建筑智能化调研报告范文

时间:2024-01-15 16:49:27

建筑智能化调研报告

建筑智能化调研报告篇1

关键词:华东智能建筑优势WTO挑战

一.华东地区智能建筑的发展概况

华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。

浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。

二、入世对中国智能建筑业的要求

我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。

我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。

WTO对我国智能建筑要求具体表现在:

1.根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。

2.按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。

3.随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。

三.华东地区优势

1.学会健全,学术活动活跃。

以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。

1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放”方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。

2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。

2.编写出台智能建筑标准。

1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08―47―95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314―2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。

1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181―1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准:

(1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程DB32/365―1999

(2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准DB32/366―1999

(3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准DB32/T367―1999

构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。

3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。

1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作―《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。

上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。

上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。

浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑―原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。

4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场

目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。

目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。

5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商

在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。

四.做好工作、迎接WTO挑战

1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。

2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。

当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。

但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。

2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。

2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。

由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。

3.努力搞好学(协)会工作

按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。

4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平

华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。

5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力

由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。

6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平

据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。

参考文献

1.徐兴声,《WTO与我国智能化建筑技术发展对策的思考》,《城市?建筑智能系统》,2004.4,P34―P38

2.路更可,《试论面对入世我国智能建筑业的发展的对策》,《城市?建筑智能系统》,2002.2,P31―P34

3.建设部科技委智能建筑技术开发推广中心,我国智能建筑的发展对策的研究,智能建筑技术与应用,中国建筑工业出版社,2001.10,P2―P8

建筑智能化调研报告篇2

【关键词】智能化弱电工程 建设对策

中图分类号:U223文献标识码:A

毫无疑问, 智能化城市是集服务、管理、系统于一体的最优组合,它的存在可以向人们提供一个安全、舒适、便捷的居住环境。伴随着智能化城市的发展和完善,弱电系统已经不再单纯的是弱电子系统的加和。它需要根据人们的需求及城市的规模、类型、发展,进行统一的规划、设计,做成相关联的、功能集成的综合系统。通过对城市的智能化,也能对环境做到一定的保护作用,即“绿色建筑“的新境界。智能化城市是一个带有动态发展的全新概念。

一、智能化城市弱电工程的功能特点

智能化弱电系统具有实用性、开放性、安全性,专业性等特点,并且其采用先进的技术并具有系统兼容的优点,强调实用性。弱电系统不仅考虑运行成本,还注重建设时的一次性投资。同时智能化弱电系统设置可以创造创造出舒适、方便的建筑环境,从而节约人力资源。

二、智能化城市弱电工程建设的前提

目前,首先需要有一个统一的技术指标。我国很多地区对当地的设计有相关标准的制定,但在全国范围内还没有统一技术标准,就会出现等级水准、技术标准不一等很多问题。当然智能化弱电工程的发展是为了满足时代的需求,其发展离不开计算机技术,它的核心可以概括为三个方面:通讯技术、云计算技术以及感知技术。新一代的网络通讯和感知是智能化弱电工程建设的前提。快速发展的信息技术和高端的设备构成智能化弱电工程的硬件发展保障。文明、和谐、构建小康社会的观念是智能化弱电工程的思想基础。

三、智能化城市弱电工程的建设与安防

1.智能化建筑电气线敷设与接地系统

叙述了支架安装、线槽、电线、管线、线缆(电线、电缆、光纤)敷设电源设备安装、接地系统安装施工的工艺、规范验收的标准。尤其强调电源线与信号,控制电缆分槽、分管敷设。接地系统除特殊要求外可以共用一个接地体,但弱电系统接地干线必须与强电接地干线分开。屏蔽电缆的屏蔽层必须一点接地。

2.智能化建筑设备监控系统(BAS)

规定了系统设备(包括主机、网关、通讯设备、DDC、控制屏等)、系统输入设备(包括各类温、湿、压力、流量、电量传感器、水流开关、等现场设备)。输出设备(包括各类风门、执行器、阀门及其执行机构等)的安装方式,施工规范和验收标准。规定了该系统中DDC、新风机、空气处理机、送排风、冷、热源设备,VAV末端设备、给排水系统单体设备、(水泵、水箱、水池等)。变配电、照明设备、等单体设备的调试程序、测试项目、测试方法和要求。并按照BAS系统验收标准的规定进行系统调试与验收。

3.智能化建筑安全防范系统

明确了目前该系统由防盗、防入侵报警系统、电视监控系统、出入口控制系统、巡更管理系统、访客与报警系统、车库管理系统和通信系统组成。规定了各类入侵探测器、摄像机、云台、解码器、监视器、对讲设备、巡更信息钮(开关)、读卡机、感应线圈、机架、主控制设备(台)的安装要求、施工规范和验收标准。

同时分别规定了上述7个子系统单体设备、系统调试和验收的基本要求、顺序、技术验收及系统合格、基本合格和不合格的验收标准。

四、系统测试与验收

1.测试验收流程

测试验收是检验弱电系统工程施工质量的关键环节,通过测试验收来判断工程是否达到最初的设计要求,是否满足用户的需求。弱电系统的测试验收所涉及的子系统比较多,通常采用分系统分别进行的方法。

2.制定测试验收计划

对于弱电系统的测试验收,应编制详尽的测试验收计划。测试验收计划主要包括以下几方面的内容:测试级别(是单元测试、子系统测试、系统测试还是验收测试);测试目的和范围;测试规程和验收标准;测试方法和测试要求;测试环境;测试工具;测试人员的安排(包括是否由第三方测试);测试顺序和测试内容。

3.竣工验收

弱电系统投入使用后,通过试运行,即可组织工程竣工验收。结合弱电系统的复杂性特点,竣工验收可以分系统单独进行,在准备竣工验收前必须办理好下列有关工程资料:子系统和系统竣工文档(包括说明书、功能介绍、操作说明、设备清单、内部接线图、竣工图、竣工监测报告);子系统测试报告;子系统试运行报告;子系统验收报告;系统测试报告;系统试运行报告;系统竣工报告书;系统设备清单;要材料设备的产品合格证/质报书/测试报告;隐蔽工程验收单;质监站质量验收报告。

五、结束语

随着现代科进步和发展,弱电化系统已经成为城市建设过程中不可分割的一部分。因此智能化城市弱电工程的检测和维护也是我们需要面临的重要任务。我们需要投入更多的精力和资金去进行研究学习外国的先进技术,将其成功转化为适合于我国国情的新概念、新技术。同时还应该注重培养专业和创新思维并存的综合型人才,为智能化城市弱电电工程发展打下更坚实的基础。相信经过共同的努力能够为国家的发展、社会的进步与和谐带来新的光明。

参考文献

[1] 翟伟盛·浅谈弱电系统管理及维护[J]消费导刊,2009(05)

[2] 陈耀辉·浅谈只能小区室外弱电工程的设计 [J].中国集体经济,2011.

[3] 百度百科:

[4] 任亚民`浅谈智能化建筑弱点工程[J].月度聚焦,2010.

建筑智能化调研报告篇3

关键词:多系统集成 管理模型 模型设计

1、引言

智能建筑是随着现代计算机技术、通信技术、自动化控制技术和图形显示技术(4C)的进步和互相渗透而逐步发展起来的,是现代化建筑技术和先进的智能化技术的完美结合[3.6]。智能建筑的内涵十分丰富,通常包括5Az楼宇设备自动化系统(BAS)、保安自动化系统(SAS)、火灾报警自动化系统(FAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)。建筑物智能系统设计的核心是“集成",它包括三个层次的含义:功能集成,技术集成,信息集成。其中功能集成是指为完成某一具体的系统建设目标,而将一些相互独立的功能子系统聚集在一起:技术集成是利用先进的技术、方法和产品进行功能集成:而信息集成是实现子系统间资源的高度共享和任务全局一体化的综合管理[4],它可提高对建筑物的综合管理能力。在1998年北京智能建筑技术研讨会上,明确提出了智能建筑系统的主要目标是“信息集成"。国外权威机构也在预测智能建筑集成技术的发展,美国能源部关于智集成方法、系统协同工作和控制方面的趋势。这种趋势对智能建筑的系统集成提出了新的要求[2,3]。

目前智能系统集成模式的研究己引起业界的广泛关注,国内外己有不少大的智能系统集成商研究并提出该系统集成方案时,归纳起来主要有以下几种:

(1)楼宇自控系统(BAS)为核心的集成模式。通过开发与各种第三方系统的网络通信接口,将各种系统集成到自己系统中。这种方式存在的最大问题是,接口软件的开发完全依赖BAS提供商,可集成的第三方系统的数量极其有限。

(2)采用LonWorks和BACnet技术。Lodorks和BACnet是两种非常优秀的测控网络通信技术,适用于大区域、点数分散的控制系统,但不适用于消防和保安系统。

(3)网络控制级采用以太网技术。各子系统的上位管理主机采用以太网互连,实现系统间部分数据的传递,但无法访问各系统的实质性的数据并实现系统间资源共享与相互协调操作。为实现该目标还需探索其它解决途径。

自从1984年提出“计算机支持的协同工作,,(CSCW)概念和1986年召开第一次CSCW国际会议以来,CSCW作为一个多学科交叉的新兴研究领域,在国际上受到极大重视。本文基于智能建筑的需要和CSCW思想,提出一种新的基于CORM的组件化系统集成模型,以解决在多层次分布式协同工作环境下,异构资源集成与协同的方法,并应用于建筑物智能信息集成平台的设计。

2、模型设计

本集成模型的设计基于组件的、标准的开放平台,各个子系统的管理系统接口模块以组件的形式加入,它们按照集成平台制定的接口定义标准定义自己的接口模块,集成平台通过这些接口模块与子系统进行通信和控制,并根据收集到的各个子系统的信息,协调各个子系统之间的工作。

2.1 模型的总体框架

由于目前大多智能系统产品其信息组织模式存在较大差异性,早期产品多采用结构化数据文件或文体格式文件,近年的产品才使用数据库组织信息,但数据库类型不一,我们称这些智能系统的信息资源是异构的。根据建筑物智能系统的设计特点,我们采用集散型的系统集成模型,各个子系统管理各自的信息,集成系统负责子系统的接口模块之间的信息交流与协调。

分布对象计算(DOC)融合了分布计算系统和面向对象程序设计两个重要的软件技术,它使得面向对象技术高效、灵活地在多机异构网络环境下分布可重用得以应用。本集成模型采用C0RBA作为分布对象管理系统结构。它使各个子系统组成一个多层次分布式协同工作系统,并使其异构性对用户透明[1]。

整个集成模型的总体框架如图1所示。其中集成平台担任集成系统管理者的角色,负责收集整个系统的数据,处理与各子系统对象之间的通信,并能提供集中的决策和控制。这些功能都由集成平台份名个对象来完成,其概念模型可分为三层:数据通信层使用标准的接口与子系统的对象进行交互,完成最基本的任务,即采集各子系统状态、日志、开关信号等数据:分析控制层则对数据通信层得到的数据进行分析、整理和过滤,生成报表、日志或控制信号:辅助决策层可以在数据分析的基础上提供辅助决策能力。

子系统对象是该集成模型的重要一环,它主要有三个功能:封装、通讯和控制功能。它封装该子系统的状态和告警信息,使用定义好的标准信息格式和标准接口与集成平台进行通迅。另外,它接收来自集成平台的控制信息,通过对该子系统的文件、数据库或应用程序接口(API〉的系统调用来完成其控制功能。这些对象和集成平台的接口对象都是CORBA对象,它们以对等的关系地行交互,而不是以客户端和服务器端的关系。当子系统因为升级等原因发生变化时,只需对子系统对象进行修改,而无需涉及集成平台,因为子系统对象已经最大限度地屏蔽了子系统的异构性。

集成平台的数据通信层由五个接口组成,依据目前智能建筑的主要系统组成分为:设备自动化系统接口(BAI)、保安自动化系统接口(SAI)、火灾报警自动化系统接口(FAI)、办公自动化系统接口(0AI)和通讯自动化系统接口(CAI)。它们的功能是与子系统对象进行通信。集成平台中的对象只有这五个接口是CO阻A对象,其它的对象对外是不可见的。集成平台本身维护与管理一个数据库系统,综合管理系统的集成信息。集成平台不要求五个子系统一次全部加载,而是可以根据需要管理其中的若干个子系统。

分析控制层分为数据库管理对象、日志管理对象、系统管理对象、系统状态管理对象、系统维护对象。数据库管理对象负责系统数据库的增删改查操作:日志管理对象负责系统日志的读写等操作:系统管理对象管理各个子系统接口,汇总来自各接口的信息,并根据需要将相应的信息传递给其它管理对象:系统状态管理对象负责各子系统状态信息的处理:而系统维护对象负责整个系统的数据备份等系统维护工作。

辅助决策层对下一层提供的信息进行分析,由联动管理对象、用户接口对象和辅助决策对象组成。联动管理对象对子系统的信息进行分析,判断是否需要其它子系统协同工作。对需要的情况,该对象将信息送给相应的系统管理对象,由系统管理对象将命令传送给相应的子系统接口。用户接口对象负责用户界面和接收用户请求,显示系统状态信息等。辅助决策对象对数据库信息进行分析,提供系统的预测和辅助决策信息。

2.2 系统的协同工作过程

智能建筑是一个十分复杂的现代化综合系统,需要充分考虑所涉及的各子系统的集成和信息共享。由于篇幅限制,只对子系统的工作状态发生变化并发出告警信号时集成平台中对象的协作过程进行描述。

(1)当某个子系统的工作状态发生变化时,子系统对象判断是否需要发送告警事件,如图2所示。如果状态正常,则发送该信息给集成平台上相应的子系统接口,该接口将信息传送给系统管理对象。系统管理对象将状态信息全部交给系统状态管理对象进行处理。系统状态管理对象则将信息分别传送给日志管理对象(写日志)、数据库管理对象(记录)和用户接口对象(显示)及联动管理对象(活动对象登记)进行处理。

(2)如果子系统对象根据子系统的状态和告警信号判断有告警事件发生时,它将告警设备的状态和告警类别传送给子系统接口,如图3所示。系统管理对象接收到子系统接口的信息后,将告警信息和状态信息分开。其中将告警信息发送给联动管理对象,而把状态信息传送给系统状态管理对象。系统状态管理对象则对状态信息进行处理,处理过程同上。

联动管理对象对收到的告警信息进行处理,并根据模型库判断是否需要联动。需要联动时,联动管理对象将需要采取动作的子系统设备及动作类型发送给系统管理对象,由系统管理对象负责发送给指定的子系统。同时联动管理对象将联动信息发送给日志管理对象和用户接口对象,分别进行日志记录和用户显示。

3、模型的实现与应用

为验证模型的实用性,我们将本模型应用于建筑物智能信息集成平台的设计。基于本集成平台,目前可实现对建筑物楼宇设施自动化系统(BA)、安全报警自动化系统(SA)以及大楼物业管理的信息集成管理和协同工作。为说明不同应用系统的资源异构性,我们在BA系统的数据组织形式上采用结构化数据文件的形式,在SA系统的数据组织形式上采文本文件的形式,物业管理系统采用MS SQL Server组织信息。集成后的系统可实时查询并控制BA与SA两子系统的运行,还可实现两系统之间协同工作。集成模型中的子系统对象和联动管理对象是很重要而且比较复杂的部分,下面简要介绍两者的一些实现方法。

对于BA来说,集成平台关心的是其设备类型、位置、工作状态,并可对其工作状态进行控制。因此BA子系统对象需要维护一张静态设备表,以存放设备编号和物理地址的对应关系以及最近一次该设备的状态信息等信息。子系统对象可以使用设备表收集子系统的状态信息、设备种类及位置信息。因此BA子系统对象的IDL定义如下:

interface BA-system{

void get derice-info(in int device-id,out Stringstate-info);

//集成平台使用设备号获得该设备的状态信息

ovoid control(in int device-id,in String state);//集成平台对BA系统的设备进行控制(state是设备需要达到的状态)。}

体制 对于SA子系统来说,集成平台需要获知其告警类型、告警位置的信息,并可对监视设备以及门禁设备进行控制,因此SA需要维护两张静态表一设备表和告警表。状态信息、告警信息变换为标准的代码与集成平台进行交互。在告警编码时还加入该告警类型的联动范围(全楼、楼层、楼层内某区域和房间)信息。因此SA子系统对象的IDL定义如下:

interface SA-System{

void get-device-alarm(in device-id,out int alarm-id);

//集成平台使用设备号获得该设备的告警信息。

void control(in int device-id,in String state);//集成平台对SA系统的设备进行控制(state是设备需要达到的状态)。}

子系统接口对象需要有接收对应子系统信息的接口。BA的子系统接口的定义是与SA相类似的,SA的I DL可定义如下:

interface s11b-sys-interface{

void send-info(irl int device-id,in String state-info);

//相应的子系统发送状态信息:

void send-alarm(in device-id,in int alarm-id,in String state-info)//相应的子系统发送告警信息:}

BA与BAI通信的过程是以以下方式进行的:BA子系统对象以轮巡方式按每分钟获取一次设备状态信息,而SA子系统是每30秒获取一次告警信息。只有当状态信息发生变化时才调用集成平台的子系统接口对象的方法send一info(int device-id,String state-info),将信息发送给集成平台。而子系统接口对象也可以使用子系统对象的get-device-info(int device-id,String state-info)方法直接获得设备信息,使用control-device (int device-id,String state)方法对设备进行控制。ST和SAI的交互与此类似。

物业管理系统在集成平台需要时提供设备位置或告警位置的入住用户信息。其I DL的定义如下:

interface ijnfo-manage{

void get-user-info)in int place,out String user一info);

//获得该置(place)相应的用户信息。}

集成平台的联动管理对象维护一张动态的活动设备表和一张静态的联动表。联动管理对象从系统状态管理对象获得最新的活动设备号,所有子系统的设备号集中有序排列。由于设备号中隐含有位置信息,而且在告警编号中也含有联动范围信息;因此联动管理对象可以根据告警信息,简单地用二进制运算在活动设备表中查找联动区域内其它相关编号,然后发送控制信息给系统管理对象。

联动管理对象的主要算法:

(1)通过device-id和alarm-id查联动表,如果联动表中无对应信息则返回;

(2)否则根据alarm-id的联动范围和联动表中对应的联动设备类型在活动设备列表中查找相应设备的device-id;

(3)对查找到的所有设备分别将其devi Ce-id和联动表中对应的动作传递给系统管理对象。

在这个平台上还可以集成许多已有的研究成果。如在辅助决策层,我们可以采用智能信息技术进行智能决策和预测分析[7],或采用Agent等智能技术提高协同工作的智能性。另外,智能平台上的信息可以通过HTTP服务器以Web的形式进行[5,6]。该集成平台的组件化结构保证了其开放和可重用等特性,未来的应用和研究成果都可以简单地加入到该系统中,以提高系统的智能性和协同工作能力。

4、结束语

建筑智能化调研报告篇4

火灾自动报警系统作为智能建筑的一个重要组成部分,对建筑的安全起着极其重要的作用。本文根据火灾自动报警系统的设计规范和智能建筑的特点,介绍了火灾自动报警系统在智能建筑的系统组成、结构功能及其设计要求,对火灾自动报警系统在智能建筑中的应用作了简要的探讨。

【关键词】

智能建筑;火灾自动报警系统;消防联动

0 引言

智能建筑(intelligent building)以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境[1]。它利用计算机技术、自动控制技术和通信技术对建筑的暖通空调系统、给排水系统、供配电与照明系统、火灾自动报警及消防联动系统、安全防范系统、电梯及停车场系统等进行集中监视和管理,综合协调,保证了各类设备高效、安全、可靠的运行[2]。本文就火灾自动报警系统在智能建筑中的应用作简要的探讨。

1 火灾自动报警系统的原理

火灾自动报警系统由火灾探测器、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能的装置组成。火灾探测器将火灾初期将燃烧产生燃烧气体、烟雾粒子、火焰和温度升高等火灾信号转变为电信号,传输给火灾报警控制器,记录火灾发生的时间,同时自动接通消防专用电话,启动警报装置和防排烟系统、通风系统、空调系统、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁等消防联动设备,并向消防部门报告,实现一方有灾多方支援的综合消防控制系统[3]。

2 火灾自动报警系统在智能建筑中的应用

智能建筑拥有暖通空调系统、给排水系统、供配电与照明系统、火灾自动报警及消防联动系统、安全防范系统、电梯及停车场系统等多个子系统,其建筑结构跨度大,管道竖井多,功能复杂多样,电气设备多、监控要求高,存在火灾隐患多、扑救难度大、损失重等特点。火灾自动报警系统在智能建筑中肩负安全防范的重责。

2.1 火灾自动报警系统的控制方式

火灾自动报警系统一般分区域火灾自动报警系统,集中火灾自动报警系统和控制中心报警系统。根据智能建筑集中监视管理和综合协调各个子系统的管理特点,控制中心报警系统是最为合适的方式[4]。

2.2 报警区域的划分

报警区域按照智能建筑的保护等级、耐火等级进行合理正确的划分。消防设计规范规定“报警区域应根据防火分区或楼层划分”,也就是说在报警区域,可以将同层的几个防火分区划为一个报警区域[5]。

2.3 火灾探测器

火灾探测器按照探测参数的不同,可分成感温探测器、感烟探测器、感光探测器、可燃气体探测器和复合探测器五种基本类型。要根据智能建筑火灾的类型,发展特点、房屋高度、环境条件等各种因素来选择火灾探测器。并需要根据智能建筑的实际状况,确定探测器的安装高度、保环半径、面积、间距和数量等参数,这些都需要符合 GB 50116-98《火灾自动报警系统设计规范》[6]。

2.4 火灾报警和警报装置

火灾报警装置火灾自动报警系统的核心,接收到火灾探测器的数据信息后,能够指示报警的位置和时间,启动消防联动设备。智能建筑火灾自动报警系统的控制方式多为控制中心报警系统,一般采用总线制火灾报警控制器和分布式智能型火灾报警控制器。火灾警报装置可以发出区别于环境声、光的警报信号。目前,智能建筑中多采用声光报警器。

2.5 消防联动

火灾发生时,火灾报警控制器发出警报信息,消防联动控制器输出联动信号,根据火灾信息联动启动火灾警报装置与应急广播、消防专用电话、应急照明和安全疏散指示灯、建筑灭火系统、防排烟系统、空调通风系统、防火门,防火卷帘、消防电梯控制装置等。

消防联动要求必须在“自动”和“手动”状态下均能实现[7]。

3 小结

在生活中,稍有不慎火灾就会悄然而至,火灾自动报警系统作为智能建筑的一个重要组成部分,对建筑的安全起着极其重要的作用,完善结构功能和规范的设计是火灾自动报警系统是否高效的重要保证。由于火灾自动报警系统的特殊地位,使得它在布线安装方面有别于智能建筑中的其他控制系统,例如阻燃、敷设和单独的传输网络要求等。那么智能建筑中应用火灾自动报警系统时,需要考虑二者的适配性,使它们能够以最好的方式结合起来,达到最佳的运行效果。

【参考文献】

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[2]魏宏飞,黄宗建.浅谈物联网技术与智能化建筑[J].现代营销:2013.10

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[6]杨文杰.浅谈智能建筑火灾自动报警系统 [J].科协论坛:2013.3

建筑智能化调研报告篇5

关键词:塔机;自动化控制;智能安全系统;应用

塔机作为一种大型机械设备,既能满足工程建设需要,又能有效地提高施工效率,是现代化建筑工程施工不可或缺的机械工具。在建筑工程中,塔机可根据建筑物高度和结构形式不同,设计出各种各样的类型。在工程施工过程中,由于塔机超载折断、安拆倾覆、吊物坍塌及坠落等安全事故时有发生,给人民生命和财产造成了严重损害。在新建工地中推广应用塔机安全控制和智能安全监测系统,是实现机械设备智能化、信息化的一个重要举措,能达到控制重大事故、降低一般性事故、强化施工安全管理的目的。作为建筑企业管理者,应积极探索科技赋能安全生产管理,对塔机运行参数、安全指标进行实时监测,确保施工人员安全,促进我国建筑业的健康安全发展。

1塔机自动化控制与智能化安全管理必要性

塔机作为施工现场最常用的吊装设备,广泛用于房屋建筑、公路、桥梁、铁路高墩式结构的施工。在实际施工生产作业中,由于塔机设备本身的结构特性复杂,危险程度本身就比其它机械设备高,所以采用智能化管理平台提升作业安全性,成为大型设备安全管理的重要手段。塔机是现阶段建筑工程中不可或缺的工程施工机械设备,具有塔高、臂长、360°旋转、垂直提升、指挥方便等特点,可以将建筑材料垂直吊装至工作面,大幅提升材料输送效率。由于其重心较高、转运速度快,且码放货物和挂钩靠人力完成,加上受作业环境、恶劣天气、信号传递及盲区等因素影响,导致起重吊装存在非常大的安全隐患。据有关报道统计,2021年全国发生21起大型塔机安全事故,每起事故均有人员伤亡。如果不能有效防范塔机使用中的事故隐患,塔机操作人员和使用工人将处于非常危险环境中。一旦发生事故,将会造成巨大的负面影响。塔机智能化管理是一种具有监控和警示功能的系统,它既可以对设备操作人员及时发送指令,实时监测设备的工作状态,又可对使用过程中出现的各种安全隐患动态分析,对不安全的状态和行为进行报警、督促消除,从而达到安全生产、提高工作效率的目标。随着互联网技术相关技术的不断进步,5G通信技术和物联网技术逐渐被应用于各行各业。基于数字智能科技,对塔机进行自动化控制与智能安全系统研究并应用,实现实时、全过程、不间断的使用管理监测,能够有效预防因操作人员疏忽或判断错误引发的安全事故,实现塔机安全高效使用。

2塔机自动化控制和智能监控系统概述

塔机自动化控制和智能监控系统,包括塔机末端控制平台和远程监测平台,智能监控系统分为两大类:一是塔机终端控制平台,二是远程监测与管理APP。在实际操作中,利用终端对吊钩进行定位,并利用定位技术确定吊钩与货物的实时位置。在起吊前,安全系统会根据测量结果向控制系统发送安全指令,控制系统启动传送装置,将货物运送到指定地点,并对小车、吊钩进行实时监测。自动化控制和智能监控系统,基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集、数据处理、无线传感网络、远距离通信技术等技术的综合应用,能够使小车、吊钩和货物在塔机上实时监测。采用远程、高速无线数据,将塔机的运行状况和报警信息通过无线网络传送至远程GIS的可视化监控平台。当出现危险预警时,利用手机短信向操作人员、指挥人员和管理人员进行紧急报警,对相关人员进行动态远程监控,使塔机管理成为一个开放、动态的实时监控系统。综上所述,采用智能化塔机安全监测系统,可以有效地防止邻近塔机在交叉作业区时发生碰撞事故,高效监督塔机操作人员和使用人员严格执行塔机操作规程,减少塔机使用安全事故,保证建筑工人的生命安全。

3塔机自动化控制和智能监控系统设计

3.1塔机系统覆盖范围的要求

塔机覆盖范围是以塔体为中心,以大臂长度为半径的作业面覆盖区域。在工程施工组织设计和机械管理策划阶段,确定塔机选型及平面布置定位,不仅要综合考虑主体结构工程的施工面范围,而且要确定场地配套物料堆放区、加工区域以及运输车辆卸货区,以便塔机在自动化控制和智能监控系统的辐射范围内。对于盲区部分,可临时建筑物设置监控摄像和固定网桥,保证信号、画面接收和传输通畅,确保智能安全系统无死角覆盖工作区域。

3.2自动化控制设计

塔机自动化控制是将GPS实时精密定位的方法,应用于塔机自动化运行和安全监控中。当确定好货物运输位置后,利用GPS定位技术实时定位塔机吊钩和货物,控制终端发送命令给嵌入式系统,驱动步进电机传动装置自动将货物运输到指定位置,并在运输过程中将吊钩和货物GPS模块所获取的数据,实时反馈给控制终端。然后对其进行数据分析,获知塔机运行是否安全,实现塔机安全状态的监控,进而实现对塔机设备的自动化控制。塔机自动化控制模拟设计如图1所示,从图1可以看出,系统为4个部分:塔机信息采集单元、主控制中心、驱动电路和传动装置。塔机信息采集单元用于获取控制系统所需的塔机各部分位置信息,主控制中心则是应用相应的算法,对所获取的信息数据进行处理,并将其直观地呈现给驾驶室仪表控制台。为了实现塔机的自动智能控制,必须实时获取塔机各部件的三维位置信息。在获取至少3个点(塔身基点O、位置A和吊钩位置C)的三维信息后,即可完成塔机几何模型的建立。分别在上述位置布置一个GPS数据采集单元,信息传输和处理GPS数据采集装置,将实时采集到的卫星资料通过串行通讯,传送给微机控制中心。然后由计算机进行数据计算处理,并将其转化为起重机各个部分的相对位置信息,以此确定小车、吊钩及货物的准确位置。需要说明的是,在实际应用中,也可以采用GPRS无线传输技术进行卫星数据的发送。

3.3主要功能

3.3.1实时监测利用传感器等技术,对塔机的起重量、高度、风速等进行实时监测,实现塔机使用过程全面监控,并能及时发出危险预警。3.3.2数据预警基于物联网技术的传感器和终端设备的集成,可以对数据进行存储、计算和分析,实时处理数据,及时发现各类安全风险。针对发现的安全风险发出警告并报警,包括迫使紧急停车、信息报告及事故分析等。3.3.3自动化控制基于位置技术的控制系统实现施工过程的自动化,使货物和吊装器皿在使用中被准确地运送到指定位置,避免人为因素造成的安全事故。

4塔机智能安全管理系统类别

4.1“黑匣子”系统

图2所示塔机智能管理系统的设计采用“黑匣子”技术,它应用微电子技术、信息传感技术和通讯技术,并根据塔机的特性设置安全监控装置。安全监控装置包括起重限制器、回转限位器和高度限位器等。在运行过程中,每一台设备都会根据塔机的工作状态进行数据分析和处理,在规范安全数据前提下,对作业人员进行指挥管理,以保证起重机的运行安全。

4.2数据传输系统

在塔机智能安全管理系统中,一般采用GPRS作为传输方式,通过“黑匣子”将实时监测到的信息传送给微型计算机,以保证起重机数据可以及时传输。同时还要对各个设备进行监测,以保证各个设备的灵敏度,以便在实际作业中达到自动控制的目的。通过对使用情况的数据分析,能够实现对塔机的实时监控,提高了系统的实用性。

4.3塔机终端监控系统

塔机的终端监测系统由传感器、嵌入式处理器、无线传输等组成。它主要是利用多个传感器获取塔机的各种参数,经过数据分析和处理,然后将数据存储到控制器中,再通过GPRS无线传输模块和网络进行融合,实现对信息交换机的数据处理,从而对塔机数据的高效集成与管理,保证塔机数据的实时采集与处理。一般来讲,可利用ZigBee传感器进行塔机信息采集、接收和处理,以改善塔机终端监测系统的运行效率。

4.4群塔干涉预警系统

群塔干涉预警系统对塔机进行实时查询,根据实际情况判断塔机的工作状况,在塔机进入干扰范围的情况下,对塔机进行故障检测。如果在干扰范围内,就会发出警告和预警,并向塔机发出相应的信号。塔机在收到控制指令后,会发出控制警告。本区域作业的塔机在进入干扰范围后,若发生干扰,超过设定警戒线,安装有监测装置的塔机将会发出断续的声音和灯光警告。在该装置的警报区域内时,系统会发出连续强烈的声响和灯光警告,并通过控制输出信号来控制吊钩升降、小车前后移动。

4.5带状雷达防撞保护仪

带状雷达防撞防护系统以雷达、微机、网络技术为核心,主要包括雷达测量板、控制器、报警设备。该系统利用超雷达测距技术,通过控制器的控制,将超声波信号发送出去,当超声波信号遇到障碍时,便会产生回声。在检测到回声信号后,通过控制器对检测结果进行分析,找出障碍所在,并给出相应的距离和警告,实现安全防护需要。雷达测距仪持续地发射雷达讯号,测量与带形雷达测距板最近目标之间的距离,并将其转换成电子讯号,传送至控制主机。

4.6智能安全管理系统

在实际施工现场,大型设施设备工况视频监测体系也经常用到。大型设施设备工况视频监测体系,实时拍摄运行影像并存储上传云数据库。出现安全事故时,通过调取影像材料记录,为事故调查提供可靠依据。同时它可以间接督促指挥人员规范作业,杜绝因违章指挥、违规作业引起重大安全事故。此外,还可将人脸识别控制器并接入建设工程安全监督综合管理平台。将人脸识别控制器并接入系统后,连接设备启用智能装置,对操作人员实行远程认证,认证成功后才可以操作设备运行。这样不仅能确保建筑起重机械实际操作人员持证上岗、证件真实有效、合法合规,也保障了操作司机规范作业、遵守操作规程,避免违章作业造成安全事故。

5结论

塔机在建筑工程施工中已成为必不可少的机械设备,但在应用中的安全问题造成许多安全事故。在原有的安全环境约束下,增设塔机的自动控制与智能安全监控管理系统,实时信息采集、智能报警、后台数据分析及安全监控,可以达到自动化、智能化管理目标,能有效避免人为因素的安全事故。在新建工地中推广应用塔机安全控制和智能安全监测系统,是实现机械设备智能化、信息化的一个重要举措,能达到控制重大事故、降低一般性事故、强化施工安全管理的目的。

参考文献

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[2]周海燕,张浩强,陈同琦,等.基于GPS-RTK的塔机自动化控制与监控系统[J].电脑知识与技术,2020,15(5):266-267.

[3]郁志明.张晓燕.塔机安全监控系统的设计与研究[D].沈阳:东北大学,2019.

[4]谷梦华.塔机智能安全监控系统研究与应用[D].沈阳:沈阳建筑大学,2019.

建筑智能化调研报告篇6

关键词:能源管理;物联网;系统构架;系统功能;关键技术

中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)12-00-03

0 引 言

当前我国经济发展面临着能源依赖性高但利用率低的问题,节能对实现国民经济的可持续发展至关重要。调查显示,建筑耗能约占我国社会能耗的1/3,随着“建设节约型社会”概念的提出,建筑设备中的节能应用越来越受到重视,“绿色节能”已成为楼宇建筑的发展方向。

物联网是继互联网后的第四代计算模式,代表了下一代信息发展技术,被称为下一个万亿级产业。物联网是物物相连的互联网,可实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网已列入国家发展战略,它的应用将涉及未来社会的各个行业领域。随着物联网技术的日益成熟,建筑设备物联网技术已经成为智能建筑技术中的关键技术,物联网技术与智能建筑设备能源管理系统的结合,能够实现建筑群能耗的统筹管理,符合当代智慧城市的能源管理要求,是现代建筑发展的必然结果。

1 系统构架

1.1 物联网介绍

物联网是通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把物品与互联网连接起来以进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网集成了多种感知、通信与计算技术,不仅使人与人(Human to Human,H2H)之间的交流变得更加便捷,还使人与物(Human to Thing,H2T)、物与物(Thing to Thing,T2T)之间的交流变成可能,最终将使人类社会、信息空间和物理世界(人、机、物)融为一体。物联网的核心和基础仍是互联网,物联网是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种网络技术,其用户端延伸和扩展到物品,可实现物品与物品之间的信息交换和通信,实现物与人的联系。网络化、物联化、互联化、自动化、感知化、智能化是物联网的基本特征。

从国内外的研究情况看,物联网的体系结构还未统一。一般可将物联网以DCM模型(Devices, Connect, Manage)自下而上分为感知层、网络层和应用层。

(1)物联网感知层由各种传感器、控制模块、网络通信模块以及用于连接感知层与网络层的智能网关构成,实现物体的识别与环境的感知以及各类数据的采集。

(2)网络层囊括了服务于物联网信息汇聚、传输和初步处理的网络设备和平台,负责传递和处理感知层获取的信息,将感知层获取的各种不同数据信息传递到处理中心进行处理,包括核心网、接入网和延伸网。

(3)应用层主要由各种应用系统组成,实现对采集数据的汇聚、转换、分析与共享,并为用户应用提供相应的支撑平台。关键技术包括中间件技术、对象名称解析服务、云计算、面向服务的体系架构技术、物联网业务平台及安全等技术,其中云计算是实现物联网的核心,其促进了物联网和互联网的智能融合。

1.2 系统构架

系统架构由前端到管理中心分别包括终端计量层、网络接入层、网络传输层、管理中心层几个部分。

(1)终端计量层主要是前端的各种能源数据采集设备,用于采集能耗数据并上传至通讯层,它是构建该能耗管理系统必要的基本组成元素。不仅肩负着采集数据的重任,同时也是执行后台控制命令的终端元件。

(2)网络接入层主要由数据采集网关及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁,数据采集网关提供了RS 232、RS 422、RS 485、SPABUS及以太网等各种接口,组网方式灵活,支持点对点通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。

(3)网络传输层是将前端采集到的各类能源数据信息以IP网络的方式传输至管理中心进行相应处理,为具体功能应用提供数据支撑。

(4)管理中心层针对该系统的管理人员,该层直接面向用户。管理中心层是系统的最上层部分,主要由能耗管理系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机等组成。其中软件部分具有良好的人机交互界面,通过数据传输协议读取前端采集的现场各类数据信息,经自动计算处理,以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况,并可接受管理员的操作命令,实时发送并检测操作的执行状况,保证使用单位正常工作。

能耗计量管理功能设计各种符合用户的报表格式,报表内数据严格按照各种标准进行计量,用户只需查找打印即可,极大地方便了操作,提高了工作效率。基于物联网技术的能源管理系统的系统构架如图1所示。

2 系统功能

基于物联网技术的能源管理系统功能图如图2所示。

2.1 用户管理

系统软件设置多达几百种密码分区和密码设置,为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员等提供分级密码,并对所有操作自动进行带时标事件记录,建立良好的反事故措施。

为了使实时系统能够安全稳定地运行,整个系统提供可靠的安全保护措施,所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某项特性,这些特性规定了各操作员对系统及各种活动的适用范围,如用户名、口令字、操作权限及操作范围等,可保证系统中用户信息的一致性,降低用户账号管理的复杂度及账号滥用风险,大大提高了信息系统的安全性。

2.2 能耗分类分项统计

对每个部门或者每栋建筑的能源都进行分类分项分析,包括各能源能耗、同比环比分析、成本分析、各能源用能趋势分析,并通过折线图、柱状图、堆积图等方式灵活切换展示。

2.3 能耗对比分析

对比分析主要是对比任意两个部门或者两栋建筑之间的能耗对比,可选择对比成本、总能耗、各能源能耗等,并选择任意一段时间进行对比,从而更加清晰地了解不同建筑或部门间的能耗差异。

2.4 自动生成能耗统计报告

对整体能耗进行全面的能源审计,通过审计对某部门或某建筑按能源类别、建筑类别等维度的能源使用效率、消耗水平、能源利用的经济效益指标、异常用能情况等进行客观审计与定量分析,从而发现部门或建筑节能的潜力并提出改造意见,给出科学合理的审计报告。

2.5 系统监测报警

监测报警功能是整个系统的报警中心,主要包括线损监测、漏损监测、仪表故障监测、能耗超标监测等,通过该模块可清楚的知道目前各部门能耗是否良好。

(1)系统具有强大的报警系统,能够对实时、历史的报警和事件进行显示、存储、查询等,能够及时通知操作人员,帮助用户进行故障监控和决策制定。支持多种报警显示窗口,包括实时报警窗口、历史报警窗口和查询窗口。

(2)实时报警窗口显示最新的报警信息,报警信息被确认或恢复后,报警信息随之消失。

(3)历史报警窗口显示历史报警事件,包括以往的历史报警信息、报警确认信息和恢复信息,报警事件的来源是报警缓存区。

(4)查询窗口能够查询报警库中的报警事件,报警事件的来源是报警库。支持多种报警查询条件,可以按报警时间查询、报警类型查询、按记录类型查询等方式查询报警信息。

(5)系统支持自动语音告警、短信告警提示及邮件报警等方式通知管理员。

2.6 报表管理

系统能够为用户提供丰富的报表以供用户查询,还可以根据需求灵活定制,所有的报表都可以导出、打印,方便用户使用。

部门或建筑能耗报表主要展示各部门或各建筑的逐日、逐月、逐年或任意时间段的能耗数据。

设备运行报表可查询重点设备的运行报表,包括设备能耗、设备功率、运行时长、平均功率以及设备的维护和保养信息。

2.7 数据手工录入

对于不具备自动采集条件的能源类型以及暂时不便实现自动监测的能源消耗点如煤、油等,系统需预留手动录入接口,用户可手工录入,系统自动汇总录入数据。

2.8 能耗数据上报

系统通过定时任务调度自动从管理中心的数据库中提取有效能耗数据,按照定义的数据交换格式包(参照《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》采用统一规范的格式),进行合并整理打包,发送到上级数据中心,方便上级统一管理。

3 关键技术

3.1 硬件技术

3.1.1 设备改进

采用物联网技术对能耗采集和传输设备进行改进,每台设备具有全球唯一身份识别的IP地址码,便于身份识别。能耗采集和传输设备除具有应有的数据发送和传输功能外,还具有数据分层存储、处理和分析功能,便于能源管理平台做数据校验和核准,可保证数据的准确度。

3.1.2 智能网关

针对使用Lonwork/BACnet/Modbus等现场总线协议的设备,使用智能网关完成现场总线协议与IP协议的转换、广播、管理等功能。智能网关直接连接在现场总线网络与Inernet网络之间,实现控制网络和信息网络的统一,解决协议异构带来的互联问题。

3.2 软件技术

3.2.1 Web Services技术

Web Services的主要目标是在现有的异构平台基础上构筑一个与平台无关、语言无关的技术层,各种不同平台之上的应用依靠该技术层来实施彼此的连接和集成。Web Services是分布式计算领域一种最新的开发成果,它基于一些开放的IT标准XML,服务描述语言(Web Services Description Language, WSDL),简单对象访问协议 (Simple Object Access Protocol, SOAP),通用发现描述与集成 (Universal Discovery Description and Integration, UDDI)等构建,具有更好的开放性、扩展性和安全性。它具备平立、用户透明和轻松穿透防火墙等特点,是实现异构系统集成的理想计算模型,引入Web Services技术实现建筑设备各子系统之间和企业应用之间以及采用不同通信协议的建筑设备自动化系统之间的无缝集成和及时集成。

3.2.2 中间件技术

物联网的中间件是网络的应用程序和底层采集数据设备之间的桥梁,它通过封装和固化很多通用功能来降低整个管理系统的开发成本,进而缩短开发周期。能源管理系统的中间件能够屏蔽底层传感器设备、网络平台的差异,将感知层的多样数据转化为通用的对象类型。

3.2.3 云计算

能源管理平台软件采用云计算技术架构,云计算技术是构建物联网运营平台的关键技术,“云”是一种提供资源的平台,为用户提供计算力、存储空间和信息服务。“云计算”技术的运用为建筑设备的实时动态管理提供了技术支持,确保了建立实用、可靠和高效的智能化信息集成共享平台,实现了对各类设备设施监控信息资源的共享和优化管理。

4 系统特点

4.1 系统操作简单实用

系统具备良好的易学习易操作性,并对能耗情况通过折线图、柱状图、堆积图进行直观显示,方便理解操作,使具备电脑初级操作水平的相关管理人员能通过简单培训就掌握系统的操作要领,达到正常操作水平。

4.2 对各类能源设备实时监测

运行系统中的能耗数据时刻都在发生变化,超负荷、不平衡等因素将会对配电设备造成巨大的损害,然而这些因素的产生并不是预期的,所以对系统的实时性要求非常关键,系统不仅能够实现实时性监测,还应对一些必要的事件进行记录存储。如果出现设备损坏、能源浪费等非正常现象,可自动报警通知管理人员,保证用户对所有能耗设备运行情况及能源消耗情况进行及时了解,充分体现了系统的实时性。

4.3 系统具备可扩展性

系统设计并不是一成不变的,今后可根据需要对工程进行扩建、改造或者与其他系统兼容、并入等,可以利用系统的预留通讯接口与其他系统实现对接,例如与上级调度系统如楼宇自动化控制系统(BAS)、管理信息系统(MIS)、消防控制系统(FCS)等对接运行时可实现系统扩展。

4.4 系统稳定、易维护

系统具备高可靠性,可保证长期稳定运行,同时也要考虑到遭遇意想不到的原因而发生问题时,能保证数据的方便保存和快速恢复,并保证紧急时能迅速打开通道,因此系统具备数据备份及恢复功能,为保证系统的正常运行进一步提供了保障。

5 结 语

“智能”和“绿色”已成为智能建筑的发展方向,基于物联网的能源管理系统无论在技术上还是应用上都有着巨大的优势,其发展前景广阔,必将受到越来越多的关注。智能建筑与物联网的结合是大势所趋,将促进智能建筑纵向的深入发展,促使智能建筑融入“智慧城市”之中,提升智能建筑的功能,推进“智慧城市”的发展。

参考文献

[1] 朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,31(11):2-9.

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(上接第页)

[3] 王皓,董杰.用云计算和物联网技术对建筑能源管理的思路[J].能源与节能,2012(8):1-2.

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建筑智能化调研报告篇7

关键词:智能小区 有线电视网 CABLE MODEM HFC 网络

【分类号】:TN943.6

一 引言

随着经济的发展,人类生活水平不断的提高,人们对自己生存和歇息的环境也开始有了更高的要求。经济的发展促使科技的不断提高,随着计算机技术、通信技术、音像技术的综合发展,人们预言:未来的社会是信息的社会,所谓的信息社会就是基于上述三大技术的综合发展和使用。这样就产生了智能化建筑。智能建筑的发展有两个基础条件:一是社会对信息化的需求,二是信息技术的发展水平,两者缺一都不能促进智能建筑的发展。

智能建筑 由于发展历史较短,关于什么是智能建筑,目前尚无统一的标准和定义。美国智能研究学会认为:智能大厦是指通过将建筑物的四个基本要素即结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在关联进行最优化,来提供一个投资合理的且拥有高效的舒适、安全、便利的环境空间。日本智能大厦研究会认为:智能大厦是指兼备信息通讯、办公自动化信息服务以及楼宇自动化各项功能的、便于进行智能活动需要的建筑物。新加坡国家智能研究机构认为,智能大厦是指建筑物内建立一个综合的计算机网络系统,该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通讯系统、商业管理系统、办公自动化系统,以及智能卡系统和多媒体音像系统集成为一体化。应能对建筑物内部实现全面的管理、监控控制,它包括四个方面,一是设备方面:空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理;二是商业方面:物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、购物引导;三是通信方面:内部通讯、语音通讯、数据通讯、图形图像通讯;四是办公自动化方面:计算机终端、打印机、复印机、传真机等的使用和管理。我国专家认为,智能大厦的任务,需要在其中建立一个综合的计算机管理系统。强调智能大厦具有多学科、多技术综合集成的特点,利用系统集成的方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合起来,获得投资合理、适合信息需要,具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的建筑物。

根据世界上已建成的智能建筑的功能,以及各种提法及其含义,简单定义智能建筑应该有:建筑设备自动化系统,即BAS;通信自动化系统,即CAS;比较完善的办公自动化系统,即OAS,这就是我们通常所说的3A建筑。这三个系统都有各自独立的主控设备和网络,又有大型计算机和高速数据网络将其有机地集成在一起,通过组织、协调,不仅实现了三者各自的功能,而且发挥了三者的集体功能,这样的建筑,就是智能建筑。

在3A系统中的通讯自动化系统,包括数字信息网络、语言与传真功能、有线电视、公用天线系统。

二 通讯自动化系统中的各种信息传输方式的比较

2.1 以太网

以太网是目前应用最为广泛的局域网络传输方式。以太网的基本特征是采用一种称为载波监听多路访问/冲突检测CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)的共享访问方案,即多个工作站都连接在一条总线上,所有的工作站都不断向总线上发出监听信号,但在同一时刻只能有一个工作站在总线上进行传输,而其它工作站必须等待其传输结束后再开始自己的传输。它采用基带传输,通过双绞线和传输设备,实现10M/100M/1000M的网络传输。由于其应用的广泛性,各网络设备商均投入了极大的人力物力用于这类技术产品的研究和开发,从最初的同轴电缆上的10M传输技术,发展到现在的在双绞线和光纤上的100M甚至1000M的传输技术、交换技术等。可以肯定的是,以太网技术还将以更快的速度不断的发展提高。

以太网是目前网络技术中比较先进成熟,实时性强,应用广泛,性能稳定,价格低廉的通讯技术,广泛的应用在智能小区中,可以为小区的管理提供物管信息系统、保安监控系统、可视对讲系统、停车管理系统、巡更系统、电子公告系统等通讯手段,在家庭服务方面可以提供INTERNET上网,家庭安防系统、水电气表的远程抄收、火灾和燃气泄露报警及家电控制系统的通讯服务。对于一个智能小区通讯系统,系统的稳定性、实时性和价格是需要重点考虑的因素,以太网从各个方面均能满足要求,是目前智能小区多选用的通讯手段。

2.3 电话拨号

电话系统是现有通讯手段中历史较漫长,应用较为广泛的系统。电话系统的发展从过去单纯的语音通话系统,已发展成为目前集话音、数据通讯、网络通讯等各种功能的综合性系统。在电话系统中发展起来的DDN、ISDN、ADSL等技术已在广域网络数据通讯领域体现了其技术方面的先进性。

电话拨号方式的数据通讯是通过调制解调器进行,调制解调器通过布设到用户的电话线上,利用音频调制技术进行通讯,目前的技术可使通讯速度达到最高的56K,技术成熟稳定,但其存在的缺陷为:①话音通讯与数据通讯不能同时进行②通讯速度基本已达到极限,速度不够快,限制了应用的发展,即在多媒体通讯、大数据量传输等方面有较大的困难。③实时性差,拨号时间长,拨号可能一时拨不通(如对方占线等),因此对于控制系统来说,不是理想的通讯方式。

总而言之,利用电话系统进行数据通讯,实现小区智能管理,已不再是理想手段。

2.3 ISDN和ADSL

电信系统已经发展出了利用一根电话线同时提供话音、传真、数据等各种服务的技术,这种技术就是ISDN和ADSL技术。ISDN 采用2B+D技术,在一根电话线上,可以同时提供2路电话或数据信号的传递,其中数据传输速率可以达到128K,目前已经很难满足信息化的要求,属于基本淘汰的技术,只在一些特殊场合仍有应用。ADSL技术,利用非对称传输技术,在保证一条电话信道的同时,提供数据通讯信道,数据传输速率是非对称性的,一般上行可以达到1M,下行8M,甚至更高,其传输速率基本满足需求。这两种技术的数据通讯均提供不间断的连接,类似于专线方式,具有良好的实时性。目前存在的问题是: ISDN方式接入速度太慢,投资大,已经基本淘汰;ADSL技术,速度快,但需对电信局的交换机增加配置,为此投入一大笔的建设资金,投资运营成本高。

综上所述,从技术上来讲, ADSL是可行的技术,实时性强,传输速率高,性能稳定,工程实现方便,应用于智能小区的智能化系统较为理想,但因投资较大,成本高昂。

2.4 专用网络

专用网络指目前应用于专业智能大厦和楼宇控制系统的通讯方式,如LONWORKS,CEBUS等,目前这些技术在智能大厦和楼宇控制领域已占主导地位。

LONWORKS 和CEBUS等专用网络系统均有较规范的设计和施工规范,系统调试也无难度,系统构成为一个集中分散式的树型结构,由各个层次的通讯节点和末端的控制节点构成,在末端的控制节点实现对设备的监控,中间的通讯节点则负责数据信息的传输。

2.5有线电视

有线电视在目前住宅建设中是必备的,因此利用这一现有系统来充当智能系统的数据传输媒介,可以省去部分布线的费用。有线电视系统的数据传输占用了部分电视的传输信道,并要求有线电视系统提供双向通讯机制。

有线电视数据通讯目前的技术构造是一个基于同轴电缆的共享式数据通讯系统,采用ASK/FSK或CABLE MODEM进行数据传输,由于ASK/FSK传输速度受到限制,因此只适合于数据传输量较少的专用系统,要实现真正意义上的数据传输,需采用CABLE MODEM技术,由于数据传输信道共享,网上的各个节点的带宽又有限,这正是有线电视技术急待解决的问题。

目前有线电视技术的发展方向应为:由单向传输系统向双向系统的发展。

三:有线电视信息网中在智能小区的建设

综合以上各种智能小区信息传输方式的技术发展状况,本文重点探讨一下利用有线电视综合信息网来做中国的智能住宅。

采用频率分割、数字压缩、调制解调等技术,在有线电视HFC(Hybrid Fiber Coax) 网上,除传送常规的广播电视信号外,还可以进行高速的数据传输,实现图像、数据和语音“三线合一”。 光纤同轴电缆混合网(HFC),采用光纤与同轴电缆混合组成传输网络的物理结构。光纤传输技术改变了传统的全电缆网络结构,采用HFC网结构的有线电视综合信息网不仅能带给有线电视更好的传输质量和更高的可靠性,更重要的是形成了一个性能良好的双向通信的基础结构,HFC网可以直接把750MHZ-1GHZ或更高的带宽送至用户家中,具备了广阔开展诸如电视广播,影视点播(VOD,NVOD,家庭影院),声音广播(模拟及数字电视),音频点播(AOD),数据通讯(计算机联网,INTERNER 浏览),电信服务等多种服务功能及增值服务项目,其开发应用潜力是不可估量的。

HFC网络结构一般采用前端到分配区为光纤干线传输,分配区内采用同轴电缆传输的网络结构。对于有线电视传输,有1310NM和1550NM波长的光纤可供选择,而带宽则可有更多的选择。

单独布线的智能住宅的建设是在住宅内采用综合布线技术,单独拉线,这样导致住宅内到处都是弱电管线,增加了投资,同时也不利于今后的维护管理,从长远的角度来看,这种方式在住宅的建设当中是不可取的。而采用有线电视HFC网络作为智能住宅小区的信息传输网,不仅在功能上完全满足要求,而且大大地简化了小区布线,节约了大量的人力和物力,节省资金。由于其频带宽,具有极大的多次开发余地,基本上能保证住宅小区内的信息传输网在今后二十年内不落后,避免了重复投资,保护了房地产开发商和住户的利益。住户需要某种功能的时候,可以在现有的基础上,加分支器来扩展接口。由此可见通过有线电视信息网建设智能住宅是一种很有发展前途的模式,下面重点对其进行介绍。

3.1 通过有线电视信息网建立的智能化物业管理系统

利用现有的有线电视双向网络作为智能化小区的传输网,控制中心可以设在CATV网能到达的任何地方。实现功能如下:有线电视CATV、视频点播(VOD)、计算机网络、室内防盗、三表远程抄表、紧急求助、煤气泄漏探测和关断、家电控制、小区信息查询和电视门铃。HFC网络的同轴电缆进入用户家,连到一个电缆数据终端上,电缆数据终端分别和有线电视、家用计算机和门禁系统相连,电缆数据终端可以通过无线或有线的方式和防盗探测器、紧急求助按钮、三表、烟雾探测器、煤气报警和自动关断器以及家电控制器相连。

在住户家的各窗户旁边安一个红外探测器,在卧室和客厅里各安一个紧急报警按钮和烟雾探测器,在厨房和浴室里各安一个煤气探测和自动关断器,在门边安一个门磁。上述探测器通过无线或有线的方式和电缆数据终端相连,电缆数据终端通过有线电视的HFC网络和住宅管理中心相连。当住宅内发生盗警、火警、煤气泄漏和发生异常情况(异常情况下掀动紧急按钮等)时,住宅内的声光报警系统启动,同时信号传输到智能住宅区的管理中心,在管理中心计算机监控屏幕上的住户地图中相应的部分出现声光报警并显示住户在哪一幢楼的哪一个房间,发生的是哪一种类型的报警(盗警、火警、煤气泄漏、紧急求助等),并通知相应人员赶赴现场。

采用电子水表、电子电表、电子煤气表,电缆数据终端对三表进行读数,将其存储在EPROM中,管理中心的计算机通过有线电视网络读取住户家中的三表,实现了远程自动抄表。这样,就可以将三表装到住户的家中,减少了室外的水管和煤气管的投资建设,同时也减轻了施工难度。也避免了一些不法分子冒充抄表员到住户家进行抢劫的事件的发生,保障了住户的安全。

在单元入口处的防盗门上装一个微型摄像头,通过一个混频器和有线电视网相连,将这个信号调到有线电视网上的一个空闲频道上,当有人按门铃时,将电视调到指定的频道上就可以看见按门铃的人,这种方式比用常规的可视门铃系统便宜。

在双向HFC网络的上下行通道中各划出一定的带宽传输数据业务,通过HFC网和大众信息网、商业销售网、图书情报网、医疗网、机关团体网、校园网、金融证券网、公司企业网、银行和国际互连(INTERNET)网相连。和银行联网后,就可以实现交费的自动化。住户配备CABLE MODEM,通过个人电脑访问上述的各种网络,就可以在家里进行电子邮件的传递、远程网的登录、股票操作(可以在家下单)、语音与传真服务、远程购物、远程教育、远程医疗诊断和咨询,以及有线电视系统所能提供的所有服务,如视频点播和付费电视等。

随着科学技术的发展,Web TV和IP电话的研制,不用计算机,只要买一台Web电视机,就可以看电视,同时又可以完成上面提到的各种网络功能,当然在家安一部电缆电话,就可以通过有线电视网打电话。

3.2 系统功能的扩展

在CDT上扩展485和电话接口,在小区的室外放几个CDT,通过485接口,对小区的实现如下功能:室外监控、停车场的管理与计费、保安员的巡更自动化管理、电梯和水箱监控.

在停车场的四周加防盗监视器,在出入口处采用无接触式感应刷卡系统,并和有线电视综合信息网相连,司机不用下车,只要将卡放在胸前,车场的门就自动打开,对车场进行自动管理和计费。

在各主要的巡更点、电梯和水箱处安装感应器,感应器和有线电视综合信息网相连,保安寻到此时,感应器感应到保安员的感应卡后,就记录下,如果在规定的时间内,保安员没有到,控制中心的计算机就产生报警,提示调度员呼叫保安员,通过这种方式督促保安员。并可以调摄像机,观看此处保安员的情况,同时可以防止意外事件的发生。同样,电梯和水箱的状态通过有线电视综合信息网传到管理中心,就可以对电梯和水箱进行监控。

在室外相应的场所设立音箱和信息公告牌,在有线电视网上的相应频道播放轻松愉快的背景音乐,以烘托和调节住宅区的气氛,通过有线电视综合信息网小区信息。

四 结论

智能建筑是信息的传输载体,它使人们从相距甚远而变得近在咫尺;智能建筑能给人们提供一个舒适良好的环境,使人们能够有效地提高工作效率;智能建筑能对自然或人为灾难的预防和控制提供有效的方法和措施,以确保生命和财产的安全;智能建筑能对大楼内的机电设备提供实时的监测和控制,以提高设备的运营能力和降低能耗;智能建筑还具有足够的冗余和兼容性特点,以便包容未来科学的发展和新技术的应用。智能建筑能把建筑艺术与电脑和信息技术有机结合,也是综合性地反映时代高科技成就的科技产业。它涉及建筑材料、设备、机械、施工等,电子领域的计算机软硬件、网络、IC卡等,通信领域的卫星、广播、电视、电话、传真、电子邮件等,机械领域的仪器、仪表及各种设备等等的变革,不仅大大提高了建筑领域本身的技术水平和科技含量,而且必将推动相关产业结构的现代化和产品结构的升级换代。因此,在我国研究和发展智能建筑,无疑有着重大的现实意义和深远的历史意义。

参考文献:

1 陈元丽,现代建筑电气设计实用指南,中国水利水电出版社,2000年1月

建筑智能化调研报告篇8

关键词:智能家居;电气设计;楼宇自动化系统

近年来,我国智能建筑家居电气设计得到了飞速的发展,应用非常广泛。由于智能建筑电气设计是信息高速公路上的站点,它在当今的信息社会发展过程中占有极其重要的地位,智能建筑技术的发展引起了各国科技界和工程界的重视。

高层住宅智能家居电气设计技术是通过多种现代高新技术、综合交叉、集成创造后形成的。智能家居电气设计技术经过+几年的高速发展,已经成了一种新的产业和新的技术增长点。因此,研究智能家居电气设计技术必须面向世界,面向多种高新技术,面向信息技术发展的新动向。本文从自动控制、空调自动化系统、供配电照明自动化系统、计算机网络、通信等方面阐述了高层住宅智能家居的电气设计技术。

1 楼宇自动化系统(BAS)

楼宇自控系统是智能建筑中不可缺少的重要组成部分,在智能建筑中占有举足轻重的地位。它对建筑物内部的能源使用、环境及安全设施进行监控,它的目的是提供一个既安全可靠、节约能源、又舒适的工作或居住环境,同时大大的提高大厦管理的科学性和智能化水平。

楼宇自动化系统设计为集散控制系统,它是将计算机网络及接口技术应用于楼宇自控系统。它通过系统的中央监控管理中心的集中管理和各现场控制器的分散控制实现对建筑物内水、暖、电、消防、保安等各类设备综合监控与管理。管理者可以通过中央监控管理中心上的可视化的图形界面对所有设备进行操作、管理、警报等,同时通过网络实时地获取各种设备运行状态的报告和运行参数,可以有效的提高管理水平和工作效率。利用计算机网络和接口技术将分散在各个子系统中不同楼层的直接数字控制器连接起来,通过联网实现各个子系统与中央监控管理级计算机之间及子系统相互之间的信息通信,达到分散控制、集中管理的功能模式,即集散控制系统。

楼宇自控系统通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统、消防系统及保安监控系统等子系统。

2 空调自动化系统

空调系统及其计算机控制系统是智能建筑中楼宇自动化系统必不可少的重要组成部分。对于建筑物的一次投资和运行费用能产生重要影响是空调系统及其控制系统对智能建筑运行节电节能的突出作用。这种作用是对“智能”系统进行投资的重要回报。

智能建筑通常具备以计算机技术为核心的通讯网络系统,办公自动化系统和楼宇自动化系统,并为建筑物内的工作人员创造一个舒适、高效的环境。因此,用大面积空调建立一个可控制的人工环境则成为智能建筑不可缺少的一个组成部分。而且,楼宇自动化系统意味着整个建筑物的空调设备控制管理的计算机化;于是,建筑物内空调设备的计算机控制,就成了构成智能建筑特征的重要组成部分。

3 供配电照明自动化系统

智能建筑一般从市电高压10kV取得电源,称为供电;然后将电能分配至各个用电负荷称为配电。采用各种元件(如开关、导线等)及设备(如配电箱、变配电装置、UPS电源等)将电源与负荷联结起来,即组成智能建筑的供配电系统。

近年来,智能建筑在国内外不断兴建,智能化设备(如CA设备、OA设备、BA设备)的不断应用和发展,给供配电的可靠性、安全性、质量等提出了更高的要求。建筑电气设计时,必须考虑为智能化设备提供可靠的供电电源。尤其智能化设备的核心部分为计算机,因此,必须保证连续不间断供电,所以智能建筑供电设计在考虑备用电源,必要时配置自备发电机组。

供电的质量是保证智能化设备稳定工作的一个重要参数。供电电源电压的波动,波形畸变,多次谐波均对智能化设备产生干扰,导致数据丢失,控制过程中断或控制误动作等,都对供电质量提出很高的要求。因此,智能建筑电气设计必须保证为智能化设备提供稳定可靠的电源。

4 火灾自动报警系统和消防联动控制

火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置,以及具有他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它是人们为了早期发现通报为火灾,并及时采取有效措施,控制和扑灭火灾,而设置在建筑物中的一种自动消防设施,是人们同火灾作斗争的有力工具。

火灾自动报警系统是建筑电气系统的一部分,系统设计首先应当符合建筑电气设计的一般要求。同时,火灾自动报警系统又是一种消防安全设备,必须符合消防安全方面的有关规定。

5 智能大厦中的计算机网络

计算机网络是智能大厦的重要基础设施之一,智能大厦弱电系统由BAS、OAS及CNS三大系统组成。这就要求采用计算机监视与管理,从而形成了计算机网络,OAS用于大厦内种类信息共享和处理的办公自动化的计算机网络系统,CNS用于实施大厦内通信方式和网络管理的通信与网络管理计算机网络系统。

6 通信系统

智能建筑中通信系统在智能化系统中占有重要的地位,楼宇内部人员和设备的有效信息交流需要依靠楼宇内部的通信系统来实现。同样,为了实现楼宇内部与外界人员、设备的有效信息交流,需要楼宇的对外通信接口来完成。因此,为了实现楼宇内、外部信息高速、高效、准确的传输就需要我们对通信系统有较全面的认识。智能楼宇内部的有线电视及卫星电视也是通信系统的重要组成部分。

7 结语

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