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樓宇自控系統(tǒng)（BAS）架構及其智能化控制與運行的實現(xiàn)機制解析

在大型商業(yè)建筑、酒店、數據中心、辦公樓、醫(yī)院及商業(yè)綜合體建筑中，通常配備有大量的通風、空調、冷熱源、水泵、電氣照明及電梯等設備。為了實現(xiàn)對這些設備的有效管理和控制，樓宇自動控制系統(tǒng)（簡稱“BAS系統(tǒng)”或“BA系統(tǒng)”）應運而生。

一、BAS系統(tǒng)架構

BAS系統(tǒng)通常構建在一個分層的通信網絡之上。這一網絡架構從垂直方向看，主要分為管理層、控制層和現(xiàn)場層三個層級。

管理層級
管理層主要由監(jiān)控計算機（上位機）組成，這些計算機包括服務器和工作站，通常安裝在多臺PC機上，形成局域網系統(tǒng)。當系統(tǒng)規(guī)模較小時，也可以整合在一臺計算機上。

監(jiān)控計算機采用性能適配的工控機或辦公電腦，通過與現(xiàn)場控制器（DDC/PLC）通信，實現(xiàn)對空調等設備的監(jiān)測、控制與管理。它負責記錄、存儲和查詢歷史數據，以及設備故障和異常參數的報警。
控制層級
控制層主要由現(xiàn)場控制器（DDC/PLC）構成，這些控制器采用以太組網及TCP/IP通信協(xié)議。在民用建筑中，DDC控制器較為常見，它與現(xiàn)場的傳感器、執(zhí)行機構和變送器直接連接，實現(xiàn)實時監(jiān)控，并通過通信網絡與上層計算機進行數據交換。

DDC控制器按設備系統(tǒng)設置，增加系統(tǒng)可靠性，便于調試。同時，留有適當的輸入輸出點余量以備擴展。
現(xiàn)場層級

現(xiàn)場層由通信總線連接微控制器、智能現(xiàn)場輸入輸出模塊、智能現(xiàn)場儀表（如傳感器、執(zhí)行器、變頻器等）和普通現(xiàn)場儀表組成。通信總線可以是以太網或現(xiàn)場總線。

微控制器是嵌入計算機硬件和軟件的專用控制器，用于建筑末端設備的控制。它獨立于DDC控制器和中央管理工作站，具有標準控制功能，符合控制應用和數據通信的標準化需求。

智能現(xiàn)場儀表是網絡化現(xiàn)場設備，通過通信總線與控制器通信。而普通現(xiàn)場儀表則只能與控制器進行端到端連接，傳送模擬量或數字量信號。

二、通信網絡