楼宇自控系统BAS()是智能楼宇必不可少的基础部分，已在全球范围内广泛应用并受到充分重视。其使命是创造一个安全、舒适和便利的工作环境，同时最大限度地减少能源消耗。它可以监测厂内各种机电设备的运行和故障情况，并对这些机电设备进行控制。不仅可以根据需要随时打印各种报表，给管理人员带来很多方便，同时可以实时监控机电设备，更方便人员维护、维修和保养。管理设备。在节能的同时，也节省了人力物力，大大降低了管理成本。

国防大学国防学院教学楼项目对智能系统的要求很高。它不仅要求对空调系统、制冷站系统、换热系统等系统的机电设备进行统一管理，而且这些设备还需要对自控系统进行通讯和必要的联动控制，确保满足所需的环境控制要求，致力于创造高效、节能、绿色环保、高性价比的环境。

需求分析

新教学楼智能化系统建设的总体指导思想是：整体规划、功能齐全、系统配套、先进实用、易于维护、扩展方便、规模合理。因此，我们根据具体情况，综合分析楼宇自控系统的具体要求和应用功能，深入研究智能系统的详细规划，深入研究系统配置。经济实用、安全可靠的现代建筑。

功能要求

楼宇自控系统采用先进的计算机监控技术，对楼宇内的各种机电设备进行集中监控，为用户提供舒适可控的环境，并在此基础上通过资源优化配置和优化系统运行节能。

本系统的设计应包括对教学楼冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、配电系统、电梯系统的监控。如果业主不使用单独的智能照明系统，想要实现灯光的定时控制，可以使用楼宇自控系统监控楼内照明，也可以开启泛光景观照明的电路并定期关闭。将智能照明系统融入楼宇自控系统，自然可以节省初期投资。

系统硬件的组成至少应包括以下几部分：

采用三层网络通讯结构：BAS工作站（服务器）、监控软件、通讯接口等；现场 DDC 控制器，输入/输出模块；现场传感器、执行器和其他必要的设备。

服务器与现场DDC通信网络和DDC控制器之间使用100M/1000M以太网。

基于网络的集中管理平台，可通过通用标准接口协议向上集成。

控制器有10%点的边距，易于扩展。考虑到控制器区域管理的需要，所有监控设备都必须直接连接到DDC控制器，避免因控制器损坏导致大面积远程监控设备瘫痪。

系统可以快速进行信息检索，对信息点的参数进行查询、修改和控制。系统应能及时反映故障位置楼宇自控价格，记录并打印事件发生的时间、位置和故障现象，指出排除的方法和措施，并能进行智能测试和制定维修计划模拟实时显示、远程控制、打印报表，将被监控设备的工作状态、运行参数、运行记录、报警记录等归档，定期打印各种汇总报表。通过楼宇自控系统，对教学楼的各种机电设备进行统一监控。利用计算机对能耗数据进行统一管理，对能耗情况进行科学的数据分析，有助于相关人员及时掌握建筑物的能耗情况，及时进行合理的能源配置，避免能源消耗。浪费。

系统管理中心位于一楼值班室。

系统结构设计

楼宇自控系统应采用分布式控制方式和两层网络结构。上层以太网络是集中的管理层。它由服务器、工作站和网络路由设备组成。下层是现场总线网络，即本地控制层。该层应采用国际标准传输协议，由各种DDC和I/O扩展模块组成。系统为点对点通信，任何设备故障都不会影响系统中的其他设备。变电站的直接数字控制器（DDC）具有独立运行能力，当与系统中其他设备的通讯线路出现故障时，不会影响自身运行。 DDC可以独立于上级监控计算机独立完成远程监控、测量计算、自动调整、故障报警等控制程序。

系统优化说明

风机盘管网络控制

本项目共有317台风机盘管。如果每个风机盘管都配备一个温控器，成本会非常高。我们将这些风机盘管机组按面积分组，每4~5台为一组，共79组。这样会大大减少业主的投资，起到方便控制的作用。

本系统使用的联网风机盘管温控器，通讯协议为，网关接口转换为/ip协议接入BA系统。 BA系统可以监控以下功能：

照明控制系统按照招标文件要求设置，采用先进的计算机可寻址照明管理系统，为教学公共区域的照明提供非常灵活、独立的亮度控制建设。

系统应采用基于高级视窗系统的图形编程软件，对照明系统进行集中编程或修改。

在满足以上要求的前提下，我们选择使用楼宇自控系统DDC来控制公共区域的照明，既节省了业主的投资成本，也方便了以后的物业管理。

系统组成和系统配置介绍

本项目楼宇自控系统管理层由操作员工作站及软件、网络控制引擎、相应的系统集成模块、打印机等组成，设置在一楼控制室。

控制层由独立的数字现场控制器DDC、各种输入/输出模块和终端设备（包括各种传感器、变送器、执行器、阀门和开关）组成。

楼宇自控系统通过配置相应的硬件和软件，可以控制空调系统、制冷系统、送排风系统、给排水系统、配电系统、公共照明系统、电梯系统、热源和建筑物内的热交换系统。等进行监控和管理。系统工作站和网络控制引擎直接连接到TCP/IP以太网。

整体系统层次和网络结构

系统结构如图：

系统采用分布式分布式控制方式的两层网络结构。管理层建立在以太网络之上，控制层采用总线技术。两层都可以自由拓扑。灵活的结构给系统的实施和维护带来了很大的好处。最大的方便。管理层网络以综合布线为物理链路，通过标准的TCP/IP通信协议进行高速通信。主要设备包括IBMS服务器、管理工作站、现场便携终端、网络控制引擎等，提供高速通信。 )结构。

控制层网络采用开放、标准化的现场总线MS/TP，连接通用控制器、专用控制器、专业测量仪器等现场设备。高达78.6K的通信速率为本项目的大量数据通信提供了硬件条件。同时，它还支持自由拓扑结构，方便在网络中添加或删除设备，为网络实施和未来升级提供了最大的便利。其传输距离允许最远500~2700米。我们的设计根据项目的实际情况配置相应的中继设备，保证网络的通信质量和稳定性。

系统架构的核心设备是网络控制引擎，它是管理现场网络并向操作站下发信息的功能设备。同时拥有多种硬件接口和开放的软件接口，支持楼宇控制与信息领域的大部分标准：可以通过Web、TCP/IP等不同技术与其他厂商的设备进行通信, , ODBC 等。在设计中，根据风险分散的原则，设置多个网络控制引擎来管理不同的区域，使网络上任何一个节点的故障都不会影响整个系统的正常运行和信号的传输。

在系统的两层结构中，管理层和控制层都具有相同的层资源共享功能（Peer to Peer）。当系统主机发生故障时，所有网络控制引擎仍保持通信和数据交换，如果网络控制引擎断开，控制网络中的所有现场控制器也可以保持点对点非主从模式。直接沟通。从而保证系统不间断可靠运行。

将计算机添加到网络的任意节点时，通过标准的WEB浏览器，可以通过用户名和密码轻松访问用户权限范围内的受控设备。它甚至可以通过 或 从世界任何地方进行显示和控制。应设计灵活的模块化网络结构，为系统未来的扩展提供保障。

系统设计体现分布式控制方法

该系统充分体现了分布式系统的集中管理、分散控制的设计思想。所有DDC控制器都安装在受控设备机房附近。控制器与现场前端设备（即传感器、执行器、设备电源板等）之间的连接 DDC控制器对被控设备进行本地监控，包括对现场设备信号的实时检测，根据控制器内置程序对设备进行控制，并将设备运行或报警信息上传到楼宇设备管理系统的中央管理工作站。中央管理工作站对采集到的信息和数据进行分析和管理，包括实时数据的图形化展示、历史数据的查看、各种实时告警的处理、各种报表的查看和打印、系统配置、系统编程等。管理分散控制模式不仅实现了对大型楼宇机电设备的有效管理，而且将控制功能分配给本地DDC控制器，避免了以往集中控制方式的弊端，即中央控制设备出现故障，将无法实现对所有机电设备的控制。因此，如果系统中的任何设备发生故障，系统的其余部分都可以正常运行。系统布线时，信号线和控制线尽量不要穿墙或跨楼层。

系统的开放性和集成度

优秀的开放性能是系统集成的必要保证。系统的开放性体现在三个方面：开放的系统协议、开放的数据库和开放的操作界面。我们配置的系统完全满足这三个方面的要求。系统一体化设计，可实现与第三方系统的无缝对接与集成，实现冷水机组、热力系统、电梯系统、火灾报警控制板、变频器（VFD）等多种第三方产品和设备的无缝集成等，共计数百种产品设备。此外，该系统还可以支持不同标准协议的开放接口，如Web、TCP/IP、、ODBC等技术，与其他厂商的设备进行通信。实现与其他施工设备相同的管理。

系统主要控制功能

楼宇自动化系统为管理人员提供舒适的环境、低运营成本、有效的楼宇自动化和高效的工作。这一切的实现都是通过先进的系统性能和合理的系统配置来实现的。

之前，我们已经详细描述了设计方案中使用的系统的性能特点。在这一部分，我们将对设计方案的监控功能进行详细说明。

在这种情况下，楼宇设备监控系统的工作站是操作员使用系统的首选位置。

除非另有说明，否则所有受控设备都可以通过系统的工作站远程启动和停止，或者通过独立的本地直接数字控制单元中的计时器程序进行。另外，每个系统都可以由工作站启动和停止，不受定时程序的限制。

系统的顺序启动程序可以防止同时启动电机造成的过载，该程序还可以为原来运行的电机提供断电后的顺序重启程序。

系统提供软件延迟以确保风扇电机在重新启动前冷却下来。最小时间间隔（电机顺序启动时）和最小停留时间（启动和停止之间）保证了电机的启动和停止，时间间隔取决于电机的马力。

当设备断电跳闸时，可通过软件远程切断接触器电源，禁止风机自动重启。风机的重启由本地手动或系统网络运营​​商执行。

空调机组​​

新风装置

排气扇

给排水系统

公共照明系统

空调末端系统

其他

系统集成

楼宇自动化系统通过接口监控以下系统的运行状态。

楼宇设备自动化管理系统可以通过TCP/IP接口集成高低压配电系统。采集高低压进线的三相电压、电流、有功功率、功率因数和有功电能，监测低压柜的合闸开关状态、跳闸开关状态及电能质量参数；报警显示和录音。

系统软件可实现以下监控需求：

系统节能说明

楼宇自控系统在满足舒适度的前提下，通过合理组织设备运行，最大限度地降低运行成本。楼宇自控系统通过计算机控制程序对整个楼宇的设备进行监控和控制，对所有设备进行统一调配，可实现用电负荷的优化控制，有效节约用电，减少不必要的浪费。

1）系统通过对电力系统的监控，力求掌握整栋楼的用电负荷，根据用电负荷对整栋楼的设备进行监控和控制，分配所有的用电量设备统一，保证用电负荷的优化控制，在保证舒适的空调环境和工作条件的基础上，可以大大节约用电，减少不必要的浪费。

2）空调系统是建筑物内机电设备中的主要耗能者，约占总耗能的60%。通过设备监控系统的控制，控制所有的空调和新风机，控制机组在合理的温湿度范围内运行，避免出现夏季过冷、冬季过热等能源浪费现象。例如，针对室内人员和供暖设备的变化，系统可以自动调节空调设备的冷负荷，使机房空调制冷和输送的能耗更低，达到节能目的。节省了。

冬夏，为进一步降低室内新风能耗，满足人员最低新风量要求，在空调机组回风处安装了CO2浓度传感器。电动调节出风口风阀的开度，调节新回风的混合比例。

监控用于能量回收的全热交换设备。当空调机组室外环境温度发生变化时，系统可根据室外温度变化及时调整相关设备的工作状态。尤其是春秋两季，气候变化频繁。当室外温度比较凉爽时，系统可以自动调节新风机组的水阀和新回风阀，充分利用新鲜适宜的室外空气，降低空调能耗。

系统还可以根据冷却水供回水的温度控制冷却塔风机的启停和运行次数，最大限度地节约能源。

另外，空气滤清器的堵塞报警，可以提醒物业人员及时清洗或更换；防冻报警检测可以保护设备等，对节能起到直接和间接的作用。

3）送风和排风系统，通过该系统，送风和排风风机可以连锁运行。系统可设定运行时间，或根据CO传感器，在需要时启动风机，避免浪费。

4）融入楼宇自控系统的设备运行状态始终处于系统监控之下。楼宇自控系统可以提供设备运行的完整记录，同时可以定期打印维护保养通知。保证维护人员不提前同时进行设备维护，从而可以延长设备的运行寿命，即降低建筑物的运行成本。系统自动记录设备累计运行小时数。当累计值达到规定维修时间时，自动切换到备用设备，同时上报中控室，平均每台设备的运行时间，延长设备使用寿命。将机电设备纳入楼宇自控系统，可以使这些机电设备在一个统一的界面上完成所有操作，极大地方便了机电设备的管理，减少了管理和维护人员的数量。提高施工设备的管理水平，增加设备的运行寿命，降低设备发生灾难性故障和连锁反应的可能性，大大降低建筑物的运行成本。