智能樓宇自動控制系統(tǒng)的設計與應用

劉子洲

【摘要】隨著經濟收入的不斷提升，人們在基本生活需求得到滿足之后更加注重生活上的享受，而房屋建筑作為人們生活與工作所處空間，應用智能化自動控制系統(tǒng)能夠幫助人們獲得更高的生活體驗，提升生活舒適度，為此智能化樓宇的自動化控制系統(tǒng)的設計與應用是非常必要的。在智能化自動控制系統(tǒng)的設計中要充分結合建筑物實際狀況，保證自動化控制系統(tǒng)更好的提升建筑物舒適度，滿足用戶生活需求。在本文中，將對智能樓宇中的自動化控制系統(tǒng)設計與應用進行展開分析，希望可以促進智能化樓宇自動控制系統(tǒng)的不斷完善與優(yōu)化。

【關鍵詞】智能樓宇? 自動化控制系統(tǒng)? 設計? 應用

一、智能樓宇自動化概述

樓宇自動化控制系統(tǒng)也可稱之為建筑設備自動化系統(tǒng)，通過自動控制系統(tǒng)對建筑物內的環(huán)境、能源使用情況、安全設備及交通環(huán)境進行自動監(jiān)測與控制，從而為用戶創(chuàng)造一個舒適方便的生活空間，同時達到節(jié)能性與安全性。

樓宇自動控制系統(tǒng)的功能包括以下幾點：①對各種機電設備的運行情況進行自動監(jiān)控，顯示設備當前狀態(tài)，控制設備的開啟與停止;②自動檢測與顯示或者打印設備運行參數(shù)及未來的發(fā)展趨勢，查詢設備歷史運轉數(shù)據(jù);③結合外部環(huán)境的變化、負載變化情況來調節(jié)設備的運轉狀態(tài)，使其始終維持在最佳狀態(tài);④及時檢測到突發(fā)事件，調整設備以應對突發(fā)狀況;⑤對建筑物內的機電設備進行統(tǒng)一管理與控制;⑥實現(xiàn)能源的自動化管理。

智能樓宇自動化控制系統(tǒng)設計原理：自動化控制系統(tǒng)是在現(xiàn)代控制理論基礎上的集散型計算機控制系統(tǒng)，也被稱之為分布式控制系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)的特點就是進行集中管理與分散控制，在需要被控制的設備處放置微型計算機控制裝置，從而實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測與控制，該方法改善了計算機集中控制所可能導致的危險性高度集中問題，突破了常規(guī)儀表控制功能單一的局限。在中央控制室安裝中央管理計算機，該計算機具有CRT顯示與打印輸出功能，數(shù)字通信能力及軟件管理能力也較強，能夠勝任集中操作、顯示、打印、報警與控制任務，避免傳統(tǒng)分散的儀表設備所帶來的人機聯(lián)系困難，無法統(tǒng)一管理的弊端，保證設備在最佳狀態(tài)下運行。

二、智能樓宇自動控制系統(tǒng)的作用

（一）提高建筑物節(jié)能效果

樓宇自動化控制系統(tǒng)能夠將建筑物內的所有機電設備進行系統(tǒng)監(jiān)控與管理，包括空調系統(tǒng)、電力設備等能源消耗較高的設備，都能夠通過自動控制系統(tǒng)對其進行配置調整，做到合理使用，提高高效能設備的節(jié)能效率，避免能源浪費問題的出現(xiàn)。當前在住宅樓、辦公樓及商場中都開始應該自動控制系統(tǒng)，根據(jù)相關統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，應用自動控制系統(tǒng)的智能樓宇能夠節(jié)省約20%的電能，提高建筑物的節(jié)能效率。

（二）提高設備的使用壽命

在智能樓宇中進行自動化控制能夠實時對樓宇內的設備狀況進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)的問題，相應的進行保養(yǎng)與維護，以此提高機電設備的使用壽命，更加科學規(guī)范的使用設備，以此降低建筑物的運營成本。

（三）提高建筑物的安全管理水平

智能樓宇的自動化控制系統(tǒng)有利于提高建筑物的安全管理水平，包括對消防系統(tǒng)、停車系統(tǒng)的管理，做好建筑物內的消防聯(lián)動工作，將各個分支系統(tǒng)進行協(xié)調統(tǒng)一管理，安全事故發(fā)生時實現(xiàn)及時應對，充分保證建筑物的安全性。

三、樓宇智能化控制系統(tǒng)的具體設計內容

（一）環(huán)境能源管理系統(tǒng)的設計

智能樓宇中的自動控制系統(tǒng)具體包括空調、電力、照明、給排水、消防等具體內容，環(huán)境能源管理系統(tǒng)就是針對設備外部環(huán)境的變化對其進行調節(jié)，以此維持設備的正常運轉。在環(huán)境能源控制控制系統(tǒng)中，需要根據(jù)自動控制系統(tǒng)的分支進行分類，包括照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調系統(tǒng)等。其中給排水是系統(tǒng)是能源環(huán)境控制系統(tǒng)的關鍵部分，以此來保證建筑物的正常供水，滿足用戶的生活需求。給排水控制系統(tǒng)的設計要結合建筑物的實際情況來選擇并聯(lián)式或者串聯(lián)式排水系統(tǒng)，要求給排水自動控制系統(tǒng)能夠根據(jù)水泵中的水位情況實現(xiàn)自我調節(jié)，以滿足日常用水需求。同時還需加強排水定點監(jiān)測系統(tǒng)的設置，實時監(jiān)測給排水系統(tǒng)的潛在風險，與建筑物的體形系數(shù)相應的增加高危水箱，以滿足排水需求。

（二）管理平臺的設計

智能樓宇自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對各個系統(tǒng)的集中管理，為此建筑物內部控制方與控制主機安全防護工作要尤為注意，為此需要搭建專門的網絡與電力系統(tǒng)，加強對控制主機的管理水平，注意控制主機在發(fā)生事故時的工作水平，提高控制器的擴展能力。另外還需要注意對能源管理做好優(yōu)化工作，例如在安裝基礎設備裝置時，可以同時安裝計量儀表器，方便后期的設備監(jiān)督管理，實現(xiàn)對故障的分析，從而找到控制系統(tǒng)中的障礙部分，通過控制設備實現(xiàn)障礙的自動排除，實現(xiàn)設備的正常運轉。

（三）組網方式的設計

在智能樓宇自動化控制系統(tǒng)中所采取的控制技術為最近的計算機與數(shù)字化控制技術，一般樓宇的自動控制系統(tǒng)包括管理層、控制層與現(xiàn)場層三部分，管理層主要是完成樓宇自動控制系統(tǒng)服務器及中央管理工作站中的各項工作，一般由WEB服務器及數(shù)據(jù)庫服務器組成?？刂茖优c現(xiàn)場層則是自動化控制系統(tǒng)的核心內容，控制層通常由網絡控制器及DCC控制器組成，現(xiàn)場層包括傳感器及變送器，主要任務是對執(zhí)行自動化操作具體程序，包括對空調機組、電力系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)控，以此保證建筑物內的設備都維持正常運轉。

總而言之，智能樓宇的自動化控制系統(tǒng)對于維持建筑物的節(jié)能性、安全性都起到了重要作用，為此在構建自動化控制系統(tǒng)要做好分工，采取合理的控制措施，充分應用電子設備，實現(xiàn)對機電設備的精細化、系統(tǒng)化管理。

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