自控系统在某建筑节能管理中的应用

于时宽

[中图分类号] TU201.5

[文献标志码]A

[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0024-02

Application of Automatic Control System in a Building Energy Saving Management

Yu Shi-kuan

[ Abstract] ne direction ot'imemgem building development and achieved remarkable results， through the application of computer technology，information communication technology and control technology to implement energy-saving management of various equipment installed in the building，so that energy can be used efficiently and energy consumption is greatly reduced. This paper focuses on the application of automatic control system in abuilding energy saving management

[ Keywords] building; automatic control system; energy savmg; management; application

1 建筑節能管理系统的设计

建筑节能管理系统本身是一个控制网络（图1），所采用的主要设备是嵌入式微处理器，对整个建筑实施自动化控制，实现节能管理【2】。

建筑节能管理系统是管理建筑能源消耗的平台，主要包括3层，即采集控制层、服务节点层、能源管理层【3】。

1.1 采集控制层

建筑自动系统运行中，对于能耗数据能够实时获得。各种计量仪表支持所有的数据通信协议接口，与多种计量设备建立连接，计量仪表和建筑自控系统只要提供数据交换协议即可。

自控系统提供OPC接口，电力仪表提供Modbus RTU接口，水计量仪表提供M-BUS协议接口，煤气仪表提供Modbus RTU接口【4】。

1.2服务节点层

自控系统的服务节点将控制器连接起来，其所发挥的功能是收集各计量系统的现场信息，将管理中心所发出的控制指令传输出去（图2）。

当前用于建筑自动系统的产品有很多种，所使用的通信协议也不同。服务节点层可以加工处理数据，转换通信协议和数据格式，将数据格式提供给管理层，采集控制层的数据并加工、处理，将处理后的信息存储。对于服务节点采用标准化设计，实施规范化管理，以符合有关标准。

1.3能源管理层

能源管理层为数据通信模块和网页模块构成。

其中，数据通信模块是能源管理层与服务层之间的通道，双方共同建立通信规约之后就按照约定通信。土要的通信内容包括查询命令以及回复、控制命令以及回复、参数设置以及回复。查询命令主要是对采集的数据信息进行查询;控制命令是对控制器的运行状态检测，对设备的运行予以控制;参数设置则是修改设备信息的配置以及动态【5】。

网页模块是用网页的形式发布有关设备运行状态信息，用户据此进行操作。其所具备的土要功能为用户安全登录、用户权限分配、密码修改、用户管理、向计量仪表发送查询命令、分析数据、向控制器发送控制命令、日志管理、导出数据。

2 自控系统的应用

某办公楼为钢框架结构，建筑面积是25367.05m2，总体的高度为23.85m，为地上6层为办公室，地下1层为停车场。这个办公楼主要使用太阳能，安装有太阳能热水系统和太阳能一土壤源热泵系统，照明控制所采用的室红外线自动系统。这幢建筑的自控系统比较完善，节能控制效果良好。

2.1 HVAC自动控制系统和空调计费系统

2.1.1 风机盘管的自动控制

风机盘管主要包括3个部分，即盘管、电动调节阀和三速风机。在系统运行的过程中，感温元件控制器起到重要的控制作用。将风机盘管划分为儿个组，流量表、温度传感器以及供回水压差变送器安装在支路入口位置，就可以实时检测水阀，并对电动调节阀自动调节，使其开度保持适。直状态，确保流经风机盘管的冷水量和热水量都能够满足需求。2.1.2新风系统的自动控制

（1）新风机的启动和停止都要按照要求进行。从功能角度而言，通过检测获得室内COZ浓度等各项参数，比较预设的数值所获得的结果，即为指导新风系统启动和停止的重要指标。在新风进行动态化调节控制中，根据风机盘管处测量所获得的新风温度，使用PID调节水阀和加湿器就可以发挥调节作用，使室内温湿度与设定值相等。

（2）检测新风机的运行情况。为了避免新风系统运行的过程中阻塞过滤网，需要实时监测过滤器两侧的压力，如果压力差超过设定的上限值，计算机主界面就会有报警信息自动弹出。

（3）当进入到冬季，风机盘管的温度非常低，很有可能产生冻裂的现象。实时监测风机盘管的温度，如果温度达到设定值的下限，计算机主界面就自动弹出报警信息，此时新风系统自动关闭，同时热水阀打开，风机盘管温度快速提高。

2.1.3 系统优化控制

（1）检测设备运行情况并有效控制。当系统处于运行状态的时候，需要检测制冷设备的工作状态和供热设备的工作状态，工作状态不同，太阳能集热水箱与机组的连接要采用不同的方式。需要注意的是，在冬季还需要关注机组的防冻情况。

（2）监测室内温度、室外温度，还要检测地表面的温度。

（3） 检测风机的运行情况，还要检测故障报警的准确性。

（4）监测控制区域的温湿度以及空气质量.并采取有效的控制措施，设定温度参数。

（5）检测地下热泵机房中机组的运行情况和水泵的运行情况。

（6）监测太阳能集热部分的热量以及温度。

（7）检测各个区域内空调的电能消耗量，地下泵房中机组运行中的电能消耗量以及水泵的电能消耗量。

2.2 智能照明控制系统

2.2.1 系统组成

该办公楼安装有自动照明控制系统（表1），顶层所采用的是阳光屋顶，可以自然采光。

办公楼的走廊照明采用智能控制技术，主要发挥红外线感应器的调节作用，结合时间表的使用，按照时间调节照明度。其中，红外线感应照明系统包括多个照明单元，每个照明单元都有环境监测设备进行监测。在环境检测中，主要发挥电传感器模块的作用，可以实现照明控制智能化（图3）。

2.2.2 优化控制

智能照明控制系统主要是控制建筑物内的灯光，提高环境照明的舒适度，而且可以获得节能效果。通常系统采用定时控制的方式或者合成控制的方法。在办公楼中有不同的功能区域，诸如办公室、生产车间、仓储室等。针对不同的区域，采用不同的照明控制方式。对照明控制系统实施智能化控制，根据季节的不同，按照室外光照的变化规律对自动照明开启时間进行设定。如果控制系统检测到照明供电系统运行中产生故障或者有地震，火灾等灾害性事件发生，应急照明设备就会启动。与功率相同的普通照明控制系统比较，智能照明控制系统所消耗的电能要减少20%。

2.2.3 系统集成

在智能建筑中安装各种智能化子系统，都有各自的功能，在物理上连接或者在逻辑上连接这些子系统，实现信息综合，资源共享，即为系统集成。该办公楼的系统集成所采用的是集散型控制模式，主要控制制冷设备和采暖设备的温度，进行能量计量，对空调计费、收集太阳能能量并予以控制和计量，监控各种耗能设备并计量能量，检测空气质量并予以控制等。

太阳能和地热能都属于可再生能源，将这些能源用于空调系统和热水系统，使用太阳能集热板采集数据。由于控制系统结构复杂，就需要实施系统集成管理，保证系统高效运行。3结束语

通过上而的研究可以明确，在对智能建筑实施能源管理中应用自控系统，可以起到能源节约的作用。特别是人型建筑，应用自控系统能够有效地控制暖通空调系统和照明系统，不仅运营效率提高了，管理费用也有所降低，提高了能源利用效。对自控系统合理设计，注重系统的集成化管理，以有效控制智能建筑能源消耗，获得良好的节能降耗效果。

参考文献

[1]陈发广楼宇自控系统（BAS）施工调试方法探究[J]工程技术

研究，2019，43 （11）：23-24[2]干家智能智能建筑项目节能改造+后期运维是大趋势一一专访

泰杰赛副总经理杨玉峰[J]机电信息，2019 （10）：59-60[3]王龙基于建筑性能的某绿色办公建筑被动式技术优化设计[J]

墙材革新与建筑节能，2019 （7）：76-77[4]陈发广如何进行楼宇自控BA系统的设计[J]住宅与房地产，

2019 （3）：6-7[5]任尔媛空调节能技术在商业综合体建筑内的应用[J].建筑热能

通风空调，2019，38 （6）：66-69