房屋建筑設(shè)計中樓宇智能化相關(guān)技術(shù)研究

韓永強

摘要：智能樓宇自控技術(shù)引發(fā)人們極大的關(guān)注，要重點加強智能樓宇集中控制系統(tǒng)的設(shè)計和管理，基于全光網(wǎng)系統(tǒng)和Wifi系統(tǒng)進行智能樓宇集中控制系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計和子系統(tǒng)模塊化設(shè)計，較好地實現(xiàn)智能樓宇集中控制系統(tǒng)信息的傳輸和交換，采用相關(guān)安全保障機制和數(shù)據(jù)安全技術(shù)，實現(xiàn)智能樓宇的智能化、集中化控制。

關(guān)鍵詞：智能樓宇集中控制系統(tǒng)設(shè)計管理

前言

智能樓宇集中控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)對建筑物內(nèi)設(shè)備的自動控制，體現(xiàn)出高效、節(jié)能、舒適的特點，然而由于各個子系統(tǒng)在集中控制方式、通訊接口、擴展性、系統(tǒng)架構(gòu)存在差異性，難以解決復(fù)雜智能化樓宇的控制問題，為此要注重智能樓宇集中控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，更好地實現(xiàn)智能樓宇集中控制系統(tǒng)的集成控制效果。

1智能樓宇集中控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)主要設(shè)計有16個子系統(tǒng)，覆蓋智能樓宇暖通空調(diào)、給排水、變配電監(jiān)測、火災(zāi)自動報警、視頻監(jiān)控、電子巡更、防盜報警、門禁管理、公共照明、電梯監(jiān)視、客流統(tǒng)計、停車場管理、信息發(fā)布、能源管理等子項。

1.2軟件架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)采用B/S和C/S相結(jié)合的方式進行設(shè)計，主要包括有：用戶層設(shè)計。系統(tǒng)支持多用戶的控制管理模式，在多用戶的操作管理界面下進行信息采集、分析、實時監(jiān)測和故障報警，實現(xiàn)各子系統(tǒng)資源和信息的共享，提高系統(tǒng)的集成效果;服務(wù)層設(shè)計。該層對多種服務(wù)進行聚合處理，支持上層應(yīng)用的數(shù)據(jù)提取和訪問，能夠?qū)崟r采集各子系統(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)及時調(diào)取和查看;子系統(tǒng)層設(shè)計。通過靈活、開放性的集成模式實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的集中控制，支持各種協(xié)議和通訊接口方式。

1.3通信協(xié)議和接口設(shè)計

可以采用標準OPC接口進行各智能化子系統(tǒng)的設(shè)計，支持WebService、ActiveX、API等軟件接口，實現(xiàn)各子系統(tǒng)信息及通信協(xié)議的交換。

1.4安全保障機制設(shè)計

系統(tǒng)組建連接各控制網(wǎng)的控制域網(wǎng)絡(luò)，通過防火墻與其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行信息交換和控制訪問。并采用RAID5盤陣技術(shù)和冗余配置方式，確保系統(tǒng)硬件安全穩(wěn)定運行，同時在服務(wù)器和工作站中采用硬件加密和用戶密碼兩種安全機制。另外，系統(tǒng)還進行防災(zāi)與數(shù)據(jù)安全的設(shè)計和容災(zāi)備份設(shè)計，通過在線式與離線式相結(jié)合的異地容災(zāi)中心設(shè)計，實現(xiàn)定時數(shù)據(jù)的同步。

1.5聯(lián)動設(shè)計

智能樓宇集中控制系統(tǒng)采用全光網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各子系統(tǒng)的信息共享和聯(lián)動反應(yīng)，主要包括有：消防系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計。一旦出現(xiàn)火災(zāi)信號報警則同時啟動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，畫面自動切換信號至火災(zāi)區(qū)域，進行報警事件的查詢和回放。當出現(xiàn)非法侵入事件時，可以將視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)攝像機轉(zhuǎn)到預(yù)設(shè)位置進行監(jiān)視;消防系統(tǒng)與空調(diào)暖通系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計。在出現(xiàn)火災(zāi)報警信號之后同時關(guān)閉相應(yīng)樓層的空調(diào)新風(fēng)機組、風(fēng)機盤管等設(shè)備;消防系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計。

2智能建筑樓宇自控系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

2.1智能建筑樓宇自控系統(tǒng)構(gòu)成

智能建筑樓宇自控系統(tǒng)一般包含四個部分，綜合管理系統(tǒng)（IBMS）、設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS）、辦公系統(tǒng)（OAS）、通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（CNS）。目前最為主流的樓宇自控系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以總線結(jié)構(gòu)為主，總線結(jié)構(gòu)主要分為三部分：1）將以太網(wǎng)作為整個系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)，以保障樓宇內(nèi)各系統(tǒng)之間的通信;2）利用區(qū)域內(nèi)的控制網(wǎng)絡(luò)對各系統(tǒng)實現(xiàn)有效聯(lián)系;3）利用子系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)來采集子系統(tǒng)的各個機電設(shè)備的信息，并將信息即時傳輸?shù)娇傁到y(tǒng)，同時接收總系統(tǒng)下達的運行指令以控制子系統(tǒng)及各個機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)。

2.2智能建筑樓宇自控系統(tǒng)功能

良好運行的智能建筑樓宇自控系統(tǒng)需要滿足以下的功能：1）要能夠?qū)崿F(xiàn)樓宇設(shè)備的運行參數(shù)的自動控制，保障各個設(shè)備可以處于最佳運行狀態(tài);2）自控系統(tǒng)可以對建筑內(nèi)的各個設(shè)備進行即時監(jiān)測、統(tǒng)一控制及管理，可以對各種突發(fā)狀況做出即時的處理，能夠在第一時間處理建筑內(nèi)的突發(fā)情況和設(shè)備障礙;3）實現(xiàn)各類能源分配智能化，包括供水、供電等，樓宇自控系統(tǒng)可以根據(jù)監(jiān)測的水電使用情況進行自動化分析和計量，最終得出優(yōu)化的能源分配方案，降低建筑能源消耗。

3樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)問題

3.1樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用

對于現(xiàn)代智能建筑而言，樓宇自控系統(tǒng)是一個技術(shù)構(gòu)成非常復(fù)雜的工程，它包含了建筑、自動化等多個專業(yè)，需要在設(shè)計前期就開展設(shè)計規(guī)劃，施工工藝要求高，且系統(tǒng)調(diào)試周期較長。因此，在樓宇自控系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體的項目需求進行重點控制。以山東省東營市某重點工程為例，該項目為寫字樓，總建筑面積28000m²，建筑高度34m，建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，能源系統(tǒng)包含了太陽能—地源熱泵、太陽能熱水系統(tǒng)等綠色能源，項目自控系統(tǒng)的重要目標是對能源進行精細化管理，達到節(jié)能指標要求。

3.2關(guān)鍵技術(shù)問題

現(xiàn)代智能建筑樓宇自控系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成非常復(fù)雜，因此施工水平是樓宇自控系統(tǒng)能否順利運行的前提和基礎(chǔ)。對于樓宇自控施工技術(shù)來說，控制室設(shè)備安裝是較為關(guān)鍵的，控制室的設(shè)備包括了多個顯示器、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、外圍設(shè)備、打印機設(shè)備等，它們的特點是對于環(huán)境要求較高，因此在選擇控制室的位置時，需要與可能產(chǎn)生電磁干擾的區(qū)域保持距離，控制中心則必須要做到屏蔽靜電干擾。同時，由于控制室必須要保持干燥環(huán)境，因此必須在無用水區(qū)設(shè)置，控制臺要在周圍留出一定的距離，便于將來檢修維護。

結(jié)束語

綜上所述，智能樓宇集中控制系統(tǒng)采用由上而下的設(shè)計理念，進行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件框架設(shè)計、通訊協(xié)議和接口設(shè)計，并實現(xiàn)智能樓宇集中控制系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計和集中控制，實時采集各個子系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)信息，較好地滿足智能樓宇的全面動態(tài)需求，并提供相應(yīng)的安全保障機制進行智能樓宇的集中控制和管理，突顯智能樓宇的信息綜合處理、數(shù)據(jù)安全防范和節(jié)能綠色環(huán)保功能，提升智能樓宇集中控制的多樣化要求。

參考文獻：

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（作者單位：中國建筑第二工程局有限公司）