實(shí)驗(yàn)室智能化不僅是一門技術(shù)，更是一種理念、一種潮流，它將實(shí)驗(yàn)室世界帶入一個(gè)嶄新的時(shí)代，改變著人們的觀念，影響著人們的工作方式，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)代管理模式，充分演繹實(shí)驗(yàn)室的科技精髓。

▲ 智能化實(shí)驗(yàn)室的5大系統(tǒng)

智能化實(shí)驗(yàn)室是綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)樓宇管理自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（OA）、安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）和消防自動(dòng)化系統(tǒng)（FAS），將這5種功能結(jié)合起來的實(shí)驗(yàn)室建筑，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合自動(dòng)化、信息化，使大樓的用戶獲得了安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境和辦公環(huán)境，達(dá)到節(jié)能減排、提高效率的目的。

▲ 實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)發(fā)展結(jié)構(gòu)圖

一、樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)

樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)針對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中管理和監(jiān)控。主要包括：空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、冷凍站系統(tǒng)、熱交換站系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等。在整個(gè)樓宇范圍內(nèi)，通過整套樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)及其內(nèi)置最優(yōu)化控制程序和預(yù)設(shè)時(shí)間程序，對(duì)所有機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中管理和監(jiān)控。在滿足控制要求的前提下，實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能，用控制器的控制功能代替日常運(yùn)行維護(hù)的工作，大大減少日常的工作量，減少由于維護(hù)人員的工作失誤而造成的設(shè)備失控或設(shè)備損壞。

BAS系統(tǒng)全稱樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)（Building Automation System-RTU）,是以一臺(tái)微機(jī)為中心,由符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò),對(duì)分布于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域智能分站(即DDC)進(jìn)行連接,通過特定的末端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇機(jī)電設(shè)備集中監(jiān)控和管理的專業(yè)樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)的目標(biāo)是對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大多數(shù)機(jī)電設(shè)備采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行全面有效的監(jiān)控和管理,確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有設(shè)備處于高效、節(jié)能、合理的運(yùn)行狀態(tài)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行監(jiān)控與管理,為實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)造更舒適安全的環(huán)境。

一般地，對(duì)于一幢現(xiàn)代化樓宇，如果選用一套先進(jìn)的樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)，并由專業(yè)的技術(shù)人員編制的優(yōu)化軟件進(jìn)行控制，業(yè)主可以得到：

1、由現(xiàn)場(chǎng)控制器全面自動(dòng)控制所有機(jī)電設(shè)備，達(dá)到一些無法由手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的控制功能。

2、在中央控制室內(nèi)，在中央工作站上可以直接監(jiān)視所有的機(jī)電設(shè)備，通過監(jiān)視報(bào)警狀態(tài)了解所有的機(jī)電設(shè)備是否正常運(yùn)行，并可以實(shí)現(xiàn)記錄、打印報(bào)表等管理功能。

3、減少日常運(yùn)行維護(hù)的工作量，進(jìn)而減少日常運(yùn)行維護(hù)人員。

4、通過最優(yōu)化控制程序和預(yù)設(shè)時(shí)間程序控制對(duì)所有機(jī)電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全面節(jié)能，最優(yōu)的節(jié)能效果可達(dá)45％。

【空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)】

智能通風(fēng)系統(tǒng)由數(shù)字化節(jié)能風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、可調(diào)節(jié)的風(fēng)口末端、分體式能量回收設(shè)備、新風(fēng)處理設(shè)備、智能變風(fēng)量末端、空氣品質(zhì)感應(yīng)子系統(tǒng)及智能中央控制子系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)綜合性能優(yōu)于傳統(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)。

智能通風(fēng)系統(tǒng)具有保障室內(nèi)空氣品質(zhì)，提高建筑通風(fēng)安全，節(jié)能效果明顯、運(yùn)行管理智能化程度高等特點(diǎn)。

智能通風(fēng)系統(tǒng)可以根據(jù)建筑功能和設(shè)計(jì)需要，集成相關(guān)設(shè)備及部件組成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)本地和遠(yuǎn)程智能化控制管理，既滿足建筑室內(nèi)通風(fēng)功能需求，保障通風(fēng)安全，又節(jié)能降耗。系統(tǒng)可智能感應(yīng)室內(nèi)空氣品質(zhì)（或溫度、壓力等參數(shù)），自動(dòng)控制主風(fēng)機(jī)和支路風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)送、排風(fēng)量二可選用將分體式能量回收機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)組連成環(huán)路，以乙二醇水溶液為能量回收介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)排風(fēng)能量的回收利用。該系統(tǒng)特別適用于空調(diào)系統(tǒng)與各空間功能及空氣品質(zhì)要求不同、污染程度不一的建筑（如大型醫(yī)院建筑）。

▲ 實(shí)驗(yàn)室智能通風(fēng)系統(tǒng)

空調(diào)機(jī)組

風(fēng)機(jī)控制：風(fēng)機(jī)由RTU系統(tǒng)按每天預(yù)先編排的時(shí)間及需求來控制風(fēng)機(jī)的啟停并記錄運(yùn)行時(shí)間累積。在配電回路故障條件下禁止開機(jī)。

溫度控制：根據(jù)測(cè)量的回風(fēng)溫度與設(shè)定值的偏差，進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)比例積分微分(PID)規(guī)律控制水調(diào)節(jié)閥，在夏季工況下，溫度高于設(shè)定溫度時(shí)開大水閥，溫度低于設(shè)定溫度時(shí)關(guān)小水閥，使送風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)。

風(fēng)門控制：根據(jù)測(cè)量到的室內(nèi)外溫度,進(jìn)行計(jì)算比較，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，在滿足衛(wèi)生許可條件下，盡量采用最小新風(fēng)比例，充分利用室內(nèi)回風(fēng)，過渡季節(jié)充分利用室外空氣的自然調(diào)節(jié)能力，以達(dá)到節(jié)省冷量的消耗，同時(shí)滿足空調(diào)的要求。

壓差報(bào)警：進(jìn)行過濾網(wǎng)壓差檢測(cè)與阻塞報(bào)警。

聯(lián)動(dòng)控制：風(fēng)機(jī)、水閥、風(fēng)門聯(lián)動(dòng)控制，在關(guān)閉風(fēng)機(jī)時(shí)關(guān)閉水閥和風(fēng)門。

檢測(cè)：回風(fēng)溫度，室外溫度，風(fēng)機(jī)狀態(tài)，手自動(dòng)狀態(tài)。

報(bào)警：設(shè)備故障報(bào)警。故障報(bào)警同時(shí)打印維修派工單，及在上位機(jī)反映。

中央監(jiān)控顯示打印：參數(shù)，狀態(tài)，報(bào)警，動(dòng)態(tài)流程圖（設(shè)定值、測(cè)量值、狀態(tài)等）。

▲ 空調(diào)機(jī)控制原理圖

▲ 風(fēng)機(jī)控制原理圖

新風(fēng)機(jī)組

風(fēng)機(jī)控制：風(fēng)機(jī)由RTU系統(tǒng)按每天預(yù)先編排的時(shí)間假日程序來控制風(fēng)機(jī)的啟停并記錄運(yùn)行時(shí)間累積。在配電回路故障條件下禁止開機(jī)。

溫度控制：根據(jù)要求在設(shè)置室外溫度檢測(cè)點(diǎn)，系統(tǒng)將根據(jù)測(cè)量的室外溫度、送風(fēng)溫度與設(shè)定溫度，進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)比例積分微分（PID）規(guī)律控制冷水調(diào)節(jié)閥，溫度太高時(shí)開大冷水閥，溫度太低時(shí)關(guān)小冷水閥，使送風(fēng)溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)。

檢測(cè)： 送風(fēng)溫度，室外溫度，風(fēng)機(jī)狀態(tài)，故障、手自動(dòng)狀態(tài)，送風(fēng)管靜壓值，風(fēng)機(jī)速。

報(bào)警： 風(fēng)機(jī)故障報(bào)警。故障報(bào)警同時(shí)打印維修派工單，及在上位機(jī)反映。中央監(jiān)控顯示與打印：參數(shù)，狀態(tài)，報(bào)警，動(dòng)態(tài)流程圖（設(shè)定值、測(cè)量值、狀態(tài)等）。

▲ 新風(fēng)機(jī)控制原理圖

【冷水機(jī)組系統(tǒng)】

　　冷水機(jī)組系統(tǒng)的監(jiān)控，RTU系統(tǒng)按每天預(yù)先編排的時(shí)間假日程序來控制冷凍系統(tǒng)的啟停和監(jiān)視各設(shè)備的工作狀態(tài)。

負(fù)荷控制：測(cè)量冷凍水供回水溫度、回水流量，計(jì)算用戶的實(shí)際冷負(fù)荷，系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果控制冷水機(jī)組開啟的臺(tái)數(shù)及冷水機(jī)組的制冷量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

壓差控制：根據(jù)冷凍水供回水壓差控制旁通閥的開度，以保證系統(tǒng)供回水溫度的平衡。

設(shè)備群控：冷水機(jī)組系統(tǒng)的群控功能，根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)啟/停冷水機(jī)組，并具有設(shè)定和修改控制參數(shù)功能。冷水機(jī)組內(nèi)的各種狀態(tài)與過程參數(shù)將通過標(biāo)準(zhǔn)接口由冷水機(jī)組統(tǒng)上的控制器讀取。系統(tǒng)顯示冷凍水泵的運(yùn)行狀態(tài)和故障報(bào)警。

監(jiān)測(cè)：冷水機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行時(shí)間累積,各環(huán)節(jié)水的溫度、流量、水位、輸入電流、電壓.

報(bào)警：冷水機(jī)組系統(tǒng)故障報(bào)警，水溫超過限定值報(bào)警。故障報(bào)警同時(shí)打印維修派工單，及在上位機(jī)反映。

中央監(jiān)控顯示與打?。?/span>

參數(shù)，狀態(tài)，報(bào)警，動(dòng)態(tài)流程圖（設(shè)定值、測(cè)量值、狀態(tài)等）。

▲ 冷源系統(tǒng)控制原理圖

【給排水系統(tǒng)】

控制：根據(jù)生活水箱、生活水池的水位啟停生活水泵；根據(jù)污水池的水位控制排污泵的啟停。

報(bào)警：生活水箱超低水位報(bào)警,生活水泵故障報(bào)警.故障報(bào)警同時(shí)打印維修派工單,及在上位機(jī)反映。

中央監(jiān)控顯示與打?。核亍⑸钏洹⑽鬯厮粻顟B(tài)，生活水泵與污水泵狀態(tài)及報(bào)警。

▲ 給排水控制原理圖

【變配電系統(tǒng)】

　　從大廈的安全性考慮，中央監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)配電房的有關(guān)變配電狀況，實(shí)行一般實(shí)時(shí)監(jiān)視而不作控制，通常強(qiáng)電回路一切控制操作均留給現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)控制器或操作人員執(zhí)行。

監(jiān)測(cè)：高壓開關(guān)、低壓開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)的工作狀態(tài)；低壓配電柜的電壓、電流、功率因數(shù)、有功電度和無功電度；

報(bào)警：變壓器超溫報(bào)警，油箱低油位報(bào)警，發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油超溫報(bào)警，蓄電池低電壓報(bào)警，回路超負(fù)荷報(bào)警,電流超過額定值報(bào)警。故障報(bào)警同時(shí)打印維修派工單，及在上位機(jī)反映。

中央監(jiān)控顯示與打?。焊髟O(shè)備狀態(tài)、參數(shù)、報(bào)警，動(dòng)態(tài)流程圖。

【照明系統(tǒng)】

照明系統(tǒng)的控制采用分回路按時(shí)間表自動(dòng)開關(guān)，節(jié)省能源，并監(jiān)測(cè)各回路的工作狀態(tài)。RTU系統(tǒng)按預(yù)先編排的時(shí)間假日程序來進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)備的開關(guān)控制及監(jiān)視其狀態(tài)。

正常照明監(jiān)控：航空障礙燈，走廊等處室內(nèi)照明；

非正常照明監(jiān)控：安全照明、應(yīng)急照明、疏散標(biāo)志照明；

特殊照明監(jiān)控：廣告、建筑立面的藝術(shù)照明。

【電梯系統(tǒng)】

監(jiān)測(cè)：電梯由RTU系統(tǒng)監(jiān)視電梯的運(yùn)行狀態(tài)；

報(bào)警：由RTU系統(tǒng)對(duì)電梯故障進(jìn)行報(bào)警。

二、通信自動(dòng)化系統(tǒng)

　　通信自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，它包括以數(shù)字式程控交換機(jī)為該中心的通信系統(tǒng)，以及通過樓宇的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信、閉路電視、可視電話、電視會(huì)議等系統(tǒng)的綜合，從而達(dá)到樓宇內(nèi)、市內(nèi)、國(guó)內(nèi)以及國(guó)際間的信息溝通與共享。

系統(tǒng)主要包括：通信網(wǎng)絡(luò)、電話通信、程控?cái)?shù)字交換機(jī)系統(tǒng)、語(yǔ)音與傳真服務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)、可視圖文系統(tǒng)、可視電話系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)

三、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)

辦公自動(dòng)化是將現(xiàn)代化辦公和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能結(jié)合起來的一種新型的辦公方式。辦公自動(dòng)化沒有統(tǒng)一的定義，凡是在傳統(tǒng)的辦公室中采用各種新技術(shù)、新機(jī)器、新設(shè)備從事辦公業(yè)務(wù)，都屬于辦公自動(dòng)化的領(lǐng)域。在行政機(jī)關(guān)中，大都把辦公自動(dòng)化叫做電子政務(wù)，企事業(yè)單位就都叫OA，即辦公自動(dòng)化。通過實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化，或者說實(shí)現(xiàn)數(shù)字化辦公，可以優(yōu)化現(xiàn)有的管理組織結(jié)構(gòu)，調(diào)整管理體制，在提高效率的基礎(chǔ)上，增加協(xié)同辦公能力，強(qiáng)化決策的一致性，最后實(shí)現(xiàn)提高決策效能的目的。

四、安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)

安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)是以運(yùn)用安全防范產(chǎn)品和其它相關(guān)產(chǎn)品所構(gòu)成的入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、防爆安全檢查等的系統(tǒng)；或是由這些系統(tǒng)為子系統(tǒng)組合或集成的電子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)安全防范系統(tǒng)。

五、消防自動(dòng)化系統(tǒng)

消防自動(dòng)化系統(tǒng)可以準(zhǔn)確可靠地探測(cè)到火險(xiǎn)所處的位置，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，計(jì)算機(jī)接收到火情信息后自動(dòng)進(jìn)行火情信息處理，并據(jù)此對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建筑內(nèi)的消防設(shè)備、配電、照明、廣播及電梯等裝置進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，主要由火災(zāi)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)、通報(bào)與疏散系統(tǒng)、滅火控制系統(tǒng)、防排煙控制系統(tǒng)等組成。