关键词:智能建筑;智能化系统;楼宇自控
1楼宇自控技术概述
智能建筑在我国还没有实现大规模的推行,在探索阶段必须要做好智能化系统的研究工作,只有这样才能保证智能建筑的使用功能,让各个系统和设备可以正常运行,让智能建筑的价值充分发挥出来。随着人们对建筑要求的提高,智能建筑具有不可估量的市场前景,从近几年建筑行业对智能建筑的投资情况得出结论。因此,智能建筑在发展的过程中不能只是将智能当成宣传的鳌头,而是要将智能化和自动化服务落到实处,为智能建筑的大规模推广奠定良好基础。
楼宇自控系统是一个集成体,涉及技术也比较多,比如自动控制、计算机、建筑技术等,楼宇自控系统能够稳定正常运行,也就能在根本上保证智能建筑内各个系统的可靠运转,从而真正实现建筑的智能化。智能建筑施工中需要安装大量设备,比如供热通风、空调、机电设备、消防设备等,有很多独立的系统,但是每个系统中又有很多的设备,分布在建筑物的各个部分,管理起来难度比较大,对于设备的监测也不能达到预期的效果,这样就会影响到智能建筑的功能。在智能建筑中应用楼宇自控系统可以实现对各个设备的有效监测,让建筑内的各个系统可以协调工作,提高设备运行效率的同时,还能实现自动化控制和操作,减轻了人工操作的任务,同时还能起到节约能源作用,为人们打造一个安全健康的生活环境。
2 楼宇自控系统功能研究
2.1 变配电系统
在智能楼宇中,电力供应是一个重要的组成部分,是智能大厦运行的能源基础。因此,构建更加智能化的变配电系统对于智能楼宇的建设尤为重要。构建基于PLC的自动控制变配电系统,使整个系统可以根据设定的工况进行工作,实现楼宇电力供应和调配的自动化控制。一般来说,变配电系统的控制点数通常比较集中,所以从控制上来看其基本不参与控制,只需进行合闸监控。因此,在硬件上可以不设立主站,只需通过FIO模块构建起远程IO站即可,从而达到降低建设成本的目的。
2.2 给排水系统
在智能楼宇中,给排水的自动化控制是一个重要的环节。消防上水、生活给水、建筑排水等是给排水系统的主要构成部分。基于PLC组建楼宇的给排水系统可以实现生活给水、消防给水等的智能化控制。针对给水系统,可以通过PLC与变频器来监控给水网的水压,从而达到恒压供水的目的。利用压力传感器可以收集给水网的水压数据,然后把压力信号传递给PLC,PLC就可以根据预先设定的压力值给变频泵传输工作信号,实现对于变频泵的启动、暂停、运行转速的控制,以达到给水系统的智能控制。排水系统可以通过监测污水池的水深,通过PLC来控制排水泵的工作状态,达到排水系统智能控制的目的。
2.3 暖通空调监控系统
对于现代建筑而言,暖通工程是不可或缺的组成部分,因此,暖通空调监控系统是智能楼宇中的一个重要子系统。暖通空调监控系统需要对系统内的新风机组、空调机组以及相关的执行机构、传感器等设备进行控制。暖通空调监控系统涉及的设备数量众多,整个子系统比较复杂。该子系统应该包含空调机组和新风机组的智能控制。空调机组的智能控制应该涵盖七个组成部分:
(1)启停控制,可以通过上位机设定时间表,让机组可以根据时间表定时进行启停,还提供强制启停的功能,同时还需要进行启停次数、运行时间的累计。
(2)风机的控制,风机的启停主要由机组的启停状态决定,同时也提供强制和手动启停的控制功能,在出现故障的时候还应该具有报警功能。
(3)温度的控制,其智能控制主要通过将回风的温度与PLC设定的温度定值进行对比,当出现偏差时就可以根据设定值来控制电动水阀,从而对于电动水阀的热水和冷水阀门开度进行调节,从而维持回风温度。
(4)湿度的控制,在回风湿度出现变化时,如果其低于或高于设定值时,就可以控制加湿阀的工作状态,使其处于开启状态给空气加湿,处于停止状态停止加湿,让湿度恢复正常。
(5)新风阀与回风阀的控制,在冬季和夏季控制新风阀开度在最小,回风阀开度为最大,达到节能的目的。
(6)联锁控制,其主要针对的是水阀、低温断路器、新风阀及回风阀、风机的联锁控制。七是报警功能,如果监测到出现风机故障、过滤网堵塞以及低温断路故障等就进行报警。
2.4 冷热源系统
冷热源系统在现代建筑中是能源消耗的大户,智能楼宇的建设不仅要给人们的生活提供更大的便利,同样还要实现节约能源消耗的目标,基于PLC构建冷热源系统,可以使整个系统在最优的方案下高效、自动运转,使建筑环境处在一个最合适的状态下。同时还能减少不必要的能源消耗,在兼顾人们生活需要的同时实现节能减排的目标。基于PLC的冷热源系统智能控制,主要是以供回水温度为依据,进行焓值控制,并且还拥有设备监控的功能,在系统中的设备出现故障后及时发出警报。
2.5 照明调光系统
传统的照明系统自动控制大多时候是通过声音来实现的,这显然已经无法满足楼宇智能化的要求。现代智能楼宇需要有一套能够同时满足感官、灯具寿命以及节能三种需求的照明调光系统。这个系统应该能够进行连续调光,能够以环境光线的强弱来进行恒照度的控制,能够根据时间来进行灯具照度的调节。基于PLC的照明调光系统,需要首先进行各个回路的改造,同时接入各种传感器,并且给系统设置多种灯具控制方案。通过PLC的开关逻辑控制、模拟量控制、数据处理以及通信联网等功能,实现照明调光系统开关的智能化控制。利用PLC可以使照明调光系统能够通过淡入淡出方式来进行调光控制,从而达到保护灯具,延长灯具寿命的目的。同时,PLC还可以根据事先设定的照明时间表,或者是光照强度对于照明调光系统中的开关进行控制。
3楼宇自控系统服务器研究
楼宇自控系统服务器由CPU(CentralProcessingUnit/Pro-cessor,中央处理器),ROM(ReadOnlyMemory,只读内存),RAM(RandomAccessMemory,随机存储器)和系统总线等组成,是构成服务器控制系统的核心。服务器的主要任务是按照预先编制好的程序进行数据采集、数据处理、逻辑判断、控制量计算、报警等。同时,通过接口电路向系统各部分发出控制命令,指挥计算机控制系统有条不紊地工作。
图1服务器系统结构原理
4 结语
总之,随着技术的不断进步,智能化是未来社会发展的一个必然趋势。大型建筑物作为人们生产和生活的重要场所,其自动化水平和智能化程度的提高至关重要。智能楼宇无疑是对于人们生产和生活的场所进行智能控制的重要体现,成为房屋建筑中的一个热门领域。
参考文献
[1]秦海峰.PLC在某项目楼宇自动化系统中的应用[J].中国科技博览,?2012,(26).
[2]李冠楠.计算机网络安全理论与实践[M].长春:吉林大学出版社,2017.
论文作者:谢凡
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/8/6
标签:系统论文; 楼宇论文; 调光论文; 智能建筑论文; 自控论文; 智能论文; 目的论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;