一、什么是樓宇自控系統(tǒng)?
樓宇自控系統(tǒng)(Building Automation System, BAS)是一種綜合性控制系統(tǒng),旨在實現(xiàn)建筑內(nèi)部各種設(shè)施和設(shè)備的自動化管理和控制。該系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡(luò)平臺連接不同的子系統(tǒng),實時采集和監(jiān)控各類數(shù)據(jù),進(jìn)而提高建筑的舒適度、安全性和能源效率。隨著科技的不斷進(jìn)步,樓宇自控系統(tǒng)逐漸成為現(xiàn)代建筑的“神經(jīng)中樞”。
樓宇自控系統(tǒng)是將建筑物或者建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水、消防、安防等眾多分散設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況、能源使用以及節(jié)能管理實行集中監(jiān)控、管理和分散控制的建筑物管理與控制系統(tǒng)。能夠減少設(shè)備故障,降低維護(hù)和運(yùn)營成本,提高建筑整體運(yùn)營水平,提供健康、智能、舒適的環(huán)境,達(dá)到節(jié)能減排、低碳環(huán)保的目標(biāo)。
二、樓宇自控系統(tǒng)的組成部分
樓宇自控系統(tǒng)一般由以下幾個主要組成部分構(gòu)成:
樓宇自控系統(tǒng)由中央控制室、傳感器及執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、分站控制器等組成。中央控制室包括中央處理機(jī)、外圍設(shè)備和不間斷電源三部分。傳感器是指裝設(shè)在各監(jiān)視現(xiàn)場和各種敏感元件、變送器、觸點和限位開關(guān),用來檢測現(xiàn)場設(shè)備的各種參數(shù)(如溫度、濕度、壓差、液位等),并發(fā)出信號送到調(diào)節(jié)控制器(分站、數(shù)據(jù)中心等)。
執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是指裝設(shè)在各監(jiān)控現(xiàn)場接受分站調(diào)節(jié)控制器的輸出指令信號,并調(diào)節(jié)控制現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備的機(jī)構(gòu),如電動閥、電磁閥、調(diào)節(jié)閥等,包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)。分站控制器是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的可編程直接數(shù)字控制器(DDC),它接收傳感器輸出的信號,進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯分析、判斷處理后自動輸出控制信號、動作執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
分站控制器是整個樓宇自控系統(tǒng)的核心,采用直接數(shù)字控制器(DDC),它具有AI、AO、DI、DO四種輸入/輸出接口。方便靈活地與現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)直接連接,對各種物理量進(jìn)行測量,以及實現(xiàn)對被控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。
三、樓宇自控系統(tǒng)的功能
1、實時控制
樓宇自控系統(tǒng)主要用于實時性較強(qiáng),人工無法控制的設(shè)備,可以實現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制,使之工作于最優(yōu)工況。如空調(diào)系統(tǒng)的溫/濕度控制、焓值控制、壓差旁通等。
主要用于實時性不強(qiáng),人工可以控制但工作較繁重的設(shè)備,實現(xiàn)設(shè)備的自動最優(yōu)管理,避免人工操作的失誤。如:空調(diào)/照明/通風(fēng)系統(tǒng)的定時開關(guān)、制冷站設(shè)備的順序起動等。其特點為:人工可控但工作繁重,采用自動控制可自動進(jìn)行,輸入輸出一般皆為數(shù)字量(DI/DO)。
2、狀態(tài)監(jiān)視
樓宇自控系統(tǒng)主要用于對各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視,以便于及時了解設(shè)備的故障狀態(tài),方便維修。如:空調(diào)機(jī)、風(fēng)機(jī)、照明開/關(guān)、濾網(wǎng)狀態(tài)等,其特點為:人員可通過巡視來了解其狀態(tài)但工作繁重.皆為數(shù)字量輸入(DI)。
3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計
主要用于對各種設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集、記錄.存檔及生成各種數(shù)據(jù)庫.報表等,樓宇自控系統(tǒng)提供給決策者作為管理、維修、決策的依據(jù)。如:設(shè)備運(yùn)行次數(shù)、運(yùn)行時間、用電量統(tǒng)計等。
4、時間計劃表控制
大部分的空調(diào)機(jī)及新風(fēng)機(jī)根據(jù)其控制區(qū)域的作業(yè)要求和特點,都有啟停方面的時間要求,這類設(shè)備就可以通過程序預(yù)先設(shè)定啟停時間表,按照設(shè)定的啟停時間啟停設(shè)備,包括日常、周末及特殊節(jié)假日等不同的運(yùn)行時間計劃。
5、PID算法模塊
PID算法模塊主要完成模擬執(zhí)行設(shè)備的開度調(diào)節(jié),如水閥、壓差平衡閥等。樓宇自控系統(tǒng)對算法的人工干預(yù)可以通過給定值SP、比例帶PB、積分時間TI、控制死區(qū)等參數(shù)進(jìn)行。這個算法的控制對象為各個空調(diào)機(jī)的水閥和冷、熱站的壓差旁通閥。由于壓差旁通閥是冷熱站共同調(diào)節(jié)的對象,其PID算法的終止和設(shè)備的關(guān)閉與其它設(shè)備有所不同,它是在冷站和熱站均未運(yùn)行時停止。
6、位式控制模塊
位式調(diào)節(jié)是一種ON/OFF控制,主要針對通斷類型的閥門,應(yīng)用于被控對象控制精度要求較低的場合。位式控制主要是通過兩個過程的狀態(tài)進(jìn)行控制。位式控制的對象為各個水箱的水位調(diào)節(jié),樓宇自控系統(tǒng)的控制是通過高水位報警和低水位報警來決定控制動作的,并且它們的控制動作不取決于任何系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
7、負(fù)荷控制
樓宇自控系統(tǒng)在制熱和制冷模式中,根據(jù)大樓總體負(fù)荷的情況,對所投入的熱交換機(jī)及冷機(jī)的臺數(shù)進(jìn)行控制,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的,稱之為負(fù)荷控制。負(fù)荷計算是按周期,并且在新啟動或停止的設(shè)備穩(wěn)定30分鐘以后進(jìn)行。
8、密碼系統(tǒng)
樓宇自控系統(tǒng)提供多個級別的密碼保護(hù),不同的級別允許完成不同權(quán)限的操作,提高系統(tǒng)的安全性,為建管系統(tǒng)提供一個全面的保護(hù)功能,是操作員達(dá)到操作站及網(wǎng)絡(luò)終端(NT)。在操作站中,密碼有以下功能:
(1) 通過密碼控制用戶使用系統(tǒng);
(2)容許操作員增加、取消或修改密碼;
(3)儲存?zhèn)€別人士的密碼,使用的水平及使用的組別。
9、報警管理
當(dāng)緊急報警狀態(tài)發(fā)生時,工作站立即把通知提供給操作員。操作員在對報警進(jìn)行確認(rèn)的同時有兩種選擇,一是把報警記錄放進(jìn)提醒文件(再次提醒操作員,報警狀態(tài)依然存在);二是放進(jìn)跟蹤文件(對報警報告和改正情況進(jìn)行跟蹤)。這就防止一個報警狀態(tài)完全被忘記的危險。非緊急報警被保存在工作站上,操作員可以方便的進(jìn)行處理。
10、趨勢分析
樓宇自控系統(tǒng)通過表格的或者圖形的趨勢圖,用戶可以從一個集成數(shù)據(jù)庫中檢查任意數(shù)據(jù)源的組合。圖形顯示可以是單個的或?qū)盈B的,具有可選擇的顯示特性。另外,使操作員可以快速獲得詳細(xì)的趨勢源焦點窗口信息并把任一圖形顯示放大,以便進(jìn)行精確的分析。
四、樓宇自控系統(tǒng)的優(yōu)勢
1. 提高舒適度
通過精確的環(huán)境調(diào)控,樓宇自控系統(tǒng)有效提升了建筑內(nèi)的舒適度。自動化的溫度調(diào)節(jié)、照明控制與空氣質(zhì)量監(jiān)測,為使用者提供了良好的居住和工作環(huán)境。
2. 降低運(yùn)營成本
樓宇自控系統(tǒng)在節(jié)能減排方面表現(xiàn)顯著。系統(tǒng)通過智能調(diào)度,使得能源消耗降至最低,降低了建筑的整體運(yùn)營成本。同時,故障預(yù)測與維護(hù)功能也減少了設(shè)備的停機(jī)時間和維修費用。
3. 增強(qiáng)安全性
安全性是現(xiàn)代建筑不可或缺的部分。樓宇自控系統(tǒng)通過集成多種安全子系統(tǒng),提升了整體的安全防護(hù)能力,對建筑內(nèi)外的潛在危險進(jìn)行了有效管理。
4. 數(shù)據(jù)驅(qū)動決策
樓宇自控系統(tǒng)能夠?qū)崟r收集到建筑內(nèi)的各類數(shù)據(jù),為決策提供支持。通過分析這些數(shù)據(jù),管理者可以獲得更深入的洞察,從而基于數(shù)據(jù)做出科學(xué)、合理的決策。
五、樓宇自控系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
1. 智能化與物聯(lián)網(wǎng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,樓宇自控系統(tǒng)將愈加智能化。通過將建筑內(nèi)的各種設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng),系統(tǒng)將變得更加靈活和自適應(yīng),從而實現(xiàn)更高效的管理與控制。
2. 人工智能與大數(shù)據(jù)
人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,將進(jìn)一步推動樓宇自控系統(tǒng)的發(fā)展。這些技術(shù)可以幫助系統(tǒng)分析歷史數(shù)據(jù),預(yù)測未來需求,從而不斷優(yōu)化建筑運(yùn)行的效率和舒適度。
3. 可再生能源的融合
未來,樓宇自控系統(tǒng)將越來越多地與可再生能源技術(shù)融合。系統(tǒng)可以實時監(jiān)測建筑的能源生產(chǎn)與消耗,實現(xiàn)自給自足,推動綠色建筑的發(fā)展。
4. 關(guān)注用戶體驗
在追求功能與效率的同時,樓宇自控系統(tǒng)也將更加關(guān)注用戶體驗。定制化的控制界面和智能助手的加入,使得使用者在享受自動化便利的同時,也能獲得更好的互動體驗。
六、結(jié)語
樓宇自控系統(tǒng)作為現(xiàn)代建筑的重要組成部分,其發(fā)展?jié)摿Σ豢尚∮U。通過將最新的科技與建筑結(jié)合,樓宇自控系統(tǒng)不僅提升了建筑運(yùn)行的效率和安全性,更為使用者創(chuàng)造了更加舒適與健康的居住環(huán)境。隨著智能化技術(shù)的不斷創(chuàng)新,未來的樓宇自控系統(tǒng)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間,為城市的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。更多樓宇自控信息關(guān)注官網(wǎng)!
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