楼宇自动化远程监控系统的应用研究

摘 要 随着科学技术的不断发展，人们对于各类建筑物使用功能的要求越来越高，楼宇自动化远程监控系统正在广泛应用于各类建筑物中。智能楼宇是信息时代和计算机科学技术发展的必然产物，也是现代先进技术与建筑完美结合的标志。利用系统信息集成的方法，将建筑艺术、计算机技术、信息技术和通讯技术有机结合起来，从而能够对楼宇进行自动监控，对楼宇的信息资源进行统一有效的管理，满足现代楼宇使用功能的需要，适应信息化社会安全、高效、灵活、舒适和便捷的特点，让楼宇更加智能化。本文通过对楼宇自动化远程监控系统的体系结构、组成及主要模块的阐述，寄希望对我国建筑智能化发展有所裨益。

关键词 楼宇自动化；远程监控系统；智能化；报警系统；对讲系统

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0214-02

1楼宇自动化的定义

楼宇自动化系统是指通过计算机集散控制，对楼宇设备进行分散控制集中管理。现代化办公大楼、多功能大厦要对各种设备以及各种子系统进行监控和能源管理。这样的智能化大楼的自动化目前采用3A技术，即：楼宇自动化（BUILDING AUTOMATION）、办公自动化（OFFICE AUTOMATION）及通讯自动化（COMMUNICATION AUTOMATION），通过结构化的布线和计算机网络进行有机的结合，从而实现对这些自动化系统进行集中统一管理，适应现代楼宇安全、高效、灵活、舒适和便捷的特点。

楼宇自动化系统主要包括：照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、给排水监控系统、空调与通风监控系统、消防监控系统、综合保安系统和结构化综合布线系统。楼宇自动化系统最重要的特征就在于它的自动化和智能化。

通过监控、管理、多远信息运输、一体化集成等先进技术来实现资源、信息和任务的共享。楼宇自动化远程监控系统典型地体现了智能楼宇集成的特点，对各个子系统进行实时监控和数据测量，并通过自动控制来实现其智能化，确保整个楼宇系统的安全、高效运行。

2楼宇自动化远程监控系统的体系结构

楼宇自动化远程监控系统的体系结构如下图1所示。该系统采用的是计算机集散式控制系统，通过对各种设备及子系统的分散控制、集中监控来实施统一有效管理。

当系统内任一节点出现故障时都不会影响系统的正常运行和信号运输，因为系统中的每个子系统都是相对独立控制的，只是在终端服务机上进行集中管理，而且各个子系统之间可以根据管理需求实现互通、互联及联动操作，确保系统的安全高效运行。从系统体系结构上来说，可以将楼宇自动化远程监控系统划分为三层网络。

其中，最高层为管理层网络，中间层是自动层网络，最底层为楼层级网络。最底层的楼层级网络是通过分散的控制器和传感器连接起来的，并且在总线的连接下，能够对现场监控到的信息进行层级传输，最终由最高层的管理层网络进行统一的管理。中间层的自动层网络是用来连接最底层的，通过以太网终端来实现各个子系统之间的数据共享和信息处理，其总线上不仅仅只有自身厂家设备的接口，同时还包括其他厂商设备的连接接口，从而实现与其它设备的联网通信。

最高层的管理层网络即为控制平台，管理人员同时实施监控对整个系统进行监视、控制、调度和管理，及时应对各种突况，采用的是总线拓扑结构的以太网作为系统的主干线，这样的话有利于信息的高效、安全传输。该系统的核心是拥有一套功能强大、性能稳定可靠、界面友好的用户应用软件。从系统结构图中可以看出，最高层和中间层之间通过通信程序组件实现数据通讯，把客户端和服务器直接连接起来，同时，系统中的Web服务器能够为用户提供Web服务的程序，用户可以通过浏览器访问系统实现远程查看系统的运行数据，实施远程监控，帮助用户了解楼宇的实时情况。

图 1 楼宇自动化远程监控系统结构图

3楼宇自动化远程监控系统的组成

楼宇自动化远程监控系统主要由数字系统、报警系统、对讲系统和调控系统四个部分组成，具体如下：

1）数字系统

数字系统是楼宇自动化远程监控系统的重要组成部分，把图像处理后转化为数字信号，从而实现对监控系统信号的传输。管理层需要及时了解楼宇的运行状况，通过数字系统就能够把楼宇的实际情况转化为数字信号在系统中进行传输，其信号过程如下图2所示：

图2 数字信号的传输流程

2）报警系统

报警系统的作用就是将系统监控到的异常信号及时反馈给管理层，并提醒相关的保安人员或者技术人员采取相应的处理措施。报警系统要安装在监控中心，各个子系统也应该配备有报警信号灯，当系统监控到异常情况时，监控中心就能够及时安排人员处理，消除祸患。

3）对讲系统

对讲系统的主要作用就是便于工作人员之间的沟通交流，楼宇自动化远程监控系统引入对讲系统的目的就是为了实施更加方便快捷的管理。

例如，当楼宇内发生火灾险情时，监控中心监测到火灾信号时，就能够及时通过对讲系统通知相关人员处理火灾险情。

对讲系统工作流程如下图3所示：

图3 楼宇自动化远程监控系统对讲工作流程

4）调控系统

调控系统是楼宇自动化远程监控系统中非常重要的一环。楼宇自动化远程监控系统的作用不仅仅是对楼宇进行实时监控，还需要对相关设备和子系统进行控制和调控，以实现楼宇的正常安全运行。调控系统的作用就是调控设备和子系统完成各项操作，及时对监控到的异常信号采取处理措施，防止造成不良影响。

4楼宇自动化远程监控系统的监控软件及主要模块

楼宇自动化远程监控系统的监控软件需要实现多项功能，例如，数据收集、图形化的实时监控和远程管理、自动报警、科学决策和管理等。监控软件主要包含用户权限管理、报警管理、系统操作记录追踪、监控点资料构建、监控图像图形管理、报表管理、远程登录管理等模块。

用户权限管理主要是对不同级别的用户设定不同的权限；报警管理主要是对报警信号进行传递，为各个监控点定义不同等级的报警，便于监控中心及时发现异常并判断异常的具体情况；系统操作记录追踪主要是便于对系统发生的各项事件进行追踪记录；监控点资料构建主要是便于对各个监控点进行控制和管理，对各个监控点进行命名和初始化，并输入报警说明；监控图像图形管理主要是将各个监控点和相关设备的结构整合成为动态的图形，从而监控中心可以根据监控点和设备的各类动态图形判断异常，提高监控中心的管理效率；报表管理主要是对各个监控点收集到的信息进行科学分析之后，形成具体的报表，将相关的信号变化绘制成为曲线，便于监控中心对数据进行分析；远程登录管理主要是便于用户远程登录查看系统的数据，及时了解楼宇的运行状况。

5结论

楼宇自动化远程监控系统是一项结合计算机技术、信息技术、自动化技术、通信技术、系统管理等多门学科的高新技术。这项高新技术在现代化楼宇当中的应用，仍然需要不断研究创新，才能够实现系统的高效、安全、稳定运行。

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