引言
隨著科技的不斷進(jìn)步,樓宇自控系統(tǒng)(Building Automation System, BAS)逐漸成為現(xiàn)代建筑不可或缺的一部分。它不僅提高了建筑的能效和安全性,還提升了住戶的舒適性。本文將深入探討樓宇自控方案的各個(gè)方面,幫助您理解其重要性和實(shí)施步驟,助力建筑智能化進(jìn)程。
什么是樓宇自控?
樓宇自控是一種集成了各種建筑設(shè)備管理與監(jiān)控的系統(tǒng),旨在通過自動化技術(shù)提高建筑管理效率。主要包括供暖、通風(fēng)、空調(diào)(HVAC)、照明、安全監(jiān)控、能源管理等多個(gè)功能模塊。通過數(shù)據(jù)采集、分析和控制,樓宇自控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,降低能耗,提升建筑的運(yùn)營效率。
樓宇自控的組成部分
1. 傳感器:傳感器是樓宇自控系統(tǒng)的基礎(chǔ),它們可以監(jiān)測溫度、濕度、光照、空氣質(zhì)量、運(yùn)動等環(huán)境變量。傳感器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋到系統(tǒng)中,使得中央控制單元能夠依據(jù)實(shí)時(shí)情報(bào)進(jìn)行自動調(diào)整。
2. 控制器:控制器是樓宇自控系統(tǒng)的“大腦”,它接收來自各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,從而發(fā)出控制指令。例如,根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn),或者依據(jù)環(huán)境光線調(diào)整照明系統(tǒng)的亮度。
3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu):執(zhí)行機(jī)構(gòu)是系統(tǒng)反應(yīng)的具體執(zhí)行單位,包括風(fēng)機(jī)、閥門、電動窗簾、照明燈具等。這些設(shè)備根據(jù)控制器的命令執(zhí)行相應(yīng)的操作,確保建筑環(huán)境的舒適性與安全性。
4. 人機(jī)界面(HMI):人機(jī)界面為管理人員提供了一個(gè)操作和監(jiān)控的界面,通常采用圖形化顯示,便于直觀了解各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),快速進(jìn)行管理與調(diào)度。
5. 通信網(wǎng)絡(luò):樓宇自控系統(tǒng)需要通過可靠的通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)組成部分連接起來,常用的通信協(xié)議包括BACnet、LonWorks、KNX等。這些協(xié)議確保了系統(tǒng)的互通性和安全性。
樓宇自控系統(tǒng)的功能
1、實(shí)時(shí)控制
主要用于實(shí)時(shí)性較強(qiáng),人工無法控制的設(shè)備,可以實(shí)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(shí)時(shí)性不強(qiáng),人工可以控制但工作較繁重的設(shè)備,實(shí)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(shí)開關(guān)、制冷站設(shè)備的順序起動等。其特點(diǎn)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
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(shí)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(diǎn)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(jì)
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(bào)表等,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(shí)間、用電量統(tǒng)計(jì)等。
4、時(shí)間計(jì)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(diǎn),都有啟停方面的時(shí)間要求,這類設(shè)備就可以通過程序預(yù)先設(shè)定啟停時(shí)間表,按照設(shè)定的啟停時(shí)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(shí)間計(jì)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。對算法的人工干預(yù)可以通過給定值SP、比例帶PB、積分時(shí)間TI、控制死區(qū)等參數(shù)進(jìn)行。這個(gè)算法的控制對象為各個(gè)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(shí)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(gè)過程的狀態(tài)進(jìn)行控制。位式控制的對象為各個(gè)水箱的水位調(diào)節(jié),它們的控制是通過高水位報(bào)警和低水位報(bào)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
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(jì)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)
系統(tǒng)提供多個(gè)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(gè)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(bào)警管理
當(dāng)緊急報(bào)警狀態(tài)發(fā)生時(shí),工作站立即把通知提供給操作員。操作員在對報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)的同時(shí)有兩種選擇,一是把報(bào)警記錄放進(jìn)提醒文件(再次提醒操作員,報(bào)警狀態(tài)依然存在);二是放進(jìn)跟蹤文件(對報(bào)警報(bào)告和改正情況進(jìn)行跟蹤)。這就防止一個(gè)報(bào)警狀態(tài)完全被忘記的危險(xiǎn)。非緊急報(bào)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
通過表格的或者圖形的趨勢圖,用戶可以從一個(gè)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(gè)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(diǎn)窗口信息并把任一圖形顯示放大,以便進(jìn)行精確的分析。
樓宇自控的優(yōu)勢
1. 節(jié)能減排:通過智能化控制和自動化管理,樓宇自控系統(tǒng)大幅降低了建筑能耗,同時(shí)減少了對環(huán)境的污染,符合可持續(xù)發(fā)展的趨勢。
2. 提升舒適度:準(zhǔn)確的環(huán)境監(jiān)控和調(diào)節(jié),使得居住和工作環(huán)境更加舒適,提高用戶的滿意度。
3. 降低運(yùn)營成本:系統(tǒng)的高效管理和維護(hù),使得運(yùn)營成本顯著降低,并提高了設(shè)施的使用率和壽命。
4. 增強(qiáng)安全性:系統(tǒng)集成的多重安全監(jiān)控功能,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn),保障人身和財(cái)產(chǎn)安全。
未來趨勢
未來,樓宇自控將朝著更加智能化和人性化的方向發(fā)展。人工智能(AI)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用,將使得樓宇自控系統(tǒng)具備更強(qiáng)的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的控制。同時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的發(fā)展,各種設(shè)備將更加互聯(lián)互通,為建筑管理提供更多的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)。
結(jié)論
樓宇自控方案是現(xiàn)代建筑實(shí)現(xiàn)智能化管理的重要工具,具有節(jié)能、環(huán)保、舒適、安全等多重優(yōu)勢。通過科學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施,可以為建筑運(yùn)營帶來顯著的提升。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展,樓宇自控系統(tǒng)的未來將更加光明,推動建筑行業(yè)邁向新的高峰。更多樓宇自控信息關(guān)注官網(wǎng)!
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裕乾(4006569698,www.oaklandflowerdelivery.com)是一家智慧化系統(tǒng)集成軟硬件研發(fā)、銷售、服務(wù)為主的高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過多年發(fā)展,公司已成為智慧建筑、智慧工業(yè)、智慧環(huán)保、智慧電力、智慧水利、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,具有自主研發(fā)能力、自主知識產(chǎn)權(quán)與自主品牌一體化的先進(jìn)解決方案供應(yīng)商、系統(tǒng)集成綜合服務(wù)商。