徐维良:楼宇自动控制系统设计中的若干问题2

2．3 IBMS和BAS以及集成概念模糊。

　　IBMS和BAS应是两个层次的概念，BAS体现在控制子系统间的网络通讯的互连；IBMS则体现在网络信息系统的整合，也就是说IBMS体现集成的概念比较准确。一般在设计中比较注重控制子系统间控制功能联动的描述，这往往被理解称集成设计，从信息系统集成来讲。设计应以用户需求为基础，做运行维护管理业务模型的规划设计，IBMS与BAS共用管理工作站。

(1)、服务模块——提供性能优越的服务环境。

　　现代智能大厦在应用了楼宇自控系统之后，可根据季节、空气状态情况的变化，通过调节新风阀的开度等方式，自动控制空调机组、新风机组的送风温度，并可针对不同区域提供最佳的温湿度控制，保证各区域环境参数。在中控室，提供给用户一个观察整个系统运行状态的窗口，通过测量实际信息，可对温度、压力、流量等重要信息进行实时显示和存储，操作人员可以查看某个变量一段时间的变化统计曲线作出趋势预测，提前作出有效响应，进而保障整个系统的平稳远行。软件规划多种运行服务功能。

(2)、节能模块——降低能耗和管理成本。

　　在满足舒适性的前提下，楼宇自控系统通过合理组织设备运行，使大楼的运行费用为最低，也就是进行系统优化控制，降低能耗值。系统软件设有节能程序，可以根据季节、人员和空气流动情况的变化，将各区域的温度加以合理调整，控制设备合理运行，使大楼的能耗降至最低，而且系统可以在运行一到两年后分析历史运行数据，提供优化调整，使大楼能耗进一步下降。软件规划多种运行节能措施。

(3)、安全模块——提供突发故障的预防手段。

　　如果现代智能大厦的机电设备突然发生故障而停机，将对大厦产生严重后果。楼宇自控系统可从以下几个方面预防这种局面的出现：

①、随时检查设备的实际负载和额定负载，一旦发现设备过载，立即自动卸载同时向中央控制室发出报警信号，以防损坏贵重设备。

②、监视设备运行状况，一旦发现其中某台设备运行异常，立即报警通知检修人员前去检查，以防引起更大范围的设备故障。

③、自动记录设备的累计运行小时数。当累计值达到规定的维修时间时，自动报告中央控制室，及时提醒进行设备检修。

④、当一组设备中的某台设备出现故障不能继续运转时，自动切换到备用设备；同时，对于临时停电的情况，当恢复供电后，系统自动执行顺序启动程序，可保证设备投运顺利，避免对设备的损害。

　　通过上述检测、报警和处理方式，使现代智能大厦对机电设备突发故障具备有效的预防手段，以确保设备和财产安全。

(4)维护模块——提高设备运行效率、减少管理人员数量。

　　通过对设备运行状况的监测、诊断和记录．早期发现和排除故障，及时通知维护和保养，保证设备始终处于良好的工作状态。

　　楼宇自控系统对设备的有效监控，可使设备的故障率大大降低，同时也使维修工人可以更有效的工作，减少维修人员的数量；一体化管理方式，使操作、值班和管理人员尽可能地减少。

(5)扩展模块——系统具有良好的扩展性，保证今后扩展的需要。

　　系统选用时应始终遵循标准化、开放性的原则，系统容量可以有适当的冗余，以适应日后的扩展。且应保证与其它系统的兼容性，可方便实现网络的信息共享。

(6)、仿真模块——系统具有自学习功能，可进行人员培训、资料管理等。

2．4各系统设计界面不够周到、清晰。

　　楼宇自控系统作为大楼内的一个重要组成系统，其实现自身的功能设计已经比较成熟和完善，但在系统实施过程中，经常由于系统界面的问题而导致系统的最终功能不够完善，丢项、甩项等事情经常发生。

　　由于设计界面的问题牵扯的面比较多，涉及到工程实施中的暖通空调、给排水、变配电等多个专业。因此，在工程的前期将设计界面的问题进行明确，非常必要。

　　从另一个角度讲，将设计界面的问题进行明确，可以使业主在工程的前期或在设备定货之前，就明确提出界面接口要求，从而可以实现楼宇自控系统的完整性。

◎明确各方的责任及工作内容，避免出现问题时，互相扯皮。

◎确保实现系统设计的全部功能，避免资金的浪费。

(1)、与调节／控制的风阀及水阀的设计界面

　　一般系统中风阀与水阀的规格及控制模式，由设备工程师根据工况条件计算确定。因此，风阀与水阀调节／控制设计应与设备工程师配合，了解风阀与水阀的电动操作机构，配置相适应控制器。实际工程设计中，设备招标前风阀与水阀的电动操作机构往往难以准确确定，DDC输出类型。

　　还存在另一种情况，调节阀由控制工程师选配，这时需设备工程师提出控制工况要求，控制工程师应根据管径计算选择调节阀规格及控制模式。

　　风阀的控制应根据工况要求选择电动操作机构或配电子定位装置。

(2)、与配电控制箱的设计界面

◎配电控制箱内设本地与远程转换开关和控制用隔离中间继电器(无源或有源AC220V，见下图)，本地手动控制，远程靠BAS的DDC向配电控制装置发出遥控启／停信号，并接收风机运行状态、过负荷及本地／远程控制转换开关状态信号。

◎本地DDC的电源(AC 220V)由配电控制箱提供，上图DDC有源控制和无源控制两种方式，笔者认为优选有源控制，因有时配电控制回路并未设控制隔离变压器，这样无源控制触点有可能直接接人AC 220V回路，造成与其他控制线路不能共管敷设；另一方面，自控系统的控制电源宜由自己提供，避免造成扯皮现象。

以上这些需要在采购配电控制箱之前提出来，便于厂家加工。

(3)、与制冷机组、电梯等自带控制装置的设计界面

　　一种是将监控信号采用干接点的方式接人BAS的DDC；一种是采用通信接口点对点或总线的方式接入BAS。干接点的方式实现起来比较简单，也比较可靠，不足之处是采集的信息量比较少；采用通信接口的方式可以克服干接点的不足，但实现起来比较难，受通信协议是否标准、厂家是否开放编码表等因素的制约。

(4)、与变配电、照明等系统的设计界面系统中的遥控单元、智能化仪表或开关、照明控制单元、电参数变送器等自动化器件，应配合强电设计选配，预置在配电柜或照明箱中。

2．5缺乏合理的网络架构规划设计。

　　在楼宇自控系统未招标选定设备前，设计院往往对楼宇控制网络架构规划设计不是很明确，DDC的布置比较随意，只注重控制原理及点表，网络架构形式、执行标准、设备配置标准选用等方面的设计相对来讲比较薄弱。

　　现在提起“Bus(总线)”、“Network(网络)”可谓名目繁多，令人眼花燎乱。但“Field Bus(现场总线)”因其对工控机(包括DCS、PLC、工业PC、数控等)、自动化仪表和过程控制自动化产生的巨大影响，已成为世人嘱目“热点”。早已有人把现场总线描述成“21世纪的过程控制总线”，“自动控制领域开创了一个新的时代一一现场总线控制系统(FCS，Fieldbus Control System)”。目前，在楼宇各自动化控制系统中底层流行采用现场总线控制网络，随着工控计算机及网络技术发展在建筑业广泛普遍的应用，现场总线技术必将成为“智能建筑”领域主要的发展方向之一。

　　伴随着信息技术的不断发展，BAS已不可缺少的成为Internet／Intranet网的一部分。楼宇自控系统双层网络结构内部也将随之发生变化，DDC以上的物理链路可通过建筑物内综合布线系统完成，采用VLAN技术可基于TCP／IP与其它系统共用LAN，通过OPC标准通信协议进行系统界面互联。

3　结论

　　为充分发挥楼宇自控系统的功能，需要设计单位周密详细的设计论证、统一规划，需要工程施工单位精心施工，更需要系统集成商以高度负责的态度，从用户角度出发，为每一个项目选择一个适合它本身的功能配置，甲方也尽早配备相应工程技术人员，加入到项目实施中，这样才有助于项目的接受和系统的运行维护，从而真正发挥楼宇自控系统的功效，创造良好的社会经济效益。

　　此外，尽管要电气工程师或控制工程师全面掌握相关专业知识很困难，但为便于与设备等相关专业工程师沟通，使设计的控制系统符合工况要求，正常合理运行，必需了解一些概念性的知识，及早消除目前设计行业中专业相关环节之间的“灰色地带”是关系系统成败的关键所在。