關(guān)于建筑智能化系統(tǒng)的相關(guān)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(guān)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(chǔ)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(shè)提供一些借鑒，同時對于相關(guān)領(lǐng)域的理論研究也能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)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(nèi)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(shù)得到發(fā)展，國家在技術(shù)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(nèi)還沒有產(chǎn)品，國內(nèi)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(jié)構(gòu)模式，端點控制設(shè)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(shè)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。現(xiàn)在我國應(yīng)把引進的技術(shù)消化吸收，有所創(chuàng)造，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。從速制定相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，對智能建筑進行研究，促進這一領(lǐng)域的全面發(fā)展。加速人才培養(yǎng)，智能建筑是多種高技術(shù)相互滲透的產(chǎn)物，要求設(shè)計、安裝、運行管理人員具備相應(yīng)的高技術(shù)知識與技能，除加強培訓(xùn)、提高素質(zhì)外，基點應(yīng)放在培養(yǎng)高級專業(yè)人才上，逐步形成一支專業(yè)技術(shù)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(yīng)控制領(lǐng)域。自組織模糊控制器具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，能在運行過程中自動修改、調(diào)整和完善，使系統(tǒng)達到十分滿意的運行效果。現(xiàn)已越來越多地應(yīng)用于智能建筑的控制系統(tǒng)中。如空調(diào)控制、照明控制等，由此組成的智能結(jié)構(gòu)的控制目標(biāo)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(biāo)提供了個最直接的方法。智能建筑設(shè)施的機械、電力、給排水、通風(fēng)和室調(diào)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(shè)備的運行狀態(tài)、關(guān)鍵部位的溫濕度、管道(容器)的壓力和流量等。控制功能：設(shè)備可以按預(yù)先設(shè)志的程序自動的開啟或關(guān)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(guān)鍵控制點和警報系統(tǒng)聯(lián)系起來。當(dāng)設(shè)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(shè)計中已經(jīng)使用相當(dāng)一段時間了，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過信息技術(shù)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(shè)施的設(shè)置使得被授權(quán)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(yīng)卡或其它身份鑒別設(shè)備被確認。系統(tǒng)可基于這一點開啟適當(dāng)?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(zhì)，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(fēng)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(dāng)這一系統(tǒng)與建筑信息網(wǎng)絡(luò)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(shè)備的正常使用。當(dāng)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(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，又可以在完全擺脫其它系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的情況下獨立工作。

消防報警系統(tǒng)主要由火災(zāi)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(zāi)自動報警系統(tǒng)要在火災(zāi)發(fā)生的初期就能及時測知，并準(zhǔn)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(zāi)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(zāi)自動報警系統(tǒng)通常由火災(zāi)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(zāi)進行有效探測，控制器進行火災(zāi)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(guān)的感溫或感煙裝置連接，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)信號后，自動動作。此時計算機控制系統(tǒng)應(yīng)能及時測出這些動作，并控制相關(guān)設(shè)備與其協(xié)調(diào)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(zāi)時產(chǎn)生要求的動作。在火災(zāi)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(shè)備，相當(dāng)多的消防設(shè)備還與其它建筑設(shè)備有關(guān)，如正壓送風(fēng)排煙、電梯扶梯等。這些設(shè)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(zāi)時，轉(zhuǎn)換到消防模式。此時，消防系統(tǒng)通過BAS內(nèi)空調(diào)、電梯扶梯的控制系統(tǒng)發(fā)出向消防模式轉(zhuǎn)換的命令，通過這些設(shè)備自己的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)相應(yīng)的消防動作。

參考文獻

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