建筑設(shè)備管理系統(tǒng)綜合介紹

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS,building management system)采用計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，對建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BAS,Building Automation System)和公共安全系統(tǒng)（PSS,public security system)實施綜合管理，確保建筑物內(nèi)舒適和安全的辦公環(huán)境，對建筑設(shè)備綜合管理降低建筑能耗的管理系統(tǒng)。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)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。 本文將從建筑設(shè)備管理的自動檢測、自動監(jiān)視、自動控制以及建筑設(shè)備管理安全防范和節(jié)能等方面詳加介紹，希望能夠為對建筑設(shè)備管理軟件有需求的朋友提供幫助。

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)用

一、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的自動檢測

自動測量、監(jiān)視與控制是建筑設(shè)備自動化系統(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)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、事故狀態(tài)、能耗、負荷的變動等情況，從而適時采取相應(yīng)處理措施，以達到智能建筑正常運作和節(jié)能的目的。 

1.測量的目的

1)確認日常運轉(zhuǎn)是否正常，必要的話可將情況記錄在日報表上。

2)設(shè)備在發(fā)生故障或異常之前，要掌握其危險性，搜尋運轉(zhuǎn)中狀態(tài)的動向。

3)設(shè)備已經(jīng)發(fā)生故障或異常時，要抓住原因，不使發(fā)生第二次事故，查出其原因。

以上這些測量與狀態(tài)監(jiān)視及故障、異常監(jiān)視有密切的關(guān)系。 

2.測量方式

1)選擇測量

選擇測量是在某一時刻，值班人員需要了解某一點參數(shù)值，就可帶有選擇地選擇某點進行參數(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)逐點測量，對測量點所取得的數(shù)據(jù)都規(guī)定上限值和下限值，每隔一定時間掃描一次，如果在規(guī)定值以外，由蜂鳴器報警，并在熒光屏上顯示出來，對未運轉(zhuǎn)的設(shè)備就跳位，自動把它除外，繼續(xù)進行掃描。

3)連續(xù)測量

目前國內(nèi)常用儀表進行隨線測量指示。 

二、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的自動監(jiān)視

建筑設(shè)備的監(jiān)視控制有配電設(shè)備、空調(diào)、衛(wèi)生、動力設(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。 

1)狀態(tài)監(jiān)視

狀態(tài)監(jiān)視和故障、異常監(jiān)視兩種裝置并用的情況較多，其目的是監(jiān)視設(shè)備和機械的起停、開關(guān)狀態(tài)及切換狀態(tài)。具體的狀態(tài)監(jiān)視有：

起停狀態(tài)——空調(diào)、衛(wèi)生設(shè)備的風機、泵類及冷凍機、鍋爐的起動、停止的狀態(tài)，電梯的運行位置等。

開關(guān)狀態(tài)——配電設(shè)備的開關(guān)、油斷路器等的開關(guān)狀態(tài)。

切換狀態(tài)——空調(diào)、衛(wèi)生設(shè)備的各種閥的開關(guān)切換狀態(tài)。 

2)故障、異常監(jiān)視

設(shè)備和機械發(fā)生異常故障時，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)軟件會分別采取必要的緊急措施及緊急報警。通常，重大故障、緊急報警一發(fā)出，必須緊急停止和切斷電源，輕故障時一旦發(fā)出報警，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)，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、區(qū)域報警器和總報警器組成。當火災(zāi)發(fā)生時，探測器能把火災(zāi)信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳送給報警器，使報警器發(fā)出聲、光報警信號。還可通過報警器的輸出點關(guān)閉風機、風門、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風機、閥門、水泵、冷凍機的運行狀態(tài)的監(jiān)視；②測量點的監(jiān)視；③保護裝置的監(jiān)視；④溫、濕度的監(jiān)視；⑤室外空氣取人量的監(jiān)視。 

三、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的自動控制

1.空調(diào)系統(tǒng)的自動控制

①空調(diào)系統(tǒng)的冷卻自動調(diào)節(jié)；②空調(diào)系統(tǒng)的加熱自動調(diào)節(jié)；③空調(diào)系統(tǒng)的加濕自動調(diào)節(jié) 

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)的起停控制等。 

2)閉環(huán)控制

閉環(huán)控制則要根據(jù)被控過程的狀態(tài)決定控制計算機的內(nèi)容和實施控制的時機，計算機需要不斷檢測被控過程的實時狀態(tài)，并根據(jù)這些狀態(tài)及控制算法得出控制輸出，對被控過程實施控制。如空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度自動調(diào)節(jié)等。 

四、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)

如果按照計算機控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來分類，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)不外乎集中結(jié)構(gòu)和分散結(jié)構(gòu)兩種。 

1.集中結(jié)構(gòu)

所謂集中結(jié)構(gòu)(CCS：Central Control System)，是指由單一的計算機完成控制系統(tǒng)的所有功能和對所有被控對象實施控制的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)對計算機的要求極高，首先它必需有足夠的處理能力和極高的可靠性，以保證功能的實現(xiàn)和系統(tǒng)的安全。集中系統(tǒng)的好處是系統(tǒng)的整體性、協(xié)調(diào)性好。

這種集中控制與管理的控制方式是早期的計算機控制系統(tǒng)所采用，目前智能建筑通常不采用這種方式。 

2.分散結(jié)構(gòu)

分散結(jié)構(gòu)即集散控制系統(tǒng)(DCS：Distributed Control System)，是20世紀70年代后隨著計算機技術(shù)與數(shù)字通信技術(shù)等的發(fā)展而誕生的一種先進而有效的控制方法。其特點是：以分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的多臺計算機控制裝置完成被控設(shè)備的實時監(jiān)測、保護與控制任務(wù)，克服了計算機集中控制帶來的危險高度集中，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，它有兩個特點，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)。另一個特點是同樣功能的部件，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，減少對某個廠家的依賴，尤其在建筑物的整個生命周期中，可降低維修和管理費用，建筑設(shè)備管理系統(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(第一個完全開放式非專用樓宇自控網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議國際標準)和現(xiàn)場總線的通信協(xié)議標準，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。 

五、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1.集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

集散控制系統(tǒng)一般分為3級。第一級為現(xiàn)場控制級，它承擔分散控制任務(wù)并與過程及操作站聯(lián)系；第二級為監(jiān)控級，包括控制信息的集中管理；第三級為企業(yè)管理級，它把建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)與企業(yè)管理信息系統(tǒng)有機地結(jié)合了起來。

2.開放型建筑設(shè)備管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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

六、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的節(jié)能

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。空調(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。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。

一般認為可以節(jié)省25％，3年節(jié)能上的經(jīng)濟效益就可以收回在智能化系統(tǒng)上的投資。

七、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的安全防范系統(tǒng)

1.防盜報警系統(tǒng)

智能建筑的防盜報警系統(tǒng)負責對建筑內(nèi)外各個點、線、面和區(qū)域的偵測任務(wù)。它一般由探測器、區(qū)域控制器和報警控制中心三個部分組成。

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)微波物體移動探測器 

5)超聲波物體移動探測器 

6)偵光式移動探測器 

7) 視覺探測器 

8)接近探測器 

9)玻璃破碎探測器 

10)震動探測器 

2.控制器 

1)布防與撤防 

2)布防后的延時 

3)防破壞 

3.監(jiān)控中心

防盜報警系統(tǒng)的中心的主要任務(wù)是實施整個防盜系統(tǒng)的監(jiān)控與管理。智能建筑的防盜報警系統(tǒng)應(yīng)具備聯(lián)網(wǎng)通信功能，以便為與其他安保系統(tǒng)或BAS協(xié)調(diào)工作。在小型建筑中防盜報警監(jiān)控中心可以并入出入控制或其他子系統(tǒng)，而不一定單獨設(shè)置。 

八、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)

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。 

1.攝像部分

包括安裝在現(xiàn)場的攝像機、鏡頭、防護罩、支架和電動云臺，其任務(wù)是對物體進行攝像并將其轉(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、長延時錄像機或硬盤錄像系統(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，同時用錄像機予以記錄。 

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 

九、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的出入控制系統(tǒng)

1.建筑設(shè)備管理系統(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、控制器、讀卡器、執(zhí)行機構(gòu)等四大部分組成。 

1)中央管理機

作為出入控制系統(tǒng)神經(jīng)中樞的中央管理機(PC機)，根據(jù)業(yè)主要求確定授權(quán)形式與內(nèi)容，擔負發(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，還可連接多個報警輸入與報警輸出。 

3)卡與讀卡器

被授權(quán)允許進出的人員，利用卡表明其身份與資格。讀卡器的任務(wù)是識別持卡人的出入?yún)^(qū)域  授權(quán)；當允許進人該讀卡器控制區(qū)時，發(fā)出開門指令，否則不授權(quán)開門，還可以聯(lián)動電視監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備，通過集成實現(xiàn)更多的功能。

4)執(zhí)行器

執(zhí)行機構(gòu)是實現(xiàn)門禁功能的最后一個關(guān)鍵部位，多利用電信號控制電子門鎖來實現(xiàn)門的開閉動作。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)門動作。 

2.建筑設(shè)備管理系統(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，即使與中央管理機失去聯(lián)絡(luò)，仍可獨立工作。

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個或更多個諸如開關(guān)探測器、振動報警等輸入。

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)備運行狀態(tài)，以達到節(jié)能的目的。

6)可以設(shè)定多種控制方式。

7)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)讀卡后，門上的電磁鎖持續(xù)打開一段時間，約為15s。為防止跟人現(xiàn)象，可將延時減5s，超時將報警。 

8)信息中心、計算機主機房、財務(wù)部等屬于重點的保安和監(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，員工憑磁卡及個人密碼，才能開門，進出該地區(qū)，并作為事件記錄下來；同時，電視監(jiān)控系統(tǒng)還可把該圖像信息記錄下來。

9)當選用非接觸式感應(yīng)卡時，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。當今，市場上已出現(xiàn)利用個人指紋差別做對比辨識的指紋機；利用人的掌型和掌紋圖形對比的掌紋機；利用視網(wǎng)膜血管分布圖像辨識的視網(wǎng)膜辨識機；利用每個人語音差異實現(xiàn)人員辨識的聲音辨識等。

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

十、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的巡更系統(tǒng)

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)定的路線與時間到達指定的巡更點，進行巡視，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。

2.建筑設(shè)備管理系統(tǒng)巡更系統(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：可以獨立設(shè)置，也可以與安全防范系統(tǒng)或建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)共用。

3)傳輸通道：一般多采用價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、網(wǎng)絡(luò)通信接口、打印機與UPS電源等組成，可以獨立設(shè)置，也可以與其他系統(tǒng)共用。 

十一、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的停車庫管理系統(tǒng)

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)停車庫自動管理系統(tǒng)的組成包括：車輛自動識別子系統(tǒng)、收費子系統(tǒng)、保安監(jiān)控子系統(tǒng)組成。通常包括中央控制計算機、自動識別裝置、臨時車票發(fā)放及檢驗裝置、擋車器、車輛探測器、監(jiān)控攝像機、車位提示脾等設(shè)備。  

1）中央控制計算機

負責整個系統(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。可以獨立工作構(gòu)成停車庫管理系統(tǒng)，也可以與其他計算機網(wǎng)相聯(lián)，組成一個更大的自控裝置。

2）車輛自動識別裝置

停車庫自動管理的核心技術(shù)是車輛自動識別。車輛自動識別裝置一般采用磁卡、條碼卡、IC卡、遠距離RF射頻識別卡等。 

3）臨時車票發(fā)放及檢驗裝置

此裝置放在停車庫出入口處，對臨時停放的車輛自動發(fā)放臨時車票。

4）擋車器

在每個停車庫的出入口處都安裝電動擋車器，它受系統(tǒng)的控制升起或落下，只對合法車輛放行，防止非法車輛進出停車庫。 

5）車輛探測器和車位提示牌

車輛探測器一般設(shè)在出入口處，對進出車庫的每輛車進行檢測、統(tǒng)計。將車輛進出車庫數(shù)量傳送給中央控制計算機，通過車位提示牌顯示車庫中車位狀況，并在車輛通過檢測器時控制擋車欄桿落下。 

6）監(jiān)控攝像機

在車庫進出口等處設(shè)置電視監(jiān)視攝像機，將進入車庫的車輛輸入計算機。當車輛駛出出口處時，驗車裝置將車卡與該車進入時的照片同時調(diào)出，檢查無誤后放行，以避免車輛的丟失。 這種集中控制與管理的控制方式是早期的計算機控制系統(tǒng)所采用，目前智能建筑通常不采用這種方式。

綜上所述，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)定制化研發(fā)能夠從功能、架構(gòu)、性能等方面全面滿足企業(yè)需求，即通過個性化打造，可以全面實現(xiàn)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)自動監(jiān)視、自動控制、自動檢測以及安全防范等特定功能，同時還可以助力企業(yè)實現(xiàn)系統(tǒng)與其他管理平臺軟件的無縫鏈接，如停車庫管理系統(tǒng)等，幫助企業(yè)各部門實現(xiàn)信息共享，消除信息孤島，全面提升建筑領(lǐng)域企業(yè)信息化管理水平。

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