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【总结】楼宇自动化系统的四大集成模式

17年08月11日     千家楼宇自控网

[导读]楼宇自动化系统从各自独立控制的子系统向集中化、网络化、信息化的监控和管理系统的发展,具有数据采集、过程控制、流程优化、运行管理等各项功能。

  楼宇自动化系统是通过对大楼内部中各种设备进行自动化的监控和管理,为用户提供安全、便捷、舒适、高效的工作及生活环境,从而使整个系统及各种设备处在最佳工作状态,并能保证整个系统运行的经济性及管理的集中、便捷和流程可优化。楼宇自动化系统不应各种产品和子系统的简单堆积,而是要将各个子系统集成为一个具有高效服务、易于管理和使用的应用系统。

  楼宇自动化系统从各自独立控制的子系统向集中化、网络化、信息化的监控和管理系统的发展,具有数据采集、过程控制、流程优化、运行管理等各项功能。

  楼宇自动化系统的组成

  楼宇自动化系统(BAS):是指建筑物或者建筑内部的电力、照明、供排水、防灾、安保、停车场等设备或系统,用集中监视和控制及管理作为目的来组合的综合集成化的实时动态监控以及管理系统。它使用计算机网络技术,把分散的各自系统中的控制器(包括不同楼层的直接数字控制器)进行组合,并运用计算机网络,进行各子系统和中央监控管理级计算机的通信,以实现分散控制和集中管理的功能模式。

  它的主要组成有中央监控管理级计算机系统、服务于各个子系统的工作站、网络服务器、控制器通信装置,各类的传感器、探测器、执行机构、现场仪表等。

  楼宇自动化系统的主要子系统有:

  · 空调通风控制子系统:包括监测空调机组运行状态、测量空调机组运行参数、空气温度控制、空气湿度调节、空气气流速度调节、空气质量调节、空气压力调节、控制空调机组的开关时间、控制新风机组时间、监测和控制排风机组、控制能源系统工作等功能。

  · 照明智能控制系统:控制各楼层走廊、楼梯照明监控,办公室照明监控,障碍照明、建筑物立面照明监控,应急照明的应急启停控制、状态显示,停车场照明定时开关控制,监测照明设备的运行状态等。

  · 变配电控制子系统:变配电控制系统对变配电系统进行系统安全运行、正常供配电的监控,以节电为目标,对系统中的电力设备进行控制与调度,如变压器运行台数的控制、额定用电量经济值监控、功率因数补偿值控制、停电复电的节能控制、应急电源供电顺序等。

  ·火灾自动报警与消防控制控制系统

  当发生火灾时火灾自动报警和向消防控制系统就会发送火灾信号,并启动消防控制系统。火灾自动报警系统由火灾探测器、火灾报警控制器、手动报警、控制模块等组成。

  消防联动控制系统由自动灭火系统控制、室内消火栓控制、防烟排烟系统及空调通风系统控制、常开防火门控制、电梯回降控制、火灾应急广播控制、火灾报警控制、火灾应急照明与疏散指示标志控制组成。

  · 网络系统:通信网络系统建立在能保证建筑物内的语音和数据以及图像传输的基础之上的,与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)连接,确保信息畅通。系统提供ODBC,API、DDE、OPC等通信接口,以便系统集成。

  ·停车库自动化子系统:智能停车系统由出入读卡器、自动开闸机、探测器、控制器、管理计算机等设备组成,同时配备影像采集系统,号牌自动识别系统。

  楼宇自动化集成模式

  1、网络互连模式

  (1)专用网关互连模式

  在系统集成的时候,可以采用由直接设备供应商(如楼宇自控设备的供应商)与第三方互连设备供应商(如消防、保安、冷水机组)共同生产的针对各种设备的专用网关,实现和第三方设备互连及信息资源的共享。

  由于技术与产品成熟,可靠性高,费用较低,但第三方设备选择的范围会受到诸多的限制。

  (2)计算机网络互连模式

  由该模式进行系统集成时,系统通过通信网关实现与各个子系统的通信连接,采集各种机电设备的实时参数,再使用实时对象服务程序把它们转变成一致的数据格式发布在网络上,通过网关可适应不同类型的接口以及不同的数据格式,因此避免发生数据传输的瓶颈。

  2、采用开放式标准实现互连模式

  采用开放式标准生产的开放式系统,被认为是实现设备及子系统无缝连接的最佳方法,也是楼宇自动化系统集成模式之一。所谓开放式系统,就是系统所有设备都以公开的以工业标准技术制造,并符合公开的工业标准以及通信协议。能实现不同厂商生产的设备与系统之间的无缝连接。

  以下就是这种集成模式的三个特点:

  (1)所有厂商须一致遵守标准的系统技术规范;

  (2)由不同厂家生产的同样功能的部件,能够相互兼容、相互替换;

  (3)符合标准的设备、系统之间能够直接互连。

  目前,在智能建筑领域有两种开放标准有比较大的影响,它们分别是LonMark标准和BACnet标准。

  3、基于楼宇自动化DCS的集成模式(BMS,Building Management System)

  BMS集成模式是针对建筑物内所有设备的管理和监控集成。这种集成方法的实现较为简单、实用,成本较低。BMS实现DCS与火灾报警系统及消防联动控制系统、公共安全防范系统之间的集成。这种集成都是以“DCS的管理自动化系统模式”为基础的,以DCS为基础平台,增加与其相应的通信协议转换模块和控制管理模块去实现楼宇自动化的集成。各子系统的核心都是DCS,必须在DCS的中央监控计算机上进行运行,满足系统基本功能,实现会比较简单,造价也会比较低,可以很好的实现联动控制功能。

  通过DCS管理系统把建筑物内的设备监控系统、综合安保监控系统、消防报警及联动系统等与建筑密切相关的且实时监控的数据集成为一个整体,同时实现它们之间的事件关联,并提供数据库软件的接口,从而有利于MIS系统通过数据库访问与读取有关数据和实现相关的控制。

  4、基于子系统平等方式的系统的集成模式

  利用子系统平等方式来进行系统集成是一种更加先进的集成模式。此种系统集成的方式是建立系统集成管理网络,把各子系统都看做是下层现场的控制网,用平等方式集成。

  每个子系统的实时数据,需通过开放的工业标准接口(如OPC接口等)转化成统一格式存储在系统的集成数据库里。

  系统集成管理网络利用BMS系统核心调度程序对各子系统进行统一的管理和监控,实现信息的交换。

  基于子系统平等方式的集成模式,使用符合工业标准的软硬件技术、接口、规范,使系统结构非常容易进行扩展,从而实现“对集成的各子系统进行统一的管理和监控”和“实现各智能化系统之间的信息交换”等的设计要求。

  使用此种集成模式,系统通用性增强、应用范围变广,适用于各种不同设备制造商子系统的集成,可降低集成成本,加快项目建设进度。

  系统集成设计原则

  楼宇自动化系统集成设计一般应遵循以下的原则:

  ①开放性;②实用性;③可实施性;④信息与资源共享;⑤先进性;⑥经济性;⑦运行优化;⑧可靠性;⑨方便管理与决策。

  结语

  近几年以来,楼宇自动化系统集成技术主要呈现出两方面的发展:①知名品牌在楼宇自动化系统中本身的集成能力持续提升;②楼宇自动化技术中的数字通信协议标准——BACnet推广应用和现场总线技术的发展,这些为不同品牌的楼宇控制设备与系统的集成提供了可靠的技术支持。楼宇自动化系统集成技术的进步,对智能建筑集成技术的发展会产生重要的影响,同时,智能建筑集成技术的发展也会影响化楼宇自动化系统集成技术的发展。

  本文来源于:《通信设计与应用》,由千家智客整理

 

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编辑:张柳婷

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