建筑设备自动化系统发展现状.pptx

建筑设备自动化系统技术的发展 建筑设备自动化是随着建筑物的环境设备 尤其是暖通空调系统即 供热 通风 空气调节与制冷 HVAC R HeatingVentilationAirConditionandRefrigeration 系统的发展而出现的 建筑设备自动化技术在20世纪50年代后期引入我国 以后的20年随着自动化技术的进步也有所发展 但发展比较缓慢 近年来随着国内国民经济和科学技术的快速发展 特别是微电子技术 计算机技术和网络技术等IT技术的高速发展 使这一技术在科技与应用两个方面都得到了迅猛发展 建筑设备自动化系统的发展与其他领域自控系统的发展是相似的 最早的设备自控系统是气动系统 气动控制系统的能源是压缩空气 主要用于控制供热 供冷管道上的调节阀和空气调节系统的空气输配管道调节阀 当时由于市场的竞争和用户的需求 这种控制技术也进行了标准化 标准化的主要内容是统一压缩空气的压力和有关气动部件 在标准的规范下 许多控制设备生产厂商生产的控制设备可以互换 这样不仅可以满足用户的需求 更重要的是标准有利于市场竞争 促进了建筑设备控制系统的发展 第一代 集中式控制系统 即中央监控系统 所谓集中式控制系统 是指由单一的计算机完成控制系统的所有功能和对所有被控对象实施控制的一种系统结构 第二代 集散式控制系统 DCS 以分布在被控设备现场处的现场控制器 如DDC 完成对被控设备的实时监侧和控制任务 以安装于集中控制室的中央管理计算机完成集中操作 显示 报替 打印与优化控制等功能 DCS实现了集中管理 分散控制的特征 它克服了集中控制系统的危险集中性 又避免了常规仪表无法统一管理的分散性 集散式控制系统 DCS 第三代 现场总线控制系统 FCS 随着大规横集成电路技术和微处理技术的发展 微处理器芯片可以直接嵌入到各种现场设备 仪表中 形成智能化设备和仪表 这些智能化仪表自身能实现就地控制 操作 显示等处理能力 同时可以通过通信接口实现与上层系数的数字通信 于是 现场总线技术应运而生 第四代 网络集成系统 系统中央站嵌入Web服务器 使系统融合Web功能成为目前建筑设备自动化系统发展的方向 要使该系统与Intranet融为一体化系统 需要把系统的服务器改造成基于Web的工作模式 赋予Web网络管理技术 使Intranet的授权客户通过WWW形式去监控管理建筑设备自动化系统 从而使传统独立的控制系统成为Intranet的一部分 使系统网络Web化 建筑设备自动化系统在智能建筑中的作用 1 实现功能为了满足机电设备的一些工艺要求 必须有自动化系统 例如空调系统的功能就是根据气候的变化和室内热湿扰量的变化改变送人室内的冷热量 气候和室内各种热湿干扰是不断随时间变化的 空调系统就必须不断进行相应的调节 否则不可能满足室内环境控制的要求 上例的恒温恒湿功能无自动化系统几乎不可能实现 一些大型公共建筑公共区域的照明需要根据进行的活动开启不同的灯具和控制不同的亮度 实现所谓 场景控制 这时也往往需要由建筑自动化系统实现 可调围护结构建筑的遮阳 窗等部件的调节更必须通过自动化系统进行 只有通过建筑自动化系统才能使建筑机电设备各系统的各项功能按照设计意图得以全面实施 2 保障安全建筑设备自动化系统所面对的控制对象不同于过程行业的控制对象 但保证系统安全运行要求是一样的 有些设备的工作看似简单 但如果控制不好一样可以产生严重后果 比如 高层建筑给水水箱的液位控制 高位水箱一般放置在顶层 如果水位控制不好 溢出的自来水进入电梯井或电缆井 会造成非常严重后果 所以 完善各种保护措施是自动化系统的主要目的之一 3 降低能耗供热空调系统能耗一般占建筑能耗60 以上 照明系统的能耗大约也占到建筑能耗的20 左右 同时也是两个节能潜力比较大的系统 通过优化控制和优化调节可以降低系统运行的能耗 比如在照明系统中 可以根据不同照明场合 采用定时控制 照度检测或动静检测等方法合理控制灯具的使用 在满足照明的前提下 降低能耗 在工艺性的恒温恒湿房间温湿度控制系统中 可以有多种温湿度的控制方法 比如当室内湿度偏高时 可以投入冷机满负荷运行 降温除湿 再开启电加热器提升温度到设定值 从而实现恒温恒湿 另外 也可以使冷机间歇运行 恰好满足冷负荷与湿负荷 从而不需要开启电加热器 这两种方式尽管都实现了恒温恒湿 但后者耗电量却要高出几倍 建筑设备自动控制系统的目的之一就是根据实际工况 确定合理的运行方式和调节策略 达到节省运行能耗的目的 4 提高工效随着经济发展和社会进步 降低运行维护人员工作量和劳动强度也逐渐成为重要问题 例如 空调系统由分布于各个机房的几十台空调箱构成 通过建筑自动化系统对各空调箱进行远程监测和控制 可有效地减少运行维护人员工作量并显著降低运行维护工作的劳动强度 随着建筑物的规模越来越大 系统越来越复杂 要求越来越高 自动化系统在节省人力 降低劳动强度方面的意义就越大 有些大型建筑 即使不考虑参数调节和节能 仅从节省运行人员这一角度 也必须安装建筑自动化系统 投入到建筑自动化系统的投资有时仅由于节省人力 就可以在几年内回收 这一点从定风量空调系统和VRV空调系统的比较就可看出 定风量空调