温控器 电梯设备
供配电 给排水 照明
18
BA系统的功能
设备运行监控：是楼宇自控系统的首要和基本功能。 节能控制与管理：节能降耗是全球环境保护和可持
续发展的首要手段。BA系统通过冷热源群控、最 优起停、焓值控制、变频控制等手段可以有效节约 建筑设备运行能耗 。 设备信息管理：随着数据分析等信息技术的发展， BA系统开始由单纯的自动控制功能，向自动控制、 信息管理一体化发展。数据有效存储、分析，为今 后建筑设备改造及在线故障诊断提供依据。
暖通、给排水、消防、保安、供配电、照明、交 通等系统均由计算机控制
设备管理自动化，使用户感到更加舒适、方便、 安全和高效
2
建筑智能化系统
CAS
SCS
OAS
BAS
3
建筑智能化系统的核心
3A+SCS+BMS
BA 大楼自动化系统 Building Automation System
OA 办公自动化系统 Office Automation System
13
楼宇设备的计算机自动控制是必然趋势
建筑物体量大增，功能的多样性和集成化趋势使 得建筑物内部建筑设备的建设和管理日趋复杂。
设备数量庞大，分布区域广，控制工艺不一，联 动关系复杂，这为建筑设备的运行操作与管理维 护带来了极大的困难。
节能控制的复杂计算、精密空调系统的准确控制 以及供配电系统的高实时性控制也都超出人工操 作的能力范围。
第三代集散控制系统的主要改变是在网络方面，向上能与以太网连接（或
者通过网关与其他网络联系），构成综合管理系统；向下支持现场总线，使得
过程控制或现场的智能变送器、执行器和本地控制器之间实现可靠的实时数据
通信，实现分布式控制。
24
楼宇集散控制系统图
NT工作站A
NT工作站B
数据服务器A
数据服务器B
中央管理
电 视 监 控 子 系 统
出 入 查 证 监 控 子 系 统
电 子 巡 更 监 控 子 系 统
电 梯 运 行 监 控 子 系 统
停 车 场 监 控 子 系 统
车背 船景 队音 运乐 行多 管媒 理体 子子 系系 统统
紧 急 事 故 广 播 子 系 统
17
BA系统（狭义）
通
空调/冷冻机
信
接
口
EBI Server
9
楼宇自动化系统BAS
BAS通常包括设备控制与管理自动化 （BA）、安全自动化（SA）、消防自动 化（FA）。但也有时把安全自动化（SA） 和消防自动化（FA）和设备控制与管理自 动化（BA）并列，形成所谓的“5A”系统。
10
楼宇自控系统 BA
供配电
空调/冷冻机
通 信 接 口 EBI Server
楼宇自控系统
主讲人：
1
世界上第一幢智能建筑
City Palace Building – 1984, Connecticut State, Hartford, USA
联合技术建筑系统公司 United Technology Building System Corp
楼内新增计算机、程控交换机、高速通信线路等 基础设施
有些公司（如TAC）甚至将Web服务器功能集成到区域控 制器，这样用户甚至不用选配工作站，通过任意一台安装 有标准网络浏览器（如IE）的PC即可实现所有监控任务。
7
其他相关规范要求
上海市工程建设规范《智能建筑施工及验收规范》 （DG/TJ08-601-2009）
✓ 涉及BA系统施工及验收 上海市工程建设规范《智能建筑工程应用技术规
程》（DG/TJ08-2050-2008） ✓ 涉及深化设计、调试、检测试、运行
8
绿色建筑定义
绿色建筑评价标准 GB/T 50378-2006 在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、
因此，楼宇设备的计算机自动控制是现代建筑物
设备控制的必然趋势。
14
BA系统发展历史
自动控制技术应用的一个分支，随着自动控制技术的不 断进步与完善而日趋成熟。
20世纪80年代，美国Honeywell公司首次将其DELTA1000型集散控制系统应用于建筑物设备的控制与管理， 建筑物设备开始从单机独立控制走向多组设备联动群控， 同时控制功能向现场分散，管理功能由计算机工作站集 中实现。
CA 通信自动化系统 Communication Automation System
SCS 综合布线系统 Structure Cabling System
BMS 建筑物管理系统 Building Management System
智能建筑定义
GB50314-2006《智能建筑设计标准》 以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化
温控器 设备
给排水
照明
11
课程主要内容
楼宇自控系统概述 集散控制系统简介 楼宇自控中的集散控制系统 传感器与执行器基础 主要监控对象及监控原理 工程设计与案例 分析
12
1.楼宇自控系统概述
楼宇自控系统（Building Automation System，BAS）又称为建筑设备自动化 系统，它是在综合运用自动控制、计算 机、通信、传感器等技术的基础上，实 现建筑物设备的有效控制与管理，保证 建筑设施的节能、高效、可靠、安全运 行，满足广大使用者的需求。
100M bps 带触摸屏控制器 现场控制器
区域控制器B
78.8Kbps LonTalk 现场总线B
LL网桥
ETHERNET 控制总线
区域控制器A 吊顶空调控制器
吊顶空调控制器
室内温度传感器
LonMark 78.8Kbps现场总线A
现场控制器
现场控制器
LL网桥
就地控制
LonTalk78.8Kbps Fra bibliotek准通讯系统接口
20
集中控制系统的不足
可靠性：整个系统的控制、管理依赖于中央控制站， 一旦中央控制站崩溃，整个系统将陷入瘫痪。
运算负荷：全部控制运算功能由中央站控制主机完 成，对控制主机中断优先级、分时多任务操作等控 制都提出了极高的要求，同时控制主机的运算处理 能力限制了整个控制系统的规模和实时响应能力。
网络负荷：所有现场采集的数据都要通过网络系统 传送给控制主机进行处理，然后由控制主机发出命 令指挥现场执行机构的动作，信息传输线路长、网 络传输数据量大，当系统监控点数较多时实时响应 能力差。
因此有人称楼宇控制系统为“一种低成本的集 散控制系统”。
26
楼宇自控系统的典型网络结构
楼宇自控系统采用集散控制系统的网络结构， 工程建设中具体采用哪种网络结构应视系统规 模的大小以及所采用的产品而定。
楼宇自控系统的网络结构通常采用总线方式， 系统结构可以通过总线层次加以区别。
27
工作站通过相应接口直接与现场 控制设备相连
事 故 照 明 控 制 子 系 统
空 装调 饰机 照冷 明热 控源 制监 子控 系子 统系
统
通 风 环 境 监 控 子 系 统
给 排 水 监 控 子 系 统
卫 生 设 备 监 控 子 系 统
污自 水动 处检 理测 监报 控警 子子 系系 统统
灭 火 排 烟 控 制 子 系 统
防安 联保 动防 控盗 制报 子警 系子 统系 统
总系统
分系统1
分系统2
分系统3
综合管理级 操作管理级
子系统1
子系统2
子系统3
子系统4
子系统3
……
子系统n
现场过程控制级
✓分支型结构，垂直分成3层，每层横向分成若干子集。
✓从功能分散上看，纵向分散意味着不同层次的设备具有不
同的功能，如实时监视、实时控制、过程管理等；横向分散
意味着同级设备之间具有类似的功能。
应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统 等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合 为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、 环保、健康的建筑环境。
5
设计标准要求
建筑设备管理系统 BMS building management system 对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综
合管理的系统 3.5条款 建筑设备管理系统一般规定 不同建筑类型特殊要求
目前，BA系统集综合优化控制、在线故障诊断、全局信 息管理和总体运行协调等高层次应用为一体的集散控制 方式，已将信息、控制、管理、决策有机地融合在一起。
15
广义BA系统与狭义BA系统
广义BA系统 智能建筑“3A”中的BA系统，涵盖了建筑物中所有
机电设备和设施的监控内容。 狭义BA系统
仅包括由各设备厂商或系统承包商利用DDC控制器 或PLC控制器对其进行监控和管理的电力供应与管理、 照明控制管理和环境控制与管理以及电梯运行监控等系 统。 若无特别注明，BA系统通常表示为狭义BA系统，也称 楼宇自控系统，建筑设备管理系统，设备监控系统等。
6
验收标准要求
GB 50339 智能建筑工程质量验收规范 建筑设备自动化系统 BAS building automation system 将建筑物或建筑群内的空调与通风、变配电、
照明、给排水、热源与热交换、冷冻和冷却及 电梯和自动扶梯等系统，以集中监视、控制和 管理为目的构成的综合系统。 要求：标准第六章
工作站
通信适配器
现场控制网络
智能传感器
智能执行机构
现场控制器
实际上是一种单层网络结构，现场设备通过现场控制
网络相互连接，工作站通过通信适配器直接接入现场控制
网络。适用于监控点数较少、且分布比较集中的小型楼宇
自控系统。
28
典型的两层网络构架的楼宇自控系统
采用典型的集散控制系统两层网络构架，适用于绝大多 数楼宇控制系统。上层网络与现场控制总线两层网络满足不 同的设备通信需求，两层网络之间通过通信控制器连接。这 种网络结构是许多现场总线产品厂商主推的网络构架。