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智能大厦建筑设备监控系统结构及监控管理功能实现 　　摘要：本文介绍了智能大厦建筑设备监控系统的技术发展和系统结构。根据建筑设备监控系统的特点和要求对在智能大厦中的自动化控制对象如空调通风、给排水、供配电、照明、电梯等机电设备运行的监控功能和各种主要机电设备的监控内容作了详细描述。 　　关键词：智能大厦 建筑设备监控 监测与控制 　　 　　 智能大厦是信息技术、控制技术、计算机技术与建筑艺术完美的结合。人们普遍将智能大厦称为“3A”或“5A”系统，“3A”系统即建筑设备监控系统（Building Automation System，BA）、通信自动化系统（CommunicationAutomationSystem，CS）、办公自动化系统（Office Automation System，OA）。“5A”则是将“3A”中建筑设备监控系统再细分为建筑设备监控系统（特指建筑设备监控系统，BA）、消防自动化系统（Fire Automation System，FA）和安保自动化系统（Safety Automation System，SA）。作为“5A”中的核心系统――建筑设备监控系统，也称建筑设备自动化系统或楼宇自控系统，是将建筑物或建筑群内的空调与通风、变配电、照明、给排水、热源与热交换、冷冻和冷却及电梯和自动扶梯等系统，以集中监视、控制和管理为目的构成的综合系统。建筑设备监控系统实现的目标为：安全、可靠、节能和集中管理。对于提高建筑物机电设备运行的安全性、建筑物空间环境舒适性、节约能源、降低人员和管理费用都有着重要的作用。 　　1．建筑设备监控系统的结构组成 　　 由于建筑物内的机电设备众多且位置分散，所以目前智能大厦中建筑设备监控系统都采用集散控制系统。在系统构成上，各建筑设备监控系统生产厂商大同小异，都采用四层结构，即中央操作站层、网络管理器层、现场控制器层和现场监测和执行元件层，如图1。 　　 　　 　　 　　1.1中央操作站 　　 由计算机、打印机和UPS等外设组成，采用实时操作系统软件，完成编程、监测、控制、图像显示、报警、记录存储等功能，是建筑设备监控系统的人机界面，既可通过显示或打印各种信息来观察当前或以前的系统及其所监控各种机电设备的运行状况及数据，又可通过键盘或鼠标的操作来改变??种机电设备的运行，从而达到实时监控要求。 　　1.2网络管理器 　　 网络管理器是楼宇自动化系统通讯网络的重要装置，它一方面通过ETHERNET、ARCNET或RS485/232等三种方式之一（可选）与中央操作站及其他网络管理器进行数据交换，另一方面通过现场总线网络（RS485、Lonwork或特殊总线）与分布在大厦各处的现场控制器通讯。网络管理器对现场控制器进行通讯的控制和管理，在现场控制器和中央操作站之间起数据缓存作用。网络管理器一般与中央操作站同位于中央控制室内。 　　1.3现场控制器 　　 现场控制器也叫直接数字控制器（DDC），是楼宇自动化系统中最基本的控制单元，其主要功能是接收安装于各类机电设备上的各种传感器（检测器、变送器）发出的数据，按控制器内部预先设置的参数和预先编制的控制程序来进行相应的运算（如PID、最优值、延时等），并对各类机电设备进行控制。一般现场控制器都有接入便携式电脑的接口，便于现场调试和维护。现场控制器分布在建筑物的受控机电设备附近，以节省现场控制器到现场监测执行元件间的管线，并通过RS485、LONWORK或其他专用通讯总线连接到网络管理器。 　　1.4监测和执行元件 　　 对监控设备的温度、湿度、压力、流量等参数，通过安装传感器及变送器以转换成标准直流电压（10V以内）、电流（20mA以内）或电阻信号（10KΩ以内），送入现场控制器进行采样监测；控制器的控制信号以直流电压（10V以内）或电流（20mA以内）的方式去驱动和调节安装在设备上的执行器。 　　1.5建筑设备监控系统结构的改进 　　 建筑设备监控系统的多层分散控制、集中管理的结构，是目前较先进、最常用的系统结构。但由上述结构图可见，如果控制层数能减少，系统就越简单、越可靠，成本就越低。例如将现场控制器层与监测和执行元件层合二为一，这就产生了一种叫做智能型的机电产品。原4层的系统结构变为3层结构，如图2所示。智能型机电产品只须用一根双绞屏蔽线与网络管理器相连即可，使整个楼宇自控系统变得简单化，且可靠性更高了。 　　 　　 　　 　　 使用智能机电设备后，大大简化了自动控制系统设计、安装与调试，原来需要设计的自动控制项目已包含在产品中，过去由设计院承担的繁琐的自控施工设计任务简化为只需提供一根电源线即可。智能大厦的空调机组如果变为智能型产品，则设计者只需在选型表上注明所需的风量、冷/热量、风压及精度等要求