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1、一、设计前言现代化高品质的办公大楼，智能建筑的发展应满足节能绿色的要求。选择智能化，集成化的智能建筑解决方案是满足上述要求的必然途径，智能建筑控制系统可满足现代智能办公大楼的要求、面向未来、具有高度的集成性及灵活性。在现代智能建筑中,传统的电气控制已经难以满足对楼宇各种电气的控制要求，尤其大楼中重要的使用频繁的灯光的控制要求越来越高,不但要求通过灯光的控制能营造不同的环保的办公环境氛围，而且更多的是将电动窗帘，温度等控制融合在一起，进行更加灵活的各种控制和变换。传统的通过BA方式简单地对灯光控制已经很难满足环保节能、灵活、易于管理维护、多种功能的控制要求,电气控制系统更趋向于专业的智能建筑控制
2、产品和系统,同时该系统具有开放的接口协议，可与大楼的BA或BMS系统等进行对接通讯。智能控制系统主要功能为灯光控制、空调、地暖、风机盘管温度控制、窗帘控制、排风控制、与消防联动、给排水、电梯设备监控、与安全联动、与BMSxBA系统联动等，可实现灯光的开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、红外线遥控、移动感测控制、与其他设备系统的联动控制等，通过多种控制方式及多系统联动达到节约能源的目的，使得控制方式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。针对办公大楼的功能特点及建筑特点，我们提出一套智能控制系统，实现办公大楼智能控制的解决方案。二、对智能化控制系统的理
3、解智能控制系统采用KNX智能控制系统完成方案设计,KNX标准起源于欧洲,是汇集了其技术前身欧洲安装总线（EIB）、欧洲住宅系统（EHS）及BatiBUS的知识经验所得的结果。KNX系统属于FCS的范畴，此系统从研发使用至今,已经成功使用近20年,现已被广泛应用于智能建筑、现代住宅中的灯光、窗帘、温度等设备的智能控制。设计方案主要参照以下设计标准：EIBA标准GB50258-96（电气装置安装工程施工及验收标准）JGJ/T16-92（民用建筑电气设计规范）EN50090（欧洲电工标准）ISOIEC14543（开放式国际标准）GB/Z20965-2007中国国标，住宅和楼宇控制系统智能控制系统中受
4、控的负载直接与控制系统的驱动器相连,所有传感器（如：智能面板、移动感应器、光亮传感器）和驱动器（如：开关驱动器、窗帘驱动器）都是通过一种通信介质相互连接在一起。当一个智能面板的按钮被按下时，它通过通信介质向设定的驱动器以电信号的形式发出一个指令,驱动器收到电信号后经过内置CPU进行信息处理然后再驱动负载,实现相应功能。这意味着在系统部作彳不可改动的情况下通过编程现实功能的灵活多变。系统工作原理：该系统为总线式系统结构，通过一条总线把每个控制模块挂在总线上形成系统，每个总线元件有独立的CPU和存储器，可独立工作和与总线通信。通过总线命令实现彳王务功能的相互关联和沟通。系统示意图，如下：三、智能建
5、筑控制系统设计目标及要求3.1、 智能建筑控制系统的目标* 舒适：为现代建筑创造一个舒适、智能的环境。可以根据用户在舒适方面的新要求，随时可根据用户的需要改造，让人们有个轻松、愉快、满意的工作生活环境。* 节能：现代化楼宇的能耗之大，让使用者不仅限于对环境舒适的要求，在节能方面也开始重视。智能控制系统可根据人员活动状况、工作规律、自然光状况来调节室内灯光的数量、亮度和空调的风速、温度，窗帘百叶角度等，以便最大限度的减少能量的浪费。* 灵活：在不同的区域有着不同的办公环境，环境功能的要求也就不一样。智能控制系统是开放式、大跨度框架结构，能迅速而方便的改变建筑物的使用功能或重新规划使用区域，以满足
6、使用着对不同办公区域的环境功能的要求。* 经济：自动化的控制功能减少了管理与维护人员的工作量，降低了管理费用，同时也提高了工作效率及管理水平。系统的节能效果也降低了用户能耗费用。* 安全：现代化建筑有着多种的报警措施，各个系统之间可以相互配合，并且通过计算机网络的形式实现综合管理，当各种紧急突发事件发生时，能作出迅速果断的处理，为建筑的安全提供的可靠的保障。3.2、 智能控制系统的要求* 系统结构是总线式分布结构，系统内的传感器和驱动器有独立的CPU,相互之间是对等关系。* 系统中彳+可传感器和驱动器的损坏,不影响其他无程序关联的系统元件的运行。维修、更换或升级系统内的元件、软件时、系统的其余
7、部分可照常运行，维护保养方便。系统具有强大的可扩展性，对于功能的增加或控制回路的增加，只需挂接相应的元件,而无需改动系统内的原有元件和接线,便能达到要求。* 系统控制回路为总线制，结构简单，没有大量总线电缆的敷溺口繁杂的控制设计。驱动器及系统元件安装在强电箱内。咸菜传感器（智能面板、移动感应器等）之间以及与强电箱内设备只需一条总线进行连接，总线采用SELV（24V安全低电压）供电方式，安全可靠，操作方便。* 控制功能的修改灵活方便，只需少量的程序调整，不需要现场重新布线就可以实现。此外，通过有效的控制方式可节约能源，提高效率。例:通过时钟和光线控制设定，使系统自动运行到最佳状态，合理节约能源,
8、方便管理和维护。* 所有驱动器及系统元件均为模数化产品，采用标准35mm导轨安装方式，安装尺寸符合普通标准照明配电箱的规格。现场智能面板及移动感应器采用国标86盒或VDE德标80底盒墙装方式,施工简单，控制功能变化更方便。* 系统采用分层结构，分成支线和区域，一般情况下,可又15条支线经过线路耦合器与干线相连，组成区域。支线中的信号，经过线路耦合器过滤掉不必要的信号，才能被允许进入干线中，以提高干线通讯的效率。在局域网内的数据的8传输速率由网络设备的性能决定。* 系统总线本身带有屏蔽能力，总线电缆不能接地。* 带有电流检测功能的开关驱动器，可以监视回路电气设备是否损坏并报警* 系统元件巡检功能
9、，可以监视系统内元件是否在线，若有故障或元件故障、断线可及时上报。* 系统使用开放协议，可通过网关及通用接口以及OPC等软硬件形式与多种系统联动对接,如空调新风系统、供配电系统冷热源系统、给排水系统、安防系统、一卡通系统、消防系统等。3.3、 智能控制系统拓扑结构智能控制控制系统采用目前最先进的总线制结构,分散控制的方式完成各种控制。系统的基本构成是线，线与线之间通过线路耦合器进行连接，构成一个区域，区域之间再通过区域耦合器进行连接，从而构成一个完整系统。通过线路耦合器，最多15条支线连成一个区域，因此一个区域最多可容纳15*64=960个元件。通过区域耦合器，最多15个区域可连接起来,组成一
10、个完整的KNX系统,因此,最多可达到14400个左右总线元件可连接在一个KNX总系统中。一些总线元件还可以控制多达8个独立电路。这种拓扑结构使系统排列紧密、层次分明，且有利于将来对系统的进一步扩充，真正体现KNX系统的灵活性，这是传统的布线方式所无法比拟的。3.4、 智能控制系统的控制对象及功能办公大楼不但要在业务功能上体现其先进性,同时还要适应现代智能楼宇科技发展的潮流，在照明控制方面也要实现智能化，以便于管理及营造不同的工作氛围，同时达到节能的目的。3.4.1. 控制功能1 .灯光控制2 .温度控制（例：风机盘管/地加热/暖气片）3 .通风幕墙及遮阳系统控制4 .系统信号监视6 .排风设备
11、控制7 .与消防联动8 .排水、电梯设备监视9 .多系统联动通讯集成控制监视（如BMS,BA等）3.4.2. 设备控制思路按照对各功能区域的不同要求，在控制上采用不同的控制方式：第一、通过合理管理如计算机集中控制、定时控制或光感控制，在需要的时候将需要的区域如大厅、地下车库等，通过调光的方式或智能开关的方式将灯光控制到合适的照度，以节约能源和降低运行费用。第二、为工作人员提供一个舒适方便的工作环境，在某些重要区域（如小会议室、大会议室、领导办公室等场所）通过调光方式和场景预设置功能产生各种灯光效果,营造不同的灯光环境,给人以舒适完美的视觉享受。第三、通过定时控制及移动感应控制的结合，保证公共通
12、道如走廊、电梯厅的灯光在上班期间定时开启，下班定时关闭70%的灯光，同时自动启动移动感应器，有人走动时开启灯光，人走开后自动关闭，达到节能、便于管理的目的。第四、通过在适当的位置如公共区域设置现场控制面板,方便现场操作控制。第五、灵活分区域进行照明控制和用电量控制。通过以上多种控制方式可满足办公大楼所需的各种功能要求：*在灯光照明与室外自然光结合的区域,如大厅、大会议室具有日照补偿功能，当自然光线超过一定照度时，光线感应器可自动将部分或全部灯光关闭，即当光线充足时自动沿窗地带灯光。减少照明能耗。另外，在大会议室中，当自然光线超过一定照度时，可自动将电动窗帘放下，反之，则将窗帘开启。冬日自动开窗
13、取暖，夏日关窗遮阳。* 在出现消防报警时，可与消防系统联动，自动切断照明及电热水器的电源，插座电源，打开紧急照明回路,显示逃生路线。* 在某些区域如会议室等，可与门禁系统联动或采用移动感应的方式，当有开门动作时，可自动打开相关区域的照明灯。* 通过光亮传感器及定时控制器可控制大厦外立面的泛光照明。如自然光变暗时自动打开大部分泛光照明和园林照明。到午夜时自动关闭大部分泛光照明，只保留基础照明。天亮时自动关闭所有灯光。还可定时控制喷泉和灌溉设备的开启与关闭，并能根据气象条件和土壤条件做出相应控制。* 通过定时控制、中央控制及移动感应控制的方式实现大厦内无人管理区域的照明自动控制。* 在某些区域，如
14、地下车库内可定时在繁忙区域开启排风扇，非繁忙时期间歇性开启排风扇，以达到节能的效果* 可监视潜水泵、排污泵等设备。实时反映设备的手动/自动，高低水位，故障/备用等状况。* 系统监控重要的照明回路（如航空障碍灯、泛光照明、紧急照明、招牌广告等）彳不可回路发生故障或者线路跳闸时，立即反馈报警到中控电脑系统上，通知工作人员马上抢修。* 中央控制系统通过触摸廨口图形化的界面可对办公楼内的各个区域的灯光、电动窗、电动窗帘、空调暖通、排风排水及影音等设备进行集中监视和控制。中央控制系统可进行事件记录，以便管理。独立原件实现数据记录、诊断及保护、报文信号监视、故障监视、电流监视等功能。并在中控系统上显示并报
15、警。*通过智能电表对大楼各区域的用电情况进行监视，方便实现能量优化管理。还可对泛光、园林、公共通道、电梯厅、大堂等处的灯光开关的时间和次数进行累计，统计各处照明电能消耗，并监视回路设备情况。*中控系统还可显示各个区域的温度，同时可限制各个区域温度的上下限,避免空调浪费。3.4.3. 控制对象各种末端电气设备能被该系统所监控，包括：灯光、电动窗帘、通风百叶、天窗、电动窗帘及遮阳设备、空调、暖气、风机、排风扇、喷泉、灌溉设备、影音设备、电源插座、水泵、排污设备。该系统通过丰富多样、灵活多变的控制方式实现对上述设备的智能化管理,包括：手动控制、人体感应控制、定时控制、场景控制、照度控制、气象控制、红
16、外遥控、电流检测、能源管理、易维护、自诊断、防误操作、中央集控、联动控制（与BA、BMS及其他系统联动工3.4.4. 控制方式3.4.4.1. 照明控制* 通过现场设置的智能面板、手持式红外遥控器、彩色触摸屏等控制灯光、空调、电动窗帘及投影幕布等设备，实现会议场景、演讲场景、休息场景、放映场景等各种场景一键式切换控制。使用者点击放映场景按键，系统会自动把室温调到舒适状态、灯光调暗，投影幕布放下,窗帘放下，投影仪开启，功放/DVD开启，一切均在瞬间有序地自动完成。调光连续、柔和、不刺激人眼。* 为满足如年会、酒会、演出、婚礼、庆典、商务会议、产品发布会、记着招待会等各一需求，系统具有区别划分功能。使用者可手动调节局部亮度，灵活控制每个区域用光细节。* 具有房间分割及面板自动切
