【正文】 電 子 科 技 大 學畢 業(yè) 設 計（論 文）論文題目：基于計算機網絡控制平臺下實現智能建筑設備監(jiān)控自動化系統(tǒng)(BAS)設計 學習中心（或辦學單位）：電子科技大學網絡教育學院指導老師： 職 稱： 副教授 學生姓名： 學 號: 專 業(yè)：計算機科學與技術 電子科技大學繼續(xù)教育學院制網絡教育學院2009年 11月 12日電 子 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）任務書題目：基于計算機網絡控制平臺下實現智能建筑BAS系統(tǒng)設計任務與要求：了解智能建筑BAS系統(tǒng)主要構成及計算機網絡系統(tǒng)集成要求了解智能建筑BAS系統(tǒng)各子系統(tǒng)控制硬件設計及相應集成系統(tǒng)架構完成對智能建筑BAS系統(tǒng)各子系統(tǒng)控制的硬件及軟件設計時間： 2009 年 9 月15 日 至 2009 年 11月 15 日 共 8 周學習中心：（或辦學單位）電子科技大學網絡教育學院學生姓名： 學 號：W08860442103專業(yè)： 計算機科學與技術指導單位或教研室： 電子科技大學網絡教育學院南昌中心指導教師： 職 稱：副教授電子科技大學繼續(xù)教育學院制網絡教育學院2009年 11月 15日畢業(yè)設計(論文)進度計劃表日 期工 作 內 容執(zhí) 行 情 況指導教師簽 字9月15日至9月20日了解智能建筑的主要構成及系統(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10月16日至11月10日完成智能建筑BAS軟件設計并實現對其各子系統(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試設計以實現智能建筑的需求11月11日至11月15日完成畢業(yè)論文設計教師對進度計劃實施情況總評 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年 月 日 本表作評定學生平時成績的依據之一。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，樓宇智能化已經成為當今建筑發(fā)展的主流技術。目前，隨著信息產業(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絡控制平臺，對照明、變配電、電梯、安防、通訊、廣播、空調、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。關鍵詞 計算機應用于建筑智能化 單片機AT89S52；串行通信；A/D轉換；D/A轉換；目 錄第一章 緒 言 1 系統(tǒng)開發(fā)背景和系統(tǒng)設計的意義 1 設計目標 1 設計實現功能 2第二章、系統(tǒng)設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)設計界面 7／控制的風閥及水閥的設計界面 與配電控制箱的設計界面 與制冷機組、電梯等自帶控制裝置的設計界面 與變配電、照明等系統(tǒng)的設計界面 9第四章、軟件系統(tǒng)設計 9 9 10 10 11 12 13 運用電腦串行通信采集外部DDC控制設備的數據程序設計 13 13 35結束語 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)設計的意義 根據建設部智能化大樓甲級設計的技術應用與功能要求，以及結合物業(yè)管理的需要，寫字樓“總體設計”中配置了先進的樓宇設備自動化系統(tǒng)(BAS)。該系統(tǒng)可以實現大樓內：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，變配電設備的監(jiān)視管理、冷熱源設備監(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)視和網絡化分布式監(jiān)視，以及大樓內公共照明和景觀照明的自動化監(jiān)視和控制。 設計目標對智能化內的空調系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電與照明系統(tǒng)，以及電梯等機電設備進行工作狀態(tài)的實時監(jiān)視和控制，實現公共設備的最優(yōu)化管理并降低故障率。同時，利用傳感器技術和網絡通訊控制技術，可以根據自然光亮度和使用要求，采用智能開關方式和定時自動控制方式實現智能化內公共照明及環(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。－ 公共建筑物內的空調系統(tǒng)設備的監(jiān)控與節(jié)能管理；－ 智能化給排水設備(水泵、電控閥等相關設備)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、殺菌設備控制監(jiān)視；－ 智能化變配電設備與電力供應狀態(tài)顯示、數據與參數查詢、故障報警； 智能化公共照明的開啟、關閉，以及時間設定；公共照明控制回路的開啟設定；燈光 場景的設定及照度的調整； － 智能化電梯設備運行狀態(tài)的監(jiān)視與顯示，控制、運行參數查詢、故障報警以及停電時的緊急狀態(tài)處理； 設計實現功能智能化設備監(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、可獨立工作的集散控制系統(tǒng)結構，可以完成多種不同的樓宇設備自控功能。本系統(tǒng)也能在監(jiān)測層和數據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，使關健設備和系統(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－ 以設定的周期對采樣點與調控點進行數值和狀態(tài)的巡回檢測，并可將檢測結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轉換，設定轉換的數值轉換率及偏差值。－ 對模擬輸入量進行正確的測量，確定合理性的數值波動區(qū)域，濾除波動值，以使系統(tǒng)得到正確的響應和顯示正確讀數。－ 對于模擬量可設定“預先警告”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，根據開關量狀態(tài)進行時間(含接通時間積算和分斷時間)，并與設備運行極限時間比較，實現設備管理自動化。積算的時間以1min精度累計，達1104h以上，當設定運行時間極限積算值超過極限設定值時，系統(tǒng)發(fā)出請求設備維修報警。－ 由內部程序決定的輸出點開/關控制。－ 由內部程序決定模擬量的輸出值，用于驅動調節(jié)閥、變速電機、變頻調速器、調節(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) 空調機設備監(jiān)控功能－ 空氣處理機的監(jiān)控原理是根據溫度傳感器所檢測的溫度送往智能控制單元與設定點溫度相比較，用比例加積分、微分控制，輸出相應的控制電壓信號，以調節(jié)電動調節(jié)閥動作，使回風溫度保持在所設定的溫度范圍內。3) 給排水設備監(jiān)控功能 根據系統(tǒng)需求，對空調水系統(tǒng)、生活用水系統(tǒng)，以及消防用水系統(tǒng)的設備運行狀態(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備維護和管理工作單。4) 變配電設備監(jiān)控功能 對智能化高低壓控制柜切換開關的電壓、電流、功率、頻率的數值進行統(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，交連開關的切換狀態(tài)監(jiān)視，以及動力設備聯動控制。故障報警和負荷記錄分析，對自發(fā)電機組的參數、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 可以將智能化內的公共照明設備按需分成若干組別，以時間區(qū)域程序來設定設備的開/關，以達到節(jié)能效果。當有保安報警時，相應區(qū)域的照明燈開啟。智能化的藝術照明和室外照明的自動控制。6) 電梯設備監(jiān)控功能對智能化內電梯設備進行集中監(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)設備配置及連接示意圖－ 本次設計主要針對南昌市廣場南路恒茂國際華城5A級寫字樓實現網絡控制平臺下建筑智能設備監(jiān)控自動化系統(tǒng)BAS，并滿足國家對智能化大樓甲級設計的技術應用與功能要求。－ 恒茂寫字樓內公共建筑物內的空調設備和冷熱源設備的運行狀態(tài)顯示、控制、參數設置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內給排水機電設備(水泵、電控閥等相關設備)運行狀態(tài)顯示、控制、參數設置、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；給排水機電設備的運行狀態(tài)顯示、控制、參數設置、查詢、故障報警的監(jiān)控與節(jié)能運行管理；－ 恒茂寫字樓內變配電設備與電力供應狀態(tài)顯示、控制、參數設置、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、關閉，以及時間設定節(jié)能運行管理；－ 公共泛光照明控制回路的開啟設定節(jié)能運行管理；－ 照明控制：以時間或事件的程序控制方式，開啟或關閉按區(qū)域劃分的照明組?！瑽MS網絡服務器(BAS iSweb1)機電設備監(jiān)控主機 (BAS iServer) 大樓Intranet局域網絡交換機BAS區(qū)域控制器(NIU4)控制輸出(DO/AO)狀態(tài)輸入(DI/AI)現場DDC(QA DDCPE) 機電設備監(jiān)控管理系統(tǒng)BAS設備連接示意圖智能大樓網絡平臺下設備監(jiān)控BAS管理集成系統(tǒng)圖…… NIU4 機電設備監(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個數字量輸出點(AO) 現場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