智能樓宇自動化系統的集成及其數字化應用

文｜江蘇省連云港財經高等職業技術學校 楊永剛

隨著計算機技術、數字通信技術、控制技術以及微電子技術的發展，其他樓宇設備的自動控制系統也逐漸地被集成到樓宇自動化系統中。在以往的智能建筑中，樓宇自動化系統通常與IT系統是分離的。隨著企業級管理日益流行，開放系統技術以及Internet技術的發展，單純的物業管理必將會納入企業管理之中；專有通信協議的自動化系統將被開放通信協議的自動化系統所取代，并在整個樓宇自動化系統內實現完全互操作，Internet將會成為管理系統的基礎設施之上，形成網絡化的樓宇系統，真正成為企業級信息系統的一個子系統。

1 智能樓宇的概念

智能樓宇的含義隨著科技的發展不斷完善，一般被認為是利用系統集成方法，將計算機技術、通信技術、信息技術和建筑藝術有機結合。通過對設備的自動監控，對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其建筑的優化組合，所獲得的投資合理、適合信息社會要求并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物，它是多科學、高新技術的有機集成。大量高新技術竟相在此應用，可視電視、多媒體技術、智能保安與環境控制、信息高速公路、能量無管線傳輸等最尖端的高科技也在智能建筑中發揮其巨大的優勢。

2 樓宇自動化發展集成化

樓宇自控系統為基礎的系統集成方式，主要通過綜合布線系統和計算機網絡技術，將智能建筑的各個主要子系統采用各種開放式結構、協議和接口都標準化和規范化。集成的方式主要包括：

（1）硬件網絡系統集成

智能建筑的系統集成結構大多采用二層網絡形式，上層為以太網絡，下層采用RS485、LonWorks等速率較低的標準工控總線方式集成串聯各種硬設備。集成模式還可通過開發與第三方系統的網絡接口，將各種系統資料集成到網絡主干上，實現集成目的。

（2）信息系統集成

各樓宇自動控制系統的廠家基本都依照以上的集成原理進行系統集成，而且自行開發系統集成的管理軟件。樓宇自動控制系統的廠家所開發的系統集成管理軟件，通過已經架設好的網絡架構系統集成，連接所有與之相關的對象，將信息綜合地相互作用，以實現整體的目標。可采用OPC技術和ODBC技術實現智能建筑的系統集成。

（3）遠程系統集成

數字化建筑的最新集成技術是將信息集成建立在建筑物在內部網Intranet的基礎上再通過Web服務器和瀏覽器在整個網絡上的信息交換、綜合與共享，因此可以遠程取得資料或發出連動，可將各大型建筑群統一在同一平臺上做出實時且有效的監控管理。

（4）實時數據與管理資料的集成

智能建筑中包括多個子系統，涉及實時控制和分時管理兩個不同的信息處理領域。現場資料的收集與記錄成為重要的系統集成對象，此必須通過現場資料收集器來完成各個子系統集成連結成一個完整的大系統，實現對建筑物消防、保安、電梯控制、燈光控制、停車、周界防護、門禁等諸多子系統實時數據的集成，并完成各子系統之間的聯動控制。

3 樓宇自動化發展數字化

最近幾年，新樓宇的興建已經將各種各樣的智能設備于規劃之初就已設計整體樓宇網絡數字化，整體的樓宇數字化概念已不是一個空談，經樓宇自動控制廠商的不斷研發更新，已經出現在建筑當中。這些廠商不但提供智能設備、樓宇自控子系統如門禁、閉路電視、電梯、空調暖通、安防、周界報警和消防等智能產品，也因為建筑業主集成度的要求越來越高，用以凈化環境，陶冶情趣的數字化景觀系統自動控制也加入樓宇自動控制的一環。

雖然這許許多多的智能產品正在導致樓宇子系統的逐漸更新，但真正的整體的樓宇數字化系統仍然少見。而評估樓宇數字化除了從系統集成來看，也可從監控軟件的友善操作、子系統集成度來看，亦可從遠程監控及被控設備的智能程度來評估數字化的程度。

（1）監控軟件數字化

監控軟件數字化指針，可從軟件設計的友善操作程度及系統集成的靈活程度來評估樓宇自動控制數字化的程度。在軟件設計的友善操作程度，許多廠商開發圖像式的操作接口，使系統操作更方便更簡便，例如JINCH TECH的BA智能化圖形控制系統采用友善的人機接口整合了完整監控軟件，以電子地圖、動態圖標等各種圖像式操作取代文字式的操作方式，應用包括有大樓監控系統、空調控制系統、門禁防盜系統、停車管制系統、影像監控系統、電力管制系統及其他系統，也可應用在各種樓宇的智能辦公、大樓監控、智能通信傳輸、智能消防、智能安保、門禁考勤、遠程監控等。

在系統集成的靈活程度方面，MACS則采用前端資料收集器設置和修改控制程序，以分布式管理方式支持多個管理端，各管理端亦可以權限安全管理設定控制各個不同的子系統，透過各管理端控制各系統間的聯動。聯動的設計則可自行編輯事件聯動的條件讓系統自動執行聯動不需要人工操作，并且可設定定時條件自動執行固定時間的聯動事件。

（2）遠程監控數字化

基于網際網絡的樓宇設備遠程監控方式采用Internet來實現信息交互、綜合與共享，真正做到局域和遠程信息的實時監控，除了資料資源的綜合共享外也發展各式影像遠程監控，將全局事件快速的處理和一體化作業。將傳統的樓宇自動系統延伸到網際網絡上，管理監控人員即可在千里之外也可以完成他的職責。因此遠程監控數字化在樓宇自動化的發展中是當前必備的功能之一，不但可以完成監控職責，而且增添了更多的便利性，例如采用MACS的物業管理人員通過網際網絡可以持續了解樓宇的運轉情況、可控制電力燈光設備、遠程影像可實時了解安保狀況，立即采取措施避免事故發生，更可達到節能節約減少運行管理費用。

（3）被控設備數字化

樓宇自動化即影響著所控制設備的智能化，樓宇自動控制的設備，若未能相對的具備智能化功能，樓宇自動控制的機能則發揮的有限，因此智能化設備因應而生。與樓宇自動控制系統結合，發展出更高效能的樓宇自動控制機能。

4 結束語

樓宇自動化系統是智能建筑的核心，我國市場正蓬勃發展，由于我國經濟發展的不同，各地區的智能建筑建設速度及水平也有所不同。據國外媒體預測，近期在中國興建的大型建筑將占全球的一半，21世紀全世界的智能建筑將有一半以上在中國建成。