智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析

摘要：智能建筑正在成为未来建筑的发展方向，实现楼宇设备系统的集中有序管理是实现社会节能理念和劳动力节约的关键环节。科学信息技术的发展为设计一个可靠实时成本低的楼宇自动控制系统提供了可能。本文主要对智能建筑中的楼宇自动化控制系统进行了分析研究。

关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制系统

中图分类号： TS958 文献标识码： A

一、楼宇自动化系统的组成与基本功能

1、楼宇自动化系统的组成

楼宇自动化控制系统通常包括空调、消防、供电、电梯、安全管理、给排水等子系统。可以通过以太网技术，建立通讯网络，集成现场总线控制系统，建立控制层、管理层和设备层，实现操作站和网络控制单元之间的连接。 采用传送控制协议/协议，建立用户数据协议，构建 OPC服务器，既集中完成控制端对所有设备的管理，也可以实现用户对客户端的自由访问，而避免了亲自查看设备的繁冗过程。 通过增加网络控制单元可以实现楼宇内每一个子系统的监控、共享和管理，通过相应的多种统计计算功能， 可以在一定的情况下可以代替操作站功能，完成手提式应急信息处理和指令控制。

2、楼宇自动化系统的功能

二、智能建筑中的楼宇自动化控制系统

1、空调系统

中央空调系统在智能建筑物中的主要作用就是保持环境的舒适度，并保证其运行能耗降低。 楼宇中的空调机组是通过计算机进行控制的，从而为建筑物内的各个区域提高空气的处理服务，使大楼内的温度与湿度都保持在良好的状态。其工作原理为监测设备通过对建筑物内的温度与湿度的监测， 使其与外部环境的湿度与温度进行比较，从而使计算机控制空调机组对建筑物内部空气进行加热与加湿的处理，使大楼内的环境适宜人们的生存与活动。另外，空调系统还要根据建筑部内部与外部的负荷变化，进行机组的风机的转速的调整以及新风回风比与阀门开度的重新设置，使空调系统在最节能的状态下保证建筑物的舒适度。

2、消防系统

消防系统在智能建筑的楼宇自动化系统中占有重要的位置，对进行楼宇自动化控制有着重要作用。 消防系统与消防联动控制系统是消防系统的主要构成部分。 消防系统的运行是有运行模式的规定的。 通常消防系统是正常的状态进行运行，如果发生火灾，会自动转换为消防模式，保证楼宇的安全。 在火灾发生之时，消防系统以楼宇自动化系统为中介， 向空调系统与电梯系统等发送消防的信息与报警，使建筑物内的设备可以进行自主消防，将火灾的损失降到最低。

3、变配电系统

变配电系统，顾名思义，就是保证建筑物供电与用电安全的系统，实现建筑物正常用电运行是变配电系统的主要监控目标。 首先，变配电系统通过对建筑物各类型的电力开关设备进行监测，对配电柜高压与低压的运行状态进行控制来实现对建筑物内部电力供应与使用的监督与管理。其次，变配电系统还会对建筑物电路回路的电流与电压、功率因数这些电力关键参考值进行监测。 变压器与电缆的温度、发电机的运行状态的好坏都是变配电系统的重要监督。电力系统本身具有一定的特殊性，其可以在瞬间发生很多的变化，所以在利用计算机系统对电力系统进行控制之时，其监测的频率是很高的，在监测的同时，要对这些监测中设备开关的状态与参数的变化进行准确且连续的记录，只有这样，变配电系统才能够准确地预测事故发生的机率，在自动状态下对变电系统事故地点进行分析。楼宇自动化系统中的变配电系统可以利用计算机对供电设备的开关进行远程控制， 在停电发生后，可以对开关进行自动的顺序控制。 另外，变配电系统还可以对应急的发电设备进行运行状态的监测， 使其在有应急需要之时可以正常运行，自动切断不主要的电路回路，保证应急发电机的负荷在合理的范围之内。

变配电系统除了对建筑物进行供电之外， 还会对用电量进行计算，对每家每户的电费进行分析与计算，还可以对我国的供电政策进行有效的落实与执行，在供电高峰期超负荷的情况下对不主要的回路进行切断。

4、给排水系统

使建筑物内部的中水系统得到正常的运行是智能建筑中给排水系统的运行目标与任务，给排水系统的主要功能是将建筑物内水泵与排水泵、污水泵等运行状态进行监测与管理，使建筑内各水箱的水位保持在安全可靠的限制值当中。 另外，给排水系统还会对给水系统的压力进行测量，使水位与压力保持在安全范围内，根据水位与压力的变化及时进行水泵的关闭与开启。

5、照明系统

智能建筑中的照明系统是建筑物内主要的节能系统，节能减排主要体现在照明系统的运行之中。照明系统的协调程度与运行力度是建筑物自动化与智能化的重要体现。在智能建筑中，电能是不可缺少的，照明系统是除了空调系统之外最大的电能消耗系统。与传统的建筑管理方法相比， 智能建筑中的自动化系统可以实现 40%左右电能的节省。照明系统的节能，主要利用于自动化系统对于停车场、走廊与对门厅等照明进行开启与关闭控制， 对建筑物内的照明回路进行分组控制，使用电量过大、电路负荷过多时进行自动切断，对办公室与厅堂这些地方的照明系统进行无人熄灯的自动控制。这些控制的实现可以利用计算机中设定的开关开启与关闭时间进行远程控制，门锁与红外线也是比较好的照明系统控制手段。

6、电梯系统

电梯系统属于智能建筑中的交通系统，对电梯系统的自动化管理也是楼宇交通管理的重要内容。 对于电梯而言，其本身具有全套的自动控制装置，但是，要使其成为智能建筑中楼宇自动化系统的一部分，要将电梯本身的控制装置与楼宇的自动化系统相联系，使其实现数据的共享，使建筑物的管理者可以对电梯的运行状况进行及时的掌握与分析，在有意外事故发生的时候，可以利用自动化系统对电梯进行有效的控制。

7、保安监控系统

保安监控系统主要由三部分组成。第一，闭路电视监视系统。闭路电视监视系统主要是利用摄像机完成的，管理人员将摄像机安放在需要进行监控的各个区域之间，利用电缆这一中介将图像传达到建筑控制中心，使建筑物的管理人员可以对大楼内部的实时情况进行观察与管理。 还可以利用现代化的计算机技术对这些上传的图像进行分析，使影视中的物体与烟雾等不安全因素得到确认，为事故的处理提供证据。 第二，出入口控制系统。 对建筑物的出入口进行控制，就是利用电子锁或者是门磁开关这些设备对建筑物的人群进行控制。将读卡机等设备安装在建筑物当中，使建筑物的进入具有一定的权限性，对进入到建筑物的对象与建筑物的开放时间进行控制，随时掌握人员的出入情况。 第三，防盗报警系统。 防盗功能的实现，是利用各种敏感软件的安装实现对建筑物内部空间的控制， 比如说红外线与震动传感器等等，将其安装在重要的防盗部位，如果监测区域内出现异常，报警系统可以做出相应的反应，通过建筑物管理人员对异常情况进行及时的处理。

结束语

综上所述，实现智能建筑中楼宇自动化作用最大化中最关键的就是对建筑楼宇自控系统的联动设计。而为了能够真正的实现智能建筑内楼宇自控系统联动，来对建筑内某些紧急情况进行处理，就必须要从智能建筑中楼宇自动化的设计到应用再到设备承包商等三者之间要进行紧密且有效的配合，从而才能使智能建筑中楼宇自动化系统作用得到更大的发挥，达到控制建筑中所有设备运行和管理的目的。