建筑設(shè)備管理系統(tǒng)BMS課件

第5章建筑設(shè)備管理系統(tǒng)BMS

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)BMS是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)BAS、火災(zāi)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)FAS、安防自動(dòng)化系統(tǒng)SAS的集成。它主要具有各子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)、全局信息的管理以及全局事件的應(yīng)急處理能力。

自動(dòng)測量、監(jiān)視與控制是建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的三大技術(shù)環(huán)節(jié)和手段，通過它們可以正確掌握建筑設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、事故狀態(tài)、能耗、負(fù)荷的變動(dòng)等情況，從而適時(shí)采取相應(yīng)處理措施，以達(dá)到智能建筑正常運(yùn)作和節(jié)能的目的。

5．1BAS的自動(dòng)監(jiān)測與控制

碳貸通：節(jié)能項(xiàng)目貸款，免抵押、零首付、二周內(nèi)資金全額到賬碳險(xiǎn)通：節(jié)能項(xiàng)目保險(xiǎn)，節(jié)能能力全責(zé)保險(xiǎn)、項(xiàng)目收益權(quán)保險(xiǎn)節(jié)能技術(shù)方案保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、銀行機(jī)構(gòu)認(rèn)可認(rèn)證電話：682727533了解更多，搜索碳戰(zhàn)軍團(tuán)2)測量方式

(1)選擇測量

選擇測量是在某一時(shí)刻，值班人員需要了解某一點(diǎn)參數(shù)值，就可帶有選擇地選擇某點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)測量，并在熒光屏上用數(shù)字表示出來，或用打印機(jī)打印出來。如果測得的數(shù)值與給定值之間有偏差，就將其偏差送到中央監(jiān)控裝置中去。

(2)掃描測量

以選定的速度連續(xù)逐點(diǎn)測量，對測量點(diǎn)所取得的數(shù)據(jù)都規(guī)定上限值和下限值，每隔一定時(shí)間掃描一次，如果在規(guī)定值以外，由蜂鳴器報(bào)警，并在熒光屏上顯示出來，對未運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備就跳位，自動(dòng)把它除外，繼續(xù)進(jìn)行掃描。(3)連續(xù)測量

目前國內(nèi)常用儀表進(jìn)行隨線測量指示。

建筑設(shè)備的監(jiān)視控制有配電設(shè)備、空調(diào)、衛(wèi)生、動(dòng)力設(shè)備、火災(zāi)防范設(shè)備、照明設(shè)備、事故廣播設(shè)備、電梯設(shè)備等，對它們進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量、記錄等。監(jiān)視一般可以分為狀態(tài)監(jiān)視和故障、異常監(jiān)視兩種。

5．1．2BAS的自動(dòng)監(jiān)視

2)故障、異常監(jiān)視

設(shè)備和機(jī)械發(fā)生異常故障時(shí)，應(yīng)分別采取必要的緊急措施及緊急報(bào)警。通常，重大故障、緊急報(bào)警一發(fā)出，必須緊急停止和切斷電源，輕故障時(shí)一旦發(fā)出報(bào)警，應(yīng)馬上緊急停止，而不切斷電源。

3)火災(zāi)監(jiān)視

在高層建筑中，應(yīng)設(shè)有火災(zāi)監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、區(qū)域報(bào)警器和總報(bào)警器組成。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測器能把火災(zāi)信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳送給報(bào)警器，使報(bào)警器發(fā)出聲、光報(bào)警信號。還可通過報(bào)警器的輸出點(diǎn)關(guān)閉風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、切斷電源等。

4)空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)視

空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)視包括：①風(fēng)機(jī)、閥門、水泵、冷凍機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視；②測量點(diǎn)的監(jiān)視；③保護(hù)裝置的監(jiān)視；④溫、濕度的監(jiān)視；⑤室外空氣取人量的監(jiān)視。

2)BAS的控制方式

(1)開環(huán)控制

開環(huán)控制是一種預(yù)定程序的控制方法，它根據(jù)預(yù)先確定的控制步驟一步一步地實(shí)施控制，而被控過程的狀態(tài)并不直接影響控制程序的執(zhí)行。如照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的起?？刂频?。

(2)閉環(huán)控制

閉環(huán)控制則要根據(jù)被控過程的狀態(tài)決定控制計(jì)算機(jī)的內(nèi)容和實(shí)施控制的時(shí)機(jī)，計(jì)算機(jī)需要不斷檢測被控過程的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)及控制算法得出控制輸出，對被控過程實(shí)施控制。如空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)等。

5．2．1控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

如果按照計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來分類，不外乎集中結(jié)構(gòu)和分散(分布式)結(jié)構(gòu)

兩種。

5．2BAS的組成與結(jié)構(gòu)

2)分散結(jié)構(gòu)

分散結(jié)構(gòu)即集散控制系統(tǒng)(DCS：DistributedControlSystem)，是20世紀(jì)70年代后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)字通信技術(shù)等的發(fā)展而誕生的一種先進(jìn)而有效的控制方法。其特點(diǎn)是：以分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的多臺(tái)計(jì)算機(jī)控制裝置完成被控設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測、保護(hù)與控制任務(wù)，克服了計(jì)算機(jī)集中控制帶來的危險(xiǎn)高度集中，常規(guī)儀表控制功能單一的局限性。3)開放式結(jié)構(gòu)

開放系統(tǒng)對制造商和用戶都是一次巨大的技術(shù)革命，它有兩個(gè)特點(diǎn)，一是系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范是所有廠家共同遵守的，或者說，規(guī)范是中立的，與制造廠家無關(guān)。另一個(gè)特點(diǎn)是同樣功能的部件，雖然由不同廠商生產(chǎn)，但可以互相替換。開放系統(tǒng)意味著自動(dòng)化系統(tǒng)從不同制造廠生產(chǎn)的各自孤立的系統(tǒng)，經(jīng)過用網(wǎng)關(guān)Gateway互相連接，實(shí)現(xiàn)所使用的通信協(xié)議可互相操作，直至完全可以互相代替。這種系統(tǒng)對用戶有極大的好處，系統(tǒng)有更多的供應(yīng)商可供選擇，減少對某個(gè)廠家的依賴，尤其在建筑物的整個(gè)生命周期中，可降低維修和管理費(fèi)用，系統(tǒng)重新配置和技術(shù)升級換代變得更容易。

目前BAS開放系統(tǒng)意味著系統(tǒng)采用BACnet(第一個(gè)完全開放式非專用樓宇自控網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn))和現(xiàn)場總線的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場總線中以LonWorks為應(yīng)用主流。

現(xiàn)在新建的智能建筑多采用開放式結(jié)構(gòu)的BAS，它是未來BAS發(fā)展和應(yīng)用的方向。

2)開放型BAS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

可以把開放式的建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)分成兩部分考慮：一個(gè)是實(shí)時(shí)控制域，是由現(xiàn)場總線、傳感器、執(zhí)行器和控制器所構(gòu)成的實(shí)時(shí)環(huán)境。另一部分是工作站及上位管理機(jī)組成的管理信息域，由以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，是涉及大量數(shù)據(jù)傳送和復(fù)雜算法計(jì)算的管理環(huán)境，如報(bào)警處理，命令優(yōu)先安排以及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換、開放數(shù)據(jù)庫連接等。

智能建筑由于安裝使用了大量的OA設(shè)備、暖通空調(diào)設(shè)備以及為防止眩光必須采用間接照明方式等原因，能耗更大?？照{(diào)與照明系統(tǒng)的能耗約占智能建筑總能耗的70％以上，其中暖通空調(diào)的用電量占總用電量的40％以上（冷水機(jī)組占30％，空調(diào)機(jī)組占15％)。所以，智能建筑更應(yīng)重視節(jié)能問題。智能建筑的節(jié)能是在保證使用和舒適的前提下，以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑。一般認(rèn)為可以節(jié)省25％，3年節(jié)能上的經(jīng)濟(jì)效益就可以收回在智能化系統(tǒng)上的投資。

5．3BAS的節(jié)能

5．5．1防盜報(bào)警系統(tǒng)智能建筑的防盜報(bào)警系統(tǒng)負(fù)責(zé)對建筑內(nèi)外各個(gè)點(diǎn)、線、面和區(qū)域的偵測任務(wù)。它一般由探測器、區(qū)域控制器和報(bào)警控制中心三個(gè)部分組成。

5．5安全防范系統(tǒng)

1)探測器

(1)開關(guān)探測器

(2)光束遮斷式探測器

(3)熱感式紅外線探測器

(4)微波物體移動(dòng)探測器

(5)超聲波物體移動(dòng)探測器

(6)偵光式移動(dòng)探測器

(7)視覺探測器

(8)接近探測器

(9)玻璃破碎探測器

(10)震動(dòng)探測器

電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像、傳輸、控制和顯示與記錄四大部分所構(gòu)成。

5．5．2電視監(jiān)控系統(tǒng)

1）攝像部分

包括安裝在現(xiàn)場的攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)，其任務(wù)是對物體進(jìn)行攝像并將其轉(zhuǎn)換成電信號。

2）傳輸部分

監(jiān)視現(xiàn)場和控制中心存在一定距離，兩者之間需要信號傳輸，一方面攝像機(jī)得到的圖像要傳到控制中心；另一方面控制中心的控制信號要傳送到現(xiàn)場，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號和控制信號的傳輸2大部分。

3）顯示與記錄部分

顯示與記錄設(shè)備安裝在控制室內(nèi)，主要由監(jiān)視器、長延時(shí)錄像機(jī)或硬盤錄像系統(tǒng)和一些視頻處理設(shè)備構(gòu)成。其任務(wù)是把從現(xiàn)場傳來的電信號轉(zhuǎn)換成在監(jiān)視設(shè)備上顯示的圖像，如果必要，同時(shí)用錄像機(jī)予以記錄。

4）控制設(shè)備

(1)視頻切換器

(2)多畫面分割器

(3)視頻分配器

1)系統(tǒng)構(gòu)成重要部位與主要通道口往往安裝：門磁開關(guān)、電子門鎖與讀卡器等裝置；出入控制典型系統(tǒng)由中央管理機(jī)、控制器、讀卡器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等四大部分組成。

5．5．3出入控制系統(tǒng)

(1)中央管理機(jī)

作為出入控制系統(tǒng)神經(jīng)中樞的中央管理機(jī)(PC機(jī))，根據(jù)業(yè)主要求確定授權(quán)形式與內(nèi)容，擔(dān)負(fù)發(fā)卡與寫卡任務(wù)。

(2)控制器根據(jù)讀卡器的信息，向能控制門開啟或關(guān)閉的執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出操作命令，是控制器的主要任務(wù)。智能建筑中使用的出入控制器除上述功能外，尚應(yīng)將出入事件信息發(fā)送至中央管理器，還可連接多個(gè)報(bào)警輸入與報(bào)警輸出。

(3)卡與讀卡器

被授權(quán)允許進(jìn)出的人員，利用卡表明其身份與資格。讀卡器的任務(wù)是識(shí)別持卡人的出入?yún)^(qū)域

授權(quán)；當(dāng)允許進(jìn)人該讀卡器控制區(qū)時(shí)，發(fā)出開門指令，否則不授權(quán)開門，還可以聯(lián)動(dòng)電視監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備，通過集成實(shí)現(xiàn)更多的功能。

(4)執(zhí)行器

執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)門禁功能的最后一個(gè)關(guān)鍵部位，多利用電信號控制電子門鎖來實(shí)現(xiàn)門的開閉動(dòng)作。在出入控制系統(tǒng)中，電子門鎖接受并執(zhí)行讀卡器的輸出信號，完成開門或關(guān)門動(dòng)作。

2)系統(tǒng)功能

(1)出入控制系統(tǒng)的控制器已存入讀卡器的程序，故可記錄磁卡持有人的活動(dòng)，即使與中央管理機(jī)失去聯(lián)絡(luò)，仍可獨(dú)立工作。

(2)讀卡器接口內(nèi)含處理器和通信卡，可與出入控制器通信，用來控制門的開關(guān)，并可接受8個(gè)或更多個(gè)諸如開關(guān)探測器、振動(dòng)報(bào)警等輸入。

(3)支持接觸式磁卡、非接觸式磁卡等多種磁卡技術(shù)。

(4)在出入控制工作站上，采用性能優(yōu)異的圖形界面。

(5)由于在出入控制工作站上可以獲得所有磁卡的出入記錄，操作員可以根據(jù)上述人員信息合理設(shè)定下班后的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能的目的。

(6)可以設(shè)定多種控制方式。

(7)一般系統(tǒng)讀卡后，門上的電磁鎖持續(xù)打開一段時(shí)間，約為15s。為防止跟人現(xiàn)象，可將延時(shí)減5s，超時(shí)將報(bào)警。

(8)信息中心、計(jì)算機(jī)主機(jī)房、財(cái)務(wù)部等屬于重點(diǎn)的保安和監(jiān)視對象，在這些地區(qū)的出入口及在各樓層的緊急通道處設(shè)置雙重雙側(cè)磁卡閱讀器，員工憑磁卡及個(gè)人密碼，才能開門，進(jìn)出該地區(qū)，并作為事件記錄下來；同時(shí)，電視監(jiān)控系統(tǒng)還可把該圖像信息記錄下來。

(9)當(dāng)選用非接觸式感應(yīng)卡時(shí)，感應(yīng)卡與讀卡器之間的距離只要在70mm內(nèi)，便可將感應(yīng)卡上的信息讀到讀卡器內(nèi)。

3)出入控制系統(tǒng)的發(fā)展

出入控制在智能建筑中的作用受到了愈來愈多的重視，特殊重要場合提出更高的智能化要求，高新技術(shù)相繼應(yīng)用。

生物辨識(shí)系統(tǒng)不再利用卡，而是利用人所具有的生物特征的惟一性。當(dāng)今，市場上已出現(xiàn)利用個(gè)人指紋差別做對比辨識(shí)的指紋機(jī)；利用人的掌型和掌紋圖形對比的掌紋機(jī)；利用視網(wǎng)膜血管分布圖像辨識(shí)的視網(wǎng)膜辨識(shí)機(jī)；利用每個(gè)人語音差異實(shí)現(xiàn)人員辨識(shí)的聲音辨識(shí)等。

生物辨識(shí)技術(shù)安全性極高，對視網(wǎng)膜圖像的復(fù)制幾乎是不可能的。

1）息管理子系統(tǒng)

①保證巡更值班人員能夠按巡更程序所規(guī)定的路線與時(shí)間到達(dá)指定的巡更點(diǎn)，進(jìn)行巡視，不能遲到，更不能繞道。

②對巡更人員自身的安全要充分保護(hù)。

5．5．4巡更系統(tǒng)

2）系統(tǒng)構(gòu)成

①巡更開關(guān)：可以是帶鎖開關(guān)；也可以是巡更棒、磁卡、IC卡等其他形式的產(chǎn)品。②控制器：可以獨(dú)立設(shè)置，也可以與安全防范系統(tǒng)或建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)共用。③傳輸通道：一般多采用價(jià)格低廉的雙絞線傳輸，特殊情況下采用無線傳輸?shù)确绞健?/p>

④中央操作站：多由PC機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信接口、打印機(jī)與UPS電源等組成，可以獨(dú)立設(shè)置，也可以與其他系統(tǒng)共用。

停車庫自動(dòng)管理系統(tǒng)的組成包括：車輛自動(dòng)識(shí)別子系統(tǒng)、收費(fèi)子系統(tǒng)、保安監(jiān)控子系統(tǒng)組成。通常包括中央控制計(jì)算機(jī)、自動(dòng)識(shí)別裝置、臨時(shí)車票發(fā)放及檢驗(yàn)裝置、擋車器、車輛探測器、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、車位提示脾等設(shè)備。

5．5．5停車庫管理系統(tǒng)

1）中央控制計(jì)算機(jī)

負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與管理，包括軟硬件參數(shù)控制，信息交流與分析，命令發(fā)布等?？梢元?dú)立工作構(gòu)成停車庫管理系統(tǒng)，也可以與其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)相聯(lián)，組成一個(gè)更大的自控裝置。

2）車輛自動(dòng)識(shí)別裝置

停車庫自動(dòng)管理的核心技術(shù)是車輛自動(dòng)識(shí)別。車輛自動(dòng)識(shí)別裝置一般采用磁卡、條碼卡、IC卡、遠(yuǎn)距離RF射頻識(shí)別卡等。

3）臨時(shí)車票發(fā)放及檢驗(yàn)裝置

此裝置放在停車庫出入口處，對臨時(shí)停放的車輛自動(dòng)發(fā)放臨時(shí)車票。