建筑智能化中楼宇自控系统的应用研究王林烽

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年第4期   作者:王林烽
[导读] 一般楼宇自控系统由多个部分组成,包含传感器、执行器,控制器、监控工作站
        摘要:一般楼宇自控系统由多个部分组成,包含传感器、执行器,控制器、监控工作站,它们又各有分工。如传感器、执行器两部分,主要负责数据信息的收入、采集,并完成控制器对其发出的相应指令;控制器通过总线连接为一个整体的控制网络,之后按照前期已经设计好的程序,完成后续的各类控制工作;监控工作站通常由不同的工作站和服务器组成,是一个整体的计算机监控网,能够实现楼宇整体自控系统的合理管理。
关键词:建筑智能化;楼宇自控系统;应用
一、楼宇自控的定义
        根据《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2015)中对楼宇自控系统的定义,楼宇自控系统实现建筑物(群)内各种机电设备的自动控制,包括供暖、通风空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、保安等。通过信息网络组成分散控制、集中监视与管理的一体化系统,实时监测、显示设备运行参数;监视、控制设备运行状态;根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动实现对电力、供热、供水等能源的调节与管理;提供一个安全、舒适、高效而且节能的工作环境。
二、智能建筑楼宇自控系统的构成及功能
1、智能建筑楼宇自控系统构成
        智能建筑楼宇自控系统一般包含四个部分,综合管理系统(IBMS)、设备管理系统(BMS)、办公系统(OAS)、通信和网络系统(CNS)。其中IBMS作为综合性管理系统主要负责监控另外三个系统是否处于正常的稳定运行状态,并完成指令下达;而BMS则是负责管理建筑内的消防和安全系统,这对整个建筑的安全运转有着关键的作用;OAS和CNS分别负责管理建筑内办公和通信网络设备,保证其稳定运行。
目前最为主流的楼宇自控系统所采用的网络结构以总线结构为主,总线结构主要分为三部分:
1)将以太网作为整个系统的主要网络,以保障楼宇内各系统之间的通信;
2)利用区域内的控制网络对各系统实现有效联系;
3)利用子系统的控制网络来采集子系统的各个机电设备的信息,并将信息即时传输到总系统,同时接收总系统下达的运行指令以控制子系统及各个机电设备的运转。
2、智能建筑楼宇自控系统功能
良好运行的智能建筑楼宇自控系统需要满足以下的功能:
1)要能够实现楼宇设备的运行参数的自动控制,保障各个设备可以处于最佳运行状态;
2)自控系统可以对建筑内的各个设备进行即时监测、统一控制及管理,可以对各种突发状况做出即时的处理,能够在第一时间处理建筑内的突发情况和设备障碍;
3)实现各类能源分配智能化,包括供水、供电等,楼宇自控系统可以根据监测的水电使用情况进行自动化分析和计量,最终得出优化的能源分配方案,降低建筑能源消耗;
4)可以根据室外环境参数变化来合理调整建筑各相关设备的开启与关闭,譬如,可以根据室外温湿度、室外光照等参数的变化,来设定空调系统和照明系统的自动开启与关闭时间,或者根据室内使用人员的作息时间提前设定设备运行时间等,并可以根据具体情况及时反馈调整;
5)可以实现设备运行情况的参数收集,楼宇自控系统的参数收集系统需要有及时存储、显示设备实时变化参数并与历史数据进行比对分析的能力。
三、楼宇自控系统施工技术
1、线缆铺设
1.1施工准备
        楼宇自控系统对建筑整体具有控制作用,其线路分布较为广泛,在线路铺设时有以下几点需要注意:第一,线路材质的选择。信号线一般为铜芯材质,电源线为铜芯绝缘线,网络通信线根据外界干扰的情况选择屏蔽双绞线或者光缆。第二,做好线槽位置定位。楼宇自控系统的线路不能够暴露在建筑的外墙,一般将线槽埋设在设备的吊顶内或者活动地板下,并与室内进行连接。第三,弱电与电源分开施工。

电源槽和弱电草要独立设置,不能混在一起施工。建筑施工中预埋的管线做好接地,预埋件要与建筑结构进行焊接固定,保证其稳定性。
1.2管槽线的安装
在进行线路铺设时,有以下几点需要注意:第一,保证线槽干净。线路铺设前,要先对管槽或者线槽进行处理,确保其干净干燥,保证线路的安全。第二,保证线槽内的管线无接头,避免由于遭到挤压拉伸等外力时对其造成伤害。槽内的线路铺设完毕后要对其进行捆绑整理固定,保证线路清晰顺畅。线路与设备之间要保持一定的距离,为后期安装施工留出足够的空间。第三,缆线分开原则。不同型号的缆线,不同作用的缆线要分开安置,尤其是电源线路与信号线路,要隔开安放,在线路安放完毕后,还要对其进行编号并检测其绝缘性。
2、现场控制器的安装
        在现场施工中,首先要保证控制柜与控制器的位置。控制柜要安放在安装设备的附近位置,以方便操作。新风机控制箱内要为控制器留出足够的空间进行安放。其次,设备安装完毕后要做好检测。现场安装每个环节都要进行检测,风机、控制器、配电体系、照明系统是一个整体,每个环节施工完毕后都要对其进行检测,以确保整体功能的实现。再次,在设备的配电中安装手动和自动转换装置,保证在特殊情况下可以进行人工控制。
3、现场设备施工
3.1传感器的安装
在楼宇自控系统中,传感器的作用就是接收系统需要的各种数据,并将其准确及时的进行传递,保证功能得到合理的控制。较为常见的传感器种类有温度、液体流量、湿度等,这些传感器正确的安装才能够保证其功能的发挥。第一,控制温度的传感器一般安放在房间墙壁内,避免光照等外界影响。第二,为了降低外界的干扰,可对导管进行封闭并用屏蔽线进行对干扰信号进行屏蔽。第三,传感器应安置与平衡位置,避免拐角处安装,风道内的温度和湿度传感器要上下排列安放,湿度传感器在温度传感器之上,安装时一般同时进行施工。第四,流量传感器通常设置在直立管道处,浮球传感器安置在水流平缓位置。
3.2系统接地
        在设备安装中,系统接地是安全防范的重要措施,要做好这方面的施工。控制器及相应设备要选择在强电控制箱接地端子,并且要保证监测装置的电源一致,以确保其稳定性。系统接地电阻要在1Ω以内。
4、控制室安装
        工作人员在进行控制室的施工安装期间,需要具有在新风机控制箱提前预留出现场控制器位置的意识,当调试运行新风机组的单体之后,需要立刻安装现场控制器等设施,之后进行相应的模拟试验,以保障系统运行的状态是否可以一直维持稳定的状态。保障系统运行的稳定性和正常之后要连接计算机系统,分别进行单体测试、联合试运,完成后需要对过滤网风机盘管处进行相应的调试,确保稳定运行后要增加安装温度传感器、控制模块等,同样需要进行调试运行,保障运行的状态。对变配电系统进行调试并增加模拟试验,保障其达到自动的控制需求和实际应用需求后安装照明系统,预留出自控接口,对受控的回路进行调试和试验。控制器所配置的控制柜一定要保障其可为控制器提供所需的电源,例如继电器、接线端子等,控制柜通常要安装在需要进行控制设施的附近,切不可间隔太远,控制柜所提供的电源电压要维持在220V,并且注意风机、水泵等设备一定要设置手动开关、智能自动转换开关。
结束语
        在智能建筑中运用楼宇自控系统,可以提升建筑使用舒适性、大幅降低建筑运行成本和建筑能耗,是现代建筑的一个重要发展方向。而智能建筑楼宇自控系统的升级和发展,需要计算机技术与施工技术的不断进步,与此同时还需要获得相关职能部门的支持与关注,这也是智能建筑实现可持续发展的必然。
参考文献
[1]连群涛.智能建筑智能化系统楼宇自控施工技术探究[J].居舍,2019(14):43.
[2]陈志铭.智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计[J].工程建设与设计,2019(08):24-25.
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