關于建筑智能化系統(tǒng)的相關問題研究

王洪濤

摘要：本文以建筑智能化系統(tǒng)為研究對象，針對相關問題進行了探討。文章首先介紹了智能建筑的現(xiàn)狀，在對智能建筑自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進行分析的基礎之上，詳細闡述了智能建筑自動化系統(tǒng)的組成。希望本文的研究能夠為建筑智能化系統(tǒng)建設提供一些借鑒，同時對于相關領域的理論研究也能起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞：智能建筑；自動化系統(tǒng)；問題研究

一、智能建筑的現(xiàn)狀

智能建筑從發(fā)達國家傳入我國大約十幾年的時間里，國內在這方面有了蓬勃的發(fā)展，許多具有智能化的建筑開始出現(xiàn)。我國智能建筑處于起步階段，為使我國智能建筑技術得到發(fā)展，國家在技術推廣、政策制定及產(chǎn)品國產(chǎn)化方面做了一系列工作。集成化的建筑自動化系統(tǒng)（BAS）國內還沒有產(chǎn)品，國內市場幾乎被外國產(chǎn)品覆蓋。目前國外可實現(xiàn)全面實時監(jiān)控管理的建筑自動化系統(tǒng)（BAS）基本上是分層結構模式，端點控制設備均為可編程模塊化控制器”。

在我國，智能建筑剛剛起步，與國外相比差距很大。智能建筑中的各種自動化設備均以引進為主，有待形成我國自己的智能建筑系統(tǒng)，逐步縮小差距?，F(xiàn)在我國應把引進的技術消化吸收，有所創(chuàng)造，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。從速制定相關的國家標準，對智能建筑進行研究，促進這一領域的全面發(fā)展。加速人才培養(yǎng)，智能建筑是多種高技術相互滲透的產(chǎn)物，要求設計、安裝、運行管理人員具備相應的高技術知識與技能，除加強培訓、提高素質外，基點應放在培養(yǎng)高級專業(yè)人才上，逐步形成一支專業(yè)技術隊伍。

二、智能建筑自動化系統(tǒng)(BAS)的發(fā)展

目前，如何對建筑能耗進行優(yōu)化管理，實現(xiàn)建筑節(jié)能，已成為智能建筑自動化系統(tǒng)發(fā)展中備受矚目的熱點。智能建筑自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向呈以下兩個特點：

1、樓宇自動化控制系統(tǒng)向“開放式”發(fā)展

與過去制造商標榜獨家提供“封閉式”系統(tǒng)來吸引顧客相反，今天，已出現(xiàn)了有趣的向“開放式”系統(tǒng)發(fā)展的動向，提供智能系統(tǒng)的主要制造商都已涉足為其產(chǎn)品制定一個公共標準的工作，以增強相互之間產(chǎn)品的互操作性，實現(xiàn)產(chǎn)品互連，真正組成一個“開放式”的系統(tǒng)，以利于整座建筑物內自動化監(jiān)控系統(tǒng)的維護、擴展、更新和原有工程的升級改造。

2、“智能”模糊控制

模糊集合論近年發(fā)展很快，廣泛用于信息處理、自適應控制領域。自組織模糊控制器具有自學習、自適應能力，能在運行過程中自動修改、調整和完善，使系統(tǒng)達到十分滿意的運行效果?，F(xiàn)已越來越多地應用于智能建筑的控制系統(tǒng)中。如空調控制、照明控制等，由此組成的智能結構的控制目標為將能量消耗控制到最小限度的同時，使用戶獲得最大限度的“舒適”。

三、智能建筑自動化系統(tǒng)的組成

一般來說，智能建筑自動化系統(tǒng)由三個部分縫成：能源管理和控制系統(tǒng)；建筑安防系統(tǒng)；生命支持系統(tǒng)。

1、能源管理和控制系統(tǒng)

能源成本占據(jù)整個建筑物運作費用的大部分。優(yōu)化的能源管理模式，為智能建筑系統(tǒng)運作過程節(jié)省運行費用、降低能耗指標提供了個最直接的方法。智能建筑設施的機械、電力、給排水、通風和室調系統(tǒng)的有效性和可靠性，決定了為其用戶提供舒適的環(huán)境的條件和能力。能源管理和控制系統(tǒng)所提供的在眾多的功能中，最重要的是以下幾個功能：

監(jiān)測功能：監(jiān)視各設備的運行狀態(tài)、關鍵部位的溫濕度、管道(容器)的壓力和流量等。控制功能：設備可以按預先設志的程序自動的開啟或關閉；同時，根據(jù)檢測到的參數(shù)，盡量在節(jié)約能量消耗前提下，優(yōu)化控制負荷和時間循環(huán)。圖像功能：采用CRT系統(tǒng)直觀的顯示所有控制和監(jiān)測區(qū)域的參數(shù)。警報功能：系統(tǒng)的關鍵控制點和警報系統(tǒng)聯(lián)系起來。當設備或所監(jiān)測區(qū)域異常時，可迅速發(fā)出警報，并自動采取控制措施。記錄功能：對所有的監(jiān)測參數(shù)、狀態(tài)、系統(tǒng)運行時間、警報等均自動記錄保存，通過統(tǒng)計和分析。

2、智能建筑安防系統(tǒng)

安防系統(tǒng)在傳統(tǒng)的設計中已經(jīng)使用相當一段時間了，隨著科學技術的發(fā)展，通過信息技術可以將它們與建筑控制系統(tǒng)充分的融為一體，成為建筑控制系統(tǒng)中的一員。對智能建筑自動安防系統(tǒng)可描述如下：安防系統(tǒng)通過監(jiān)測與之相連的安防傳感器可提供三種形式的保護，即周邊保護、區(qū)域保護、物體保護。這些設施的設置使得被授權人得以通過受控制的建筑或限制區(qū)域的入口。這些人可以通過使用指紋、感應卡或其它身份鑒別設備被確認。系統(tǒng)可基于這一點開啟適當?shù)娜肟冢试S人們進出被限制的區(qū)域，同時，系統(tǒng)自動記錄下名稱和時間，以備后查。對于“非法侵入”，系統(tǒng)不僅可以提供打印報告和可視的侵入顯示，而且可啟動整個建筑的彩色圖像監(jiān)視器系統(tǒng)的監(jiān)控程序。

為防止各種偷盜和暴力事件，在智能建筑中安裝安防系統(tǒng)是十分必要的。根據(jù)防衛(wèi)：工作的性質，安防系統(tǒng)(SAS，Security Automation System)包括如下幾個部分：出入口控制系統(tǒng)，防盜報警系統(tǒng)，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)，保安人員巡邏管理系統(tǒng)等。

3、生命支持系統(tǒng)

生命支持系統(tǒng)包含連續(xù)電源供給、通排風系統(tǒng)和自動消防系統(tǒng)等。一旦配置完成開始使用，它必須保證良好的連續(xù)的運作。當這一系統(tǒng)與建筑信息網(wǎng)絡捆綁在一起時，它必須提供能量和環(huán)境條件等，以保證建筑信息系統(tǒng)的連續(xù)不斷的工作，保證人員的安全和設備的正常使用。當遇到突發(fā)事件時，能自動采取緊急措施，將損失降到最低限度。生命支持系統(tǒng)在智能建筑中重要部分為消防報警系統(tǒng)。它是建筑自動化系統(tǒng)中非常重要的一部分，其動作既能通過建筑物中智能系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡結構實現(xiàn)，又可以在完全擺脫其它系統(tǒng)或網(wǎng)絡的情況下獨立工作。

消防報警系統(tǒng)主要由火災自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)兩部分組成。火災自動報警系統(tǒng)要在火災發(fā)生的初期就能及時測知，并準確指出火警位置，同時。對于吸煙等其它原因造成的局部發(fā)煙。高溫和發(fā)光又不出現(xiàn)誤報，火災狀況可以通過煙感、溫感、光感和氣體成分的變化來監(jiān)測，多種物理量又由不同類型的傳感器來控制探測。火災自動報警系統(tǒng)通常由火災探測器、區(qū)域報警控制器和集中報警控制器以及聯(lián)動控制裝置等組成。探測器對火災進行有效探測，控制器進行火災信息處理和報警控制，聯(lián)動控制裝置實施消防控制和滅火操作消防聯(lián)動控制系統(tǒng)包括對防火門、防火卷簾和防火閥的控制，排煙和正壓送颯的控制，消防水泵，噴淋水泵的控制，自動噴灑滅火裝置的控制，疏散廣播，警鈴控制及電梯扶梯控制等。這些消防裝置中有些與它直接相關的感溫或感煙裝置連接，當出現(xiàn)火災信號后，自動動作。此時計算機控制系統(tǒng)應能及時測出這些動作，并控制相關設備與其協(xié)調工作。其它消防裝置則是由值班人員手動控制或由計算機系統(tǒng)自動控制，在火災時產(chǎn)生要求的動作。在火災誤報率較高的情況下，除了使用計算機系統(tǒng)根據(jù)報警信息啟動自動噴灑裝置外，還需要值班人員根據(jù)報警信息予以確認后，才能啟動這些消防設備，相當多的消防設備還與其它建筑設備有關，如正壓送風排煙、電梯扶梯等。這些設備在正常情況下需要由BAS控制管理，按照某種運行模式運行，火災時，轉換到消防模式。此時，消防系統(tǒng)通過BAS內空調、電梯扶梯的控制系統(tǒng)發(fā)出向消防模式轉換的命令，通過這些設備自己的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)相應的消防動作。

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