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中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
概述
建筑物楼宇自动化系统（BAS）与综合布线系统（GCS）是智能建筑（IB）的重要组成部分，它关系到智能建筑的智能化程度及水平。楼宇自动化控制系统就是对大厦内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理，如空调制冷系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯、消防、安全防范系统等；通过对各个子系统进行监控、控制、信息记录，实现分散节能控制和集中科学管理，为建筑物用户提供良好的工作环境，为建筑物的管理者提供方便的管理手段，从而减少建筑物的能耗并降低管理成本。
一、楼宇自动化系统（简称BAS）
楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS），是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。
楼宇自动化系统是运用计算机数据处理、自动测量及控制技术，对智能建筑内的各种分散的机电设备、消防和保安设备装置进行自动控制和统一管理，充分体现“集中管理、分散控制”这一智能建筑的最新控制理念及节约能源，提高工效的目的。
1.楼宇自动化系统的组成
建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据中国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。
2.楼宇自动化系统将实现如下主要功能
1）中央空调系统的监控管理
（1）监视控制整个大厦的空调系统（包括：风机盘管控制、冷热水泵旁通控制、冷却水塔进水控制等；
（2）通过冷冻水的供/回水温度和流量测量、自动计算出空调系统的冷负荷，并在楼宇自动化系统的CRT上显示；
（3）根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数，以达到最佳的节能效果；
（4）测量并自动控制冷冻水系统供/回水总管的差压，维持系统要求的差压值；
（5）冷冻水泵/冷却水泵的联锁控制，当一台冷冻水泵发生故障时，自动投入备用水泵；
（6）监控空调系统的如下设备：空调柜机、风机盘管、新风机组、排风机（含正压风机）、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、冷冻水膨胀水箱。
2）给排水系统的监控管理
（1）楼宇自动化系统将监控给排水系统的所有水泵的运行状态。
（2）楼宇自动化系统将对给排水系统的设备运行时间、状态、水量、压力值进行记录。
（3）当水泵出现故障时，楼宇自动化系统会通过联锁控制备用泵自动投入运行。
（4）监控给排水系统的如下设备：生活给水泵、消防给水泵、自动喷淋泵、稳压水泵、排污泵、屋顶水池、地下水池、污水池、给排水监控系统。
3）变配电系统监控管理
变配电系统正常运行，可靠供电是智能大厦安全使用的保证。因此，智能大厦的控制中心要控制、监视、记录供电系统的运行情况，主要包括：
（1）高压系统：进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、频率、有功功率、无功功率、变压器温度及故障状态显示与报警
（2）低压系统：进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、功率因数、重要输出支路断路状态监控、故障情况显示、报警；
（3）直流系统：交流电源主进线断路器控制、直流输出、电压、电流及故障状态显示报警
（4）发电机系统：发电机启动、供电、主断路器状态、电压、电流、频率、转速、油箱位高低、水温等显示、故障报警、断路器状态控制
（5）照明系统：根据大厦内的使用功能、分成不同的区域照明，如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、航空障碍灯照明、室外环境照明等，按照时间顺序及使用需要，由中央监控系统控制开、关状态，故障显示。
4）安防自动化系统（简称SAS）监控管理
楼宇自动化系统将监控安保系统的如下设备：门禁系统、闭路电视系统、防盗报警系统、巡更系统。
5）三表抄送系统监控管理
楼宇自动化系统将对整个大楼的用水量、用电量、用气量（三表抄送系统）进行计量累计。
6）各类参数指标超限时，进行声光报警
当各控制系统的技术参数指标超限时，BAS发出报警信号，及时提醒相关人员处理。
3.樓宇自动化系统的硬件、软件的配置
1）楼宇自动化系统的硬件主要由下列几部分组成
（1）建筑物监视系统：提供一个以Window NT环境下的人机接口界面，为工程师提供应用程序的编制平台，为操作人员提供直观和快捷的操作界面。中央管理机实现对个系统的集中监测、管理与最优控制。
（2）建筑物控制系统：对所需的模拟量输入/输出（AI/AO）和数字量输入/输出（DI/DO）进行现场监视和控制。
（3）建筑物防火及安防系统：实现出入控制，保安监视和控制，集成摄像控制，火灾报警等功能。
（4）分布式输入/输出模块：将所需的模拟量信号和数字量信号引入楼宇自动化系统并进行A/D转换，将所需的模拟量和数字量从楼宇自动化系统引出并进行D/A转换之后引至各类执行机构。
（5）智能化房间控制系统：实现可靠的单一房间温度控制和空气流量控制，通过诸如加压/减压，夜间净化，早晨预热以及终端调节风量等方式以最大限度地节省能源。
2）楼宇自动化系统软件的配置
（1）身份鉴别软件：只有操作员身份密码，才能行使操作员职责范围内的指令。
（2）常规记录软件：负责常规记录资料的处理、显示、打印。
（3）节能控制软件：根据室外的温度相对湿度，充分发挥自然潜力，控制空调系统的运行、节约能源。
（4）运行时间累计、维修记录软件：在设备累计运行时间超过设定值时，进行报警，这是供预防性维修保养用的。
（5）故障报告软件：负责设备的故障报警，以及故障的显示和打印记录。
（6）最大负荷限制软件：当实际负荷超过额定的极限值时，发出报警信号，同时切除预定可以切断的负荷，减少电费的开支。
二、楼宇自动化系统的设计步骤
1.工程需求分析
（1） 研究建筑物的使用功能，了解业主的具体需求以及期望达的目标；
（2） 确定建筑物内实施自动化控制及管理的各功能子系统；
（3） 根据各功能子系统所包含的设备，制作出需纳入楼宇自控系统实施监控管理的被控设备一览表。
2.确定系统的控制方案
（1）对于需进行自动化控制的功能子系统，给出详细的控制功能说明，并说明每一系统的控制方案及达到的控制目的，以指导工程设备的安装、调度及工程验收；
（2）根据系统规模及今后的发展，确定监控中心位置和使用面积；并预留接口，与智能化系统设计形成和谐的统一整体。
3.确定系统监控点
在确定被控设备的数量及相应的控制方案后，确定每一被控设备的监控点数及监控点数及监控点的性质，核定对指定监控点实施监控的技术可行性，绘制监控点一览表。
4. 系统架构建立及设备选型
（1）系统选型应综合技术、经济各项指标，进行全面、客观的分析比较并实地考查，选取合适的产品；
（2）设备选型结合各设备工种平面图，进行监控点划分（监控点应留有20％的余量）；根据该监控范围，确定系统网络结构和系统软件；
（3）根据各设备的控制要求，选用相应的传感器、阀门及执行机构，并配出满足要求的楼宇控制器。
5. 绘制楼宇自动化系统（BAS）总控制系统拓扑图
根据选定的系统结构和现场楼宇设备的具体布置，画出BAS总控制拓扑图。
6. 画出各子系统被控设备的控制原理图
7. 绘制整个楼宇自控系统监控点平面图
8. 监控中心设计及主要设备平面布置
9. 提供系统设计施工说明、列出设备清单
10.核算系统成本。
三、楼宇自动化系统中变配电系统的设计
变配电系统是大楼的心脏，是大厦的动力系统。如果没有变配电系统，所有的机电设备都将无法工作。因此，变配电系统是大厦的最主要部分。另外，在市电电源与柴油发电机切换的瞬间使用UPS供电系统，避免柴油发电机的迟延造成的不可挽回的损失。变配电系统的设计主要采用双电源设计的理念，即采用市电供电和自有柴油发电机发电供电。对供电线缆的线径计算必须留有30%的冗余，以保证系统的经久耐用及合理的衰减损耗。
四、综合布线系统
建筑物与建筑群综合布线系统（generic cabling system for building and campus）是建筑物或建筑群内的传输网络，是建筑物内的“信息高速通道”。它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外界通信网络相连接。综合布线系统是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施,是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统，为办公提供信息化、智能化的物质介质，支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用。它利用高品质的无屏蔽双绞线取代传统的同轴电缆和专用线缆，解决了数据高速传输、降低线间串扰和电磁辐射干扰等难题。利用型号齐全的适配器，将弱电系统纳入到结构化综合布线系统中来。
1、综合布线系统的构成
（1）工作区布线：把终端设备连接到信息插座，一般是永久性的。
（2）水平布线子系统：从楼层配线架至各信息插座，包括信息插座、水平电缆（光缆）及其它在楼层配线架上的机械终端、插接软线和跳线。
（3）垂直（主干）线系统：指设备间（主配线架）至配线间（楼层配线架）之间的主干电缆及配线设备。
（4）通信引出端（信息插座）：每个工作区宜设两个或两个以上的信息插座，其中最少有一个作为数据通信用。
（5）接口：每个布线子系统的端部都有相应的接口，用以连接有关的设备，如电话主机、主计算机、信息插座等。
（6）设备间：是安装网络进出线设备、互联设备、主机设备和保护设备的用房，应有足够的安装空间。应靠近弱电竖井设置。
（7）配线间（交换间）：每层配线间数量按与最远点信息插座的距离不大于75m配置。配线间内的设备为有源设备，就设电源插座（AC220V）。
2、综合布线系统的设计
综合布线系统的设计应从其结构入手，分別进行工作区、水平区、垂直主干、信息点、设备间、配线间、各种接口等方面设计。
五、楼宇自动化系统与综合布线系统的关联
楼宇自动化系统的建设离不开现代的综合布线系统，楼宇自动化系统涉及多种子系统，各子系统、子系统与子系统之间都需要相应的关联及通信，所以必须敷设相应的线缆，然而，对众多线缆的合理敷设及规划又显得尤为重要，如果敷设凌乱、不分明、无标识，必然影响整个楼宇自动化系统的正常运行以及日常维护，因此，必须将各子系统的线缆进行结构化综合布线，实行合理有效的规划，以提高系统的可靠性、稳定性、安全性，再结合综合布线系统的开放性、灵活性、可扩性，使得楼宇自动化系统的智能化特点更加显现。
总之，楼宇自动化系统与综合布线系统的关联十分密切，在系统设计的时候，必须要综合考虑，以提高现代建筑的智能化水平。
概述
建筑物楼宇自动化系统（BAS）与综合布线系统（GCS）是智能建筑（IB）的重要组成部分，它关系到智能建筑的智能化程度及水平。楼宇自动化控制系统就是对大厦内的各种机电设施进行全面的计算机监控管理，如空调制冷系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯、消防、安全防范系统等；通过对各个子系统进行监控、控制、信息记录，实现分散节能控制和集中科学管理，为建筑物用户提供良好的工作环境，为建筑物的管理者提供方便的管理手段，从而减少建筑物的能耗并降低管理成本。
一、楼宇自动化系统（简称BAS）
楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Building Automation System简称BAS），是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。
楼宇自动化系统是运用计算机数据处理、自动测量及控制技术，对智能建筑内的各种分散的机电设备、消防和保安设备装置进行自动控制和统一管理，充分体现“集中管理、分散控制”这一智能建筑的最新控制理念及节约能源，提高工效的目的。
1.楼宇自动化系统的组成
建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据中国行业标准，BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下，这两个子系统宜一同纳入BAS考虑，如将消防与安全防范子系统独立设置，也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时，能够按照约定实现操作权转移，进行一体化的协调控制。
2.楼宇自动化系统将实现如下主要功能
1）中央空调系统的监控管理
（1）监视控制整个大厦的空调系统（包括：风机盘管控制、冷热水泵旁通控制、冷却水塔进水控制等；
（2）通过冷冻水的供/回水温度和流量测量、自动计算出空调系统的冷负荷，并在楼宇自动化系统的CRT上显示；
（3）根据实际的冷负荷通过空调冷冻水机组带的群控装置来决定冷冻水机组的启停数，以达到最佳的节能效果；
（4）测量并自动控制冷冻水系统供/回水总管的差压，维持系统要求的差压值；
（5）冷冻水泵/冷却水泵的联锁控制，当一台冷冻水泵发生故障时，自动投入备用水泵；
（6）监控空调系统的如下设备：空调柜机、风机盘管、新风机组、排风机（含正压风机）、冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、集水器、冷冻水膨胀水箱。
2）给排水系统的监控管理
（1）楼宇自动化系统将监控给排水系统的所有水泵的运行状态。
（2）楼宇自动化系统将对给排水系统的设备运行时间、状态、水量、压力值进行记录。
（3）当水泵出现故障时，楼宇自动化系统会通过联锁控制备用泵自动投入运行。
（4）监控给排水系统的如下设备：生活给水泵、消防给水泵、自动喷淋泵、稳压水泵、排污泵、屋顶水池、地下水池、污水池、给排水监控系统。
3）变配电系统监控管理
变配电系统正常运行，可靠供电是智能大厦安全使用的保证。因此，智能大厦的控制中心要控制、监视、记录供电系统的运行情况，主要包括：
（1）高压系统：进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、频率、有功功率、无功功率、变压器温度及故障状态显示与报警
（2）低压系统：进线与联络断路器状态控制监测、电压、电流、功率因数、重要输出支路断路状态监控、故障情况显示、报警；
（3）直流系统：交流电源主进线断路器控制、直流输出、电压、电流及故障状态显示报警
（4）发电机系统：发电机启动、供电、主断路器状态、电压、电流、频率、转速、油箱位高低、水温等显示、故障报警、断路器状态控制
（5）照明系统：根据大厦内的使用功能、分成不同的区域照明，如办公室照明、走廊照明、大厦立面照明、航空障碍灯照明、室外环境照明等，按照时间顺序及使用需要，由中央监控系统控制开、关状态，故障显示。
4）安防自动化系统（简称SAS）监控管理
楼宇自动化系统将监控安保系统的如下设备：门禁系统、闭路电视系统、防盗报警系统、巡更系统。
5）三表抄送系统监控管理
楼宇自动化系统将对整个大楼的用水量、用电量、用气量（三表抄送系统）进行计量累计。
6）各类参数指标超限时，进行声光报警
当各控制系统的技术参数指标超限时，BAS发出报警信号，及时提醒相关人员处理。
3.樓宇自动化系统的硬件、软件的配置
1）楼宇自动化系统的硬件主要由下列几部分组成
（1）建筑物监视系统：提供一个以Window NT环境下的人机接口界面，为工程师提供应用程序的编制平台，为操作人员提供直观和快捷的操作界面。中央管理机实现对个系统的集中监测、管理与最优控制。
（2）建筑物控制系统：对所需的模拟量输入/输出（AI/AO）和数字量输入/输出（DI/DO）进行现场监视和控制。
（3）建筑物防火及安防系统：实现出入控制，保安监视和控制，集成摄像控制，火灾报警等功能。
（4）分布式输入/输出模块：将所需的模拟量信号和数字量信号引入楼宇自动化系统并进行A/D转换，将所需的模拟量和数字量从楼宇自动化系统引出并进行D/A转换之后引至各类执行机构。
（5）智能化房间控制系统：实现可靠的单一房间温度控制和空气流量控制，通过诸如加压/减压，夜间净化，早晨预热以及终端调节风量等方式以最大限度地节省能源。
2）楼宇自动化系统软件的配置
（1）身份鉴别软件：只有操作员身份密码，才能行使操作员职责范围内的指令。
（2）常规记录软件：负责常规记录资料的处理、显示、打印。
（3）节能控制软件：根据室外的温度相对湿度，充分发挥自然潜力，控制空调系统的运行、节约能源。
（4）运行时间累计、维修记录软件：在设备累计运行时间超过设定值时，进行报警，这是供预防性维修保养用的。
（5）故障报告软件：负责设备的故障报警，以及故障的显示和打印记录。
（6）最大负荷限制软件：当实际负荷超过额定的极限值时，发出报警信号，同时切除预定可以切断的负荷，减少电费的开支。
二、楼宇自动化系统的设计步骤
1.工程需求分析
（1） 研究建筑物的使用功能，了解业主的具体需求以及期望达的目标；
（2） 确定建筑物内实施自动化控制及管理的各功能子系统；
（3） 根据各功能子系统所包含的设备，制作出需纳入楼宇自控系统实施监控管理的被控设备一览表。
2.确定系统的控制方案
（1）对于需进行自动化控制的功能子系统，给出详细的控制功能说明，并说明每一系统的控制方案及达到的控制目的，以指导工程设备的安装、调度及工程验收；
（2）根据系统规模及今后的发展，确定监控中心位置和使用面积；并预留接口，与智能化系统设计形成和谐的统一整体。
3.确定系统监控点
在确定被控设备的数量及相应的控制方案后，确定每一被控设备的监控点数及监控点数及监控点的性质，核定对指定监控点实施监控的技术可行性，绘制监控点一览表。
4. 系统架构建立及设备选型
（1）系统选型应综合技术、经济各项指标，进行全面、客观的分析比较并实地考查，选取合适的产品；
（2）设备选型结合各设备工种平面图，进行监控点划分（监控点应留有20％的余量）；根据该监控范围，确定系统网络结构和系统软件；
（3）根据各设备的控制要求，选用相应的传感器、阀门及执行机构，并配出满足要求的楼宇控制器。
5. 绘制楼宇自动化系统（BAS）总控制系统拓扑图
根据选定的系统结构和现场楼宇设备的具体布置，画出BAS总控制拓扑图。
6. 画出各子系统被控设备的控制原理图
7. 绘制整个楼宇自控系统监控点平面图
8. 监控中心设计及主要设备平面布置
9. 提供系统设计施工说明、列出设备清单
10.核算系统成本。
三、楼宇自动化系统中变配电系统的设计
变配电系统是大楼的心脏，是大厦的动力系统。如果没有变配电系统，所有的机电设备都将无法工作。因此，变配电系统是大厦的最主要部分。另外，在市电电源与柴油发电机切换的瞬间使用UPS供电系统，避免柴油发电机的迟延造成的不可挽回的损失。变配电系统的设计主要采用双电源设计的理念，即采用市电供电和自有柴油发电机发电供电。对供电线缆的线径计算必须留有30%的冗余，以保证系统的经久耐用及合理的衰减损耗。
四、综合布线系统
建筑物与建筑群综合布线系统（generic cabling system for building and campus）是建筑物或建筑群内的传输网络，是建筑物内的“信息高速通道”。它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外界通信网络相连接。综合布线系统是智能化办公室建设数字化信息系统基础设施,是将所有语音、数据等系统进行统一的规划设计的结构化布线系统，为办公提供信息化、智能化的物质介质，支持将来语音、数据、图文、多媒体等综合应用。它利用高品质的无屏蔽双绞线取代传统的同轴电缆和专用线缆，解决了数据高速传输、降低线间串扰和电磁辐射干扰等难题。利用型号齐全的适配器，将弱电系统纳入到结构化综合布线系统中来。
1、综合布线系统的构成
（1）工作区布线：把终端设备连接到信息插座，一般是永久性的。
（2）水平布线子系统：从楼层配线架至各信息插座，包括信息插座、水平电缆（光缆）及其它在楼层配线架上的机械终端、插接软线和跳线。
（3）垂直（主干）线系统：指设备间（主配线架）至配线间（楼层配线架）之间的主干电缆及配线设备。
（4）通信引出端（信息插座）：每个工作区宜设两个或两个以上的信息插座，其中最少有一个作为数据通信用。
（5）接口：每个布线子系统的端部都有相应的接口，用以连接有关的设备，如电话主机、主计算机、信息插座等。
（6）设备间：是安装网络进出线设备、互联设备、主机设备和保护设备的用房，应有足够的安装空间。应靠近弱电竖井设置。
（7）配线间（交换间）：每层配线间数量按与最远点信息插座的距离不大于75m配置。配线间内的设备为有源设备，就设电源插座（AC220V）。
2、综合布线系统的设计
综合布线系统的设计应从其结构入手，分別进行工作区、水平区、垂直主干、信息点、设备间、配线间、各种接口等方面设计。
五、楼宇自动化系统与综合布线系统的关联
楼宇自动化系统的建设离不开现代的综合布线系统，楼宇自动化系统涉及多种子系统，各子系统、子系统与子系统之间都需要相应的关联及通信，所以必须敷设相应的线缆，然而，对众多线缆的合理敷设及规划又显得尤为重要，如果敷设凌乱、不分明、无标识，必然影响整个楼宇自动化系统的正常运行以及日常维护，因此，必须将各子系统的线缆进行结构化综合布线，实行合理有效的规划，以提高系统的可靠性、稳定性、安全性，再结合综合布线系统的开放性、灵活性、可扩性，使得楼宇自动化系统的智能化特点更加显现。
总之，楼宇自动化系统与综合布线系统的关联十分密切，在系统设计的时候，必须要综合考虑，以提高现代建筑的智能化水平。