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基于LonWorks现场总线的楼宇自动化系统设计8
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热、空调通风、电梯、高低压配电、停车场等系统进行实时监控系统的集成监控、联动和管理，以实现舒适、安全、节能的目的。
智能楼宇的各种先进的多功能要求楼宇中的自控设备和不同功能的子系统越来越多，越来越复杂。同时，建筑业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。但由于以往不同厂商提供了不同功能的产品和子系统，采用了不同的通信协议，因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则，致使各子系统间实现互操作和系统互连将成为困难，实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。如果各子系统独立运行，不仅不能对整个系统进行统一的协调和管理，而且会有较高的运行维护费用，将来扩展起来也不方便。目前使用的传统楼宇自控系统己不能满足市场和用户的需求，归纳起来，有以下几个方面：
传统的楼宇自控系统就其本身而言是一种封闭的系统，主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议，互不兼容。如要实现封闭系统的一体化集成，就要在不同通信协议的系统间用网关把它们连接起来，将会产生大量的软件编制工作。这样实现的系统不仅性能差而且费用很高，不是理想的解决方案。
由于系统封闭，不同子系统间无法共享相同意义的信息。不同功能的子系统可能要配置相同的器件，造成极大的资源浪费。
由于系统是封闭的，从业主选择了产品后系统的设计、供货、调试到以后的维护、扩展、升级都只能由厂商来完成，业主毫无自由度可言，只能被动接受，最初的投资不能得到有效的保护。
随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代，只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。
今天，建筑物业主和管理者正在寻找一种建筑物控制系统。这种控制系统是一个开放的、可互操作的控制系统。它可以把来自多家厂商的空调、照明、消防、安保、门禁、给排水和电梯等设备集成一体化地集成在这个控制系统中。就象在计算机市场上PC机带来的浪潮一样，开放的、可互操作的控制系统的使用可以为用户在系统的整个生命周期内降低系统的安装费用、提高性能、节约运行费用。另外，在一个控制系统中多厂商产品的一体化集成需要采用一个统一的通信协议，通过使用相同的通信协议，昂贵的用户硬件、软件、网关等设备可以被取消。
LonWorks技术使上述目标成为现实。LanWorks技术是开放系统的一种完整的解决方案。采用LonWorks技术可以灵活、方便地构造智能楼宇控制系统，将其应用于楼宇自动化系统具有很多优点:
可从任何地方在任何时间连接到任何点：LonWorks为你提供整个系统的无缝连接。在大楼内部，在整个校园中或在世界各地，你都能访问你的系统。
互可操作性：应用LonWorks技术意味着你不再被大楼中任何系统或产品的单一的供应商所束缚。请选择LonMark认证产品以获得最佳产品和最佳服务。
更低的安装成本:：用LonWorks设备建立控制系统把安装商从几英里的室内布线工作中解放出来。众多设备可以使用任意拓扑结构的单一的双绞线连接在系统上。
计算机毕业设计明显降低再配置成本：设备和系统控制可以通过软件简化更新，避免了硬件、电缆管道和布线工作。
更容易扩展：再不会有限制系统扩展的黑盒子。以前为系统设定了一个界限，系统的任何扩展假如超过了该界限，安装成本就将成10倍地增加，现在这一界限也不再存在了。
新方法—低成本：:对于系统中的每次输入、输出，每条信息都可提供使用，这样，设施管理者就能以新方法来分析其系统并实施新的发挥能源效益的算法。
降低维护和培训费用：不论何种应用，平台和基础结构是保持不变的。这意味着集成商和最终用户只需学会一套通用的工具便可。
消除多余的组件:使用基于LonWorks的设备可以让你为所有子系统安装一个公共的通信基础结构。
本系统是以某智能楼宇为例。该智能楼宇是一座综合性大楼，地上16层，地下2层，是集办公、会议、餐饮、休闲、停车等功能一体的，并具有通信自动化、办公自动化、楼宇自动化的大型建筑。将整个楼宇的总体网络设计如图5。
本文将主要介绍其中的楼宇自动化(BA)系统，由于LonWorks技术的开放性和全分布式的特点，并且考虑到以后与其它功能子系统的集成，决定采用LonWorks技术作为本系统的技术平台，用以实时监控楼宇机电设备。系统的总控制点数量为：1250个，其中数字量控制点为：DI，500个，D0，350个；模拟量控制点为：AT，280个，AO，120个。
3.2 系统功能及控制要求
楼宇自动化系统(BAS)作为智能建筑的一个重要组成部分，将对整座建筑的电气设备，包括冷热源系统、空调通风系统、变配电系统、照明系统、给排水系统和电梯系统进行信号采集和控制，实现楼宇内设备管理系统的自动化，起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用，以便为用户日后带来更大的经济效益。
3.2.1 冷热源系统
冷源主要应用于三个方面：一是空气调节；二是食品冷藏，如肉、鱼、禽等食品的低温保温存储；三是某些生产工艺需要低温，以保证生产过程的顺利进行。冷冻源系统包括冷冻机组、冷冻水系统、冷却水塔等，投资与耗能大，故强调设计合理，运行节能。
凡采暖地区均离不开热源，智能楼宇需配备现代化的锅炉房，作为空调、采暖、生活热水供应，以及厨房、卫生供热的热力站。
本系统的冷源主要是对3台冷水机组、3台冷却塔、3台冷却水泵、3台冷冻水泵、集水器、分水器及相关阀门和水流开关等设备进行监视和控制。
智能楼宇的各种先进的多功能要求楼宇中的自控设备和不同功能的子系统越来越多，越来越复杂。同时，建筑业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。但由于以往不同厂商提供了不同功能的产品和子系统，采用了不同的通信协议，因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则，致使各子系统间实现互操作和系统互连将成为困难，实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。如果各子系统独立运行，不仅不能对整个系统进行统一的协调和管理，而且会有较高的运行维护费用，将来扩展起来也不方便。目前使用的传统楼宇自控系统己不能满足市场和用户的需求，归纳起来，有以下几个方面：
传统的楼宇自控系统就其本身而言是一种封闭的系统，主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议，互不兼容。如要实现封闭系统的一体化集成，就要在不同通信协议的系统间用网关把它们连接起来，将会产生大量的软件编制工作。这样实现的系统不仅性能差而且费用很高，不是理想的解决方案。
由于系统封闭，不同子系统间无法共享相同意义的信息。不同功能的子系统可能要配置相同的器件，造成极大的资源浪费。
由于系统是封闭的，从业主选择了产品后系统的设计、供货、调试到以后的维护、扩展、升级都只能由厂商来完成，业主毫无自由度可言，只能被动接受，最初的投资不能得到有效的保护。
随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代，只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。
今天，建筑物业主和管理者正在寻找一种建筑物控制系统。这种控制系统是一个开放的、可互操作的控制系统。它可以把来自多家厂商的空调、照明、消防、安保、门禁、给排水和电梯等设备集成一体化地集成在这个控制系统中。就象在计算机市场上PC机带来的浪潮一样，开放的、可互操作的控制系统的使用可以为用户在系统的整个生命周期内降低系统的安装费用、提高性能、节约运行费用。另外，在一个控制系统中多厂商产品的一体化集成需要采用一个统一的通信协议，通过使用相同的通信协议，昂贵的用户硬件、软件、网关等设备可以被取消。
LonWorks技术使上述目标成为现实。LanWorks技术是开放系统的一种完整的解决方案。采用LonWorks技术可以灵活、方便地构造智能楼宇控制系统，将其应用于楼宇自动化系统具有很多优点:
可从任何地方在任何时间连接到任何点：LonWorks为你提供整个系统的无缝连接。在大楼内部，在整个校园中或在世界各地，你都能访问你的系统。
互可操作性：应用LonWorks技术意味着你不再被大楼中任何系统或产品的单一的供应商所束缚。请选择LonMark认证产品以获得最佳产品和最佳服务。
更低的安装成本:：用LonWorks设备建立控制系统把安装商从几英里的室内布线工作中解放出来。众多设备可以使用任意拓扑结构的单一的双绞线连接在系统上。
计算机毕业设计明显降低再配置成本：设备和系统控制可以通过软件简化更新，避免了硬件、电缆管道和布线工作。
更容易扩展：再不会有限制系统扩展的黑盒子。以前为系统设定了一个界限，系统的任何扩展假如超过了该界限，安装成本就将成10倍地增加，现在这一界限也不再存在了。
新方法—低成本：:对于系统中的每次输入、输出，每条信息都可提供使用，这样，设施管理者就能以新方法来分析其系统并实施新的发挥能源效益的算法。
降低维护和培训费用：不论何种应用，平台和基础结构是保持不变的。这意味着集成商和最终用户只需学会一套通用的工具便可。
消除多余的组件:使用基于LonWorks的设备可以让你为所有子系统安装一个公共的通信基础结构。
本系统是以某智能楼宇为例。该智能楼宇是一座综合性大楼，地上16层，地下2层，是集办公、会议、餐饮、休闲、停车等功能一体的，并具有通信自动化、办公自动化、楼宇自动化的大型建筑。将整个楼宇的总体网络设计如图5。
本文将主要介绍其中的楼宇自动化(BA)系统，由于LonWorks技术的开放性和全分布式的特点，并且考虑到以后与其它功能子系统的集成，决定采用LonWorks技术作为本系统的技术平台，用以实时监控楼宇机电设备。系统的总控制点数量为：1250个，其中数字量控制点为：DI，500个，D0，350个；模拟量控制点为：AT，280个，AO，120个。
3.2 系统功能及控制要求
楼宇自动化系统(BAS)作为智能建筑的一个重要组成部分，将对整座建筑的电气设备，包括冷热源系统、空调通风系统、变配电系统、照明系统、给排水系统和电梯系统进行信号采集和控制，实现楼宇内设备管理系统的自动化，起到集中管理、分散控制、节能降耗的作用，以便为用户日后带来更大的经济效益。
3.2.1 冷热源系统
冷源主要应用于三个方面：一是空气调节；二是食品冷藏，如肉、鱼、禽等食品的低温保温存储；三是某些生产工艺需要低温，以保证生产过程的顺利进行。冷冻源系统包括冷冻机组、冷冻水系统、冷却水塔等，投资与耗能大，故强调设计合理，运行节能。
凡采暖地区均离不开热源，智能楼宇需配备现代化的锅炉房，作为空调、采暖、生活热水供应，以及厨房、卫生供热的热力站。
本系统的冷源主要是对3台冷水机组、3台冷却塔、3台冷却水泵、3台冷冻水泵、集水器、分水器及相关阀门和水流开关等设备进行监视和控制。
