【正文】 越來越被人們認(rèn)可。而系統(tǒng)本身也從最初的基地式的氣動儀表、液壓儀 表、電動單元組合儀表發(fā)展到今天的集散式和現(xiàn)場總線式、應(yīng)用當(dāng)前最新網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、最新數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、開放的、可持續(xù)發(fā)展的綜合管理系統(tǒng)。因此，所配置的系統(tǒng)必須體現(xiàn)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的最新應(yīng)用成果。 13 設(shè)計依據(jù) 為了保證系統(tǒng)的既能適應(yīng)當(dāng)今主流技術(shù)的發(fā)展，又具有極高的可靠性，同時滿足本工程的具體應(yīng)用要求，方案設(shè)計遵從以下標(biāo)準(zhǔn)： 《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T503142021） 《智能建筑弱電工程設(shè)計施工圖集》（ GJBT471） 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（ JGJ/TI92） 《自動化儀表安裝 工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（ GBJ13290） 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》（ GB5016892） 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（ GBJ1987） 本工程樓宇自控系統(tǒng) 相關(guān)圖紙 文件6 第二部分 用戶需求分析 本工程建筑面積龐大、建筑功能復(fù)雜，為此配置了大量的機電設(shè)備，以保證整個建筑良好舒適的環(huán)境和便利的工作空間。而大量機電設(shè)備的使用，必將引起管理人員的增加、能耗費用的巨額支出和管理工作的復(fù)雜。因此，根據(jù)本工程 特點 ，參考相關(guān)的圖紙，我們認(rèn)為本工程的客戶需求實際上是體現(xiàn)在三個層面： 21 技術(shù)層面 本工程項目 一座 綜合 性 建筑，其建筑物應(yīng)提供多種使用功能，為業(yè)主整體運營發(fā)展服務(wù)。因此，從技術(shù)層面上講，其 BMS 系統(tǒng)應(yīng)采用當(dāng)今先進(jìn)且成熟的系統(tǒng)及技術(shù)，為建筑物的運行提供高效的監(jiān)控及管理平臺，同時亦應(yīng)為業(yè)主企業(yè)的運營與發(fā)展服務(wù)。 ? 基于 TCP/IP 以及開放式協(xié)議的 BMS 系統(tǒng)架構(gòu) 要求管理層網(wǎng)絡(luò)支持 TCP/IP 協(xié)議，中央站可以通過網(wǎng)絡(luò)把信息傳送到任何指定的數(shù)據(jù)通信分站?，F(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)要求采用符合 標(biāo)準(zhǔn) 通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，同時現(xiàn)場控制器可以獨立于網(wǎng)絡(luò)完成控制功能 ； ? 先進(jìn)完備的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用 ， 提供企業(yè)級的數(shù) 據(jù)庫交互平臺 ； ? 運行可靠穩(wěn)定的系統(tǒng)硬件設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ； ? 基于 IE 以及 WEB技術(shù)的、人性化的、便捷的且靈活的操作管理軟件平臺 ； ? 軟件系統(tǒng)嵌入式且配置靈活的現(xiàn)場控制器及其 I/O模塊 ； ? 可靠耐用的現(xiàn)場監(jiān)控元件 ； 7 22 建筑運行管理層面 所有的系統(tǒng)以及技術(shù)，都是為建筑運行服務(wù)的，在技術(shù)層面的需求滿足的情況下，針對建筑本身的功能特點而設(shè)計的系統(tǒng)控制、運行以及管理模式，是確保建筑高效、低耗且節(jié)能運行的關(guān)鍵。具體體現(xiàn)為： ? 空調(diào)系統(tǒng)運行工況的控制 即根據(jù)室外氣象條件的變化，對冷凍站及空調(diào)系統(tǒng)運行工況的控制及調(diào)整 ，在滿足室內(nèi)溫濕度及室內(nèi)空氣質(zhì)量參數(shù)的基礎(chǔ)上，最大限度的優(yōu)化整個空調(diào)系統(tǒng)的運行效率 ； ? 針對建筑內(nèi)不同的功能區(qū)域 在空調(diào)系統(tǒng)運行工況控制基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對不同功能區(qū)域的區(qū)域化特定控制模式，以滿足不同功能區(qū)域的對室內(nèi)空氣參數(shù)的特定需求 ； ? 最大限度地保證建筑空氣質(zhì)量 建筑內(nèi)不同功能區(qū)域間的氣流組織及微壓差監(jiān)測與控制，實現(xiàn)更能區(qū)域間的合理氣流分配及壓差參數(shù)，最大限度的保證建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量 ； ? 給排水系統(tǒng)監(jiān)控 給排水系統(tǒng)的分散控制與集中監(jiān)視管理，給排水系統(tǒng)設(shè)備比較分散，相對控制比較獨立，集中監(jiān)視管理所有水箱、水池、水坑的液 位狀態(tài)及報警 ； ? 中央管理平臺 基于企業(yè)通用數(shù)據(jù)庫、 IE以及 WEB 技術(shù)的中央管理監(jiān)控平臺，提供個性化的管理運行模式以及開放式的應(yīng)用接口及工具，實現(xiàn)完備的分散控制集中管理的運行模式，為建筑的運行提供整體的管理運行服務(wù) ； 8 23 企業(yè)運營層面 先進(jìn)的 BMS 技術(shù)是為建筑物的運行管理服務(wù)的，完備的建筑運行管理又是為其服務(wù)的企業(yè)運營發(fā)展而服務(wù)的，同時又直接關(guān)系到物業(yè)管理企業(yè)的運營績效，因此 BMS系統(tǒng)運行管理模式亦應(yīng)體現(xiàn)為企業(yè)運營服務(wù)的層面上。具體體現(xiàn)為： ? 系統(tǒng)上納入業(yè)主企業(yè)整體管理體系 通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)融入業(yè)主企業(yè)整體資產(chǎn)管理體系，實現(xiàn)對其資產(chǎn)的整體管理 。 ? 提高用戶工作運營環(huán)境的舒適度 提高用戶 以及 其客戶的滿意度，大量機電設(shè)備的應(yīng)用其最主要的一個目的就是為日常工作和生活帶來便利，同時也保證環(huán)境的舒適和安全。樓宇自控系統(tǒng)的應(yīng)用是完全尊重和堅持這一原則的，所有的控制措施和節(jié)能措施，均不能違背這一基本點。而且，正是采用了樓宇自控系統(tǒng)，使我們能夠更直觀更方便的對環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視，通過樓控系統(tǒng)的分析，對空調(diào)、送排風(fēng)等設(shè)備進(jìn)行控制，保證環(huán)境的舒適度，通常樓控系統(tǒng)可以有效的保證環(huán)境溫度的變化不大于 177。 2℃ ，這是傳統(tǒng)工 藝所無法實現(xiàn)的。 ? 節(jié)能以及能源管理 通過先進(jìn)的技術(shù)手段以及優(yōu)化的控制管理模式，實現(xiàn)對建筑耗能的監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、能源績效分析，利用最有能源策略實現(xiàn)能源使用效率持續(xù)改進(jìn)。樓宇自控系統(tǒng)通過電腦控制程序?qū)θ珮堑臋C電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，統(tǒng)一調(diào)配所有設(shè)備用電量，可以實現(xiàn)用電負(fù)荷的最優(yōu)控制，有效節(jié)省電能，減少不必要的浪費。本工程作為現(xiàn)代化的建筑來說，電力的消耗是非常驚人的。大樓中各種設(shè)備都是“耗電大戶”。以空調(diào)系統(tǒng)為例，由此處所消耗的電能更是驚人；在大樓配置樓宇自控系統(tǒng)之后，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)置在樓內(nèi)各處的傳感器所檢測的數(shù)據(jù)， 計算出大廈實際的冷負(fù)荷，與機組的制冷能力進(jìn)行比較，如果能力富裕很多，說明設(shè)備組全部開動是沒必要的，就按程序中事先指定的順序關(guān)閉其中的一臺；如果此時能力仍然富裕很多，就順序關(guān)閉第二臺。反之，當(dāng)冷負(fù)荷增加時就順序開啟設(shè)備。通過調(diào)9 節(jié)設(shè)備開啟，既保證正常需要，又降低能源消耗。當(dāng)前，在世界上有數(shù)萬座建筑使用樓宇自控系統(tǒng)，在這些建筑中，一般的情況下節(jié)約的能量可以達(dá)到 20%，這種效益采用人工操作是絕對無法實現(xiàn)的。 ? 節(jié)省人力 通過樓宇自控系統(tǒng)先進(jìn)的管理監(jiān)控平臺，在投入使用后可以大量減少運行操作人員和設(shè)備維護(hù)維修人員，并能及 時處理設(shè)備出現(xiàn)的問題，提高人員的工作效率。 ? 延長設(shè)備的使用壽命 在建筑內(nèi)配置樓宇自控系統(tǒng)之后，設(shè)備的運行狀態(tài)始終處于系統(tǒng)的監(jiān)視之下，樓宇自控系統(tǒng)可提供設(shè)備運行的完整記錄，同時可以定期打印出維護(hù)、保養(yǎng)的通知單，這樣可以保證維護(hù)人員不超前、不誤時地進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)，并能及時發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備的故障及故障隱患，因此可以使設(shè)備的運行壽命加長，也就是降低了建筑的運行費用。 ? 保證建筑及人身安全 此外，大廈本身的安全和人員生命的安全是非常重要的。先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)可以將保安管理、停車管理融在同一系統(tǒng)中，同時可方便地與消防報警系統(tǒng) 聯(lián)網(wǎng)，因此可極大地提高建筑的管理水平，減少部門之間的協(xié)調(diào)。在美國，在對大樓進(jìn)行保險時，配有樓宇自控系統(tǒng)的建筑可享受到很大的優(yōu)惠，由此可見樓宇自控系統(tǒng)的重要程度。 10 第三部分 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計及設(shè)備選型說明 31 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計說明 本工程的樓宇自控系統(tǒng)的配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則，構(gòu)成一個符合標(biāo)準(zhǔn) 化 的集散型控制系統(tǒng)，并能體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性、成熟性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴展性、安全性與可靠性。 系統(tǒng)架構(gòu)的開放性和可集成程度要求 樓宇自控系統(tǒng)作為弱電系統(tǒng)集成工程中最 重要的系統(tǒng)，其開放性與可集成程度對整個弱電系統(tǒng)集成工程至關(guān)重要。 首先，樓宇自控系統(tǒng)出于控制與監(jiān)視的必要目的，必須具有集成能力，便于集成大量的設(shè)備，這些設(shè)備可能使用開放的協(xié)議，也可能非開放的私有協(xié)議；無論使用何種協(xié)議，樓宇自控系統(tǒng)必須有能力將其集成到自身系統(tǒng)中來。針對本工程，樓宇自控系統(tǒng)需要集成的系統(tǒng)包括： ? 變配電系統(tǒng) 除此之外，樓宇自控系統(tǒng)還需要對上一層面弱電系統(tǒng)集成進(jìn)行開放，便于弱電系統(tǒng)對樓宇自控本身進(jìn)行集成。我們仔細(xì)分析一下不難看出，各子系統(tǒng)進(jìn)行管理的原因除了各家都有自己的品牌、通訊協(xié) 議、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等等以外，系統(tǒng)集成商和建設(shè)者們考慮最多的應(yīng)該就是系統(tǒng)的安全性的問題，也就是說各子系統(tǒng)自身出了問題不應(yīng)該殃及到其它系統(tǒng)。然而對于我們系統(tǒng)集成商來說，站在用戶的角度考慮問題才應(yīng)該是我們工作的起點，業(yè)主或是系統(tǒng)使用者是多么希望能夠在一個統(tǒng)一的平臺上進(jìn)行對自己的大廈或是建筑進(jìn)行全面綜合的管理，而不用在眾多的計算機和操作平臺之間進(jìn)行繁瑣的切換，同時這樣也能夠充分的利用、發(fā)揮和共享各子系統(tǒng)的硬件設(shè)備和軟件資源，使系統(tǒng)的配置不僅得到最大的優(yōu)化，同時也大大的降低整個系統(tǒng)的造價成本。 11 對于大廈的樓宇自控系 統(tǒng) BAS 來說，就需要對系統(tǒng)的開放性與可集成程度進(jìn)行嚴(yán)格要求，這有在這種嚴(yán)格的要求下選擇的系統(tǒng)，才可以為用戶今后的弱電系統(tǒng)集成提供可能。 系統(tǒng)具有的集成與開放優(yōu)勢如下： ? 數(shù)據(jù)庫層面的開放支持 系統(tǒng)支持多種業(yè)內(nèi)流行的數(shù)據(jù)庫，用戶只需根據(jù)需要定制相關(guān)的軟件。包括 ： Microsoft SQL Server； SCADA； OPC Servers 等 ? 對開放系統(tǒng)的支持 樓宇自控系統(tǒng)對于業(yè)內(nèi)開放的系統(tǒng)進(jìn)行支持尤為關(guān)鍵。我們?yōu)橛脩籼峁┑南到y(tǒng)支持業(yè)內(nèi)大部分的開放系統(tǒng)，如 BAC、 LonWorks、 Modbus、 OPC 等 。 ? 對私有協(xié)議的支持 系統(tǒng)為非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)議的連接提供了工具軟件和應(yīng)用程序編程接口（ API）。開發(fā)語言為安全可靠、易于掌握的 Java 語言。這個強大的工具包可以讓用戶管理和集成多種協(xié)議。而且可以實現(xiàn)本地控制和通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。 基于 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 根據(jù)用戶需求，本項目的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該是由兩級網(wǎng)絡(luò)和三級設(shè)備構(gòu)成。 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式是集散型控制的方式，由 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)和 控制 層網(wǎng)絡(luò)組成。一級網(wǎng)絡(luò)為 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)， 實際可以是大廈的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或單獨搭建的專門用于 BMS 的局域網(wǎng)；二級網(wǎng)絡(luò)為大廈的 控制 層網(wǎng)絡(luò)。其中： ? 系統(tǒng)集成 網(wǎng)絡(luò)： 12 為 TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸速率不低于 10Mbps。在這層網(wǎng)絡(luò)上可連結(jié)服務(wù)器、操作站、 BA 網(wǎng)絡(luò)控制器、以太網(wǎng)路由器及接口路由器。該層網(wǎng)絡(luò)的主要功能是將大樓的機電設(shè)備進(jìn)行集中管理并監(jiān)控其運行。在最短的時間內(nèi)傳輸大量的數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，及時完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，從而使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器能夠根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出合適的控制參數(shù)，保證可靠的通訊聯(lián)接以及快速的響應(yīng)速度。 在此層網(wǎng)絡(luò)中運行的主要建筑智能化設(shè)備包括：建筑管理服務(wù)器，設(shè)置在控制中心；建筑管理工作站，可以位于網(wǎng)絡(luò)的任何位置；網(wǎng)絡(luò)控制器位于控制現(xiàn)場、弱電 豎井等位置；建筑管理客戶機，位于網(wǎng)絡(luò)的任意位置。 ? 控制層網(wǎng)絡(luò)： 采用先進(jìn)完善的現(xiàn)場總線技術(shù)，主要以 BACNET 技術(shù) 為主，遵守 BACNET 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 控制層中所有的設(shè)備控制器和直接數(shù)字式控制器 （ DDC）通過控制層總線以點對點的方式通訊，不依賴于上層設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)可連結(jié)實時性強的現(xiàn)場控制器，智能通信接口、智能儀表等。現(xiàn)場控制器（ DDC）可獨立實現(xiàn)現(xiàn)場控制和調(diào)節(jié)功能。 在網(wǎng)絡(luò)控制器下可支持運行 BAC（ MS/TP）、 Modbus、 LonWorks 等開放協(xié)議及其它私有協(xié)議。 ? 網(wǎng)絡(luò)控制器： 兩級網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)絡(luò)控制器 相聯(lián)接。整體系統(tǒng)為 分布式智能系統(tǒng) ，在網(wǎng)絡(luò)控制器失效時，各位于現(xiàn)場的 DDC 控制器均可獨立地繼續(xù)其正常工作。 三級設(shè)備要求如下：第一級為中央工作站，設(shè)置在控制中心；第二級為直接數(shù)字控制器，設(shè)置在各弱電 機房 ；第三級為采集現(xiàn)場信號的傳感器和驅(qū)動現(xiàn)場控制裝置的執(zhí)行機構(gòu)，隨被控設(shè)備就地設(shè)置。 13 基于 WEB 和 B/S 的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 基于用戶的需求與工程實際，我們選擇基于 WEB 的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，服務(wù)器和客戶端的結(jié)構(gòu)采用 Browser/Server（ B/S）架構(gòu)。 傳統(tǒng)的 Client/Server（ C/S）結(jié)構(gòu)是兩層的模式，即數(shù)據(jù)存取模塊 放在服務(wù)器一側(cè)，在客戶機一側(cè)集中了用戶界面和應(yīng)用程序模塊，用戶界面和應(yīng)用程序模塊在設(shè)計時混為一體。隨著 Inter 的廣泛應(yīng)用， Browser/Server 結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，成為眾多廠家竟相采用的一種技術(shù)。 Browser/Server 結(jié)構(gòu)其實也是一種 Client/Server 結(jié)構(gòu)，它以WebServer 為服務(wù)器軟件，以瀏覽器為客戶端軟件。 此外區(qū)別于一些 BAS 系統(tǒng)在 C/S 結(jié)構(gòu)下提供的假 B/S 架構(gòu)，我們提供的 B/S 架構(gòu)是真正完全的 B/S 架構(gòu)，在這種架構(gòu)下，系統(tǒng)中可以接受的 Browser 客戶端的數(shù)量 沒有實質(zhì)性的限 制 。 相對于 C/S 結(jié)構(gòu)， B/S 具有許多獨特的優(yōu)點： ? B/S 是一種跨平臺的，一點對多點或多點對多點的應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)，減少了開發(fā)人員在客戶端的工作量，使他們可以把住意力集中到怎樣合理地組織信息，提供客戶服務(wù)上來。 ? B/S 具有統(tǒng)一的瀏覽器客戶端軟件，不僅節(jié)省了開發(fā)和維護(hù)的工作量，而且方便了用戶的使用。 ? 在 B/S 結(jié)構(gòu)中，客戶端只需操作系統(tǒng)和 Web 瀏覽器，數(shù)據(jù)的查詢，處理和表示都由服務(wù)器完成。和 C/S 結(jié)構(gòu)相比，客戶端變得非常瘦。 ? 可以透明地跨不同的網(wǎng)絡(luò)，計算機平臺，無縫地聯(lián)合使用數(shù)據(jù)庫，超文本等多種形式的信息。 ? B/S 運行下的 Inter 易于設(shè)置，使用和管理。 Client/Server 結(jié)構(gòu)比較適合一些中小規(guī)模的系統(tǒng)，在客戶端數(shù)量不是很大的情況下， C/S 模式確是一個成熟的運行環(huán)境，具有很好的可靠性和保密性。但隨著業(yè)務(wù)規(guī)14 模的