楼宇自控系统（BAS  Building Automation System）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。多，即数量多，被控、监视、测量的对象多，多达上千个点以上；散，即这些设备分布在各楼层和各个角落。如果采用分散管理，就地控制、监视和测量是难以想象的。楼宇自动化系统设计为集散控制系统，它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统。它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理。

    设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。楼宇机电设备监控系统，作为智能建筑楼宇自动化系统非常重要的一部分，担负着对整座大厦内机电设备的集中检测和控制，保证所有设备的正常运行，并达到最佳状态。

    楼宇自控系统通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统及保安监控系统等子系统。

    建筑设备自动化系统的基本功能可以归纳如下：
　　(1)自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。
　　(2)自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。
　　(3)根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。
　　(4)监测并及时处理各种意外、突发事件。
　　(5)实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。
　　(6)能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。
　　(7)设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

    楼宇自控系统在设计时应注意以下事项：

    1) 系统前端所测信号尤其是象温度这样的模拟信号必须尽可能准确。

    如何保证系统前端信号准确，我们采取以下措施：

    *合理配置前端传感器数量。探测点数设置过少，则无法取得精确的前端信号；而前端传感器数量（点数表）过多则易造成信号之间耦合，也使系统成本增大。

    *正确选择传感器的安装位置。举例来说，安装于送风管道内的温度传感器如果安装在靠近机组送风口处，则传感器检测得到温度值可能偏低；如果安装在离送风口较远，则传感器测得温度值可能要高一些。这就必须根据风管的实际情况合理选择传感器安装位置。

    2）系统控制环节少、能提供丰富的控制积算软件。

    目前各BA厂商提供DDC（直接数位控制器），采用的是计算机数字输出信号去直接控制电动水阀阀门的开度，而无须中间调节器；另外，DDC内含有丰富的积算控制程序，有比例（P）算法、比例积分（PI）算法、比例积分微分（PID）算法。不同的PID系数，被控对象生成不同的反应特性曲线：PID系数较高，则对象反应特性曲线较陡，也就是反应过渡过程较短；PID系数较低，则对象反应特性曲线较为平缓，也就是反应过渡过程相对较长。理论上说，过渡过程较短的话，则系统响应快，换句话说，也就是系统控制精度较高，但这并不说系统控制精度越高就越好：由于空调系统本身惯性较大，如BA系统控制精度越高，系统越容易引起振荡，系统也就越不稳定。这就要求在工程设计和调试的过程中正确进行软件组态，选择恰当的采样周期和控制函数，保证系统响应输出最优化，在系统控制精度和系统稳定度之间找到最佳平衡点。

    3）保证阀门的“零”开度

    各类电动水阀是BA系统主要执行机构，在空调运行控制过程中阀门开度是BA系统主要调节内容。其中，保证阀门“零”开度是BA系统控制精度重要保证。换句话说，选择正确流量特性和合适口径的电动水阀是BA系统成功的重要保证。

    *电动调节水阀的流量特性是指空调水流过阀门的相对流量与阀门的相对开度之间的函数关系，目前工程上常用的主要有直线流量特性、等百分比流量特性的电动水阀。

    单位行程变化所引起的相对流量变化与点的相对流量成正比关系的是等百分比流量特性水阀。该类型水阀可调范围相对较宽，比较适合具有自平衡能力的空调水系统，因此BA系统中大量应用的是等百分比流量特性的电动水阀。
*电动水阀的口径决定了阀门的调节精度。水阀口径选择过大，不仅增大业主投资成本，而且使阀门基本行程单位变大导致阀门调节精度降低，达不到节能目的；水阀口径选择过小，往往会出现即使水阀全部打开系统也难以达到设定温度值，无法实现控制目标。

    4）系统的联动性

    BAS联动设计目前存在着三种方法。

    一种方式是认为应将各子系统进行集成, 即将我们通常所称之为3A的系统进行集成, 这种做法, 在前几年中势头较大。一谈到智能建筑, 就要进行如此的集成, 否则就认为不称其为智能建筑, 经过近两年的大量工程实践, 在这方面又开始有点降温。

    另一种方式是建筑内的各子系统都相对独立, 各子系统在处理自身系统的工作外, 与其它各子系统没有系统上的物理联系。这种做法, 各子系统工作状态好坏, 完全是该子系统自身的状况所决定,不受其它子系统影响。

    第三种方式, 则是有选择性地将某些平时工作上有联系的子系统之间,产生一种联动关系, 也不妨称之为有关子系统的小集成。

    BAS工程设计中, 我们可以采取楼宇自控系统、闭路监视系统、防盗报警系统、门禁系统进行了有机的集成, 或称之为联动, 以满足实际运行管理的需要。有关子系统的联动关系, 可举某事件为例, 看其之间的相互关系和动作。例如保安系统设置的闭路电视和防盗报警系统, 白天由于监视区域内人员来回走动 ,闭路监视系统处于工作状态,而防盗报警系统则处于撤防状态。此建筑中人流相对在上班期间流动。当下班人员离开后, 防盗报警系统处于设防状态。考虑到夜间无人办公, 有些公共区域的照明由BA系统控制关闭,留下少量的照明灯。一旦防盗报警的探测器探测到有人非法闯入, 立即将报警信号送至BA系统,由BA系统控制开启相关区域的照明。同时,闭路监视系统立即进行跟踪监视,保安监控的录像机则进行实时录像。另外, 对于大楼内设置的门禁系统, 也与消防报警系统进行联动, 当发生火灾报警并确认后,有关的消防通道上的门禁也将被旁路, 使人员能够顺利地进行疏散, 保证了楼内人员的安全。

    BAS由五部分构成，分别是主控制器、现场控制器、传感器、执行器或网关以及各种软件。

    (1)  主控制器:主控制器是整个系统中各离散化的现场控制器(DDC)的协调者，其作用是实现全面的信息共享,完成现场控制器与中央监控管理中心之间的信息传递、数据存储、现场或远端报警等功能。主控制器含有CPU、存储器、I/O接口、通过网络接口联接在一级网络上。

    (2)  现场控制器(即直接数字控制器DDC):现场控制器用于控制现场设备，与安装在设备上的传感器件和执行机构相联，每个现场控制器都包含有CPU、存储器、I/O接口。分设在现场，尽量靠近被监控点，通过网络接口连接在二级网络上。

    (3)  传感器件:装设在各监控点的传感器，包括各种敏感元件、端点和限位开关，接收并传送信号。

    (4)  执行机构:接收控制信号并调节被监控设备。

    (5)  各种软件:包括基本软件和应用软件，支持系统完成本身运行和外部控制所需要的各种功能。