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结合工程实例，找出本案例建筑设备监控系统的设计依据、监控对象、各监控子系统的监控功能、监控点及设备有哪些？敷设线缆的类型及敷设方式、系统的整体设计与各子系统的设计是属于结构型、功能型还是混合型？并列表详细说明。
建筑设备监控系统是智能建筑的主要组成部分之一，对建筑设备监控系统的设计，应遵循以下原则：
①功能适用性。在系统设计中，无论是设备的控制功能设计，还是系统的管理功能设计，都应以实用为第一原则。
②技术先进性。计算机技术、自动化技术和现代通信技术发展日新月异，技术和设备的更新换代速度也相当迅速。在进行建筑设备监控系统设计时，必须尽量选用国际上先进的、成熟的、实用的技术和设备。
③设备与系统的开放性和互操作性。充分考虑建筑设备监控系统设备品牌多、可选范围大、技术复杂和市场竞争力不同等因素，保证所设计的系统能达到最优的组合，达到最佳的性价比；同时保证廉价与可靠的备用品供应，往往需要从市场上选择多个厂家的产品，此时必须要求所选产品一定具备开放性和互操作性，以保证所设计系统的可靠性和低廉的维护保养费用。
④选择符合主流标准的系统与产品。最有生命力的产品通常是符合主流标准的产品。标准一般有两种：一种是国际标准化组织（ISO）规定或建议的标准；另一种是业界公认的标准。对于建筑设备监控系统而言，目前业界公认的标准是美国ASHRAE规定的BACnet网络标准和LonMark制定的LonWorks标准。
⑤系统的生命周期成本。由于建筑寿命通常有几十年或上百年，因此，在设计建筑设备监控系统时，一定要选择比较容易扩充、维修和改造的控制系统，以保证在建筑物整个生命周期内BA系统的维护、改造和换代的再投资费用在尽可能低的价位。
⑥可集成性。现代智能建筑向着智能化综合管理系统发展，其发展方向是BAS、OAS和CAS集成到一个图形操作界面上来进行整个建筑的全面监视、控制和管理，从而实现信息的综合共享，以提高建筑的全局功能、物业管理的效率和综合功能。在进行BA系统设计时，应充分考虑其系统的可集成性，以便低层次设备与系统的加入、同层次系统的互联和更高层次系统的集成。
⑦系统安全性。系统的构成必须保证系统和信息高度安全，采取必要的防范措施，使整个系统在受到有意或无意的非法侵入时，将其所造成的经济损失降到最低。
⑧可靠性和容错性。根据设备的功能、重要性等的不同要求，分别采取热备、冗余、容错等技术，确保系统长期工作的稳定性和可靠性。
⑨经济性。在满足用户要求的前提下，尽可能地降低系统造价和维护费用。
总之，建筑设备监控系统的设计具有很大的灵活性，应根据建筑物的整体功能需求和物业管理方式控制水平，根据建筑物内不同区域的要求和被控系统的各个特点，选择技术先进、成熟、可靠、经济合理的控制系统方案和设备，避免投资的盲目性。
一般建筑设备监控系统的设计步骤如下：
①技术需求分析。设计人员应根据建筑物的实际情况及业主的要求，依据相关规范与规定，确定建筑物内实施自动控制及管理的各功能子系统。根据业主提供的技术数据与设计资料，确认各功能子系统所包括的需要监控、管理的设备数量。
②确定各功能子系统的控制方案。对纳入BA系统的子系统的控制功能给出详细说明，明确系统控制方案及要达到的控制目标，以便指导工程设备的安装、调试及运行。
③确定系统监控点及监控设备。在控制方案的基础上，确定被控设备进行监控的点位、监控点的性质以及选用的传感器、阀门及执行机构，并选配相应的控制器、控制模块。根据中央监控系统的功能和要求，确定中央监控系统的硬件设备数量及系统软件、工具软件需求的种类与数量。
④统计、汇总控制设备（传感器、执行器）清单。对选配的控制设备、软件进行列表统计与汇总。
⑤绘制出各种被控设备的控制原理图、整个建筑设备监控系统施工平面图及系统图、接线端子图等，并根据距离与系统规模，确定线缆类型与敷设方式。
目前，在建筑设备监控系统设计及施工、验收中经常用到的现行国家标准（含国家行业标准）包括：
①《智能建筑设计标准》（GB 50314—2015）；
②《建筑设备监控系统工程技术规范》（JGJ/ T 334—2014）；
③《智能建筑工程质量验收规范》（GB 50339—2013）；
④《民用建筑电气设计标准》（共两册）（GB 51348—2019）；
⑤《智能建筑工程施工规范》（GB 50606—2010）；
⑥《智能建筑工程质量检测标准》（JGJ/ T 454—2019）；
⑦《绿色建筑评价标准》（GB / T 50378—2019）；
⑧《建筑设备管理系统设计与安装》（19X201）；
⑨《智能建筑弱电工程设计与施工》（09X700）；
⑩《建筑工程设计文件编制深度规定》（2016 年版）。
1）按建筑层面组织的集散型BAS系统
对大型的商务建筑、办公建筑，往往是各个楼层有不同的用户和用途（如首层为商场，二层为某机构的总部等），因此，各个楼层对BAS系统的要求会有所不同，按建筑层面组织的集散型BAS系统能很好地满足要求。按建筑层面组织的集散型BAS系统方案如图 1.23 所示。
这种结构的特点如下：
①由于是按建筑层面组织的，因此布线设计及施工比较简单，子系统（区域）的控制功能设置比较灵活，调试工作相对独立。
②整个系统的可靠性较好，子系统失灵不会波及整个楼宇系统。
③设备投资较大，尤其是高层建筑。
④较适合商用的多功能建筑。
2）按建筑设备功能组织的集散型BAS系统
这是常用的系统结构，按照整座建筑的各个功能系统来组织，如图 1.24 所示。这种结构的特点如下：
①由于是按整座建筑设备功能组织的，因此，布线设计及施工比较复杂，调试工作量大。
②整个系统的可靠性较弱，子系统失灵会波及整个建筑系统。
③设备投资省。
④较适合功能相对单一的建筑（如企业、政府的办公大楼、高级住宅等）。
图 1.23 按建筑层面组织的集散型BAS系统
3）混合型的集散型BAS系统
这是兼有上述两种结构特点的混合型，即某些子系统（如供电、给排水、消防、电梯）采用按整座楼宇设备功能组织的集中控制方式，另一些子系统（如灯光照明、空调等）则采用按楼宇建筑层面组织的分区控制方式。这是一种灵活的结构系统，它兼有上述两种方案的特点，可根据实际需求调整。
图 1.24 按建筑设备功能组织的集散型BAS系统
建筑设备监控系统的设计应根据监控对象的特点、监控要求的复杂程度以及监控点数的分布等首先确定系统的整体结构，然后进行产品选择。在实际工程中，这些工作主要由建筑设备监控系统工程承包商完成，他们首先从招标文件中了解目标建筑的基本情况，获得被控楼宇设备的位置分布、控制工艺、技术要求等资料，然后根据自己提供的BA系统产品进行工程设计。因此，工程设计中的产品选择往往只是相应的产品介绍。
产品选择主要考虑的因素包括：
（1）产品品牌
在现代社会中，产品品牌是质量的保证，了解此品牌产品的生产地、典型应用项目以及供货渠道等信息是非常重要的。如有些品牌虽然在国际上享有盛誉，但供货周期相当长，有些产品虽然没有打开国际市场，但对于部分地区的应用还是十分成功的。
（2）产品的适用范围
这主要是指产品支持的系统规模及监控距离。每个系统都有自己支持的常规监控点数限制及监控距离限制。当超出常规限制时，有些产品可通过增加设备进行扩展，但系统投资将增加或系统性能有所下降；而有些产品则可能无能为力。因此，在选择产品时要选择在目标建筑监控点数和监控距离条件下性价比最高的产品。
（3）产品网络系统的性能及标准化程度
主要考虑产品网络通信系统支持的层次结构是否适合目标建筑的控制要求，各层所采用的通信协议及在不同负荷率下的性能表现（实时性、可靠性等），各层通信协议的标准化程度等。
（4）现场控制器的处理能力及灵活性
每个现场控制器所能接入的I/ O点数是产品选择的重要考虑因素。当建筑设备的监控点数比较分散时，宜选用I/ O点数较少的现场控制器，因为使用I/ O点数较多的现场控制器往往使得现场传感器、执行机构到控制器的距离过远。目前，传感器、执行机构到控制器之间的信息传输多采用模拟信号，连线过长，将导致抗干扰能力下降。当建筑设备的监控点数比较集中时，采用I/ O点数较多的现场控制器比较适合，因为I/ O点数较少的现场控制器往往使得现场弱电控制柜数量增多或一个弱电控制柜安装多个现场控制器，施工维护复杂，且网络传输量较大，实时性差。因此，在选择产品时应根据建筑物设备监控点数的分布情况选择合适的现场控制器，同时现场控制器的I/ O类型（DO，DI，AO，AI等）也是考虑因素之一，最好选择可模块化改变I/ O点数类型的现场控制器。另外，选择现场控制器时还需考虑现场控制器的处理能力能否满足目标建筑物的监控需求。
（5）上位机监控软件的功能及易操作性
上位机监控软件作为管理、操作人员与建筑设备监控系统的人机界面，其各种监控、管理、报表、接口、安全、备份等功能的强弱以及界面的友好性、易操作性也是选择产品时需要考虑的重要因素。
（6）价格因素
除产品技术性能指标外，另一重要问题就是价格。各种产品在不同应用环境中的表现性能、价格各不相同，产品选择时需综合考虑各种产品在目标建筑应用中的性价比因素。
建筑设备监控系统的系统结构设计内容包括：
（1）网络层次设计
网络层次设计是确定整个建筑设备监控系统的通信网络，由几个层次构成。在选定产品后，对照目标建筑物的规模和应用以及所选产品的典型应用方案可以很容易确定。
（2）监控管理中心及操作管理站设计
确定监控管理中心的位置（一般设在建筑物控制中心）、监控管理中心所设服务器/工作站的数量及相互关系。当目标建筑物的监控点数大于 2 000 点，而且有些重要机房（如变电站、冷冻机房等）的规模较大时，往往除监控管理中心外，还需在机房另外设置操作管理站，以就近实现对设备的操作管理。机房内专用的操作管理站往往安装有与监控管理中心站同样的软件，平时可由操作权限规定监控管理范围限于本机房内设备，当监控管理中心发生站故障时，可作为备份代行监控管理中心权限，提高BA系统整体的可靠性。因此，操作管理站的个数、监控范围、位置（一般在设备管理机房内）等需要进行总体的规划设计。
（3）网络通信系统结构设计
该设计主要是对各层网络的网段、网关、总线数量及每条总线的监控范围进行设计。每条总线所能支持的控制器数量及传输距离都是有限的，因此，整个系统可能需要几条总线，需要设计每条总线的监控范围。另外，整个网络系统可能分成若干个网段，分管不同的系统，各网段甚至可采用不同厂商的产品进行监控。各网段的监控范围、网段之间的连接方式及网关功能也是网络通信系统设计的重要内容。
（4）现场控制设备的分布及监控范围设计
对现场控制器的分布位置（在此阶段的设计中需要明确所处楼层）、监控对象及所采用的控制器型号进行设计。
（5）通信接口设计
建筑设备监控系统需与冷水机组等大型设备系统的专用控制器进行通信，也可能有不同厂商的产品连在同一网络中。整个建筑设备监控系统可能包括多家厂商的产品，在这种情况下，各厂商的产品之间如何进行通信，设置哪些通信接口，应在系统结构设计中得以体现。
建筑设备监控系统的设计方法任务单实施参考表，见表 1.5。
表 1.5 建筑设备监控系统的设计方法任务单实施参考表
任务 1.4 知识导图，如图 1.25 所示。
图 1.25 任务 1.4 知识导图