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楼宇自控的发展史及其系统设计引言楼宇自控系统是一种集成了多种技术的智能化系统，旨在提高楼宇的舒适性、安全性和效率。
随着科技的进步和人们对生活质量需求的提高，楼宇自控系统在建筑领域中的应用越来越广泛。
本文将介绍楼宇自控系统的发展史，并探讨其系统设计。
发展史第一阶段：基础设施控制系统楼宇自控系统最初是由基础设施控制系统发展而来的。
基础设施控制系统主要用于管理楼宇中的电力供应、照明和暖通空调等基本设施。
这些系统使用有线传统的通信方式，主要依靠人工操作和控制。
第二阶段：自动化控制系统随着计算机技术和网络技术的发展，楼宇自控系统进入了自动化控制系统阶段。
自动化控制系统利用传感器、执行器和控制器等设备，将楼宇各个子系统进行集成和自动化控制。
这些系统可以通过网络远程监控和控制楼宇，提高系统的可靠性和效率。
第三阶段：智能化控制系统随着和大数据技术的兴起，楼宇自控系统进入了智能化控制系统阶段。
智能化控制系统利用算法和大数据分析，对楼宇进行智能化的管理和优化。
这些系统可以自动学习和适应环境变化，提供更加智能、高效的控制方案。
系统设计楼宇自控系统的设计涉及多个方面，包括硬件设备、软件平台和网络架构等。
硬件设备是楼宇自控系统的基础。
常见的硬件设备包括传感器、执行器和控制器等。
传感器用于采集楼宇各个子系统的参数，例如温度、湿度和光照强度等。
执行器用于对楼宇各个设备进行控制，例如调节空调温度和开关灯光等。
控制器作为系统的控制中心，负责接收传感器的数据并根据预设的算法进行控制决策。
软件平台软件平台是楼宇自控系统的核心。
软件平台包括数据采集与传输、数据处理与分析以及用户界面等模块。
数据采集与传输模块负责采集传感器数据，并将其传输到数据处理与分析模块。
数据处理与分析模块利用和大数据技术，对传感器数据进行分析和处理，并生成相应的控制策略。
用户界面模块提供用户与楼宇自控系统进行交互的界面，例如手机App和Web页面等。
网络架构是楼宇自控系统的基础设施，支持数据的传输和通信。
智能楼宇自控系统设计与实施技术手册第一章概述 (2)1.1 楼宇自控系统简介 (2)1.2 智能楼宇自控系统发展现状 (3)1.3 智能楼宇自控系统设计原则 (3)第二章系统架构设计 (4)2.1 系统总体架构 (4)2.2 网络架构设计 (4)2.3 控制层与监控层设计 (4)第三章系统硬件设计 (5)3.1 控制器硬件设计 (5)3.2 传感器与执行器硬件设计 (5)3.3 通信硬件设计 (5)第四章系统软件设计 (6)4.1 系统软件架构 (6)4.2 控制算法设计 (6)4.3 用户界面与数据管理 (7)4.3.1 用户界面设计 (7)4.3.2 数据管理 (7)第五章能源管理 (7)5.1 能源监测与优化 (7)5.1.1 能源监测系统概述 (7)5.1.2 能源监测系统组成 (8)5.1.3 能源优化策略 (8)5.2 节能策略设计 (8)5.2.1 节能策略概述 (8)5.2.2 节能策略设计原则 (8)5.2.3 节能策略设计内容 (8)5.3 能源数据统计分析 (9)5.3.1 能源数据统计分析概述 (9)5.3.2 能源数据统计分析方法 (9)5.3.3 能源数据统计分析应用 (9)第六章环境监测与控制 (9)6.1 温湿度监测与控制 (9)6.1.1 温湿度监测 (9)6.1.2 温湿度控制 (10)6.2 空气质量监测与控制 (10)6.2.1 空气质量监测 (10)6.2.2 空气质量控制 (10)6.3 照明控制 (11)6.3.1 照明监测 (11)6.3.2 照明控制 (11)第七章安全防范 (11)7.1 视频监控系统设计 (11)7.2 门禁系统设计 (12)7.3 火灾自动报警系统设计 (12)第八章智能家居 (12)8.1 家居自动化系统设计 (12)8.2 智能家居应用场景 (13)8.3 家居安全与健康管理 (13)第九章系统集成与兼容性 (14)9.1 系统集成策略 (14)9.2 与第三方系统对接 (14)9.3 系统兼容性设计 (15)第十章系统实施与调试 (15)10.1 系统安装与调试 (15)10.1.1 系统安装 (15)10.1.2 系统调试 (16)10.2 系统调试方法 (16)10.2.1 功能调试 (16)10.2.2 功能调试 (16)10.2.3 兼容性调试 (16)10.3 系统验收与维护 (17)10.3.1 系统验收 (17)10.3.2 系统维护 (17)第十一章项目管理与评估 (17)11.1 项目管理流程 (17)11.2 项目风险评估与控制 (17)11.3 项目效果评估 (18)第十二章发展趋势与展望 (18)12.1 智能楼宇自控系统发展趋势 (18)12.2 行业政策与市场前景 (19)12.3 创新技术与应用展望 (19)第一章概述1.1 楼宇自控系统简介楼宇自控系统，又称楼宇自动化系统，是指利用计算机技术、通信技术、自动控制技术等，对建筑内的设备进行集中监控、管理和控制的系统。
楼宇自控系统楼宇自控系统是一种将自动化技术应用于楼宇运行管理的系统。
它通过集成、控制和调节各种设备和设施，实现对楼宇的节能、安全、舒适等方面的智能化管理。
楼宇自控系统以提高楼宇的运行效率、降低运行成本、改善室内环境质量为目标，给用户带来更好的使用体验。
首先，楼宇自控系统具有智能化的特点。
通过连接各种传感器和设备，系统可以实时监测楼宇的温度、湿度、照明、空气质量等参数，并及时做出相应的调整。
比如，在人员稀少的情况下，可以自动降低照明亮度；在室内温度过高时，可以自动开启空调等。
这种智能化的特性，不仅提高了楼宇的运行效率，还能够根据不同环境需要进行灵活的调节，使室内环境更加舒适。
其次，楼宇自控系统具有集成化的特点。
系统可以集成各种设备和设施，包括照明系统、空调系统、安防系统、电梯系统等，通过互联网连接，实现对这些设备的集中控制和管理。
用户可以通过智能手机或电脑远程控制楼宇的各个设备，并可以实时监测楼宇的运行状态。
这种集成化的特性，大大简化了楼宇管理的流程，提高了管理效率，同时也方便了用户的使用和体验。
另外，楼宇自控系统还具有节能环保的特点。
系统可以根据楼宇使用情况和环境需求，合理分配和利用能源资源。
比如，在人员离开楼宇后，可以自动降低照明亮度和空调使用，以达到节能的效果；在使用电梯时，系统可以智能调度电梯，减少运行次数，降低能耗。
这种节能环保的特性，不仅有助于降低楼宇的运行成本，还能够减少对环境的影响，使楼宇更加可持续发展。
总之，楼宇自控系统在提高楼宇运行效率、降低成本、改善室内环境质量等方面具有重要作用。
它的智能化、集成化和节能环保的特点，使楼宇管理更加高效、便捷和可持续。
随着科技的不断进步和应用的推广，相信楼宇自控系统在未来会发挥更加重要的作用，给人们带来更好的使用体验。
楼宇自控系统是建筑智能化的重要组成部分，其通过集成各种设备和技术，实现对楼宇运行的智能化、自动化管理。
楼宇自控系统的发展不仅提升了楼宇的管理效率和舒适度，还在节能减排、安全防护、环境监测等方面起到了积极的作用。
楼宇自控系统原理一、引言楼宇自控系统是指利用先进的自动化技术和信息通信技术，对楼宇内的照明、空调、供水、供电等设备进行集中控制和管理的系统。
本文将介绍楼宇自控系统的原理及其相关技术。
二、楼宇自控系统的组成楼宇自控系统一般由传感器、执行器、控制器和监控系统等部分组成。
1. 传感器：传感器是楼宇自控系统的重要组成部分，用于感知楼宇内各种参数的变化。
常用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等。
传感器将感知到的信号转换为电信号，传送给控制器进行处理。
2. 执行器：执行器是根据控制器的指令，控制楼宇内各种设备的运行状态。
常见的执行器有电磁阀、电动调节阀、电动执行器等。
执行器可以根据控制信号改变设备的工作状态，实现对楼宇内设备的控制。
3. 控制器：控制器是楼宇自控系统的核心部分，负责对传感器采集到的信号进行处理，并根据预设的控制策略生成控制信号，送给执行器控制设备的运行。
控制器采用各种控制算法，如PID控制算法、模糊控制算法等，实现对楼宇内设备的精确控制。
4. 监控系统：监控系统是楼宇自控系统的重要组成部分，用于实时监测楼宇内各个设备的运行状态，并进行数据采集、数据分析和故障诊断。
监控系统可以通过人机界面显示设备的运行状态和参数，并提供报警功能，及时发现设备故障并进行处理。
三、楼宇自控系统的工作原理楼宇自控系统的工作原理可以简单描述为传感器采集信号、控制器处理信号、执行器控制设备运行。
具体步骤如下：1. 传感器采集信号：各种传感器感知楼宇内的温度、湿度、光照等参数的变化，并将采集到的信号转换为电信号，传送给控制器。
2. 控制器处理信号：控制器接收传感器采集到的信号，并根据预设的控制策略进行处理。
控制器可以根据控制算法对数据进行处理，生成相应的控制信号。
3. 执行器控制设备运行：控制器生成的控制信号被送给执行器，执行器根据控制信号改变设备的工作状态。
例如，当温度传感器检测到温度过高时，控制器会发送信号给空调执行器，控制空调的开启或调节温度。
第1篇一、项目概述本项目为XX大厦楼宇自控系统施工项目，位于我国XX市XX区XX路XX号。
大厦占地面积约20000平方米，建筑高度约100米，共30层，其中地上28层，地下2层。
本项目楼宇自控系统主要包括建筑设备监控、能源管理、安全防范、信息管理等子系统。
二、施工准备1. 组织准备- 成立项目组，明确各成员职责，确保施工过程中责任到人。
- 对施工人员进行技术培训，确保其熟悉楼宇自控系统的工作原理和操作方法。
2. 技术准备- 深入了解大厦建筑结构和设备情况，编制详细的施工方案。
- 购置必要的施工设备和工具，如电线、电缆、传感器、控制器等。
3. 物资准备- 根据施工方案，列出所需材料清单，确保材料质量符合国家标准。
- 对材料进行验收，确保材料合格。
三、施工流程1. 现场勘查- 对大厦进行现场勘查，了解建筑结构、设备布局和安装环境。
- 根据勘查结果，对施工方案进行调整。
2. 设备安装- 根据施工方案，进行设备安装，包括传感器、控制器、执行器等。
- 确保设备安装牢固、准确，连接线路规范。
3. 线路敷设- 按照设计图纸，进行线路敷设，包括电源线、信号线、通信线等。
- 线路敷设要符合国家标准，确保安全可靠。
4. 系统调试- 对安装完成的设备进行调试，确保系统运行正常。
- 对系统进行功能测试，确保各项功能符合设计要求。
5. 系统联调- 将各个子系统进行联调，确保系统之间协调工作。
- 对系统进行整体测试，确保系统稳定可靠。
6. 系统验收- 按照国家标准和设计要求，对系统进行验收。
- 验收合格后，交付使用。
四、施工技术要求1. 设备安装- 设备安装位置要准确，确保设备正常运行。
- 设备安装牢固，防止因振动、位移等原因导致设备损坏。
2. 线路敷设- 线路敷设要符合国家标准，确保安全可靠。
- 线路连接要牢固，防止因松动等原因导致线路损坏。
3. 系统调试- 系统调试要全面，确保各项功能符合设计要求。
- 系统调试过程中，要注意观察设备运行状态，及时发现问题并解决。
楼宇自控系统的架构设计
1.简介
楼宇自控系统是一种通过控制设备和运行情况参数来实现楼宇系统自动管理的系统，它可以控制和监测建筑系统，包括供电、暖通空调、安防和智能控制系统，其中的控制参数可以根据楼宇内外环境变化调节，达到节约系统资源，实现楼宇智慧管理的目的。
2.系统架构
（1）楼宇控制层楼宇控制层包括楼宇控制系统、用户界面、设备接口和控制逻辑模块，主要完成楼宇设备和软件的集成和管理，同时可以支持楼宇系统的动态调节和故障检测，确保系统的高效运行。
（2）硬件层硬件层包括传感器、执行器和集中控制器，传感器负责采集注册和运行信息，执行器负责执行控制动作，集中控制器则负责计算和控制，把楼宇控制中心发出的控制信号传输到各个执行器，以便实现控制效果。
（3）中间件层中间件层主要包括操作系统、中间件和通信协议等，操作系统主要负责系统的稳定性和安全性，中间件负责数据交换和管理。
楼宇自控系统1.1系统概述现代的智能建筑往往是从建筑设备自动化系统开始的。
智能建筑内部有大量的电气设备，如：环境舒适所需要的空调设备、照明设备及给排水设备等，这些设备多而散，多，即数量多，被控制、监视、测量的对象多，多达上千点甚至上万点；散，即这些设备分散在各个层次及角落。
如果采用分散管理，就地控制，监视和测量难以想象。
为了合理利用设备，节省能源，节省人力，确保设备的安全运行，自然地提出了如何加强设备的管理问题。
随着人民生活水平的日益提高，人们对生活、工作环境的要求也越来越高，随之也带来了能源的高消耗等一系列问题，楼宇自动控制系统应运而生。
而计算机技术和信息技术突飞猛进的发展，对大厦内的各种设备的状态监视和测量不再是随线式，而是采用扫描测量。
系统控制的方式由过去的中央集中监控，转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散型控制系统，中央处理机以提供报表和应变处理为主，现场控制器以有关参数自动控制相关设备，来达到控制目的。
现在我国的楼宇自控系统主要应用于各大型写字楼、宾馆、酒店等。
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。
1.2 楼宇自控系统的重要作用A．强化物业管理方面作为现代化建筑在硬件上的突破并不是代表其本质的唯一方面，如何提升物业管理的水准是每个使用者面临的重要问题，而工程在投入使用后，在内部管理机制上的改革将通过楼宇自控系统的应用而达到节约人力、强化内部管理，减少传统内部管理所带来的不必要的人为消耗。
B. 节约人力由于主要设备由计算机监控，工程人员可以通过电脑很快获得各区域的温度、湿度情报，了解设备的运行状况，及时确定维修保养措施，并且直接对设备进行启停控制，大大提高了控制精度。
C．减低机器磨损程度，延长设备使用寿命由于电脑对各种设备运行时间及启停进行设定并控制，使操作者可以合理运行，避免某一台设备长期超负荷运作，因而延长设备的平均使用寿命。
D．及时发出报警信号，避免意外事故发生E．强化内部管理，提高工作效率由于所有出现的故障及数据更改，计算机均有不可删除的记录，因此对内部管理工作的监督、岗位检查、维护内容及费用控制具有传统管理不可及的功能。
F．节约能源的作用作为大厦内主要机电设备（如空调、冷热源、水泵、照明等），其能耗占全部能耗的大部分，它直接关系到整个大厦的总经济性，反过来，也正是由于楼宇自控系统的应用，使得在节能降耗的方法及效果上，日趋完善和提高。
随着楼宇自控系统的硬件结构的不断优化和各种节能软件的开发利用，楼宇自控系统逐步成为节能的主要措施和手段。
G．室内环境控制作用0%20%40%60%80%100%1234燃料电力水集中空调是室内环境优劣的基本设施，温度、湿度作为空调系统调节室内舒适性的基本要素，能否达到设计要求和满足各种情况下的指标仅仅依靠人的感觉是做不到的，也无法进行自动控制，BA系统依靠准确的仪表传感器和计算机的PID调节，对温度、湿度进行闭环自动控制，完成对所有空调设备的自动调节，使温、湿度的控制精度提高到+/-0.1度和5%，这是手动控制远远达不到的。
1.3 楼宇自控系统的功能设计楼宇自控系统可由设于中控室内的中央系统对大楼内的如下系统进行监控：1·新风机组2·VAV空调系统3·冷源系统4·热交换系统5·送排风系统6·给排水系统7·变配电系统8·照明系统9·电梯系统10·热风幕系统11·室外温湿度等楼宇中央管理系统担负着对整个大楼内的设备的监测、控制与管理任务，是楼宇自控系统的核心，起着类似人脑的重要指挥作用。
设计选用Unitron楼宇自控计算机管理系统。
·可任意查询所需的参数、数据，高效运行空调系统及其它楼宇系统·可进行参数、彩色图像、监控程序的输入、修改与传送·查看和调节诸如温度、湿度等变量，并记录结果·对通讯接口UCC4，现场子站进行设定并显示子站及机组运行状态、电力开关状态、水箱水位等·动态显示运行参数、测量值、设定值，当系统发生错误时，发出警报，显示、打印、记录报警及报警处理情况·根据要求定时打印有关报告1.3.1 暖通新风空调监控良好的工作环境，要求室内温度适宜，湿度恰当，空气洁净。
暖通新风空调系统就是为了营造良好的工作环境，并对建筑物内部大量暖通新风空调设备进行全面管理而实施的监控。
新风机组的监控内容如下：新风机组中空气—水换热器，夏季通入冷水对新风降温除湿，冬季通入热水对空气加热，干蒸汽加湿器用于冬季对新风加湿。
对机组进行监控的要求如下：（1）检测功能：监视风机电机的运行/停止状态；监测风机出口空气温、湿度参数；监测新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；监视新风阀打开/关闭状态；（2）控制功能：控制风机启动/停止；控制空气—热水换热器水侧调节阀，使风机出口温度达到设定值；控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空气湿度达到设定值。
（3）保护功能：冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停供时，应停止风机，并关闭新风阀门，以防机组内温度过低而冻裂空气—水换热器；当热水恢复正常供热时，应能启动风机，打开新风阀，恢复机组正常工作。
（4）集中管理功能：智能大楼各机组附近的DDC控制装置通过现场总线与相应的中央管理机相连，于是可以显示各机组启/停状态，送风温、湿度、各阀门状态值；发出任一新风机组的启/停控制信号，修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。
1.3.2 冷热源及其水系统的监控智能化大厦中的冷热源主要包括冷却水、冷冻水及热水制备系统，其监控特点如下：✓冷却水系统的监控冷却水系统的作用是通过冷却塔和冷却水泵及管道系统向制冷机提供冷水，监控的目的主要是保证冷却塔风机、冷却水泵安全运行；确保制冷机冷凝器侧有足够的冷却水通过；根据室外气候情况及冷负荷调整冷却水运行工况，使冷却水温度在要求的设定范围内。
✓冷冻水系统的监控冷冻水系统由冷冻水循环泵通过管道系统连接冷冻机蒸发器及用户各种冷水设备（如空调机和风机盘管）组成。
对其进行监控的目的主要是保证冷冻机蒸发器通过足够的水量以使蒸发器正常工作；向冷冻水用户提供足够的水量以满足使用要求；在满足使用要求的前提下尽可能减少水泵耗电，实现节能运行。
✓热水设备系统的监控热水设备系统以热交换器为主要设备，其作用是产生生活、空调及供暖用热水。
对这一系统进行监控的主要目的是监测水力工况以保证热水系统的正常循环，控制热交换过程以保证要求的供热水参数。
✓热水系统监控热水系统设备主要有：热交换器、热水箱、热水循环水泵（回水泵）。
其监控功能如下：➢热水循环泵按时间程序启动/停止。
➢热水循环泵状态检测及故障报警（当发生故障时，相应备用泵自动投入运行）。
➢热交换器与热水循环联锁控制，当循环泵启动后，热交换器（炉）才能加热，控制热水温度。
➢热水供水温度和回水温度及检测。
➢对于热水部分，当热水箱水位降至低限时，联锁开启热水器冷水进口阀，以补充系统水源；当热水水位达高限时，联锁关闭冷水进水阀。
1.3.3 给水系统监控给水排水监控系统的主要功能是通过计算机控制及时地调整系统中水泵的运行台数，以达到供水量和需水量、来水量和排水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率，低能耗的最优化控制。
BAS系统给排水监控对象主要是水池、水箱的水位和各类水泵的工作状态。
例如：水泵的启停状态，水泵的故障报警以及水箱高低水位的报警等等。
这些信号可以用文字及图形在显示屏上显示及通过打印机把其记录打印出来。
给水系统设备主要有：地下储水池、楼层水箱和生活水箱、生活水泵等。
排水系统设备主要有：排水水泵、污水集水泵、废水集水泵。
1.3.4 送排风系统多功能建筑，不同用途的区域对送排风有不同的要求，因此应根据使用的性质及特点，对送排风设施进行不同的控制。
控制的设备主要有送风机、排风机、轴流风机、射流风机、排风兼排烟机平时由楼宇自控系统控制用于排风，着火时由消防系统控制用于排烟。
➢根据时间程序启停风机。
➢监测风机运行状态➢监测风机手自动状态➢风机故障报警1.3.5 电梯监控系统电梯系统是智能化大厦内不可缺少的设施，它们为建筑本身服务时，不仅自身要有良好的性能和自动化程度，而且还要与整个楼宇自控系统协调运行，接受中央计算机的监视、管理及控制。
电梯的控制方式可分为层间控制、简易自动、集选控制、有/无司机控制以及群控等。
对于大厦电梯，通常选用群控方式。
电梯监控的监控功能如下：1.对各部电梯的运行状态检测。
2.故障检测与报警，包括厅门、厢门故障检测与报警；轿厢上下限超限故障报警以及钢绳轮超速故障报警等。
3.各部电梯的开/停控制，电梯群控，当任一层用户按叫电梯时，最接近用户的同方向电梯，将率先到达用户层，以节省用户的等待时间；自动检测电梯运行的繁忙程度以及控制电梯组的开启/停止的台数，以便节省能源。
4.当发生火警能够时，由电梯升降控制器控制所有的电梯，包括直升客梯和货梯降、扶梯等至首层，并切断电梯的供电电源。
电梯监控系统的构成：电梯的运行状态可由管理人员用光笔或鼠标器直接在CRT上进行干预，以便根据需要随时起、停任何一台电梯。
电梯的运行及故障情况定时由打印机进行记录，并向上位管理计算机（或BMS）送出。
当发生火灾等异常情况时，消防监控系统及时向电梯监控系统发出报警及控制信息，电梯监控系统主控制器再向相应的电梯 DDC装置发出相应的控制信号，使它们进入预定的工作状态。
1.3.6 照明与动力监控多功能建筑，不同用途的区域对照明有不同的要求，因此应根据使用的性质及特点，对照明设施进行不同的控制，在系统中应包含一个智能分站，对整个大厦的照明设备进行集中的管理控制，称为照明与动力监控系统。
该系统包括大厦各层的照明配电箱、事故照明配电箱以及动力配电箱，其监控功能包括：根据季节的变化，按时间程序对不同区域的照明设备分别进行开/停控制。
正常照明供电出现故障时，该区域的事故照明立即投入运行。
发生火灾时，按事件控制程序关闭有关的照明设备，打开应急灯。
有保安报警时，将相应区域的照明灯打开。
照明监控系统的任务主要有两个方面，一是为了保证建筑物内各区域的照度及视觉环境而对灯光进行控制，称为环境照度控制；通常采用定时控制、合成照度控制等方法来实现；二是以节能为目的对照明设备进行的控制，简称照明节能控制；有区域控制、定时控制、室内检测控制三种控制方式。
1.3.7 供配电系统监控供配电系统是智能化大厦的动力系统，我们可以设想如果没有供配电系统，整个大楼将处于瘫痪状态，无法正常运转。
