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智能大楼楼宇环境管理中的基本自动控制系统 张筠莉 杨祯山 范锦生 编译 　　1 引言　　基于一个完整的智能大厦系统组成,智能大厦与非智能大厦的区别在于:完备的通讯与计算机网络设施;自动化的物业安防系统;节能设备和控制装置(包括电源装置);弹性(或柔性)工作区和各种环境控制系统。其技术一般认为由建筑自动化技术与信息技术两大部分组成,由此从管理上可分为设备管理和通信管理两大部分。本文在此前提下重点介绍智能大厦楼宇管理中的基本自动控制系统的三个组成部分,(1)能源管理和控制系统;(2)建筑安防系统;(3)生命支持系统。　　2 能源管理和控制系统(EMCS)　　一般认为,能源和建筑物运作的成本是可控的,而成本在智能建筑中亦可简化处理。提高资产负债,增强市场优势在今天这样一个高度竞争的建筑市场上,是至关重要的。能源成本占据了整个运作费用的大部分(比总费用的1/3还多)。优化的能源管理模式,为智能建筑系统运作过程节省运行费用、降低能耗指标提供了一个最直接的方法。智能建筑设施的机械/电力系统的有效性和可靠性,决定了为其用户提供舒适的条件和生产支持的成本和能力。随着能源和劳动力成本的上升,最优化系统的选择、设计和架构的重要性也随着增加。因此,能、源管理在智能建筑中有着不可忽视的越来越重要的作用。　　2.1 EMCS是怎样工作的　　EMCS需要用计算机编写一个便于操作且详尽明了的管理与控制程序,以便于在一个特殊的条件下使局域环路控制得到最大限度的使用。因此,它能比单独使用控制系统节省更多的能量。局域环路,,是指那些与单独采暖,通风和空调(HVAC)系统联接成关系相近的控制。　　HVAC本身在配置大量自动办公设备的智能建筑中,是一个非常重要的要考虑的内容。因此设计可扩展的HVAC(Heating VentilatingAir Conditioning)系统是很重要的。随着办公室达到每人一个电脑终端的占有率,每一个终端也将能有1~1.2个附加设备。这些外加设备是打印机、复印机、分布式处理单元Mistr1buting processing units)等等。这些终端产生的热量,是坐着工作的人所产生热量的1~1.5倍。这样一个人员和终端的比例意味着智能建筑中人员空间配置的占有率至少应是常规建筑占有率配置的两倍。　　今天办公室内部分割设计要求在方法上既要有开放的空间,又要有封闭的空间。因此,大量安装在不同位置上的HAVC系统应按照上述规则实行分区控制,以防止空间被锁住或开放在计划选择之外,这种灵活性是非常重要的。同样,在设计当中尽可能考虑到在某一个位置电气硬件可能的集成,这样有利于针对不同的要求,对某些局部的制冷量进行增强、调节。但如果设备布置在区域空间,那么所有的制冷设备都必须同步进行调节。而EMCS系统则能对不同的情况进行必要的温度变化。　　能源管理控制系统可以象一个时钟那么简单,也可以象配有精心设计的监测和控制硬件及软件的计算机系统那么复杂。智能建筑就是用后者计算机系统来管理能源。这种计算机系统当然还可以包括其它功能,例如:维护时间表管理、火灾及烟雾控制、安全防护系统及与此相关联的数据报告系统。　　2.2 EMCS的基本功能　　能源管理和控制系统制造商所提供的在众多的功能中,最重要的是:监测功能;编程功能;控制功能;图象功能;警报功能;记录功能。　　2.2.1 监测功能　　智能建筑中需要监控的内容包括:　　全部的温度;锅炉的运转;泵的状态参数;水仓(深井)泵的水位;关键部位的温度(计算机房所需要的温度)。　　最优化的操作监测包括:　　室外空气的质量;外部和内部地域的温度;电力需求;水的初始温度和流量。 　　2.2.2 编程功能 　　设备可以按预先设定的程序自动的开启或关闭。关键问题是具备确定什么时间停止以及要停多长时间,并且不影响智能建筑租户的使用或建筑设备的运转。总之EMCS要具备足够的传感器和完善的功能程序,例如开启系统时间的最优化功能,就可以提供这种时间循环和负荷需要控制。　　2.2.3 控制功能　 对于EMCS的实用性来说,局部环路的直接控制或调节至关重要。根据正常参数以外的扰动或干扰所产生的波动进行的调节可使系统回到最优化的效率状态。　　扰动控制主要包括:　　电机启停;局部环路控制器控制点的复位。　　建筑自动化是建筑智能化的一个方面,提供供热、通风、空调等的集中控制,而在联合技术建筑系统公司在Denver的Tabor中心除了上述功能外,还可以监测和控制电梯、照明、火灾、安防以及电子办公室的服务。　　2.2.4 图象功能 　　包括对空气处理系统、泵循环处理系统、建筑轮廓、烟分区、火警分区、区域规划和图形描述的彩色图象监视,对于多数监控型系统是适用的。标准的可探访的图象演示(Graphics