(xiàn)通信。本文選取的HW-BA5208DDC控制器和節(jié)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(guān)時間能夠根據(jù)實際情況隨時修改，有利于節(jié)約資源，降低能耗，適應(yīng)現(xiàn)代建筑的需要，具有一定的經(jīng)濟價值。基于DDC和Lonworks技術(shù)的照明監(jiān)控系統(tǒng)以自動控制為主，手動控制為輔。照明系統(tǒng)實現(xiàn)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(jiān)控照明控制系統(tǒng)作為一項新的控制技術(shù)，其先進(jìn)性和優(yōu)越性勿庸質(zhì)疑。然而作為一項新的技術(shù)，仍有待發(fā)展和提高。通過對DDC智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用，不斷實踐總結(jié)，不斷創(chuàng)新，讓該項技術(shù)在照明領(lǐng)域中充分發(fā)揮其作用，滿足智能樓宇的自動化要求。

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[4] 許錦標(biāo)，張振昭.樓宇智能化技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

第7篇：樓宇控制范文

【關(guān)鍵詞】電量監(jiān)控 智能控制 溫度傳感器 震動傳感器

高等教育是我國教育系統(tǒng)的重要組成，高校則是我國提高科研水平的重要場所。隨著我國高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，我國高校的占地面積增長迅速。目前，高校是區(qū)域內(nèi)電力資源的占有和消耗大戶，電費支出在辦公成本支出中一直占較大的比例，隨著全國各個高校規(guī)模的不斷擴大，在校生人數(shù)大幅度增加，圖書館、教學(xué)樓、辦公樓和學(xué)生宿舍等與學(xué)生學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)的配套設(shè)施也迅速擴張。對于這些關(guān)鍵建筑，采用傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)不僅造成資源的大量消耗，也致使高校的管理運營成本大幅度增加，高校的財政不堪重負(fù)。本論文旨在高校普遍采用的電氣系統(tǒng)上，初步建立一套適合高校的電氣智能控制系統(tǒng)，為校園節(jié)能管理和綠色校園的建設(shè)提供一種新途徑。

1 高校樓宇電氣智能控制系統(tǒng)原理

電力是高校校園內(nèi)的主要能源種類，用于各類功能建筑的照明、動力、教學(xué)、生活等設(shè)施。高校電氣智能控制系統(tǒng)的核心是能源自動化監(jiān)控和管理，由能源監(jiān)管中心、遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)、三相/單相電力監(jiān)控終端、網(wǎng)關(guān)、傳感器、定時器、智能化計量儀表、能源監(jiān)管系統(tǒng)軟件等組成。

2 高校樓宇電氣智能控制系統(tǒng)設(shè)計

在校園里，圖書館、實驗室、教學(xué)樓和學(xué)生宿舍是電力供應(yīng)的重點區(qū)域。目前數(shù)字化校園已在全國的高校推廣。利用數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)建立校園能源自動化監(jiān)管系統(tǒng)，既可以省去網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)滟M用，也可以使能源監(jiān)管和數(shù)字化校園結(jié)合起來，統(tǒng)一管理。

校園能源自動化監(jiān)管系統(tǒng)的核心是能源監(jiān)管中心，通過數(shù)字化校園的局域網(wǎng)系統(tǒng)將現(xiàn)場控制器、傳感器、監(jiān)視器、三相/單相電力智能終端等設(shè)備整合起來。

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點為：

（1）圖書館、教室等公共區(qū)域的照明控制系統(tǒng)與監(jiān)管中心聯(lián)動，通過紅外線感應(yīng)系統(tǒng)，實現(xiàn)無人時自動關(guān)閉，也可切換成監(jiān)管中心或現(xiàn)場手動控制，每個控制器的開閉情況都能在監(jiān)管中心的數(shù)字化管理平臺上顯示出來。

（2）分體、中央空調(diào)系統(tǒng)通過溫度感應(yīng)和紅外感應(yīng)系統(tǒng)與監(jiān)管中心連接，實現(xiàn)每個房間、每個封口的單獨控制和無人關(guān)斷，每個房間的溫度、空調(diào)的運轉(zhuǎn)情況都能夠通過監(jiān)管軟件查詢。

（3）校園供水系統(tǒng)增加變頻控制設(shè)備，并通過數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)連接至監(jiān)管中心。

（4）對學(xué)生宿舍區(qū)更換成智能計量電表，并連接至監(jiān)管中心，實現(xiàn)分室供電計量、負(fù)載限制、定時斷電、短路、過流保護、故障報警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保護計費等功能。

2.2 控制器的設(shè)計

控制器中采用DDSI1129型單相或三相智能控制器，可完成用電系統(tǒng)的電壓和電流采集、智能調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)實時返回、數(shù)據(jù)同步等控制；監(jiān)測器采用紅外線人員檢測器，可完成有人員動作時可手動控制，無人員動作時自動關(guān)斷。為增強系統(tǒng)運行的可靠性和安全性，系統(tǒng)中的控制器和監(jiān)測器都具備數(shù)據(jù)實時回傳功能，保證系統(tǒng)運行參數(shù)不會因斷電而丟失。

對于室外照明系統(tǒng)，設(shè)置室外照度計，能源監(jiān)管中心自動讀取室外照度計的照度值，當(dāng)照度低于系統(tǒng)設(shè)定的照度值時，系統(tǒng)自動開啟外場照明等，而不管定時開啟時間是否到。這種控制方式適用于天氣突變時，監(jiān)控工作站檢測到照度低于設(shè)定值時，自動發(fā)出照明開啟命令至照明監(jiān)控終端，開啟照明設(shè)備。

3 智能控制系統(tǒng)應(yīng)用效果

某高校針對圖書館、教學(xué)樓和公共照明系統(tǒng)進(jìn)行了電氣智能控制系統(tǒng)改造，針對照明回路、空調(diào)回路增加控制器、監(jiān)測器、溫度傳感器和室外照度計等，能源監(jiān)測管理軟件使用成熟產(chǎn)品，全部改造成本約為150萬元與2013年底完成。

2013年該高校月平均總用電量為352萬度，圖書館、教學(xué)樓和公共照明系統(tǒng)月平均用電量為212萬度；改造完成后，經(jīng)過三個月的試運行，月平均總用電量降低至331萬度，圖書館、教學(xué)樓和公共照明系統(tǒng)月平均用電量降至175萬度，節(jié)省電費33.3萬元，節(jié)電效果明顯。

4 結(jié)論

通過實測得到，該系統(tǒng)在保證正常用電需求的前提下，可節(jié)約能源17%，且該系統(tǒng)具有強大的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測功能，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)管中心對總體用電情況的全面掌握，提高用電質(zhì)量，保證用電安全，又能夠降低能源消耗。

通過高校樓宇電氣智能控制系統(tǒng)幫助高校削減能源消費，避免能源浪費，提高能源利用效率，實現(xiàn)校園建筑設(shè)施的用能成本核算，完善用能收費體制和制度建設(shè)，是建設(shè)綠色校園的重要推手。

參考文獻(xiàn)

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[4]付丹.民營科技[J].科技論壇，2013（09）： 75.

第8篇：樓宇控制范文

【關(guān)鍵詞】自動化控制系統(tǒng)；智能建筑；應(yīng)用；現(xiàn)狀；問題

引言：

樓宇自動化控制系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分，而且樓宇自動化控制系統(tǒng)也通過智能建筑的發(fā)展平臺來實現(xiàn)自身的發(fā)展。樓宇自動化控制系統(tǒng)能使智能建筑的建筑物實體及配套設(shè)備的品質(zhì)與建筑環(huán)境的質(zhì)量得到不同程度的發(fā)展提升。涉及建筑的樓宇自動化系統(tǒng)本身可以分類為電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、綜合保安、車庫、自動開條等設(shè)備與子系統(tǒng)。涉及到智能建筑的自動化系統(tǒng)包括辦公自動化、通訊自動化、樓宇自動化、消防自動化、保安自動化五大類。智能建筑的使用能力與使用質(zhì)量能否很好的體現(xiàn)，其中樓宇自動化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計與施工質(zhì)量是重中之重，可見，樓宇自動化系統(tǒng)在智能建筑領(lǐng)域的地位舉足輕重，是智能建筑實現(xiàn)價值的重要手段，不容小覷。

1 關(guān)于智能建筑的構(gòu)成

智能建筑是一項高水準(zhǔn)、科技化、現(xiàn)代化的建筑產(chǎn)品。它主要是將建筑的大體結(jié)構(gòu)、設(shè)備情況、管理水平、服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行最優(yōu)、有效的組合，以滿足客戶越來越高的使用居住的標(biāo)準(zhǔn)與要求，為客戶提供一個滿足安全、舒適、便的生活工作環(huán)境。智能建筑由三大要素構(gòu)成，即指建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及這些系統(tǒng)的集成，共同構(gòu)成整體智能建筑。

1.1 建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)主要由三大部分組成，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和安全技術(shù)防范系統(tǒng)。只有將建筑設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)自動報警和安全防范系統(tǒng)的內(nèi)容，有過去原始的繼電器等元件的控制方式，改由計算機等來取代，并向高集成方向發(fā)展，再以綜合布線的方式實現(xiàn)，才是智能建筑電氣設(shè)計。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通常由監(jiān)控計算機、現(xiàn)場控制器、儀表和通信網(wǎng)絡(luò)四個主要部分組成。監(jiān)控計算機是建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的核心，用于監(jiān)控每臺設(shè)備的運行，它包含硬件要求和軟件要求，硬件一般帶有滿足其性能和通信需求的微機和網(wǎng)絡(luò)接口，軟件部分有系統(tǒng)軟件、圖形顯示組態(tài)軟件和應(yīng)用軟件，各有各的要求之處?，F(xiàn)場控制器要求它的控制信號和儀器信號的匹配性及其精度轉(zhuǎn)換性，它的結(jié)構(gòu)分為嵌入式和模塊化兩種。儀表分為檢測和執(zhí)行兩類儀表，它的要求與現(xiàn)場控制器一致。通信網(wǎng)絡(luò)多為多層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是為了實現(xiàn)系統(tǒng)間的資源共享。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)包含電力監(jiān)控、照明監(jiān)控、空調(diào)監(jiān)控、停車場監(jiān)控四個方面。電力監(jiān)控要求平時的巡檢工作和事故發(fā)生的防備工作的完善；照明監(jiān)控的照明回路的控制，主要是通過在配電箱內(nèi)設(shè)置一系列控制電器來實現(xiàn)的，空調(diào)監(jiān)控包括功率、電壓等一系列的檢測和測量，停車場監(jiān)控對運行狀況進(jìn)行檢測，并設(shè)置異常報警措施。同時，這些監(jiān)控系統(tǒng)都必須依照國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。以上監(jiān)控系統(tǒng)有路由器連接成一個計算機網(wǎng)絡(luò)形成了一個節(jié)省財力物力、效率較高的建立控系統(tǒng)。以LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)為主的建筑監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)完全自動化在網(wǎng)絡(luò)集成的支持行下，依靠現(xiàn)場控制設(shè)備的基本功能，把控制徹底下放到現(xiàn)場，實現(xiàn)綜合自動化。

1.2 辦公自動化系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)是根據(jù)建筑物的使用功能需求，設(shè)計通用和專用辦公自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)建立在計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)信息資源共享，同時具有良好的安全防范措施。

1.3 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？梢苑殖蓛?nèi)外兩層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。外層有主計算機等構(gòu)成的資源子網(wǎng)，程度全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理和向網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享的資源及其相應(yīng)服務(wù)；內(nèi)層是通信控制處理機和高速通信線路等組成的通信子網(wǎng)，承擔(dān)全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、交換、加工和變換等處理工作。

1.4 系統(tǒng)集成

系統(tǒng)集成。以原始廠商的產(chǎn)品為中心，對項目具體技術(shù)實現(xiàn)方案的某一功能部分提供技術(shù)實現(xiàn)方案和服務(wù)，即產(chǎn)品系統(tǒng)集成。將智能建筑內(nèi)不同功能的智能化子系統(tǒng)，在物理、邏輯和功能上連接在一起，以實現(xiàn)信息綜合、資源共享。從而達(dá)到節(jié)約能源、降低成本，提供物業(yè)管理、安防、消防和信息服務(wù)的自動化程度，為社區(qū)提供安全、舒適、方便、經(jīng)濟的居住環(huán)境。系統(tǒng)集成還包括構(gòu)建各種WIN和LINUX的服務(wù)器，使各服務(wù)器間可以有效的通信，提高客戶的訪問速度。

2 樓宇自動化控制在智能建筑的應(yīng)用

我國的樓與自動化智能建筑的發(fā)展還在剛剛起步的階段，智能化建筑中的樓宇自動化系統(tǒng)普及率不高，而且發(fā)展水平與國外相比也相對較低。從核心技術(shù)的擁有率到先進(jìn)的管理技術(shù)可以反映出。為了更好的使建筑單位了解樓宇自動化系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用，筆者以下主要對樓宇自動化系統(tǒng)在智能建筑應(yīng)用中的建筑設(shè)備監(jiān)控的實施和其經(jīng)濟性進(jìn)行了討論。

2.1 建筑設(shè)備監(jiān)控的實施

建筑設(shè)備監(jiān)控的實施包括系統(tǒng)設(shè)計、控制機房、通信纜線和儀表控制纜線選擇與安裝、電源與接地四個方面。

在實施建筑設(shè)備監(jiān)控時，必須要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，每一個監(jiān)控系統(tǒng)必須與每個建筑主體相適應(yīng)，它們的設(shè)計必須有相關(guān)的技術(shù)人員實施，同時完成。它的設(shè)計要從全面監(jiān)控的出發(fā)點考慮，包括技術(shù)要求、設(shè)備要求、監(jiān)控要求、安裝施工要求等。特別是現(xiàn)場控制器和豎井的設(shè)置。控制機房分為單獨設(shè)置和集中設(shè)置，應(yīng)處于一個干燥干凈無干擾的環(huán)境設(shè)置，避免陽光直射，每個配電室應(yīng)相隔一定的距離。通信纜線在設(shè)計階段應(yīng)選擇屏蔽雙絞線，具體實踐應(yīng)據(jù)現(xiàn)場情況而定。儀表控制纜線的截面選擇為0.75～1.5mm2。它們的安裝應(yīng)符合相關(guān)工業(yè)化規(guī)范要求。電源的接地包括屏蔽接地和保護接地。

2.2 建筑設(shè)備監(jiān)控的經(jīng)濟性

在很多智能建筑的建筑設(shè)備監(jiān)控中，并沒有實現(xiàn)真正的計算機網(wǎng)絡(luò)形式來管理，如消防、安保、衛(wèi)生等工作，并沒有實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的一體化管理，造成了管理資源的浪費，消耗不必要的人力物力。隨著樓宇自動化的發(fā)展及在智能建筑中的應(yīng)用，智能建筑技術(shù)及電氣化的綜合型人才需求缺口越來越大，不在只需要單一的建筑人才，還需要電氣化的計算機科技型人才，而我們的專業(yè)人才質(zhì)量不高。由此造成了生產(chǎn)成本過高，生產(chǎn)周期增大，這不利于利用企業(yè)生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的提高，以及均衡生產(chǎn)的實現(xiàn)。是我國現(xiàn)階段急需解決的問題。

3 總結(jié)

不論是樓宇自動化系統(tǒng)的發(fā)展、智能建筑的發(fā)展還是二者的結(jié)合應(yīng)用，隨著經(jīng)濟科技的不斷發(fā)展與生產(chǎn)水平的提高，樓宇自動化系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用會越來越廣泛、深入，我們對于此的認(rèn)知也會越來越明確，在未來的發(fā)展道路上，科技、高端、服務(wù)的觀念會深入人心。智能建筑的普及的時代即將來臨。

參考文獻(xiàn)

第9篇：樓宇控制范文

【關(guān)鍵詞】ZigBee技術(shù)，智能樓宇，節(jié)能控制系統(tǒng)

一、前言

ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低復(fù)雜度的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù);隨著我國物聯(lián)網(wǎng)正進(jìn)入迅速發(fā)展期，ZigBee也正逐步被越來越多的用戶接受，并且也已在部分智能傳感器場景中進(jìn)行了應(yīng)用。建筑技術(shù)與信息技術(shù)的相互滲透，相互結(jié)合和迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了新的建筑類型――智能樓宇。

二、ZigBee技術(shù)簡介

ZigBee是一個低成本、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它的低成本使之能廣泛用于無線監(jiān)控方向的應(yīng)用;它的低功耗使之能有更長的工作周期;它所支持的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)使之能有更強的可靠性和更廣的覆蓋范圍。

ZigBee協(xié)議的物理層和MAC層直接采用的是IEEE802.11.4的標(biāo)準(zhǔn)，即物理層（PHY）采用直接序列展頻（DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS）技術(shù)，以化整為零的方式將一個信號分為多個信號，再經(jīng)由編碼方式傳送信號，避免干擾。在媒體訪問控制層（MAC），主要是沿用IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的CSMA/CA方式，以提高系統(tǒng)兼容性。ZigBee的高層協(xié)議則由ZigBee聯(lián)盟所主導(dǎo)，定義了網(wǎng)絡(luò)層（NetworkLayer）、安全層（SecurityLayer）、應(yīng)用層（ApplicationLayer）及各種應(yīng)用產(chǎn)品的資料（Profile）。

ZigBee網(wǎng)絡(luò)由可多到65000個無線數(shù)傳模塊組成一個無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺，十分類似于現(xiàn)有的移動通信的CDMA或GSM網(wǎng)絡(luò)。在整個網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似于移動網(wǎng)絡(luò)基站，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間可以相互通信，通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75米可擴展到幾百米甚至幾千米，并且支持無限擴展。同時整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)還可與現(xiàn)有的其他網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相互連接和互相通信。但和CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為傳輸自動化控制數(shù)據(jù)而建立，而移動通信網(wǎng)CDMA網(wǎng)或GSM主要是為語音通信而建立;移動通信網(wǎng)的每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣，所以具有簡單，使用方便，工作可靠，價格低的特點。另外每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象，還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外，每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi)，和多個不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點（RFD）無線連接。

三、系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計

由于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)包含大量的傳感器節(jié)點，而各個節(jié)點基本都是用攜帶能量有限的電池來供電，因此為每個節(jié)點設(shè)計的硬件電路應(yīng)盡可能減少電能的消耗。信號采集終端節(jié)點的主控芯片采用TI公司的CC2530低功耗射頻芯片，該芯片支持ZigBee協(xié)議的SOC解決方案。路由器節(jié)點主控制芯片采用TI公司的MSP430F435低功耗單片機，它可以與ZigBee射頻芯片CC2530通過SPI縫連接，方便路由器節(jié)點的實時監(jiān)測控制。

1、硬件電路圖

（一）、信號采集終端節(jié)點硬件設(shè)計

信號采集終端節(jié)點采用德州儀器的ZigBee無線射頻芯片CC2530，它具有以下特點：（1）、RF/布局：適應(yīng)2.4GHzIEEE802.14.4的RF收發(fā)器，極高的接收靈敏度和抗干擾性能，可編程的輸出功率高達(dá)4.5dBm，只需極少的外接元件，只需一個晶振即可滿足網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要;（2）、低功耗：主動模式RX（CPU空閑）工作電流為24mA，主動模式TX1dBm（CPU空閑）工作電流為29mA，4μs喚醒（0.2mA），睡眠模式（1mA），寬電壓范圍（2V-3.6V）;（3）、微控制器：優(yōu)良的性能和具有代碼預(yù)取功能的低功耗8051微控制器內(nèi)核，32，64或128KiB的可編程閃存，8KiBRAM具備在各種供電方式下的數(shù)據(jù)保持能力，支持硬件調(diào)試。（4）、外設(shè)：強大的5通道DMA，通用定時器（一個16位定時器，一個8位定時器），具有捕獲功能的32kHz睡眠定時器，電池監(jiān)視器和溫度傳感器，具有8路輸入和課配置分辨率的12位ADC，2個支持多種串行通信協(xié)議的強大USART，21個通用I/O引腳。

信號采集終端節(jié)點硬件主要包含無線射頻芯片CC2530、溫濕度傳感器SHT21（盛世瑞恩公司的溫濕度傳感器系列）、光照傳感器和人體紅外傳感器XSC-ME003。硬件電路圖如圖4所示。

SHT21是Sensirion公司新一代的溫濕度傳感器，完全校準(zhǔn)的數(shù)字輸出，數(shù)字信號輸出，I2C接口，低功耗，它具有極高的可靠性、抗干擾性和穩(wěn)定性。SHT21配有一個全新設(shè)計的CMOSens芯片、一個經(jīng)過改進(jìn)的電容式濕度傳感元件和一個標(biāo)準(zhǔn)的能隙溫度傳感元件，其性能已經(jīng)大大提升甚至超出了前一代傳感器（SHT1x和SHT7x）的可靠性水平。SHT21的分辨率可以通過輸入命令進(jìn)行改變（8/12bit乃至12/14bit的RH/T），傳感器可以檢測到電池低電量狀態(tài)，并且輸出校驗和，有助于提

高通信的可靠性。由于以上特性，SHT21溫濕度傳感器被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)記錄、家電產(chǎn)品、自動控制、測試及檢測設(shè)備等多種領(lǐng)域。光照傳感器（Photo-sensor）是一種光電導(dǎo)器件，具有光電導(dǎo)效應(yīng)，受到光輻射以后，電導(dǎo)率會發(fā)生變化，引起其電阻值發(fā)生相應(yīng)的變化，入射光變強，則電阻變小。電路采用分壓方式進(jìn)行，采集傳感器的電阻在亮暗之間的變化的電阻分壓值。

它通過CC2530自帶的ADC轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，得出光照強度。人體感應(yīng)模塊采用XSC-ME003，其工作電壓為DC4.5-20V，該傳感器模塊可全自動感應(yīng)，即當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。其輸出管腳與CC2530的P0.0管腳相接，配置CC2530的P0.0口的I/O外部中斷功能，有上升沿脈沖來臨的時候，外部中斷喚醒，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)給路由器節(jié)點。

（二）、路由節(jié)點硬件設(shè)計

路由器節(jié)點主控制芯片采用德州儀器的低功耗單片機MSP430F435，它的主要參數(shù)如下：（1）低電壓供電：1.8V-3.6V;（2）超低功耗：活動模式：在1MHz2.2V情況下工作電流為280μA，待機模式1.1μA，掉電模式（RAM數(shù)據(jù)保持）0.1μA;（3）5種省電模式;（4）從待機到喚醒模式響應(yīng)時間不超過6μs;（5）16位精簡指令系統(tǒng)，指令周期為125ns;（6）12位A/D轉(zhuǎn)換，具有內(nèi)部參考電壓，采樣和保持以及自動搜索功能;（7）帶有3個捕獲/比較寄存器的16位定時器;（8）片內(nèi)比較器;（9）串行通信接口（USART），選擇異步UART或同步SPI軟件通信;（10）掉電檢查;（11）集成LCD驅(qū)動器，最多160段。

路由節(jié)點硬件電路圖主要包含單片機MSP430F435最小系統(tǒng)、CC2530無線收發(fā)模塊、液晶顯示模塊、AT24C04存儲器和RTL8019AS以太網(wǎng)模塊。硬件電路圖如圖5所示。在圖5中，AT24C04是EEPROM存儲器，RTL8019AS是以太網(wǎng)芯片。

2、軟件設(shè)計

建立ZigBee星狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)是在TI公司Z-Stack的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。程序的主流程圖見圖6

建立星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟M(jìn)行信道配置和網(wǎng)絡(luò)的PANID配置。信道配置：每一個設(shè)備都必須有一個DEFAULT_CHANLIS來控制信道集合。

對于一個ZigBee協(xié)調(diào)器來說，這個表格用來掃描噪音最小的信道。對于終端節(jié)點和路由器節(jié)點來說，這個列表用來掃描并加入一個存在的網(wǎng)絡(luò)。例如，需要將當(dāng)前的信道修改為信道14，修改方法如下所示：

//-DDEFAULT_CHANLIST=0x00008000

//15-0x0F

-DDEFAULT_CHANLIST=0x00004000

//14-0x0E

網(wǎng)絡(luò)的PANID配置：這個可選配置項用來控制ZigBee路由器和終端節(jié)點要加入哪個網(wǎng)絡(luò)，即給節(jié)點分配網(wǎng)絡(luò)ID號。Z-Stack工具中的ZDO_CONFIG_PAN_ID參數(shù)可以設(shè)置為一個0～0x3FFF之間的一個值。協(xié)調(diào)器使用這個值，作為它要啟動的網(wǎng)絡(luò)的PANID。而對于路由器節(jié)點和終端節(jié)點來說只能加入一個已經(jīng)用這個參數(shù)配置PANID的網(wǎng)絡(luò)。如果要關(guān)閉這個功能，只要將這個參數(shù)設(shè)置為0xFFFF。

例如，需要修改PANID為0x0001，修改方法如下所示：

-DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0x0001

如果-DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFFF表明系統(tǒng)啟動后會自己選擇一個PANID。由于每個信號采集終端都是采用電池供電，為了使系統(tǒng)節(jié)點的壽命得以延長，本系統(tǒng)采用閾值觸發(fā)機制和睡眠喚醒機制，采用睡眠機制的目的是降低系統(tǒng)節(jié)點功耗，可以設(shè)置節(jié)點的大部分時間都處于睡眠狀態(tài)，而節(jié)點處于睡眠狀態(tài)的功耗不超過1μA;通過外部異常中斷喚醒或定時喚醒，采集傳感器數(shù)據(jù)并發(fā)送至路由節(jié)點，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢之后該節(jié)點又重新進(jìn)入睡眠模式。

四、結(jié)束語

智能樓宇的特點有系統(tǒng)高度集成、節(jié)能、節(jié)省運行維護的人工費用、安全舒適和便捷。建立ZigBee無線傳感網(wǎng)，對樓宇各個位置的環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)控，包括溫度、濕度、光照強度和人體紅外信息，達(dá)到減少樓宇的能耗，并且能讓辦公環(huán)境更舒適。

參考文獻(xiàn)

[1]宮周鼎.智能建筑設(shè)計與建設(shè)[M].北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2010