【正文】 電 子 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）論文題目：基于計算機網(wǎng)絡(luò)控制平臺下實現(xiàn)智能建筑設(shè)備監(jiān)控自動化系統(tǒng)(BAS)設(shè)計 學(xué)習(xí)中心（或辦學(xué)單位）：電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院指導(dǎo)老師： 職 稱： 副教授 學(xué)生姓名： 學(xué) 號: 專 業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù) 電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2009年 11月 12日電 子 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題目：基于計算機網(wǎng)絡(luò)控制平臺下實現(xiàn)智能建筑BAS系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)與要求：了解智能建筑BAS系統(tǒng)主要構(gòu)成及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成要求了解智能建筑BAS系統(tǒng)各子系統(tǒng)控制硬件設(shè)計及相應(yīng)集成系統(tǒng)架構(gòu)完成對智能建筑BAS系統(tǒng)各子系統(tǒng)控制的硬件及軟件設(shè)計時間： 2009 年 9 月15 日 至 2009 年 11月 15 日 共 8 周學(xué)習(xí)中心：（或辦學(xué)單位）電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院學(xué)生姓名： 學(xué) 號：W08860442103專業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)單位或教研室： 電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院南昌中心指導(dǎo)教師： 職 稱：副教授電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院制網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2009年 11月 15日畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃表日 期工 作 內(nèi) 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字9月15日至9月20日了解智能建筑的主要構(gòu)成及系統(tǒng)要求9月21日至9月30日了解智能建筑中對計算機集成系統(tǒng)設(shè)計的要求10月3日至10月15日完成智能建筑中各子系統(tǒng)的硬件配置架構(gòu)10月16日至11月10日完成智能建筑BAS軟件設(shè)計并實現(xiàn)對其各子系統(tǒng)集中控制監(jiān)測11月1日至11月10日完成軟件及硬件調(diào)試設(shè)計以實現(xiàn)智能建筑的需求11月11日至11月15日完成畢業(yè)論文設(shè)計教師對進度計劃實施情況總評 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年 月 日 本表作評定學(xué)生平時成績的依據(jù)之一。摘 要 自第一座帶有智能化概念的建筑物于1984年在美國誕生以來，樓宇智能化已經(jīng)成為當今建筑發(fā)展的主流技術(shù)。目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，智能系統(tǒng)這個名詞已逐漸被人們所認識，在北京、上海、廣州、深圳等地也不斷地涌現(xiàn)出了一大批智能樓宇大廈。所謂的智能樓宇，就是一種基于計算機網(wǎng)絡(luò)控制平臺，對照明、變配電、電梯、安防、通訊、廣播、空調(diào)、消防、門禁、會議等各項子系統(tǒng)的監(jiān)測與建筑物有機的結(jié)合，最大限度的滿足使用者舒適性、方便性的要求，以達到節(jié)能、高效管理、快速的信息化服務(wù)等目的。照明控制系統(tǒng)作為建筑物的一個必不可少的電氣系統(tǒng)，其發(fā)展隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展也在發(fā)生日新月異的變化，傳統(tǒng)的照明控制逐漸被智能照明控制所替代。關(guān)鍵詞 計算機應(yīng)用于建筑智能化 單片機AT89S52；串行通信；A/D轉(zhuǎn)換；D/A轉(zhuǎn)換；目 錄第一章 緒 言 1 系統(tǒng)開發(fā)背景和系統(tǒng)設(shè)計的意義 1 設(shè)計目標 1 設(shè)計實現(xiàn)功能 2第二章、系統(tǒng)設(shè)備配置及連接示意圖 4 4 5 6： 7第三章BAS各樓宇控制子系統(tǒng)設(shè)計界面 7／控制的風閥及水閥的設(shè)計界面 與配電控制箱的設(shè)計界面 與制冷機組、電梯等自帶控制裝置的設(shè)計界面 與變配電、照明等系統(tǒng)的設(shè)計界面 9第四章、軟件系統(tǒng)設(shè)計 9 9 10 10 11 12 13 運用電腦串行通信采集外部DDC控制設(shè)備的數(shù)據(jù)程序設(shè)計 13 13 35結(jié)束語 35謝辭 36參考文獻 3734 / 39第一章 緒 言 系統(tǒng)開發(fā)背景和系統(tǒng)設(shè)計的意義 根據(jù)建設(shè)部智能化大樓甲級設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用與功能要求，以及結(jié)合物業(yè)管理的需要，寫字樓“總體設(shè)計”中配置了先進的樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)(BAS)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)大樓內(nèi)：生活用水系統(tǒng)、消防用水系統(tǒng)、噴灌用水系統(tǒng)的水位的監(jiān)視和水泵的自動啟停，變配電設(shè)備的監(jiān)視管理、冷熱源設(shè)備監(jiān)控管理，電梯的運行狀態(tài)和故障報警(電梯鎖人)信息進行遠程集中監(jiān)視和網(wǎng)絡(luò)化分布式監(jiān)視，以及大樓內(nèi)公共照明和景觀照明的自動化監(jiān)視和控制。 設(shè)計目標對智能化內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電與照明系統(tǒng)，以及電梯等機電設(shè)備進行工作狀態(tài)的實時監(jiān)視和控制，實現(xiàn)公共設(shè)備的最優(yōu)化管理并降低故障率。同時，利用傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊控制技術(shù)，可以根據(jù)自然光亮度和使用要求，采用智能開關(guān)方式和定時自動控制方式實現(xiàn)智能化內(nèi)公共照明及環(huán)境燈光的自動控制。從而達到優(yōu)化整個智能化燈光照明，延長燈具壽命和節(jié)約能源的目的。－ 公共建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)控與節(jié)能管理；－ 智能化給排水設(shè)備(水泵、電控閥等相關(guān)設(shè)備)運行狀態(tài)顯示、控制、查詢、故障報警；蓄水池(含消防水池)、污水池的水位高低狀態(tài)的檢測；飲用蓄水池的過濾、殺菌設(shè)備控制監(jiān)視；－ 智能化變配電設(shè)備與電力供應(yīng)狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)與參數(shù)查詢、故障報警； 智能化公共照明的開啟、關(guān)閉，以及時間設(shè)定；公共照明控制回路的開啟設(shè)定；燈光 場景的設(shè)定及照度的調(diào)整； － 智能化電梯設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)視與顯示，控制、運行參數(shù)查詢、故障報警以及停電時的緊急狀態(tài)處理； 設(shè)計實現(xiàn)功能智能化設(shè)備監(jiān)控自動化系統(tǒng)(BAS采用采用先進的多層次、多用戶、多任務(wù)、可獨立工作的集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以完成多種不同的樓宇設(shè)備自控功能。本系統(tǒng)也能在監(jiān)測層和數(shù)據(jù)層提供容錯功能和冗余功能，當控制系統(tǒng)發(fā)生錯誤時能自動切換，最大限度地保證了系統(tǒng)的可靠性，使關(guān)健設(shè)備和系統(tǒng)能連續(xù)不間斷地運行。各子系統(tǒng)通過中央計算機管理系統(tǒng)集中管理，由區(qū)域的智能控制單元直接進行控制，智能控制單元與中央計算機管理系統(tǒng)以RS－485接口進行通信。系統(tǒng)中分散的智能控制單元的操作運行是高度自治的，并不依賴中央控制軟件。當系統(tǒng)通信故障時，智能控制單元，仍然能正常完成監(jiān)測和調(diào)控的功能。同樣也能夠利用處理局部化的原則，可以減少各計算機用戶終端及區(qū)域智能控制單元之間的通訊量。1) 智能控制單元功能－ 以設(shè)定的周期對采樣點與調(diào)控點進行數(shù)值和狀態(tài)的巡回檢測，并可將檢測結(jié)果傳送給中央計算機管理系統(tǒng)。－ 智能控制單元對監(jiān)測信號和輸出信號進行A/D和D/A轉(zhuǎn)換，設(shè)定轉(zhuǎn)換的數(shù)值轉(zhuǎn)換率及偏差值。－ 對模擬輸入量進行正確的測量，確定合理性的數(shù)值波動區(qū)域，濾除波動值，以使系統(tǒng)得到正確的響應(yīng)和顯示正確讀數(shù)。－ 對于模擬量可設(shè)定“預(yù)先警告”和“實際警報”界限，并可和實際檢測值進行邏輯性比較，越限時發(fā)出相應(yīng)的狀態(tài)信號，并報警信息以中繼方式立刻傳送給中央計算機管理系統(tǒng)。－ 可消除開關(guān)量輸入信號反跳，防止可能引起的無意義報警。－ 智能控制單元中的內(nèi)存儲器，注入的過程控制的PID算法和完成邏輯運算的控制算法，每一個ICU回路的執(zhí)行，均可由程序員設(shè)定ICU程序，包括對全部輸出所指定的初始值，同時系統(tǒng)管理中央計算機能夠完成，對全部ICU設(shè)定點的程序顯示和修改。全部ICU程序均可以由智能控制單元獨立的自動執(zhí)行，也可以由操作員手動執(zhí)行。－ 智能控制單元監(jiān)控軟件具有接通、分斷時間積分運算，根據(jù)開關(guān)量狀態(tài)進行時間(含接通時間積算和分斷時間)，并與設(shè)備運行極限時間比較，實現(xiàn)設(shè)備管理自動化。積算的時間以1min精度累計，達1104h以上，當設(shè)定運行時間極限積算值超過極限設(shè)定值時，系統(tǒng)發(fā)出請求設(shè)備維修報警。－ 由內(nèi)部程序決定的輸出點開/關(guān)控制。－ 由內(nèi)部程序決定模擬量的輸出值，用于驅(qū)動調(diào)節(jié)閥、變速電機、變頻調(diào)速器、調(diào)節(jié)風門的位置。－ 智能控制單元接受中央計算機管理系統(tǒng)傳送的各種時間程序、事件程序、邏輯控制模式、過程控制模式及控制指令，以具體實施中央計算機管理系統(tǒng)的所有功能。2) 空調(diào)機設(shè)備監(jiān)控功能－ 空氣處理機的監(jiān)控原理是根據(jù)溫度傳感器所檢測的溫度送往智能控制單元與設(shè)定點溫度相比較，用比例加積分、微分控制，輸出相應(yīng)的控制電壓信號，以調(diào)節(jié)電動調(diào)節(jié)閥動作，使回風溫度保持在所設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。3) 給排水設(shè)備監(jiān)控功能 根據(jù)系統(tǒng)需求，對空調(diào)水系統(tǒng)、生活用水系統(tǒng)，以及消防用水系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)視、故障報警和啟?？刂?自動切換備用水泵；對水泵、水箱、關(guān)健閥門和水池（水箱）的水位進行監(jiān)視，報警及故障提示。對給排水系統(tǒng)進行節(jié)能控制，系統(tǒng)管理中心制定檢修和保養(yǎng)計劃，并按照系統(tǒng)運行狀況自動開列設(shè)備維護和管理工作單。4) 變配電設(shè)備監(jiān)控功能 對智能化高低壓控制柜切換開關(guān)的電壓、電流、功率、頻率的數(shù)值進行統(tǒng)計、過限報警以及狀態(tài)監(jiān)視。對變壓器的進行溫度監(jiān)視。對系統(tǒng)進行節(jié)能控制，交連開關(guān)的切換狀態(tài)監(jiān)視，以及動力設(shè)備聯(lián)動控制。故障報警和負荷記錄分析，對自發(fā)電機組的參數(shù)、工作狀態(tài)進行監(jiān)測，顯示故障和過載報警。對租戶的用電量進行自動計量。5) 公共照明監(jiān)控功能 可以將智能化內(nèi)的公共照明設(shè)備按需分成若干組別，以時間區(qū)域程序來設(shè)定設(shè)備的開/關(guān)，以達到節(jié)能效果。當有保安報警時，相應(yīng)區(qū)域的照明燈開啟。智能化的藝術(shù)照明和室外照明的自動控制。6) 電梯設(shè)備監(jiān)控功能對智能化內(nèi)電梯設(shè)備進行集中監(jiān)測和管理。通過BAS系統(tǒng)監(jiān)控中心，以圖形方式顯示電梯的運行狀態(tài)，當電梯發(fā)生故障時，向系統(tǒng)管理中心報警。建立電梯運行檔案和維護檔案。第二章、系統(tǒng)設(shè)備配置及連接示意圖－ 本次設(shè)計主要針對南昌市廣場南路恒茂國際華城5A級寫字樓實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制平臺下建筑智能設(shè)備監(jiān)控自動化系統(tǒng)BAS，并滿足國家對智能化大樓甲級設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用與功能要求。－ 恒茂寫字樓內(nèi)公共建筑物內(nèi)的空調(diào)設(shè)備和冷熱源設(shè)備的運行狀態(tài)顯示、控制、參數(shù)設(shè)置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內(nèi)給排水機電設(shè)備(水泵、電控閥等相關(guān)設(shè)備)運行狀態(tài)顯示、控制、參數(shù)設(shè)置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內(nèi)蓄水池(含消防水池)、污水池的水位高低狀態(tài)的檢測；給排水機電設(shè)備的運行狀態(tài)顯示、控制、參數(shù)設(shè)置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內(nèi)變配電設(shè)備與電力供應(yīng)狀態(tài)顯示、控制、參數(shù)設(shè)置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內(nèi)電梯運行樓層狀態(tài)的顯示、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；以及停電時的緊急狀態(tài)處理；－ 公共照明的開啟、關(guān)閉，以及時間設(shè)定節(jié)能運行管理；－ 公共泛光照明控制回路的開啟設(shè)定節(jié)能運行管理；－ 照明控制：以時間或事件的程序控制方式，開啟或關(guān)閉按區(qū)域劃分的照明組?！瑽MS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(BAS iSweb1)機電設(shè)備監(jiān)控主機 (BAS iServer) 大樓Intranet局域網(wǎng)絡(luò)交換機BAS區(qū)域控制器(NIU4)控制輸出(DO/AO)狀態(tài)輸入(DI/AI)現(xiàn)場DDC(QA DDCPE) 機電設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)BAS設(shè)備連接示意圖智能大樓網(wǎng)絡(luò)平臺下設(shè)備監(jiān)控BAS管理集成系統(tǒng)圖…… NIU4 機電設(shè)備監(jiān)控區(qū)域控制器 配置：RS485控制總線/12個通用輸出點(D1或AI)/8個通用輸入點(DO)/4個數(shù)字量輸出點(AO) 現(xiàn)場DDC控制器 配置：RS485控制總線/6個通用輸入點(D1或AI)/6個通用輸出點(DO)/2個模擬量輸出點(AO) － 型號：61F/新加坡Q