楼宇控制系统范文

【关键词】智能建筑楼宇；自动控制系统

智能建筑楼宇的自控系统采用了计算机技术、传感技术、通讯技术、自动控制技术、网络技术、电子技术以及多媒体技术等，并且以节能、简洁、环保、实用、高效为目的，来最大程度满足客户的个性化需求。

1.智能建筑的产生以及发展

世界上公认的第一幢智能建筑是在1984年美国哈特福市的一座金融大厦改造成的。大厦内的建筑都实现了自动化的综合管理，配有电梯系统、防火设备、计算机局域网络系统和空调设备等，为人们提供了安全舒适的、高质量的、全面的综合服务功能。我国的智能建筑兴起于80年代后期，接着就在全国范围内快速发展。北京的发展大厦是我国智能建筑的雏形，紧接着建成了上海金贸大厦、深圳帝王大厦、南京金鹰国际商城等一大批智能程度较高的大厦。现如今，智能大厦已经成为智能化城市和国际信息高速公路的网络节点。

智能建筑是在一般的建筑基础上，配置能够实现智能化各种功能的若干种设施，组合成智能建筑系统，让建筑实现智能化的服务。智能化建筑最突出的特点就是它的智能化。它采用多元信息传输、管理、监控及一体化集成等一系列的高新技术，实现资源、任务和信息的高度共享，达到高效、经济的目标。

建筑楼宇自动化系统经典的体现了智能大厦的集成特点。智能大厦的内部含有大量但分散的给排水、空调、电梯、自动扶梯、照明、电力和防火等设备，需要通过各个子系统实现监控、测量和自动控制。各个子系统间可以互通信息，同时也可以独立工作。各个子系统通过中央控制机实现最优控制和管理，来提高整座大厦的系统运行的安全性和可靠性。

2.智能楼宇技术的应用现状

建筑楼宇的智能系统中要同时有电、暖、水、结构、建筑五大系统来共同工作。建筑楼宇的智能化系统在其中起着极其重要的作用。它充当纽带把各个部分有机联合起来来共同服务。以建筑作为基础，系统中要有智能楼宇的安防监控、综合布线、给排水和楼宇智能办公系统。需要通过系统集成技术来把所有的子系统进行有机结合，来为用户提供一个便捷、安全的生活环境。

现如今，全球的建筑智能楼宇技术发展的十分快速，人们已经足够意识到这种发展在生活中的重要性。从学校到宿舍楼、从工厂到办公室、从居家到单位智能楼宇技术的应用到处可见。人们引入建筑智能楼宇控制系统，为人们提供了生活和工作的便利性，还有效减少了能源的损耗，以最大效率的来节能减排。由于建筑采用了多种先进的楼宇自控系统，所以在系统的使用和维护方面都有很多的选择方式。比如使用太阳能照明灯、自动空调控制系统、WIFI网络环境、太阳能热水器设备等。

3.建筑楼宇的智能控制系统

3.1楼宇控制系统的组成及功能

智能建筑之所以能够称为“智能”，主要是由于它将很多的人工智能都通过自动控制系统来实现。智能建筑楼宇控制系统一般由以下几部分组成：电梯控制系统、给排水控制系统、空气调节控制系统、电力与照明控制系统、安全防范控制系统、消防控制系统以及综合布线系统。

智能建筑的电梯运行控制一般要采用变压变频调速、交流调压调速方式，要提高传统的运行控制性能，还要有效体现逻辑控制的智能性。

给排水系统一般包括生活排水系统、生活给水系统以及消防系统。排水系统主要的任务包括排水泵启停控制、集水坑水位检测、排水泵的故障报警和水流状态监测。给水系统的控制大多采用气压给水方式、水泵直接给水方式以及高位水箱给水方式。

空气调节控制系统一般包会包括空气加湿设备、空气减湿冷却设备以及空气加热设备。调节系统的安装大多采用种中央空调和局部空调的方式。空气调节控制系统的任务是对公共建筑物和房间内的空气的状态参数进行调节，为人们提供一个湿度、温度都适宜的生活和工作环境。

智能建筑对照明和电力系统的控制一般包括对各种电气设备的检修保养、对配电系统运行参数的及时检测、照明系统的监控、对建筑物内用电量的管理和自动统计、对应急照明的启停控制等。

安全防范控制系统大多包括对讲系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统以及出入口监控系统等。

消防控制系统一般由火灾自动报警系统、火灾报警系统、消防联动控制系统、火灾探测器、消防专用电话系统以及消防广播系统等组成。

综合布线系统不仅能使数据设备、图像设备、语音设备与交换设备，其他信息系统彼此相连，还能使这些设备与外部的通讯网络连接。综合布线系统大多数采用模块化、星型拓扑设计。

3.2智能建筑控制系统的结构构成

自动控制，就是指在没有人员直接参与的情况下，通过控制器来使设备自动按照预定好的规律运行。智能建筑的每一层的分系统都是采用自动控制的技术来进行监测、控制。毋庸置疑，计算机已经成为了自动控制技术重要的核心。

计算机的控制系统的工作原理有三个步骤，如下所示：（1）实时数据采集，就是对来自测量的变送装置的被控值得的瞬时值来进行检测与输入。（2）实时控制决策。就是对收集到的被控量与给定量进行加法的运算，它的运算结果作为控制器需要进行调整的方向和数量值的输入。（3）实时控制输出。依据控制的决策，适时对执行机构发出控制的信号，完成控制的任务。

随着自动控制技术的快速发展，智能建筑控制领域越来越重视集成的概念，智能建筑的控制系统中使用的最多的就是现场总线控制系统和分散的控制系统。

4.楼宇自控系统的设计方案----冷冻站系统的监控

需要进行监控的冷冻站系统设备包括冷却水循环泵、冷冻水循环泵、自动补水泵、冷水机组、冷却塔以及电动蝶阀等。监控的内容如下：

①依据之前安排好的工作以及节假日的时间表，定时启停冷水组以及有关设备，来完成各设备的顺序启动和暂停。启动顺序：首先是冷却塔风机、然后是冷却水泵和冷冻水泵，最后是冷水机。停止的顺序与启动顺序是完全相反的。

②测量冷却水和冷冻水的供回水温度。

③实时监测冷水的总供回水的压力差，适当调节旁通阀门的开度，来保证稳定冷冻水的供回水压差。

④监测各水泵、冷却塔风机以及冷水机的运行状态、手动＼自动状态以及故障报警，并且记录她们的运行时间。

⑤实时监测冷冻水的供水流量。

5小结

中国西部大开发、加入WTO、世博会申请成功、申奥成功，尤其是数字城市的迅猛发展，都促使我国的智能建筑市场快速发展。随着数字化城市的快速发展，城市的公用信息平台的形成对建筑的信息化和智能化的要求也不断增多，长房、商用、办公和居住等多种建筑形成的数字化园区、数字化街区以及数字化建筑群不断涌现，导致智能建筑由单体向智能化建筑群发展。

【参考文献】

[1]周宝赏.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].城市建设理论研究，2013（24）：27-28.

[2]陈宏.智能建筑楼宇自动化控制系统的探讨[J].城市建设，2010（13）：6-7.

楼宇控制系统范文

关键词：智能建筑；楼宇自动化；控制系统

中图分类号：F407文献标识码：A

在科技快速进步的今天，很多高科技手段都被运用到各行各业。在我国经济发展中占有重要地位的建筑业也利用了一些新型的科学技术，智能建筑中的楼宇自动化控制系统就是其中最重要的一部分。

一、定义

楼宇自动化系统又叫建筑设备自动化系统，它主要包括暖通空调、供配电、照明、消防、给排水、电梯、安全防范等子系统。当代楼宇自动化系统就是运用比较先进的技术手段处理各部分传来的信息，实现对各系统设备的集中监控与管理的目的，从而使各子系统能够高效、有序的运行，给人提供一个高效、安全、舒适的生活和工作环境。

（上图为运用智能化系统的楼宇）

二、组成

楼宇自动化系统通常由暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统组成。根据我国行业标准，楼宇自动化系统又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。在通常情况下，各种子系统也被同时选入楼宇自动化系统中，也应与楼宇自动化系统监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。

三、基本功能

楼宇自动化系统的主要目的是通过计算机技术实现对建筑内的各种机电设备的全面监控和集中管理，从而为建筑用户提供良好的生活与工作环境，方便建筑管理者进行管理，减少建筑物的能耗和减少管理费用。其基本功能包括：第一，对各种机电设备的运行状态进行监视控制,控制其起或停；第二，将各个设备传送的数据进行检测、收集，从而方便自动化系统管理者对其进行审查；第三，外界条件、环境因素、负载情况发生变化时，自动调节各种设备运行状态，以保证其始终处于最佳的运行状态；第四，自动监测各种意外、突发事件，并进行及时有效的处理；第五，协调控制、统一管理建筑物内的各种机电设备，使之有条不紊地运行；第六，自动计量建筑物内用户的水、电、气等费用，实现能源管理的自动化；第七，对设备的档案、运行报表和维修等进行管理。图一，图二、图三就是自动化系统的控制流程图。

图一

图二

图三

四、原理

楼宇自动化系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统(DistributedcontrolSystems)。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)，完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。通过对中央控制系统的安装，可以更方便对楼宇各部分的管理发挥各个设备的优越性，提高设备利用率，优化设备的运行状态和时间，延长设备的使用寿命，降低能源消耗，降低维护人员的劳动强度和工时数量。安装于中央控制室的中央管理计算机还具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行，最终降低了设备的运行成本。

五、发展前景

（一）应用现状

从我国楼宇自动化系统建设和应用的现状来看，我国智能建筑发展仍处于初始阶段，与国外相比，其应用水平相当低，系统的控制性能还没有得到优化，各系统接口处的系统还没有实现自动化操作，相比发展较快的城市，偏远地区对于楼宇自动化系统的运用率几乎为零，这表现在以下几个方面:

1.市场上流行的智能建筑楼控系统产品还是国外的一些著名品牌,我国的智能建筑楼控系统产品开发较少,没有占领智能建筑楼控系统的市场。除此之外,我国对空调系统的控制本质以及控制策略的研究深度不够,缺乏内涵。

2.随着经济的发展和技术的进步,我国有一些建筑引入了楼宇自动化控制系统技术，但只是实现了楼宇自控系统技术的应用的第一个层次,即只是简单地满足了人们对建筑物安全、舒适的要求。

3.控制性能没有得到完全优化。相关数据显示,我国楼宇自动化系统的控制精度只能达到±2%,且阀门极易反复振荡。如果阀门一旦产生反复的震荡，一方面会影响流体的运动，增加能耗,另一方面会造成执行机构与阀门的磨损,增加了设备维护的成本。

4.传感器不能准确地反映建筑物和设备的运行参数与状态。传感器是自控系统的首要设备，直接作用与被测对象，所以,传感器必须具有高准确性、高稳定性和高灵敏度。但事实上，我国楼宇自控系统中至少有10%或更多的传感器准确性不高。另外，部分传感器安装位置有偏差，使得测量精度降低。

5.检测手段不足。首先，在热源检测方面，对燃料没有相应的智能检测手段，如对锅炉的用气或用油的检测。其次，对于没有智能化系统的楼宇来说，对于空调耗能情况不能有效的进行掌握，因此，无法准确计量水系统的能耗；再次，楼宇自动化系统中没有接入智能仪表，不能测量出冷却塔的运行能耗；最后，一些供应商常常忽略对冷源离心机组的寻叶开度的监测。

6.缺乏能源管理，节能效果欠佳。尽管每个建筑楼控系统的投标书上都有节能管理的措施，但在实际运行中，没有一栋楼将节能管理措施落到实处。例如，锅炉没有在最佳效率区运行。在对锅炉使用过程中，每台锅炉都具有一个最佳的运行效率去，所以在锅炉运行过程中，运用智能化控制系统进行检测，可以保证锅炉在低耗状态下工作效率最高。锅炉处于超负荷区运行时也会增加不完全燃烧，超负荷区设备运行速度加快，对燃料的需求也相应增加，短时间内，燃料无法充分燃烧，效率降低。另外，几乎所有智能建筑的冷热源没有在最佳时机被起动或停止，过早启动或过晚停止冷热源都会导致能源的浪费。

（二）发展

智能建筑和知识经济是信息时代的重要标志，作为国家综合国力和技术水平的具体体现,其特点和优势明显。智能建筑是国际信息高速公路和智能化城市的网络节点,其所具有的作用、功能和效益,决定着我国智能化建筑的在世界的地位。智能建筑的发展将带动一批相关技术与产业的发展,如信息、电子、自动化、计算机、电力技术，等等。智能建筑在国内外的发展方兴未艾，前景广阔,世界各国竞相研究和开发智能建筑技术。

随着计算机技术发展,智能建筑的发展也已走过了20多年的历程。第一代的智能建筑一般由多个相对独立的自治子系统构成，互相之间没有联系，操作也相对独立；第二代智能建筑因为运用了网络系统，使整个楼宇各个设备都可以有效连接，从而能完成一些诸如远程控制、操作序列化、制定时间表等涉及多个子系统的操作任务。虽然，第一、二代智能建筑技术在很大程度上提高了楼宇控制操作的自动化水平，但基本上还不具备人类智能的特点，即系统基本上不具备推理、学习、适应等能力，因而，还不是真正意义上的智能建筑。

结束语：

智能建筑中的楼宇自动化控制系统的发展，一方面可以提高楼宇管理的工作效率，另一方面，这种技术的运用，在一定程度上也为我国的建筑业的发展提供了强劲的动力，使我国的智能化建筑能矗立于世界之林。

参考文献:

[1]赵起升,朱静孙,王平等.智能建筑中的楼宇自动化设计及其应用[J].华中科技大学学报(城市科学版),2013,20(3).

[2]于嵘.对智能建筑中的楼宇自动化系统分析[J].城市建设理论研究,2014(9).

[3]曾益保.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].科技视界,2014(28).

楼宇控制系统范文篇3

关键词：智能建筑、楼宇自控、智能化照明控制、节能

一、楼宇自动化控制系统概述

智能建筑是指利用系统集成的方法，将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。2013年在北京举行的智能建筑展也充分的肯定了这一点。

我国智能建筑始建于上世纪90年代，目前，已在北京、上海、广州、深圳等地相继建成一批智能型的大型公共建筑和住宅小区。同时，智能建筑已不再局限于办公大楼，其范围以及扩大到医院、车站、学校、商场、住宅区等。智能建筑的功能也朝着多元化的方向发展。

楼宇自动化控制系统是智能建筑不可缺少的重要组成部分，其任务是对建筑物内部的能源使用、环境、交通及设施进行检测、控制与管理，以提供一个既安全可靠、节约能源，而且舒适宜人的工作和居住环境。楼宇自动化控制系统包括暖通空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统、安防系统等。楼宇自动化控制系统就是将建筑物内的空调与通风、给排水、变配电、照明、电梯、消防和安防等系统，以集中监视、控制和管理为目的构成的综合系统。下面，我们将一起探讨楼宇自控系统中的照明系统。

二、智能建筑照明控制系统

1.照明控制系统的发展

电气照明是建筑物的重要组成部分，照明控制是照明系统的主要内容。过去，照明控制主要是控制灯光回路的开和关，而现在，照明控制已趋向智能化发展，通过智能照明控制系统，可以对建筑物中灯光的色彩、明暗分布和时间进行控制，并可以组合创造出不同的意境和效果，不但提升了照明环境的品质，而且确保在建筑物中的工作和生活群体的舒适和健康，同时节约能源。

照明控制经历了手动控制、自动控制和智能化控制三个阶段。手动控制是最初的控制方式，以最简单的手动操作来启动和关闭照明电器，从而达到控制的目的。自动控制的特征是以光、电、声音等技术来控制电器，这种控制方式局限于单个或单组灯具，不能完成网络化的监控控制。智能化控制系统是以计算机和网络技术为核心，将来自传感器的信息进行处理后，通过一定的程序指令控制照明电路中的设备，达到不同的照明要求。

2.智能化照明控制系统的特点

智能化照明控制与传统的手动照明控制相比有很多优点，包括创造环境气氛、改善工作环境、良好的节能效果、延长广元寿命、管理维护方便等。智能化照明控制具有以下特点：

2.1系统集成性。

智能化照明控制系统是集计算机技术、网络技术、自动控制技术、数据库技术和系统集成技术于一体的现代控制系统。

2.2智能化。

智能化照明控制系统具有信息采集、传输、逻辑分析、智能分析集反馈控制等智能特征的控制系统。

2.3网络化。

智能化照明控制系统是大范围的控制系统，可进行控制信息交换和通信。

2.4使用方便。

智能化照明控制系统的各种控制信息可以以图形化的形式显示，方便控制，显示直观，而且可以利用编程的方法灵活改变照明效果。

3.智能化照明控制系统的结构

智能化照明控制系统主要由输入单元、输出单元和系统单元三部分组成。某些复杂的系统中还需要辅助单元和系统软件。

输入单元是将外界输入的控制信号转换为系统能够识别的信号，作为控制依据，包括控制面板、显示屏、智能传感器、时钟管理器等。输出单元的功能是接收总线上的控制信号，控制相应的负载回路，实现照明控制。包括开关控制模块、调光控制模块及其他模拟输出单元。系统单元是指系统的各组成部分，在系统控制软件的支持下，通过计算机对照明系统进行全面的实时监控。

三、常用照明控制传感元件

传感器是智能化照明控制系统输入单元的重要元件，常用的传感元件有人员动静传感器、时钟控制器、照度传感器、红外遥控传感器、声控传感器。

1.人员动静传感器

人员动静传感器是通过探测人体移动的信号进行智能分析、量化计算，准确判断出人员移动的方向和位置。例如：当人员进入房间时，开启照明系统；当人员全部离开房间时，关闭照明系统；当房间内有人时，保持照明系统。

2.时钟控制器

时钟控制器是一个电子时间开关，通过预设置的时间来开启和关闭照明系统或者启动不同的灯光场景，可按照每一天的时间表来编制记忆场景，可设置周末、节假日的特殊场景。在室内照明中，时钟控制器通常用于使用时间比较固定的区域，例如：商店、工厂等。在室外照明中，时钟控制器广泛应用于建筑物的立面照明、广场照明等。

3.照度传感器

照度传感器是将光信号转换成电信号的装置，可根据环境灯光的变化，将可见光转换成电信号，从而控制照明系统来保证作业面的照度在移动范围内。当作业面的照度高于预设置的照度值时，关闭或者调暗采光系统；当作业面的照度高于预设置的照度值时，开启或者调亮采光系统。

四、智能化照明控制系统的控制方式与实施

1.定时控制

定时控制是常用的一种照明控制方式，通过时钟控制器等电气元件，实现对各个区域内照明灯具的工作时间的控制。电子可编程实时时钟控制是目前应用最广泛的一种定时控制方式，可设定很多不同的灯光区域和时间，管理方便，还可节约能源。

2.场景控制

场景控制是实现对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的场景切换控制。照明设备和照明回路都可以控制，每个设备和回路可设置成不同亮度水平，然后储存成一个场景，可以看作为一个区域的外观。场景设计完成后，可通过操作控制面板或遥控器来实现场景照明，也可以加定时器和光传感器实现自动场景照明。常见的场景数量是8个。

场景控制通常用在功能用途较多的建筑物，如展厅、会议室、酒店大堂等。

3.照度检测控制

照度检测控制是通过调光模块和照度传感器等电气元件，实现对各区域内用于正常工作状态的照明灯具的自动调光控制，使得该区域的照度不会随外界因素的变化而改变，始终保持在照度预设值的范围内。这样可以充分利用日光，又能节约能源。

照度检测控制方式主要使用在办公室照明场合，白天的时候，近窗户处照度较高，基本能够符合视觉作业的要求，其他照度较低的地方可通过开启相应的灯来调节亮度，这种照度检测的控制方式有利于节约电能，能够保证控制区域内的照度均匀一致。

4.灯光与窗帘的联动控制

灯光与窗帘联动控制也称为电动窗帘控制，是智能化照明控制系统的一个重要组成部分。窗帘的开闭可由照度传感器控制，白天当亮度足够时，可以设置自动打开窗帘，夜晚可以将窗帘关闭，开启照明系统。在家居室内，还可以根据主人的喜好来设计窗帘开关的程序，例如开1/2，1/3不同等。

窗帘联动控制可用于智能化家居室内、写字楼、别墅、宾馆、医院、实验室等处。

5.活动区域探测控制

活动区域探测控制通过调光模块和动静传感器等电气元件，实现对各区域的照明灯具的自动开关控制。活动区域的传感器能检测出房间内的人员走动，并将信息反馈到控制器，从而控制相应灯光的打开和关闭。使用这种控制方式应该注意传感器安装的位置，如果安装不当，会造成不必要的开灯和关灯，造成资源浪费。活动区域探测控制方式常用于办公室、会议室、厕所、走廊等场所。

6应急照明控制

应急照明控制是智能化照明系统对特殊区域内的应急照明的控制。通过调光模块，实现在应急状态下各区域内的照明灯具的减免数量的控制。包括正常状态下的自动调节照度和区域场景控制，以及应急状态下自动解除调光控制。

除了以上几种控制方式外，智能化照明控制还能实现与安防系统、火灾自动报警系统等其他智能化系统的联动。

五、智能化照明控制的节能方案

节能是当前大环境下建筑发展的基本趋向，照明节能是建筑界实施可持续发展战略的一个不可缺少的环节。如何做到既保证照明质量又能节约能源，是照明控制的重要内容。照明节能主要从以下几点着手：其一，采用高效节能的节能光源；其二，重视利用太阳能；其三，采用智能照明控制技术。

那么，如何做到具有节能效果的智能化照明控制？我们可以从时间表控制、自然采光控制、亮度平衡控制和作业调整控制等几方面来考虑。

1.时间表控制

时间表控制分为可预知时间表控制和不可预知时间表控制。在人员活动比较有规律的场所，灯具基本上是按照固定的时间运行的，就可以采用可预知时间表控制的方案。通常用于学校、工厂和办公室等。如果策划得好，可预知时间表控制的节能效果可达到40%。

对于活动的时间经常发生变化的场所，可采用不可预知时间表控制的方案，通常采用人员动静传感器来实现，节能效果高达60%。

2.自然采光控制

自然采光控制是充分利用自然采光来达到节能的目的。自然采光的控制一般使用照度传感器来实现，由于自然采光会随时间发生变化，通常应与人工照明相互补偿。外界的自然光变换错综复杂，常有瞬时突变的情况，因此，采用自然采光控制时必须正确识别自然光变化的长期趋势。自然采光控制方案常用于办公室、机场、超市和集市等。

3.亮度平衡控制

亮度平衡控制的目的是平衡相邻的不同区域的亮度，减少眩光，减小人眼的光适应范围。当亮度升高时，开启人工照明；当亮度降低时，关闭人工照明。亮度平衡控制方案常用于隧道照明，室外亮度越高，隧道内的照明的亮度也越高。

六、结束语

终上所述，智能化照明控制能够实现照明的高层次智能管理，营造良好的照明环境，提高工作效率，减少维护成本，节约能源。此外，随着建筑和照明技术的发展，照明已成为建筑艺术的一部分，智能化照明通过与建筑结合，提高了建筑照明光环境质量和建筑价值，以及为节能和保护环境提供了可靠途径。智能化照明控制是实现人居环境可持续发展的重要技术之一，具有广阔的应用前景。

参考文献：

1.中华人民共和国建设部，GB50034-2004，建筑照明设计规范，北京：中国建筑工业出版社，2004