楼宇自控设计(-)

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。

第1章建筑设备监控系统1.1工程概况本项目总建筑面积88892㎡，由大剧院、体育馆、射击馆、会展中心等建筑组成。

这样规模的建筑中，需要大量的机电设施协同运转才能为在场馆内的人员提供安全、舒适并节能的空间环境，这也是楼控节能管理系统的建设目标。

另外，为实现整个市民活动中心建筑设施管理的现代化，和最佳的节能需求，设计方在设计系统集成时，充分考虑了全年不间断地运行需求、电磁环境的影响、宜都地区气候特点，以及与建筑群内其他系统兼容性等问题。

系统工程的设计和实施，以长期的经营需求为主，充分满足未来发展需要，遵循国内国外的相关规范与标准。

根据楼宇智能化系统集成控制的要求，系统集成控制应具有技术先进、性能稳定、安全可靠等特点；并且操作简单、维护方便、扩展灵活，以满足使用方运营、管理的需要。

本着确保系统整体的安全性和可靠性，并在一定时期内保持技术的先进性，计划选用楼宇自控系统。

1.2需求分析本项目是一集楼宇自控、消防及诸多子系统于一体的综合性智能化楼宇。

系统设计以满足用户的要求，采用最先进的技术和系统、根设计院有关图纸，以技术前瞻性为导向，采用优化的设备配置、运行方案及管理方式，为大楼提供高效率的系统管理，为大楼的机电设备提供良好的运行环境，为大楼提供舒适的工作及生活环境。

根据标书要求，结合本项目的实际功能和档次，在本工程的楼宇自动化管理系统的设计和应用中，主要应突出以下重点：采用先进的技术和产品，为大楼提供一个高效、节能、可靠的智能控制系统，对大楼的楼宇机电设备予以控制，实现绿色、智能的建设目标，充分展现现代化大厦在智能化管理上的特点。

未来的世界是网络的世界，本项目这样的现代化建筑，需要采用符合时代发展的楼宇自控系统，西门子公司的全以太网结构楼宇控制系统正是顺应这一要求而推出，具有技术的前瞻性，并在同行业中遥遥领先。

我们所采用的系统应是一个具有国际先进水平的一流产品，同时也具有良好的性价比。

其先进性应体现在硬件产品成熟、优质，在国际上有过较长时间的应用历史背景，另外在通讯协议上应能够具有良好开放性和通用性，并已成为发展主流的先进通讯协议，以确保用户在日后系统的升级和扩容上不受单一产品通讯协议限制，方便的对原有系统进行升级和扩容。

楼宇自控系统规划设计方案1.1楼宇自控系统1.1.1系统概述本工程为某体育中心, 设有网球场、室内健身、高尔夫、瑜伽室及办公室，建筑按五层设计。

楼宇自控系统将对整座建筑的机电设备进行信号采集和控制，实现体育馆设备管理系统自动化，旨在对体育馆内空调新风、通风、给排水以及动力系统进行集中管理和监控，以满足使用者对于馆内温度、通风等环境条件的严格要求，创造舒适的建筑环境同时达到服务和能源双优的效果。

根据某体育中心的特点，采用楼宇自控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，使各子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，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，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，保证特殊生产环境需要，节省能源10%，节省人力，最大限度安全延长设备寿命的目的。

从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。

1.1.2需求分析楼宇自控系统的建设需要充分体现技术的先进性、系统的专业性、功能的复杂性、投资的可行性、建设的实用性等弱电系统建设所特有的专业要求，确保某体育中心的建设的顺利实施和按期正常运行。

楼宇自控系统能自动接收各DDC控制器上传的统计信息及设备状态信息（正常、故障及报警），并能记录、打印、分析和管理。

可完成功能集成，实现与消防报警系统、智能照明、监控和报警等系统的接口和联锁控制，能与其他相关的工作站进行接口，配合集成商搭建成功能完善的物业管理中心。

本方案针对某体育中心的楼宇自动控制系统（BAS）而进行设计。

根据该项目的特点，针对建筑设备监控系统及系统集成的技术要求，围绕先进的控制理念和开放式的智能化建筑结构方式，依据有关国内外先进成功案例和相关设计规范并结合我们在建筑设备监控系统及系统集成方面的多年实践经验，运用当今主流的计算机技术和自动控制技术而进行的设计。

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。

建筑智能化楼宇自控系统设计第1章绪论 (3)1.1 楼宇自控系统概述 (3)1.2 建筑智能化发展趋势与楼宇自控系统 (3)第2章楼宇自控系统设计基础 (4)2.1 系统设计原则与要求 (4)2.1.1 设计原则 (4)2.1.2 设计要求 (5)2.2 系统架构设计 (5)2.2.1 系统层次结构 (5)2.2.2 系统网络架构 (5)2.3 系统功能设计 (5)2.3.1 设备监控 (5)2.3.2 能源管理 (6)2.3.3 安全管理 (6)2.3.4 环境控制 (6)2.3.5 信息服务 (6)第3章系统硬件设计 (6)3.1 系统硬件架构 (6)3.2 控制器选型与配置 (7)3.3 传感器与执行器选型与配置 (7)第4章系统软件设计 (7)4.1 系统软件架构 (7)4.1.1 总体架构 (7)4.1.2 设备层 (7)4.1.3 数据传输层 (8)4.1.4 数据处理层 (8)4.1.5 应用层 (8)4.2 控制策略与算法设计 (8)4.2.1 控制策略 (8)4.2.2 算法设计 (8)4.3 数据处理与分析 (9)4.3.1 数据预处理 (9)4.3.2 数据存储 (9)4.3.3 数据挖掘与分析 (9)4.3.4 数据可视化 (9)第5章系统集成与调试 (9)5.1 系统集成技术 (9)5.1.1 集成原则与方法 (9)5.1.2 集成方案设计 (9)5.1.3 集成实施与验证 (10)5.2 系统调试与优化 (10)5.2.2 调试步骤 (10)5.2.3 优化措施 (11)5.3 系统功能评估 (11)5.3.1 评估指标 (11)5.3.2 评估方法 (11)5.3.3 评估结果 (11)第6章建筑设备监控系统 (11)6.1 空调监控系统 (11)6.1.1 监控系统概述 (11)6.1.2 监控系统组成 (12)6.1.3 监控功能 (12)6.2 供配电监控系统 (12)6.2.1 监控系统概述 (12)6.2.2 监控系统组成 (12)6.2.3 监控功能 (12)6.3 给排水监控系统 (12)6.3.1 监控系统概述 (12)6.3.2 监控系统组成 (12)6.3.3 监控功能 (13)第7章安全防范系统 (13)7.1 视频监控系统 (13)7.1.1 系统概述 (13)7.1.2 系统设计 (13)7.2 入侵报警系统 (13)7.2.1 系统概述 (13)7.2.2 系统设计 (13)7.3 出入口控制系统 (14)7.3.1 系统概述 (14)7.3.2 系统设计 (14)第8章通信与网络系统 (14)8.1 系统通信架构设计 (14)8.1.1 总体架构 (14)8.1.2 通信协议 (14)8.1.3 通信线路 (15)8.2 网络设备选型与配置 (15)8.2.1 网络设备选型 (15)8.2.2 网络设备配置 (15)8.3 系统网络安全设计 (15)8.3.1 安全策略 (15)8.3.2 安全设备部署 (15)第9章智能化应用系统 (16)9.1 能源管理系统 (16)9.1.1 系统概述 (16)9.1.3 系统功能 (16)9.2 灯光控制系统 (16)9.2.1 系统概述 (16)9.2.2 系统组成 (17)9.2.3 系统功能 (17)9.3 背景音乐与紧急广播系统 (17)9.3.1 系统概述 (17)9.3.2 系统组成 (17)9.3.3 系统功能 (17)第10章系统运行与维护 (18)10.1 系统运行管理 (18)10.1.1 运行管理模式 (18)10.1.2 运行管理人员配置 (18)10.1.3 运行管理制度与流程 (18)10.2 系统维护与优化 (18)10.2.1 系统维护策略 (18)10.2.2 系统优化措施 (18)10.2.3 系统升级与扩展 (18)10.3 系统故障处理与应急响应 (18)10.3.1 故障分类与识别 (18)10.3.2 故障处理流程 (18)10.3.3 应急响应措施 (19)10.3.4 预防性维护与风险管理 (19)第1章绪论1.1 楼宇自控系统概述楼宇自控系统，全称为建筑智能化楼宇自动化控制系统，是指运用先进的计算机技术、通信技术、自动控制技术和信息技术，对建筑物内的设备、设施进行集中监控、管理和自动调节的一套系统。

楼宇自控系统设计方案1.1系统总体需求楼宇自控系统（BAS）是将建筑物（或建筑群）内的电力、空调、给水、排水、通风、运输等机电设备以集中监视和管理为目的，构成一个集散型系统，实现分散控制、集中管理的计算机控制网络。

楼宇自控系统是由计算机技术、网络技术、自动控制技术和通信技术组成的高度自动化的综合管理系统，它确保建筑物内设备高效运行，整体达到最佳节能效果，同时保障建筑物的安全，使其成为最佳工作与生活环境。

楼宇自控系统的整体功能可以概括为以下的四个方面：1.对建筑设备实现以最优控制为中心的过程控制自动化；2.以运行状态监视和控制运算为中心的设备管理自动化；3.以安全状态监视和灾害控制为中心的防灾自动化；4.以节能运行为中心的能量管理自动化。

****县市民之家楼宇自控系统的模式应采用分层分布式三层集成模式，包括管理层、自动化层、现场设备层。

系统结构必须是开放式的，采用全以太网接入方式，方便与第三方系统进行集成。

系统设计总体要求如下：1.系统设计和设备配置必须充分反映出实用性、先进性、扩展性及经济性。

2.BAS监控中心对建筑物内所有受控设备均可集中进行有效监控。

3.该网络架构应该由各种级别的以太网设备组成，以保证通讯效率。

4.应以以太网通讯为基础，由高性能的点对点（Peer-to-peer）楼宇级网络，DDC控制器，楼层级本地网络组成，其访问权限应对用户完全透明，以便访问系统的数据或改进控制程序。

5.所有动力机械设备在自动控制方式上，除了应该满足各自特定的启停及作息条件外，还必须兼顾到与系统内其他设备、设施的因果及内在关系，保证系统的可靠和安全。

6.所有受控设备在中央监控站停止工作时，均可在直接数字控制器的作用下实现就地控制。

7.当系统设置为手动操作模式时，所有的受控设备均可实现就地手动单独控制。

8.当设备故障时，备用设备能快速自动投入使用，同时锁定故障设备。

在未检修完好前不再投入使用。

9.中央监控站应能显示所有监控设备的运行状态、故障报警、监测参数、调节设定值、实时记录每一次报警、离线、禁用、超越，并能协调处理一般的突发事件。