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1、關于智能建筑樓宇自動化控制系統的探討摘要：文章介紹了智能建筑中的樓宇自動化系統，并通過對樓宇自動化系統的組成、基本功能和原理進行了分析，讓大家對智能建筑中的樓宇自動化系統有更多的了解。 關鍵詞：智能建筑；樓宇；自動化系統中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：前言智能建筑就是以建筑物為平臺利用系統集成方法采用計算機技術和通訊技術對建筑物的設備進行自動監控，對信息資源進行管理，為用戶提供信息服務等。通過對建筑物的結構、系統、服務和管理四個基本要素以及它們之間的內在聯系的最優組合來提供一個投資合理，適合信息社會需求并具有安全、高效、舒適、便利、人性化的環境，可自由高效地利用最新發展的各種信2、息通信設備、具備更自動化的高度綜合性管理功能的高效率、高功能與舒適性建筑物?？梢赃@樣理解，智能建筑必須滿足兩個基本要求：第一：對于建筑管理者來說，智能建筑應當具有一套管理、控制、維護和通信設施，能夠在花費較少的條件下，有效地進行環境控制、安全檢查、報警監視，能夠實時地與城市管理部門取得聯系。第二：對于建筑使用者來說，智能建筑應當創造一個有利于提高工作效率、有利于激發工作人員的創造性，并可以提供一個舒適和諧的好環境。2樓宇自動化系統的組成、基本功能和原理2.1樓宇自動化系統的組成樓宇自動化系統通常由暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統組成。根據我國行業標準，樓宇自動化系統3、又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統。一般情況下，這兩個子系統宜一同納入樓宇自動化系統考慮，如將消防與安全防范子系統獨立設置，也應與樓宇自動化系統監控中心建立通信聯系以便災情發生時，能夠按照約定實現操作權轉移，進行一體化的協調控制。2.2樓宇自動化系統的基本功能樓宇自動化系統的基本功能可以歸納如下：(1)自動監視并控制各種機電設備的起、停，顯示或打印當前運轉狀態。(2)自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。(3)根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備，使之始終運行于最佳狀態。(4)監測并及時處理各種意外、突發事件。(5)實現對大樓內各4、種機電設備的統一管理、協調控制。(6)能源管理：水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。(7)設備管理：包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。2.3樓宇自動化控制系統的原理樓宇自動化系統采用的是基于現代控制理論的集散型計算機控制系統，也稱分布式控制系統(Distributedcontrol Systems)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在現場被控設備處的微型計算機控制裝置(DDC)，完成被控設備的實時檢測和控制任務，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規儀表控制功能單一的局限性。通過安裝于中央控制室的中央管理計算機上的管理軟件，系統地管理相互關聯的設備，發揮5、設備整體的優勢和潛力，提高設備利用率，優化設備的運行狀態和時間，延長設備的使用壽命，降低能源消耗，降低維護人員的勞動強度和工時數量。安裝于中央控制室的中央管理計算機還具有CRT顯示、打印輸出、豐富的軟件管理和很強的數字通信功能，能完成集中操作、顯示、報警、打印與優化控制等任務，避免了常規儀表控制分散后人機聯系困難、無法統一管理的缺點，保證設備在最佳狀態下運行，最終降低了設備的運行成本。2.3.1直接數字控制系統(DDC)直接數字控制系統(Direct Digital Control簡稱DDC)。計算機通過模擬量輸入通道(AI)和開關量輸入通道(DI)采集實時數據，然后按照一定的規律進行計算，最6、后發出控制信號，并通過模擬量輸出通道(AO)和開關量輸出通道(DO)直接控制生產過程。因此DDC系統是一個閉環控制系統，是計算機在工業生產過程中最普遍的一種應用方式。DDC系統中的計算機直接承擔控制任務，因而要求實時性好、可靠性高和適應性強。直接數字控制系統主要由過程輸入通道、過程控制計算機、過程輸出通道三部分組成。（1）過程輸入通道由模擬量輸入和數字量輸入兩部分組成。模擬量輸入通道由變送器、采樣開關、放大器、AD轉換器和接口電路組成。其中變送器的作用是將非電量信號變換成標準電信號，可將溫度、壓力、流量變換成010mA或420mA的直流電信號，它是通過AD轉換器來實現的；數字量輸入通道由開關觸7、點、光電耦合器和接口電路組成，反映生產過程的通斷狀態的觸點信號，經過光電耦合器和接口電路變換成數字信號送給計算機。（2）過程控制計算機直接承擔運算和控制任務，首先通過過程輸入通道采集被控對象的各種參數信號，再根據預定的控制規律進行運算，然后向被控對象發出控制信號，再通過輸出通道直接控制調節閥等執行機構。（3）過程輸出通道由模擬量輸出和數字量輸出兩部分組成。前者把計算機輸出的數字控制信號轉換成模擬電壓或電流信號，再經過放大器去驅動調節閥等執行器實現對生產過程的控制。這一部分由接口電路、DA轉換器，放大器和執行器組成。后者把計算機輸出的開關信號，經放大器去驅動電磁閥和繼電器執行器，它由接口電器、光8、電耦合器、放大器和執行器組成。2.3.2分布式控制系統的體系結構分布式控制系統(DistributedControlSystems簡稱DCS)于20世紀70年代中期出現并迅速發展起來，它將計算機技術、控制技術、圖形顯示技術和通信技術匯集于一體，可對分散在現場的設備進行控制，又可方便地集中管理、操作。與以往的控制系統相比，既避免了單臺計算機集中控制的不足，又克服了常規儀表人機交互困難的缺點。分布式控制系統的多臺微型計算機取代了集中控制系統的單臺計算機，從體系結構上分散了危險性，提高了可靠性?，F場控制站、數據采集站、工程師站、操作員站、監控計算機和管理計算機通過數據通信網絡被有機地結合起來，組成分9、級分布控制系統。3樓宇自控系統常用設備3.1傳感器傳感器是自控系統中的首要設備，它直接與被測對象發生聯系。它的作用使感受被測參數的變化，并發出與之相適應的信號。在選擇傳感器時一般有三個要求：高準確性、高穩定性、高靈敏度。（1）溫度傳感器：樓宇工程中應用的主要接觸式溫度傳感器，如熱電阻、熱電偶、PTC硅感應器等，由于測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交換，測量常伴有時間上的滯后。如Pt1000其在0時電阻為1000，隨著溫度的升高電阻減小，靈敏度一般在34/K，響應速度一般在1530s。2）壓力傳感器：常用的有電氣式壓力傳感器，將被測壓力的變化轉換為電阻、電感等各種電氣量的變化，從而實現壓力的間10、接測量。常用的有壓差開關、表壓傳感器、靜壓傳感器等。（3）流量傳感器：常用的是電磁流量計，由法拉第電磁感應定律知，在磁場中運動并切割磁力線的導體中會有感應電動勢產生，此感應電動勢與流體的體積流量呈線性關系。（4）濕度傳感器：用于測量室內空氣相對濕度。（5）液位傳感器：用于控制水箱、水池等的上限、下限液位。3.2執行器在自動控制系統中，它接受控制器輸出的控制信號，并轉換成直線位移或角位移，來改變調節閥的流通截面積，以控制流入或流出被控過程的物料或能量，從而實現過程參數的自動控制。（1）風閥執行器：用于控制安裝于新風、回風口的風閥，既可進行開關控制，也可進行開度控制。執行器設有萬能夾具，可直接夾持11、在風閥的驅動軸上，設有手動復位鈕，在故障時可手動調節。根據風管橫截面的大小可選擇不同鈕矩的執行器。（2）水管閥門執行器：與閥門配套使用，有開關式和調節式兩種，開關式一般口徑大，在冷熱站中用于控制各系統工藝管道的開啟和關閉、各種工況間的切換等；調節式主要用于控制流量，在空調機組中，根據控制器的溫濕度設定值控制回水流量和蒸汽加濕的流量，使溫濕度維持在設定值。4結束語智能建筑和知識經濟是信息時代的重要標志，隨著網絡互聯技術的發展和因特網在全球范圍的盛行，開放、互聯和信息共享已成為信息時代的潮流，構造不同廠家的產品能夠互聯、互換和互操作并可以與因特網無縫連接的新一代樓宇自動控制系統已成為業主、系統集成商和最終用戶的迫切要求，也是我國建筑智能化系統開發生產與世界接軌和同步發展的最佳時機。參考文獻1劉孝利.國外智能小區發展歷程J.數字社區智能家居,2008,(03).2李秋斌,曹洋.智能建筑必須把握的“八大環節”J.黑龍江冶金,2008,(01).