빌딩 자동화

Building automation
이 기사는 상업용 건물 내 자동화에 관한 것이다.주택 내 자동화는 홈 자동화를 참조하십시오.
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IEEE 로봇 및 자동화상

로봇
범용
특정 목적
사회 운동

빌딩 자동화는 빌딩 관리 시스템(BMS) 또는 빌딩 자동화 시스템(BAS)을 통해 건물의 HVAC(난방, 환기 및 에어컨), 전기, 조명, 음영, 접근 제어, 보안 시스템 및 기타 상호 관련 시스템을 자동으로 중앙 집중식으로 제어합니다.빌딩 자동화의 목적은 탑승자의 쾌적성 향상, 빌딩 시스템의 효율적인 운영, 에너지 소비 절감, 운영 및 유지 비용 절감, 보안 향상, 과거 성능 문서, 원격 액세스/제어/운용, 장비 및 관련 유틸리티의 수명 주기 개선입니다.

빌딩 자동화는 분산 제어 시스템의 한 예입니다. 즉,[1][2] 빌딩 내의 시스템을 감시 및 제어하도록 설계된 전자 장치의 컴퓨터 네트워킹입니다.

BAS의 핵심 기능은 건물 온도를 지정된 범위 내에서 유지하고, 점유 스케줄에 따라(반대로 오버랩 스위치가 없는 경우), 모든 시스템의 성능 및 장치 장애를 감시하며, 건물 유지관리 직원에게 오작동 경보를 제공합니다.BAS는 비관리 건물에 비해 건물 에너지 및 유지관리 비용을 절감해야 합니다.2000년 이후에 지어진 대부분의 상업, 기관 및 산업용 건물에는 BAS가 포함되어 있습니다.많은 오래된 건물에는 새로운 BAS가 설치되었으며, 일반적으로 에너지 및 보험 비용 절감 및 사전 유지보수 및 고장 감지와 관련된 기타 비용 절감을 통해 자금을 조달했습니다.

BAS에 의해 제어되는 빌딩은 종종 인텔리전트 빌딩,[3] "스마트 빌딩" 또는 (주거지의 경우) "스마트 홈"이라고 불립니다.상업 및 산업용 건물은 역사적으로 견고한 검증된 프로토콜(BACnet 등)에 의존해 왔으며, 독점 프로토콜(X-10 등)은 가정에서 사용되었습니다.최근의 IEEE 표준(특히 IEEE 802.15.4, IEEE 1901 및 IEEE 1905.1, IEEE 802.21, IEEE 802.11ac, IEEE 802.3at) 및 nVoy(IEEE 1905.1 준거 검증)나 QIVICON 등의 컨소시엄의 대처에 의해 많은 물리적인 목적으로 다양한 디바이스의 이종 네트워킹에 표준 기반의 기반이 제공되고 있습니다. 인간의 건강과 안전을 지원하는 데 적합한 서비스 및 장애 조치 보증.이에 따라 현재 상업, 산업, 군사 및 기타 기관 사용자들은 대부분 가정 시스템과 다른 시스템을 사용하고 있다.엔트리 레벨 시스템, nVoy, 1905.1 및 이러한 표준 통합 추세에 대한 구현 또는 저항하는 주요 독점 벤더의 자세한 내용은 홈 오토메이션 페이지를 참조하십시오.

거의 모든 다층 그린 빌딩은 에너지, 공기 및 물의 보존 특성을 위해 BAS를 수용하도록 설계되어 있습니다.전기 장치 수요 응답은 BAS의 전형적인 기능이며, "밀착" 단열 건물에 요구되는 보다 정교한 환기 및 습도 모니터링도 마찬가지입니다.대부분의 친환경 건물들은 또한 가능한 한 많은 저전력 DC 장치를 사용합니다.순수 에너지를 전혀 소비하지 않도록 설계된 패시브 하우스 설계에서도 일반적으로 BAS가 열포착, 음영 처리 및 장치 사용 일정을 관리해야 합니다.

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자동화 시스템

주요 기사:빌딩 관리 시스템

건물 자동화 시스템이라는 용어는 느슨하게 사용되며 건물의 난방, 환기 및 에어컨(HVAC) 시스템을 제어하는 데 사용되는 모든 전기 제어 시스템을 말합니다.최신 BAS는 실내 및 실외 조명뿐만 아니라 보안, 화재 경보 및 건물 내 기타 전기 장치도 제어할 수 있습니다.24V DC 배선 서모스탯 또는 공압 제어와 같은 오래된 HVAC 제어 시스템은 자동화의 한 형태이지만 최신 시스템의 유연성과 [4]통합성이 부족합니다.

버스와 프로토콜

대부분의 빌딩 자동화 네트워크는 고급 컨트롤러(일반적으로 빌딩 자동화에 특화되어 있지만 범용 프로그램 가능한 로직 컨트롤러)와 하위 컨트롤러, 입출력 디바이스 및 사용자 인터페이스(휴먼 인터페이스 디바이스라고도 함)를 연결하는 프라이머리 및 세컨더리 버스로 구성됩니다.ASHRAE의 개방형 프로토콜 BACnet 또는 개방형 프로토콜 LonTalk는 대부분의 장치들이 어떻게 상호 작용하는지를 지정합니다.최신 시스템은 SNMP를 사용하여 이벤트를 추적하고 수십 년의 역사를 바탕으로 컴퓨터 네트워킹 세계에서 SNMP 기반 프로토콜을 사용합니다.

디바이스 간의 물리적인 접속은 지금까지 전용 광섬유, 이더넷, ARCNET, RS-232, RS-485 또는 저대역폭 특수목적 무선 네트워크에 의해 제공되어 왔습니다.최신 시스템은 IEEE 1905.1 표준에 지정되어 nVoy 감사 마크에 의해 검증되는 것과 같은 표준 기반의 멀티 프로토콜 이기종 네트워킹에 의존합니다.일반적으로는 IP 기반 네트워크에만 대응하지만 기존의 모든 배선을 사용할 수 있습니다.또한 AC 회선, 저전력 이더넷 DC 회선, LTE 및 IEEE 802.11n 및 IEEE 802.11ac 등의 고대역폭 무선 네트워크도 통합할 수 있습니다.또한 건물 고유의 무선 메쉬를 사용하여 이들을 통합할 수도 있습니다.표준 ZigBee).

독자 사양의 하드웨어가 컨트롤러 시장을 지배하고 있습니다.각 기업에는 특정 애플리케이션용 컨트롤러가 있습니다.일부는 HVAC용 단순 패키지 루프 탑 유닛과 같이 제한적인 제어와 상호 운용성 없이 설계됩니다.소프트웨어는 일반적으로 다른 벤더의 패키지와 잘 통합되지 않습니다.협력은 Zigbee/B에 있습니다.ACnet/LonTalk 레벨만

현재의 시스템은 애플리케이션 레벨에서의 상호 운용성을 제공하며, 사용자는 다른 제조사의 디바이스를 조합하여 조합할 수 있으며, 다른 호환성이 있는 빌딩 제어 시스템과의 통합을 제공할 수 있습니다.이것들은 일반적으로 SNMP에 의존합니다.이러한 목적은 다양한 컴퓨터 네트워킹 디바이스를 하나의 일관성 있는 네트워크에 통합하는 것과 같은 목적으로 오랫동안 사용되어 왔습니다.

입력 및 출력 유형

센서

아날로그 입력은 가변 측정을 읽는 데 사용됩니다.예를 들어 온도, 습도 및 압력 센서(서미스터, 4~20mA, 0~10V 또는 백금 저항 온도계(저항 온도 검출기), 무선 센서) 등이 있습니다.

디지털 입력은 디바이스가 켜져 있거나 꺼져 있음을 나타냅니다.디지털 입력의 예로는 도어 접점 스위치, 전류 스위치, 공기량 스위치 또는 무전압 릴레이 접점(건식 접점)이 있습니다.디지털 입력은 일정 기간 동안 펄스를 카운트하는 펄스 입력일 수도 있습니다.예를 들어 입력에 펄스 주파수로서 유량 데이터를 송신하는 터빈 유량계를 들 수 있다.

비침입 부하[5] 모니터링은 디지털 센서 및 알고리즘에 의존하여 회로의 전기적 또는 자기적 특성으로부터 어플라이언스 또는 기타 부하를 검출하는 소프트웨어입니다.그러나 아날로그 수단으로 이벤트를 검출하고 있습니다.이는 매우 비용 효율적이며 식별뿐만 아니라 시동 과도현상, 라인 또는 장비 결함 등을 감지하는 데 유용합니다.[6][7]

컨트롤

아날로그 출력은 가변 주파수 드라이브, I-P(전류에서 공압으로) 변환기 또는 밸브 또는 댐퍼 액추에이터와 같은 장치의 속도 또는 위치를 제어합니다.설정값을 유지하기 위해 25% 개방되는 온수 밸브를 예로 들 수 있습니다.또 다른 예로는 가변 주파수 드라이브가 하드 스타트를 피하기 위해 모터를 천천히 상승시키는 것입니다.

디지털 출력은 릴레이 및 스위치를 열고 닫을 뿐만 아니라 명령에 따라 부하를 구동하는 데 사용됩니다.예를 들어, 광전지가 밖이 어둡다는 것을 나타낼 때 주차장 조명을 켜는 것입니다.또 다른 예는 밸브에 전원을 공급하는 출력을 24VDC/AC로 통과시켜 밸브를 여는 것입니다.아날로그 출력은 일정 시간 동안 펄스의 주파수를 방출하는 펄스 유형의 출력일 수도 있습니다.예를 들어 kWh를 계산하고 그에 따라 펄스의 주파수를 방출하는 에너지 미터를 들 수 있다.

사회 기반 시설

컨트롤러

컨트롤러는 기본적으로 입력 및 출력 기능을 갖춘 전용 소형 컴퓨터입니다.이러한 컨트롤러에는 빌딩에서 흔히 볼 수 있는 디바이스를 제어하고 컨트롤러의 서브네트워크를 제어하기 위한 다양한 크기와 기능이 있습니다.

컨트롤러는 입력을 통해 온도, 습도, 압력, 전류 흐름, 공기 흐름 및 기타 필수 요소를 읽을 수 있습니다.이 출력을 통해 컨트롤러는 슬레이브 장치 및 시스템의 다른 부품에 명령 및 제어 신호를 전송할 수 있습니다.입력 및 출력은 디지털 또는 아날로그일 수 있습니다.디지털 출력은 제조업체에 따라 이산이라고도 합니다.

빌딩 자동화에 사용되는 컨트롤러는 Programmable Logic Controller(PLC; 프로그래머블 로직컨트롤러), System/Network Controller 및 Terminal Unit Controller의 3가지 카테고리로 그룹화할 수 있습니다.그러나 서드파티 시스템(예: 독립형 AC 시스템)을 중앙 건물 자동화 시스템에 통합하기 위해 추가 장치가 존재할 수도 있습니다.

터미널 유닛 컨트롤러는 일반적으로 조명 및/또는 패키지 옥상 유닛, 히트 펌프, VAV 박스, 팬 코일 등과 같은 단순한 장치의 제어에 적합합니다.일반적으로 instra는 제어할 디바이스에 가장 적합한 미리 프로그래밍된 사용 가능한 퍼스낼리티 중 하나를 선택하므로 새로운 제어 로직을 작성할 필요가 없습니다.

사용

점유는 건물 자동화 시스템의 두 개 이상의 작동 모드 중 하나입니다.Unbused, Morning Warmup 및 Night-time Strupt도 일반적인 모드입니다.

탑승은 보통 하루 중 시간표를 기준으로 합니다.점유 모드에서 BAS는 쾌적한 기후와 적절한 조명을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.대부분 존 기반의 제어를 통해 건물 한쪽의 사용자가 반대쪽의 사용자와 다른 온도조절기(또는 다른 시스템 또는 서브시스템)를 가질 수 있습니다.

이 구역의 온도 센서는 컨트롤러에 피드백을 제공하므로 필요에 따라 난방 또는 냉방을 제공할 수 있습니다.

활성화된 경우 탑승 전에 아침 예열(MWU) 모드가 발생합니다.모닝 워밍업 중에 BAS는 점거 시간에 맞춰 건물을 설정 시점으로 되돌리려고 합니다.BAS는 종종 MWU를 최적화하기 위해 실외 조건 및 과거 경험을 고려합니다. 이를 최적화된 시작이라고도 합니다.

오버라이드는 BAS에 대해 수동으로 시작된 명령어입니다.예를 들어, 많은 벽면 장착 온도 센서에는 시스템을 몇 분 동안 점유 모드로 강제 설정하는 푸시 버튼이 있습니다.존재하는 경우 웹 인터페이스를 통해 사용자는 BAS에서 오버라이드를 원격으로 시작할 수 있습니다.

일부 건물은 조명 또는 실내 온도 조절을 활성화하기 위해 승객 감지 센서에 의존합니다.공간이 충분히 서늘해지거나 따뜻해질 때까지 리드 타임이 길어질 가능성을 고려할 때 실내 온도 조절은 승객 감지 센서에 의해 직접 시작되지 않는 경우가 많습니다.

조명.

조명은 시간대 또는 점유 센서, 포토 센서 및 타이머를 기반으로 [8]한 건물 자동화 또는 조명 제어 시스템을 사용하여 켜거나 끄거나 흐리게 할 수 있습니다.대표적인 예로는 마지막 동작이 감지된 후 30분 동안 공간의 조명을 켜는 것입니다.건물 밖에 설치된 광전지는 어둠과 낮의 시간을 감지하고 외부 사무실과 주차장의 빛을 조절할 수 있습니다.

많은 제어 시스템이 DR 인센티브와 비용 절감을 위해 조명을 어둡게(또는 끄는) 하는 기능을 제공하므로 조명도 수요 대응에 적합합니다.

새로운 건물에서는 필드버스 DALI(Digital Addressable Lighting Interface)를 기반으로 조명 제어를 수행할 수 있습니다.DALI 밸러스트가 있는 램프는 완전히 조광할 수 있습니다.DALI는 DALI 조명기구 및 신호 장애의 램프 및 밸러스트 장애도 검출할 수 있습니다.

음영 및 유리

차양과 유리는 건물 시스템의 필수 구성 요소이며, 탑승자의 시각적, 음향적 및 열적 쾌적성에 영향을 미치고 탑승자에게 야외 [9]조망을 제공합니다.자동 음영 및 유리 시스템은 태양 열 이득과 [10]눈부심을 제어하는 솔루션입니다.외부 또는 내부 음영 장치(블라인드 및 음영 등) 또는 유리 자체를 제어하기 위한 기술을 사용하는 것을 말합니다.시스템은 변화하는 다양한 실외 데이터(태양광, 풍력 등)와 변화하는 실내 환경(온도, 조도, 승객 요구 등)에 능동적이고 신속하게 응답합니다.건물 차양 및 유리 시스템은 에너지 절약 및 쾌적성 측면에서 열 및 조명 개선에 기여할 수 있습니다.

다이내믹 쉐이딩

동적 차광 장치를 통해 실외 조건, 채광 수요 및 태양광 [11]위치와 관련하여 햇빛 및 태양광 에너지를 건설 환경으로 제어할 수 있습니다.일반적인 제품으로는 베니션 블라인드, 롤러 쉐이드, 루버, [12]셔터 등이 있습니다.유지 보수 비용이 저렴하기 때문에 대부분 유리 시스템의 내부에 설치되지만, 외부 또는 [13]둘 다 조합하여 사용할 수도 있습니다.

에어 핸들러

대부분의 공기 핸들러는 환기와 외기를 혼합하므로 필요한 온도/습도 조절이 적습니다.이를 통해 냉각수 또는 가열수를 적게 사용함으로써 비용을 절감할 수 있습니다(모든 AHU가 냉각수 또는 온수 회로를 사용하는 것은 아닙니다).건물의 공기를 건강하게 유지하려면 약간의 외부 공기가 필요하다.건강한 실내 공기질(IAQ)을 유지하면서 에너지 효율을 최적화하기 위해 수요 제어(또는 제어) 환기(DCV)는 측정된 점유 수준에 따라 외부 공기의 양을 조정합니다.

아날로그 또는 디지털 온도 센서는 공간 또는 실내, 환기 및 급기 덕트, 경우에 따라서는 외부 공기에 배치할 수 있습니다.액추에이터는 온수 및 냉수 밸브, 외기 및 리턴 에어 댐퍼에 위치합니다.전원 팬(및 해당하는 경우 리턴)은 시간, 온도, 건물의 압력 또는 조합에 따라 시작 및 정지됩니다.

정용량 공기 처리 장치

공기 핸들러의 효율이 낮은 유형은 "정용량 공기 핸들링 장치" 또는 CAV입니다.CAV의 팬에는 가변속 제어가 없습니다.대신 CAV는 건물 공간의 온도를 유지하기 위해 댐퍼와 급수 밸브를 개폐합니다.내부 열 교환기를 공급하는 냉각 또는 온수 밸브를 열거나 닫아 공간을 가열 또는 냉각합니다.일반적으로 1개의 CAV는 여러 공간을 제공합니다.

가변 볼륨 공기 처리 장치

보다 효율적인 장치는 "가변 공기량(VAV) 공기 처리 장치" 또는 VAV입니다.[14]VAV는 VAV 박스에 가압 공기를 공급합니다(보통 방 또는 영역당 1박스).VAV 공기 핸들러는 가변 주파수 구동으로 팬 또는 송풍기의 속도를 변경하거나 흡기 가이드 베인을 고정 속도 팬으로 이동함으로써(효율적으로 낮춤) VAV 박스에 대한 압력을 변경할 수 있습니다.공기의 양은 VAV 박스가 제공하는 공간의 필요에 따라 결정됩니다.

각 VAV 박스는 사무실과 같은 작은 공간에 공기를 공급합니다.각 박스에는 공간에 필요한 난방 또는 냉각량에 따라 개폐되는 댐퍼가 있습니다.열린 박스가 많을수록 더 많은 공기가 필요하며 VAV 공기 처리 장치에서 더 많은 양의 공기가 공급됩니다.

일부 VAV 박스에는 온수 밸브와 내부 열 교환기도 있습니다.온수 및 냉수용 밸브는 공급 공간의 열 수요에 따라 개폐됩니다.이러한 가열식 VAV 박스는 주변에서만 사용되며 내부 구역은 냉각만 됩니다.

적절한 환기와 적절한 공기 균형을 보장하기 위해 VAV 박스에 최소 및 최대 CFM을 설정해야 합니다.

에어 핸들링 유닛(AHU) 배출 공기 온도 컨트롤

여러 구역에 서비스를 제공하는 공기 핸들링 유닛(AHU) 및 루프 탑 유닛(RTU)은 13~21°C(55~70°F)[clarification needed] 범위에서 "배기 공기 온도 설정 포인트 값"을 자동으로 변경해야 합니다.이 조정을 통해 냉각, 난방 및 팬의 에너지 소비를 줄일 [15][16]수 있습니다.외부 온도가 21°C(70°F) 미만인 경우, 냉각 부하가 매우 낮은 구역의 경우 공급 공기 온도를 높이면 구역 [17]수준에서 재가열 사용이 감소합니다.

VAV 하이브리드 시스템

또 다른 변형으로는 VAV와 CAV 시스템 간의 하이브리드입니다.이 시스템에서 내부 구역은 VAV 시스템에서처럼 작동합니다.외부 구역은 난방이 중앙 위치에 있는 난방 팬에 의해 공급되고 일반적으로 건물 보일러에 의해 공급되는 가열 코일이 있다는 점에서 다릅니다.가열된 공기는 외부 이중 덕트 믹싱 박스와 댐퍼에 덕트되어 필요에 따라 냉각 또는 가열된 공기를 필요로 하는 구역 서모스탯에 의해 제어됩니다.

중앙 식물

공기 조절 장치에 물을 공급하려면 중앙 설비가 필요합니다.냉각수 시스템, 온수 시스템 및 응축수 시스템뿐만 아니라 변압기와 비상 전원용 보조 전원 장치를 공급할 수 있습니다.잘 관리하면 서로 도움이 되는 경우가 많습니다.예를 들어, 일부 발전소는 가스터빈을 사용하여 수요가 가장 많은 기간에 전력을 생산한 다음 터빈의 뜨거운 배기 가스를 사용하여 물을 가열하거나 흡수성 냉각기에 전원을 공급합니다.

냉각수 시스템

냉수는 종종 건물의 공기와 장비를 식히기 위해 사용된다.냉각수 시스템에는 냉각기와 펌프가 있습니다.아날로그 온도 센서는 냉각수 공급 및 리턴 라인을 측정합니다.냉각기는 냉각수를 냉각하기 위해 온/오프됩니다.

냉각기는 공간 냉각을 위해 차가운(냉수) 물을 생성하도록 설계된 냉동 장치입니다.그런 다음 냉각수는 공기 조절 장치, 팬 코일 또는 유도 장치에 있는 하나 이상의 냉각 코일로 순환됩니다.냉각수 분배는 DX 시스템에 적용되는 100피트 간격 제한에 의해 제한되지 않으므로 일반적으로 대형 건물에서 냉각수 기반 냉각 시스템이 사용됩니다.냉각수 시스템의 용량 제어는 일반적으로 코일을 통과하는 물의 흐름을 조절하여 이루어집니다. 따라서 단일 냉각기에서 여러 코일을 공급해도 개별 장치의 제어에 영향을 주지 않습니다.냉각기는 증기 압축 원리 또는 흡수 원리 중 하나로 작동할 수 있습니다.증기 압축 냉각기는 왕복, 원심, 나사 또는 회전식 압축기 구성을 사용할 수 있습니다.왕복 냉각기는 일반적으로 200톤 미만의 용량에 사용됩니다. 원심 냉각기는 일반적으로 더 큰 용량을 제공하기 위해 사용됩니다. 회전 냉각기와 나사 냉각기는 덜 일반적으로 사용되지만 드물지는 않습니다.냉동기로부터의 발열은 공냉 콘덴서 또는 냉각탑(양쪽 모두 아래에서 설명)을 통해 이루어집니다.증기 압축 냉각기는 공랭식 콘덴서와 함께 묶어서 포장된 냉각기를 제공할 수 있습니다. 이 냉각기는 건물 외피 외부에 설치됩니다.증기 압축 냉각기는 응축 장치와 별도로 설치되도록 설계될 수도 있습니다. 일반적으로 이러한 냉각기는 밀폐된 중앙 플랜트 공간에 설치됩니다.흡수 냉각기는 응축 장치와는 별도로 설치하도록 설계되어 있습니다.

콘덴서 수계

냉각탑과 펌프는 냉각기에 냉각수를 공급하는 데 사용됩니다.냉각기로의 콘덴서 급수는 일정해야 하기 때문에 냉각탑 팬에서 온도를 제어하기 위해 일반적으로 가변 속도 드라이브가 사용됩니다.적절한 냉각 타워 온도는 냉각기에서 적절한 냉매 헤드 압력을 보장합니다.사용되는 냉각 타워 설정 지점은 사용되는 냉매에 따라 달라집니다.아날로그 온도 센서는 콘덴서 급수 및 리턴 라인을 측정합니다.

온수 시스템

온수 시스템은 가정용 온수 가열 코일(Calorifier)과 함께 건물의 공기 처리 장치 또는 VAV 박스 가열 코일에 열을 공급합니다.온수 시스템에는 보일러와 펌프가 있습니다.아날로그 온도 센서는 온수 공급 및 리턴 라인에 배치되어 있습니다.일부 혼합 밸브는 보통 난방수 루프 온도를 제어하는 데 사용됩니다.보일러와 펌프는 공급을 유지하기 위해 온/오프됩니다.

가변 주파수 드라이브의 설치 및 통합은 건물 순환 펌프의 에너지 소비량을 이전에 사용하던 것의 약 15%로 낮출 수 있습니다.가변 주파수 구동은 모터에 공급되는 전기의 주파수를 변조하여 작동합니다.미국의 경우 전기 그리드는 60Hz 또는 초당 60사이클의 주파수를 사용합니다.가변 주파수 드라이브는 모터에 공급되는 전기 주파수를 낮추어 모터의 출력 및 에너지 소비를 줄일 수 있지만 모터 출력과 에너지 소비 간의 관계는 선형 관계가 아닙니다.가변 주파수 드라이브가 30Hz에서 모터에 전기를 공급하는 경우 모터 출력은 50%가 됩니다. 30Hz를 60Hz로 나누면 0.5 또는 50%이기 때문입니다.모터 출력과 에너지 소비 간의 관계가 선형적이지 않기 때문에 모터의 에너지 소비량은 50% 또는 30Hz로 작동하는 모터의 에너지 소비량은 50%가 아니라 약 18%가 될 것입니다.모터에 공급되는 모터 출력 또는 Hertz의 정확한 비율(실제로는 동일)과 가변 주파수 드라이브/모터 조합의 실제 에너지 소비량은 가변 주파수 드라이브의 효율에 따라 달라집니다.예를 들어 가변 주파수 드라이브는 건물 자동화 시스템과 통신하거나 냉각 팬 등을 구동하기 위해 전력 자체가 필요하기 때문에 가변 주파수 드라이브가 설치된 상태에서 모터가 항상 100%로 작동하면 새로운 가변 주파수 드라이브가 설치된 상태에서 실제로 전기 소비 비용이 상승합니다.가변 주파수 드라이브가 소비하는 에너지의 양은 명목상이며 절약량을 계산할 때 고려할 가치가 거의 없지만 VFD 자체가 에너지를 소비한다는 점에 유의해야 합니다.가변 주파수 드라이브는 거의 100%에서 가동되지 않고 40%의 출력 범위에서 대부분의 시간을 보내기 때문에, 이제 필요하지 않을 때 펌프가 완전히 정지되기 때문에 가변 주파수 드라이브는 펌프의 에너지 소비를 이전에 [18]사용하던 것의 약 15%로 감소시켰습니다.

알람과 보안

모든 최신 빌딩 자동화 시스템에는 경보 기능이 있습니다.문제를 해결할 수 있는 사람이 통보받지 못할 경우 잠재적으로[19] 위험하거나 비용이 많이 드는 상황을 감지하는 것은 거의 도움이 되지 않습니다.통지는 컴퓨터(이메일 또는 텍스트메시지), 호출기, 휴대전화 보이스콜, 가청 알람 또는 이들 모두를 통해 이루어집니다.보험 및 책임의 목적을 위해, 모든 시스템은 누가, 언제, 어떻게 통지를 받았는지를 로그에 기록합니다.

알람은 누군가에게 즉시 통지하거나 알람이 심각도 또는 긴급도의 임계값에 도달한 경우에만 통지할 수 있습니다.건물이 여러 개 있는 현장에서는 순간적인 전원 장애로 인해 셧다운된 기기에서 수백 또는 수천 건의 경보가 발생할 수 있습니다.이러한 경보를 억제하고 보다 큰 장애의 증상으로 인식해야 합니다.일부 사이트에서는 중요한 경보가 다양한 간격으로 자동으로 재발송되도록 프로그래밍되어 있습니다.예를 들어 ('바이패스'의 무정전 전원 공급 장치에 대한) 중요 경보가 반복적으로 울릴 경우 경보가 해결될 때까지 10분, 30분, 그리고 그 이후 2시간에서 4시간마다 울릴 수 있습니다.

  • 일반적인 온도 알람은 공간, 급기, 냉수, 온수입니다.
  • 압력, 습도, 생물학적 및 화학적 센서는 환기 시스템이 기계적으로 고장 났는지 또는 인간의 건강에 영향을 미치는 오염 물질에 감염되었는지 여부를 판단할 수 있습니다.
  • 차압 스위치를 필터에 배치하여 필터가 더러울지, 그렇지 않을지를 판단할 수 있습니다.
  • 상태 알람은 일반적입니다.펌프와 같은 기계 장치의 기동이 요구되고 상태 입력에 꺼짐이 표시되면 기계적인 고장을 나타낼 수 있습니다.또는 화재 또는 감전의 위험을 나타내는 전기적 결함도 있습니다.
  • 일부 밸브 액추에이터에는 밸브가 열렸는지 여부를 나타내는 엔드 스위치가 있습니다.
  • 일산화탄소 및 이산화탄소 센서는 차고나 도로 주변의 화재나 환기 문제로 인해 공기 중 농도가 너무 높은지 여부를 알 수 있습니다.
  • 냉매 센서를 사용하여 냉매 누출 가능성을 나타낼 수 있습니다.
  • 전류 센서를 사용하여 팬 벨트 미끄럼, 펌프 스트레이너 막힘 또는 기타 문제로 인한 저전류 상태를 감지할 수 있습니다.

보안 시스템은 건물 자동화 [19]시스템과 연동될 수 있습니다.승객 감지 센서가 있으면 도난 경보로도 사용할 수 있습니다.보안 시스템은 종종 고의로 파괴되기 때문에 적어도 일부 검출기 또는 카메라는 배터리 백업 및 무선 연결을 갖추고 있어야 하며 연결이 끊어졌을 때 경보를 트리거할 수 있어야 합니다.최신 시스템은 일반적으로 전원 이더넷(팬 틸트 줌 카메라 및 기타 장치를 최대 30~90와트까지 작동 가능)을 사용하여 배터리를 충전할 수 있으며 백업 통신 중단 등 진정한 무선 애플리케이션용으로 무선 네트워크를 확보합니다.

화재 경보 패널 및 관련 화재 경보 시스템은 일반적으로 건물 자동화를 무시하도록 유선 연결되어 있습니다.예를 들어, 연기 경보가 활성화되면 건물 안으로 공기가 들어오는 것을 방지하기 위해 모든 외기 댐퍼가 닫히고 배기 시스템이 화재를 격리할 수 있습니다.마찬가지로, 전기적 고장 감지 시스템은 경보 발생 횟수나 이로 인한 고통에 관계없이 전체 회로를 끌 수 있습니다.화석 연료 연소 장치는 또한 느린 압력 강하가 감지되거나(누설을 나타냄), 또는 건물의 공기 공급에서 과도한 메탄이 감지되면 꺼지는 천연 가스 공급 라인과 같은 자체 오버라이드가 있는 경향이 있습니다.

Good BAS는 이러한 오버라이드를 인식하고 복잡한 장애 조건을 인식합니다.과도한 경보를 보내지 않으며 이러한 안전 오버라이드가 꺼진 장치의 전원을 다시 켜려고 할 때 귀중한 백업 전원을 낭비하지 않습니다.BAS가 불량할 경우 거의 정의상 모든 경보에 대해 경보가 1회 전송되며 수동, 화재, 전기 또는 연료 안전 오버라이드는 인식되지 않습니다.따라서 좋은 BAS는 종종 안전 및 소방 시스템을 기반으로 구축됩니다.

정보 보안

사물 인터넷에 대한 기능과 접속의 범위가 넓어짐에 따라 빌딩 자동화 시스템이 취약하다고 반복적으로 보고되어 해커와 사이버 범죄자들이 자신의 구성요소를 [20][21]공격할 수 있게 되었습니다.해커가 건물을 이용하여 환경을 [22]측정하거나 변경할 수 있습니다. 센서는 감시(예: 직원의 움직임 또는 거주자의 습관 모니터링)를 가능하게 하며, 액추에이터는 건물 내에서 동작(예: 침입자의 문 또는 창문을 여는 것)을 수행할 수 있습니다.KNX, ZigBee 및 BACnet을 포함한 여러 벤더와 위원회는 제품 및 표준의 보안 기능을 개선하기 시작했습니다(최근 표준 또는 표준 초안 참조).그러나 연구자들은 자동화 [23][24]보안을 구축하는 데 있어 몇 가지 미해결 문제가 있다고 보고했습니다.

룸 오토메이션

룸 오토메이션은 빌딩 자동화의 서브셋으로, 같은 목적을 가지고 있습니다.이 경우는 1개의 룸에 1개 이상의 시스템을 일원 관리 하에 통합하는 것입니다.

강의실 자동화의 가장 일반적인 예로는 사내 회의실, 프레젠테이션 스위트, 강의실 등이 있으며, 회의실 기능을 정의하는 다수의 장치(화상회의 기기, 비디오 프로젝터, 조명 제어 시스템, 퍼블릭 어드레스 시스템 등)를 사용하면 강의실의 수동 조작이 매우 완벽해집니다.x. 룸 오토메이션 시스템에서는 각 조작을 제어하는 주요 방법으로 터치스크린을 사용하는 것이 일반적입니다.

「 」를 참조해 주세요.

프로토콜 및 업계 표준

레퍼런스

  1. ^ KMC Controls. "Understanding Building Automation and Control Systems". Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 27 March 2013.
  2. ^ "CEDIA Find: Cool Automation Integrates Smart Air Conditioners with Third-Party Control Systems". CEPro. Archived from the original on 17 June 2015. Retrieved 16 Jun 2015.
  3. ^ Dragoicea, M.; Bucur, L.; Patrascu, M. (2013). A Service Oriented Simulation Architecture for Intelligent Building Management. Proceedings of the 4th International Conference on Exploring Service Science 1.3. Lecture Notes in Business Information Processing. Vol. LNBIP 143. pp. 14–28. doi:10.1007/978-3-642-36356-6_2. ISBN 978-3-642-36355-9. S2CID 15117498.
  4. ^ Asadullah, Muhammad (22 Dec 2016). "An Overview of Home Automation Systems". 2016 2nd International Conference on Robotics and Artificial Intelligence (ICRAI). pp. 27–31. doi:10.1109/ICRAI.2016.7791223. ISBN 978-1-5090-4059-9.
  5. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2008-12-15. Retrieved 2016-06-15.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  6. ^ http://www.iss.uni-stuttgart.de/forschung/veroeffentlichungen/streubel_upec12.pdf[베어 URL PDF]
  7. ^ Jiang, Lei; Li, Jiaming; Luo, Suhuai; West, Sam; Platt, Glenn (2012). "Power Load Event Detection and Classification Based on Edge Symbol Analysis and Support Vector Machine". Applied Computational Intelligence and Soft Computing. 2012: 1–10. doi:10.1155/2012/742461.
  8. ^ "Lighting control saves money and makes sense" (PDF). Daintree Networks. Retrieved 2009-06-19.
  9. ^ Bellia, Laura; Marino, Concetta; Minichiello, Francesco; Pedace, Alessia (2014-01-01). "An Overview on Solar Shading Systems for Buildings". Energy Procedia. 6th International Conference on Sustainability in Energy and Buildings, SEB-14. 62: 309–317. doi:10.1016/j.egypro.2014.12.392. ISSN 1876-6102.
  10. ^ Selkowitz, Stephen; Lee, Eleanor (2004-02-13). "Integrating automated shading and smart glazings with daylightcontrols". OSTI 927009. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  11. ^ Chiesa, Giacomo; Di Vita, Daniel; Ghadirzadeh, Ahmadreza; Muñoz Herrera, Andrés Hernando; Leon Rodriguez, Juan Camilo (2020-12-01). "A fuzzy-logic IoT lighting and shading control system for smart buildings". Automation in Construction. 120: 103397. doi:10.1016/j.autcon.2020.103397. ISSN 0926-5805. S2CID 224917851.
  12. ^ Kunwar, Niraj; Cetin, Kristen S.; Passe, Ulrike (2018-03-01). "Dynamic Shading in Buildings: a Review of Testing Methods and Recent Research Findings". Current Sustainable/Renewable Energy Reports. 5 (1): 93–100. doi:10.1007/s40518-018-0103-y. ISSN 2196-3010. S2CID 116470978.
  13. ^ Bahaj, AbuBakr S.; James, Patrick A. B.; Jentsch, Mark F. (2008-01-01). "Potential of emerging glazing technologies for highly glazed buildings in hot arid climates". Energy and Buildings. 40 (5): 720–731. doi:10.1016/j.enbuild.2007.05.006. ISSN 0378-7788.
  14. ^ "About VAV". SimplyVAV. Retrieved 5 October 2015.
  15. ^ 미국 에너지부, Pacific Northwest National Laboratory, Building Re-Tuning 트레이닝 가이드: AHU 배출-공기 온도 제어
  16. ^ TAYLOR ENGINEGERING, 트림 및 응답
  17. ^ TRANE, 엔지니어 뉴스레터, 옥상 VAV 시스템의 에너지 절약 제어 전략, 급기-공기 온도 재설정(2페이지, 2열, 1단락) 제35-4권, ADM-APN022-EN(2006년 10월)
  18. ^ "Building Automation System Clawson Michigan Clawson Manor". Retrieved January 3, 2016.
  19. ^ a b Patrascu, M.; Dragoicea, M. (2014). Integrating Services and Agents for Control and Monitoring: Managing Emergencies in Smart Buildings. Service Orientation in Holonic and Multi-Agent Manufacturing and Robotics. Studies in Computational Intelligence. Vol. Studies in Computational Intelligence Volume 544. pp. 209–224. doi:10.1007/978-3-319-04735-5_14. ISBN 978-3-319-04734-8. S2CID 12203437.
  20. ^ Intelligence, Critical (12 April 2014). "European researchers explore the possibility of BACnet botnets". Retrieved 4 September 2016.
  21. ^ Khera, Mandeep (1 September 2016). "Is IoT Security a Ticking Time Bomb?". /securityintelligence.com. Retrieved 4 September 2016.
  22. ^ Dickson, Ben (16 August 2016). "How to prevent your IoT devices from being forced into botnet bondage". techcrunch.com. Retrieved 4 September 2016.
  23. ^ Wendzel, Steffen (1 May 2016). "How to increase the security of smart buildings?". Communications of the ACM. 59 (5): 47–49. doi:10.1145/2828636. S2CID 7087210.
  24. ^ Granzer, Wolfgang; Praus, Fritz; Kastner, Wolfgang (1 November 2010). "Security in Building Automation Systems". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 57 (11): 3622–3630. CiteSeerX 10.1.1.388.7721. doi:10.1109/TIE.2009.2036033. S2CID 17010841.

외부 링크