隨著社會的不斷進步、經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化建設(shè)日新月異，一幢幢高級飯店拔地而起，特別在一些大中城市，大型的酒店如雨后春筍般出現(xiàn)在城市的各個角落。建筑內(nèi)的各種設(shè)備、系統(tǒng)功能也越來越復(fù)雜，如照明、給排水、暖通空調(diào)、風(fēng)機等，應(yīng)采用先進的計算機技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)，對它們進行自動監(jiān)視、控制和管理，以達到節(jié)省能源、節(jié)省人力、提高安全水平和管理水平的目的。

這些機電設(shè)備的監(jiān)控統(tǒng)稱為機電設(shè)備監(jiān)控，通常借鑒智能建筑行業(yè)的術(shù)語，稱為BAS（BAS，BuildingAutomationSystem，建筑物自動化系統(tǒng)），簡稱BAS。

1 樓宇自控系統(tǒng)

樓宇自控系統(tǒng)即機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的是對各系統(tǒng)運行狀況進行監(jiān)視、控制、測量與記錄，監(jiān)控范圍包括：

①中央空調(diào)系統(tǒng)；②空氣處理系統(tǒng)；③新風(fēng)機系統(tǒng)；④送、排風(fēng)系統(tǒng)；⑤給排水監(jiān)控系統(tǒng)；⑥供配電監(jiān)測系統(tǒng)；⑦照明監(jiān)控系統(tǒng)；⑧電扶梯監(jiān)測系統(tǒng)；⑨風(fēng)機盤管系統(tǒng)。

針對工程建筑的特點，BAS系統(tǒng)必須具備以下作用：

①系統(tǒng)是本工程智能化運行的骨干系統(tǒng)；②系統(tǒng)是實現(xiàn)優(yōu)化管理的核心系統(tǒng)；③系統(tǒng)必須充分體現(xiàn)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的最新應(yīng)用成果。

2 設(shè)計依據(jù)

為了保證系統(tǒng)的既能適應(yīng)當(dāng)今主流技術(shù)的發(fā)展，又具有極高的可靠性，同時滿足工程的具體應(yīng)用要求，方案設(shè)計遵從以下標(biāo)準(zhǔn)。

BAS系統(tǒng)實施所涉及的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范及工程標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范包括如下：

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-92）；《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314-2000）；《智能建筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50339-2003）；《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（GB/ T50311-2000）；《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》（GB/T50312-2000）；《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范2000年版》（GB 50057-94）；《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》（CBJ232-92）；《商用建筑線纜標(biāo)準(zhǔn)》（EIA/TIA-568A）；《信息技術(shù)互連國際標(biāo)準(zhǔn)》（ISO/IECl1801-95）；《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95）；《中國采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-92）；《自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ131-90）。

3 需求分析

建筑面積龐大、建筑功能復(fù)雜，為此配置了大量的機電設(shè)備，以保證整個建筑良好舒適的環(huán)境和便利的工作空間。而大量機電設(shè)備的使用，必將引起管理人員的增加、能耗費用的巨額支出和管理工作的復(fù)雜。因此，客戶需求實際上是體現(xiàn)在三個層面：

3.1 技術(shù)層面

大型的金融中心或酒店式建筑，其建筑物具備多種使用功能，因此從技術(shù)層面上講，其BAS系統(tǒng)應(yīng)采用當(dāng)今先進且成熟的系統(tǒng)及技術(shù)，為建筑物的運行提供高效的監(jiān)控及管理平臺。①基于TCP/IP以及開放式協(xié)議的BA系統(tǒng)架構(gòu)；②先進完備的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用。

3.2 建筑運行管理層面

所有的系統(tǒng)以及技術(shù)，都是為建筑運行服務(wù)的，在技術(shù)層面的需求滿足的情況下，針對建筑本身的功能特點而設(shè)計的系統(tǒng)控制、運行以及管理模式，是確保建筑高效、低耗且節(jié)能運行的關(guān)鍵。具體表現(xiàn)為：①空調(diào)系統(tǒng)運行狀況的控制；②針對建筑內(nèi)不同的功能區(qū)；③中央管理平臺。

3.3 企業(yè)運營層面

先進的BAS技術(shù)是為建筑物的運行管理服務(wù)的，完備的建筑運行管理又是為其服務(wù)的企業(yè)運營發(fā)展而服務(wù)的，同時又直接關(guān)系到物業(yè)管理企業(yè)的運營績效，因此BAS系統(tǒng)運行管理模式亦應(yīng)體現(xiàn)為企業(yè)運營服務(wù)的層面上。具體表現(xiàn)為：①系統(tǒng)上納入整體管理體系；②提高用戶工作運營環(huán)境的舒適度；③節(jié)能以及能源管理；④節(jié)省人力；⑤延長設(shè)備的使用壽命。

4 系統(tǒng)設(shè)計-系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計及設(shè)備選型說明

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計說明

根據(jù)設(shè)計文件的要求，工程的樓宇自控系統(tǒng)的配置遵循分散控制、集中監(jiān)視、資源和信息共享的基本原則，構(gòu)成一個符合工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的集散型控制系統(tǒng)，并能體現(xiàn)系統(tǒng)的先進性、成熟性、開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴展性、安全性與可靠性。

4.1.1 系統(tǒng)架構(gòu)的開放性和可集成程度要求

樓宇自控系統(tǒng)作為弱電系統(tǒng)集成工程中最重要的系統(tǒng)，其開放性與可集成程度對整個弱電系統(tǒng)集成工程至關(guān)重要。

首先，樓宇自控系統(tǒng)出于控制與監(jiān)視的必要目的，必須具有集成能力，便于集成大量的設(shè)備，這些設(shè)備可能使用開放的協(xié)議，也可能非開放的私有協(xié)議；無論使用何種協(xié)議，樓宇自控系統(tǒng)必須有能力將其集成到自身系統(tǒng)中來。針對本工程，樓宇自控系統(tǒng)需要集成的系統(tǒng)包括：冷水機組、熱力系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機、電梯與照明系統(tǒng)。

除此之外，樓宇自控系統(tǒng)還需要對上一層面弱電系統(tǒng)集成進行開放，便于弱電系統(tǒng)對樓宇自控本身進行集成。系統(tǒng)集成商和建設(shè)者們考慮最多的應(yīng)該就是系統(tǒng)的安全性的問題，也就是說各子系統(tǒng)自身出了問題不應(yīng)該殃及到其它系統(tǒng)。

系統(tǒng)具有的集成與開放優(yōu)勢如下：

（1）數(shù)據(jù)庫層面的開放支持

系統(tǒng)支持多種業(yè)內(nèi)流行的數(shù)據(jù)庫，用戶只需根據(jù)需要定制相關(guān)的軟件。包括：MicrosoftSQLServer支持；Oracle支持；IBMDB2支持。

（2）對開放系統(tǒng)的支持

樓宇自控系統(tǒng)對于業(yè)內(nèi)開放的系統(tǒng)，如LonWorks、BACnet、Modbus、OPC等進行支持尤為關(guān)鍵。

（3）對私有協(xié)議的支持

系統(tǒng)必須為非標(biāo)準(zhǔn)私有協(xié)議的連接提供了工具軟件和應(yīng)用程序編程接口（API），開發(fā)語言為安全可靠、易于掌握的Java語言；工具包可以讓用戶管理和集成多種協(xié)議，可以實現(xiàn)本地控制和通過網(wǎng)絡(luò)進行遠(yuǎn)程管理。

4.1.2 基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

根據(jù)用戶需求，項目的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該是由兩級網(wǎng)絡(luò)和三級設(shè)備構(gòu)成。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式選擇集散型控制的方式，分為管理層網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)。

（1）一級網(wǎng)絡(luò)，即管理層面上的網(wǎng)絡(luò)：可以是建筑本身的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或單獨搭建的專門用于BMS的局域網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸選擇TCP/IP格式，不低于10Mbps的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。一級網(wǎng)絡(luò)上可連接服務(wù)器、操作站、BA網(wǎng)絡(luò)控制器、以太網(wǎng)路由器及接口路由器。將機電設(shè)備進行集中管理并監(jiān)控其運行，在最短的時間內(nèi)傳輸大量的數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，及時完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)，從而使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器能夠根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算出合適的控制參數(shù)，保證可靠的通訊連接以及快速的響應(yīng)速度，是管理層面上的網(wǎng)絡(luò)主要功能。

（2）二級網(wǎng)絡(luò)，即控制層面上的網(wǎng)絡(luò)：建筑的監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)。

二級網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率為78kbps，主要以BACnet技術(shù)為主，采用先進完善的現(xiàn)場總線技術(shù)，遵守BACnet標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

二級網(wǎng)絡(luò)中所有的設(shè)備控制器和通過控制層總線以點對點的方式通訊，均獨立于上層設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)可連接實時性強的現(xiàn)場控制器，各種智能的信號接口、儀表等，實現(xiàn)面對面的控制和調(diào)節(jié)功能。

二級網(wǎng)絡(luò)支持運行LonWorks、BACnet（MS/TP）、Modbus等開放協(xié)議及其它私有協(xié)議。

（3）網(wǎng)絡(luò)控制器：

兩級網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)絡(luò)控制器相聯(lián)接。整個系統(tǒng)為分布式智能系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)控制器（WEB600）失效時，各個現(xiàn)場的DDC控制器不受干擾，均可獨立地繼續(xù)運行。

三級設(shè)備要求如下：第一級為中央工作站，設(shè)置在控制中心；第二級為通用網(wǎng)關(guān)和路由器，設(shè)置在各弱電豎井；第三級為直接數(shù)字控制器以及采集現(xiàn)場信號的傳感器和驅(qū)動現(xiàn)場控制裝置的執(zhí)行機構(gòu)，隨被控設(shè)備就地設(shè)置。

4.1.3 基于WEB和B/S的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于用戶的需求與工程實際，選擇基于WEB的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，服務(wù)器和客戶端的結(jié)構(gòu)采用Browser/Server（B/S）架構(gòu)。Browser/ Server結(jié)構(gòu)是一種Client/Server結(jié)構(gòu)，它以WebServer為服務(wù)器軟件，以瀏覽器為客戶端軟件。

4.1.4 采用功能強大、可以進行現(xiàn)場集成的網(wǎng)絡(luò)控制器

工程采用網(wǎng)絡(luò)控制器（WEB600）作為控制的核心以及管理層與控制層的連接件具有以下主要的優(yōu)勢及要求：①網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)具有現(xiàn)場級別的集成能力；②網(wǎng)絡(luò)控制器應(yīng)具有強大的控制功能；③網(wǎng)絡(luò)控制器自身提供了WEBServer；④網(wǎng)絡(luò)控制器安全可靠。

4.2 產(chǎn)品選型說明

現(xiàn)今中央集成管理系統(tǒng)那么多，那么到底有沒有能夠?qū)AS系統(tǒng)和中央集成管理系統(tǒng)合二為一，使其在安全和穩(wěn)定的前提下既能保證原有BAS系統(tǒng)的各項功能，又能夠充分享有集成系統(tǒng)所帶來的一切便利的系統(tǒng)呢？回答是肯定的，關(guān)鍵是要看系統(tǒng)集成商怎么選用產(chǎn)品和構(gòu)建他的系統(tǒng)了。

本案例介紹的工程名稱為荔園飯店，工程項目總建筑面積為65000m2，由三棟客房樓組成，地下三層，地上5～7層，其中一號樓共5層、二號樓6層、三號樓為7層。項目作為荔園山莊國際會議中心的配套建筑，擬建成高等級多功能酒店。

從產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)性能的先進性、操作軟件功能、價格以及業(yè)績和售后服務(wù)等綜合考慮，結(jié)合荔園飯店的系統(tǒng)需求等各種因素后，我們在荔園飯店最終選用美國Honeywell公司的基于WEB技術(shù)的WEBs（Web-EnableBuildingsolution）樓宇管理控制器系統(tǒng)。

Honeywell公司的WEBs系統(tǒng)完全符合我們前面系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中所述的所有要求。

此外，根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范和業(yè)主項目實際情況的要求，對樓宇自控系統(tǒng)的選型中遵循以下的原則：①標(biāo)準(zhǔn)化；②先進性；③實用及方便性；④可靠性；⑤開放性；⑥擴展性及靈活性;⑦經(jīng)濟性。

4.3 HoneywellWEBs系統(tǒng)架構(gòu)

HoneywellWEBs：新一代先進的樓宇管理控制平臺系統(tǒng)

HoneywellWEBs是Honeywell最新推出的新一代先進的樓宇管理系統(tǒng)。HoneywellWEBs的技術(shù)核心是具有開創(chuàng)性的Niagara體系架構(gòu)。使用HoneywellWEBs新一代先進的樓宇管理控制平臺，可以通過一個web頁面實時的，安全的有效的管理整個建筑的設(shè)備，從而降低成本，提高工作質(zhì)量和工作效率，提高企業(yè)的市場競爭力。

下面是Honeywell的系統(tǒng)和產(chǎn)品功能特點。

4.3.1系統(tǒng)架構(gòu)說明

其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1。

圖1

從上述系統(tǒng)架構(gòu)可以看出HoneywellWEBs系統(tǒng)符合本工程樓宇自控系統(tǒng)選型得要求。其架構(gòu)如圖所示，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式為分布式控制的方式，由一級網(wǎng)絡(luò)（管理層網(wǎng)絡(luò)）和二級網(wǎng)絡(luò)（監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)）組成。

（1）一級網(wǎng)絡(luò)，即管理層網(wǎng)絡(luò)：主要功能是將大樓的機電設(shè)備進行匯聚管理并監(jiān)視控制其運行；網(wǎng)絡(luò)傳輸選擇TCP/IP格式。一級網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備包括：①WEBSTATION-AX系統(tǒng)服務(wù)器/操作站；②WEBPro-AX網(wǎng)絡(luò)編程工作站；③WEBs-600網(wǎng)絡(luò)控制器；④以太網(wǎng)交換機等相關(guān)BMS專用局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中央工作站、分控操作站具有數(shù)據(jù)同步跟蹤的能力，并采用同一套軟件WEBSTATION-AX進行管理。

（2）監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)：以使用LonWorks技術(shù)的DDC為主，包括：①HoneywellWEB-600網(wǎng)絡(luò)控制器，可以連接其他開放的監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)，包括BACnet（MS/TP）、Modbus或其他私有的網(wǎng)絡(luò)；②HoneywellSpyder通用設(shè)備控制器，遵守Lonworks標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速率78kbps。

（3）網(wǎng)絡(luò)控制器：

根據(jù)設(shè)計要求，在管理層和控制層之間的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)控制器。作為樓宇系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一，WEB-600系列控制器是不錯的選擇。WEB控制器可以和DDC及智能I/O模塊安裝在同一控制箱中，WEB控制器的進線電源為15V。

4.3.2 系統(tǒng)軟件平臺：NiagaraFramework

Niagara框架平臺是自動化控制系統(tǒng)中第一個通過軟件技術(shù)把LonWorks、BACnet和多種Internet標(biāo)準(zhǔn)集成到通用對象模型的應(yīng)用程序環(huán)境并嵌入到控制器層級；并且支持標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽界面。

主要特點：

①具有強大的可擴展性，基于網(wǎng)絡(luò)的安全性；②基于Java平臺，使用JAVA虛擬機，與硬件平臺無關(guān)；③使用預(yù)建的部件，其它部件可即插即用；④提供一個應(yīng)用服務(wù)器；⑤基于Internet及分布的網(wǎng)絡(luò)管理，通過Internet實現(xiàn)實時監(jiān)控；⑥支持多個開放標(biāo)準(zhǔn)及傳統(tǒng)的系統(tǒng)；⑦與企業(yè)系統(tǒng)共享監(jiān)控信息；⑧能集成各種設(shè)備，支持多種標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議（Lonwork、Modbus等），提供API接口，能根據(jù)其它設(shè)備的協(xié)議開發(fā)相應(yīng)驅(qū)動。

4.3.3 系統(tǒng)整體架構(gòu)技術(shù)優(yōu)勢說明

整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為兩層：管理層網(wǎng)絡(luò)與控制層網(wǎng)絡(luò)。

（1）管理層網(wǎng)絡(luò)：

服務(wù)器軟件WEBStation-AX：服務(wù)器軟件包含一套用于系統(tǒng)編程的工程軟件WEBPro-AX。支持多種開放的接口，數(shù)據(jù)庫沒有點數(shù)限制，提供開放的API工具軟件，便于用戶使用、升級、系統(tǒng)擴展修改及系統(tǒng)維護。沒有限制的瀏覽器（Browser）客戶端數(shù)量，便于用戶在網(wǎng)絡(luò)中進行數(shù)據(jù)的Web訪問。采用分布式Web布局，不構(gòu)成系統(tǒng)癱瘓。

網(wǎng)絡(luò)控制器：系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)控制器以IP為基礎(chǔ)的數(shù)量沒有限制，只要用戶的BMS主用網(wǎng)絡(luò)的容量充足，用戶可方便地對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制器進行擴充。采用分布式智能系統(tǒng)，如果一個網(wǎng)絡(luò)控制器如出現(xiàn)故障，不影響其他網(wǎng)絡(luò)控制器所連接的現(xiàn)場控制層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與查看。

（2）控制層網(wǎng)絡(luò)

Spyder通用控制器PUL6438：作為DDC的Spyder通用控制器，編程是可以通過WEBPro-AX系統(tǒng)編程工具進行，可以在辦公區(qū)域隨時隨地進行離線編程或在中央控制器進行遠(yuǎn)程編程。這樣方便對系統(tǒng)配置，也方便最終用戶對系統(tǒng)的升級維護和擴展。

4.4 設(shè)備配置

BAS系統(tǒng)的主要配置如下：系統(tǒng)包括中央管理計算機、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)控制器（WEB600）、直接數(shù)字控制器（DDC）、傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備組成。

通過上述論述，在工程中選擇智能化樓宇自控系統(tǒng)：①明確樓宇自控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍；②符合設(shè)計要求，然后通過需求分析，最終形成系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選型，達到節(jié)約成本，工程價值也隨之得到提高。