楼宇自动化课程论文

楼宇自动化课程论文专业班级学号学生姓名指导老师王击2目录一：引言…………………………………………………………………………………………..3二：楼宇自动化概况……………………………………………………………………………..42.1发展背景…………………….…………………………………………………………….…42.2楼宇自动化主要内容………………………………………………………………….….…42.3楼宇自动化的目的………………………………………………………………….…..…..4三：楼宇自动化系统设计……………………………………………………………...….……..53.1方案设计原则和步骤…………………………………………………………….….………53.2监控总表的编制…………………………………………………………………………....63.3系统结构……………………………………………………………………………………6四：电梯监控系统………………………………………………………………………………..74.1电梯监控系统概况……………………………………………………………………….…74.2电梯监控系统分类………………………………………………………………………….74.3电梯监控系统设计………………………………………………………………………….84.4系统优化…………………………………………………………………………………….8五：技术与市场…………………………………………………………………………………..85.1电梯与楼宇自控系统………………………………………………………………………..85.2电梯监控技术的应用与发展方向…………………………………………………………..85.3市场情况……………………………………………………………………………………..9六：楼宇自动化发展趋势………………………………………………………………………...113一：引言随着科学技术的日新月异特别是近年来计算机技术信息技术通讯技术系统工程技术以及控制技术综合布线技术等的迅速发展使得人们对信息社会和安全舒适的生活方式的需求在不断的增加而目前正在兴起的智能楼宇或智能建筑热正是适应了这种社会信息化生活舒适化与经济国际化的需要智能楼宇向人们提供全面的高质量的安全舒适快捷的综合服务功能它是现代高科技的结晶是建筑艺术和信息技术的完美结合。智能建筑是一个热门话题如何在现有技术产品的基础上设计开发能满足具体要求的智能化系统成为智能建筑行业技术人员的重要研究内容智能楼宇作为智能建筑的一个重要分支正逐渐体现出它的重要性和现实需要性目前在我国对智能楼宇的需求越来越多为了对智能楼宇有一个清楚的了解我们有必要对智能楼宇进行充分的理解和研究。同时建设智能型楼宇需要比一般楼宇更多的费用为此要充分了解智能楼宇的发展状况充分了解各种先进技术的发展以及了解消费者的4现实和潜在需求除了有利于更好地满足消费者的需要外更有利于商家做出正确的决策使投资有的放矢提高经济效益同时又充分满足用户的需求所以研究智能楼宇有着现实技术和理论上的意义对我国智能楼宇的研究起个抛砖引玉的作用同时对智能楼宇的建设起着应用理论支持的作用。二：楼宇自动化概况1.发展背景：世界经济发展到20世纪中期，一些老牌发达资本主义国家的第一、第二产业的发展已相对平缓，经营利润不高。信息服务业，便得以蓬勃发展。在这些国家，特别是在一些经济中心城市中，第三产业往往在国民经济生产总值中占有很高的比重。为这些人提供有利于提高劳动效率的舒适、高效办公场所，便成为社会的迫切需要，而第三产业的高利润也使这些人在租用这些高级办公楼时，在经济上有了保证与可能。世界金融市场已跨越国界，跨国公司的扩张使生产和科技国际化，加速了资金、技术、商品、人才的国际流动，大量国际化的办公人员产生，他们在世界各地办公，但彼此之间需要密切信息交流与联系。国家垄断经营的交通邮电、邮电等行业转向自由竞争、国际贸易和市场开放，使得信息技术市场的竞争日趋激烈，为智能建筑的技术和设备选择提供了更多的机会。计算机技术、微电子技术、信息网络技术促使智能建筑的实现具备了硬件条件。电脑普及程度大大提高，网络逐步实现国际化，办公设备种类及自动化水平也有了长足进步等等。这一切都为智能建筑的产生创造了良好的物质技术条件。工作和生活的客观需求。随着现代生活水平的提高，人们对生产、生活场所的环境条件也提出了更高的要求，而智能建筑的出现正迎合了这种需求，它能为使用者提供更加方便、舒适、高效和节能的生产与生活条件。楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制，所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器（DDC），利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。2.楼宇自动化主要内容：空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。3.楼宇自动化的目的：楼宇自动化系统(BAS)对整个建筑的所有公用机电设备，包括建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统，进行集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运成本。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全5的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统，作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分，担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。智能建筑技术是一门包含学科门类广泛，具有丰富的内涌和外延的综合性技术，包含建筑学、计算机技术、自动控制、通信工程、暖通工程、土木工程等众多领域的新兴技术。本文将重点集中在智能建筑中一个相当重要的部分～楼字自动化系统的设计上。日前，楼宁自动化系统也已经发展成为范畴广泛、内涵丰富的科学技术，并已经成为规模恢弘的新兴产业和固民经济新的增长点。本章就楼宇自动化系统的设计进行了系统的研究，提出了一种楼宇自动化系统的设计方案。3.1方案设计原则和步骤楼宇自动化系统是一项综合运用计算机技术、自动控制技术和通信技术，以及现场设备制造工艺等来完成特定控制任务的系统，整个系统需要由系统设计技术人员和相关专业人员通力协作完成。总结笔者的丌发实践，一般地来说，楼宇自动化系统的设计应当遵循如下的基本原则。三：楼宇自动化系统设计智能建筑技术是一门包含学科门类广泛，具有丰富的内涌和外延的综合性技术，包含建筑学、计算机技术、自动控制、通信工程、暖通工程、土木工程等众多领域的新兴技术。本文将重点集中在智能建筑中一个相当重要的部分～楼字自动化系统的设计上。日前，楼宁自动化系统也已经发展成为范畴广泛、内涵丰富的科学技术，并已经成为规模恢弘的新兴产业和固民经济新的增长点。本章就楼宇自动化系统的设计进行了系统的研究，提出了一种楼宇自动化系统的设计方案。3.1方案设计原则和步骤楼宇自动化系统是一项综合运用计算机技术、自动控制技术和通信技术，以及现场设备制造工艺等来完成特定控制任务的系统，整个系统需要由系统设计技术人员和相关专业人员通力协作完成。总结笔者的丌发实践，一般地来说，楼宇自动化系统的设计应当遵循如下的基本原则。1、可靠性强楼宇自动化系统地工作环境比较恶劣，一旦系统运行出现故障，轻者影响产品质量，重者造成恶性事故，要将可靠性放在设计工作的首位。对重要工艺设备采用双机，当一台主机投入系统运行时，另一台热备份机在主机出现故障时，可自动切入系统运行，或者两台主机并行工作，当某台出现故障时，将其自动切离系统。2、实时性强楼宇自动化系统应能够及时响应内部和外部事件，并作出处理，不丢失数据，不延误处理。定时事件要定时处理，如定时数据采样和控制运算等。随机运算按照优先级别进行中断处理，如故障报警等。3、操作性好操作性首先体现在为系统运行操作人员提供直观的显示和简便的操作。应配置故障检测程序，以缩短故障检测时间。发生故障时，易查找，易排除。尽量采用标准模板，便于更换故障模板4、性价比高楼字自动化系统作为一种产品占领市场的重要条件使其性价比高。作为⋯种工、世控制6设备，应为用户创造较高的经济效益，如在降低能耗、减少耗材和节省人力等状态下提高产品质量。系统开发工作采用所谓“自E而下”的设计思想，也就足说，通常是从概括的顶层任务着手，然后再层层逐步细化地进行楼字自动化系统设计的设计步骤应如下所示：(1)编制监控总表。按照各种控制设备及要实现的控制功能，编制监控总表；(2)进行监控分站监控点划分，按照各种设备的控制要求及内容选择控制分站、传感器及执行机构。并在此基础上，确定系统硬件组态和系统软件：(3)选择恰当的通信协议，将各个没备控制系统组成网络；(4)确定各控制分站、传感器和执行机构在现场的安装位置，绘制平面图；3.2监控总表的编制如前所述，楼宇自动化系统多采用集散控制系统(DCS)结构，该控制结构首先要求划分现场控带4分站的类型。为此，设计的第一步，需要从工程实际情况出发确定一个系统所包含的子系统的功能，以便划分控制分站。这些内容将集中体现在系统监控总表中。编制监控总表的目的如下：(1)为划分分站，确定分站选型提供依据；(2)为确定系统硬件和软件配置提供依据；(3)为划分通信信道提供依据；(4)为系统能以简便命令进行访问和调用具有标准格式显示报告和记录文件创造条件。从编制系统监控总表的目的可以看出，系统监控总表足一切设计工作的前提。3.3系统结构系统方案采用集散控制系统结构，它是一种利用计算机技术、通信技术和控制技术对建筑物分别进行集中监视、操作、管理和分散控制的计算机系统I引。它由集中管理部分、分散控制部分和通信部分所组成。分散控制部分的各种现场控制单元，按地理位置分散于现场，实施对现场设备的控制，每个控制单元可以控制一个甚至上百个回路，具有多种运算功能。集中管理部分用于系统的集中监视与操作、系统的组态与维护以及系统的信息管理与优化控制。通信部分联系系统的各单元，实现各部分的通信，完成数据、指令及其他信息的传递。一般的中小系统是一个两层系统：现场控制级和监控级。为增强系统管理信息和分析信息的能力，本文提出了一个三级结构，在原有两层的基础上增加一个管理层。控制系统层次结构图如图3．3所示。图3．3控制系统层次结构图1、现场控制级7现场控制直接与现场各类装置如传感器、执行器、记录以表等相连，是对各个设备的单机控制，主要由现场控制器组成，在体系结构中又被称为分机.(1)过程数据采集。对被控对象的各个过程变量和状态信息进行实时数据采集，保证数字控制、设备监测、状态报告等获得所需要的现场信息。(2)直接数字控制。根据控制组态数据库、控制算法模块来实施连续控制、顺序控制和批量控制。(3)设备检测和系统测试与诊断。根据过程变量和状态信息，分析和确定是否对被控装置实施调节，并判断现场控制单元硬件的状态和性能，在必要时进行报警和诊断报告等。(4)安全操作。发现系统硬件或控制板有故障时，及时切换到备用设备，确保整个系统安全运行。2、监控级监控级监视系统的各单元，管理系统的所有信息，监视整个系统的运行参数、状念，制定被控对象记录报表，进行报警显示，故障显示、分析、记录等。监控级的计算机是现场控制级的上位机，可分为监控站和操作站两类。3、管理级本文提出的管理级计算机位于整个系统的顶部，可以用它来协调管理各个子系统。有了这样的一个管理层，就可以将整个集散控制系统看作企业管理信息系统(MIS)的一个节点，从而将现场设备监控和信息管理纳入企业网，与企业管理信息系统有机地结合起来，有助于完成工程技术方面、经济方面、商务方面和人事方面的总体协调和管理任务，实