一、系统概述建筑自动化管理系统的总体原则是:以计算机网络为基础、软件为核心,通过信息交换和共享,将各个具有完整功能的独立分系统组合成一个有机的整体,提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能,彻底实现功能集成、网络集成和软件界面集成。建筑自动化管理系统监控和管理的对象包括建筑设备监控系统(BAS)、安全防范系统(SAS)(包括入侵报警系统、电视监控系统、出入口控制系统、巡更系统和车库管理系统、火灾自动报警系统(FAS)、公共广播及紧急广播系统(PAS)及办公自动化系统等。根据各类设备所要完成的功能,建筑自动化管理系统由对应的各分系统组成,它们相对独立工作,完成各系统的监测和控制任务。建筑自动化管理系统的各分系统相对独立工作,但又必须协调一致,在BMS管理中心的统一监控和管理下,共同为建筑物提供安全、舒适、方便的生活条件和高效的工作环境,并保证其运行维护管理的经济性和智能化。 建筑自动化管理系统(BMS)是在建筑自动化行业建设的基础上,综合楼宇自动化系统和开发平台并应用最先进的软硬件技术研制成功的。面向建筑自动化行业、采用子系统集成模式的,集数据采集、网络通信、自动控制和信息管理于一体,是一种可二次开发的监控管理平台软件。
具有使用简单、性能可靠、速度快、系统开放等特点,可广泛应用于智能大厦、智能小区等智能建筑物。
总体目标是:“以计算机网络为基础、软件为核心,通过信息交换和共享,将各个具有完整功能的独立子系统整合成一个有机体,实现系统的信息共享,降低系统的运行费用,提高系统维护和管理的自动化水平,提供个性化服务。”
二、BMS的具体功能和要求
1、以计算机网络为基础、软件为核心,通过信息交换和共享,将各个具有完整功能的独立
分系统组合成一个有机的整体,提高系统维护和管理自动化水平及协调运行能力。
2、提供综合监控和报警功能,对各子系统的运行状态和参数进行集中监控,全中文化界面,包括现场图片、工艺流程、实时趋势、监控点表,以形象直观的方式动画显示设备运行工况。
3、提供报警和紧急事件时各子系统的联动能力,并配合信息管理系统(如物业管理系统)实现整个建筑物综合管理的协调运行,全面提升建筑的智能化水平。
4、具有历史数据存储能力,并生成和打印各种报表,为设备管理和维护提供依据,并为信息管理系统提供基础数据。
5、具有开放性,采用标准硬件平台(PC)和软件平台(Windows 系列),通过以太网连接,采用TCP/IP通信协议,在通用数据库的基础上通过ODBC与信息管理系统进行信息交换和共享。
6、通过自动化行业先进、开放的国际标准OPC与各子系统或设备进行信息交换和共享,保证BMS的实时性。
7、提供串行接口连接方式和多种网络通信接口形式,支持众多厂商产品的接入,充分发挥智能设备和系统的作用和功能。
线路板制作8、具有集散监控系统特性,各子系统具有独立工作能力。
三、系统组成
根据对监控和管理的对象及其功能要求的分析,大厦BMS组成如图1所示。监控的内容包括:楼宇设备自控系统(BAS)、安全防范系统及报警系统(SAS)、火灾自动监测和消防系统(FAS)、智能一卡通管理系统(ICS)、背景音乐和应急广播系统(PAS)。
系统结构
BMS由以上分系统组成,它们相对独立,各自完成相应的监测、控制和管理功能;但大厦是一整体现代化建筑,其自动化系统也应是一个有机的整体,分系统之间相互连接,实现信息交换和共享,协调联锁工作,共同完成建筑自动化管理的各项功能。大厦BMS是一个采用分层分布式结构的集散监控系统,总体分为三层。最上层为监控管理中心,负责整个系统协调运行和综合管理;中间监控层即各分系统,具有独立运行能力,实现各系统的监测和控制;下层为现场设备层,包括各类传感器、探测器、仪表和执行机构等。
图1:大厦BMS组成框架
楼宇自动化系统(BAS)
楼宇自动化系统(BAS)是以计算机控制技术为基础,将设备控制、消防检测及保安监控系统集成一体化,利用一个总控室,完成空调、电气、给排水、照明、电梯、消防和保安监控功能,并且通过总控室,向大厦各种监控设备发出控制指令控制其运作,这样既可以节省监控设备所需空间和管理人员,同时又可以提高大厦内部设备管理水平。
一、楼宇自动化系统的主要组成
1、冷热源系统控制
2、空调及新风系统控制
3、送/排风机系统控制
4、变配电系统监控
5、照明系统控制
6、给排水系统控制
二、引入BAS系统的效益
1、节省能源:大楼营运能源得到充分合理使用、节省不必要能源消耗,使其能源费用以最经济方式开支,通过BAS系统,大厦可以节约15%-20%的能源;
2、优化设备运行:大楼内机电设备进行一体化控制,使设备以最合理方式运行,同时对设备运行有效的监控,可以大大减少设备故障,延长设备使用寿命,降低设备维护费用;
3、提供舒适环境:提供一个最完美的客人休息环境和工作人员工作环境,及时发现故障;
场馆座椅4、提高效率:利用现代化智能控制技术对系统各设备进行一体化控制,大大节省大楼设备
管理人员,同时避免因人为错误操作而造成设备损坏。
5、应未来发展:充分体现现代化信息化的技术特性,大大提高大厦的档次,使之适合未来社会发展的需求。
三、楼宇自动化系统基本组成(图1)
图1:楼宇自动化系统基本组成
结构化综合布线系统
结构化布线系统是一套用于建筑物或建筑内的传输网络。它将语音、数据、图像等设备彼此相连,也使上述设备与外部通信数据网络相连接。一个设计良好的布线系统应该具有开放性、灵活性和扩展性,并对其服务的设备有一定的独立性。需要指出的是,结构化布线系统是一套具有严格规范要求的无源系统,不包含任何有源设备的连接。示意图如下:
一、综合布线系统的运用场合
由于现代化的智能建筑和建筑体的不断涌现,综合布线系统的适用场合和服务对象逐渐增多,目前主要有以下几类:
1、商业贸易类型:如商务贸易中心、金融机构(如银行和保险公司等)、高级宾馆饭店、股票证券市场和高级商城大厦等高层建筑。
2、综合办公类型:如政府机关、众团体、公司总部等办公大厦,办公、贸易和商业兼有的综合业务楼和租赁大厦等。
3、交通运输类型:如航空港、火车站、长途汽车客运枢纽站、江海港区(包括客货运站)、城市公共交通指挥中心、出租车调度中心、邮政枢纽楼、电信枢纽楼等公共服务建
筑。
4、新闻机构类型:如广播电台、电视台、新闻通讯社、书刊出版社及报社业务楼等。
炉灶节能器5、其它重要建筑类型:如医院、急救中心、气象中心、科研机构、高等院校和工业企业的高科技业务楼等。
此外,在军事基地和重要部门(如安全部门等)的建筑以及高级住宅小区等也需要采用综合布线系统。
从以上所述和建设规划来看,综合布线系统具有广泛使用的前景,为智能化建筑中实现传送各种信息创造有利条件,以适应信息化社会的发展需要,这已成为时代发展的必然趋势。
二、综合布线与传统布线的比较
从功能上看,综合布线系统包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑子系统。
1、工作区子系统
工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。工作区的UTP跳线为软线(Patch Cable)材料,即双绞线的芯线为多股细铜丝,最大长度不超过5M。
2、水平子系统
水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。综合布线中水平子系统是计算机网络信息传输的重要组成部分。采用星型拓扑结构,每个信息点均需连接到管理子系统。由铜缆构成。最大水平距离:90m(295ft)。
3、管理子系统
管理子系统设置在楼层配线间、是水平系统电缆端接的场所,也是主干系统电缆端接的场所;由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。用户可以在管理子系统中更改、增加、交接、扩展线缆,改变线缆路由。
管理子系统提供了与其他子系统连接的手段,使整个布线系统与其连接的设备和器件构成一个有机的整体。调整管理子系统的交接则可安排或重新安排线路路由、因而传输线路能够延伸到建筑物内部各个工作区。是综合布线系统灵活性的集中体现。
管理子系统三种应用:水平/干线连接;主干线系统互相连接;入楼设备的连接。线路的
标标记管理可在管理子系统中实现。
4、垂直干线子系统
垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一个有机的整体
5、设备间子系统
设备间子系统是一个集中化设备区,连接系统公共设备,如PBX、局域网(LAN)、主机、建筑自动化和保安系统,及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。
6、建筑子系统
建筑子系统主要是在一个园区有多栋建筑物之间的布线系统,由于多栋建筑之间距离较大(相对于单栋楼宇),一般采用光缆进行不同建筑物之间的互联。
安全防范系统
安全防范系统由摄像机、监视器、切换器、录像机、联动器、远程监控设备以及数字影像处理系统等组成。其工作原理为:前端摄像机将采集的图像转换为电信号,经传输部分(视频线缆)传送到矩阵控制切换器。矩阵控制切换器作为监控中心核心设备,将多个视频信号进行分配,并将视频信号输出到指定的监视器或录像系统上。
可以对楼内的重要位置以及进出小区人员的全部活动过程进行有效的实时记录与监控,在发生火灾、事故、安全报警、自然灾害等情况时,由相应管理部门的分控室接管系统以上报警事故区域的控制,随时方便地设置相应摄像机对该地点进行监控或录像。
在实际应用中,多表现为电视监控系统和防盗报警系统进行一体化建设,在重点监控部位(如:财务、档案室等)安装红外、微波、双鉴探测器,整个系统可灵活的进行撤布防操
作。在布防状态下,一旦有人非法越界,系统立即报警。在报警的同时,安放在监控中心的报警控制计算机上会显示报警区域、时间、报警类型等信息,提示管理人员进行处理,并将报警信息储存和打印。闭路电视监控系统原理结构(图1)。
图1:闭路电视监控系统原理结构
LED大屏幕显示系统
LED大屏幕显示系统是一个集计算机网络技术、多媒体视频控制技术和超大规模集成电路综合应用技术于一体的大型的电子信息显示系统,具有多媒体、多途径、可实时传送的高速通信数据接口和视频接口。
计算机网络技术的使用使显示制作、处理、存储和传输更加安全、迅速、可靠。采用网络系统控制技术,可以和计算机网络联网。
一、播出方式:
1、视频播出
通过多媒体视频控制技术和VGA同步技术,可以方便地将多种形式的视频信息源引入计算机网络系统,如广播电视和卫星电视信号、摄像视频信号、录像机VCD视频信号、计算机动画信息等,因而可以实现下列功能:
(1)支持VGA显示,显示各种计算机信息、图形、图像
(2)支持各种输入方式;支持PAL、NTSC等各种制式
(3)实时显示彩视频图像,实现现场转播
(4)转播广播电视、卫星电视及有线电视信号
(5)电视、摄像、影碟等视频信号的即时播放(针筒式滤膜过滤器VCR、VCD、DVD、LD)
(6)具有同时播放左右不同比例的画面及文字的功能
2、计算机播出
(1)图文特技显示功能:具有对图文进行编辑、缩放、流动、动画功能。
(2)显示各种计算机信息、图形、图像及2、3维计算机动画并叠加文字。
(3)播出系统配有多媒体软件,可以灵活输入及播出多种信息。
(4)有多种中文字体和字型可供选择,同时还可输入英文、西班牙文、法文、德文、希腊
文、俄文、日文等多种文字。
(5)有多种播出方式,如:单/多行平移、单/多行上/下移、左人脸识别智能门禁/右拉、上/下拉、旋转、无级缩放等。
(6)通知、通告、公告和新闻的编辑、和播放即时发布,并有多种字体供选择。
二、网络功能
1、配有标准网络接口,可与其它标准网络连网(信息查询系统、市政宣传网系统等)。
2、采集播出各数据库实时数据,实现远程网络控制。
3、通过网络系统可以进入Internet网。
谷氨酸发酵4、具有声音接口,可接入音频设备,达到声像同步
三、屏幕控制机
屏幕控制机控制其对应的显示屏显示效果。它可以自动运行一个不断循环的程序,根据给定的节目单去服务取得相关的显示数据,也可以人工干预,产生屏幕上的显示效果。屏幕上像素和屏幕控制机显示器相应区域上的像素——对应,直接映射。
通过屏幕控制机可以手动调节显示屏的亮度,选择适合当前环境的灰度非线性校正数据,屏幕控制机也可以通过网络系统根据环境亮度自动调节显示屏亮度和选择不同的灰度非线性校正数据。
通过屏幕控制机可以调节图像显示的对比度、度等。屏幕控制机将要显示的信息传送到
视频处理和控制单元进行视频处理。其中,视频处理和控制单元完成显示数据的图像处理,这些处理包括:
(1)第二级灰度非线性校正,可以自动或手动调节
(2)自动或手动无级亮度调节
(3)灰度级控制系统可以控制显示屏显示每基各8位的24位数据,即各基256级灰度。
(4)图像降噪处理:保证图像更加干净和平滑。
(5)图像增强技术,图像边缘增强技术
(6)运动补偿技术
(7)度调节功能
(8)视觉处理:在系统中,可以分别调整单个模组每基的亮度,调整平衡,基本消除马赛克现象,所有模组和显示模块亮度一致性好,单显示无视觉差。
视频处理和控制单元将处理好的显示信息传送到通信模块以便长距离传送到显示屏上。
四、通信模块
通信模块保证屏幕控制机的显示内容准确无误地长距离传输到显示屏上。通信模块对传输的信息进行编码解码处理,进行长距离传输和接收数据处理。通信模块将显示信息传送到数据分配和扫描单元上。