1、楼宇自动化系统（BAS， Building Automation System）是智能建筑的主要组成部分之一。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇自动化系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。楼 宇 自 动 化 系 统 的 作 用楼 宇 自 动 化 系 统 (BAS)对 整 个 建 筑
2、的 所 有 公 用 机 电 设 备 ， 包 括 建 筑的 中 央 空 调 系 统 、 给 排 水 系 统 、 供 配 电 系 统 、 照 明 系 统 、 电 梯 系 统 ，进 行 集 中 监 测 和 遥 控 来 提 高 建 筑 的 管 理 水 平 ， 降 低 设 备 故 障 率 ， 减 少维 护 及 营 运 成 本 。编 辑 本 段 设 计 楼 宇 自 动 化 系 统 的 目 的设 计 楼 宇 自 动 化 系 统 的 主 要 目 的 在 于 将 建 筑 内 各 种 机 电 设 备 的 信息 进 行 分 析 、 归 类 、 处 理 、 判 断 ， 采 用 最 优 化 的 控 制 手 段 ,对 各
3、 系 统设 备 进 行 集 中 监 控 和 管 理 ， 使 各 子 系 统 设 备 始 终 处 于 有 条 不 紊 、 协 同一 致 和 高 效 、 有 序 的 状 态 下 运 行 ， 在 创 造 出 一 个 高 效 、 舒 适 、 安 全 的工 作 环 境 中 ， 降 低 各 系 统 造 价 ， 尽 量 节 省 能 耗 和 日 常 管 理 的 各 项 费 用 ，保 证 系 统 充 分 运 行 ， 从 而 提 高 了 智 能 建 筑 的 高 水 平 的 现 代 化 管 理 和 服务 ， 使 投 资 能 得 到 一 个 良 好 的 回 报 。 楼 宇 机 电 设 备 监 控 系 统 ， 作 为
4、智能 建 筑 楼 宇 自 动 化 系 统 非 常 重 要 的 一 部 分 ， 担 负 着 对 整 座 大 厦 内 机 电设 备 的 集 中 检 测 和 控 制 ， 保 证 所 有 设 备 的 正 常 运 行 ， 并 达 到 最 佳 状 态 。编 辑 本 段 补 充摘 要智 能 建 筑 的 概 念 和 楼 宇 自 动 化 系 统 简 介 ， 并 列 举 了 当 今 几 大 楼 宇自 控 生 产 厂 商 的 自 控 系 统 功 能 简 介 和 实 际 运 用 。一 关 于 智 能 建 筑智 能 建 筑 的 概 念 ， 在 本 世 纪 末 诞 生 于 美 国 。 第 一 幢 智 能 大 厦 于198
5、4 年 在 美 国 哈 特 福 德 （ Hartford） 市 建 成 。 我 国 于 90 年 代 才 起步 ， 但 迅 猛 发 展 势 头 令 世 人 瞩 目 。智 能 建 筑 是 信 息 时 代 的 必 然 产 物 ， 建 筑 物 智 能 化 程 度 随 科 学 技 术的 发 展 而 逐 步 提 高 。 当 今 世 界 科 学 技 术 发 展 的 主 要 标 志 是 4C 技 术（ 即 Computer 计 算 机 技 术 、 Control 控 制 技 术 、 Communication通 信 技 术 、 CRT 图 形 显 示 技 术 ） 。 将 4C 技 术 综 合 应 用 于 建
6、 筑 物 之 中 ，在 建 筑 物 内 建 立 一 个 计 算 机 综 合 网 络 ， 使 建 筑 物 智 能 化 。 4C 技 术 仅仅 是 智 能 建 筑 的 结 构 化 和 系 统 化 。智 能 建 筑 应 当 是 ：“通 过 对 建 筑 物 的 4 个 基 本 要 素 ， 即 结 构 、 系 统 、 服 务 和 管 理 ，以 及 它 们 之 间 的 内 在 联 系 ， 以 最 优 化 的 设 计 ， 提 供 一 个 投 资 合 理 又拥 有 高 效 率 的 幽 雅 舒 适 、 便 利 快 捷 、 高 度 安 全 的 环 境 空 间 。 智 能 建 筑物 能 够 帮 助 大 厦 的 主
7、人 ， 财 产 的 管 理 者 和 拥 有 者 等 意 识 到 ， 他 们 在 诸如 费 用 开 支 、 生 活 舒 适 、 商 务 活 动 和 人 身 安 全 等 方 面 得 到 最 大 利 益 的回 报 。 ”建 筑 智 能 化 结 构 是 由 三 大 系 统 组 成 ： 楼 宇 自 动 化 系 统 (BAS)、 办公 自 动 化 系 统 (OAS)和 通 信 自 动 化 系 统 (CAS)二 、 楼 宇 自 动 化 系 统 简 介楼 宇 自 动 化 系 统 也 叫 建 筑 设 备 自 动 化 系 统 (Building Automation System 简 称 BAS)， 是 智 能
8、建 筑 不 可 缺 少 的 一 部 分 ， 其任 务 是 对 建 筑 物 内 的 能 源 使 用 、 环 境 、 交 通 及 安 全 设 施 进 行 监 测 、 控制 等 ， 以 提 供 一 个 既 安 全 可 靠 ， 又 节 约 能 源 ， 而 且 舒 适 宜 人 的 工 作 或居 住 环 境 。三 、 楼 宇 自 动 化 系 统 的 组 成 与 基 本 功 能建 筑 设 备 自 动 化 系 统 通 常 包 括 暖 通 空 调 、 给 排 水 、 供 配 电 、 照 明 、电 梯 、 消 防 、 安 全 防 范 等 子 系 统 。 根 据 我 国 行 业 标 准 ， BAS 又 可 分 为设
9、 备 运 行 管 理 与 监 控 子 系 统 和 消 防 与 安 全 防 范 子 系 统 。 一 般 情 况 下 ，这 两 个 子 系 统 宜 一 同 纳 入 BAS 考 虑 ， 如 将 消 防 与 安 全 防 范 子 系 统 独 立设 置 ， 也 应 与 BAS 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 。建 筑 设 备 自 动 化 系 统 的 基 本 功 能 可 以 归 纳 如 下 ：(1)自 动 监 视 并 控 制 各 种 机 电 设 备 的 起 、 停 ， 显 示
10、 或 打 印 当 前 运 转状 态 。(2)自 动 检 测 、 显 示 、 打 印 各 种 机 电 设 备 的 运 行 参 数 及 其 变 化 趋 势或 历 史 数 据 。(3)根 据 外 界 条 件 、 环 境 因 素 、 负 载 变 化 情 况 自 动 调 节 各 种 设 备 ，使 之 始 终 运 行 于 最 佳 状 态 。(4)监 测 并 及 时 处 理 各 种 意 外 、 突 发 事 件 。(5)实 现 对 大 楼 内 各 种 机 电 设 备 的 统 一 管 理 、 协 调 控 制 。(6)能 源 管 理 ： 水 、 电 、 气 等 的 计 量 收 费 、 实 现 能 源 管 理 自
11、动 化 。(7)设 备 管 理 ： 包 括 设 备 档 案 、 设 备 运 行 报 表 和 设 备 维 修 管 理 等 。四 、 楼 宇 自 动 化 控 制 系 统 的 原 理楼 控 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 (Distributed control systems 简 称 DCS)。 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
12、 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 。 安 装 于 中 央 控 制 室 的 中 央 管 理 计 算 机 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
13、态 下 运 行 。五 、 楼 宇 自 动 化 系 统 设 备 的 发 展 史 及 相 关 产 品楼 宇 设 备 自 动 化 系 统 到 目 前 为 止 已 经 历 了 四 代 产 品 ：第 一 代 ： CCMS 中 央 监 控 系 统 (20 世 纪 70 年 代 产 品 )BAS 从 仪 表 系 统 发 展 成 计 算 机 系 统 ， 采 用 计 算 机 键 盘 和 CRT 构成 中 央 站 ， 打 印 机 代 替 了 记 录 仪 表 ， 散 设 于 建 筑 物 各 处 的 信 息 采 集 站DGP(连 接 着 传 感 器 和 执 行 器 等 设 备 )通 过 总 线 与 中 央 站 连 接
14、 在 一 起 组成 中 央 监 控 型 自 动 化 系 统 。 DGP 分 站 的 功 能 只 是 上 传 现 场 设 备 信 息 ，下 达 中 央 站 的 控 制 命 令 。 一 台 中 央 计 算 机 操 纵 着 整 个 系 统 的 工 作 。 中央 站 采 集 各 分 站 信 息 ， 作 出 决 策 ， 完 成 全 部 设 备 的 控 制 ， 中 央 站 根 据采 集 的 信 息 和 能 量 计 测 数 据 完 成 节 能 控 制 和 调 节 。第 二 代 ： DCS 集 散 控 制 系 统 (20 世 纪 80 年 代 产 品 )随 着 微 处 理 机 技 术 的 发 展 和 成 本
15、降 低 ， DGP 分 站 安 装 了 CPU，发 展 成 直 接 数 字 控 制 器 DDC。 配 有 微 处 理 机 芯 片 的 DDC 分 站 ， 可 以独 立 完 成 所 有 控 制 工 作 ， 具 有 完 善 的 控 制 、 显 示 功 能 ， 进 行 节 能 管 理 ，可 以 连 接 打 印 机 、 安 装 人 机 接 口 等 。 BAS 由 4 级 组 成 ， 分 别 是 现 场 、分 站 、 中 央 站 、 管 理 系 统 。 集 散 系 统 的 主 要 特 点 是 只 有 中 央 站 和 分 站两 类 接 点 ， 中 央 站 完 成 监 视 ， 分 站 完 成 控 制 ， 分
16、 站 完 全 自 治 ， 与 中 央站 无 关 ， 保 证 了 系 统 的 可 靠 性 。第 三 代 ： 开 放 式 集 散 系 统 (20 世 纪 90 年 代 产 品 )随 着 现 场 总 线 技 术 的 发 展 ， DDC 分 站 连 接 传 感 器 、 执 行 器 的 输 入输 出 模 块 ， 应 用 LON 现 场 总 线 ， 从 分 站 内 部 走 向 设 备 现 场 ， 形 成 分 布式 输 入 输 出 现 场 网 络 层 ， 从 而 使 系 统 的 配 置 更 加 灵 活 ， 由 于LonWorks 技 术 的 开 放 性 ， 也 使 分 站 具 有 了 一 定 程 度 的 开
17、 放 规 模 。BAS 控 制 网 络 就 形 成 了 3 层 结 构 ， 分 别 是 管 理 层 (中 央 站 )、 自 动 化 层(DDC 分 站 )和 现 场 网 络 层 (ON)。第 四 代 ： 网 络 集 成 系 统 (21 世 纪 产 品 )随 着 企 业 网 Intranet 建 立 ， 建 筑 设 备 自 动 化 系 统 必 然 采 用 Web技 术 ， 并 力 求 在 企 业 网 中 占 据 重 要 位 置 ， BAS 中 央 站 嵌 入 Web 服 务器 ， 融 合 Web 功 能 ， 以 网 页 形 式 为 工 作 模 式 ， 使 BAS 与 Intranet成 为 一
18、体 系 统 。网 络 集 成 系 统 (EDI)是 采 用 Web 技 术 的 建 筑 设 备 自 动 化 系 统 ， 它有 一 组 包 含 保 安 系 统 、 机 电 设 备 系 统 和 防 火 系 统 的 管 理 软 件 。EBI 系 统 从 不 同 层 次 的 需 要 出 发 提 供 各 种 完 善 的 开 放 技 术 ， 实 现 各个 层 次 的 集 成 ， 从 现 场 层 、 自 动 化 层 到 管 理 层 。 EBI 系 统 完 成 了 管 理系 统 和 控 制 系 统 的 一 体 化 。目 前 ， 规 模 和 影 响 较 大 的 楼 宇 设 备 供 应 公 司 有 美 国 霍 尼 维 尔 公 司 、江 森 公 司 、 KMC 公 司 、 德 国 西 门 子 公 司 等 。结 束 语楼 宇 自 动 化 控 制 技 术 在 我 国 还 是 一 个 新 兴 的 技 术 领 域 ， 随 着 更 多智 能 建 筑 的 出 现 ， 将 有 更 加 先 进 的 技 术 补 充 到 这 一 领 域 中 ， 使 这 一 技术 更 加 成 熟 、 完 善 。主 流 品 牌Honeywell(霍 尼 韦 尔 ),Johnson(江 森 ),SIEMENS（ 西 门 子 ） ,KMC,施 耐 德 TAC 等
