楼宇自动控制（精选十篇）
楼宇自动控制 篇1
智能建筑(Intelligent Buidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是未来建筑发展的方向。在智能建筑中楼宇自动化系统是最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种机电设备连接到一个控制网络上,通过网络及计算机对其进行全自动综合监视、控制和管理,确保建筑物内的舒适、安全、高效、便利的办公环境。
楼宇自控系统的神经中枢是通信,采用开放的通信协议与标准是实现系统具有开放性的基本条件之一。使用先进和实用的关键技术是架构高效能和先进的楼宇自控系统的基础。
1 楼宇自动化控制系统的发展及现场控制系统FCS的出现和应用
楼宇自动化系统始于二十世纪五十年代,主要经历了模拟仪表控制系统、多路转换系统、集散式数字控制系统(CCS)、开放式集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)和网络集成系统。
1.1 模拟仪表控制系统
模拟仪表控制系统于五、六十年代占主导地位。其显著缺点是:模拟信号精度低,易受干扰。
1.2 多路转换系统
多路转换系统采用多路复用技术,通过公用的通信线路会聚不同数据流。显著缺点是设备利用率低。
1.3 集中式数字控制系统(CCS)
集中式数字控制系统于七、八十年代占主导地位。采用单片机或微机作为屮央控制器,构成中央站,打印机作为记录,建筑物各处的信息采集站DGP通过总线与中央站连接,控制器内部传输的是数字信号,克服了模拟信号精度低的缺陷,提高了系统的抗干扰能力。但是,系统对控制器本身要求很高,必须具有足够的处理能力和极高的可靠性。
1.4 集散控制系统(DCS)
集散控制系统(DCS)发展于八、九十年代。由多台计算机分别承担不同的控制功能和处理范围,较CCS缩小了故障或事故的影响范围。DGP分站发展成直接数字控制器DDC。DDC独立完成所有控制、管理。BAS由现场、分站、中央站、管理系统组成,如图一所示。
DCS只有中央站和分站两类节点,其核心思想是集屮管理、分散控制,克服了CCS中对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。但是,不同的DCS厂家采用各自专用的封闭形式,不同厂家的DCS系统之间以及DCS与上层信息网络之间难以实现网络互连和信息共享,是一种封闭专用的控制系统。
I.5现场总线控制系统(FCS)
随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了遵循ISO的OS1开放系统互连参考模型的现场总线。它是用开放的现场总线控制通讯网络,将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时网络控制系统。现场总线的出现,为工业自动化带来了一场深层次的革命,开创了自动控制的新纪元。而基于现场总线的控制系统FCS克服了DCS的缺点,具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。在现场总线控制下,DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块,应用现场总线控制系统,从分站内部走向设备现场,形成分布式输入输出现场网络层,从而使系统的配置更加灵活。BAS控制网络形成了管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(L0N)三层结构,系统结构如图二所示。
目前较流行的现场总线技术主要有以下几种:FF、BACnet、HART、CAN、LonWorks、PROFIBS等,其中最具有代表性的是BACnet和LonWorks。这两种总线技术的发展速度已远远超过其它任何一种现场总线,其应用在BAS中的技术、产品已较为成熟。尽管FCS克服了DCS的许多缺点,但还是有一些不如人意的地方,最明显的缺点是:多种现场总线并存而互不兼容,导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统屮实现。
1.6 网络集成系统
随着企业网Intranet建立,建筑设备自动化系统必然采用面向Web的集成技术,并力求在企业网中占据重要位置,这种需求使得Web Services逐渐成为潮流。其主要目标是在现有各种异构平台的基础上构筑一个与平台无关、语言无关、协议无关的通用技术层,通过这个技术层的应用可以互相连接和集成从而实现互操作功能。在图三系统结构中,BAS中央站嵌入Web服务器,融合Web功能,以网页形式为工作模式,使BAS与Intranet成为一体化系统。
Web Services是IT领域新的发展趋势,是未来楼宇自控系统的主流技术。目前楼宇自控领域的两大标准(BACnet和LonWorks)均定义了Web Services接口。
2 现阶段楼宇自动化控制的现状
目前大多数的楼宇自控系统是采用三层的结构形式。第一层是中央监控管理层,由计算机和中央监控管理系统软件和相应的通讯设备组成;第二层是自动化层为现场DDC;第三层是现场层,包括传感器、变送器和执行器,广泛采用的控制系统仍是DCS。将FCS与DCS结合应用,是现阶段值得推荐的一种做法。即一方面在大型建筑中采用的体系结构、控制器根据控制需要和受控设备的点数和功能要求不同而采用不同的DDC,采用“控制分散、信息集中”的结构。首先,它极大分散了系统的危险,从而使得系统的可靠性、灵活性和可扩展性都有了较大提高;其次,它同时也进一步分散了监控、控制功能,从而使得系统配置、反应速度都有了较明显改善;另一方面在现场执行级采用现场总线控制技术,如Lonworks、BACnet等。DCS具有丰富集中的监控管理功能,而FCS可以实现信号串行双向快速传输,具有很强的抗干扰能力,且有利于系统的组织与集成。由此可见,将FCS与DCS结合应用集中了两种系统的最大优点,从而进一步完善了整个系统的控制、管理、决策等功能,其优化系统结构如图四所示。
3 结束语
楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域,随着大厦功能的多样化及精致化要求的提出,大厦中的各种机电设备也日趋复杂,技术含量日益提高,同时机电设备又是大厦的主要能耗单位,节能性成为大厦运转成本的主要指标,所有这些都决定了楼宇自控系统已成为大厦必不可少的一个组成部分。同时,随着人们生活水平的不断提高,智能建筑、智能小区的数量也在快速增长,作为其中智能化系统的关键,楼宇自控系统的发展是不言而喻的。随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。相信将来的楼宇自控市场将会是更大更广。
参考文献
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[2]张少军．建筑智能化系统技术[M]．北京：中国电力出版社，2006：312—318．
[3]张青虎等．智能建筑工程质量验收规范[M]．中国物价出版社，2004：60-67．
楼宇自动化发展趋势 篇2
一、国内楼宇自动化的发展状况
楼宇自动化在我国还属于方兴未艾的新事物，经过10多年发展取得长足的进步，但发展还很不平衡。深圳、上海、广州、北京等各沿海城市、直辖市和各省级中心城市发展较快，欠发达地区与发达地区相比有的慢一到二个节拍，有的楼宇的智能化刚开始不久，有的还处于炒作阶段。总的来说，楼宇的智能化犹如雨后的春笋方兴未艾，开遍在祖国的神州大地，成为社会发展的必然趋势，具有广阔的市场空间.近年来，我国许多专家访问了欧美与亚洲发达国家，并与这些国家的专业人士就智能建筑技术进行交流，得到的结论是发达国家并没有象我们那样对智能建筑的热情，也不存在专业权威的智能建筑协会组织，对智能建筑的热烈谈论曾是多年前的历史。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，尽管没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备技术是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是合理的，系统的运行状态是良好的。
经过业界各方人士多年来的探索、推进，我国建筑智能化系统工程得到了迅速发展。目前，无论是智能建筑的理论、设计理念、建设法规、设计方法、施工技术、工程管理，还是建筑智能化行业管理及智能物业管理，都通过教训与经验的总结，日臻成熟完善。
就目前而言，我国智能建筑的建设理念与建设目标并不低于国外，某些理念高度甚至超过了一些发达国家。但是，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，还有一定的差距。但 随着我国3111工程的推进，创建平安城市和建设和谐社会的深入，无疑对智能楼宇的发展起到催化的做用。据相关资料统计，未来5年中国的楼宇自动化将以30%的速度增长，预计到2010年我国大中城市中的60％住宅要实现智能化。
二、楼宇自动化的发展趋势
楼宇自动化的发展趋势主要表现为：
（1）网络化：随着网络技术和我国第二代互联网技术的发展，必将加强楼宇的网络的功能的发展。通过完备的楼宇局域网络可以实现楼宇机电设备和家庭住宅的自动化、智能化，可以实现网络数字化远程智能化监控。
（2）数字化：数字化技术是社会发展的必然趋势，楼宇建设也必须走数字之路。楼宇应用现代数字技术，以及现代传感技术、通信技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术，加快了信息传播的速度，提高了信息采集、传播、处理、显示的性能，增强了安全性和抗干扰的能力，以达到最好的效果。数字楼宇是数字城市的基本单元，数字楼宇的建设为数字城市的建设创造了条件，为电子商务、物流等现代化技术的应用打下了基础。
（3）集成化：将各离散的子系统进行集成是必然的趋势，也是智能楼宇的目标。智能楼宇提高了智能系统的集成程度，实现了信息和资源的充分共享，提高了系统的稳定度和可靠度。
（4）生态化：近几年随着新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等新技术的飞速发展，这些技术正在深入渗透到建筑智能化领域中，以实现人类居住环境的可持续发展目标。而衍生出所谓“微观安防” 一门新兴的可持续发展新产业。目前，欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建筑人工生态环境等等；正在尝试运用高新技术建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑，既满足当代人的需要，又不损害后代人持续发展需求的能力。
三、楼宇自动化的发展前景
21世纪是知识经济时代，同时又是资源节约、生态文明可持续发展时代。运用已掌握的建筑智能化高新技术，探寻人类生存、生产和生活居住环境空间的可持续发展模式已成为国际技术发展趋势。
当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会更加深入、广泛地得到发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植、可扩展和可交互操作的方向发展。正在尝试运用高新技术建设的智能型绿色建筑智能型生态建筑，既能满足当代人的需要，又不损害后代人持续发展需求的能力。
楼宇自动化设计 篇3
【关键词】人类文明；城市；楼宇智能化；问题；解决方案
所谓的楼宇自动化指的是将电子技术，计算机，网络通讯等相关的技术相结合起来，进行楼宇的管理，管理的方面包含楼宇的消防，水电供给，天然气的供给，楼宇内部的通风空调等等所能设计的内部设施的智能化统一管理与操控，对于楼宇来说，自动化与智能化是便捷，迅速，高效的象征，对现代楼宇管理来说，其只能化的高低往往代表了建筑本身的现代化程度。
一、楼宇自动化系统概述及应用中的优点
1.1楼宇自动化系统
对于楼宇自动化的定义有很多，但是归根结底来说楼宇自动化指的是通过高性能的中央计算机进行统一运算，由专业的传感装置对漏油内部的设施进行智能化的监控与管理，采暖效果，通风效果，电梯内部环境的监控，中央空调的管理，给排水的运转，电力传输的通畅与否都是楼宇自动化系统所涉及的方面，最为重要的一点就是楼宇内部的火灾预警与灭火控制。以下就是楼宇自动化的一些最为显著的特征：
（1）系统集成与相对开放性
楼宇自动化的系统要求高度的集中控制能力，也就是说能够再到最为集中的中心进行统一的控制，这就要求自动化系统的生产厂商能够根据市场和客户的要求进行制造，生产出的设备应该是能够满足现代楼宇的要求，一栋建筑的智能化与否很大程度上取决于应用于楼宇的自动化系统是否真正的智能化和人性化，智能化体现在整个楼宇的管控能够提高效率，减少失误，提升管理的整体水平。再有就是系统的开放性，开放性指的是模型与通信协议的开放性。
（2）体积缩小、功能增大及多媒体化
时代是不断的发展的，人类的科技也在随着不断地发展，科技的发展带来新的革新，随着计算机上的微型处理器的性能不断的提升，整个楼宇的智能管理系统的运行与管理开始变得更快，同时相关的硬件设备体积开始变得越来越小，而对于数据的处理速度更快，存储的数据量也更多，尤其是近几年来，开始出现了智能触控型操作平台，监控视频可实现彩色，显示器的色彩分辨率也有了较大程度上的提升，其中控制设备的接口也有了增加，接口的功能也趋于完善。
（3）层次化
楼宇智能管理控制系统的另外一个比较显著的特点就是层次化，它也是组成整个系统的最为重要的一部分。
a楼宇智能监控系统的所有数据都是要靠楼宇内部的终端设备进行相关的视频，音频文件采集的，这就要求过程控制层的计算机设备能够直接与终端的设备进行连接，这些设备可以是变速器，记录仪，传感器等等，对于这些设备采集上来的数据控制层计算机能够及时的上传到上层的管理计算机当中去，能够做到实时传递信息。b组成莞城管理层计算机系统的往往是监控站和相关的操作站，这套管理系统能够对所有基站进行监视，集中的进行操做，通过对回路的控制进行状态修改和控制。C运营管理层，也就是中央计算机核心，它是整个楼宇智能管理的最为核心的部分，它担负着整个楼宇的内部设备的协调与指挥作用，中央计算机是楼宇内各个层级的计算机的信息汇总处，包含楼宇防火，出入记录等一些比较重要的数据都是最终存储在这的。
二、楼宇自动化系统的功能
使用楼宇智能化系统的目的就是利用现代化的计算机设备进行内部设备的管理与计算从而达到优化资源配置，使楼宇的管理更加高效且智能的目的，具体的功能如下：
1进行楼宇内部设备的监控，这种监控能够及时的了解到颞部设备的运转状态和相关的运转参数，楼宇的自动化系统能够进行远距离的控制并在必要的时候进行节能控制。
2进行内部设备运转的优化控制，保证各设备的运转正常。
3集中管理，相互独立，集中管理是指的受到中央设备的统一管理，但是在其中一个设备出现的时候或者中央设备无法进行管理操作的时候各个设备还能够进行运转，它们的相对独立性是整个系统能够正常运转的重要保证。
4智能化并不代表不能够进行手动控制，也就是说所有的设备，包含中央管理设备都能够用手动替代自动，这也是为了使整个系统在某一个点出现问题的时候也能够正常运转的保证。
5独具的故障报警功能，由于整个系统庞大而又繁杂，自动报警功能能够让管理人员能够在设备发生故障的第一时间就能够找到问题的所在，制定出相应的解决方案。
6时间记录，每台设备的运转都有相应的时间记录，记录下来能够为维护人员的检修工作提供参考，在运转时间较长的设备检修时维护人员就需要做的更加详细。
下边我们谈一谈楼宇智能化为管理人员带来的便捷之初：
智能化的管理系统让工作环境有了巨大的转变，工作的效率有了极大的提升，设备的运行损耗可以降到最低，运行的成本大大的降低，由于智能化的管控系统能够在第一时间把设备出现的一些问题反馈到控制中心，设备的维护效率得到了极大的提升，另外一方面，工作人员的效率上升也就降低了相关的人员开支费用。
三、楼宇自动化设计
1冷冻，冷却水系统的设计，一般来说冷却塔，冷却水泵，集水器，冷冻机等部分组成一个完整的冷却系统，如果是传统的系统检测就需要耗费大量的人力物力，而想要十项这些设备的监控只需要一台MEG40和若干涉笔外带一套Insigh软件系统就可以了。
2监控热转换器，为了达到能够在保证供热的同时也能够最大限度上的节能的目的就需要使用MBC-40设备，仅需要在管路的适当位置进行温度传感器的安装就可以了，通过计算设备进行供水量与排水量的计算，更好的达到采暖效果。
3给排水系统是楼宇管理系统中最为重要的一个系统，它关系到整个楼宇的日常用水及排水，需要引起重视，在水位低于用水标准和高于正常水压的时候都要有报警装置进行报警，为给排水系统维护提供便利。
4空调机组的控制与监测，想要实现空调机组的控制就要借助网络和软件，采用专业的监测软件可以实时的得到空调机组的运转数据能够为维护人员制定检修侧率提供资料，同时在运转时出现的各种问题都能够在第一实际那内集合到管理中心，提高维修效率。
结束语
随着我国的城市化程度不断的加深，人们对于智能化的要求也越来越高，自动化与智能化是未来楼宇管理的趋势，每一个相关的从业人员都应该认识到这一点才能为城市居民提供更好的工作和生活上的服务。
参考文獻
[1]郭子健.关于智能建筑中楼宇自动化的设计及其应用[J].信息通信，2013（09）
作者简介
浅谈楼宇的自动化控制系统 篇4
随着信息化经济社会的快速发展, 人们的工作生活与电子信息密切相关。计算机、网络、电话信息相继进入我们的日常生活, 在住宅建筑室内环境设计中, 以智能化、科技化、自动化的家庭应用, 为人们的日常生活提供有效舒适、安全事宜的生活空间, 为现代化网络信息进行整合, 提供多彩丰富的文化生活, 实现儿童的家庭教育、成人教育等多层次的综合教育, 实现自动化家庭保健等服务项目。
1 楼宇的自动化系统控制简介
自动化楼宇电子系统包括公众电话网络、公用数字网络、计算机互联网语音技术、数据图像处理信息网络。家庭综合自动化网络是对室内社区、网络接口、共享办公系统进行的有效综合系统接口管理。智能住宅不但具有安全、便利、舒适、节能、有效娱乐性等各种特点, 可以通过自动化电子设备实现网络功能的有效集成, 确保人们可以在日常环境下进行家庭网络数据接口处理, 实现楼宇家庭网络基础的家庭功能布线处理。楼宇的自动化系统处理是ANSI/T IA/E1A 570-A, 家庭电讯的标准布线设置, 通过规划新建筑、新增有效设备、建立良好的单独建筑通讯网络, 快速的提高整体系统的自动化协调, 确保楼宇自动化系统的有效合理应用。
2 楼宇自动化系统的组成
楼宇系统的装置设备中, 每一个家庭都需要安装陪接线完成系统的自动化分布设置处理, 其主要的接线端有电缆、跳线、插座和设备连接设置。线缆是楼宇家庭布线中的主要系统, 主要的部分为水平电缆、75欧姆的同轴电缆、2芯的多模数字室内电缆。模板视频采用家居数字有线集成处理原则, 提高有线电视、卫星电视、内置的整体合理性, 确保最大限度的澄清视频信号。选用跳线完成数据接口处理, 为连接设备提供有效的性能保证, 满足高速网络数据的整体信号传输。安装箱是室内布线的核心部分, 需要进行统一的分配管理, 确保整个房间的传输介质合理性, 实现家居自动化、网络访问合理化、家庭办公有序性等等。安装箱应当归哪个在配线架面板上, 设置居住信息插座, 完成光纤模块、视频、同轴电缆模块、音频模块、数据模块等各项数据的组合整理, 实现有效的综合安装设备配置。
3 自动化系统设备适宜的使用要求
通过中心设备对通讯种类、型号进行外线、内线信号分配, 在不同的房间提供不同的适配电线路, 安装通讯系统最佳的位置是地下室或车库内, 可以确保总配置电箱的位置合理性, 实现足够的充分照明效果, 有效地维护系统环境空间, 控制电源插座的干净整洁。对通讯中心系统进行模块处理, 完成配件、用户插座的种类数量分析。对每一个用户墙内预埋的过线盒进行处理, 采用RG6U75欧姆的同轴线缆, 从有效电视或卫星接收设备端实现视屏信号的有效接收, 对设备中心的每一个用户进行接收端处理, 采用非屏蔽双绞线处理原则实现邮电部门与外界用户之间的数据信号通信, 实现室内分布的自动化系统同步, 确保楼宇内各个部分之间的通信协调效果。
4 自动化系统应用的优势
4.1 室内自动化系统的应用
采用视频通话应用系统, 通过卫星电视、有线数字电视、天线、闭合电路、电缆调试调解器对视频信号进行同步调节, 确保同种电缆的视频信号传递效果。采用语音数据用户服务插座控制系统, 通过ISDN、VDSL将其连接到互连网上, 通过通信网络的数据漫游, 提高无线通讯的实施信息船体。设置室内安全防护系统, 确保室内防火、防盗的基本要求, 在自动化管理控制系统中, 一旦发生系统信号报警, 连接局域网内的电视系统就会对室外环境进行搜索观察, 分析住宅附近可能出现的异常, 通过传真系统和视屏系统将数据传输到终端, 配合实现基础家庭办公的有效应用。
4.2 室内自动化系统的优势
智能化自动化局部配线系统, 选用电子设备提供完善的家庭工作环境, 实现用户即插即用的方便效果。支持多种接入方式, 例如电话、网络数据同步、传真、宽带ADSL、internet接入网等等。采用有效的多方位数据家庭娱乐技术, 提高有线电视、视屏点播技术、网络购物、远程教学等等多种音频视频设备的使用效果, 避免出现反复投资的问题, 及时通过视频系统完成对老幼的远程监护, 同时监控住宅内外的情况, 确保楼宇的安全。楼宇的自动控制系统可以用于远程的自动化家电开启设备, 通过家居的智能布线系统实现高标准、科学便捷化的应用, 为室内的环境带来有益而方便的功能应用, 从而满足人们日益复杂的日常生活需求。伴随着室内环境设计中各个功能的逐步延伸, 从而满足人们生活中各类复杂问题。在网络系统的快速发展过程中, 一个有效地合理布线系统, 可以大大的降低投资, 提高家居应用使用效果, 确保有效地住宅布局管理, 实现合理的简单处理。从资金成本上看, 住宅布线系统占据整体工程的极小投资, 但是却分布在整个住宅建筑的各个方面, 安装智能化的布线系统, 提高安装空间的有效合理性, 确保安装智能化的有效性, 实现合理的智能化家居楼宇建设。从本质上改变住宅楼宇的生活性质, 实现综合性智能楼宇建设, 提高用户的认可程度, 确保房地产开发的合理有效性, 完善综合楼宇系统自动化的有效控制。
5 结语
综上所述, 现代自动化楼宇控制技术是经济快速发展下, 应需求要求实现的综合自动化系统管理。在自动化系统实践中, 常常会因为布线错误或设置错误造成数据错误, 影响自动化系统的合理应用。装饰电气在实践中逐步发展, 不断暴露各种问题, 如何有效的解决这些问题, 实现自动化系统的健全发展, 快速的改善投资可能产生的费用, 从而实现自动化系统的正规化发展, 建立良好的规范管理, 提高综合性楼宇技术应用发展, 确保楼宇自动化系统的有效应用。
摘要：楼宇住宅的室内环境设计主要是以主题设计为基础进行延伸和细化的过程。建筑电气的自动化楼宇住宅环境设计, 实现了综合的楼宇自动化控制。通过有效的设计照明和环境设计, 提高综合布线设计, 实现有效地自动化楼宇设计控制管理。本文将针对楼宇的自动化控制进行有效的设计和分析, 研究适合未来建筑自动化建设中的控制系统, 提高楼宇的自动化管理控制。
关键词：楼宇建筑,自动化,控制系统
参考文献
[1]王再英, 韩养社, 高虎贤.智能建筑:楼宇自动化系统原理与应用 (修订版) [M].北京:电子工业出版社, 2011.16-25.
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楼宇自动控制 篇5
关键词：BACnet智能建筑楼宇自动化面向对象
随着计算机、通信、控制和图形显示技术即4C技术的快速发展和全球对信息高速公路的大力建设，智能建筑，这个数字化、网络化和信息化的结合产物开始进入人们的视野。然而，如今智能建筑内各种控制功能变得愈发强大而复杂，致使不同厂商生产的设备使用于同一建筑物内，但各个厂商基本上都是开发自己专有的通信协议，于是各式各样的通信协议和设备给智能建筑的系统集成及管理使用带来诸多不便，用户处于受制于厂商而使造价提高、使用和维护费用增加的境地。所以制定一个开放的、统一的通信协议标准，并形成即插即用(plugandplay)的环境，就成为十分迫切需要解决的问题。
目前，在智能建筑领域，现场总线和通信协议主要有：(1)最初应用于工业控制领域的总线协议，如具有代表性的Profibus总线、Lonworks总线、CAN总线等;(2)专门针对智能建筑的总线和通信协议，如美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。本文就其中的BACnet作详细介绍。
图1BACnet的体系结构层次图
楼宇自动控制 篇6
关键字: modbus 组态软件 Modbus-TCP
DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.09.014
一 引言
节能减排指的是减少能源浪费和降低废气排放。 我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路;是维护中华民族长远利益的必然要求。基于PLC大型楼宇空调节能控制系统,就是为此目的而设计的。
大型楼宇控制面积大,能达到几十万平方米以上,控制要求明确,目的清晰:
1、 采用最先进和稳定的控制方案
2、 在保证舒适度和安全性的情况下,进行节能减排
3、 整个系统的性价比高,应比进口的同性能产品有较大价格优势4、 服务快捷便利,能在数小时之内提供远程或现场的技术服务
5、 在楼控没有调试完毕之前,或者网络出现问题时,能单独运行,不依赖于楼控系统。
二 系统结构与控制原理
2.1 系统结构
整个技术方案均按模块化设计,每个风机房单成系统,提供工业以太网或modbus接口供楼控调度。
图1、系统布局示意
如上图所示,整个大厅由多个风机房送风,每个风机房内有3至6台风机,每台风机均有一套独立的控制系统,接收平面工控机下传的控制信息,并采集其供风区域的温度、湿度、CO2含量及风机、冷水的相关参数,完成控制功能,并将显示数据显示在其供风区域的触摸屏上,同时上传监控数据和报警信息。
图2、风机房示意图
每个风机房单独成为一个监控系统,每个风机的控制系统均通过Modbus-RTU现场总线组网,并由一个带组态软件的平面工控机负责监控,同时工控机提供Modbus-TCP工业以太网与楼控系统进行组网。
图3、单风机控制示意图
每台风机均有一套独立的风机控制器,它通过现场总线从大厅的现场采显控制器处采集现场的温湿度和CO2含量,然后结合风机、冷凝器、过滤网的各种参数,采用双闭环方式进行控制。
图4、单风机出风口附近示意
在单一风机的供风区域有一个单独的现场采显控制器,其负责将现场的温湿度变送器和空气质量仪(CO2)的信号采集,并通过现场总线上传给风机控制器,同时它还是现场显示触摸屏的从设备,供其显示当前区域的温湿度和空气质量信息。
2.2 控制原理
2.2.1、采用先进的双闭环控制算法
优先控制水量,保持风量在一个相对固定的值,当温度不在控制范围内时,采用模糊PID算法对水阀进行调节,使温度稳定,只有当水阀已调到头了或者被控温差较大时才动用第二个控制环路,调节送风量,从而尽可能的保证送风量稳定舒适。
2.2.2、节能效果好
对于所有的风机水泵系统中,因为常常会放大一档选择电机,所以很多电机的功率是有余量的,但这多余出来的部分并未转换为风量,而是变成了热能。
将这多余出来的能量减少,这就是风机水泵节能的核心。 因此风机节能的2个重点:
A、不影响原有功能;
B、原设计有余量有节能的空间(或当前运行环境有余量)
通常的风机的风量裕度为5%～15%(天气凉爽时会更多),风压裕度为10%～20%。设计过程中很难计算管网的阻力、并考虑到长期运行过程中发生的各种问题,通常总是把系统的最大风量和风压裕度作为选型的依据,但风机的型号和系列是有限的,往往选取不到合适的风机型号时就往上靠,裕度大于20～35%比较常见。
比较常用的方式则是简单的调节风机频率,但在国家节能委员会的检测过程中发现,因为变频器在低频驱动时,变频器本身的效率大大降低,同时电机在低频的铜损急剧提高,使整个系统不光不节能反而多耗能。
如图示为风机风压H-风量Q曲线特性图:
图5、风机风压H-风量Q曲线特性图
n1-代表风機在额定转速运行时的特性;
n2-代表风机降速运行在n2转速时的特性;
R1-代表风机管路阻力最小时的阻力特性;
R2-代表风机管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。
采用变频调速,风机转速由n1下降到n2,这时工作点由A点移到C点,流量仍是Q2,压力由H1降到H3,这时变频调速后风机所需的功率正比于H3与Q2的乘积,即正比于CH3OQ2的面积,由图可见功率的减少是明显的。
三、结论
通过采用PLC对大型楼宇节能控制能够达到舒适度高、节能效果好、成本较低、维护方便快捷、服务周全便利、全分布式控制,独立性强,当楼控出现问题时可独立运行、支持远程和异地的GPRS编程调试和可靠性高。
参考方献
[1] PPC系列PLC中文手册 [Z].2010。
[2] 吴丽等 电气控制与PLC应用技术[M] . 机械工业出版社.2008
[3] 王少华等 电气控制与PLC应用[M].中南大学出版社,2008
作者简介;
楼宇电气自动化应用探讨 篇7
一、楼宇电气自动化系统的发展过程
楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品, 20世纪70年代为中央监控系统, 一台中央计算机操纵着整个系统的工作。进入80年代为集散控制系统, 只有中央站和分站两类接点, 中央站完成监视, 分站完成控制, 分站完全自治, 与中央站无关, 保证了系统的可靠性。进入90年代发展为开放式集散系统, 控制网络形成3层结构, 分别是管理层 (中央站) 、自动化层 (DDC分站) 和现场网络层 (LON) 。21世纪的楼宇自动化系统为网络集成系统, 从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术, 实现各个层次的集成, 从现场层、自动化层到管理层, 网络集成系统完成了管理系统和控制系统的一体化。
前些年人们提到的楼宇设备自动化控制系统, 建筑物内暖通空调设备的自动化控制系统, 近年来已涵盖了建筑中的所有可控的电气设备。楼宇电气自动化系统采用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置 (DDC) 完成被控设备的实时检测和控制任务, 其特点是集中管理分散控制, 克服了中央监控系统危险性高度集中的不足, 安装于中央控制室的中央管理计算机能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务, 克服了常规仪表控制功能单一的局限性以及集散控制系统控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点, 是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统。
设计楼宇电气自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断, 采用最优化的控制手段, 对各系统设备进行集中监控和管理, 使各系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行, 降低各系统造价, 尽量节省能耗和日常管理的各项费用, 保证系统充分运行, 提高智能建筑的高水平的现代化管理和服务。
二、Lon Works技术在楼宇自动化系统中的应用
由于传统的楼宇自控系统是一种封闭的系统, 不同厂商的的产品采用不同的通信协议, 互不兼容, 需要一个开放的、可互操作的控制系统, 把来自多家厂商的建筑设备一体化地集成在这个控制系统中, 实现各个子系统和各个设备间的自由通信, 以求取得最佳的经济利益。
Lon Works技术是一种通用的总线技术, 在工业控制系统中可同时应用在传感器总线、设备总线、现场总线任何一层总线中。采用神经元芯片技术, 在ISO的OSI七层协议上实现网络控制。在一个Lonworks控制网络中, 智能控制设备 (节点) 使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信, 每个节点都包含内置的智能芯片来完成协议的监控功能。网络通讯采用了面向对象的方法, 通讯采用改善了的CSMA技术, 在网络负载很重时, 也不会导致网络瘫痪。通讯速度可达1.25 Mbps, 直接通讯距离可达2700 m (无屏蔽双绞线, 78Kbps) 。以其技术完善, 价格低廉、实用性强、灵活方便等优势, 被中国建设部智能建筑中心作为推荐采用的控制网络技术在智能建筑中推广应用。
Lon Works网络最大的优点是其完全的开放性, 其主要表现在以下方面:
1、Lon Works所用的通讯协议LONTALK提供ISO/OSI参考模型所定义的全部七层服务。
2、Lon Works支持多种通信媒质和任意自由拓扑网络结构。
3、Lon Works支持的通信媒质有双绞线、同轴线缆、光纤和无线微波等。
4、Lon Works组网拓扑结构可以是任意形式, 可以是星型、树枝型、网状型等, 实现真正的点对点通讯。
基于Lon Works控制网络技术的楼宇自控系统的网络组成包括:智能节点、网络接口及连接设备、远程通讯设备和人机界面操作站。该楼宇自动化系统能够对现代化建筑进行全面、灵活、可靠的监控, 主要包括对中央空调系统、冷量计费系统、锅炉/热交换系统、给排水系统、变配电系统、照明灯光系统、电梯系统、防盗保安系统等的监控。各子系统既可独立运作又可统一协调管理, 使整个建筑物内的机电设备能高效、安全、可靠地运行。
参考文献
[1]李坤:《电气自动化在楼宇智能化中的应用》, 《商品储运与养护》, 2008年第7期。
浅谈楼宇自动化系统 篇8
1 智能建筑楼宇自动化系统的含义
楼宇自动化是智能建筑的主要组成部分。楼宇自动化对建筑的所有公用机电设备, 包括建筑的中央空调、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统, 进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平, 降低设备的故障率, 减少维护及营运成本, 它的设计水平和质量对智能建筑功能的实现有直接影响。
2 楼宇自动化系统的组成
楼宇自动化系统是智能建筑正常运行的关键, 是一个开放式的模块化结构, 具有数据通信功能, 基于现代控制论中分布式控制理论而设计的集散型系统, 是具有集中操作、管理和分散控制功能的综合监控系统。系统目标是实现建筑物内暖通空调、变配电、给排水、冷热源、照明、电梯、扶梯及其他各类系统机电设备管理自动化、智能化、安全化、节能化。
2.1 中央空调的监控系统
中央空调系统由冷热源系统、空气热湿处理系统、空气输送与分配系统、空调水循环系统、冷却塔以及电气与控制系统等几部分组成, 由它们来共同完成室内空气的温湿度调节和通风任务。由于工程中采用的中央空调系统的具体形式和控制要求不同, 因此实际监控功能及所要选取的监控点也会有所差别。
2.2 给水系统的检测、监控与计量
监控系统对给水系统、排水系统和中水系统进行液位、压力等参数检测及水泵运行状态的监控和报警进行验证。通过工作站参数设置或人为改变现场测控点状态 (包括自动调节水泵转速、投运水泵切换及故障状态报警和保护等) 。
2.3 楼宇配电系统的监控与自动控制
楼宇供配电系统是整个建筑物的动力系统, 为楼宇内部的空调系统、给排水系统、照明系统、电梯系统、消防及安防系统等提供正常运转所需的电力能源。如没有供配电系统, 楼宇内的所有机电设备都将无法工作。楼宇供配电系统除保证正常运行, 还应提高系统效率和节能。
2.4 电梯监控系统
此系统按时间程序设定的时间表启/停电梯, 监视电梯运行状态, 对电梯的故障和紧急情况在线报警。多台电梯的群控管理。配合消防系统的协调工作, 发生火灾时, 普通电梯直驶首层、放客, 切断电梯电源;消防电梯由应急电源供电, 在首层待命。配合安全防范系统协同工作, 根据保安级别自动行驶到规定楼层, 并对轿厢进行监控。
3 楼宇自动化系统的主要硬件设备
楼宇自动化系统主要由中央管理工作站、传感器、控制器、执行器、控制与信息网络和被控对象等几部分组成。其中中央管理工作站安装有以动态图行为界面的监控管理软件, 控制器主要采用DDC控制器。
3.1 中央管理工作站
中央管理工作站在楼宇自动化系统中作为“主脑”, 通过通信接口与控制器进行数据通信, 完成系统的信息采集与控制。其特征是多屏显示、现存图形的重复利用、动画界面、采用颜色梯度的动态信号、动态趋势。中央管理工作站主要由PC机、服务器、各种网络设备和各种软件组成。由于功能、特点、监控要求不同, 其配置方式也会有所差别。单机集中式:全部信息的采集处理、监视、控制和管理等工作都由一台主机完成, 可靠性不高。双机集中式:采集到的信息同时送给两台主机, 主机间有切换环节, 当任意一台主机的硬件或软件出现故障时, 会自动切换到另一台主机, 提高了系统的可靠性。双机分布式:分主控制层和就地控制单元。主控制层, 双机配置, 通过通信接口与就地控制单元通信, 实现监控系统的全局监视、控制、显示、打印和管理功能, 对整个系统进行管理和优化。就地控制地单元, 实现本单元的信息采集、处理、监视、控制和与主机控制层的通信, 完成实施性强的控制和调节。
监控系统的主要软件及功能如下:系统软件:随主机提供的全套系统软件, 包括实时操作系统和输入输出设备的系统软件。支持软件:确保主操作系统的有效运转。应用软件:保障实时监控系统的全部功能。监视软件:对系统的硬、软件进行实时监视, 确保系统安全运转。自诊断软件:检查和核对整个系统运行的正确性, 显示检查结果或报警。自恢复软件:当操作系统发生故障时, 能够尽快自动恢复。
3.2 控制器
DDC控制器有一体式和分布式两种结构。一体式通常将CPU、存储器、I/O端口、通信接口等组合在一个控制模块中;分布式由主控模块 (负责通信和计算) 和独立I/O模块构成, 主控模块没有I/O端口, 必须和I/O模块配合使用。不同的I/O模块的端口类型和数量不同, 这样由主控模块和若干I/O模块构成的DDC就可以满足任何工程现场的需要, 即可以根据不同的需求定制不同的控制系统。
在DDC系统的设计和使用中, I/O端口有4种: (1) 模拟量输入 (AI) 端口。输入的模拟量主要有温度、压力、流量、液位、空气质量等, 这些物理、化学量通过相应的传感器测量, 并经变送器转变为标准电信号, 如0~5V、0~10V、0~20m A、4~20m A等。这些标准电信号进入DDC的模拟量输入端口, 经过内部的A/D转换器转换成数字量, 再由DDC进行分析处理。 (2) 数字量输入 (DI) 端口。DDC可以直接判断DI输入端口上的开关信号, 并将其转花成数字信号 (“通”为“1”, “断”为“0”) , 这些数字量进过DDC进行逻辑运算和处理。DDC对外部的开关量传感器进行信号采集, 一般数字量接口没有接外设或外设是断开状态时, DDC将其认定为“0”, 而当外设开关信号接通时, DDC将其认定为“1”。 (3) 模拟量输出 (AO) 端口。当外部需要模拟量输出时, 系统经过D/A转化去转换后变成标准电信号, 如0~5V、0~10V、0~20m A、4~20m A等。模拟量输出信号一般用来控制风阀或水阀等。 (4) 数字量输出 (DO) 端口。当外部需要数字量输出时, 系统直接提供开关信号来驱动外部设备。这些数字量开关信号可以是继电器的触点、NPN或PNP晶体管、晶闸管等。他们被用来控制接触器、变频器、电磁阀、照明灯等。
3.3 传感器
传感器是一种能把非电信号转化为电信号的器件, 它是控制系统的重要末端设备之一, 主要用于采集现场过程模拟量数据, 输入信号。常见传感器品种:力敏电阻、热敏电阻、热熔传感器、感应传感器、霍尔传感器、压电传感器、超声波传感器和热电传感器等。
3.4 执行器
阀门和执行器在楼宇控制系统中总是成对出现, 阀门用来控制流体的方向、压力和流量的装置;执行器, 接受主机发出的控制信号, 执行控制指令, 对受控对象施加控制的装置。在楼宇自动化系统中常用的阀门有电磁阀、电动阀、蝶阀和球阀。执行器种类主要有电动、气动和液动三大类。作用:驱动、执行、特性补偿、自诊断等。
4 结论
浅论完善楼宇自动化控制系统设计 篇9
关键词：自动化,控制系统,完善
近年来我国的经济建设得到高速的发展, 楼宇的建设开始全面开展, 同时也带动了楼宇自动化系统控制建设的发展。楼宇自动化控制系统主要包括四大部分, 包括主机、现场监控器、通信网络和仪表。楼宇自动化系统对建筑内的何磊设备进行监控, 保证了运行的安全、可靠, 同时还能节省人力和物力。但是, 因为我国的楼宇自动化控制的发展比较晚, 在设计和施工等方面还只是处于初级发展阶段, 在具体的设计和施工方面还存在着很多不合理的地方, 所以会有运行不良、使用寿命短等问题的出现。所以, 根据实际情况, 我们要针对楼宇自动化设计的特点对相关的管理功能进行选择, 同时还要在实际的工作中积累关于自动化控制的相关经验, 使系统设计得到相应的完善, 使楼宇自动化控制系统真正的发挥出相应的功能。
1 简述自动化控制系统有哪些基本的功能
在楼宇自动化系统设计中采用的数据通常情况下都是根据自动采集而来的数据, 这些数据可以作为系统运行的一种参数, 对运行情况进行自我监控, 对系统中的各个指标进行全方位的调动, 进而实现和创造经济效益和相应的社会效益。
1.1 自动化系统具有数据自动采集的功能
对现地控制单位之间传送的数据进行的处理和存储要建立在系统数据库的基础之上, 用上位计算机对系统的相关参数进行分析, 从而形成系统运行的参数。在数据库中提取的数据资料可以对自动控制进行调节, 通过本身的记录、检索等功能为系统的工作人员的灵活调用作为参考。
1.2 自动化系统具有自动监控与调节的功能
想要提高系统的监控水平和调节水平, 可以达到减少对系统操作失误的目的。但是, 系统具有本身的复杂性, 人工的监控是难以达到要求的, 所以就需要自动监控和调节功能的开发与利用。对各种功能设置模拟操作系统, 这个系统的设置要建立在数据科学合理的基础上。将自动系统的指令设置在屏幕显示器上, 根据计算机屏幕显示执行的步骤, 这样就可以对系统运行进行一目了然的监控了。
1.3 总动画系统具有现地控制单元的功能
这个功能应该在自动化操作系统中某个环节的后面, 进行现地的现实和处理, 同时将操作的具体情况传到主控层。主控等再根据指令对是否满足指令的条件进行分析。最后按照发出的指令将硬件运行到相应的位置上。现地控制一般都会设置权限开关, 根据开关实现远程的切换, 同时依然可以使用手动的方式进行辅助性的操作, 手动操作还可以解决特殊情况下的燃眉之急。
2 对数据采集的设计
在对自动化系统进行上述三项基本功能的设计的时候, 一定要体现出系统基本功能之间的共通性, 还要对这些功能进行合理的处理, 使自动化控制功能的适用性能够得到相应的提高。
2.1 对数据采集的设计
在对系统数据进行采集之前要做到有针对性的进行采集, 对自动化控制系统数据进行采集之后, 要及时将数据传送到上位计算机中, 实现系统运行的实时监控, 这些数据可以作为盘点系统运行是否正常的重要依据。对系统的数据采集可以用单端隔离的模拟量进行输入卡, 用波形检测的方式对系统自动收集的数据进行分析与监控, 同时, 必须要设置好采集范围和输出通道。
对数据进行采集设计时要做到对数据保存情况的实时显示。在对软件进行设计的时候还要对校本程序进行编译, 同时用人机界面对数据的几率、存储等情况进行显示, 最后将软件和数据可连接起来。这种功能使数据记录和存取的便利性得到大大的提高, 同时还完成了对数据可的属性设置。
值得一提的是, 对数据进行采集的时候要遵循一个重要的原则, 探测元件与要采集的内体要尽量靠近, 以减少传导中的误差, 避免这些误差对数据真实性的影响。在传输中还可以使用光纤等新技术, 这种新技术的应用可以达到准确的目的同时又不会使误差造成系统的误动作。
2.2 监控设计
在自动化系统中的监控最常见的方式有三种:远程监控方式、集中监控方式和现场总线监控方式。其中几种监控方式便于系统运行的维护管理, 对系统的设计比较容易, 也没有较高的要求和标准。远程监控方式的优点主要有对资源能够起到节约监控的目的, 同时具有较高的可靠性, 并且在实际的应用中可以体现出组态灵活的优势, 还可以实现对电缆、附属材料的节约利用。现场总线监控方式是当今条件下一种比较符合时代特征的监控方式, 它可以实现远程监控, 使监控的连接线路缩短, 在这种方式上可以很好的体现出智能化的特点。同时为网络控制系统的发展奠定了基础。
2.3 现地控制单元
自动化系统现地控制单元的实际采用了计算机软件和硬件等先进的技术, 确保了各项标准都能符合指标要求。随着科技的不断发展, 计算机在不断的更新换代, 系统的规模也应该随着计算机的更型换代得到扩展与升级, 维护方面要具备自我诊断和自我恢复的功能, 避免因为人员操作失误造成的损失。现地控制单元的设计主要包括对机组设备的调节和将控制;对机组控制单元顺序的控制;数据通信要保持通畅;要有自我诊断的功能。
3 结语
综上所述, 对自动化控制系统进行设计的时候, 要将采集到的数据及时的输送到上位计算机中, 对整个运行流程实现实时监控, 根据数据对系统运行状况进行判断。还要根据各种方式的运用, 使系统工作的效率得到提高, 减少维护故障率, 在新技术的帮助下, 实现计算机对整个系统的配置与设计。
参考文献
[1]张雪峰.楼宇自动化控制系统的IP化发展分析[J].智能建筑电气技术, 2012 (6) .
[2]杨慕铁.浅析如何完善楼宇自动化控制系统设计[J].福建建材, 2013 (6) .
楼宇节能协调控制系统的介绍 篇10
一直以来,人们对通过设备系统整合进行节能的协调性控制寄予厚望,却被设备之间相互通信的问题困扰着而使之难以实现。但随着“iope Net”、“BACnet”[1]等开放式网络技术的进步,极大地促进了这一方面的开发进程,并开始进入实用化阶段[2]。本文旨在向大家介绍日本开发的“协调控制系统”,并对节能协调控制的前景进行展望。
2 节能协调控制的概要
2.1节能协调控制概要
提高系统设备整体效率的方式有以下两种:一种是把楼宇设备内部的所有信息集中到一个地方,即设备运转决策一元化的“集中方式”;另一种是分散控制器各自收集必要的信息,再结合系统的整体情况之后实现最佳控制方式的“自律分散方式”。基于后者的思维方式形成的是“节能协调控制”。“节能协调控制”具有高度的灵活性,可以把设备故障的连锁反应抑制在最小限度内,此外,还具有便于进行系统规格变更等优点(图1)。要实现这种系统结构必须在分散控制器之间实现相互连接,而“iopeNet”之类的开放式网络技术是该系统成功的基础。
2.2日本的节能协调控制
日本开发的节能协调控制,提出了多种方式(表1)。大致可分为通过感应器信息的共享进行协调联动、自动地收集相关信息并以提高系统整体效率为目的的分散协调两种。在下一章节里分别举例说明。
3 节能协调控制事例
3.1通过信息共享进行的协调控制
通过和其他的分散控制器共享设备信息和感应器信息进行的协调控制,可以控制感应器的设置数量,这将形成一种值得期待的系统简约化。在此,以进行人体感应器信息共享的空调、照明联动控制为代表事例进行介绍。该系统的构成图见图2。
其构成就是把通常只是用于照明设施的开关灯人体热感应器信息用到空调设施上,图中的照明设施、空调设施根据各设施通用的人体感应器提示的房间内有人或无人的信息,执行启动和停止控制。这种方式尤其适用于房间状况多变的、难以进行日程控制的大学以及公共设施,效果非常好。笔者在某大学的研究楼中,实际使用了这种方法后,确认到一年的节能效果达到10%以上[7]。
3.2通过自律分散进行的协调控制
通过自律分散管理提高系统整体效率有一个必要条件,就是在提供同等的舒适环境的条件下让效率高的机器设备优先启动。例如:同样的空调系统其机器效率、性能因方式的差异而不同,优先启动效率高的机器自然会节能。还有,要使房间明亮,日光照明比人工照明的效率更高,所以利用日光获得采光的办法是最好的。当然,要利用日光难免会放进热量,会极大地影响空调耗能,这也是实际存在的课题。笔者研发出了百叶窗控制方式[3],以解决伴随日光采光而来的光与热的平衡问题。其系统构成图见图3。将空调、照明、百叶窗控制器这些都分别连接到开放式网络上,构成一个可以相互通信的网络环境。虽然此处的介绍是以日本最普及的软百叶帘为例,然而对中国等众多国家普遍使用的卷帘式百叶窗,只要改变一下程序,也同样适用。
正如上文提到的那样,尽管日光可以有效地提高照明设施的效率,但是同时也会降低空调设施尤其是冷气设备的效率。我们开发的百叶窗协调控制器在把空调效率、照明效率相关的特性信息维持在此前水平的同时,根据此特性计算出使空调能耗和照明能耗的总和达到最小数字的日光导入量,并利用它控制百叶窗。图4演示了它的基本模型。
松下东京总部的汐留大厦也引进了这种百叶窗控制系统(图5)。汐留大厦的东西各有一个很大的敞开空间,能否准确地把握日光导入量对提高能源利用率具有非凡的意义,相比只能用来防止日光直射的自动控制方式而言,这种方式达到的效果是节能4.4%(图6)。
4 节能协调控制的新发展
最后谈一谈节能协调控制在将来的发展。
4.1用户参与下的节能协调控制
节能协调控制系统的前提是既保证用户舒适又提高设备系统整体效率。但是,一些特定用户对室内环境的过高要求也会使得整个系统效率低下,这一困扰也开始显现。笔者也在努力,集中各个用户的希望,判断全体用户的舒适度,为要求高环境水平的用户找出既节能又能尽量满足其要求的做法(图7)。现在开始要求的不光是设备系统之间的协调控制,而且要求通过与用户进行交流的形式来进行设备系统整体效率的提高。
4.2向地域体系扩张
目前,在日本以及欧美国家,都纷纷开展针对城市整体区域的从建筑规划到日常维护、管理的各种尝试。采用中央服务器对各个住宅、楼宇的设备信息、能源信息进行一元化管理,协调各栋建筑物,努力提高城市的整体效率。预计在实行分区供热的中国,这种想法更容易被接受,拥有更加广阔的发展空间。
摘要：本文介绍楼宇设备的节能协调控制系统,该系统随着开放式协议的应用,使空调、照明设施的联动成为可能。目前在楼宇中已经开始推广使用节能协调控制系统。
关键词：协调控制,节能,楼宇
参考文献
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