1第一個完全開放式非專用樓宇自控網
樓宇自控網BACnet Building Automation and ControI Network的概念 在智能化建筑物內，以計算機為核心的控制設備日益增多，其控制功能強大而復 雜。幾十家甚至上百家廠商所生產的不同設備使用于同一建筑物內，設備廠商采用五花八 門的應用軟件及通訊協議給用戶系統集成及管理使用帶來諸多不便。當用戶選擇設備時往 往受制干若干廠商的設備而提高造價，所以制定一個統一的通訊協議標準，各廠家共同遵 守，使建筑物內的各子系統更加標準化的集成，就成為十分迫切急需的問題。智能化大廈 系統通訊協議上進入了一個嶄新的標準化時代，結束了以往各廠家自成體系混亂的局面。 樓宇自控網不是軟件，它是一個標準通訊和數據交換協議。各生產廠家按照這一標準開發 與樓宇自控網兼容的控制器和接口，最終達到不同生產廠家的控制器可在這一標準通訊協 議下相互交換數據的目的。目前世界上著名的樓宇設備的生產廠家，陸續推出滿足BACnet 標準的新一代產品。
樓宇自控網是一個真正的、非專用的開放通訊協議標準。500頁的協議規范詳細地 闡述了樓宇自控網系統的功能。它闡明了系統組成單元相互分享數據實現的途徑、使用的 通訊媒介、可以使用的功能以及信息如何翻譯的全部規則，各種系統相互開放通訊的基本 規則。
樓宇自控網是一個完全非專用的系統。這意味著不必使用專用的芯片組成協議。 BACnet（樓宇自控網）簡介：
A. 開放的系統BACnet
＊BACnet是一個用于BMS系統的開放的協議
＊BACnet是ISO的標準范本
BACnet：選取了網絡通訊系統中七層結構中對BACnet合適的ISO／OSI模型的某些方 面，而且也選用了某些最為流行和最為有效的局域網標準來處理物理層和鏈路層。 BACnet與ISO／OSI之間的關系。
＊BACnet規定了系統各部分如何通訊和聯網
＊BACnet是美國國家標準／美國暖通工程師協會標準135-1995
B.BACnet涉及的范圍廣泛
＊可以使用在系統的任何層，從BAS和FAS系統上層的集成到現場總線層的傳感器和執行 器。
＊系統規模無限制，從只有一個控制環路的單個DDC到使用光纜的建筑群控制系統。
＊支持遠程點對點（POINT-TO-POINT）的連接。
C為什么要開發BACnet
＊多個系統集成
＊業主更多的選擇
＊系統的一致性更好
＊提高競爭性＊非專用性
D. BACnet標準是要解決什么問題
＊支持了局域網（LAN）類型＊規定了信息結構，控制器之間可以用“相同的語言”交談
＊為行業的貫徹執行提供了一個標準框架
E． BACnet局域網的數據速率見表1。
表1：BACnet局域網的數據速率表
局域網
標準
數據速率
ETHERnet
ISO/IEC 8802-3
10 TO 100 MBPS
ARCnet
ATA/ANSI 878.1
0.156 TO 10 MBPS
MS/TPPS
ANSI/ASHRAE 135-1995
9.6 TO 78.4 KBPS
LONTALK
PROPRIETARY
4.8 TO 1250 KBPS
＊BACnet不需要任何專用的硬件和軟件
＊ETHERnet和ARCnet用于工作站和網絡控制器之間的高速通訊
＊MS／TP用于單元（設備）控制器以及其他I／O設備之間
＊PTP用于RS-232 口直連或通過MODEM從遠程工作站撥號
F.BACnet的語言
＊對象（Objects）
BACnet的對象替代了傳統的“點”， BACnet定義了18個標準對象。每一個對象， 都有一個標準的屬性集合。這些屬性為BACnet網上其它設備描述每個對象及它當前的狀態， 每個BACnet設備包含這18個標準對象的一個子集。
＊屬性（Properties）
BACnet定義了123標準屬性。屬性是我們從對象獲取信息向對象發出指令的手段， 各種標準對象都規定有這些屬性組成不同子集， BACnet要求某些屬性必要賦予每個對象，而一些屬性可以待選。
＊服務（SerVices）
BACnet定義了32種服務，服務是BACnet設備從其它設備獲取信息，給其它設備發出 指令完成一定的操作，或通知一個或幾個設備發生了某些事件的手段。
2 BACnet典型工程介紹——三藩市州政府大樓（450金門大廈）
A. 三藩市政府大樓簡介
- 22層
- 13萬平方米
- 三藩市第二大辦公樓大廈
-美國西部最大的聯邦政府大樓，法院及聯邦政府部門辦事處所在地
B. 工程目標
- 預計在工程完成后，每年能節省超過50萬美元能源消耗（未計算其它系統操作及維修 成本的節省）。
-以樓宇自控網為主體框架，將大樓各層原有的專用通訊協議的自控系統翻新及提升并 有各機電設備系統聯網，達成集中管理的成效。
C. 工程設計概念
- 使用直接數字控制器（DDC）代替以手動，氣動及恒溫器操作的舊控制系統。約 9，000個對象或點。
- 多臺操作中央站，包括伺服器，工作站及遠程工作站（通過Modem）等。操作員可通過 各中央站監控有關機電設備的運作情況。
- 增加監察設備來計算各機電系統如暖通空調，照明等的耗能數據。
- 翻新8臺雙風管式變風量空調機，約1，000臺變風量未端機，電腦房空調帆及動力 系統設備。
- 翻新服務法院（17層至20層）的共13臺空調機。
- 與大樓原系統聯網，包括FBI（聯邦調查局）及GSA（Genera Service Administration，美國聯邦政府主管建設及管理的部門）等部門的辦事處樓層。
- 提供樓宇自控系統給原沒有自控系統的各政府辦事處樓層如GSA（三層至五層）。
- 監控動力系統設備。
-使用樓宇自控網通過以太網通訊主干。
D. 獲取合同的過程
- 由1995年底開始進行
- 各系統供應商首先提交資格審評表，藉此具體提出有關其現有設備系列及將來開發的設備 系列能支持樓宇自控網。
- 在1996年初，只剩下6個系統供應商能符合資格要求。
- 各供應商對此工程的設計概念開發設備。而工程籌委會于1997年初落實由兩家系統供應商 共同負責此工程。
（a）系統供應商A的合同內容為
- 提供Windows NT操作平臺中央站
- 綜合布線（以太網）的安裝
- 提供樓宇自控網的控制器（下同）控制約812臺雙管式變風量支持末端機
- 提供控制器控制約60臺單管式變風量末端機
- 提供控制器控制約8臺雙風管式變風量空調機
（b)系統供應商日的合同內容為
- 提供控制器控制約197臺雙風管式變風量末端機
- 提供控制器控制約16臺單風管式變風量末端機
-提供控制器控制約13臺定風量空調機。
E. 系統現況及未來擴展
(a)現況
- 1997年底完成首期工程（在設計時間及預算內完成)。
系統供應商A所提供的中央站及其軟件不僅可監察及控制自身控制器的參數，亦能 對系統供應商B所提供的控制器參數作出監控。樓宇自控網成功地將不同樓宇自控系統聯 網。
（b）未來擴展-與新普利斯消防系統聯網
- 與照明系統聯網
- 與動力站系統設備聯網
- 與現有的江森控制器聯網
三藩市州政府大樓（450金門大廈）是BACnet典型大規模系統工程，有關BACnet NT工作站、BACnet NT服務器與LAN控制器樓宇控制單元、網關之間的較詳細配置示意圖見 圖2。
3 結束語：
以上介紹的BACnet（樓宇自控網）協議反映了樓宇控制的國際最新流行趨 勢，它代表了一個嶄新的方向，具有很好的應用前景。控制工程師可以根據BACnet網絡開 放協議，靈活地選擇不同類型。最適合控制要求的產品，構成更完整、更優化的互聯網絡， 使整個控制網絡更加經濟合理。建筑物業主可以在公開、公平的競爭中，靈活的選擇設備 和系統，而不受幾個產品廠商的限制而獲益。采用符合ANSI標準的BACnet局域網，以保證 在未來的擴展中工業標準的兼容性。
樓宇自控網的使用，除了使用戶能有更多的選擇及各自開發自身通訊協議的系統供 應商認識到統一通訊協議的重要性及依據，亦同時將各系統供應商從以往只作自我開發系統 轉變成互相配合及增強售后服務的水平，形成較良性的競爭，對用戶及各供應商造成社會 效益和經濟效益。
