任务四
BAS通信协议

◆ 目标

1. BAS通信协议的目的。

2.BAS通信协议对应的具体协议的名称。

3. BACet协议的优点。

◆ 相关知识

随着信息技术的高度发展，智能建筑内各种控制功能不断增强，以至于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。基于市场独占的目的，各个厂商基本都致力于开发自己专有的通信协议，但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便，也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下，因此制订一个开放的、统一的通信协议标准，实现无缝隙的集成控制系统势在必行。

现场总线仅对楼宇自控系统的现场控制级网络进行了定义，而楼宇自控系统网络的标准化进程并不满足于现场控制级网络的公开化和标准化，而进一步追求整体通信解决方案的标准化。

为创建使不同厂家的暖通空调子系统相连接的标准方法，美国供暖制冷及空调工程师协会（American Society of Heating Refrigeration and Airconditioning Engineers,ASHRAE）制订了一种开放标准，被称为“楼宇自动控制网络数据通信协议”，即BACnet（Building Automation and Control NETwork）。它通过建立一种统一的数据通信标准，协议是针对采暖、通风、空调、制冷控制设备所设计的，同时也为其他楼宇控制系统（例如照明、安保、消防等系统）的集成提供了一个基本原则。

BACnet协议最根本的目的是提供一种楼宇自动控制系统实现互操作的方法。所谓互操作性是指分散分布的控制设备相互交换和共享数字化信息，从而协调地工作，最终达到一个共同目标的能力。BACnet协议的核心是面向控制网络信息交换的数据通信解决方案。

一、BACnet协议的体系结构

BACnet协议参照国际标准化组织（ISO）制订的开放系统互联参考模型（OSI/RM）的体系结构，采用了分层的思想，同时根据楼宇自控系统的具体特点进行了简化。OSI/RM模型分为7层，每一层调用下一层的服务，实现各自功能，并向上一层提供服务，各层的服务调用是通过服务原语实现的。BACnet协议在确定分层时主要考虑了下列两个因素：

①OSI/RM模型的实现需要很高的费用。实际上在绝大部分楼宇自控系统应用中也并不需要这么多的层次，事实上BACnet只包含OSI模型中被选择的层次，其他各层则去掉，这样减少了报文长度，降低了通信处理开销，同时也节约了楼宇自控工业的生产成本。

②BACnet应充分利用现有的广泛使用的局域网技术，如Ethernet,ARCNET和LonTalk，因此成本进一步降低，同时也有利于技术的推广和性能的提高。

考虑了楼宇设备监控网络的特征和要求以及尽可能少的协议开销原则后，BACnet协议提出了一种简化的四层体系结构，相当于OSI/RM模型中的物理层、数据链路层、网络层和应用层，如图1-6所示。

二、BACnet协议的优点

1.开放性

任何厂家都可以按照BACnet标准开发与BACnet兼容的控制器或接口，在这一标准协议下实现相互交换数据的目的。

2.互操作性

BACnet采用面向对象技术，在BACnet中，对象就是在网络设备之间传输的一组数据结构，也是输入、输出、输入和/或输出功能组的逻辑代表，网络设备通过读取、修改封装在应用层协议数据单元（APDU）中的对象数据结构进行信息交换，实现互操作。

3.提供全面的端对端服务

BACnet协议在人机界面（HMI）和现场设备间或不同系统的现场设备间可以直接进行信息传输而无须特别附加设备。

三、建筑设备监控系统（BAS）设计

1.总要求

根据ALERTON公司的BACtalk系统对建筑设备监控系统（简称楼宇自控系统或BAS）工程的设计总要求如下：

①DDC的设置应主要考虑系统管理方式，易于安装调试及维护方便和经济性，一般按机电系统的平面布置进行划分，如布置在冷冻站、热交换站、空调机房等控制点较为集中之处，并且被控设备与DDC之间尽量采用一对一控制。DDC应置于控制箱内，箱体一般挂墙明装，距地1.5 m。

②BAS中控室的位置，应尽量注意远离变配电等强电磁干扰源，并注意防潮、防振。控制室内宜采用抗静电活动地板，其土建及装修要求参见有关计算机房的设计标准。

③BAS系统的电源应由变配电站直接引出专用回路供电，中央操作站供电应设不间断电源（UPS）装置，其容量应包括系统内用电设备的总和并考虑预计的扩展容量，UPS供电时间不低于20 min,DDC的电源宜采用中央控制室内集中供电方式。如采用就地供电方式，可由就近的紧急电源供给。

④BAS系统的接地一般采用建筑物联合接地方式，要求联合接地电阻不大于1 Ω。如BAS系统单独设置接地系统，应采用单点接地方式，要求接地电阻不大于4 Ω，并与建筑物防雷接地系统接地极之间距离不小于20 m。

⑤根据BACtalk系统设计采用的仪表的量程选择、调节阀计算方法等，参见《ALERTON产品技术手册》。现场仪表安装方法，参见产品的具体安装说明书。

2.设计流程

建筑设备监控系统（BAS）设计流程，如图1-7所示。

◆ 任务实施过程

1.通过资料准备说明“协议”的概念及重要性。

2.BACnet协议的针对对象及重要性。

3.条件可以的情况，走访相关企业了解建筑设备监控系统（BAS）设计的要点及流程。

◆ 问题

1.BACnet协议是什么机构提出的？针对什么对象及其意义是什么？

2. BACnet协议体系结构是什么？

3.说出建筑设备监控系统（BAS）设计要点及设计流程。