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论现代建筑设备监控系统及其控制技术

论现代建筑设备监控系统及其控制技术建筑设备监控系统是利用计算机,自动地对建筑物内的电气设备进行实时监视、测量和控制,又称楼宇自动控制系统,简称ba。

具有节能、提高效率和改善环境等功能,成为现代建筑的重要组成部分,越来越爱人们的喜爱。

bas系统的建立对于各建筑内机电设备的正常运行并达到最佳状态,顺应了节能潮流,为建筑的防火与保安都提供了有力的保证。

采用先进成熟的网络技术、计算机信息技术、通信技术等,依靠强大的软件支持,信息处理、数据分析、逻辑判断和图形处理均实现了科学化、智能化,结合建筑的实际情况,遵循先进性、扩展性、可靠性、成熟性、开放性、灵活性、实用性等原则,从而,实现了对整个系统的集中监测和控制。

一、建筑设备监控系统
(一)建筑设备监控系统的建筑设备监控系统
建筑设备监控系统的三大功能分别是管理层、控制层、现场层。

建筑设备监控系统管理层是数据网络,计算机、网络接口、网络设备(网卡、集线器、交换机、数据传输介质等构成了管理层的硬件。

管理层允许用户发送一定的命令去控制系统,允许远程访问建筑设备监控系统,自动执行计划任务,产生系统报警和事件信息,生成综合报表,以用户容易理解的方式显示系统数据,与互联网建立联系,实现企业信息系统共享数据。

控制层建筑设备监控系统控制层是控制网络,通用控制器、网络接口构成控制层的硬件,控制器软件包
括完整的操作系统、通信处理、监控点处理、标准控制运算和可由用户编制的各种应用程序。

控制层的通用控制器能够以用户容易理解的方式显示控制器数据,允许用户发送适当的命令去控制机电设备,产生设备报警和事件控制,生成综合报告,与其他控制器共享数据等。

现场层建筑设备监控系统现场层是控制网络,包括网络接口、微控制器、分布式输入输出模块和传感器、执行器以及变频器等。

现场层允许用户发送适当的命令去控制机电设备,以用户容易理解的方式显示控制器数据,自动执行专门的控制任务,产生设备报警和事件控制,生成综合报告,与其他微控制器共享数据等。

(二)建筑设备监控系统设计关键问题
建筑设备监控系统设计关键问题主要有六项,第一,应根据实际工程的实际需求及时确定合理的设计方案。

面对众多形式的管理系统,如建筑物自动化与管理系统、综合信息管理系统、基于企业互联网的综合信息管理系统等,是否需要做系统集成应当应在确定的设计方案的过程中考虑;第二,应注意解决好建筑设备监控系统设计过程中出现的突出问题。

建设单位在设计任务书中应提供对建筑设备监控系统的需求内容,提供对建筑设备监控系统的配置及系统集成的技术要求以便设计单位设计时统一考虑;第三,将项目分别发包给几个设计单位或实施。

设计分包,通常包括建筑主体由一个单位设计,而某项设备系统,一方的施工图设计文件将成为另一方施工图设计的依据;第四,做好细致、全面、深入的专业协调与
配合十分重要。

建筑设备监控系统面对的设备很多,专业条件是设计必要的依据。

为减少在以后施工时出现更大的问题,在建筑设备监控系统设计过程中便于及时解决设计中发现的问题,通常正规的建筑设计单位各专业配套,配合方便。

如此一来,即使在施工时出现问题也容易纠正。

要做好建筑设备监控系统的设计,就要各相关专业密切协调与配合;第五,以往建筑设备监控系统施工图设计文件。

根据国际惯例,以能满足编制投标书和审核承包商深化设计文件为原则,设计单位在施工图设计阶段的设计文件深度,避免各地设计文件因各地情况差异而包含的图纸差别较大。

按照当前工程建设现状,应在满足结构施工预留、预埋的前提下,适当减少图纸量;第六,工程配合时应明确划分工作界限。

如在电气安装过程中通常以照明、动力配电箱柜及控制箱柜的二次接线端子排为界,建筑设备监控系统有关的电动闸阀及其执行机构的电气接线的界限等,均应予以明确,以避免衔接过程中出现问题。

二、建筑设备监控系统控制技术
(一)建筑现场总线分类及其应用
目前现场总线的标准众多,其中最具影响力的有5种,分别是ff、profitbus、hart、can和lonworks,最近崛起的工业以太网的应用前景广阔,can总线和lonworks总线的特点。

不同的生产厂家采用的dcs的控制通信网络都是专用的、封闭形式,由于现场设备不同,dcs系统之间难于实现互连,没法达到信息共享的目的。

因此,从某种意义上说,现场总线分布式控制系统是一种封闭的、专用的、不具互操作性的控制系统。

(二)应用先进控制技术
建筑设备监控系统中有相当数量的设备只需进行一般的启停或开关控制,通常都采用较为复杂的控制技术对中央空调系统、空调机组等设备进行控制。

针对空调系统的控制对象具有系统大、干扰大、时迟大、不确定因素多等特点,在机组的运行过程中,常用的pid调节是事先设定系统的比例放大系数、微分和积分时间常数不能随环境的变化而变化,当工况变化较大时调节的效果就较差,需要寻求更有效的控制技术。

因此,应用现场先进的控制技术,实现建筑设备有效控制。

目前神经网络控制技术、自适应控制技术、模糊控制技术是普遍采用的控制技术。

(三)应用系统集成技术
由于机电设备本身就包括有不同厂家生产的供配电设备、热源与热交换设备、给排水设备、空气处理设备、冷源设备、电梯设备等,系统集成指机电设备监控系统本身的集成。

机电设备彼此之间无论是在管理级还是在控制级都有着密切的关系就要求建立机电设备监控系统,依靠管理软件供应商采取个案处理,在运行管理中用户要增加、更换和扩充设备仍必须倚赖系统软件供应商,引进系统集成技术,实现了机电设备监控系统的集成,为设备管理系统集成(bms)奠定了基础。

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