摘要：目前我国建筑向智能建筑的方向发展，空调系统的智能控制是其中重要的部分。采用PLC实现房间内空调系统的控制，运用CAN总线和485总线的分布式房间温度监测系统监测温度变化，将二者结合起来，再通过公用电话网络（PSTN）实现远程控制和数据传输，达到对空调的远程管理与控制。
关键词：暖通空调，远程监控，公用电话网，PLC，VB
The Research of Air-conditioning Monitoring and Control System Based the Project Switched Telephone Network and PLC
HUXiao，MIAOXiaoping，PENGFusheng
(School of Engineering, PLA Science and Technology University, Nanjing, Jiangsu, 210007)
Abstract：The intelligent building is the direction of our building development now and the intelligent control of air-conditioning system plays an important role. The air-conditioning controlled by using Programmable Logic Controller (PLC), and the distributed room temperature monitoring system based CAN bus and 485 bus, then integrating the twos, establish the remote control and data transfer based the Project Switched Telephone Network (PSTN), so that the air-conditioning remote monitoring and control will be realized.
Key Words：HVAC, remote monitoring, PSTN, PLC, VB
0 引言
智能建筑(Intelligent Building)是本世纪建筑发展的主要方向。一栋智能建筑综合了楼宇通信自动化系统（Communication Automation System, CAS）、楼宇设备自动化系统(Building Automation System, BAS)、楼宇公用办公自动化系统(Office Automation System, OAS)、消防自动化系统(Fire Automation System, FAS）、保安自动化系统(Safety Automation System, SAS)等多个系统,具有以下功能[1]：
该建筑通过其结构、系统、服务和管理的最佳组合提供一种高效和经济的环境；
能在上述环境下为管理者实现以最小代价提供最有效的资源管理；
能够帮助其业主、管理者和住户实现他们的造价、舒适、便捷、安全、长期的灵活性以及市场效应的目标。
建筑设备自动化系统是智能建筑的核心组成部分，它以现代控制理论和控制技术为基础，综合电气、机械、暖通、给排水等相关专业知识，对建筑物（或建筑群）的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统进行集中监控和管理，促使建筑物内有关设备合理、高效地运行[2]。
在智能建筑中，一般采用集中式空调系统来保证室内空气环境参数处在人们所希望的区域内，并称这种系统为中央空调系统。作为BAS的组成之一，对楼内空调系统的有效管理和监控就显得愈发重要了。采用可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC）实现房间内空调系统的控制，运用CAN总线的分布式房间温度监测系统监测温度变化，将二者结合起来，再通过公用电话网络实现远程控制和数据传输，达到对空调的远程管理与控制，如图1。
图1 BAS控制系统示意图
1 集中式空调系统简介
智能建筑中用的集中式空调系统（即中央空调系统），对空气的冷热处理集中在专用的机房里，按照所处理空气的来源，又将该系统分为封闭式、直流式和混合式系统。封闭式系统全部使用回风，新风量为零，冷、热消耗量最省，空气品质较差，一般用于战备工程和很少有人进出的仓库；直流式系统全部采用新风，回风量为零，冷、热消耗量大，空气品质好，特别适合不允许采用回风的场合，如生产剧毒物的生产车间等。在绝大多数场合，采用混合式系统，让新风和回风以适当比例相混合，既满足了室内空气品质的要求，又在经济上取得了效益，是目前应用最广的一类集中式空调系统，其原理见图2。
图2 中央空调系统原理
2 空调系统远程监控主要内容及要求
本文仅就空调热湿处理系统的远程监控内容作介绍[2]。其监控功能为：
风机启停控制；
比较回风管内的温度与系统设定值，调节冷冻水或热水的流量，保持回风温度在设定范围内；
检测回风管、新风管的温度与湿度，计算新风与回风的焓值及它们的比，控制回风门与新风门的开启比例，节约能源；
比较送风管内的湿度与系统设定值，调节湿度电动调节阀，保持系统送风的湿度；
测量送风管内接近尾端的送风压力，调节送风机的送风量，确保风管内的风压；
风机运行状态检测及故障报警、过滤网堵塞报警等。
以上均能通过连接公用电话网的远程监测计算机和局域网的区域控制计算机进行监控，另外，可通过软件授权的方式控制监测计算机的使用。
3 总线在温度监测系统中的应用
通过采用综合环境控制方法[3]，使用先进的控制理论和控制技术对空调系统进行控制，充分考虑各控制过程间的关系，创造出适宜人们工作和学习的环境，防止病态建筑综合征的出现和室内不良的空气品质对人们学习工作的影响。
由于空调系统控制中需要使用大量的传感器、控制器和执行机构，它们分布范围广，通信距离远。因此，在最低层次上需要一种造价低、可靠性高的通信系统。
控制局域网（Controller Area Net）是国际上应用最广泛的国际标准现场总线之一[4]，具有成本低，总线利用率高，数据传输距离远（10Km），数据传输速率高（1Mbps），错误处理和监测机制可靠等特点。同时，CAN总线以多主方式工作，即网络上任意节点均可在任意时刻主动地向网络上的其它节点发送信息而不分主从，适合温度监测系统。所以这里采用具有高数据通信能力的CAN总线。基于CAN总线的分布式温度监测控制系统结构示意如图3所示。
图3 温度监测控制系统结构示意图
图3中区域控制计算机PC通过CAN接口适配卡与CAN总线相连，完成系统的配置和组态、显示系统运行状况、设置运行参数、协调整个系统的正常工作。温度监测器直接面向测控对象进行数据采集，并用485总线将数据传递给现场控制器，现场控制器实施实时控制，并通过CAN