第四章建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统的介绍
建筑设备自动化系统(Building Automation System，简称BAS)，是一套中央监控系统。
它通过对建筑物(或建筑群)的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控，达到在确保建筑环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下，使建筑的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一，本文浅析建筑电气自动化系统安装时需要注意的问题。
一、自动化系统实施计划的制定建筑电气设备自动化系统为智能建筑系统的重要系统之一。
其采用具有高速处理能力的微处理机，通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡逻等众多设备进行实时测量、监视和全面监控，实现最优化的管理，从而提高了系统运行的安全可靠性；节省了人力、物力和能源；降低设备运行费用；随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。
因此要深入了解业主的各种需求，并据此制定详细的实施计划，提出能满足其需求的智能建筑标准，使智能系统具有可靠性、开放性和先进性。
在了解业主需求后，征求业主对施工图纸的意见。
要充分考虑业主装修的具体需求，尽量避免数据点、语音点的返工和增加，从而保证工期和质量。
二、主要设备安装1．远程处理机的安装。
楼宇自动控制系统与各可重构处理单元RPU 之间的通信是透明的，可利用同一线路不同的RPU 完成同一个控制系统。
建筑电气设备自动化系统大量监控的是空调机组，所以将RPU 布置在机房之中或附近，把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。
为了日后的发展，RPU 的接口要留出20%～30%为宜。
2．建筑电气设备自动化系统的布线。
在建筑电气设备自动化系统进行布线时，要注意某些线路需要专门的导线，如通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等，它们一般需要屏蔽线，或者由制造商提供专门的导线。
建筑设备自动化
建筑设备自动化一、引言建筑设备自动化是指利用先进的技术手段，对建筑内部的各种设备进行自动控制和调节，提高建筑的舒适性、安全性和能效性能。
本文将详细介绍建筑设备自动化的定义、原理、应用领域以及未来发展趋势。
二、定义建筑设备自动化是指通过使用传感器、控制器、执行器等技术手段，对建筑内部的各种设备进行自动控制和调节，实现建筑内部环境的智能化管理。
通过自动化技术，可以实现对建筑的照明、空调、通风、供水、供电等设备的智能化控制，提高建筑的舒适性和能效性能。
三、原理建筑设备自动化的原理主要包括传感器采集、数据处理和控制执行三个环节。
1. 传感器采集：建筑设备自动化系统通过安装各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，实时采集建筑内部环境的各种参数数据。
2. 数据处理：采集到的数据通过自动化控制系统进行处理和分析，根据预设的控制策略，计算出相应的控制指令。
3. 控制执行：控制指令通过控制器传递给执行器，如调光器、空调控制器等，实现对建筑设备的自动控制和调节。
四、应用领域建筑设备自动化广泛应用于各种建筑类型，包括商业建筑、办公楼、酒店、医院、学校等。
具体应用领域包括以下几个方面：1. 照明控制：通过自动化技术，可以实现对建筑照明系统的智能化控制，根据光照强度和人员活动情况，自动调节灯光亮度和开关状态，提高能源利用效率。
2. 空调控制：建筑设备自动化可以实现对空调系统的智能化控制，根据室内温度、湿度和人员活动情况，自动调节空调温度和风速，提供舒适的室内环境。
3. 通风控制：通过自动化技术，可以实现对建筑通风系统的智能化控制，根据室内空气质量和人员活动情况，自动调节通风量和风速，提供清新的室内空气。
4. 供水控制：建筑设备自动化可以实现对供水系统的智能化控制，根据水压和用水需求，自动调节水泵的工作状态和水流量，提供稳定的供水服务。
5. 供电控制：通过自动化技术，可以实现对建筑供电系统的智能化控制，根据用电负荷和电能需求，自动调节电力的分配和供应，提高电能利用效率。
建筑设备自动化
建造设备自动化一、引言建造设备自动化是指利用先进的控制技术和自动化设备，对建造物内的各种设备进行智能化管理和控制，以提高设备运行效率、降低能源消耗、增强建造安全性和舒适性的一种技术手段。
本文将详细介绍建造设备自动化的概念、原理、应用和未来发展趋势。
二、概念建造设备自动化是将各种建造设备（如空调、照明、电梯、供水、供电等）与先进的控制系统相结合，通过传感器、执行器、控制器等自动化设备，实现对建造设备的智能化监控、调节和控制，以提高设备的运行效率和管理水平。
自动化系统可以根据建造内外的环境变化，自动调节设备的运行状态，实现能源的合理利用和设备的自动化管理。
三、原理建造设备自动化的实现主要依靠以下几个关键技术：1. 传感技术：通过安装各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，实时感知建造内外的环境参数，并将数据传输给控制系统。
2. 控制技术：利用先进的控制算法和控制器，对传感器采集到的数据进行分析和处理，根据预设的控制策略，控制建造设备的运行状态。
3. 通信技术：通过网络技术，将传感器采集到的数据传输给控制系统，并将控制指令传输给设备执行器，实现设备的远程监控和控制。
4. 执行技术：利用执行器控制建造设备的运行状态，如调节空调温度、开关照明灯、控制电梯运行等。
四、应用建造设备自动化在各种建造类型中都有广泛的应用，包括住宅、商业建造、办公楼、医院、学校等。
以下是几个常见的应用场景：1. 空调系统自动化：通过安装温度传感器和控制器，实现对空调系统的智能化控制，根据室内温度和设定温度自动调节空调的运行状态，提高能源利用效率。
2. 照明系统自动化：利用光照传感器和控制器，实现对照明系统的智能化控制，根据室内光照强度自动调节灯光亮度和开关状态，提供舒适的照明环境。
3. 电梯系统自动化：通过安装电梯位置传感器和控制器，实现对电梯的智能化调度和管理，提高电梯的运行效率和安全性。
4. 水电系统自动化：通过安装水位传感器和电力监测设备，实现对供水和供电系统的智能化管理和控制，提高供水和供电的可靠性和效率。
建筑设备自动化
建筑设备自动化建筑设备自动化是指利用先进的技术手段和设备，对建筑物内部的各种设备进行自动化控制和管理的一种系统。
通过自动化控制，可以实现建筑设备的智能化、高效化和节能环保化，提高建筑物的运行效率和舒适度。
一、建筑设备自动化的概述建筑设备自动化是指利用先进的技术手段和设备，对建筑物内部的各种设备进行自动化控制和管理的一种系统。
它主要包括照明系统、空调系统、电梯系统、安防系统等。
二、建筑设备自动化的优势1. 提高建筑物的运行效率：通过自动化控制，可以实现设备的智能化管理，提高设备的运行效率，减少能源的浪费。
2. 提高建筑物的舒适度：自动化控制可以根据不同的环境条件，自动调整设备的工作状态，提供更加舒适的室内环境。
3. 节约能源：通过自动化控制，可以根据建筑物的使用情况和环境条件，合理调整设备的运行状态，减少能源的消耗。
4. 提高安全性：自动化控制可以实现对建筑物内部设备的监控和管理，提高建筑物的安全性，减少事故的发生。
三、建筑设备自动化的应用领域1. 商业建筑：商业建筑对设备的运行效率和舒适度要求较高，自动化控制可以提高商业建筑的竞争力。
2. 住宅建筑：自动化控制可以提高住宅建筑的舒适度和能源利用效率，提供更好的居住环境。
3. 工业建筑：工业建筑对设备的稳定性和安全性要求较高，自动化控制可以提高工业建筑的生产效率和安全性。
4. 公共建筑：公共建筑对设备的运行效率和安全性要求较高，自动化控制可以提高公共建筑的管理水平和服务质量。
四、建筑设备自动化的实施步骤1. 系统设计：根据建筑物的需求和使用情况，进行系统设计，确定自动化控制的范围和功能。
2. 设备选型：根据系统设计的要求，选择合适的设备和技术方案。
3. 系统集成：将各个设备和系统进行集成，实现设备之间的互联互通。
4. 软件开发：根据系统设计的要求，开发相应的软件，实现自动化控制和管理。
5. 调试测试：对系统进行调试和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统(Building Automation System，简称BAS)，是一套中央监控系统。
它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控，达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下，使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一，本文浅析建筑电气自动化系统安装时需要注意的问题。
一、自动化系统实施计划的制定建筑电气设备自动化系统为智能建筑系统的重要系统之一。
其采用具有高速处理能力的微处理机，通过通信网络对整个建筑物的空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、广播音响、闭路电视、通信、防盗、巡逻等众多设备进行实时测量、监视和全面监控，实现最优化的管理，从而提高了系统运行的安全可靠性；节省了人力、物力和能源；降低设备运行费用；随时掌握设备状态及运行时间、能量的消耗及变化等。
因此要深入了解业主的各种需求，并据此制定详细的实施计划，提出能满足其需求的智能建筑标准，使智能系统具有可靠性、开放性和先进性。
在了解业主需求后，征求业主对施工图纸的意见。
要充分考虑业主装修的具体需求，尽量避免数据点、语音点的返工和增加，从而保证工期和质量。
二、主要设备安装1．远程处理机的安装。
楼宇自动控制系统与各可重构处理单元RPU 之间的通信是透明的，可利用同一线路不同的RPU 完成同一个控制系统。
建筑电气设备自动化系统大量监控的是空调机组，所以将RPU 布置在机房之中或附近，把空调机组控制系统使用后剩余的输入输出接口用于连接附近的水流量计、水位信号、照明控制等。
为了日后的发展，RPU 的接口要留出20%～30%为宜。
2．建筑电气设备自动化系统的布线。
在建筑电气设备自动化系统进行布线时，要注意某些线路需要专门的导线，如通信线路、温度湿度传感器线路、水位浮子开关线路、流量计线路等，它们一般需要屏蔽线，或者由制造商提供专门的导线。
《智能建筑设备自动化系统工程》课件4-建筑设备自动化系统设计方法
应有专用回路向中央控制室供电，供电回路采用保安电源 供电。
中央操作站应设UPS，供电时间不得低于30min。 BAS宜采用集中供电方式，以放射式供给各DDC
若采用就地供电，则由就近的保安电源供给
➢ BAS的接地要求
一般采用建筑物总体接地方式 总体接地电阻≤1Ω。
也可单独设置接地极 应采用一点接地方式，接地电阻≤4Ω 且与建筑物防雷接地系统的接地板间距≥20m
➢ BAS管线敷设平面图（施工平面图）
应示出被控工艺设备、现场仪表、DDC控制箱、BAS控制室 的位置，以及设备之间电缆、穿管、桥架的走向。
➢ BAS控制室设备平面布置图
应标出控制室安装设备位置的主要尺寸。
➢ BAS监控点表
统计BAS监控点表，可作为招标用文件。
7.1.4 BAS的系统选型
➢BA厂商多
RVVP 2×1.0或专用通信电缆； DDC与现场设备(如传感器、阀门)之间：
一般用RVV 2×1.0 是否需要采用软线及屏蔽线应根据具体设备而定； DDC与就地仪表、阀门的信号线规格应随具体设备与控制
要求而定。 电缆敷设方式：以沿桥架或线槽明敷为主，出桥架后，穿
金属管保护。
7.1.2 BAS的设计依据
智能建筑设备自动化系统工程
情境一：楼宇设备自动化系统工程认知 任务4 建筑设备自动化系统设计方法
内容提要
7.1.1 建筑设备自动化系统的设计流程 7.1.2 BAS的设计依据 7.1.3 BA系统设计的深度要求及内容 7.1.4 BAS的系统选型 7.1.5 DDC的设置原则 7.1.6 BAS控制室的设置原则 7.1.7 BAS的线路敷设方法 7.1.8 BAS的供电与接地 7.1.9 BAS的造价估算
建筑设备自动化系统(BAS)
建筑设备自动化系统的设计要点建筑设备自动化系统（Building Automation System,简称BAS），实际上是一套中央监控系统。
它通过对建筑物（或建筑群）内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控，达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下，使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
建筑设备自动化系统是智能建筑弱电系统工程中较为复杂的系统之一，现将该系统的设计要点介绍如下：1 中央控制室选址及室内设备布置（1）中央控制室应尽量靠近控制负荷中心，应离变电所、电梯机房、水泵房等会产生强电磁干扰的场所15m以上。
上方及毗邻无用水和潮湿的机房及房间；（2）室内控制台前应有1.5m的操作距离，控制台离墙布置时，台后应有大于1m的检修距离，并注意避免阳光直射；（3）当控制台横向排列总长度超过7m时，应在两端各各留大于1m的通道；（4）中央控制室宜采用抗静电架空活动地板，高度不小于20m。
2 建筑设备自动化系统的电源要求（1）中央控制室应由变配电所引出专用回路供电，中央控制室内设专用配电盘。
负荷等级不低于所处建筑中最高负荷等级；（2）通常要求系统的供电电源的电压不大于±10％，频率变化不大于±1Hz，波形失真率不大于20％。
（3）中央管理计算机应配置UPS不间断供电设备，其容量应包括建筑设备自动化系统内用电设备总和并考虑预计的扩展容量，供电时间不低于30分钟。
（4）现场控制器的电源应满足下述要求：①Ⅰ类系统（650点～4999点），当中央控制室设有UPS不间断供电设备时，现场的电源由UPS不间断电源以放射式或树干式集中供给；②Ⅱ类系统（1点～649点），现场控制器的电源可由就地邻近动力盘专路供给；③含有CPU的现场控制器，必须设置备用电池组，并能支持现场控制器运行不少于72小时，保证停电时不间断供电。
3 现场控制器设置原则（1）现场控制器的设置应主要考虑系统管理方式、安装调试维护方便和经济性。
建筑设备自动化系统BAS
02 BAS的定义和功能
定义和组成
定义：建筑设备自动化系统（BAS）是一种智能建筑的系统，用于集 中监控、管理和控制建筑内的设备。
组成：BAS通常由传感器、执行器、控制器和系统软件等组成，能够 实现设备的自动化控制和智能化管理。
主要功能和特点
节能：通过自动控制和优化设 备运行，降低能源消耗
舒适：提高室内环境质量，提 供舒适的居住和工作条件
高效：提高设备运行效率和管 理效率，降低人工成本
安全：保障建筑安全，预防设 备故障和事故发生
应用领域
建筑设备自动化 系统BAS在智能 建筑中的应用建筑设备Βιβλιοθήκη 动化 系统BAS在节能 减排方面的应用
建筑设备自动化 系统BAS在安全 监控方面的应用
建筑设备自动化 系统BAS在提高 建筑运行效率方 面的应用
03 BAS的技术实现
控制技术
分布式控制技术：将建筑设备自动化系统划分为多个子系统，实现各子系统的独立控 制和相互通信。
集散控制技术：通过中央控制器对建筑设备进行集中控制，同时实现各设备的分散管理。
现场总线技术：将建筑设备自动化系统的各种设备连接成一个网络，实现设备间的数 据传输和控制。
工业以太网技术：利用以太网技术实现建筑设备自动化系统中的设备互联和信息共享。
通信技术
通信协议：采 用国际通用的 通信协议，如 Modbus、 BACnet等， 实现设备间的 数据传输和控
制。
通信网络：采 用以太网、
LonWorks等 通信网络，实 现设备间的数 据传输和控制。
通信设备：采 用交换机、路 由器等通信设 备，实现BAS 系统与外部系 统的数据传输
和控制。
通信安全：采 用加密技术、 防火墙等措施， 确保BAS系统 通信安全可靠。
《智能建筑设备自动化系统工程》课件4-建筑设备自动化系统设计方法
便于系统调试
➢ I/O点适当余量
预留量应大于10~15%。
➢ DDC布置在监控对象的附近
以节省管线，并利于系统调试和维修
➢ DDC装在控制箱内，一般挂墙明装
安装高度便于操作，内部强弱电应明显分开
➢ 设备机房上下对齐时，DDC宜就近垂直组网，通信 网络无须绕行竖井。
主要线缆、穿管、电缆桥架的型号、规格、数量 现场传感器、主要阀门的规格数量等
➢ 设备表
按工艺系统的顺序，详细列出： 建筑监控设备系统中各种设备的名称、规格、数量、测量范
围、输入输出信号要求、工作条件、技术要求、型号等
7.1.3 BA系统设计的深度要求及内容
3. BAS的施工图设计内容 ➢ BAS系统图
BA产品大都自成系统，各厂家的产品千差万别、各具特色 我国十大BA品牌？ 要调查研究
➢一般，可从下列几个方面进行考虑：
1．可靠性 2．技术先进 3．互操作性好，便于构成开放式系统 4．符合主流标准 5．满足实用要求 6．便于维修 7．寿命周期成本低 8. 厂家实力与售后服务
7.1.5 DDC的设置原则
BAS监控点位总表，表1-4（参见教材） 至此，可以完全确定BAS的规模
7.1.1 建筑设备自动化系统的设计流程
2. 确定系统的控制方案 ➢ 2）系统及设备选型 ➢ ①设备选型要结合各设备布局的平面图，进行监控点 划分；
根据监控范围，确定系统网络结构和系统软件。
➢ ②根据各设备的控制要求，选用相应的传感器和执行 器，并配备DDC控制器。
➢ BAS管线敷设平面图（施工平面图）
应示出被控工艺设备、现场仪表、DDC控制箱、BAS控制室 的位置，以及设备之间电缆、穿管、桥架的走向。
建筑设备自动化
建造设备自动化一、引言建造设备自动化是指通过使用先进的技术和系统，将建造物中的各种设备进行自动化控制和管理，以提高建造物的能源效率、安全性和舒适性。
本文将详细介绍建造设备自动化的概念、原理、应用和未来发展趋势。
二、概念建造设备自动化是基于先进的信息技术和控制技术，将建造物中的各种设备进行智能化、自动化控制和管理的系统。
这些设备包括空调系统、照明系统、供水系统、电梯系统等。
通过集成控制系统，实现对这些设备的集中控制和监测，以提高建造物的能源利用效率、安全性和舒适性。
三、原理建造设备自动化的原理是通过传感器、执行器和控制器等设备，实时获取建造物内部和外部的环境信息，然后根据预设的控制策略，对建造设备进行自动化控制。
具体步骤如下：1. 传感器感知环境信息：通过安装在建造物内外的传感器，实时感知温度、湿度、光照等环境信息。
2. 数据采集和处理：传感器将获取的环境信息传输给数据采集设备，然后进行数据处理和分析。
3. 控制策略制定：根据建造物的需求和控制目标，制定相应的控制策略，如节能控制、舒适性控制等。
4. 控制器控制设备：根据控制策略，控制器发送指令给相应的设备执行器，实现对建造设备的自动化控制。
建造设备自动化在各种建造类型中都有广泛的应用，包括商业建造、办公楼、住宅楼、医疗机构、酒店等。
以下是建造设备自动化的一些应用场景：1. 空调系统控制：通过自动调节空调的温度、湿度和风速等参数，实现舒适性控制和节能控制。
2. 照明系统控制：根据光照强度和人员活动情况，自动调节灯光的亮度和开关状态，实现节能和舒适性控制。
3. 供水系统控制：通过监测用水量和水压等参数，自动控制供水设备的运行，实现用水的合理利用和节约。
4. 电梯系统控制：通过自动调度电梯的运行，减少等待时间和能源消耗。
5. 安防系统控制：通过智能化监控和报警系统，实现对建造物的安全监控和管理。
五、未来发展趋势建造设备自动化在未来将继续发展和完善，以下是一些未来的发展趋势：1. 智能化和自学习：建造设备将会具备智能化和自学习的能力，能够根据实际使用情况和环境变化，自动调整控制策略和参数。
建筑设备自动化
建造设备自动化建造设备自动化是指利用先进的技术手段，将建造设备的运行、控制和管理过程实现自动化，以提高建造设备的效率、安全性和可靠性。
在建造设备自动化领域，涉及到多个方面的内容，包括自动化控制系统、传感器技术、通信技术、数据采集与处理、智能化设备等。
一、自动化控制系统建造设备自动化的核心是自动化控制系统。
自动化控制系统由传感器、执行器、控制器和通信网络组成。
传感器用于感知环境参数，如温度、湿度、光照等；执行器用于控制设备的运行，如机电、阀门等；控制器用于处理传感器采集到的数据，并根据预设的控制策略发出控制信号；通信网络用于传输数据和控制信号。
二、传感器技术传感器是建造设备自动化的重要组成部份。
常用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、压力传感器等。
传感器可将环境参数转换为电信号，并通过信号处理器将其转化为可供控制器处理的数据。
传感器的准确性和稳定性对于建造设备自动化的效果至关重要。
三、通信技术通信技术在建造设备自动化中起到了连接各个设备和系统的作用。
常用的通信技术包括有线通信和无线通信。
有线通信包括以太网、Modbus、Profibus等，无线通信包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
通过通信技术，各个设备和系统可以实现数据的传输和交互，从而实现整体的自动化控制。
四、数据采集与处理建造设备自动化需要大量的数据采集和处理。
数据采集可以通过传感器实现，采集的数据包括环境参数、设备状态、能耗等。
数据处理包括数据存储、数据分析和数据挖掘等。
通过对采集到的数据进行处理，可以获取设备运行状态、能耗情况等信息，为后续的优化和决策提供依据。
五、智能化设备建造设备自动化的目标是实现设备的智能化。
智能化设备具有自主学习、自适应、自动优化等功能。
通过智能化设备，可以实现设备的自动调节和优化，提高设备的效率和能耗的控制。
智能化设备还可以实现远程监控和远程控制，提高设备的可靠性和安全性。
六、应用领域建造设备自动化广泛应用于各类建造，包括商业建造、住宅建造、工业建造等。
4第四章建筑设备自动化系统
2、空调系统
为了使智能化大楼真正达到舒适、节能的效果， 对不同区域的空调系统按事先编制的程序或根据环 境温度自动控制建筑物内的中央空调制冷机组、冷 却水泵、冷却塔风机、电磁阀门、风机的启停；监 视、动态显示和记录各设备的状态、室内外各测点 的温度、湿度、压力、流量、二氧化碳含量、空气 负离子含量、阀门的开度和运行时间等参数；自动 进行故障报警或停机，动态显示有关水泵、阀门、 风机的位置和状态等。
37
管 理 层
10/100/1000b/s以太网
网关
网关
网关
现 场 层
现 场 设
…备
现
场…
设
…备
现 场 设
…备
…
…
…
图4-9 现场总线控制系统的结构形式
38
DCS虽然号称是分布式控制系统，但事实上 DCS只是做到了半分布，测控层并没有实现彻底 分布，控制依赖于控制站。而FCS系统结构是全 分散式的，它将DCS中现场信息的4-20mA模拟 量信号传输变为全数字双向多站的数字通讯，放 弃了传统的集散控制系统所必需的输入/输出模块 和现场控制站。因此DCS是半数字化系统，而 FCS则是全数字化系统。
29
过程输入
计 算 机
A/D 模拟量输入AI 开关量输入DI
过程输出
被 控 对 象
数字量输出 D/A
开关量输出DO
图4-7 直接数字控制DDC
30
2、设定值控制系统（SCC）
设定值控制系统是根据过程输入和控制算法 求得一个指导性的设定值，再以其来规定回路 控制的目标值，最后由回路控制设备（自动化 仪表或DDC级计算机）完成具体的控制输出， 因此SCC属于层次较高的间接控制。SCC和 DDC都是闭环控制系统，但是控制的层次有所 不同。
建筑设备自动化
一填空1.建筑设备自动化的定义：将计算机、自动控制、数据通信与计算机网络等技术应用于建筑设备系统中，使得建筑设备系统能够对建筑物内外环境的变化自动地感知并作出相应的反应，为提供优良的建筑环境服务。
2.建筑设备监控系统（BAS），即狭义的建筑设备自动化系统，它是对建筑物中的各类建筑设备系统实施监控与控制的系统。
3.自动控制系统的控制方式有：开环控制与闭环控制。
4建筑设备自动化的目的：功能实现、故障诊断、提高工效、改善管理、降低能耗、绿色生态。
系统基本功能：自动测量、监视与控制。
5.载波基本的调制方法：调幅、调频、调相。
6.数据通信系统的主要组成部分：数据终端设备、数据通信设备、DTE 和DCE之间的接口、传输信道。
7.基本网络拓扑结构：总线型、星型和环型。
8.用于局域网的传输媒体通常有：同轴电缆、対绞线、光纤及无线方式。
通信方式：单工通信、半双工通信和全双工通信。
交换方式：电路交换、报文交换、分组交换。
9.多路复用技术通常包括：频分多路复用、时分多路复用、码分多路复用、波分多路复用。
10.计算机网络分类：1）按距离，可分为：局域网、广域网和城域网。
2）按介质，可分为：有线网、无线网。
3）按数据交换的基本方式：共享型网络、交换型网络。
4）按传输的信号种类：信息网络、控制网络。
11.OSI/RM的7层结构及单位：应用层（报文），表示层（报文），会话层（报文），传输层（报文），网络层（分组），数据链路层（帧），物理层（比特）。
12.TCP/IP的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。
13.802局域网数据链路层分为：介质访问控制（MAC）子层和逻辑链路控制（LLC）子层。
14.建筑设备自动化系统中的控制网络包括：串行通信总线、现场总线和工业以太网几大类。
15.串行数据传输的线路方式：平衡方式和不平衡方式。
16.计算机控制系统的组成：计算机（工业控制机）和生产过程。
17.计算机系统的典型形式：操作指导控制系统、直接数字控制系统、监督控制系统、现场总线控制系统、综合自动化系统。
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4.1 建筑设备自动化系统综述
4.1.1建筑设备自动化系统的基本概念
1、 BAS定义
❖ 建筑设备自动化系统BAS（Building Automation System），主要内容包括由楼宇机电设备控制构成 的设备环境监控系统、由消防系统和保安系统组成的 安全保卫监控系统二大块。
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第四章建筑设备自动化系统
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第四章建筑设备自动化系统
4.1.3 建筑设备自动化系统的结构
1、BAS的系统结构
❖ 智能建筑的核心是系统集成。BAS与CAS，OAS 相似，各系统均分别采用计算机控制与管理，并 联网运行。各子系统自成智能体系，系统之间亦 联网。智能建筑3A系统结构见图4-2：
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第四章建筑设备自动化系统
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第四章建筑设备自动化系统
•CA
•中央计算机
•OA
•主干网
•PTSN •PSDN
•网络数据库
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•监控 站
•BA-LAN
•操作
•操作
站
站 •图4.5 综合化体系结构图
第四章建筑设备自动化系统
4.2建筑设备控制系统分类
4.2.1 计算机控制系统
•r(t) +
•e(t)
•e(k)
•中央监控机
•信息网
•操作
台 •控制网
•…
•控制网
•操作台
• •
• • • •
• •
•现场控制 器
传
执
感
行
器
器
•…
•现场控制 器
传
执
感
行
器
器
•现场控制 器
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执
感
行
器
器
•…
•现场控制 器
传
执
感
行
器
器
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•图4-8 DCS系统结构图
➢ 从狭义的观点来看，建筑设备自动化系统的内容包 括大厦各自动化设备的分系统，如采暖、制冷及空 调分系统，照明设备控制分系统，给排水分系统， 电梯控制分系统，供配电分系统，停车场管理分系 统等，即使是由某些专用控制商提供的产品，建筑 设备自动化系统也必须负责其状态监测。
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第四章建筑设备自动化系统
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•图4-2 智能建筑3A系统结构图
第四章建筑设备自动化系统
2、BAS体系结构
❖ 按系统规模及管理和控制方式可分为三种类型：
(1)集中式BAS 集中式BAS将所有现场信号集中于同一场地。
通常由一台工业控制计算机，通过过程通道实现集 中数据采集和控制，并实现异常状态报警，报表生 成，费用计算等基本设备管理功能。由于单机处理 能力有限，或是不适宜管理人员进入的场地（如变 电站），集中式BAS更多地采用双机结构来实现。
➢ 从广义的观点来看，国际上已经把安全监控系统 (Security Automation System，简称SAS)与消防 监控系统(Fire Automation System，简称FAS)纳 入BAS的范畴中，在这里由于我国国情，可暂不考 虑消防监控系统。
➢ 建筑设备自动化系统的组成如图4-1所示
•T表示模 拟调节器
•管理命令
•SCC
•给定值 值
测量
•报告
•T
•A/
•T
D
•多路开关
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•检测元件
•生产过程 •SCC + 模拟调节器控制系统原理
第四章建筑设备自动化系统
•管理命令
•给定值
•DD C •D/A
•逆向多路开关
•SCC
•报告 测量值
•A/ D •多路开关
•检测元件
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第四章建筑设备自动化系统
•9、监控中心
• 智能化大楼自动化是由各个子系统组成的， 子系统之间相互协调，具有互操作的特性。监控 中心的服务站的主要功能就是对这些子系统进行 集中管理和协调，共同组成一个完整的控制网络。
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第四章建筑设备自动化系统
10、信息系统
信息系统主要是对整个大楼的 Internet网 络进行监控和管理。首先要对网络设备进行监 控，保证对外信息畅通；其次要保证本大楼重 要资料的信息安全，最大限度地防范网络黑客 的进攻和破坏。楼宇自动化系统应该是一个开 放的系统。大楼网站和楼宇自动化系统相连， 可以实现楼宇的远程监控，从而使大楼监控人 员对大楼的监控不受时间和地点的限制。
•
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第四章建筑设备自动化系统
•系统数据库
•营运管理 •计算机
•通讯网络•远程操作 终端•操作站•监控站
•监控站
•数据采 •集系统
•设备监 控系统
•图4-4 BAS系统结构图
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第四章建筑设备自动化系统
(3)综合化BAS
特点是分布控制，综合化管理。它以传统 的分布式BAS为基础，通过计算机网络与OA、 CA系统整合，因而能够支持综合化服务和管 理功能，如多功能电话，OA终端的远程操作， 综合计费等。整个系统用楼字自动化局域网 （BA—LAN）连接起来，以网络的单机数据 库代替了传统集中式数据库。
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第四章建筑设备自动化系统
2、空调系统
为了使智能化大楼真正达到舒适、节能的效果， 对不同区域的空调系统按事先编制的程序或根据环 境温度自动控制建筑物内的中央空调制冷机组、冷 却水泵、冷却塔风机、电磁阀门、风机的启停；监 视、动态显示和记录各设备的状态、室内外各测点 的温度、湿度、压力、流量、二氧化碳含量、空气 负离子含量、阀门的开度和运行时间等参数；自动 进行故障报警或停机，动态显示有关水泵、阀门、 风机的位置和状态等。
•生产过程 •SCC + DDC控制系统原理图第四章建筑设备自动化系统
3、集散型控制系统DCS
集散型控制系统DCS（ Distributed control system）以多台计算机分别承担不同的控制功能 和处理范围，不仅使处理能力大大提高，而且将 危及系统安全的因素降低。
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第四章建筑设备自动化系统
( Direct Digital Control)
直接数字控制系统是计算机的过程输入，通 过控制算法得到控制输出后，以计算机取代模 拟调节器，直接通过接口控制执行机构，从而 实施对现场被控过程的控制，使被调量保持在 给定值，主要用于较小的回路控制，DDC系统 由被控对象（生产过程）、检测仪表、执行装 置和数字控制调节器组成。
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第四章建筑设备自动化系统
6、给排水系统
对各给水泵、排水泵、污水泵和饮用水泵的运 行状态、各种水箱及污水池的水位进行实时监测， 通过对给水系统压力的监视及其水位、压力状态， 启停相应的水泵，以保证给排水系统的正常运行。
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第四章建筑设备自动化系统
•1 •TC •8
•高水位 •低水位
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第四章建筑设备自动化系统
•报警
•报表生成 •费用计算 •设备管理
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•上位机
•下位机
•设备控制
•数据采集
•图4-3 集中式体系结构BAS
第四章建筑设备自动化系统
•(2)分布式BAS
• 分布式BAS是目前广为采用的BAS体系
•结构，它的特点是分布控制，集中管理，体 系结构具有层次化的特征。
消防系统实施对建筑物内消防栓、喷淋水、消 防水泵、稳压水泵、火灾烟感、温度探测报警器、 防火排烟阀、消防电话等设施联网进行监视与自动 控制；一旦出现火灾，消防系统除了自身立即切换 到消防模式，自动进行相应动作之外，还应立即通 过楼宇自动化系统，向变配电、排给水、空调、电 梯、保安等相关系统发出进入消防模式的命令，由 这些设备自身的控制系统来协调和实现消防动作。
不同。
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第四章建筑设备自动化系统
设定值控制系统（SCC, Supervisory Computer Control ）( SPC, Set Point Control )
SCC系统有两种结构形式, 即SCC+模拟调 节器和SCC + DDC控制系统.
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第四章建筑设备自动化系统
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第四章建筑设备自动化系统
3、BAS系统的意义和作用
（1）节省大规模的能耗 （2）延长设备的使用寿命 （3）提高楼宇管理水平 （4）提高环境的舒适性 （5）提高设备的安全性
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第四章建筑设备自动化系统
4.1.2 建筑设备自动化系统的组成
➢ 建筑设备自动化系统有狭义与广义之分
第四章建筑设备自动化 系统
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2020/11/28
第四章建筑设备自动化系统
本章主要内容
4.1 建筑设备自动化系统综述 4.2 建筑设备控制系统分类 4.3 建筑设备自动化系统实现原理 *4.5 建筑设备自动化系统的工程设计 *4.6 BAS的发展趋势及科研选题问题讨论
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第四章建筑设备自动化系统
•u(k)
•u(t)
•y(t)
•A/D • 计算机 •D/A •控制对象
•-
•图4-6 控制原理图
•特点：被控制对象大部分为模拟信号：r(t)、 •e(t) 、 u(t) 、y(t),而计算机处理的为数字信号：e(k)、 u(k).故需经A/D、D/A变换。
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第四章建筑设备自动化系统
1、直接数字控制系统 DDC
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第四章建筑设备自动化系统
• • • • • • • • • •
•建筑设备自动化系统（BAS）