智能化制作技能在智能化工厂中的使用探求

/在： /通过：

智能化是信息科学技能的开展方向，指由现代通讯与信息技能、计算机网络技能、职业技能、智能操控技能聚集而成的针对某一个方面的使用。智能化制作着重技能、人、办理和信息的四维集成，不只涉及到物质流和能量流，还涉及到信息流和常识流，即思想集成和四流交汇是智能化制作技能的重要特点。本文作者依据多年工作经验对智能化工厂进行讨论研讨。

　　一、智能化工厂

智能化机械工厂是以“智能化”为中心，以智能化、数字化、网络化为主要特征的出产、运营实体。智能化工厂将逐渐分层次完成。智能工业机器人在智能主动化制作工厂中扮演着重要角色。

（1）智能工业机器人在智能化数控设备中，除了各种数控设备和相关数控配套设备以外，智能工业机器人在智能制作单元、智能制作系统和智能制作工厂中具有重要作用。

例如日本发那科开发的智能化工业机器人，安装了三维视觉传感器和力传感器，用于数控设备主动上下料和产品拼装方面。视觉传感器能辨认三维图画、能辨认零件的方位和姿势，能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人，在安装了用于出产的视觉传感器之外，还使用了力传感器用于产品拼装作业。

最近几年，国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研讨方面，成为国内外最热门的研讨课题。工业机器人的“视觉伺服”研讨，包含从视觉信号处理到机器人操控的全进程。包含机器人运动学、操控理论；包含实时图画的辨认与处理，以及三维信息的获取、处理和重构技能；包含实时核算技能等范畴的交融；包含机器人本体标定和摄像机标定技能等。

“视觉伺服”智能工业机器人，技能难点较多，较杂乱，但是现在在数控技能范畴已有较老练的高速度、高灵敏度、高精度伺服操控技能和机器人方面的视觉传感技能作为基础和学习，信任是可以霸占“视觉伺服”工业机器人技能的。

（2）智能化主动化工厂在各种智能化主动化数控设备的基础上，智能化工厂将由工厂局部智能主动化、逐渐分层次地开展到全工厂智能主动化和社会化智能制作。

榜首层次：单机或单元智能主动化。单机或单元智能主动化，可以完成长期无人值守。国内外都有用于出产的实例。比方日本发那科在20世纪80年代榜首代智能数控加工中心上，加几个用于人工上下料托盘，可以完成24h 接连工作。20世纪90年代的第二代智能加工系统，以4 ——6 台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架，能摆放待加工的很多毛坯件，可完成60h 接连工作。

20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统，称作“智能机器人化加工单元”，该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具主动装卸工件。与第二代加工系统比较，由机器人替代了人工上下工件，解放了工人的深重劳力，削减了夹具，削减 了设备投资，缩短了出产准备时刻，加工质量愈加安稳，降低了出产成本。

第二个层次：出产制作系统智能主动化。

在第三代“智能机器人化单元”的基础上，完成核算机网络操控出产车间全主动化系统。包含毛坯仓储办理，再制品仓储办理，制品零件仓储办理及其转移、装卸、安装作业和质量查验等。

第三个层次：智能化数字化网络制作系统。在第二层次出产制作系统智能主动化的基础上，装备网络归纳办理系统，来完成全工厂的智能化数字化网络制作。智能化工厂的完成主要是靠信息通讯技能（ICT）和智能网络的牢靠运转加以保证。具有实时资料收集与传输功用、高效能核算机与剖析猜测功用、长途监控与确诊功用及模仿功用等。

智能化工厂最中心的部分是出产进程和全面运营运转的智能主动化，包含规划智能化，出产排序主动化，出产线主动化，测试查验主动化，仓储主动化，电力办理智能主动化等等，进一步开展到主动化无人化工厂（绝大多数设备可以无人值守）。除出产进程智能主动化外，还包含人力资源优化调度，物资资源（设备，东西，资料等）智能优化分配，并具有强化专案时程才能，时刻弹性使用分配才能，完善调整出产周期，优化出产运营计划，到达前进出产功率和降低成本的目标。

现在，这种工业网络智能工厂根本形状在技能先进国家有实力的技能先进企业已首先完成。但是用于工业智能网络不同于一般ICT 通讯网络，有不少难点需要克服。工业智能化网络有必要具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的才能。在牢靠性、耐用性方面都比一般通讯网络要求高得多。

例如：Tata轿车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元缔造一座先进的具有智能化特征的工厂，每一个出产环节都选用“智能化”制作技能，对于来自经销商的订单，可以及时对客户的偏好加以调整，满意个性化需求。选用“智能化”制作技能，可以追寻每种零件的来源，可以快速承认及处理任何可能产生的质量缺点和安全问题。此外，智能网络还可以与智能电网相连，以便在动力最为充分或最廉价时段很多投入设备运转以降低成本。

智能化制作工厂，应该具有掌握整体商场的需求与改变才能，当令调整出产运营的弹性灵敏运转，和谐出产线，推出最适合商场需求的产品。开展智能化制作工厂，肯定势在必行。这取决于三大要害要素：人性化操作接口，高功用高速度核算机运算平台衔接及跨网络的云端运算与信息集成剖析与核算。

第四个层次：智能化社会化出产。智能化网络化社会化制作，将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同规划、协同制作、信息同享、长途监控、长途确诊和效劳等。网络能为制作提供完好的出产数据信息，可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工，也可长途确诊并发出指令调整。

网络使各地涣散的数控机床联络在一起，相互和谐，统一优化调整，使产品加工不局限于一个工厂内而完成社会化出产。智能化社会化制作可以凭借Internet网完成跨职业、跨世界智能化制作，进入Internet/Intranet年代。云核算凭借Internet网整合了核算机资源，为智能化制作开了先河。智能化网络化社会化制作将引领社会和全球资源的整合与优化运用，一起将有效地前进人类的生活质量，逐渐地削减人类的体力劳动而扩展脑力劳动的比重，进入常识社会，智能社会。

二、结束语

专家以为，数控机床智能化技能应朝着以下三个方面开展。首先从单因子的束缚型的智能操控向归纳要素优化的智能操控开展；其次由办理信息和技能信息离线的智能化向进程在线实时智能操控开展；然后由程序设定型智能操控向自主联想型智能操控开展。跟着科学技能的前进，数控设备的智能化正在快速开展，智能化水平将不断前进，会变得越来越“智慧”和拟人化。这有很多的研讨工作要做，它与考虑机理有关，是一个逐渐开展进化的问题。

近代呈现的智能化航天器、无人驾驶飞机、无人驾驶轿车、无人职守的制作设备、智能无尾电器及智能手机等等，都是高度智能化主动化设备，标志着已开端进入智能化主动化蓬勃开展的年代。

工业4.0:智能化工厂与生产

/在： /通过：

“工业4.0”是由德国联盟教研部与联邦经济技能部联手推动的战略性项目，被看作是提振德国制作业的有力催化剂，也被以为将是全球制作业未来开展的方向。继蒸汽机的发明、大规模出产和自动化之后，这一趋势被称为“第四次工业革新”——“工业4.0”（Industry 4.0）。事实上，工业4.0这一词早在2011年的汉诺威工业饱览会中就现已被提出，它包含了智能工厂、工业网路系统、IT系统、出产链的自主操控。“工业4.0”发起物与效劳串连，旨在物对物（M2M）的运作架构下，打通产、销任督二脉，考究出产自动化、出产IT化，出产方法将由批次量产转向接单后出产，履行智慧出产、绿色出产、都市出产的未来趋势。本刊将此文介绍给读者，以供参阅。

工厂经过“资讯物理系统（CPS）”来树立一个完好的网路系统，这当中包含了相互连接的智能机械、仓储系统、及高效的产品设备等，这些设备能够独当一面的运作，或许相互交流消息、相互操控，并且以嵌入式系统来监测出产环境。当指令经过CPS系统时，纵向需求经过工厂和公司的商业流程，横向则连接了能够实时办理的衍生价值系统，这两方面一起构建了嵌入式制作的系统网络。从出产机台的运动操控到整体工厂运作无不考究智能，未来的工厂工人，将不再仅仅单调的操作机器，而是将自己的经历储存到系统中，更有智能地与出产机器沟通互动。“智能制作”就是“工业4.0”的一个缩影。

此外，“工业4.0”还将处理当今国际遇到的一些应战，比方资源功率、城镇化和人才结构调整等。工业4.0能够继续带来掩盖整个价值网络的资源出产率和功率的增益。一起能够将人口结构改动和社会要素考虑在内，并设定适宜的办法来安排出产。智能辅佐系统能够把工人从单调、程式化的作业中解放出来，使其能够将精力会集在立异和增值业务上。在关于熟练工缺少的问题上，工业4.0答应高龄的工人延伸他们的作业生计，使他们能够长期地坚持出产力。灵敏的作业安排方法使得工人们能够更好地整合他们自己的作业，私家生活和继续的作业生计开展将变得更有功率，能够说，工业4.0为作业和生活找到了一个更好的平衡点。

　　德国抢先推动“工业4.0”项目

为了在新工业革新中占领先机，德国联盟教研部与联邦经济技能部正联手推动《高技能战略2020》断定的十大未来项目之一——“工业4.0”项目，支撑工业技能范畴新一代要害技能的研制与立异。项目由德国联邦教研部与联邦经济技能部联手赞助，联盟政府投入达2亿欧元。在《高技能战略2020》的方案举动中，德国联盟政府为未来项目“工业4.0”设立了雄心壮志的方针：德国要成为如今工业出产技能（即网络物理交融式出产系统）的供应国和主导商场。

　　“工业4.0”项意图首要内容

“工业4.0”项意图概念描绘了由会集式操控向涣散式增强型操控的根本方法改动，方针是树立一个高度灵敏的个性化和数字化的产品与效劳的出产方法。在这种方法中，传统的作业边界将消失，并会发作各种新的活动范畴和协作方法。发明新价值的进程正在发作改动，工业链分工将被重组。

“工业4.0”项目将从两个方向打开，一是“智能工厂”，要点研讨智能化出产系统及进程，以及网络化分布式出产设备的完结；二是“智能出产”，首要触及整个企业的出产物流办理、人机互动以及3D技能在工业出产进程中的运用等。该方案将特别重视吸引中小企业参加，力求使中小企业成为新一代智能化出产技能的运用者和受益者，一起也成为先进工业出产技能的发明者和供应者。

　　“工业4.0”项意图要点运用技能

跟着工业4.0年代的到来，许多沿袭多年、占有主导地位的工业自动化技能，正面对被筛选、被更新换代的命运，而一批曾经以为是高端的工业自动化技能，也跟着新年代的到来，快速的走入到了实践的运用中去，成为新年代的宠儿：

一是以工业PC为根底的低本钱工控自动化将成为干流；

二是PLC进入第六代——微型化、网络化、PC化和开放性；

三是DCS系统走向测控管一体化规划；

四是操控系统向现场总线（FCS）方向开展；

五是仪器仪表向数字化、智能化、网络化、微型化开展；

六是数控技能向智能化、开放性、网络化、信息化开展；

七是工业操控网络向有限和无限相结合的方向；

八是工业操控软件向规范化、网络化、智能化和开放性方向开展。

此外，为了完结工业制作到工业4.0的改动，德国还要完结一项两层战略。不只应该自始自终地把“信息和通讯科技”和“本身的传统高科技战略”进行整合，以努力成为智能制作科技的首要供货商，寻求稳固本身在全球商场的领导地位。一起，还应发明并效劳于CPS科技和产品。

为了达到这个两层要求，以下几个工业4.0的特征应该被履行：

一是横向集成需求经过价值网络；

二是端到端的工程立体集成横跨整个价值链；

三是笔直集成和网络化的制作系统。

通向工业4.0之路要求德国在研制上投入巨大的精力，为了完结两层战略，所进行的研讨首要有必要完结“制作系统的水平缓笔直集成”和“工程上端到端的集成”。此外，出于对工业4.0系统的要求和CPS科技继续开展的意图，在作业场所中新的社会根底设备应该得到更多重视。

　　各界积极呼应“工业4.0”项目

德国电子电气工业协会（ZVEI）猜测，工业4.0将使工业出产功率进步30%，德国人工智能研讨中心履行长Wahlster也表明，工业4.0将会在一些高劳作本钱的区域十分具有竞赛力。有鉴于此，德国机械设备制作业联合会（VDMA）及德国信息技能、通讯、新媒体协会（BITKOM）也已参加，德国三大工业协会决议一起树立一个名为“第四次工业革新渠道”办事处，并于2013年4月在法兰克福正式发动。三大协会一起树立办事处的首要方针在于，推动工业的开展、进步工业出产规范、开发新的商业方法和运营方法并付诸实践。

德国企业界做出了积极地呼应。比方，西门子展现本身推动工业4.0的详细举动，其凭仗全集成自动化（TIA）和“数字化企业渠道”，长久以来占有着信息技能集成范畴的领导地位。在2013汉诺威工业饱览会上，西门子展现了交融规划、工程和出产工艺以及相关机电系统的全面处理方案。西门子展台将突出展现西门子的最新技能成果，这包含以全集成自动化TIA v12版别、新一代操控器Sifmatic S7-1500、针对电气传动运用的“全集成驱动系统”（IDS）概念，以及以信息技能为根底的效劳，例如，状况监控。别的，西门子公司还将与德国弗劳思霍夫研讨院以及群众轿车公司联合展现，经过运用产品生命周期办理软件（PLM）进行虚拟出产规划，可下降出产线上机器人的能耗高达50%。别的，西门子指出当时约7500名软件工程师是其在ICT驱动制作业自动化立异上的最大本钱。

智能制作业工程范畴的全球化竞赛变得更加剧烈，德国并不是仅有一个在制作业布置物联网和作业效劳的国家。远在大洋彼岸的美国在2011年6月正式发动包含工业机器人在内的“先进制作同伴方案”，2012年2月又出台“先进制作业国家战略方案”，提出经过加强研讨和实验（R&E）税收减免、扩大和优化政府投资、建造“智能”制作技能渠道以加快智能制作的技能立异。日本亦提出经过加快开展协同式机器人、无人化工厂进步制作业的国际竞赛力。

　　“工业4.0”两大主题
　　智能工厂：智能工业开展新方向

“智能工厂”的概念最早是奇思2009年在美国提出，其间心是工业化-和信息化的高度交融。智能工厂是在数字化工厂的根底上，运用物联网的技能和设备监控技能加强信息办理和效劳；未来，将经过大数据与剖析渠道，将云核算中由大型工业机器发作的数据转化为实时信息（云端智能工厂），并加上绿色智能的手法和智能系统等新兴技能于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。现在智能工厂概念仍议论纷纷，其根本特征首要有制程管控可视化、系统监管全方位及制作绿色化三个层面。

一是制程管控可视化。因为智能工厂高度的整合性，在产品制程上，包含质料管控及流程，均可直接实时展现于操控者眼前，此外，系统机具的现况亦可实时掌握，削减因系统故障构成误差。而制程中的相关数据均可保留在数据库中，让办理者得以有完好信息进行后续规划，也能够依出产线系统的现况规划机具的维护；可根据信息的整合树立产品制作的智能组合。

二是系统监管全方位。经过物联网概念、以传感器做链接使制作设备具有感知才干，系统可进行辨认、剖析、推理、决议方案、以及操控功用；这类制作配备，能够说是先进制作技能、信息技能和智能技能的深度结合。当然此类系统，绝对不只仅仅在KS内装置一个软件系统罢了，首要是透过系统渠道累积常识的才干，来树立设备信息及反应的数据库。从订单开端，到产品制作完结、入库的出产制程信息，都能够在数据厍中一目了然，在遇到制程反常的状况，操控者亦可更为迅速反应，以促进更有用的工厂运转与出产。

三是在制作绿色化方面，除了在制作上运用环保资料、留心污染等问题，并与上下游厂商间，从资源、资料、规划、制作、废弃物回收到再运用处理，以构成绿色产品生命周期办理的循环，更可透过绿色ICT的附加值运用，延伸至绿色供应链的协同办理、绿色制程办理与智慧环境监控等，帮忙上下游厂商与客户之间一起发明契合环保的绿色产品。

　　智能工厂的建造首要根据以下三大根底技能。

一是无线感测器。无线感测器将是完结智能工厂的重要利器。智慧感测是根本构成要素。仪器仪表的智慧化，首要是以微处理器和人工智能技能的开展与运用为主，包含运用神经网路、遗传演算法、进化核算、混沌操控等智慧技能，使仪器仪表完结高速、高效、多功用、高机动灵敏等功用，如专家操控系统（expert control system；ECS）、模块逻辑操控器（FLC—Fuzzy Logic controller）等都成为智能工厂相关技能的重视焦点。

二是操控系统网路化（云端智能工厂）。跟着智能工厂制作流程连接的嵌入式设备越来越多，经过云端架构布置操控系统，无疑已是当今最重要的趋势之一。在工业自动化范畴，跟着运用和效劳向云端运算搬运，资料和运算方位的首要方法都现已被改动了，由此也给嵌入式设备范畴带来颠覆性变革。如跟着嵌入式产品和许多工业自动化范畴的典型IT元件，如制作履行系统；（MEs）以及出产方案系统（PPS）的智慧化，以及连线程度日渐进步，云端运算将可供给更完好的系统和效劳。一旦完结连线，系统结构、操控办法以及人机协作办法等制作规矩，都会因为操控系统网路化而发作改动。此外。因为影像、语音信号等大数据高速率传输对网路频宽的要求，对操控系统网路化，更构成严峻的应战，并且网路上传递的资讯十分多样化，哪些资料应该先传（如设备故障消息），哪些资料能够晚点传（如电子邮件），都要靠操控系统的智慧才干，进行恰当的判别才干得以完结。

三是工业通讯无线化。工业无线网络技能是物联网技能范畴最活泼的干流开展方向，是影响未来制作业开展的革新性技能，其经过支撑设备间的交互与物联，供给低本钱、高牢靠、高灵敏的新一代泛在制作信息系统和环境。跟着无线技能日益遍及，各家供货商正在供给一系列软硬体技能，帮忙在产品中增加通讯功用。这些技能援助的通讯规范包含蓝牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。但是，因为工厂需求不像消费商场一样的规范化，有必要因应出产需求，有更多弹性的选择，最热门的技能未必是最好的通讯规范和客户需求的技能。

　　智能出产：制作业的未来

能出产（Intelligent Manufacturing.IM），也称智能制作，是一种由智能机器和人类专家一起组成的人机一体化智能系统，它在制作进程中能进行智能活动，比如剖析、推理、判别、构思和决议方案等。经过人与智能机器的协作同事，去扩大、延伸和部分地替代人类专家在制作进程中的脑力劳作。它把制作自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。与传统的制作比较，智能出产具有自安排和超柔性、自律才干、学习才干和自维护才干、人机一体化、虚拟完结等特征。

“智能制作”需求硬件，软件以及咨询系统的整合。那些具有“智慧制作”特点的出产线，不只拥有着为数众多的操控器、传感器，并且经过有线或无线传感网架构进行串联，将数据传输给上层的制作履行办理系统MES，结合物联网的系统架构，从而让制作业进步到一个新的阶段。

制作首要是效劳于产品的出产，现在跟着客户个性化需求越来越多，产品出产也逐步出现出少量多样等新特征，这就迫使制作厂商要进步出产线的速度与灵敏性，关于商场前端的改动需求能够快速调整。例如当时一些轿车厂就能够让客户在线指定轿车的色彩，快速调整出产线，快速交给产品。智能制作就是要为运用者带来更多的便当。

近年来，由人工智能技能、机器人技能和数字化制作技能等相结合的智能制作技能，正引领新一轮的制作业变革。智能制作技能开端贯穿于规划、出产、办理和效劳等制作业的各个环节，智能制作技能的工业化及广泛运用正催生智能制作业。归纳起来，当今国际制作业智能化开展出现两大趋势。

一是以3D打印为代表的“数字化”制作技能锋芒毕露。“数字化”制作以核算机规划方案为蓝本，以特制粉末或液态金属等先进资料为质料，以“3D打印机”为东西，经过在产品层级中增加资料直接把所需产品准确打印出来。这一技能有可能改动未来的产品的规划、销售和交给用户的办法，使大规模定制和简略的规划成为可能，使制作业完结随时、随地、按不同需求进行出产，并彻底改动自“福特年代”以来的传统制作业形状。

3D打印技能创始了一个全新的偏平式、协作性的全球手工业商场，而不是传统意义上的层级式、自上而下的企业结构。一个由数百万人组成的涣散式网络替代了从批发到零售商在内的所有中间人，并且消除了传统供应链中每一个阶段性的交易本钱。这种“增加式出产”能够大幅下降耐用品的出产本钱，从而使数以万计的小型出产商对传统上处于中心方位的大型出产者提出应战。不过新的出产办法现已发作了重大改动，传统的出产制作业将面对一次长期的“洗牌”。

有猜测指出，未来模具制作作业、机床作业、玩具作业、轻工产品作业或许都可能被筛选出局，而替代他们的就是3D打印机。当然，这需求一个进程，首要是人们习惯和承受新事物的进程与工业本身完善生长的进程。不过10年、20年是分水岭，一般新技能会变得十分老练起来，并被广泛运用。

二是智能制作技能立异及运用贯穿制作业全进程。先进制作技能的加快交融使得制作业的规划、出产、办理、效劳各个环节日趋智能化，智能制作正引领新一轮的制作业革新，首要体现在以下四个方面。

（1）建模与仿真使产品规划日趋智能化。建模与仿真广泛运用于产品规划、出产及供应链办理的整个产品生命周期。建模与防真经过削减测验和建模开销下降风险，经过简化规划部分和制作部分之间的切换来紧缩新产品进入商场的时刻。

（2）以工业机器人为代表的智能制作配备在出产进程中运用日趋广泛。近年来，工业机器人运用范畴不断拓展，品种更加繁复，功用越来越强，自动化和智能化水平明显进步。轿车、电子电器、工程机械等作业已大量运用工业机器人自动化出产线，工业机器人自动化出产线成套配备已成为自动化配备的干流及未来的开展方向。业界通常将工业机器人分为日系和欧系。

日系的首要代表有安川、OTC、松下、FANUc、不贰越、川崎等公司；欧系首要有德国KUKA、CLOOS，瑞典ABB，意大利COMAU，奥地利IGM公司等。工业机器人在制作业的运用规模越来越广泛，其规范化、模块化、网络化和智能化程度越来越高，功用也越发强壮，正朝着成套技能和配备的方向开展。国际机器人联合会主席榊原伸表明，曩昔4——5年间，国际机器人作业得到了长足的开展，作业平均增长率为8%——9%。据联合会计算，近年来国际工业机器人作业的年总产值约250亿美元。

（3）全球供应链办理立异加快。经过运用企业资源规划软件和无线电频率辨认技能（RFID）等信息技能，使得全球规模的供应链办理更具功率，缩短了满意客户订单的时刻，进步了出产功率。

（4）智能效劳业方法加快构成。先进制作企业经过嵌入式软件，无线连接和在线效劳的启用整合成新的“智能”效劳业方法，制作业与效劳业两个部分之间的边界日益含糊，交融越来越深入。消费者正在要求取得产品“体验”，而非仅仅是一个产品，效劳供货商如亚马逊公司已进入了制作业范畴。

　　制作企业怎么习惯“工业4.0”年代

通向工业4.0的路将会是一段革新性的进展。现有的根底科技和经历将不得不为了习惯制作工业中的特别设备而进行改动和革新，并且关于新地域和新商场的立异处理方案将不得不从头探索。为此，企业需求对以下8个范畴进一步改善。

规范化和参阅架构

工业4.0将会触及网络技能的规划并经过价值网络集成几家不同的公司。如果一揽子一起规范得以完结，这种协作同伴关系将成为可能，并且需求一个参照架构来为这些规范供给描绘并促进规范的完结。

杂乱系统的办理

制作系统正在日益变得杂乱，恰当的方案、描绘和阐明模型能够为这些杂乱系统供给办理根底。工程师们应该为了开展这些模型而进行更多的办法立异和东西运用。

一套综合的工业根底宽带设备

毋庸置疑，综兼并高质量的通讯同络是工业4.0的要害要求。无论是在德国国内，还是在德国与其他协作国家之间，宽带网络根底设备也因而需求进一步的、大规则的拓展。

安全和安保

安全和安保是智能制作系统成功的要害。保证设备和产品本身不会引起运用者的风险，也不会对环境构成污染十分重要。一起，设备和产品中包含的信息特别需求被维护，以避免这些信息被乱用或许在未被授权的情况下运用。这将对安全和安保的架构和特别辨认码的集成调用发作更高的要求，一起相关的训练和作业生计的继续开展规划也要得到加强。

作业的安排和规划

在智慧工厂里，雇员的人物将会发作引人注意图改动。越来越多的实时导向性操控将会让作业界容、作业流程和作业环境发作改动。针对安排作业的社会科技的完结将会给工人供给承当重大职责和加强个人开展的时机。当上述内容成为实际，进行协作的作业规划和作业生计的学习途径关于发动参照模型课题将变尤为必要。

训练和继续性的作业开展

工业4.0将从根本上改动工人们的作业和作业诉求。实施合适的训练战略并用培育学习的办法安排作业也因而而变得十分必要，能够借此完结“活到老学到老”和根据作业地址的广泛的个人开展。为了达到这项方针，模型课题和“最好的有用网络”应该被进一步开发和进步，立体学习技能也应该投入研讨。

规章准则

在工业4.0下树立新的制作流程和水平的商业网络架构时有必要恪守法令，罢了存在的立法也同样需求在必要时考虑立异对法令带来的影响。面对的应战包含协作信息的维护、职责议题、办理私家信息和交易限制等。这将不只对立法，也对其他代表商务行为的活动提出了要求——准则将作为一个包含面广泛的适用东西而存在，其间的内容条款包含指导方针、规范合同和公司团体协议，或许如审计类型的自律行为。

资源功率

除高花费以外，仅是制作工业在原资料和能源上的消费便已满足引起一系列关于环境与安全的探讨。工业4.0将会使得从原资料变为产品的进程更加多产和高效。企业将会权衡“投资在智慧工厂中的额定资源”与“带来的潜在节省”之间的利害，这对企业将十分必要。

浅析建筑智能化系统工程施工流程

/在： /通过：

建筑智能化系统工程施工是一种专业化的、全过程的工程施工，是在建筑智能化系统工程建设中，对建筑施工从专业技能和施工制度上的弥补和完善。本文剖析了建筑智能化施行特色、程序、要求和施工技能要求。要全方位、全过程对工程项目进行施工，施工人员有必要把握和前进技能，才干做好建筑智能化工程施工作业。

　　1、建筑智能化系统

建筑智能化技能是现代建筑技能与通讯技能相结合的产物，跟着科学技能的前进而逐渐开展和充实，它的技能根底是现代建筑技能、现代操控技能、计算机技能、通讯技能、图画显现技能，即所谓的“A+4C”技能。“A+4C”的开展，推进着智能建筑不断集成化开展的进程，并在一些现代建筑中构成一种崭新办法的建筑弱电系统（建筑智能化系统），从而完结信息资源和使命的同享与综合办理，充分体现智能化建筑投资合理、安全、高效、舒适、便当、灵敏的目标，这也是人们寻求建筑智能化的目的。

建筑智能化系统包含通讯网络系统、火灾报警及消防联动系统、安全防备系统、建筑造备主动监控系统、办公主动化系统等。

　　2、建筑智能化系统工程施行特色

建筑智能化系统建设是一项杂乱的系统工程，它需求“A+4C”以及办理科学、施工办理技能等知识的全面支撑。一起，建筑智能化系统建设首先是一项建设工程，有必要科学地进行投资、决议计划、工期规划，并按建设总目标施行全过程的质量操控、进度操控、投资操控。可是，作为一项重生的、综合性的系统工程，建筑智能化系统工程在系统规划规划、施工、检验和职业监管办法上，都与传统的建筑机电系统有所不同。建筑智能化系统各子系统间、建筑智能化系统与其它机电系统、土建和装饰都有一系列相关的合作与和谐。因而，在系统施行过程中，对系统规划规划、工程施工与办理的人员在工程技能、办理经验上提出了更高的要求。

　　3、建筑智能化工程施行程序

建筑结构、用处和用户需求的研讨→智能化系统计划的规划与评审→工程投标文件的拟定→设备供货商与工程承包商的断定→工程施工图深化规划→工程施行及质量操控→智能化系统工程检测→智能化系统办理人员培训→智能化系统检验注册→智能化系统投入运转。

　　4、建筑智能化工程施行要求

（1）工程施行前应进行施工工序交代，做好与建筑结构，建筑装饰装修，建筑给排水，建筑电气。采暖、通风与空谐和电梯等分部工程的接口承认。

（2）工程施行及质量操控应包含前期工程项目的交代和工程施工条件预备，出场设备和资料的检验，荫蔽工程查看检验，工程装置质量查看，系统自检和试运转等。

（3）在设备、资料的选购中要断定智能化系统设备供货商和被监控的设备供货商之间的界面划分；清晰设备、资料的类型标准契合规划标准和国家标准，各子系统的设备接口有必要相匹配。

（4）智能化工程的各个子系统应具有开放式结构，协议和接口都应标准化和标准化，运用综合布线系统和计算机网络技能，将各自分离的设备、功用和信息集成到相互关联的系统中。

（5）火灾报警及消防联动系统由消防局统一检验，安全防备系统由公安部门统一检验，自成一个系统。因而，独立建设的系统能够经过接口、协议相互开放，交流数据。

　　5、建筑智能化工程施工技能要求

智能化工程施工主要内容有深化规划、工程施行、质量操控、系统检测和竣工检验

5.1 一般施工技能要求

（1）依照合同文件和工程规划的要求，对设备和资料进行出场检验。设备和资料的质量查看关键应包含安全性、可靠性及电磁兼容性等项目。

（2）智能化设备的装置应在土建和装饰工程完工并合格后进行，各种探测器、传感器的装置应与建筑装饰和机电施工和谐定位。

（3）施工单位在装置完结后，应根据合同文件和规划要求，以及标准规则的检测项目、检测数量和检测办法对系统进行自检。

（4）建筑造备监控系统的检测应以系统功用及功用检测为主，一起对现场的装置质量、设备功用及工程施行过程中的质量记载进行查看和复核。

5.2 机房环境、电源及接地施工关键

（1）机房应敷设架空防静电地板，地板高度能满足地下管线的敷设；机房高度有满足的配线空间，满足配线架装设。作业面水平照度不小于国家标准标准。

（2）供电应为两路电源，并在结尾主动切换。

（3）弱电系统的接地应选用等电位连接。弱电竖井应设有独自接地干线，弱电设备的接地应与接地干线相连接。

5.3 设备、元件装置关键

（1）现场操控器的方位应装置在便于调试和保护的当地。

（2）各类传感器的装置方位应装在能正确反映其检测功用的方位，并便于调试和保护。管道上传感器的开孔与焊接，有必要在被丈量管道的压力实验、清洗、防腐和保温前进行。

（3）各类探测器应根据产品的特性及保护警戒规模的要求进行装置。

（4）设备装置应规整可靠，便于保护和办理。

5.4 线缆、光缆施工技能关键

（1）线缆和光缆的类型、标准应契合合同文件和规划要求。综合布线系统所选用的线缆、连接硬件、跳接线等类别有必要共同。

（2）多模光缆和单模光缆到施工现场时，要测验光纤衰减常数和光纤长度。

（3）综合布线的对绞线缆端接时，每对对绞线应尽量坚持扭绞状况，非扭绞长度要小于标准规则的长度。

5.5 系统检测要求

（1）系统检测应待系统已装置完结，进行了开始调试，并有相应的技能文件和检测计划后施行。产品功用、功用等项目的检测应按国家标准进行；有特殊要求的产品，可按合同约好或规划要求进行。

（2）火灾主动报警及消防联动系统与其他系统具有联动联系时，其检测应根据合同文件和规划文件，以及标准规则的检测项目、检测数量和检测办法，拟定系统检测计划。

（3）建筑造备监控系统装置完结后，系统承包商要对传感器、执行器、操控器及系统功用进行现场测验。

（4）综合布线系统功用检测，光纤布线应悉数检测，对绞线缆布线以不低于10﹪的份额进行随机抽样检测，抽样点有必要包含最远布线点。

（5）通讯系统的测验包含初验测验和试运转检验测验。

（6）安全防备系统的检测应包含关键防备部位和要害部门的设防情况，有无防备盲区，安全防备设备的运转是否到达规划要求。

（7）系统集成检测应查看系统的接口、通讯协议和传输的信息等是否到达系统集成要求。计算机网络系统的检测应包含连通性检测、路由检测、容错功用检测、网络办理功用检测。

5.6 智能化系统竣工关键

系统竣工检验应按“先产品，后系统；先各系统，后系统集成”的次序进行。系统检验办法有分项、分部检验；交工、交付检验。

　　6、结束语

跟着城市信息化的不断开展，建筑智能化系统工程有了蓬勃开展的机会，但智能建筑工程起步较晚，相关的施工配套机制不行完善，本文从智能建筑施工的技能要求方面抛砖引玉，为标准智能建筑商场供给一些学习，有不当之处，望专家予以批评指正。

建筑智能化系统规划及工程使用

/在： /通过：

建筑智能化系统是集建筑工程、艺术、主动化技能、现代通讯技能和核算机网络技能于一体的杂乱系统工程，是现代高新技能与建筑艺术相结合的产物。建筑智能化的开展一日千里，智能化住所更是人们日子质量进步的重要标志，人们对智能化住所的需求促进了智能化建筑的开展。现在，在世界各地智能化工程技能正逐渐走向立异阶段。为此，本文就建筑智能化系统的规划进行了扼要的探讨。

1.建筑智能化系统规划

建筑智能化系统包含建筑设备监控、通讯、核算机网络、布线，安防监控、防盗、门禁、停车库办理、公共显现、电视、播送音响、多媒体会议、机房工程等，自身又触及弱电系统的各子专业。规划人员要有广泛的知识面，要懂技能，了解设备产品，懂得规划规程，能较好地完结智能化系统规划，以保证规划图纸及设备资料表到达施工招标的要求。智能建筑系统规区分三个阶段，即计划规划阶段、开始规划阶段和施工规划阶段。

1.1计划断定

依据建设单位的要求和实际情况，决定哪些设备的操控纳入建筑设备主动化系统。通讯主动化系统、工作主动化系统都有哪些子系统，依据系统大致规划及往后的开展断定监控中心方位和使用面积。

（1）深化规划依据。

1）招、招标文件及招标过程中的答疑文件；

2）通风、水、电各专业规划图纸；

3）规划院关于弱电系统管线预留、预埋平面图纸；

4）建筑平面图纸。

（2）深化规划作业步骤。

1）通读招、招标文件，把握招标要求及招标内容；

2）依据规划院通风、水、电各专业图纸列出各子系统受控设备清单，清单内容包含设备类型、设备方位、设备配电箱编号及方位；

3）依据受控设备清单对招标点表进行调整，调整内容包含：依照楼层、设备方位细化点表；依据分盘准则进行分盘；核对设备。

4）依据调整后的点表制作楼宇自功操控系统平面图纸。绘图要求：清晰每一盘箱的设备方位；清晰各种监控钱路的线型、线规、监控内容；清晰各种线槽、管线的标准；清晰通讯线路走向；

5）制作系统图。绘图要求：按楼层清晰每个DDC箱体的拓扑衔接结构；清晰盘箱编号、监控内容，盘内设备；清晰中控室设备衔接的拓扑结构；

6）制作各子系统监控原理图、设备设备大样图；编制规划说明、图纸目录。

（3）承认设备清单关键。

1）依据调整后的点表重新配置设备，统计后形成深化设备清单；

2）仔细研究招、招标文件，寻觅招标过程的缝隙，与甲方进行洽商；

3）开掘设备潜力，在招标设备清单规模内消化差异；

4）关于确属招标失误形成的差异，写出书面报告，提出处理意见报公司领导研究决议计划；

5）依据冷水机房、空调机房大样图核对与水阀相配合的管径以及空调机组的各种参数核算水路的Kv值，依据阀门的Kv值挑选阀门类型、口径；

6）清晰变送器设备管路的口径；

7） 清晰管路压力规模，依据压力规模断定传感器参数。

（4）深化规划效果。

1）经过深化规划承认后的点表；

2）规划图纸的硫酸图，并经规划院签字承认；

3）经承认后的设备清单；

4）设备收购需求计划书。

　　1.2规划程序

（1）在计划断定的基础上，断定监控点。 因为建筑设备主动化系统简直触及一切设备工种，因此规划过程中要注意与相关工种密切配合，了解其操控规模与要求，断定监控点，在恪守相关工种有关标准的基础上一起核定对指定监控点施行监控的技能可行性，制作设备操控原理图，即按各个操控目标设备的结构和操控内容制作设备操控原理图。

（2）编制监控农表。依照各种设备操控目的及要完结的操控功用编制监控表。

（3）平而图规划。结合各设备工种平面图，进行操控分站监控点区分。依照各种设备的操控要求及内容挑选操控分站、传感器及执行机构。区分时要注意各操控分站的监控点不能过于丰满，应留有10%以上的余地。在此基础上，断定系统硬件组态和系统软件，制作建筑设备主动化系统平面图；断定操控分站、传感器、执行机构、各通讯及工作主动化软、硬件在现场的设备方位，制作平面图。先按子系统进行开始规划，然后考虑集成。

（4）系统图规划。依照挑选的系统制作智能建筑系统图，将各个设备操控系统组成网络，进行监控中心安置。

　　2.工程使用实例分析

某工作大楼，地上11层，地下2层。大楼由三部分组成，即工作区、活动区及会议区，地下2层为车库及设备用房。

　　2.1规划准则

（1）实用性。施行后的结构化综合布线系统将可以习惯现代和未来技能的开展，而且完结语音、数据通讯、多媒体以及信息办理系统等；

（2）灵活性。结构化综合布线系统可以满意使用的要求。即恣意信息点可以衔接不同类型的设备，如核算机、打印机、终端或电话、传真机等；

（3）模块化。综合布线系统中要求一切的接插件都是积木式的标准件，以方便使用、办理和扩大；

（4）扩展性。施行后的结构化综合布线是可扩大的，以便将来有更大的开展时易于设备的衔接和扩展；

（5）开放性。能支撑任何厂家的恣意网络产品，支撑恣意网络结构；

（6）经济性。在满意使用要求的基础上，提供一个投资合理，尽可能下降造价，一起到达优雅舒适、高效节能的现代化智能型工作大楼 。

　　2.2智能化系统规划

（1）楼宇自控系统。对大楼空调、给排水、照明、电力等部分进行核算机操控，操控点数：给排水8点、电力18点、采暖19点、制冷17点、风系统156点，合计218点。在BAS接口上完结对消防报警、电视监控和停车场办理的系统集成，到达选用建筑物集成办理系统的要求，现场总线选用Lonworks技能。

（2）火灾主动报警和消防联动系统。选用智能型数码类比报警，进步报警系统的可靠性，削减误报。应急播送系统与共用播送系统联网并设置紧迫切换设备。整个大楼规划烟感335个，温感107个，防煤气走漏报警5个，系统结构选用总线制，主机有液晶屏，能显现汉字，具有图形界面组态软件。

（3）综合布线系统。该系统能习惯一个完好的局域网系统的需要。水平子系统选用超五类UTP，终端出线盒为语音数据双出口盒 。笔直干线语音系统选用三类大对数电缆，数据系统选用6芯多模光纤。在楼层弱电井内设备配线架，语音配线架选用背架式。

（4）电视视频监控系统。在车库出入口、门厅、电梯厅等设监督摄像机，其间门厅摄像机挑选带云台变焦的五颜六色摄像机，其他均为是非摄像机。摄像点共34处；主控室经过16画面帧处理器，一起在显现屏上还设有2台彩显、4台是非显现，以作为要点防备之用。

（5）防盗报警系统。设防部位40处，选用红外、微波双鉴探测 器，并与电视监控系统、楼字办理系统联网，一起具有撤防与设防操控。

3.结语

跟着建筑智能化在建筑规划中的使用，使得该门技能得到了广泛使用；其是调集现代核算机技能以及建筑技能于一体的建筑产品，在建筑使用者日子以及作业中带来了巨大的便利性，笔者建筑智能化将在建筑范畴得到更先进的开展前景以及广泛的使用性。

深圳市罗湖边检站办公大楼智能化工程系统设计方案

/在： /通过：

 

楼宇自控系统（BAS）是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物，使大楼具有智能建筑的特性。现代建筑内部有大量机电设备，这些设备多而分散。如果采用分散管理，就地控制、监视和测量是难以想象的。采用楼宇自控系统就可以合理利用设备、节约能源、节省人力，确保设备的安全运行，加强楼内机电设备的现代化管理，并创造安全、舒适与便利的工作环境，提高经济效益。

罗湖边检站办公大楼是一座以边检办公为主体的、对现场以及信息安全性要求较高的综合型现代化大厦。大楼由主楼和副楼两部分组成，其中主楼高20层，副楼高7层，地下2层，总建筑面积24000平方米左右，属一类建筑物。

本工程的楼宇自控系统主要考虑对该大楼的机电设备，如中央空调系统、通风系统、公共照明系统、给排水系统、电梯系统和变配电系统等进行监控和管理。BA系统中央站设在地下二层，上述各系统由中央控制站统一管理，协调运作。

（1）系统设计标准

楼宇自控系统是通过中央计算机网络系统的网络将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来，共同完成集中操作、管理和分散控制的综合监控系统。

●系统目标

楼宇自控系统的目标就是对大厦内所有机电设备采用现代计算机控制技术进行全面有效的监控与管理，确保大厦内所有设备处于高效节能、安全可靠的最佳运行状态，从而更好地发挥建筑物的潜能。

●系统设计原则

除满足业主提出的“简单、实用、适当超前”的总体设计原则外，还应满足以下原则：

◇技术先进、成熟、功能实用性强，系统采用国际标准通信协议及总线技术，保证了系统的可靠性、安全性、开放性及互操作性；

◇集散式设计，模块化结构，组态方便，能为今后系统的扩展留有充分余地，为升级提供便利；

◇开放性与兼容性良好，要求各系统设置的DDc均有RS232/RS485接口和标准协议，能实现系统的软、硬件连接，做好界面的细节设计，使系统之间充分开放、容错性好，能安全可靠地进行信息交流；

◇扩展功能多样化：凡被测控的设备已有自动控制功能的均予以保留和利用，系统通过与其联机实现信息交换、监视、控制和管理；

◇经济、节能，能显著节省能源，减少维护、管理人员，优化设备运行。人机界面良好，运行管理方便，现实形象，内容丰富，数据准确，反应迅速，操作简便，易于开发，全部汉化，具有历史数据记录，标表统计，计划管理和趋势图分析功能，对大楼内的中央空调系统、电梯系统、给排水系统、照明及变配电系统等进行监控管理。

（2）系统设计依据

●《民用建筑电气设计规范》

●《采暖通风与空调调节设计规范》GBJ19―

●《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116―

●《智能建筑设计标准》

●《总站办公楼智能控制系统设计方案招标文件》

●提供的土建、电气、空调、给排水、消防等各专业图纸

系统功能及技术要求

根据招标书的功能及技术要求，结合本项目的实际情况，我们在进行方案设计时着重考虑了以下基本功能：

●机电设备运行的监控功能

●中央空调系统的节能功能

●通过图形软件实现管理维护的可视化

（1）BAs监控方案

本方案严格按照招标书的要求设置监控点，BAS配置的监控点共计752点。

●中央空调及通风系统

本系统的冷水机组、冷冻水系统和冷却水系统均集中在地下二层的空调机房。冷却塔和水箱放置在天面，空调末端设备包括空调机组、新风机、排烟排风、通风机等，分别位于各个楼层，比较分散。

●冷冻水和冷却水系统

由于冷水机组由空调供应商提供的控制器单独控制，BAS采用OPENLINK接口Q9200A与冷水机组的控制电脑相联，读取每台机组的相关信息，对冷水机组、冷冻水泵、冷却塔、冷却水泵及相关阀门进行监控，监控内容如下：

◇冷水机组的运行状态、手/自动状态、故障报警及启停控制；

◇冷冻水泵的运行状态、手/自动状态、故障报警及启停控制；

◇冷却水泵的运行状态、手/自动状态、故障报警及启停控制；

◇冷却塔风机的运行状态、手/自动状态、故障报警及启停控制；

◇冷却塔水阀开关状态及开关控制；

◇冷却水总供/回水管温度监测；

◇冷冻水总供/回水管温度监测，供水管流量监测；

◇冷冻水总供回水压差监测及旁通阀调节；

◇冷水机的冷却水及冷冻水的水流监测；

◇冷水机电动蝶阀开关状态及开关控制；

◇冷水机的冷冻水出水温度监测。

机组启动后通过彩色图形显示各设备运行状态、故障状态、参数值及运行参数越限报警。通过鼠标可任意设定值，以达到最佳运行状态。机组的每一点都列表汇报，参数值有趋势显示图，报警显示及汇总。BAS工作站可通过系统设置的紧急停机开关量信号控制整个冷水机组紧急停机，可对各设备的运行时间进行累计。

控制原理如下：

◇冷水机组台数控制

通过冷冻水供回水温度差和供水流量计算出冷冻水系统的冷负荷，并根据实际冷负荷及时调整投入运行的冷水机组及相关设施的数量，以达到最佳的节能状态。

◇联锁控制

为了确保冷水机组及相关设备的正常运作，控制程序在设备启停次序上将做以下编排：

△启动：冷冻水泵――冷却水泵――冷却塔风机――冷冻机

△停止：冷冻机一冷冻水泵――冷却水泵――冷却塔风机

◇故障转机

在制冷系统中，各台冷冻机/冷冻水泵/冷却水泵/冷却塔互为备用。当任何一台设备出现故障时，DDC控制器会停止该设备运转，并根据有关设备的运行时间累计，启动运行时间最短的同类设备，以保证整个系统的连续运作。

◇水流开关检测

当系统检测到任何一台冷冻机的冷却水或冷冻水的水流开关报警后将停止有关机组的运行，并投入另一机组运行。

◇压差旁通调节阀控制

冷冻水系统中总供回水压差值与BA系统中的压差设定值进行比较后，控制压差旁通阀的开度，以维持冷冻水系统压差在合理的水平。

◇冷却塔风机启动/停止控制

冷却塔风机采用分级控制的方案，冷却水回水温度与BA系统中的冷却塔回水温度各级设定值进行比较后，DDC控制器决定冷

却塔风扇的启动/停止的数量。

◇冷冻机的优化运行控制

DDC控制器根据制冷机组的运行累积时间，每次启动累积时间最少的一台制冷机组，以达到机组运行时间的平衡。BAS通过集成设备与冷水机组控制单元通讯，可以对以下数据进行检测和控制：

△冷冻负荷数据

△蒸发器压力过低/过高

△油压过低

△冷凝器压力过高

△排气温度过高

△油温过高/过低

△液流温度过高

△水流开关故障

△水温过低

△线电压过低

△AC电压过低

△防止重复启动

△蒸发器的传感器故障

△电源故障

△机组周期性停机

空调机组

空调机组由新风系统、回风系统和送风系统组合而成。我们通过控制风机的启停还有冷冻水阀、新风阀和回风阀的开度来改善室内空气的质量，达到舒适、节能的目的。由于南方的空气比较潮湿，我们在设计时只侧重调节温度，不调节湿度。

控制内容如下：

◇空调机的开关状态、故障报警、手/自动状态及开关控制

◇回风温度监测

◇送风管风压监测

◇室外温/湿度监测

◇过滤网压差监测

◇送风阀和回风阀开度调节

控制原理如下：

◇DDC控制器对回风温度进行PID控制。通过调节冷冻水二通阀的开度，使回风温度保持在设定值范围内，当风机停止时冷冻水二通阀将会关闭；

◇根据室外的空气焓值调节新风阀/回风阀。新风阀/回风阀在软件中设置联锁，即开大新风阀的同时关小回风阀，反之亦然；

◇压差开关将会监察过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网；

◇风机运行状态与风阀联锁，所以当风机停止时，风阀便完全关上；

◇风机可根据预先编制的时间假日程序来控制启停；

◇根据室外温/湿度的值来调节新风阀的开度。

新风机

控制内容如下：

◇送风温度监测；

◇新风机运行状态、手/自动状态、故障报警及开关控制；

◇根据室外温度来改变送风温度设定值，以求节约能源；

◇DDC控制器对送风温度进行PID控制。通过调节冷水电动阀的开度，使送风温度保持在设定值范围内。当新风机停止时，冷水电动阀将会关闭；

◇压差开关将会监察新风机过滤网的状况，当过滤网堵塞时，压差开关便会发出讯号，以催促维护人员清洗过滤网；

◇风机运行状态与风阀联锁，所以当风机停止时，风阀便完全关上；

◇可根据上下班时间制订时间控制程序。

排烟排风机（进风风机

控制内容如下：

◇排风烟机、进风机运行状态、手/自动状态，故障报警及开关控制；

◇排风烟机平时根据地下室的CO浓度、CO，浓度进行间歇排风，发生火灾时，完全由消防报警系统控制；

◇可根据上下班时间制订时间控制程序。

●给排水系统

BAS系统根据大楼用水量的变化及时调整系统中生活水泵的运行台数，以达到供水量与需水量之间的平衡，实现泵房的最佳运行，实现高效率、低能耗的最优化控制，从而达到经济运行的目的。

根据给排水的初步设计，所有潜水泵均可由磁性浮球液位控制器控制启停，消防水泵由消防系统单独控制，因此BAS系统对潜水排污泵和消防水泵只监不控。

监控内容如下：

◇生活水池、水籍高/低水位监测及报警；

◇集水井高水位的监测及报警；

◇生活水泵的运行状态、手/自动状态、故障报警及开关控制；

◇潜水泵的运行状态、手/自动状态、故障报警；

◇消火栓泵及喷淋泵的运行状态、手/自动状态及故障报警。

控制原理如下：

◇根据生活水池的高、低水位控制地下水泵房生活水泵的启停。同时，当地下水池水位降到消防水位时，自动停止给水泵。地下水池水位超过消防水位时，才能启动给水泵；

◇楼宇自动化系统记录全部运行状态及报警信息，监视水池及集水井的水位状态，并统计全部水泵的运行时间。在有备用时，根据运行时间的统计，启动运行时间最短的设备，平衡有关设备的运行时间，降低维护及保养开支。

●电梯系统

本设计在电梯房设置DDC控制器，监视4台客梯和1台消防电梯的工作状态及故障报警情况。在中央监控中心就能了解电梯的使用状态，及时发现故障并排除。

BAS系统对电梯进行监控并同时实现以下功能：

◇报警及数据记录

监察各类电梯的运行状态及故障报警。当电梯出现故障时，中央工作站会显示及打印报警，并指出报警时间。

◇维修指示

自动累积运行时问，当到达某一限度时便在工作站显示维修指示信息。

●供配电系统

监控范围包括高低压配电柜、发电机及变压器等设备。

监测内容如下：

◇高压进线开关柜之开关状态及故障报警；

◇低压重要回路之开关状态、故障报警（DDC先预留点数，具体回路有待决定）；

◇低压进线开关柜之开关状态及故障报警；

◇变压器之油温、高温报警、故障报警；

◇发电机之运行状态及故障报警；

◇发电机的电压、电流、功率因数、频率、用电量等。

操作员可按需要对重要供电设备的用电量，电流等参数编定各类型的报表及趋势图分析。

●照明系统

包括公共照明，应急照明，室外景观照明的开关状态监视及开关控制，BA系统按照预先编制的控制程序来实现照明控制。

监控内容：

◇公共场所照明之监控；

◇应急照明之监控；

◇室外景观庭院照明之监控。

以上各部分分设不同的时间控制程序，能根据日期自动确定每日灯光系统开始运行及关闭的时间，同时还可根据室外光线强弱自动调整开闭时间。

●消防报警系统

BAS提供集成设备，消防报警系统厂商应提供一个开放的通讯接口，可以是RS 232或RS―485接口。同时应提供数据的表达格式，通过集成设备将所感知的重要报警信号发送给BAS，以便BAS可以分析了解其数据内容。

（2）能量管理系统EMs的节能功能

据统计，空调系统的能耗约占整个大厦能耗的40％。因此BAS系统在对空调系统的监控与调节过程中体现节能，意义十分重大。本项目在节能方面采取了如下措施：

●冷负荷计算

●冷却塔控制

●焓值控制

●零能量冷却

●负荷间隙运行

●设定值再设定

●提高控制精度

●最佳启动

●最佳关机

●分散功率控制

系统设备选型

楼宇机电设备监控系统设备的选型配置将直接影响大楼机电设备的运转、能源利用的效率和楼宇自动化的水平，所以系统设备的选型配置具有重大意义。

从产品质量及网络技术性能的先进性、操作软件功能、价格以及业绩和售后服务等综合考虑，标书的总体技术要求、系统与网络集成的要求以及性价比，我们建议本项目BAS系统优先采用美国HONEYWELL公司最新的Excel5000建筑物自动化系统EBI，它所具有的特点是：

（1）最先进的技术

Excel5000系统（最新的系统型号为EBI）采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，此系统已广泛应用于世界各地，它提供给用户超过12种语言以上的相同介面，并且又有honeywell公司百年的控制经验为强大的后盾。同时，honeywell拥有自己独特的控制方式，是其它厂家无法比拟的，其生产的控制器、传感器、执行器和网络设备都可被特制成满足于各个地区需要的专用设备。

（2）标准的兼容性

Excel5000系统集成支持包含目前楼宇自控及信息产业中绝大多数的标准，因此我们的系统具备了灵活性、互操作性以及同其它楼控系统甚至企业内部信息网络的可连接性等特点。

（3）易于施工、安装、操作和维护 一个好的系统就应该保证它运行的简便稳定性。Excel5000系统通过当地的办事处或指定安装商，使全球范围内的各个用户均能受到适当的培训，从而更好地操作Excel5000系统，让其达到最佳的运行状态。

（4）可扩展性

由一个或多个现场控制器、输入输出扩展模块和高级操作站组成最基本的系统结构，honeywell系统可以不断满足受控设备扩展的需要。

（5）演变更新

你永远都不用担心Excel5000系统会过时，因为它不断的增加新的技术、新的应用、新的工具、新的硬件以及更简单易用崭新的操作系统。Excel5000的这种演变更新是永远都不会停止的。

系统概述

根据标书的要求，本智能系统采用国际标准通信协议及现场总线技术，以保证系统的可靠性、开放性及可操作性。

（1）系统特点

●简洁易懂

◇采用集散系统，现场控制域内的通讯总线为无主式的、点对点同层通讯；

◇结构直观简单，系统通讯速度9600-1M波特，使用快捷、方便；

◇直观的图形操作员接口，包括历史和动态趋势报表，易学易懂；

◇编程简单，使用方便，用图形组态方式编程。

●模块式设计

系统设计由操作站至控制器，完全是根据控制点的数量及功能而定。而数量方面，可随日后控制点的改变而随意更改而绝不影响目前的运作。而每一个控制器也是多功能的，它可以任意调校以达到控制不同的设备。

●分散式设计

整个系统的基础为不同的控制器联网，控制器的位置完全取决于设备的位置，不受任何其他限制。

●符合国际标准设计

设计方针是以国际标准为基础，从品质管理方面开始，符合ISO9000的标准。从技术方面，不论软件或硬件的采用，也是从国际标准开始。操作系统应采用美国微软公司的视窗（Micro softWindows NT）操作系统，硬件则采用IBM的计算机。从管理系统看，配合BACNET、TCP/IP（楼宇管理系统标准）及LONWORK（LonTalk标准）的设计。

●开放式设计

系统开放设计是Excel5000系统的最大特色，它的开放设备可分为三大类：

◇它本身的设计上具有系统集成功能。它的集成设备和第三方接口界面设计，已令Excel5000系统可与其它厂家的设备联上，使它们也成为整套楼宇建筑管理系统的一部分；

◇软件方面：Excel5000系统也大大的开放了结合的条件，如所有具DDE功能的软件也可以跟该系统交换资料。而其开放式平台设计跟WINDOWS、UNIX、LONWORK、BACNET的标准配合，使软件编写时有所依据；

◇从网络设计方面，它可完全支持朗讯的结构化综合布线系统，极大地节省了布线，方便管理，更易于与其它子系统进行集成。

●可靠性高

Excel5000系统采用分散控制、集中管理的结构，即使系统网络某一部分的控制器或线路受到损坏，也不会影响整个系统的动作。系统亦会即时对故障区发出报警指示。即使中央控制站出现故障，现场的各个控制器也能正常工作，系统还能够继续运行。本系统的全部传感器、执行器、变送器以及计算机均为名牌产品，性能优异、可靠性高。

●节能效果突出

Excel5000系统通过空调控制水量及设定值：制冷系统利用计算机控制的多种优势，实施根据冷量控制冷水机组起动数等多种节能措施，可以大大节省电量、水量、蒸气量，以求达到更高的经济效益。

系统控制显示功能包括密码系统，控制点摘要，控制点报警，空调、制冷系统的节能控制状况，控制点历史、趋势记录、重要被调参数的动态光柱显示、系统的动态。

●全汉化软件，操作简便

根据我国国情，对如此庞大的楼宇自控系统的监控管理要求极高。本系统软件在先进的Win-dows画面上实现多层次汉化显示，清晰显示了设备分区及层次。操作员用鼠标及少量按键即可进入需监视的楼层、系统或设备。形象汉化图设计可使受过中等教育的操作员即可对设备进行控制；参数趋势图、光柱图及帮助系统提示功能设计，可使操作员方便地了解系统运行性能，分析系统状态和找出故障原因；预置的程序无需操作员现场操作即可按计划完成系统指挥，自动控制和打印报表等。

●提高劳动生产率与管理水平

现代化大型建筑群需要大量的楼宇设备。同时，大厦系统设备控制需要达到高效率、准确及可靠。Excel5000系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合，了解系统运作状态，及时解决各种突发事件，并完成由建筑群管理部门各系统发来的每天上百条设备使用指令。上述要求若依靠人工运行是不可想象的。计算机快捷处理可大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用。

（2）系统结构

Excel5000（系统型号为EBI）系统有一个中央控制站，通过中央通讯总线c BUS将各种功能

的控制器与中央工作站相连，完成空调设备、制冷系统、给排水系统和电梯系统等的监察及控制。现场接有各种探测器、操作器、电气开关等设备，因此，这是一个三层系统。

●中央通讯总线C―

C-Bus是以RS485作点对点通讯，通过一块C-Bus界面卡，用以联接EBI系列控制器，介质为Honeywell双绞线AK3744（18AWG，线径1毫米带护套），长度可达1200米。每条C-Bus可连接29个控制器，通讯点限制为1500点，通讯速度为9600-1M波特。以无屏蔽双绞线（UTP）作为传输介质，布线方便。

●系统服务器（工作站

系统设一台中央监控站，中央监控站显示所有监控设备的运行状态、故障状态、监测数值、调节设定值，实施记录每一时刻每一事件的发生，并能协调、处理突发事件。中央监控站采用DELLPIII计算机，操作系统采用微软WINDOWS/NT，并配置19SVGA显示器，用于调度人员的日常控制、监视和调度管理工作，采集数据的归档、统计、报表管理等。

●Excel500、Excel100和Excel50直接数字控制器

直接数字控制器（DDC）直接对大楼冷源设备子系统、空调通风设备子系统、照明子系统、电梯子系统、给排水子系统、供配电子系统等设备进行监视和控制，接收设备的运行状态、故障报警、手/自动状态和传感器信号，进行数据处理后对设备进行自动化管理。直接数字控制器（DDC）内部固化了控制程序，当工作站出现故障时，控制器仍然能够独立工作。

●末端传感器、执行器

末端传感器检测现场和设备的参数、运行情况，并把数据上传给直接数字控制器进行处理。如温度、温湿度、压力、流量、水位等传感器。执行器接受DDC的指令控制各种水阀的动作，使大楼的环境达到舒适和适应各种应用要求。

●ExcelXI584手提式操作员终端

本BAS系统配置一个Excel-X1584手提式操作员终端（POT），用于现场调试、设备维修、设备参数设定等。

（3）系统硬件功能

●中央操作站

◇操作站是PentlumlII微处理器的高性能PC机，操作系统为WINDOWS 95/98或NT界面，除了可用文字菜单方式与操作人员沟通外，也可用图形方式进行，并且具有中文显示；

◇操作站设有五级密码保护功能，防止系统被非有关人员使用；

◇操作站允许WINDOWS支持的其他软件同时运行，且可以与他们进行动态的数据交换。

●直接数字控制器

本系统的控制器含EXCEL500，EXCEL 100直接数字控制器。它们全部是我国国家标准规定的DCPI智能型分站，它们均是用honeywell公司开发的目标导向图形软件来作编程。由于每台控制器的编程均储存在快闪记忆体内，即使通讯总线中断亦不会影响控制器的独立运作。

◇EXCEL 500控制器：这是一种全部模块化的16位微处理器（CPU）Inteli80C188，具有灵活组合特性的直接数字控制器，最大的容量128个物理点，即可联接128个探测器、开关、操作器。它以基本的CPU模块及电源模块为基础，再任意按照实际需要加入以下几种功能模块，便可组成一台完整的控制器，并装有先进的快速闪记忆体。

△类比输入模块（AI）：8个点，0——10VDC，4——20mA，PT100；

△类比输出模块（AO）：8个点，0-10VDC；

△数字输入模块（DI）：12个点，1mA，24VDC或24VAC，max；

△数字输出模块（DO）：5个继电器输出，1个常开触点输出，4A、24V每个类比输出和数字输出模块可带超驰控制开关以实现远方自动/手动控制切换。也可有发光二极管LED提供的状态显示和以亮度变化反应模拟输出的大小变化。

◇EXCEL 100控制器

EXCEL100是一台36点的控制器，装有16位电脑芯片，提供现场编程调试之用。

△类比/数字输入：12点，0-10V，2-10V，4-20MA，NTC，PT1000（AI/DI）；

△类比/数字输出：12点，接MCE3继点器可输出240V，2A（A0，D0）；

△类比/数字输入： 12点（DI）。

◇控制器软件说明

EBI控制器利用CARE软件编程，特点如下：

△18个英文字符用于命名所有的点；

△由32个英文字符组成64个说明语句，用于所有点的解释；

△每个控制器有20个点可被即时记录，作为历史趋势，存储缓冲器可容纳200个数值；

△在1分钟内即可处理运行时间的小时累计；

△20个时间程序。

◇控制器的主要优点

△控制器的模块数量可以根据实际输入/输出点来调整，因而适应特殊的需要。36个或更少的物理点可以用单个控制器控制。点数多时，可用模块型控制器来控制；

△DI点有累加输入功能，可直接用于电度或热量等计算；

△在控制器内，每个输入点由小灯显示其运行的状态；

△输出点可以有手动开关应急操作；

△开关量的启/停可以通过时间计划表来控制其何时启停；

△弹性时间计划最长可达1年；

△真正的双向交流，当与中央站通讯线中断时，余下的控制器间仍可进行数字交换；

△手提液晶体显示屏可在现场操作Excel500及Excel100控制器，包括显示点的数值和状态及向这些点发出指令。另一特点是可在系统中的一个控制器上，利用此显示屏操作同一条总线上的另外一台控制器。

（4）系统软件EBI说明

●系统软件EBI的特点

◇图形软件：动态彩图，每图20秒2分钟自动刷新一次。操作员亦可再自行选择刷新。利用图形软件包Micrografx Designer绘画；

◇趋势记录：可分为历史和动态两种。动态图形趋势最少同时显示6个点，采样速率5秒——60分钟。历史趋势最多同时显示8个点，采样速率10秒——24小时。利用微软公司的表格软件来作图形式趋势记录，最多采样300个点；

◇时间、事件触发程序（TEP）：在使用时，用以触发系统及各点的报警，启动相互作用程序，安排设备工作时间等；

◇节能软件：如间隙运行，最佳启停，尖峰电荷限制等；

◇报警管理：将报警分级，并同时显示及打印情况、数值以及60个字符的说明。显示屏上会出现弹出的警报管理屏幕，操作员可选择显示有关的报警图形及直接进入点命令图面。

●系统的操作

◇操作人员主要以视窗方式工作，通过显示屏上逐级细化的彩色图形，可以看到空调、电力、给排水等系统的全部重要设备，并可对这些设备完成预先指定的所有控制和管理。全部以彩色图像为主，并可有中文显示，通过图像对话，完成实时操作；

◇系统图像和资料均可在线修改，易学易懂；

◇配备不同的报表功能，包括报警历史、操作员活动记录、控制器报警历史及当前的报警；

◇系统提供七类操作员特许，可以给每一个操作者设定操作级别，实现客户的监控中心保安要求。同时，操作员只能分配给他起始图形的导引路径，浏览其对应下的各种图形。