智能通信在楼宇自控系统中的应用

　摘要：随着计算机技术、控制技术、通信技术及信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境安全性、舒适性的要求日渐增长，智能建筑应运而生。楼宇自动化控制系统是智能建筑的一个重要组成部分。通过结合具体的智能楼宇控制工程项目，在介绍系统概况的基础上，给出了系统的总体设计方案及子系统的监控方案，具有一定的实用价值。

　　关键词：智能通信； BAS；监控方案；控制系统

　　中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）05?0014?03

　　Application in intelligent communications in BAS

　　HUANG Wen?jie， ZHAO Xi

　　（Shaanxi Communication Group Co.， Ltd.， Baoji 721006， China）

　　Abstract： With rapid developing of computer technology， control technology communication technology and information technology， people’s requirements for life， working environment security， comfort is gradually increasing， so the intelligent building has emerged at the right moment. BAS （building auto?control system） is a important part of the intelligent building. In combination with a certain intelligent building control project， the total design scheme of the system and monitoring scheme of the sub?systems are presented in this paper. It has a certain value in application.

　　Keyword： intelligent communications； BAS； monitoring scheme； control system

　　0 引言

　　进入21世纪，智能化楼宇的概念逐渐清晰，并正在建筑领域中产生着越来越大的影响。智能化楼宇是以计算机为控制中心，经结构化综合布线系统与各通信终端和传感终端相连接，可以感知建筑物内各个空间的信息，并通过计算机处理，能给出相应的反应，从而使建筑物具有了一定智能，提高了管理和使用效率，降低了能耗，其中楼宇自动化系统（BAS）发挥了决定性的作用。论文网站本文结合某智能楼宇控制工程项目，在介绍系统概况的基础上，给出了系统的总体设计方案及子系统的监控方案，具有一定的实用价值。

　　1 系统概况

　　某大厦位于宝鸡市高新技术开发区，总建筑面积2.7万平方余米，分为地下1层，地上10层，是一栋现代化、多功能的商务大厦，其中，地下1层包括变配电及自发电机组机房、水泵机房、冷站机组及大型地下停车场，大厦1层为大厅，其余各层均为商务区。各层均设有新风机组、楼层照明等配电室，顶层为电梯机房。总监控点数为：数字量输入/输出886点，模拟量输入输出312点。

　　2 系统设计方案

　　大厦内机电设备较多，且分散在楼层各处，根据这一特点，如果采用就地监测和人为操作，将占用大量的人力。为了大厦的特殊要求，并依据JGJ/T16?92《民用建筑电器设计规范》、GB/T50314?2000《智能建筑设计标准》、GBJ19?87《采暖通风与空调调节规范》、GB50524?1996《电气装置安装工程质量检验评定标准》等相关标准规范，采用可编程控制器结合工业控制计算机，组成计算机集散控制系统（DCS）系统，从而实现“集中管理、分散控制”。

　　本系统充分研究了系统的控制要求，按照可靠、易操作、易扩展、易维护和经济适应的原则，采用中央管理计算机、监控计算机、现场控制站、现场设备4层BAS模式，如图1所示。

　　（1）第一层：中央服务器

　　采用标准的以太网，通过基于服务器-客户端模式的SQL数据库存储各个子系统的相关信息，并向用户提供实时查询、浏览、打印和Internet网络查询等服务。

　　（2）第二层：监控计算机

　　监控计算机有时亦称工作站、操作站或上位机。它是BAS 的指挥管理中心，对现场设备进行集中监控与管理。系统采用研华610H工业级计算机，利用WINCC组态软件编写上位机监控程序。

　　（3）第三层：现场控制层及其与监控计算机的通信网络

　　SAIA@PCD安装于控制现场，对空调机组、电梯等现场设备实现分散直接控制。其控制功能强，可现场编程实现多种控制算法，可独立对被控对象进行测控，又可接受中央管理机的统一的优化控制与管理。鉴于SAIA@PCD在楼宇控制上的强大功能，本系统采用了3套PCD2.M170可编程逻辑控制器。其中，1号PCD2.M170用于冷机控制，并为其配置LEODO?G系列触摸屏；2号和3号PCD2.M170用于变配电、电梯监控子系统中。Profibus现场总线作为德国国家标准和欧洲国家标准的现场总线标准，它采用OSI模型的物理层、数据链路层，分散化的外围设备（DP）型隐去了第3层至第7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口。Profibus总线最大传输速率可达12 Mb/s，传输距离不加中继可达400 m（1.2 Mb/s传输率下），传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个站点，完全满足工业场合的应用要求。本系统中将PCD2.M170（采用PCD7.F770通信模块）与S7?200（采用EM277通信模块）作为从站，数据采集服务器采用Siemens的CP5611通信卡作为主站，共同构成主从结构的Profibus?DP网络。

　　（4）第四层：现场设备层

　　BAS系统通过监控点对各被控系统进行监控。根据物理属性可以把监控点分为四种类型：

　　DO：数字量输出（如电机的启/停、断路器的开/闭等）；

　　DI：数字量输入（如电机的启/停状态等）；

　　AI：模拟量输入（如温度、压力、流量、电流、电压等）；

　　AO：模拟量输出（如阀门开度、电机转速给定等）。

　　现场设备虽然种类繁多，但可以大致分为以下四类：

　　传感器：用于检测系统温度、湿度、压力、流量、液位等；

　　执行器：用于各种阀门及阀门驱动；

　　电控箱：与电气工程配合，提供被控设备开关状态、故障状态节点，并响应操作员指令；

　　报警系统：与消防报警、防盗报警等各种报警信号相连。

　　传感器检测到的开关量状态和模拟量值送给现场控制站。现场控制站根据中央指令或内部程序运行结果将开关量输出或模拟量给定值送给现场设备。