实现智能建筑设备监控自动化系统(bas)设计

电子科技大学毕业设计（论文）论文题目：基于计算机网络控制平台下实现智能建筑设备监控自动化系统(BAS)设计学习中心（或办学单位）：电子科技大学网络教育学院指导老师：职称：副教授学生姓名：学号:专业：计算机科学与技术电子科技大学继续教育学院制网络教育学院2009年11月12日电子科技大学毕业设计（论文）任务书题目：基于计算机网络控制平台下实现智能建筑BAS系统设计任务与要求：1、了解智能建筑BAS系统主要构成及计算机网络系统集成要求2、了解智能建筑BAS系统各子系统控制硬件设计及相应集成系统架构3、完成对智能建筑BAS系统各子系统控制的硬件及软件设计时间：2009年9月15日至2009年11月15日共8周学习中心：（或办学单位）电子科技大学网络教育学院学生姓名：学号：W08860442103专业：计算机科学与技术指导单位或教研室：电子科技大学网络教育学院南昌中心指导教师：职称：副教授电子科技大学继续教育学院制网络教育学院2009年11月15日毕业设计(论文)进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字9月15日至9月20日了解智能建筑的主要构成及系统要求9月21日至9月30日了解智能建筑中对计算机集成系统设计的要求10月3日至10月15日完成智能建筑中各子系统的硬件配置架构10月16日至11月10日完成智能建筑BAS软件设计并实现对其各子系统集中控制监测11月1日至11月10日完成软件及硬件调试设计以实现智能建筑的需求11月11日至11月15日完成毕业论文设计教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。摘要自第一座带有智能化概念的建筑物于1984年在美国诞生以来，楼宇智能化已经成为当今建筑发展的主流技术。目前，随着信息产业的高速发展，智能系统这个名词已逐渐被人们所认识，在北京、上海、广州、深圳等地也不断地涌现出了一大批智能楼宇大厦。所谓的智能楼宇，就是一种基于计算机网络控制平台，对照明、变配电、电梯、安防、通讯、广播、空调、消防、门禁、会议等各项子系统的监测与建筑物有机的结合，最大限度的满足使用者舒适性、方便性的要求，以达到节能、高效管理、快速的信息化服务等目的。照明控制系统作为建筑物的一个必不可少的电气系统，其发展随着信息技术的不断发展也在发生日新月异的变化，传统的照明控制逐渐被智能照明控制所替代。关键词计算机应用于建筑智能化单片机AT89S52；串行通信；A/D转换；D/A转换；目录第一章绪言..........................................................11.1系统开发背景和系统设计的意义...................................11.2设计目标.......................................................11.3设计实现功能...................................................2第二章、系统设备配置及连接示意图................................42.1系统配置需求...................................................42.2系统设备连接示意图.............................................52.3系统主要设备配置简介...........................................62.4上述主要设备硬件电路的设计框图：...............................7第三章BAS各楼宇控制子系统设计界面.............................73.1与调节／控制的风阀及水阀的设计界面.............................73.2、与配电控制箱的设计界面........................................83.3、与制冷机组、电梯等自带控制装置的设计界面......................93.4、与变配电、照明等系统的设计界面...............................10第四章、软件系统设计..............................................104.1主程序流程图..................................................104.2各子模块程序设计..............................................114.2.1时钟处理模块.............................................114.2.2键盘处理模块.............................................124.2.3显示模块.................................................134.2.4串行通信模块.............................................134.3运用电脑串行通信采集外部DDC控制设备的数据程序设计............144.3.1主要电脑控件软件代码设计.................................144.3.2采集DDC数据程序调试界面.................................33结束语..............................................................34谢辞.................................................错误!未定义书签。参考文献...........................................................35电子科技大学毕业论文基于计算机网络控制平台下实现智能建筑设备监控自动化系统(BAS)1第一章绪言1.1系统开发背景和系统设计的意义根据建设部智能化大楼甲级设计的技术应用与功能要求，以及结合物业管理的需要，写字楼“总体设计”中配置了先进的楼宇设备自动化系统(BAS)。该系统可以实现大楼内：生活用水系统、消防用水系统、喷灌用水系统的水位的监视和水泵的自动启停，变配电设备的监视管理、冷热源设备监控管理，电梯的运行状态和故障报警(电梯锁人)信息进行远程集中监视和网络化分布式监视，以及大楼内公共照明和景观照明的自动化监视和控制。1.2设计目标对智能化内的空调系统、给排水系统、变配电与照明系统，以及电梯等机电设备进行工作状态的实时监视和控制，实现公共设备的最优化管理并降低故障率。同时，利用传感器技术和网络通讯控制技术，可以根据自然光亮度和使用要求，采用智能开关方式和定时自动控制方式实现智能化内公共照明及环境灯光的自动控制。从而达到优化整个智能化灯光照明，延长灯具寿命和节约能源的目的。－公共建筑物内的空调系统设备的监控与节能管理；－智能化给排水设备(水泵、电控阀等相关设备)运行状态显示、控制、查询、故障报警；蓄水池(含消防水池)、污水池的水位高低状态的检测；饮用蓄水池的过滤、杀菌设备控制监视；－智能化变配电设备与电力供应状态显示、数据与参数查询、故障报警；-智能化公共照明的开启、关闭，以及时间设定；公共照明控制回路的开启设定；灯光场景的设定及照度的调整；－智能化电梯设备运行状态的监视与显示，控制、运行参数查询、故障报警以及停电时的紧急状态处理；电子科技大学毕业论文基于计算机网络控制平台下实现智能建筑设备监控自动化系统(BAS)21.3设计实现功能智能化设备监控自动化系统(BAS采用采用先进的多层次、多用户、多任务、可独立工作的集散控制系统结构，可以完成多种不同的楼宇设备自控功能。本系统也能在监测层和数据层提供容错功能和冗余功能，当控制系统发生错误时能自动切换，最大限度地保证了系统的可靠性，使关健设备和系统能连续不间断地运行。各子系统通过中央计算机管理系统集中管理，由区域的智能控制单元直接进行控制，智能控制单元与中央计算机管理系统以RS－485接口进行通信。系统中分散的智能控制单元的操作运行是高度自治的，并不依赖中央控制软件。当系统通信故障时，智能控制单元，仍然能正常完成监测和调控的功能。同样也能够利用处理局部化的原则，可以减少各计算机用户终端及区域智能控制单元之间的通讯量。1)智能控制单元功能－以设定的周期对采样点与调控点进行数值和状态的巡回检测，并可将检测结果传送给中央计算机管理系统。－智能控制单元对监测信号和输出信号进行A/D和D/A转换，设定转换的数值转换率及偏差值。－对模拟输入量进行正确的测量，确定合理性的数值波动区域，滤除波动值，以使系统得到正确的响应和显示正确读数。－对于模拟量可设定“预先警告”和“实际警报”界限，并可和实际检测值进行逻辑性比较，越限时发出相应的状态信号，并报警信息以中继方式立刻传送给中央计算机管理系统。－可消除开关量输入信号反跳，防止可能引起的无意义报警。－智能控制单元中的内存储器，注入的过程控制的PID算法和完成逻辑运算的控制算法，每一个ICU回路的执行，均可由程序员设定ICU程序，包括对全部输出所指定的初始值，同时系统管理中央计算机能够完成，对全部ICU设定点的程序显示和修改。全部ICU程序均可以由智能控制单元独立的自动执行，也可以由操作员手动执行。－智能控制单元监控软件具有接通、分断时间积分运算，根据开关量状态进电子科技大学毕业论文基于计算机网络控制平台下实现智能建筑设备监控自动化系统(BAS)3行时间(含接通时间积算和分断时间)，并与设备运行极限时间比较，实现设备管理自动化。积算的时间以1min精度累计，达1×104h以上，当设定运行时间极限积算值超过极限设定值时，系统发出请求设备维修报警。－由内部程序决定的输出点开/关控制。－由内部程序决定模拟量的输出值，用于驱动调节阀、变速电机、变频调速器、调节风门的位置。－智能控制单元接受中央计算机管理系统传送的各种时间程序、事件程序、逻辑控制模式、过程控制模式及控制指令，以具体实施中央计算机管理系统的所有功能。2)空调机设备监控功能－空气处理机的监控原理是根据温度传感器所检测的温度送往智能控制单元与设定点温度相比较，用比例加积分、微分控制，输出相应的控制电压信号，以调节电动调节阀动作，使回风温度保持在所设定的温度范围内。3)给排水设备监控功能根据系统需求，对空调水系统、生活用水系统，以及消防用水系统的设备运行状态进行监视、故障报警和启停控制,自动切换备用水泵；对水泵、水箱、关健阀门和水池（水箱）的水位进行监视，报警及故障提示。对给排水系统进行节能控制，系统管理中心制定检修和保养计划，并按照系统运行状况自动开列设备维护和管理工作单。4)变配电设备监控功能对智能化高低压控制柜切换开关的电压、电流、功率、频率的数值进行统计、过限报警以及状态监视。对变压器的进行温度监视。对系统进行节能控制，交连开关的切换状态监视，以及动力设备联动控制。故障报警和负荷记录分析，对自发电机组的参数、工作状态进行监测，显示故障和过载报警。对租户的用电量进行自动计量。5)公共照明监控功能可以将智能化内的公共照明设备按需分成若干组别，以时间区域程序来设定设备的开/关，以达到节能效果。当有保安报警时，相应区域的照明灯开启。电子科技大学毕业论文基于计算机网络控制平台下实现智能建筑设备监控自动化系统(BAS)4智能化的艺术照明和室外照明的自动控制。6)电梯设备监控功能对智能化内电梯设备进行集中监测和管理。通过BAS系统监控中心，以图形方式显示电梯的运行状态，当电梯发生故障时，向系统管理中心报警。建立电梯运行档案和维护档案。第二章、系统设备配置及连接示意图2.1系统配置需求－本次设计主要针对南昌市