基于嵌入式技术的楼宇智能化控制系统初探

摘要：随着信息化技术的发展，现代通信技术和自动控制技术得到了广泛的应用，楼宇智能化在我国的发展也日渐成熟，前景广阔。基于嵌入式技术的楼宇智能化控制系统的应用极大的方便了人们的工作、生活，满足了人们对舒适性与安全性的要求。

关键词：嵌入式技术；楼宇；智能化；

中图分类号：TL503.6文献标识码：A文章编号：

一般来说，智能建筑往往是从楼宇的智能化开始的，嵌入式技术的应用使得智能建筑内的各种电气设施如空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统等等，通过网络技术、信息技术的应用进行实时监控，取代了分散管理，既节省了能源、节省了人力的浪费，又提高了建筑的舒适性与安全性。

一、嵌入式技术概述

嵌入式是一种专用的计算机系统，一般情况下，嵌入式系统是将一个控制程序存储在ROM中处理器控制板，是智能装置或设备的一部分。近年来，嵌入式技术被广泛应用于多个领域，如手表、微波炉、录像机、工控、多媒体、网关、汽车等，有的还植入了操作系统。

嵌入式技术的应用距今已有30多年的历史，主要以计算机技术为应用基础，由嵌入式微处理器、硬设备、嵌入式操作系统及应用软件等部分构成。在人们的工作、生活中，如工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境监测、机器人等领域应用广泛。随着我国房地产业的快速发展，嵌入式技术同样被广泛应用于智能建筑当中，为人们的生活带来更多舒适性体验。楼宇智能化的概念已经越来越深入人心，鸟巢、水立方，上海金茂大厦、世博会中国馆、环球金融中心等应用楼宇智能化的建筑不断出现。目前楼宇智能化在北京、上海、广州、深圳等一线城市高档住宅中应用普遍，成为高档物业新潮流，楼宇中通讯、监控、管理自动化程度越来越高。

二、基于嵌入式技术的智能楼宇的组成

1、建筑设备自动化系统（BA）

楼宇智能系统实现建筑物内的各种机电设备的自动控制，对建筑物内部的供水、变配电系统进行监控、测量，以保证大楼水电的正常供应，并能通过对空调、外墙照明等系统的综合控制达到节约能源、减轻管理人员劳动强度的效果。该系统通过信息网络组成分散控制、集中监视与管理集中系统对筑物内部的设备进行实时监管，能够随时按需调整建筑物内部的温度、湿度、照明强度和空气清新度，提供一个安全、舒适、高效而且节能的工作环境。

2、通讯自动化系统(CA)

通讯系统是保证建筑物内图像、数据、语音、传输的基础。该系统以数字程控交换机为核心的、以话音为主，兼有数据与通信的电话网，连接各种报告数据处理设备的计算机局域网、计算机广域网、公用数据网、卫星通信网、无线电话网和综合业务数字网等向使用者提供快捷、有效、安全和可靠的信息服务，包括语言文本、图形、图像及计算机数据等多媒体的通信服务。保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础，同时与外部通信网相连，与外界互通信息。

3、办公自动化系统（OA）

办公自动化系统是运用计算机技术、通信技术、多媒体技术等先进技术，使人们的部分办公业务借助于各种办公设备，并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。办公自动化系统由多功能电话机、高性能传真机、各类终端、个人电脑、文字处理机、服务器、存储设备等各种办公设备、信息传输与网络设备和相应配套的系统软件、工具软件、应用软件等组成。

4、火灾报警与消防联动自动化系统（FA）

火灾报警系统在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。火灾报警系统是智能建筑中的一个子系统但其又完全脱离其他系统或网络的情况下独立运行和操作，完成自身所具有的防灾和灭火的功能，具有绝对的优先权。通过建筑物内不同位置的烟感和温感探测装置提供的信号进行确认后报警，同时启动火灾联动系统，包括关闭空调、开启排烟装置、启动消防专用梯并且启动消防系统运作、紧急广播疏散人群，从而使得尽可能的减少生命、财产损失。

5、安全保卫自动化系统（SA）

安全保卫自动化系统是通过安全防范、一卡通、公共应急广播等系统对建筑物及周边内日常出现的事件进行分析整理，通过文字、图像、声音等方式传送到管理中心交管理人员处理，该系统能够对建筑物及周边各个方面不同种类的信息全方位监控，并能根据事件种类做出相应联动将各个相关专业紧密的联系在一起，能够很大程度上节约人力、物力，真正做到系统自动。

三、基于嵌入式技术的楼宇智能化的发展趋势

我国每年新增的建筑面积约20亿平方米，加之政府对楼宇智能化建设规范化、科学化的引导，业内普遍看好楼宇智能化的发展。21世纪的住宅、居家新思潮――节能、环保、绿色、智能，在2010年上海世博会得到充分展示、各国场馆展示了大量城市家居生活的新理念、新技术、新产品、新工艺，尤其是节能、低碳、绿色、智能等技术成为亮点、众多场馆集中应用国际先进的太阳能、LED照明、冰蓄冷、地源热泵、屋面雨水收集利用、江水源循环冷却降温、气动垃圾回收、绿地节水灌溉和可再生材料使用等多项节能技术和手段，展示了未来低碳、绿色智能城市建筑的前景和成功范例。在这样的趋势下，未来的智能楼宇发展方向要从深度和广度方面来谈。

1、通信技术

数据卫星通信技术在智能建筑中的应用与移动通信系统的结合,实现电视会议、远程监控、远程医疗和远程教学。

2、网络技术

网络控制技术在智能建筑中的应用包括：改善智能建筑内楼宇自控系统、综合保安系统、火灾报警等异构网络环境的控制与联动结构；用控制网络的分布式和嵌入式智能化技术为楼宇治理自动化提供新的治理模式；通过控制网络通信实现实时数据治理与机电设备运行过程控制；利用信息网络的应用集成，以实现对智能建筑内的机电设备与安全报警治理的远程监控和数据采集。

3、节能控管系统

楼宇节能控管系统是将现代IT技术、智能楼宇控制技术及现代楼宇节能技术有机融合，采用开放的TCP／IP通讯协议，以BORRY专利技术――通用网络控制器(NDDC)为核心，实现机电设备的网络化．并创新性地将楼宇自控与节能管理融于一体的网络节能控制系统。通过网络对建筑物内的空调系统、供暖系统、给排水系统、变配电系统、照明系统及电梯系统等众多分散设备的运行状况、安全状况、能源使用状况实行集中监控、管理和分散控制，在满足楼宇舒适环境的同时，实现楼宇各耗能子系统的网络化、智能化及专家级的管理与服务，达到系统高效节能运行的目的。

4、物业治理技术

基于宽带的物业治理是充分应用信息与网络技术，将建筑智能化系统和计算机物业治理系统集成到综合信息服务平台上，实现具有集成性、交互性、动态性的物业治理模式。

5、无线网络技术

该项技术利用微波、激光、红外线作为传输介质，摆脱了线缆端联接受地理位置制约的局限性。其在智能建筑中的应用表现为：在智能建筑内的餐饮、娱乐、购物等商业POS机的无线局域网的连接，实现移动电话浏览网页，以及无线会议电视及视像信号的传输、交互和接入服务等功能。而广度是指随着时代的前进与发展，“智能建筑”的概念范围也在不断地发展与充实。早期智能大厦主要是指“楼宇自动化系统”。随着科技的发展，建筑智能化技术在住宅建筑中的大量应用，供人们居住的具有智能化、信息化、数字化功能的住宅小区不断涌现，智能小区改变了“智能建筑”原有的涵义，成为“智能建筑”的另一重要组成部分。“十二五”规划中，提出了建设智慧城市的理念，这又拓展了智能楼宇所能涉及的范围，通过技术革新和智能管理建设智能楼宇是智慧城市不可或缺的一部分。基于嵌入式技术的智能楼宇而构建起来的未来智慧城市将涉及多项智能服务领域，实现智能化电力、交通等公共服务，手机绑定一卡通，便能刷门禁、车禁、购物；无论身在何处，用手机都可开关电器、窗帘；企业用不着仓库存储，只需通过电脑控制物流……这些电影情节，将在智能城市中逐步上演。未来，城市服务将以创新的方式融入人们的生活；城市管理将变得更加快捷高效，将诞生更多新兴的产业形态，出现更新的科技服务托管模式。“智能+互联城市”的全新理念，意味着今后人们开始超乎想象的高新科技生活。

三、结语

基于嵌入式技术的智能楼宇是科技时代的必然产物，是信息技术与现代建筑的有机结合。在未来的建筑发展中，传统的建筑模式必将被楼宇智能化所代替，这也是社会发展的必然性，面对信息化时代的到来，智能化、自动化技术将深入渗透到建筑行业中，未来，智能化楼宇将大放异彩，拥有无限广阔的前景。

参考文献

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