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      基于CAN算法的智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計

      2017-07-07 19:32:53徐超
      進出口經(jīng)理人 2017年5期
      關(guān)鍵詞:控制系統(tǒng)智能建筑設(shè)計

      徐超

      摘 要:當(dāng)今的時代是一個信息高度發(fā)達的時代,信息化、智能化已經(jīng)逐漸滲透到我們生活的方方面面,也讓我們的生活更加便利。建筑智能化的發(fā)展是社會發(fā)展的需要,也順應(yīng)了時代發(fā)展的潮流。但是,當(dāng)前我國在智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計這一方面還有所欠缺,因而,筆者介紹了智能建筑,并說明了智能建筑的必要性,同時著重介紹了智能建筑控制系統(tǒng)的控制。

      關(guān)鍵詞:智能建筑;控制系統(tǒng);設(shè)計

      在當(dāng)今科技不斷發(fā)展的背景下,我國也加快了城市化的進程。建筑行業(yè)的發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的一大助力,建筑行業(yè)也開始迎合時代的潮流,走向了智能化發(fā)展的道路[1]。智能建筑是先進的計算機技術(shù)和建筑的一種結(jié)合,它也逐漸取代傳統(tǒng)的建筑,成為當(dāng)前建筑的主流。智能建筑不同于傳統(tǒng)建筑的管理模式,它對傳統(tǒng)建筑的管理模式進行了創(chuàng)新,主要是通過信息技術(shù)實現(xiàn)了自動化管理。這樣不僅節(jié)省了大量的管理費用,降低了建筑的成本;而且提高了建筑管理的安全性和有效性,為人們提供了良好的生產(chǎn)生活環(huán)境。但是,我國當(dāng)前在智能建筑上還存在較多的不足,尤其是在智能建筑控制系統(tǒng)上,使其難以推廣應(yīng)用。對此,筆者在這一方面進行了相關(guān)的研究工作。

      一、智能建筑的概述

      (一)智能建筑的定義

      關(guān)于智能建筑的定義主要可以從廣義和狹義兩方面來說。從廣義方面來說[2],智能建筑在建筑上融入現(xiàn)代科技技術(shù)。具體來說,它主要將它利用當(dāng)前的系統(tǒng)集成技術(shù)、通信技術(shù)、圖像顯示計算、自動控制技術(shù)、綜合布線技術(shù)以及計算機技術(shù)來對對建筑的各項設(shè)施進行完善,并融為一體,進而提供較為優(yōu)質(zhì)的環(huán)境,為人們的生活帶來便利。智能建筑所提供的的環(huán)境的含義是多樣化的,其中包括自然環(huán)境、人文環(huán)境、信息環(huán)境、節(jié)能環(huán)境以及交通環(huán)境等。智能建筑的智能化、生態(tài)化、信息化以及自動化不僅僅只是反映在結(jié)果上,而且還反映在整個建筑的過程中。從狹義方面來說,智能建筑是一種具有各種智能化配套系統(tǒng)的建筑,同時也可能是建筑配備了一系列智能化建筑設(shè)施或使用了獨特的建筑結(jié)構(gòu)、建筑措施,它們都使建筑具有更多的功能,有效完善了建筑的功能和結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)了建筑的智能化,為建筑用戶提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。概括言之,智能建筑的目的是為了促進人的發(fā)展和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,它主要是從系統(tǒng)、服務(wù)、管理和結(jié)構(gòu)四個方面進行最優(yōu)化的設(shè)計,并利用現(xiàn)代科技技術(shù)設(shè)計出一個合理、科學(xué)、高效的集成化系統(tǒng),為其提供舒適、便捷、安全的環(huán)境[3]。由此可以發(fā)現(xiàn),智能建筑的目的不在于智能化,而是通過智能化為人們提供適于人類生存發(fā)展的環(huán)境。

      (二)智能建筑的內(nèi)容

      智能建筑一般又被稱為“3A建筑”,智能建筑一般有辦公自動系統(tǒng)(Office automation system,簡稱“OAS”)、建筑電氣設(shè)備自動化(building automation system,簡稱“BAS”)、通信自動化系統(tǒng)(communication automation system,簡稱“CAS”)[4]。OAS主要是運用當(dāng)今的多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等在辦公上,讓人們能夠利用各種科學(xué)技術(shù)進行簡便辦公,同時在辦公中采用多種辦公設(shè)備,有效減輕人們辦公的負擔(dān)。這樣可以讓人們實現(xiàn)自動化辦公,從繁雜的辦公事務(wù)中解放出來,同時也能夠有效保障辦公的安全性。BAS主要是利用中央處理機借助網(wǎng)絡(luò)的途徑來對整個建筑物的電器設(shè)備進行有效的控制,如空調(diào)的使用、照明、變配電、電梯、通信、防盜、安保等工作,提高了系統(tǒng)運行的安全性,降低了運行的成本,進而實現(xiàn)對建筑的有效管理。CAS主要是建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的,它主要為智能建筑的圖像、語音數(shù)據(jù)的傳輸提供了有力的支持,同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯(lián)系,如固定電話通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通訊系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)等[5]。

      二、建筑智能化的必要性

      (一)建筑智能化是當(dāng)前社會以及未來發(fā)展的趨勢

      從上世紀(jì)80年代開始,科技得到了快速發(fā)展,比如計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等。它們都極大地改變了人們生產(chǎn)生活的方式,有效提高了生產(chǎn)力,改善了人們的生活環(huán)境??萍歼\用到建筑領(lǐng)域便產(chǎn)生了智能建筑這一概念。智能建筑就是將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和建筑結(jié)合的衍生物,這是社會、科技發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物。在當(dāng)今的時代,建筑已不僅僅只是人們遮風(fēng)擋雨的屋子,而是具有更深刻的內(nèi)涵,它是集人的生存、工作、信息、生態(tài)等于一體的一種智慧的結(jié)合,其中更是涵蓋了人類的各種學(xué)科知識[6]。與此同時,人們對于建筑的要求也越來越高,傳統(tǒng)的建筑已經(jīng)難以滿足當(dāng)前人們的需要。因而,智能建筑應(yīng)運而生,它能夠有效提高人們的生活質(zhì)量。

      (二)建筑智能化與我國當(dāng)前發(fā)展的需求相適應(yīng)

      我國正處于城市化進程快速發(fā)展的時期,建筑行業(yè)在城市化建設(shè)中占有十分重要的作用,我國建筑的耗能在社會總耗能中的比重也越來越大。同時,我國的第三產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展,辦公能耗也在不斷增加,辦公人員對于建筑也有著較高的要求。但是,我國一直存在著能源難以滿足當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的需要的情況,一旦能源缺乏將會影響我國經(jīng)濟發(fā)展和國防安全。如何有效實現(xiàn)建筑節(jié)能已經(jīng)成為我國當(dāng)前實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要難題。如果把傳統(tǒng)的建筑建成智能建筑一般只需要在傳統(tǒng)建筑成本的基礎(chǔ)上多投入5%~10%,然而智能建筑產(chǎn)生回報將高出傳統(tǒng)建筑的20%。由此可以發(fā)現(xiàn),智能建筑是具有較大的回報價值,能夠有效降低能耗、節(jié)約成本,其發(fā)展前景較為廣闊,也與我國當(dāng)前發(fā)展的需求相適應(yīng)。

      三、智能建筑控制系統(tǒng)的設(shè)計

      (一)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

      當(dāng)前的社會是一個信息的時代,人們是不能缺失信息而獨立存在的,智能建筑更不能脫離信息存在。網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計是建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的,也是智能建筑的基礎(chǔ),它主要為智能建筑的圖像、語音數(shù)據(jù)的傳輸提供了有力的支持,同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯(lián)系,如固定電話通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通訊系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)等。在充分的網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上,智能建筑能夠有效保持信息的通信。

      (二)自動化辦公系統(tǒng)

      現(xiàn)今的辦公也逐漸走向了信息化,自動化辦公已經(jīng)成為當(dāng)前辦公的大趨勢。自動化辦公系統(tǒng)主要是運用當(dāng)今的多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等在辦公上,讓人們能夠利用各種科學(xué)技術(shù)進行簡便辦公,同時在辦公中采用多種辦公設(shè)備,有效減輕人們辦公的負擔(dān)。這些辦公技術(shù)、辦公設(shè)備以及辦公人員共同構(gòu)成自動化辦公系統(tǒng),讓人們實現(xiàn)自動化辦公,從繁雜的辦公事務(wù)中解放出來,同時也能夠有效保障辦公的安全性。

      (三)安保自動化系統(tǒng)

      傳統(tǒng)的建筑在安保這一塊往往浪費了大量的人力物力,而且安保的質(zhì)量也十分不理想,這讓給人們的生活帶來了相應(yīng)的風(fēng)險性。智能建筑采用安保自動化系統(tǒng),能夠有效地節(jié)約人力物力財力,同時也能夠為人們提供安全、舒適的環(huán)境。進出管理系統(tǒng)是安保自動化管理系統(tǒng)的一個非常重要的組成部分。在這一系統(tǒng)下,所有智能建筑的工作人員和用戶都需要輸入好指紋信息以及相應(yīng)的身份信息,以便可以有權(quán)進出建筑。而訪客在進出該建筑時需要讀取訪客的身份信息,這樣可以避免非建筑人員的隨意出入,提高了建筑的安全性。同時根據(jù)建筑的風(fēng)險等級設(shè)置相應(yīng)的安全保護系統(tǒng),同時采用閉路電視對建筑的安全進行監(jiān)督和保障。

      (四)防火自動化系統(tǒng)

      在當(dāng)前科技不斷發(fā)展、人口不斷增長以及土地資源不斷減少的背景下,人們?yōu)榱顺浞掷猛恋刭Y源,建筑在科技的支持下也日趨高層化。高層化的建筑已經(jīng)成為城市化發(fā)展的重要標(biāo)志。但是,由于高層建筑并沒有建立相應(yīng)的防火措施,一旦出現(xiàn)火災(zāi)將會造成重大的人員傷亡和財務(wù)損失。因而,做好相應(yīng)的防火措施在建筑中顯得尤為重要。智能化建筑系統(tǒng)中包含了防火自動化系統(tǒng),它主要是依據(jù)我國關(guān)于防火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計,如《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》。防火自動化系統(tǒng)是一種火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動的控制系統(tǒng),其中,火災(zāi)報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)之間是相互獨立的。該系統(tǒng)能夠?qū)⒔ㄖ馂?zāi)的情況通過信號傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給智能建筑監(jiān)控中心,進而對其進行及時有效的處理。與此同時,我們最需要做好的是建筑火災(zāi)的預(yù)警機制,主要是對建筑的電器、電路進行監(jiān)控,一旦出現(xiàn)問題,及時預(yù)警、排查以及處理,以避免造成嚴(yán)重的損失。

      (五)防盜報警系統(tǒng)

      防盜報警系統(tǒng)是智能建筑中的一個重要的組成部分,也是智能建筑安全的一個重要保障,它為人們的財產(chǎn)安全提供了有力的支持,避免了人們出現(xiàn)不必要的嚴(yán)重財產(chǎn)損失。防盜報警系統(tǒng)主要是采用紅外線技術(shù)或微波技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的預(yù)警機制,對智能建筑中的一些重要物品、重要倉庫進行有效的保護。一旦有人闖入其中,該預(yù)警機制就會出現(xiàn)報警,并將信號立刻傳輸?shù)桨脖V行?,進而進行快速的處理,避免造成貴重物品的失竊。

      (六)車輛管理系統(tǒng)

      車輛已經(jīng)成為我們?nèi)粘3鲂械闹匾煌üぞ撸@大大方便了我們的日常出行。但是,車輛也帶來了相應(yīng)的問題,如堵車問題、停車問題等。對此,在智能建筑系統(tǒng)設(shè)計中,也需要考慮到這一因素,設(shè)計出相應(yīng)的車輛管理系統(tǒng),使車輛更加有秩序。車輛出入管理系統(tǒng)是車輛管理系統(tǒng)的一個組成部分,它主要是對建筑進出的車輛進行相應(yīng)的記錄,避免出現(xiàn)不相干車輛隨意進入的情況,影響建筑的安全性。而停車管理系統(tǒng)也是車輛管理系統(tǒng)的組成部分,它主要是讓車輛更加有秩序,避免出現(xiàn)交通擁堵的情況,進而方便人們的日常出行。同時,車輛的安全管理也是十分重要的。車輛安全管理主要是對車輛進行實時監(jiān)控,保障車輛的安全。

      四、結(jié)語

      在這樣一個科技不斷發(fā)展的時代,建筑智能化已經(jīng)成為大勢所趨。智能化建筑是在計算機的基礎(chǔ)上利用人工智能以及集成智能設(shè)計出智能化的系統(tǒng),進而達到降低建筑成本、資源共享的目的。但是,當(dāng)前關(guān)于智能化建筑的一個難題就是如何設(shè)計出合理科學(xué)的智能化系統(tǒng)。智能化系統(tǒng)種類較多,設(shè)計的范圍較廣,這是難以將每一個智能化系統(tǒng)都概括其中的。因而,在設(shè)計對建筑的智能化設(shè)計要綜合考慮到建筑的用途、建筑的使用資金以及特殊要求,進而使各個系統(tǒng)與智能建筑的需求相一致、與此同時,在進行各個系統(tǒng)的設(shè)計時還需要進一步對下面的子系統(tǒng)進行完善,是各個子系統(tǒng)能夠共同聯(lián)系起來,進而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)化、科學(xué)化的智能建筑,為人們提供更好的生活環(huán)境。

      參考文獻:

      [1]Cheng X L, Hu S, Tian L G, et al. Design of Intelligent Building Lighting System Based on CAN Bus[J]. Advanced Materials Research, 2013, 846-847:274-277.

      [2]王先.智能樓宇自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究[J]. 城市建設(shè)理論研究:電子版,2012(16).

      [3]陸雷峰.CAN總線在智能建筑控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].數(shù)字化用戶,2013(21).

      [4]李冬梅.智能建筑消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計探討[J].智能建筑電氣技術(shù), 2012, 6(4):88-91.

      [5]賀德福.淺談住宅智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2011(22).

      [6]劉寧.智能建筑控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].裝備制造,2009(4):154.

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