天津工业大学
毕业论文
楼宇自动化虚拟平台的设计与实现
姓名杨倩兰
学院电气工程与自动化
专业自动化
指导教师张亮
职称讲师
2021年6 月6 日
摘要
在科技不断进步的今天，智能应用越来越广泛。智能建筑逐年增加，楼宇自动化越来越重要。学校开设楼宇自动化相关实训课题，可以让学生在步入社会之前简单接触与之相关的内容，为之后的工作学习做好准备。虚拟平台可以在没有实物的情况下，进行仿真、模拟实际的控制系统。所以设计一个虚拟的仿真平台可以在没有实物的情况下进行仿真学习。设计虚拟平台时需要考虑到楼宇自动化系统中各个系统的功能，以及他们相互之间的联系。设计虚拟平台需要使用到matlab/simulink仿真平台，同时要结合eclipse编写后台程序。
本文就楼宇自动化虚拟平台的设计与实现结合各个系统要求进行研究。依据不同系统的功能特点、仿真结果要求，提出并构建了基于matlab/simulink 的仿真结构框图以及基于eclipse的程序、虚拟平台。论文首先介绍了楼宇自动化课题研究状况、智能建筑概念、不同仿真软件概况、仿真系统的应用等。其次对基于matlab/simulink的不同系统的仿真简要介绍，并且验证仿真系统性能指标。最后对基于eclipse的程序、虚拟平台、虚拟设备以及虚拟环境进行测试验证。保证虚拟平台的正常工作。
关键词：Simulink；eclipse；楼宇自动化；仿真；虚拟平台
ABSTRACT
In today's technological advancements, intelligent applications more widely. Intelligent building increases every year, building automation increasingly important. The school opened building automation-related training issues, allows students into the community prior to the contact associated with simple contents, after learning to prepare. Virtual platform in the absence of physical circumstances, simulation, simulate the actual control system. So the design of a virtual simulation platform can be restricted simulation study. Virtual design platform to take into account features of each system, building automation system, and the links between each of them. Design of virtual platforms need to use matlab / simulink simulation platform, while combining eclipse write daemon.
In this paper, the various system requirements Design and realization of building automation on the virtual platform. Based on features of different systems, simulation requirements, proposed and constructed based on the block diagram simulation matlab / simulink and eclipse-based programs, virtual platform. Paper introduces the research status of building automation, intelligent building concept, different simulation software before, application simulation system and so on. Secondly simulation of different systems based on matlab / simulink a brief introduction, simulation and verification system performance. Finally, eclipse-based programs, virtual platforms, virtual appliances, and virtual environments for testing verification. To ensure the normal work of the virtual platform.
Keywords: Simulink; eclipse; building automation; simulation; virtual platform
目录
第一章绪论 (1)
1.1 智能建筑简介 (1)
1.2 楼宇自动化简介 (1)
楼宇自动化控制系统组成 (1)
楼宇自动化控制系统原理 (2)
1.2.3 楼宇自动化开展历史 (3)
1.3 国内外研究状况及成果 (3)
1.4 Simulink仿真软件 (4)
1.5 Simulink仿真软件在自动控制系统中的应用实例 (5)
1.6 小结 (6)
第二章基于Simulink仿真软件的楼宇自动化控制系统 (7)
2.1 仿真软件 (7)
2.1.1 仿真软件定义 (7)
2.1.2 仿真软件功能 (7)
2.1.3 常用仿真软件 (7)
2.2 仿真控制系统性能 (8)
2.3 小结 (9)
第三章楼宇自动化各控制系统 (10)
3.1 暖通空调系统的监控(HVAC) (10)
3.2 给排水系统监控 (13)
供配电与照明系统监控 (17)
火灾报警与消防联动控制 (18)
电梯运行管制 (20)
防火防爆报警系统 (20)
出入口控制及门禁系统 (21)
安保人员巡查系统 (22)
小结 (23)
第四章楼宇自动化虚拟平台的设计与实现 (24)
虚拟平台的特点与流程 (24)
控制系统结构设计 (25)
系统主要功能设计与实现 (26)
主程序设计实现 (26)
仿真运行控制功能设计实现 (26)
仿真结果数据事后分析功能设计实现 (27)
小结 (28)
第五章楼宇自动化虚拟平台的测试与应用 (29)
系统功能测试 (29)
虚拟设备功能测试 (29)
仿真运行功能测试 (30)
虚拟环境功能测试 (30)
仿真平台性能测试 (31)
系统实际应用 (34)
小结 (34)
第六章总结 (35)
参考文献 (36)
附录1 (37)
附录2 (40)
谢辞 (75)
第一章绪论
1.1 智能建筑简介
在20世纪末智能建筑的概念在美国诞生了。在1984年，美国哈特福德〔Hartford〕市建成了第一个智能大厦，他是智能家居控制系统，利用的是Personal Digital Assistant。90年代初，在中国开始出现智能大厦，并且开展的速度令世人刮目相看。优化组合建筑物的管理、设备、效劳和结构，条件要按照用户的需求，提供给用户的是一个高效、舒适、便利的以人为本的建筑环境，这样的建筑称为智能建筑。集中现代的很多科技形成了智能建筑。智能楼宇的技术根底：现代电脑技术、现代建筑技术、现代控制技术、现代通讯技术。
随科学技术的开展，建筑物智能化程度逐步提高，智能建筑是信息化的时代产物。现代世界科学技术开展的主要标志：4C技术〔Control控制技术、CRT图形显示技术、Communication通信技术、Computer计算机技术〕。
在建筑物内建立计算机网络综合系统并将4C技术结合应用之中，使建筑物智能化。4C技术在智能楼宇建筑中是指建筑的结构化、系统化。通过对建筑物的4个根本要素判断确定智能建筑的性质〔4要素：结构、系统、效劳、管理〕。
高效率、优雅、舒适又具有快捷便利、平安性高且费用适宜的环境空间需要考虑4要素之间的内在联系，通过最优化的设计来实现。建筑的用户，资金的所有者和经营者等可以通过楼宇自动化发觉到他们在：消费开支、日常生活、商业沟通、生命平安等方面得到最大程度的回报。
建筑智能化结构组成局部：楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、通信自动化系统(CAS)修订版的?智能建筑设计标准?是智能建筑概念的国家标准。
1.2 楼宇自动化简介
楼宇自动化控制通常利用上位计算机进行画面的监控和管理，这是采用Direct Digit Control,即直接数字控制器( DDC)。曲线、动画、脚本、文本、各种专用控件和数据库等是他的主要手段。这就是Decentralized centralized control〔分散控制集中管理〕，所谓分散控制集中管理也是计算机集散控制。
楼宇自动化控制系统组成
图1.1 楼与自动化系统组成
需要很多的电器机械设备之间相互联系，形成较为完善的自动化管理系统。通过对各种设备进行综合管理、调度、监视、操作和控制建立机电设备管理系统。
楼宇自动化控制系统原理
分散控制集中管理是楼宇自动化控制系统的特性。被控对象的实时监测和控制任务由分布在现场被控装置处的直接数字控制器〔DDC〕完成，对于常用仪器仪表控制功能简单的局限性、计算机集中控制高度会集的风险性的缺乏，都可以通过这种控制方法加以克服。中央管理计算机功能:CRT显示、打印输出、丰富的软件管理、较强的数字通讯。
具有这些功能的计算机要安装在中央控制室，要在防止了常规仪器仪表分散控制后人机联系困难、无法统一管理的缺陷的情况下能够完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务。保证系统在最正确状态下运行。distributed control systems 〔简称 DCS〕是集散型计算机控制系统，即分布式控制系统，他采用的是基于现代控制理论的控制方法。
1.2.3 楼宇自动化开展历史
到目前为止以有了四代楼宇设备自动化系统的相关产品:
表1-1 四代产品比照
到现在为止，德国Siemens公司、美国KMC公司、Johnson Controls公司、Honeywell公司等公司是规模和影响较大的楼宇设备供给公司。
1.3 国内外研究状况及成果
楼宇自动化系统的实质:通讯技术、图形显示技术、控制技术、计算机技术。通过利用这些技术自动化控制与管理整个大厦的建筑设备，使得大厦的信息含量与技术有所增加，整体竞争力不断提高。建筑设备有：照明、供电、供水、消防、空调、电梯。
由于信息技术的快速推进，客户对各类建筑物的使用功能要求不断提高，楼宇自动化系统也在原有根底上变得更加繁琐。开始在楼宇中使用由电子器件组成的控制系统是有一局部兴旺国家早在上世纪50年代初期就开始了，以便于集中
监视管理设备的运行状况将各种信号灯、仪器仪表以及操作按钮通过不同线路连接到分布在现场的机电设备上，同时对各种机电系统进行自动或手动切换控制。数字式自动化系统是进入上一世纪60年代末第一次出现，并逐渐使用专用计算机系统进行显示、管理和控制。随着微电子技术的开展在20世纪80年代中期，开始出现采用计算机构成的控制系统，常规控制技术无法实现的性能指标使用计算机都可以到达了，这些技术的开展奠定了扎实的根底可以更好的实现楼宇的智能化。
自从在19世纪80年代开始，首个楼宇自动化建筑在美国修建之后，全世界范围内，楼宇自动化迅速在各地展开，并以一种全新的技术和面貌出现。当代社会，通过多年的进展使得楼宇自动化步入了“绿色环保建筑〞的更高阶段的新智能时期。楼宇自动化目的：各个设备的管理和控制、实现保护环境、可持续开展、节约能源。
实现目的要以贯彻以人为本为前提条件，强调低污染、低能耗、高效率是对设备的管理和控制总的精神。另外一点，伴随着信息技术产业的迅猛突破，智能建筑的面貌和内涵不断翻新，楼宇系统集成作为智能建筑的核心，网络化的集成是最高要求，并不仅仅是以效劳器或处理器为中心。
计算机环境、面向过程、信息交互转变方向如下列图：
图1.2 计算机环境转变方向
图1.3 面向过程的转变方向
图1.4 信息交互的转变方向1.4 Simulink仿真软件
软件简介
Simulink是一个集成了环境,集成了动态系统仿真、建立模型和分析综合的仿真软件。MATLAB最重要的组成局部之一就是他。只是要通过简单方便的鼠标操作，而不用大量编写编程，就可组建出繁琐的系统的环境就是它所提供的。
Simulink的优点：
1、广泛适应性；
2、接近实际；
3、高效率；
4、灵活；
5、结构明了；
6、清晰的流程；
7、精细仿真；
Simulink被广泛应用于数字信号处理以及控制理论的复杂仿真和设计中
就是基于以上的优点。可应用在或被要求应用在Simulink中有很多的第三方硬件和软件。
1.5 Simulink仿真软件在自动控制系统中的应用实例
Simulink仿真在测控系统中有广泛的应用。某测控系统的时域微分方程为：
5d2y
dx2
+3
dy
dx
+y=6x
Simulink仿真框图
图1.5 仿真结构图
仿真结果如图：
图1.6 仿真结果
1.6 小结
本论文的结构如下:
第一章绪论
论文研究的来源、国内外研究现状以及论文研究需要的技术做了先行介绍;说明了课题研究意义;最后介绍了论文结构安排。
第二章基于Simulink仿真软件的楼宇自动化控制系统
常用的仿真软件比拟做了， Simulink仿真简单了解。
第三章楼宇自动化各控制系统
针对Simulink仿真，建立各个系统结构图以及仿真框图.
第四章楼宇自动化虚拟平台的设计与实现
在之前研究的根底上，从虚拟平台仿真的流程和特点考虑，充分考虑各个系统的功能需求和性能要求以及操作方便简单，一个由数学建模、模型代码自动生成并转换以及仿真结果图形显示和数据事后分析于一体的建模仿真平台系统被设计并实现了。模型代码自动生成并转换、仿真结果的事后分析、图形化建模等都是系统具有的功能。
第五章楼宇自动化虚拟平台的测试与应用
结合实际情况对系统的各项功能进行了第一步测试;然后测试了基于Simulink仿真操作系统平台的实时性能;然后，对测试结果进一步分析由以有的测试结果断定;最后介绍了系统的实际应用情况。
第六章总结
总结了论文课题研究的意义。
第二章基于Simulink仿真软件的楼宇自动化控制系统
2.1 仿真软件
2.1.1 仿真软件定义
专为仿真设计的计算机软件即为仿真软件(英文simulation software)。仿真的技术工具包括仿真软件与仿真硬件。50年代中期仿真软件开始有所开展。与仿真软件的开展辅相成的技术:仿真应用、算法、计算机、建模。
第一个以数据库为核心的仿真软件系统在1984年出现了，采用人工智能技术(专家系统)的仿真软件系统随后也出现。在这样的开展方向下，仿真软件会具有更灵活、更强的功能、能够面向更广泛的用户。现在较为风行的是虚拟现实仿真软件，例如VR-Platform ，中文名虚拟现实仿真平台。
2.1.2 仿真软件功能
1、源语言的处理以及标准化，就是规定描述模型的句法、符号、语法、语句。检测源程序中的错误。源程序翻译成代码。用于机器执行。
2、仿真的执行和控制。
3、数据的分析和显示。
4、程序、数据、模型、图形的存储和检索。可以通过对软件的设计来实现。
仿真软件分类：仿真程序包、仿真软件系统、仿真语言。仿真程序包是针对仿真的专门应用领域建立起来的程序系统，常用的程序段被软件设计人员设计成通用的子程序模块，再设计一个主程序模块，用来调用子程序模块。繁重的程序编制工作就可以免去了。他具备功能2、3、4中的任一种，但可以不具备仿真软件的功能1。仿真软件系统是将仿真软件的所有功能有机地统一在一起，构成一个完善的系统。仿真语言具有最广泛的应用。数据库是仿真软件系统的核心。它由仿真运行软件〔语言〕、建模软件、数据库管理系统和输出结果分析报告软件组成。
2.1.3 常用仿真软件
常用仿真软件比拟如表：
表2-1 仿真软件比照表
2.2 仿真控制系统性能
利用Simulink可以先建模，图形模型的代码自动生成，再编译运行有针对性的改造代码，实时仿真就可以实现。当然，由其下层的操作系统平台所决定经修改代码后生成的运行进程的实时性能。因为基于Windows系统的的大多应用Simulink都可以实现，而且有着广泛应用根底的系统是Windows系统，因此提供一个通用实时操作的系统平台，可以通过扩大Windows系统的实时性能来实现，为研究成果的应用奠定扎实的根基。
2.3 小结
选择基于MATLAB平台的Simulink仿真是通过对不同仿真软件的介绍比拟决定的。该平台是由MathWorks公司推出的，动态系统仿真领域中最为著名的仿真集成环境之一就是他，它在各个领域都有广泛的应用。用户在构建自己的动态系统模型可以通过Simulink快速实现，进行仿真分析也在此根底上;通过分析仿真结果修正系统参数以及设计，从而快速完成系统的设计。Simulink集成环境的仿真有MATLAB的支持，因此可以立即使用MATLAB中庞大的科学运算功能。毋庸置疑，出色的能力使Simulink在系统仿真领域中极其重要的作用。
第三章楼宇自动化各控制系统
3.1 暖通空调系统的监控(HVAC)
当今的社会工作生活水平下，人们越来越在意要求室内温度、湿度以及空气质量。对智能楼宇大量的暖通空调设备进行全面管理而实施监控的系统称之为暖通空调监控系统(HVAC—Heating Ventilate Air Conditioning) ，该系统是为了营造良好的工作环境设计的。
房间有很多热源包括：
l)通过围护结构传入的热量
2)经过外窗进入的太阳辐射热量
3)人体散热量、照明散热量、设备、器具、管道及其他内部热源的散热量、食物或物料的散热量
4)渗透空气带入的热量
5)潜热量，由各种散热过程产生
1、通过围护结构传入的热量
CL
q =S
q
K
q
(T
w
-T
n
) 〔3-1〕
CL
q
：逐时冷负荷由外墙和屋面传热形成的;
S
q
：外墙和屋面的面积;
K
q
:传热系数，根据外墙和屋面的不同构造和厚度,可在外墙结构类型与热工参数数据库以及屋面结构类型与热工参数数据库中选用;
T
w
:由墙面和屋子的结合冷负载计算的温度值;
T
n
：室内温度
2、太阳辐射热量，只限通过窗户射入的
A.按下式可计算外窗温差传热形成的逐时冷负荷:
CL=S
ch K
ch
C
k1
C
k2
(t
lc
-t
n
) 〔3-2〕
CL
ch1
：逐时冷负荷由外窗温差传热形成的;
S
ch
：外窗窗口面积;
K
ch
：外窗传热系数;
C
k1
：窗框的外窗传热系数修正值;
C
k2
：遮阳设施的外窗传热系数修正值;
t
1c
：窗户的逐时冷负荷温度;
t
n
：室内温度
B. 按下式可计算透过玻璃窗进入有空调的房间的或者地方的太阳辐射热形成的逐时冷负荷:
CL
ch.2=C
s
C
n
C
a
[S
l
J
ch
+(S
ch
-S
l
)J
sh
C
(cl.ch)n
] 〔3-3〕
CL
ch2
：透过窗的太阳辐射热的逐时冷负荷;
C
s
：窗玻璃的遮挡系数;
C
n
：窗内遮阳设施的遮阳系数;
C
a
：窗的面积有效系数;
J
ch
：透过窗玻璃的太阳总辐射照度=直接辐射+散色辐射;
J
sh
：窗户的太阳散射辐射照度;
S
ch
：外窗面积(包括窗框);
C (cLch),C
(cl.cb)n
：冷负荷系数,按纬度取值,考虑有内遮阳和无遮阳因素;
S
l
：窗上受太阳直接照射的面积3、人及其他物体的散热量
CL
r =n(q
1
C+q
2
)+Q
r
〔3-4〕
CL
r
：人体散热引起的冷负荷;
n：空调调节房间内的人数;
q
l
：每个人散发的显热量;
q
2
：每个人散发的潜热量;
C：人体显热散热冷负荷系数〔人在室内停留时间及由进入室内开始到计算时刻的时间决定了该系数〕;
Q
r
：其他设备散热量
由以上四个公式得出：
Q room =CL
q
+CL+CL+CL
r
+Q
r
=α(T w-T n)+Q f〔3-5〕
其中：
α=S q K q+S ch K ch C k1C k2
Q
f =C
s
C
n
C
a
[S
l
J
ch
C+(S
ch
-S
l
)J
sh
C
(cl.ch)n
+n(q
1
C+q
2
)]
图3.1 房间模型
通过计算整理房间数学模型为：
T dΔT
room0
dt
+ΔT
room0
=K(ΔL+KˊT
out
+K"Q
f
) 〔3-6〕
其中时间常数T，放大系数K、Kˊ、K"
T=
CM
L
C
air
ρ
air
+α
,K=
C
air
ρ
air
(T
in
-T
room0
)
L
C
air
ρ
air
+α
,
Kˊ=
α
C airρair(T in-T room0)
,K"=
1
C
air
ρ
air
(T
in
-T
room0
)
；
C
air 是空气比热;ρ
air
是空气密度。
由公式得系统的结构图：
图3.2 房间温度模型结构图由结构图得出Simulink仿真框图：
图3.3 Simulink仿真框图
图3.4 仿真结果
调节各个参数得适当的仿真结果：
参数设计：Kˊ、K"
3.2 给排水系统监控
给排水系统中，要对给水量和排水量实时监控。选择不同的控制方法：传统pid控制、模糊控制。为实现机电一体化，采用应用了先进的现代控制理论的变频调速恒压供水系统。结构原理图如下:
图3.5 变频调速结构原理图
与模糊控制相结合的模糊预测控制，通过预测输出，利用输出反响调节输入，结构图如图：
图3.6 模糊控制结构图
因为有很多的不稳定环节存在,在供水系统中,想要获得一个精确的数学模型很困难,尤其是使用变频恒压控制。因此在实际应用中，只能根据供水装置的性能用近似数学模型逼近。
图3.7 水泵充水过程水压变化
1、管道水泵供水系统的数学模型:一个惯性环节带有一个纯滞后环节的一阶系统等效。
2、电机和变频器的模型:时间常数为T2 的惯性环节一阶模型等效。
3、相对于其他的控制单元和检测环节的延迟时间以及时间常数而言，由于供水系统执行环节的时间常数和延迟时间常数较大，这样相对而言其他控制装置的时间常数和延迟时间常数可忽略不计,都用比例环节等效。
综上可知, 两个惯性环节串联再带一个纯滞后环节可等效供水系统的数学模型,供水系统的近似数学模型为:
G(s)=K
(T
1s+1)(T
2
s+1)
e-гs
由公式连接simulink的仿真框图传统的PID控制如图：
图3.8 传统pid控制框图
所得的仿真结果：
图3.9 运行结果
与现有的比例-积分-微分控制相比，模糊预测控制框图
图3.10 模糊预测控制框图
智能楼宇自动化系统的设计的毕业设计 一、引言 智能楼宇自动化系统是一种集成了信息技术、通信技术和控制技术的综合性系统，旨在提高楼宇的运行效率、节能降耗、提升居住和工作环境的舒适度。本文旨在设计一个智能楼宇自动化系统，以满足现代楼宇的需求。 二、背景 随着科技的不断发展，人们对楼宇的要求也越来越高。传统的楼宇管理方式已经不能满足现代化的需求，因此智能楼宇自动化系统应运而生。该系统可以实现对楼宇内各种设备的远程监控和控制，通过智能化的算法和传感器，实现楼宇的自动化管理。 三、系统设计 1. 系统架构 智能楼宇自动化系统的设计需要考虑到楼宇的各个方面，包括照明、空调、安防、能源管理等。系统的架构应该是模块化的，以便于后期的维护和升级。 2. 功能模块 (1) 照明控制模块：通过光照传感器和智能控制算法，实现对楼宇内照明设备的自动控制，根据光照强度的变化进行调节。 (2) 空调控制模块：通过温度传感器和智能算法，实现对楼宇内空调设备的自动控制，根据温度的变化进行调节，提高能源利用效率。 (3) 安防监控模块：通过摄像头和智能算法，实现对楼宇内的安全监控，包括人脸识别、入侵检测等功能，提高楼宇的安全性。
(4) 能源管理模块：通过智能算法和传感器，实现对楼宇内各种能源设备的监 控和管理，包括电力、水、气等能源的使用情况，以便于进行能源的节约和管理。 3. 系统实现 系统的实现需要考虑到硬件设备和软件系统的配合。硬件设备包括各种传感器、执行器和控制器，软件系统包括数据采集、算法处理和用户界面等。 四、系统测试与评估 为了验证系统的性能和稳定性，需要进行系统测试和评估。测试可以通过模拟 实际楼宇环境进行，评估可以通过对系统的功能和性能进行检查。 五、总结与展望 本文设计了一个智能楼宇自动化系统，通过对楼宇内各种设备的远程监控和控制，实现了楼宇的智能化管理。未来，可以进一步完善系统的功能，提高系统的稳定性和可靠性，以满足不断变化的楼宇需求。
楼宇自动化管理系统的设计与实现 楼宇自动化管理系统是利用先进技术实现对建筑物内部分系统的监测、控制和 管理的高科技产品。它具有提高建筑物质量、实现节能降耗、提高管理效率等多种优势。针对现今社会对高品质建筑的追求，楼宇自动化管理系统具有广泛的应用机会。 一、楼宇自动化管理系统的构成 楼宇自动化管理系统由传感器、数据通讯网络、控制器、操作系统以及终端设 备等构成。其中，传感器对于整个系统的数据采集至关重要，它可以将温度、湿度、光强等各种信息转化为电信号，以输送到精密控制设备中。数据通讯网络则是将分布在各个楼层的传感器采集的数据汇总在控制设备中，保证数据交流的畅通无阻。 控制器是控制楼宇各个系统的心脏，它可以对空调、照明等各个系统进行液位、重量、水温的控制，实现各个设备系统的集中控制、自动调节等功能。而操作系统则是集成了各个控制器及其所控制的各个系统的监控界面，以便于设备的实时监测和管理。 终端设备包括从PC机到智能手机等各种显示设备，用于向最终用户展示实时 数据及各种管理指令。用户可以在终端设备上监控各个设备的运行情况，进行调整、操作、查看等操作。 二、楼宇自动化管理系统的实现 1.数据采集与传输 系统的最基本功能是对各种建筑环境数据进行采集与传输。通过设置多种传感器，对楼内各种温度、湿度、光线等因素进行持续监测，可以实现对建筑内部各种情况进行分析和优化。
传输也是至关重要的一环。传感器采集的数据通过各种数据传输设备，例如网 络设备，用于将数据传输回主控控制器，以进一步进行分析和监控 2.各种设备的控制 由于楼内设备的种类繁多，如空调、照明、电梯等，如何实现对各个设备集中 监管是一个十分重要的问题。设备控制可通过智能控制器来实现，与各个设备协同，对设备运作状态进行调整或监控。 3.自动化控制流程 自动化控制流程是通过建立设备管理流程来实现，其中包含设备的自动调节和 控制等。此外，还可以将设备的保养、维修等操作加入该流程中，以实现最佳的建筑环境和最佳节约。 4.数据分析和管理 楼宇自动化管理系统还可以通过分析历史数据来实现更加精确的建筑环境优化。例如，在不同时间段进行数据分析，就可以从中了解哪些设备在什么时候才是最经济的运行状态。 三、未来发展趋势 发展建筑智能化的方向是多样的。未来，有望达到的方向不仅包括对建筑外围 环境的监测，还包括使用虚拟现实技术，根据潜在的建筑环境特征进行预判和调整。此外，人工智能技术也为建筑管理提供了微观管理方法。 当今社会，楼宇自动化管理系统已经成为一种必备的智能化建筑设施。随着科 技进步和环境变化，其未来的发展将会取决于其应用范围的扩展和技术水平的不断提高。
楼宇自动化系统设计方案 楼宇自动化系统是一个全面覆盖整栋建筑的智能化系统，它采用高科技手段将建筑内部各个系统（如照明、空调、安防、通信等）进行集成和管理，以实现自动化控制、集成管理、安全保障和能源节约等多种功能。本文将详细介绍楼宇自动化系统的设计方案。 一、系统设计目标 楼宇自动化系统设计的目标是实现对整栋建筑内所有设备、系统的自动化监控管理和集成控制，提高工作效率和运营成本效益，同时为建筑提供安全保障和能源节约的智能化管理服务。具体包括以下方面： 1、集成控制:通过一些智能的控制器和软件，实现对整栋 建筑内照明、空调、电梯、电力等各个系统的集成控制。建筑管理员可以通过集中控制面板与整个系统进行交互，快速进行系统设置、维护和管理。 2、能源节约:利用各种智能化技术和传感器，监控建筑内 能源的使用状况，如照明、温度和空调等，将这些信息转化为智能化控制策略，实现能源的节约，降低运营成本，同时减少对环境的影响。 3、安全保障:通过门禁、视频监控等安全设备及系统，对 建筑内的人员和物品进行全方位的安全监控，实现对各种安全事件的及时预警和响应，为建筑的安全保障提供坚实的基础。
二、系统设计原则 楼宇自动化系统设计应遵循以下原则： 1、可扩展性：系统需要具有可扩展性，以兼容不断变化 和增长的建筑需要。未来的新技术、新设备、新设施应能够无缝集成到当前的系统中。 2、可靠性：系统需要充分考虑到可靠性，以确保系统运 行的稳定和顺利。系统中必须设有故障检测机制和自动化恢复机制，以防止系统意外中断和损坏。 3、易用性：系统中应该具有直观和易于操作的用户界面，以方便管理员快速进行系统设置、维护和管理。 4、智能化：系统应该充分利用高科技手段，并通过算法 和传感器技术来优化逻辑和控制策略。这将有助于实现自动化控制和能源节约等目标。 三、系统组成 楼宇自动化系统通常由软件和硬件组件两部分构成： 1、硬件：涵盖了各种传感器、控制器、设备和网络，主 要包括： （1）传感器：如温度传感器、湿度传感器、照度传感器等，负责监测环境状况。 （2）控制器：如PLC、DCS、PAC、SCADA等，用于控制各种建筑设备的运行。
区检综合楼建造面积20000 平方米，楼高20 层，地下1 层，整栋大楼里分布着冷水机、电梯、高低压变配电柜、大量的空调风柜、照明配电柜、给排水泵等机电设备，设计定位为智能综合大楼，拟将该大楼建设成为具有国际高水准的智能化大厦，以提高大楼的附加值，展示区检新形象，进而提供一个高效、舒适、节能、经济的办公环境。这种情况下，分析业主的实际需求，有针对性的进行设计，就显得尤其重要。 根据招标文件JCA2001-009Y 的招标项目要求，并结合广西建造智能化现状，区检综合楼是屹今为止整个广西所有建造物之中智能化程度要求最高的。因此，在智能化系统的设计上，如何将各子系统的设计完美结合，这是业主关心的也是我们设计的侧重点，后面的章节将对此有详细的论述。 区检综合楼的机电设备数量庞大，为了将这些设备有机的管理起来，提高设备的运行效率，减低设备的运行成本，一方面通过楼宇设备自动控制系统集中监视和控制，另一方面江森公司作为世界最大的机电运营维护商，借鉴国外多年机电设备运营管理经验，首次将楼宇综合管理系统的概念和可行性方案提供给区检综合楼，使本方案不仅满足区检综合楼现在的需求，更加对以后机电设备运行和维护的高效率，提供了解决方案，提高楼宇设备管理水平，这是目前业主关心的也是我们设计所侧重的。 广西区检察院作为一个国家的重要部门，每天都要处理不少的事务，工作人员的工作繁重，这便要求一个极其舒适宽松的办公环境，以提高办公效率。为此，我们在在对区检综合楼楼宇自控系统的设计时，将提高舒适性和高效率摆在一个很重要的位置上，运用高科技手段，将环境参数调整到对人最舒适的数值，充分体现科技以人为本的真谛。 根据区检综合楼楼宇自控系统的设计要求(招标书JCA2001-009Y)、相关专业的国家标准及业主提供的相关图纸进行工程设计,设计将会参照所提供之技术说明,并以品质标准进行楼宇中管理系统的设计。本系统工程监控范围包括以下部份: 1.柜式空调机系统 2.风机盘管 3.新风机系统 4.冷冻站系统 5.计算机中心机房专用空调 6.通风系统 7.供配电系统
智能楼宇系统的设计及实现 随着科技的不断进步，越来越多的城市开始建设智能化楼宇系统，以提高建筑的安全性、便利性、舒适度以及节能减排的效果。本文将介绍智能楼宇系统的设计、应用和实现。 一、智能楼宇系统的概念和作用 智能楼宇系统（intelligent building system，IBS）是一种综合性 的自动化系统，它可以使建筑自动管理、监控和控制。通过传感器、监测设备、数据通讯、网络通讯等技术手段，将建筑内的多 个系统，如照明、空调、安防、通信等整合在一起，实现自动化 控制和管理，提高建筑的舒适性、安全性和能源效率。 智能楼宇系统具有以下作用： 1. 实现精细化控制和管理：通过智能控制技术，建筑内的多个 系统可以实现联动控制，达到最优化的控制效果。 2. 提高建筑的舒适性：智能楼宇系统可以实时监测和控制建筑 内的照明、空调、通风等系统，为用户提供更加舒适的环境。 3. 提高建筑的安全性：智能楼宇系统可以实现对消防、安保、 监控等系统的集成管理，提高建筑的安全性。 4. 降低能耗和环境污染：智能楼宇系统可以通过能耗监测、能 源优化等技术手段，实现建筑的能源管理和节能减排。
二、智能楼宇系统的设计和实现 智能楼宇系统的设计和实现需要从以下几个方面进行考虑： 1. 系统架构设计：智能楼宇系统的架构设计需要考虑系统的可 靠性、稳定性、可扩展性和可维护性等方面。 2. 硬件设备选型：智能楼宇系统需要采用符合标准的硬件设备，并具有一定的集成能力、稳定性和安全性。 3. 软件系统开发：智能楼宇系统需要根据不同的业务需求，开 发出相应的软件系统，如控制系统、能源管理系统、安全管理系 统等。 4. 数据处理和分析：智能楼宇系统需要对采集到的数据进行处 理和分析，以实现实时监测、数据统计和预测分析等功能。 5. 系统测试和运维：智能楼宇系统需要进行系统测试，以保证 系统的正确性和稳定性，同时需要加强系统的运维工作，及时发 现和解决问题。 三、智能楼宇系统的应用实例 1. 智慧大厦 智慧大厦是在上海市嘉定区开发的一栋智能化大厦，该大厦采 用了智能楼宇系统，通过整合建筑内的物业管理、安防监控、能 源监测等系统，实现大厦的智能化管理和控制。
智能楼宇自动化系统的设计与应用智能楼宇自动化系统的设计与应用在当今社会发挥着越来越重要的作用。随着科技的不断进步和人们对舒适、高效办公环境的追求，智能楼宇自动化系统作为一种创新的解决方案，已被广泛应用于商业办公楼、住宅小区、学校、医院等各类建筑物中。本文将从系统设计和应用方面，探讨智能楼宇自动化系统的重要性和优势。 一、系统设计 智能楼宇自动化系统的设计是关键的一步，合理的系统设计决定了系统的性能和功能。以下是一个具体的系统设计方案。 1. 传感器网络 在智能楼宇自动化系统中，传感器网络起着关键的作用。通过大量的传感器将楼宇内温度、湿度、照明、空气质量等数据采集起来，并将这些数据传输给中央控制器。传感器的选择和布置要考虑到楼宇的具体情况，以便实现全面的数据采集和监控。 2. 中央控制器 中央控制器是智能楼宇自动化系统的核心，它负责接收传感器采集的数据，并根据设定的控制策略进行相应的操作。中央控制器应具备强大的计算和判断能力，能够运行复杂的算法和决策逻辑，实现对楼宇内各个子系统的精确控制。 3. 楼宇子系统集成
智能楼宇自动化系统需要集成多个子系统，如智能照明系统、空调系统、安防系统等。这些子系统之间需要进行信息交互和联动控制，以提高工作效率和节能效果。在系统设计中，应考虑如何优化子系统的集成和协作，以实现智能化运行。 二、应用 智能楼宇自动化系统的应用范围广泛，下面将列举几个典型案例。 1. 商业办公楼 商业办公楼通常需要提供舒适的办公环境，同时要求合理利用能源资源。智能楼宇自动化系统可以根据不同时间段和场景，智能调节楼内的照明、温度等设备，提供一个舒适宜人的工作环境。此外，系统还可以实时监测能源的使用情况，并提供相应的优化方案，以降低能源消耗。 2. 住宅小区 智能楼宇自动化系统在住宅小区的应用也逐渐增多。通过传感器网络和中央控制器，系统可以实现对小区公共区域照明、电梯运行、安防设施的集中控制。例如，在夜间，系统可以根据人流量变化自动调节照明亮度，提高节能效果。 3. 学校和医院 在学校和医院中，对楼宇内环境的舒适度和运行效率要求都较高。智能楼宇自动化系统可以自动监测并调节室内温度、湿度，保持学生
智能楼宇控制系统的设计与实现技术研究引言 随着科技的不断发展，智能楼宇控制系统已经成为现代建筑常见的一种设施。所谓智能楼宇控制系统，就是通过各种技术手段将楼宇内部的各种设施集成到一个智能控制平台上，从而实现楼内各类工程的自动化、智能化运作。本文主要探讨智能楼宇控制系统的设计与实现技术，分别从硬件与软件两个方面进行探讨。 硬件设计 1. 神经网络技术在智能楼宇控制系统中的应用 目前，神经网络技术已经成为楼宇控制系统中常见的一种控制方法。通过神经网络技术，我们可以针对楼宇内的各种设施，进行感知式的数据采集和分析，从而实现对楼宇电力、通讯等关键要素的实时掌控与管理。 2. 物联网技术的应用 物联网技术已经成为现代建筑中不可或缺的一种技术手段。通过对建筑结构、设备等各类设施进行全面的感知式数据采集和分析，我们可以达到楼宇内部公共区域、办公室、娱乐会所等各个设施控制在一个整体化、智能化的管理平台上时，顺畅高效的运作。
3. 传感器技术的应用 通过传感器技术，可以对楼宇中的各种设施之间的交流、互联、自动化等关键要素进行控制。传感器技术的应用，不仅可以提高 楼宇内外环境质量和生活舒适度等指标，同时还可以保证楼宇内 电力、通讯等设施的安全运行状态。 软件设计 1. 实时数据库技术的应用 实时数据库技术已经成为智能楼宇控制系统中常见的一种应用 方式。通过实时数据库技术的应用，可以实现楼宇内部环境监测、设备控制等各个模块的实时性监控与管理。 2. 云计算技术的应用 在智能楼宇控制系统的管理中，云计算技术也扮演着非常重要 的角色。通过云计算技术，我们可以将楼宇内部各种设施的状态 数据等信息上传到云端平台上，从而实现对楼宇整体运行状况进 行实时全面的监督和管理。 3. 人工智能技术的应用 在智能楼宇控制系统的设计与实现过程中，人工智能技术也是 非常重要的一种技术手段。通过对楼宇中的各种设施状态、环境
第1章楼宇自动化系统 1.1. 概述 楼宇自动化系统作为智能建筑内特不重要的局部，担负着对整座建筑内机电设备的集中监测与操纵，保证所有设备的正常运行，并到达最正确状态。同时，在计算机软件的支持下进行信息处理、数据计算、数据分析、逻辑判定、图形识不等，从而提高了智能建筑的高水平的现代化治理和效劳。它一般采纳分布式操纵系统，设有中心治理〔操作〕站，治理站通过操纵网络、通信总线或通信接口〔TCP/IP、Ethernet、RS-232/485等〕，将直截了当数字操纵器操纵器〔DDC〕、智能机电设备与中心治理站相连组成楼宇自控网络，完成冷热源设备、空调通风设备、电力及照明设备、给排水设备等的监视及操纵。 1.1.1. 楼宇自控系统组成 1.1.1.1. 中心治理站 中心治理站以全中文图形界面运行楼宇自控系统治理人员的日常操纵、监视、和调度治理工作，采集数据的回档、统计、报表治理等。对上级治理系统如IBMS开放数据接口进行集成。 1.1.1. 2. 现场操纵器 直截了当数字操纵器〔DDC〕直截了当对大楼空调冷源、空调通风、照明、电梯、给排水、供配电等设备进行监视和操纵，接收设备的运行状态、故障报警、手/自动状态和传感器信号，进行数据处理后对设备进行自动化治理。 1.1.1.3. 末端设备 末端传感器检测现场和设备的参数、运行情况，并把数据上传给直截了当数字操纵器进行处理。如温度、湿度、压力、流量、水位等传感器。执行器同意DDC的指令操纵各种水阀、风阀、继电器的动作，使大楼的环境到达舒适和习惯各种应用要求。
1.1. 2. 楼宇自动化系统的要紧功能 A、自动监视并操纵各种机电设备的启停，显示或打印当前运行状态。 B、自动监测、显示、打印各种设备的运行参数及其变化趋势和历史数据。 C、依据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备始终运行于最正确状态。 D、监测并及时处理各种意外、突发事件。 E、实现对大楼内各种机电设备的统一治理、协调操纵。 F、自动提供最正确能源操纵方案，到达合理、经济地使用能源。 G、设备档案治理〔设备配置及参数档案〕、设备运行报表和设备维修治理等。 1.1.3. 楼宇自控系统的优越性 三元里大厦由于建筑面积大，建筑功能复杂，为此配置了大量的机电设备，以保证整个建筑良好舒适的具备环境和便利的生活、工作空间。大量设备的使用，必将引起治理人员的增加、能消耗用的巨额支出和治理的复杂。在建筑物内应用楼宇自动操纵系统，能使建筑物得到以下益处： 1.1.3.1. 节电 楼宇自控系统通过电脑操纵程序对全楼的设备进行监视和操纵，统一调配所有设备用电量，能够实现用电负荷的最优操纵，有效节约电能，减少不必要的白费。 本工程作为一座现代化的大厦来讲，电力的消耗是特不惊人的。大楼中各种设备基本上“耗电大户〞。以空调系统为例，依据设计图纸提供的资料，由此所消耗的电耗更是惊人；在大楼配置楼宇自控系统之后，系统可依据设置在楼内各处的传感器所检测的数据，计算出大厦实际的冷负荷，与机组的制冷能力进行对比，假如能力富裕许多，讲明设备组全部开动是没必要的，就按程序中事先指定的顺序关闭其中的一台；假如如今能力仍然富裕许多，就顺序关闭第二台。反之，当冷负荷增加时就顺序开启设备。通过调节设备开启，既保证正常需要，又落低能源消耗。
楼宇智能化技术论文楼宇智能化技术及应用【优秀7篇】 古典文学常见论文一词，谓交谈辞章或交流思想。当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。下面是小编的为您带来的7篇《楼宇智能化技术论文通用楼宇智能化技术及应用》，可以帮助到您，就是小编最大的乐趣哦。 楼宇自动化专业论文篇一 一、引言 我们知道，智能化建筑是高科技与建筑的巧妙集成，是信息时代的产物，也是现代化建筑的重要发展方向。楼宇自动化系统，作为智能化建筑的重要组成部分，是建筑智能化的根基。使用智能建筑，可以感受其舒适性、高效性、便捷性、安全性和经济性，故楼宇自动化系统具有巨大的实用价值。 二、楼宇自动化系统的组成及功能 楼宇自动化系统是以集中监视、控制及管理为目的，将建筑物或其内的照明、电力、给排水、空调通风、车库管理系统等设备或系统构成综合系统。广义的楼宇自动化系统BAS一般包含消防自动化系统FAS和安全自动化系统SAS，但这两种系统较为特殊，所以常把它们独立设置，并与BAS监控中心建立通信，确保灾情发生时能按约定进行操作权转移，实施一体化的协调控制。
BAS的主要功能是调节、控制建筑的各个设施，并检测显示其运行参数，监视它们的运行状态，根据外界因素、负载变化而自动调节各种设备。BAS与高层建筑节能的关系十分密切，因为建筑物各项能耗的检测传感器和仪表是BAS的组成部分，集散控制系统是控制BAS各子系统的主要手段，也是实施节能的媒介。现在发达国家的智能建筑系统大多按照建筑物的使用功能来予以设置，尽管没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备技术是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是合理的，故系统能够良好地实现其功能。 三、智能建筑楼宇自动化系统集成 1.系统集成的定义 所谓系统集成，是指通过计算机网络技术及综合布线系统，把智能建筑的各个主要子系统从分离的设备、功能和信息等集中于一个统一的、有关联的和协环境之中，在同一个操作平台之下运行，使大家能共享资源，能高效地完成规定任务。系统集成后有如下的特征表现：形式上是一个完整的综合系统；统一管理和控制硬件、软件及多元化信息的流动；用户的界面统一化，操作简单方便；功能齐全、完备，各个子系统派生出许多新功能。 2.系统集成的必要性 （1）系统集成为管理者提供统一的指挥和协调
第1章绪论 人类社会已进入信息社会，信息逐渐渗透到人们工作、生活、娱乐、商业、制造业、军事等各个领域，办公自动化、电子商务、网上购物、远程医疗、家庭上网、电子博物馆等概念逐渐变为现实，这一切都是依赖于计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术的飞速发展，依赖于这些新技术在人们生活中的广泛应用。 Internet是这些技术的典型应用，经过了几年快速的发展，其规模已发展到几万个互连网，并正在以每月百分之十几的速率增长；国内网络建设的发展也十分迅速，已建成如Cernet、CSTNet、ChinaGBN、ChinaNet等四大网络。以它们为骨干连接在一起数目众多的基础网络，成为信息交流的节点，这些信息节点可以是一座智慧大厦，也可以是智慧建筑群，如：商务型大厦，办公用大楼，交通运输设施，卫生医疗设施，园区建筑等。 楼宇自动化系统（BAS—Building Automation System）是对智慧建筑中的所有机电设施和能源设备实现高度自动化的集中管理，
图1 楼宇自动化结构分布图 它以中央计算机和中央监控系统为核心，对建筑物内设置的供水、电力、照明、空调、冷热源、防火、防盗、监控、门禁、电梯和停车场等各种设备的运行情况进行集中监测控制和科学管理，从而创造出了一个有适宜的温度、湿度、亮度和空气清新的工作或生活环境，达到了节能、高效、舒适、安全、便利和实用的要求。本论文运用具体的自动化系统设计实例和理论相结合，阐述了具体的自动化系统设计内容。 第2章智能建筑概述 早期的楼宇自动化系统通常只有楼宇设备自控系统。随着计算机技术、数
字通信技术、控制技术以及微电子技术的发展，其它楼宇设备的自动控制系统也逐渐地被集成到楼宇自动化系统中，如火灾自动报警与消防灭火设备自动控制系统、智能卡设备自控系统等。现代智能建筑的楼宇自动化系统是一个高度集成、和谐互动、具有统一操作接口和接口的“高智商”的自动化系统。 信息技术的飞速发展使楼宇自动化系统发生了本质的变化。在以往的智能建筑中，楼宇自动化系统通常与IT系统是分离的。随着企业级管理日益流行，开放系统技术以及Internet技术的发展，单纯的物业管理纳入了企业管理之中；专有通信协议的自动化系统将被开放通信协议的自动化系统所取代，并在整个楼宇自动化系统内实现完全互操作，Internet成为了管理系统的基础设施之上，形成网络化的楼宇系统，真正成为了企业级信息系统的一个子系统。网络化楼宇系统使楼宇自动化系统不仅具有统一的操作接口，而且包含了物业管理在内的企业管理更加高效。 随着社会与科技的进步与发展，只有楼宇自动化系统所提供的建筑环境已无法适应信息技术的飞速发展和满足人们对建筑环境信息化、智能化的需求。智慧建筑一词首次出现1984年1月美国联合科技集团UTBS于康乃狄克州所设计与兴建的“都市办公大楼”，该大楼用最先进的技术来控制电力，照明，空调，放火，防盗，运输设备，通信和办公自动化，除了有舒适，安全的办公条件外，并具有高效,经济的特点，这是世界上公认的第一座“智慧建筑”。智慧建筑从整个技术角度来看，它是计算机技术，控制技术，通信技术，微电子技术，建筑技术和其它很多先进技术相结合的产物，几乎融合了信息社会中人类所有智能。 智能建筑的固有特征是：建筑物管理服务自动化，办公资源自动化，信息通信自动化。智能建筑的服务综合为几个子系统，这些子系统的资源共享成为整个系统的资源互补，这样能有效地构成一个综合系统来满足建筑物的各种复杂要求。“智慧建筑”提供一个了优越的生活环境和高效的工作环境，且具有
基于物联网技术的楼宇管理系统设计与实现 随着科技的不断发展，物联网技术越来越广泛地应用于各个领域。楼宇管理系统也不例外，基于物联网实现能够极大地提高楼 宇管理的智能化程度，更好地满足人们的需求和提升生活质量。 本文将围绕基于物联网技术的楼宇管理系统设计与实现进行论述，包括系统结构、信息采集及处理、应用场景等方面。 一、系统结构 基于物联网技术的楼宇管理系统通常由传感器和物联网接入设 备组成，实现与云平台的数据交互，并支持手机、平板电脑等移 动设备的智能化管理。 具体地，系统结构如下： （1）传感器网络：用于采集楼宇各种信息，如温度、湿度、 光照、人流量等。 （2）物联网接入设备：用于将传感器采集到的信息传输到云 平台。如Wi-Fi、ZigBee等。 （3）云平台：接受和处理来自物联网接入设备的数据，并根 据楼宇的实际情况，给出相应的控制指令，如空调调温、灯光亮 度等。
（4）移动设备：通过应用程序访问云平台数据，实现智能化控制和管理。 二、信息采集及处理 基于物联网技术的楼宇管理系统需要采集楼宇内各种信息，包括温度、湿度、光照、人流量等。这些信息提供了对楼宇内环境和人流情况的可视化监控，例如： （1）温度、湿度：通过传感器的采集和数据处理，系统可以实现楼宇内部温度、湿度的精确监控，根据当前的气温情况，智能化地控制空调等设备。 （2）人流量：通过传感器的检测，系统可以准确地统计楼宇内人流量，并在需要时，提供相应的服务和响应，例如及时调整电梯运行等。 （3）光照等其他信息：通过传感器的采集，系统可以控制楼宇内各种终端设备的亮度和光照度，实现智能化的灯光调节。 三、应用场景 基于物联网技术的楼宇管理系统非常适用于公共场所，如展览馆、高档住宅区、写字楼等。下面，将以办公楼为例，分别说明该系统在不同楼层的应用场景。
楼宇自动化系统设计方案楼宇自动化系统设计方案 一、引言 楼宇自动化系统（Building Automation System，简称BAS）是指利用先进的计算机技术和通信技术对楼宇的设备、系统和网络进行集中管理、监控和控制的系统。它可以实现楼宇设施的高效运行、节能降耗、安全防范等目标，提高楼宇的管理水平和人居环境质量。本文将介绍一个楼宇自动化系统的设计方案，包括系统结构、功能模块、技术选型等内容。 二、系统结构 楼宇自动化系统的整体结构一般分为三层：传感器与执行器层、控制层和管理层。具体结构如下： 1. 传感器与执行器层：该层通过各种传感器和执行器采 集楼宇内各种设备和环境参数的信息，包括温度、湿度、照明状态、空调状态、门窗开关状态等。同时，通过执行器控制设备的开关、调节和执行操作。 2. 控制层：该层通过PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分散控制系统）等设备，对传感器层采集到的数据进行处理和逻辑控制。通过设定的算法和规则，实现楼宇设备的自动控制和调节。
3. 管理层：该层通过服务器和人机界面，实现对整个楼 宇自动化系统的管理、监控和控制。管理员可以通过从远程访问系统，实时查看楼宇设备状态和运行情况，进行参数设置和系统调整。 三、功能模块 楼宇自动化系统的功能模块一般包括以下几个方面： 1. 照明控制：通过照明传感器和调光设备，根据楼宇内 的光线强度和使用需求，智能调节照明设备的亮度和开关状态，实现照明的节能管理。 2. 空调控制：通过温湿度传感器和空调设备，根据楼宇 内的温湿度变化和使用需求，智能调节空调设备的运行模式和参数，实现空调的节能控制和舒适性管理。 3. 电梯控制：通过电梯传感器和电梯设备，监测电梯的 使用情况和负载，并根据乘客需求和楼层分布，智能控制电梯的运行状态、优化电梯调度，提高运行效率和节能指标。 4. 安防监控：通过视频监控设备、门禁系统和报警设备，实时监测楼宇内的安全状况，及时发现异常情况并采取相应的措施，保障楼宇的人身和财产安全。 5. 能源管理：通过电能、水能、气能等计量设备和计费 系统，对楼宇的能源消耗进行实时监测和记录，分析能源的使用情况，制定能源节约措施和计划，优化楼宇能源管理。 四、技术选型
基于物联网的智能楼宇监控系统设计与 实现 随着物联网技术的快速发展和普及，智能楼宇监控系统在现代社会 中扮演着越来越重要的角色。基于物联网的智能楼宇监控系统设计与 实现，不仅能提供高效的安全保障，还能提高人员管理和资源利用效率。本文将对该系统的设计和实现进行探讨，并介绍其优势和应用前景。 首先，基于物联网的智能楼宇监控系统设计需要考虑以下几个关键 要素：传感器技术、数据传输、数据分析和应用平台。 传感器技术是该系统的核心技术之一。通过安装不同类型的传感器，系统能够实时监测楼宇内的环境指标，如温度、湿度、二氧化碳浓度等。通过这些数据的采集与分析，我们能够迅速掌握楼宇内的实时状况，并在遇到问题时能够及时采取相应的措施。 数据传输是将传感器采集的数据传送到云端服务器或本地服务器的 过程。为了确保数据传输的稳定与及时性，可以利用无线通信技术， 如Wi-Fi、蓝牙或者LoRaWAN等。同时，为了防止数据丢失或损坏， 可以采用冗余技术和加密技术来保证数据的安全可靠。 数据分析是智能楼宇监控系统设计中非常重要的环节，通过对传感 器采集的大量数据进行分析，我们可以了解楼宇的工作状态、资源利
用情况以及存在的问题。同时，通过建立合适的数据模型，系统可以 自动识别异常行为并及时警报，提高楼宇的安全性和效率。 应用平台是将数据分析结果转化为实际应用的平台。通过可视化界面，系统管理员可以实时了解楼宇的状况，监控关键的环境指标，并 可以远程控制楼宇中的设备。同时，系统还可以提供报表功能，为管 理员提供楼宇使用情况和能源消耗等数据的统计报告，帮助管理员进 行决策和优化。 基于物联网的智能楼宇监控系统设计的实现需要一个完整的架构。 该系统包括传感器节点、通信模块、数据传输通道、云端服务器和应 用平台。传感器节点负责采集楼宇内的环境数据，并将数据通过通信 模块发送到云端服务器或本地服务器。服务器则负责存储数据、进行 数据分析和处理，并通过应用平台将分析结果以可视化的方式展示给 管理员。系统可以根据具体需求，拓展相应功能模块，例如人脸识别、视频监控等。 基于物联网的智能楼宇监控系统具有许多优势。首先，它能够实现 实时监控，提高楼宇的安全性和效率。传感器的实时数据采集和分析 可以让管理员及时发现楼宇内的异常状况，并能够迅速采取相应的措施。其次，该系统能够提供大量的数据支持，帮助管理员了解楼宇内 的资源利用情况，并能够根据数据结果进行优化调整。最后，系统的 可视化和自动化功能避免了人为错误和延迟，提高了楼宇的工作效率 和安全性。
华为楼宇自动化工程设计方案及实现 智能大厦在我国乃至世界各地可谓方兴未艾，它是现化建筑技术和高新技术相结合的产物。它可以系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集成等多种集成技术为基础，融建筑物结构、系统、服务和管理于一体。在各个子系统中，楼宇自动化系统是其中很重要一部分，它包括：搂宇机电设备监控系统、消防报警系统、安保系统、广播音响系统、停车场管理系统以及卫星电视接收和有线电视系统。1. 工程简介深圳华为技术有限公司龙岗生产中心楼宇自动化系统是集生产厂房和办公写字楼为一体的智能型综合建筑物，总建筑面积12万余M 2，总监控点数达3000多点，为一国内鉴定会罕见的大型楼宇自控系统。针对这样一个规划、范围广的BAS工程，我公司采用Honeywell公司的Excel 5000系统来研制开发。Excel 5000系统采用集散型控制系统（TDS）的主控技术，它符合中国国家行业标准JGJ/T16-97“民用建筑电气设计规范”第26章“建筑物自动化（BSA）”中的有关规定和要求。本工程设计可以达到以最小的能耗提供舒适的环境空间，在任何地方可通过电话了解并监控生产中心的设备运行情况。2. 系统结构本系统包括两个相互通信的中央监控站，每个监控站上挂接两条控制总线（C-BUS）每条总线各挂15个左右区域控制器，利用语音软件（Interactive Voice Response Software）可以实现电话远程控制，通过电话进入总个楼宇系统，监视并控制现场的物现点。本系统的结构图如一。本系统共采用了58个直接数字式控制（DDC）其中，Exce1500大型模块式控制（监控点最多可达128点）21个，Excel 100中型单元式控制器（监控最多可达36点）37个。从整体结构可见系统分为四个部分：中央监控站、区域控制器、现场设备（图中没有画出）和通信网络。中央控制站是整个系统的最高层管理中心，用来监视、控制、数据处理和中央管理，即对来自分站的数据和报警信息进行实时监测，同时也向分站发送各种各样的控制信息，也可以对已有的数据进行打印、做各种报表，做数据的历史趋势曲线等；区域控制器即所谓分站，它对下具独立完成对现场电气设备的数据采含有和控制，对上具有与中央控制站通过网络介质通信的功能；现场设备直接与控制器相通，它有数字和模拟信息直接接到控制器。从控制器输出的控制信号也直接引到现场设备；现场设备具有安全可靠能满足实际要求的精确和特点；通信线一般使用屏蔽或非屏蔽双绞线，在中央控制站一层使用TCP/IP协议，通信速可达10Mbp5。在分站一层使用RS485协议，通讯速率可达1Mbps。3. 楼宇机电设备监控系统方案设计华为的楼宇机电设备监控系统是楼宇自动化的枢纽，它担负着监测和控制整个大厦的设备运行的任务，在节省能源的前提下使之运行达到最佳装态，其监控对象主要包括空调通风监控系统、给排水系统、供配电系统、照明与动力系统及电梯系统五大部分，而空调通风监控系统包括风机吊柜、风机盘管、送排风机、新风机组和冷冻机站3.1中央制冷系统冷东站包括五组冷却塔、六台冷水机组成一个中央制冷系统，主要是监测冷却塔、冷冻水系、冷冻机组、冷却水泵各自的状态、故障、手自动、测量冷冻机总供水和总回水温度，他们之间的压差等，通过计算机相应的公式来进行控制。进行监控。进行监控折目的就是方便、节能，因此除了在配置时要适应用量大小之外，还应在正常动作设备的前提下合理使用，使消耗的能量达到最小。3.1.1对每一台制冷机组设置一个时时累积器，当其中任何一台设备发生故障时，不管是串联运行还是并联运行，系统自动停止该设备，启动另一台累计运行时间最少的相同功率的冷水机组。3.1.2根据分水器的供水温度T1、流量F1和集水器的回水温度T2、流量F2计算空调系统的实际冷量（冷负荷）按实际的冷负荷控制投入冷水机的数量，从而达到冷水机组节能的最优控制。具体实施过程如下：实际冷盘计算公式：Q=（T2-T1）*F1注：供水温度总是比回水温度低，即T2>T1，且水流量基本保持不变，一般F2>F1。根据各冷冻机组的功率，决定投入台数和功率大小，投入的设备也是相同功率中累计运行时间最少的。3.1.3冷却塔风机、冷冻水泵、冷却水泵、冷冻机组发生故障时，产生时报警，并根据制冷系统中设备停止正确停机。3.1.4在中央制
智能楼宇系统设计与效果评估实验报告 一、引言 智能楼宇系统是一种借助先进的信息技术和自动化设备，对楼宇进 行智能化管理和控制的系统。通过融合物联网、大数据、云计算等技术，智能楼宇系统可以实现楼宇的高效能使用、舒适度提升、能源消 耗降低等目标。本实验旨在设计并评估一套智能楼宇系统的性能和效果，以下是实验报告的详细内容。 二、系统设计 1. 系统架构 本实验的智能楼宇系统采用了分层架构，包括感知层、网络层、应 用层和管理层。感知层通过传感器和监测设备获取楼宇内的各种信息，如温度、湿度、光照等。网络层负责数据的传输和通信，确保各个子 系统之间能够良好地协同工作。应用层则是智能楼宇系统的核心，通 过对感知数据的处理和分析，提供智能化的管理和控制功能。管理层 则负责系统的运维和配置。 2. 功能模块 本实验的智能楼宇系统包括以下功能模块： - 照明控制：通过感知室内光照情况，自动调节灯光亮度和色温， 提供舒适的照明环境。
- 温度控制：通过感知室内温度情况，自动控制空调和采暖设备，调节室内温度。 - 安防监控：通过感知设备和视频监控，对楼宇内的安全情况进行监测和报警。 - 能源管理：通过感知楼宇内各个设备的用电情况，提供能源消耗的实时监控和管理。 - 智能办公：提供智能化的办公环境，包括智能门禁、会议室预约等功能。 三、效果评估 1. 数据采集与处理 在实验过程中，我们使用了一系列传感器和监测设备，将感知数据采集并传输到系统中。通过对这些数据进行处理和分析，评估系统在不同场景下的性能和效果。 2. 照明控制效果评估 首先，我们在实验室内设置了不同的照明场景，分别测试系统在不同光照强度下的调光效果和能耗情况。通过对比实际照明需求和系统控制结果，评估系统的照明控制效果。 3. 温度控制效果评估
楼宇自动化系统方案 第一章BA系统 1.1 概述 楼宇自动化系统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，进展集中监测和遥控来提高建筑的管理水平，降低设备故障率，减少维护及营运本钱。 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展分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进展集中监控和管理，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、平安的工作环境中，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效劳，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局部，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，并到达最正确状态。 某大楼准备建立成为一座现代化的智能办公大厦，因此需要采用一套先进的优化楼宇自控系统来提高建筑内部机电设备的运行效率，降低宾馆能源的消耗，并通过机电设备的自动化管理减轻操作人员的劳动强度。 本方案中楼宇自控系统的设计以满足业主的要求、采用最先进的技术和系统、提供最高的价格性能比为原那么，提供优化的设备运行方案和管理方式，以实现集散式〔即集中管理、分散控制〕的管理控制模式来运行设备，提供高效率的楼宇设备管理。 供给商系统及OA系统的开放性接口。 本方案楼宇自控系统的监控X围及系统目标包括以下几局部： 空调通风监控系统 •锅炉与热交换系统 •中央制冷监控系统 •给排水系统 •照明与动力系统/供配电系统 •电梯监控系统 1.2 系统设计原那么
毕业论文（设计） 题目智能楼宇系统的设计姓名 专业 年级班级 学号 指导教师 完成日期 目录
第一章绪论 (4) 1.1选题的目的与意义 (4) 1.2智能楼宇系统的发展趋势 (4) 第二章智能楼宇系统架构 (5) 2.1 智能楼宇系统各项系统介绍 (5) 2.2 多媒体会议系统 (6) 2.2.1会议系统概述 (6) 2.2.2高清视频定义 (7) 2.2.3高清视频会议系统构成 (7) 2.3 一卡通系统 (9) 2.3.1一卡通概述 (9) 2.3.2门禁系统原理 (11) 2.3.3门禁系统的组成和功能 (13) 2.4视频监控系统 (15) 2.4.1视频监控系统概述 (15) 2.4.2前端设备 (15) 2.4.3传输系统 (15) 2.4.3主控系统设备 (15) 2.4.3主要设备器件介绍 (16) 2.5 机房工程系统 (17) 2.5.1机房工程概述 (17) 2.5.2装潢工程................................ 1错误!未定义书签。 2.5.3供配电系统.............................. 1错误!未定义书签。 2.5.4空调系统 (20) 2.5.5消防工程 (20) 2.5.6弱电系统 (21) 2.6 综合布线系统 (21) 2.6.1综合布线概述 (21) 2.6.2工作区子系统 (22) 2.6.3水平区子系统 (23)
2.6.4工垂直干线子系统 (23) 第三章智能楼宇系统的设计实例 (23) 3.1实例需求分析 (23) 3.2设计思路和设备的选择 (24) 结束语 (32) 致谢 (33) 参考文献 (33)
摘要 近年来，智能建筑技术在国内飞速发展。智能建筑主要包括楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）。楼宇自动化系统是智能建筑中最基本、最重要的系统。而楼宇自动化系统包括供电系统、照明系统、给排水系统、空调系统、电梯系统、消防系统和安防系统。而虚拟仪器技术已经被广泛应用于现代化的自动化系统，不仅能够有效的提高和完善现代化楼宇的管理水平，而且可以对楼宇自动化系统中大量的机电设备进行更科学、有效的实时监测和管理。 本文主要介绍了一个基于虚拟仪器：LabVIEW设计的变风量（VAV）空调监控系统。所设计的VAV空调监控系统由三大部分组成：温度采集调控系统，湿度采集调控系统和机组进出气口空气状态监控系统。由于实验条件限制，只能从理论层面上基于LabVIEW进行系统数据的采集和调控。尽管与实际应用存在差距，但希望通过对设计思想的阐述及应用，实现从“点”的研究到“面”的推广。 关键词：LabVIEW；变风量（VAV）空调监控系统；楼宇自动化系统（BAS）
Abstract In recent years, intelligent building technology has always been developing rapidly in China. Intelligent Building consists of Building Automation Systems(BAS), Communication Automation Systems(CAS) and Office Automation Systems(OAS). Building Automation Systems is the most important and basically part in the intelligent building. And the make-up of the Building Automation Systems includes the power supply systems, lighting systems, water supply and drainage systems, air-conditioning systems, elevator systems, fire systems and security systems. On the other hand, virtual instruments technology has been widely adopted in the modern automated monitoring and control systems. Combining with virtual instruments technology to build Building Automation Systems is not only to improve and enhance the management of the modern buildings effectively but also to have a real-time monitor and management of the number of mechanical and electrical equipments within the Building Automation Systems in a more effective and scientific way. This paper represents a design of the VAV air-conditioning monitor & control system based on the virtual instruments: LabVIEW. Three sub-systems constitute the designed monitor & control systems, which includes collecting temperature control systems, humidity control systems acquisition, and crew and out of state regulation and control of air intake systems. As the experimental conditions, only from a theoretical level system based on the LabVIEW data acquisition and control. Although there is a gap with the actual application, but I hope that through the design and application of thinking, from "point" of the research to the "face" is being promoted. Key words：LabVIEW，VAV air-conditioning monitor & control system，Building Automation Systems(BAS)