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[摘 要]随着计算机技术、通信技术、建筑技术及控制技术的不断发展，智能建筑技术应运而生。智能建筑技术作为一个新兴交叉学科，越来越多的专家和学者开始对其进行研究，并广泛应用于实际工作中。在建筑智能化系统中，楼宇自控系统是关键部分。本文从智能建筑楼宇自控系统的概念、特点出发，以江森公司的MSEA系统架构为例，分析楼宇自控系统，探讨该智能楼宇控制系统的设计要点。
[关键词]智能建筑；楼宇自控系统
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0159-01
引言
在建筑中，应用楼宇自控系统的目的在于为使用者提供安全、舒适、可靠的工作、生活环境，高校管理建筑内的各种机电设备，确保其正常运行，同时，还能节约运行能耗，延长设备使用寿命，减轻操作管理人员劳动强度，从而达到减少整个建筑运行成本的目的。
1 智能建筑楼宇自控系统概述
1.1 概念
楼宇自控系统就是运用多种先进技术对建筑中的电气设备进行控制，包括网络技术、传感技术等，这样的控制系统能够更好的满足人们要求。常用设备：传感器：用来感受被测参数的变化，发出与之相适应的信号，以传输给现场控制器。一般有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等；执行器：用来接受控制器输出的控制信号，实现过程参数的自动控制，包括风阀执行器、水阀执行器等；现场控制器：其要求可编程，具备独立运行或联网运行能力，不会受到网络或其它控制器故障的影响，具备通信功能，支持总线式或以太网通讯式；中央监控站：中央管理工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连，整个建筑内所受监控的机电设备都在这里，进行集中管理和显示。
1.2 优势
节省能源，当前社会能源消耗中建筑物的能源消耗量高达1/3，有着极大的消耗量，楼宇自控系统能够科学合理的控制電气设备的启停，很大程度上降低了能源消耗；降低运营成本，楼宇自控系统使用计算机进行集成控制，楼宇自控系统的运行按照既定程序完成，不需要管理人员进行时时看管，这就极大的降低了人力资源成本，还提高了系统运行的效率；延长设备使用寿命，楼宇自控系统可以对各项设备进行实时检测，如果设备出现运行问题，楼宇自控系统就会及时作出反馈，就使工作人员进行及时的维修、维护以及保养工作，这就最大程度的使设备处于最佳状态运行，延长了使用寿命，提高了投资回报率。
1.3 实例
楼宇自控系统一般由中央电脑工作站、通信线路设备、现场控制器及模块等组成，是3C技术的具体应用体现。现场控制器及模块分布在机电设备端对机电设备进行监视与控制，同时通过通信线路设备与中央电脑工作站进行数据交互。中央电脑工作站分别集中存储现场控制器和模块收集过来的数据，并显示和打印，利用通信线路设备和现场控制器及模块对机电设备进行控制和管理。本文以如图1所示的江森公司的MSEA系统架构为例。
现场控制器是一种小型计算机，不同品牌不同系列的楼宇自控系统现场控制器具有不同的名称、规格和架构。现场控制器连接现场检测仪（如各种传感器、测量表等）读取模拟信号，连接检测开关（如接触器、压差开关等）读取开关信号，对读取的实时数据进行干扰信号滤除、非线性校正和补偿运算，换算成相应的单位量，依据组态设定分别对监控的机电设备进行累积量运算、超限报警、顺序控制和闭环反馈控制等，从而直接数字监视和控制机电设备。现场控制器是一台可进行监视与控制的独立运行计算机，硬件由电源、存储设备、CPU、输入输出通道等组成。在现场控制器中，种类最多、数量最大的就是各种I/O接口，一般分为模拟量I/O接口、开关量I/O接口及脉冲量I/O接口几种。
楼宇自控系统的通信协议，楼宇自控系统主要有层级和通透以太网的通信网络架构，层级结构主要分为管理网络和控制网络两个网络架构层级。管理网络层级通常采用TCP/IP以太网协议；控制网络层级采用总线结构如：BACnet、MS/TP、LonWorks等。现在BACnet和LonWorks协议是被楼宇自控系统普遍使用的协议，它们与Lontalk协议被行业并列为楼宇自控系统三大协议。
2 智能建筑楼宇自控系统设计要点
2.1 设计原则
先进性，拥有简捷的操作界面和强大使用功能；开放性，采用国际通用的标准协议与各个机电设备的联网与各个弱电系统在管理级网络（以太网）上系统集成；可靠性，靠的质量、统一的标准带来稳定的系统；扩展性，扩展模块控制器采用积木搭配方式任意对模块进行组合，在网络上扩展方便、参数设定工作在中央控制站即可完成；实用经济性，针对实际情况，对被控设备参数进行核算，以使整个系统更符合工程实际状况和用户需求；充分考虑被控设备必要的监控点数，保护用户投资，节省不必要开支。
2.2 设计目标
楼宇自控系统设计时能够自动控制建筑物内的机电设备，又能在工作站进行管理并将资料通过系统集成完成资源共享，届时可达到如下目标：提高建筑物内环境的舒适程度；提高管理效率，节省人力，降低维护成本；采取切实可行的节能模式，减少设备的运行成本；时时监控机电设备的运行情况、报警状态，合理调配设备运行；提供有关设备运行状况的历史记录，集中收集、整理，建立设备档案管理；中央工作站采用图形显示设备动态运行情况，并向管理机工作站提供数据。
2.3 设计方案
楼宇自控系统作为建筑物空调系统正常运转的基本控制系统，在提供舒适的环境条件时，应最大限度地节能降耗，减少管理人员，提高管理水平。楼宇自控系统的对象通常包括：给排水监控系统：污水坑、排污水泵；新风监控系统：新风机组；送排风监控系统：排烟兼排风机；变配电监测系统：变压器；照明监控系统：室外泛光照明等；电梯监控系统：电梯、扶梯。
结语
楼宇自控系统在建筑中的应用，能够对建筑中的机电设备实施监控，增加控制精度，降低劳动强度和运营成本，确保建筑的稳定和安全运行，从而创造一个高效、节能、舒适、温馨而安全的工作环境。因此，要大力发展技术，让楼宇自控系统在未来的建筑物中发挥更大的优势。
参考文献
[1] 张衡.楼宇自控的发展趋势及其安全技术[J/OL].电子技术与软件工程，2017，（18）：141（2017-09-27）.
[2] 许琪，冯燕萍.楼宇自控系统在现代智能建筑中的应用[J].通讯世界，2017，（11）：300.
[关键词]智能建筑；楼宇自控系统
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）07-0159-01
引言
在建筑中，应用楼宇自控系统的目的在于为使用者提供安全、舒适、可靠的工作、生活环境，高校管理建筑内的各种机电设备，确保其正常运行，同时，还能节约运行能耗，延长设备使用寿命，减轻操作管理人员劳动强度，从而达到减少整个建筑运行成本的目的。
1 智能建筑楼宇自控系统概述
1.1 概念
楼宇自控系统就是运用多种先进技术对建筑中的电气设备进行控制，包括网络技术、传感技术等，这样的控制系统能够更好的满足人们要求。常用设备：传感器：用来感受被测参数的变化，发出与之相适应的信号，以传输给现场控制器。一般有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等；执行器：用来接受控制器输出的控制信号，实现过程参数的自动控制，包括风阀执行器、水阀执行器等；现场控制器：其要求可编程，具备独立运行或联网运行能力，不会受到网络或其它控制器故障的影响，具备通信功能，支持总线式或以太网通讯式；中央监控站：中央管理工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成，是BAS系统的核心，它直接可以和以太网相连，整个建筑内所受监控的机电设备都在这里，进行集中管理和显示。
1.2 优势
节省能源，当前社会能源消耗中建筑物的能源消耗量高达1/3，有着极大的消耗量，楼宇自控系统能够科学合理的控制電气设备的启停，很大程度上降低了能源消耗；降低运营成本，楼宇自控系统使用计算机进行集成控制，楼宇自控系统的运行按照既定程序完成，不需要管理人员进行时时看管，这就极大的降低了人力资源成本，还提高了系统运行的效率；延长设备使用寿命，楼宇自控系统可以对各项设备进行实时检测，如果设备出现运行问题，楼宇自控系统就会及时作出反馈，就使工作人员进行及时的维修、维护以及保养工作，这就最大程度的使设备处于最佳状态运行，延长了使用寿命，提高了投资回报率。
1.3 实例
楼宇自控系统一般由中央电脑工作站、通信线路设备、现场控制器及模块等组成，是3C技术的具体应用体现。现场控制器及模块分布在机电设备端对机电设备进行监视与控制，同时通过通信线路设备与中央电脑工作站进行数据交互。中央电脑工作站分别集中存储现场控制器和模块收集过来的数据，并显示和打印，利用通信线路设备和现场控制器及模块对机电设备进行控制和管理。本文以如图1所示的江森公司的MSEA系统架构为例。
现场控制器是一种小型计算机，不同品牌不同系列的楼宇自控系统现场控制器具有不同的名称、规格和架构。现场控制器连接现场检测仪（如各种传感器、测量表等）读取模拟信号，连接检测开关（如接触器、压差开关等）读取开关信号，对读取的实时数据进行干扰信号滤除、非线性校正和补偿运算，换算成相应的单位量，依据组态设定分别对监控的机电设备进行累积量运算、超限报警、顺序控制和闭环反馈控制等，从而直接数字监视和控制机电设备。现场控制器是一台可进行监视与控制的独立运行计算机，硬件由电源、存储设备、CPU、输入输出通道等组成。在现场控制器中，种类最多、数量最大的就是各种I/O接口，一般分为模拟量I/O接口、开关量I/O接口及脉冲量I/O接口几种。
楼宇自控系统的通信协议，楼宇自控系统主要有层级和通透以太网的通信网络架构，层级结构主要分为管理网络和控制网络两个网络架构层级。管理网络层级通常采用TCP/IP以太网协议；控制网络层级采用总线结构如：BACnet、MS/TP、LonWorks等。现在BACnet和LonWorks协议是被楼宇自控系统普遍使用的协议，它们与Lontalk协议被行业并列为楼宇自控系统三大协议。
2 智能建筑楼宇自控系统设计要点
2.1 设计原则
先进性，拥有简捷的操作界面和强大使用功能；开放性，采用国际通用的标准协议与各个机电设备的联网与各个弱电系统在管理级网络（以太网）上系统集成；可靠性，靠的质量、统一的标准带来稳定的系统；扩展性，扩展模块控制器采用积木搭配方式任意对模块进行组合，在网络上扩展方便、参数设定工作在中央控制站即可完成；实用经济性，针对实际情况，对被控设备参数进行核算，以使整个系统更符合工程实际状况和用户需求；充分考虑被控设备必要的监控点数，保护用户投资，节省不必要开支。
2.2 设计目标
楼宇自控系统设计时能够自动控制建筑物内的机电设备，又能在工作站进行管理并将资料通过系统集成完成资源共享，届时可达到如下目标：提高建筑物内环境的舒适程度；提高管理效率，节省人力，降低维护成本；采取切实可行的节能模式，减少设备的运行成本；时时监控机电设备的运行情况、报警状态，合理调配设备运行；提供有关设备运行状况的历史记录，集中收集、整理，建立设备档案管理；中央工作站采用图形显示设备动态运行情况，并向管理机工作站提供数据。
2.3 设计方案
楼宇自控系统作为建筑物空调系统正常运转的基本控制系统，在提供舒适的环境条件时，应最大限度地节能降耗，减少管理人员，提高管理水平。楼宇自控系统的对象通常包括：给排水监控系统：污水坑、排污水泵；新风监控系统：新风机组；送排风监控系统：排烟兼排风机；变配电监测系统：变压器；照明监控系统：室外泛光照明等；电梯监控系统：电梯、扶梯。
结语
楼宇自控系统在建筑中的应用，能够对建筑中的机电设备实施监控，增加控制精度，降低劳动强度和运营成本，确保建筑的稳定和安全运行，从而创造一个高效、节能、舒适、温馨而安全的工作环境。因此，要大力发展技术，让楼宇自控系统在未来的建筑物中发挥更大的优势。
参考文献
[1] 张衡.楼宇自控的发展趋势及其安全技术[J/OL].电子技术与软件工程，2017，（18）：141（2017-09-27）.
[2] 许琪，冯燕萍.楼宇自控系统在现代智能建筑中的应用[J].通讯世界，2017，（11）：300.