智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

司 燚

(綠地集團(tuán)牡丹江置業(yè)有限公司，黑龍江 牡丹江 157000)

智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

司 燚

(綠地集團(tuán)牡丹江置業(yè)有限公司，黑龍江 牡丹江 157000)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷向前發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，社會(huì)對(duì)高品質(zhì)住宅的要求也越來(lái)越高，要求建筑逐漸向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。因此只能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在建筑生產(chǎn)中。智能建筑技術(shù)的發(fā)展促使了智能樓宇監(jiān)控技術(shù)的向前發(fā)展。本文主要就智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了分析和論述，希望通過(guò)本次研究對(duì)更好的促進(jìn)該系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用有一定的幫助。

智能樓宇；監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案

本次研究主要以智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)為研究方向，結(jié)合智能建筑的相關(guān)理論體系，對(duì)該系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)、控制部分以及相應(yīng)的參數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，分析了該系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而更好的促進(jìn)該系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用和發(fā)展。

1、整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

本系統(tǒng)主要應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)計(jì)算控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)體系，這個(gè)系統(tǒng)主要說(shuō)的是集中分散管理控制，其主要包括了三個(gè)層次的內(nèi)容，一個(gè)是中央管理層，一個(gè)是區(qū)域智能控制層，還有一個(gè)就是數(shù)據(jù)的采集層和控制的執(zhí)行層面。其中第一個(gè)和層面實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督和把控制，其應(yīng)用的核心是需要一套界面功能強(qiáng)大，性能可靠的應(yīng)用型軟件。而與區(qū)域控制層面主要是負(fù)責(zé)中央管理監(jiān)控層面和數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行層面之間的數(shù)據(jù)順利的傳輸以及完成相應(yīng)的任務(wù)。數(shù)據(jù)采集控制和執(zhí)行層面主要囊括了現(xiàn)場(chǎng)的各種儀表設(shè)備、傳感器裝置以及系統(tǒng)的執(zhí)行器裝置等，其會(huì)根據(jù)各種監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，智能化的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，其是中央系統(tǒng)和系統(tǒng)控制層面最直接數(shù)據(jù)的來(lái)源。

2、硬件設(shè)備

2.1 智能樓宇終端控制器

在智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中，終端控制器主要是以ARM9為控制核心，在其外部配置了包括儲(chǔ)存設(shè)備、通信設(shè)備、以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)、CAN、數(shù)質(zhì)量輸入、模擬量輸入和輸出等多種中設(shè)備和功能模塊。在系統(tǒng)中，硬件控制器的設(shè)計(jì)主要分為核心模塊電路的設(shè)計(jì)、模擬量輸入電路設(shè)計(jì)、通信電路設(shè)計(jì)、數(shù)質(zhì)量輸入和輸出電路設(shè)計(jì)以及電源電路的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面的內(nèi)容。在系統(tǒng)中，核心模塊本身就是微處理器最小的系統(tǒng)，其主要功能就是負(fù)責(zé)程序和數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和處理，并對(duì)各種類型額信息進(jìn)行識(shí)別等。

2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

在整個(gè)系統(tǒng)中，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的感知和對(duì)信息的自動(dòng)采集和及時(shí)的傳遞。在節(jié)點(diǎn)之間相互通信主要采用了ZigBee協(xié)議將感知的數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)上，然后網(wǎng)關(guān)在通過(guò)相應(yīng)的IP協(xié)議實(shí)時(shí)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和上傳。然后控制者可以通過(guò)WEB頁(yè)面實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的智能化操控和控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樓宇的智能化管理。在智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器的節(jié)點(diǎn)作為輔助接入設(shè)備可以根據(jù)用戶的提出的監(jiān)控請(qǐng)求對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和處理，然后在節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)各各自的組織形式實(shí)現(xiàn)了相互之間的通信。而在系統(tǒng)中，對(duì)于不能直接連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，還可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。數(shù)據(jù)在傳遞過(guò)程中通過(guò)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)器，而服務(wù)器就會(huì)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)存在異常情況會(huì)及時(shí)通過(guò)系統(tǒng)通知給用戶。在系統(tǒng)中，無(wú)線傳感器主要采用了傳感器加MCU加無(wú)線傳輸模塊的體系，用這種組合方式對(duì)應(yīng)不同點(diǎn)的檢測(cè)量，其中涉及到系統(tǒng)安全的采集量應(yīng)該采用主動(dòng)的傳輸方式，而對(duì)于其他的測(cè)量量則應(yīng)該采用無(wú)線傳輸方式對(duì)用戶進(jìn)行有效的設(shè)定，這種監(jiān)控方式能夠同時(shí)滿足系統(tǒng)和用戶不同的需求。

3、上位監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)

上位系統(tǒng)主要基于net等操作系統(tǒng)，采用以B/S的模式為主要方式。部分系統(tǒng)主要通過(guò)C/S的模型方式對(duì)開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行輔助，并能夠運(yùn)用多種形式、多種形式的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式的計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘和壓縮、多媒體等相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)中的上位軟件系統(tǒng)其主要功能是負(fù)責(zé)地智能大廈內(nèi)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，從而能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的綜合利用和協(xié)調(diào)處理。作為整個(gè)熊中的管理軟件，其能夠?yàn)楣芾碚吆陀脩籼峁┣逦?zhǔn)確的運(yùn)行界面，用戶可以通過(guò)顯示界面實(shí)時(shí)的了解建筑運(yùn)行過(guò)程中各種情況。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了在監(jiān)控室內(nèi)對(duì)建筑大廈的建筑設(shè)備進(jìn)行操作和管理。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)方面，系統(tǒng)采用了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的現(xiàn)實(shí)方案。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采取、儲(chǔ)存和監(jiān)督壞，同時(shí)用戶也可以通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督和檢查。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?yàn)橛脩籼峁┍憬莺透咝У男畔ⅰＤ軌驅(qū)⒄麄€(gè)建筑的相關(guān)信息以一種特定的方式儲(chǔ)存進(jìn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，保證操作人員能夠按照相應(yīng)的操作流程開(kāi)展工作。

4、系統(tǒng)的工作方式

整個(gè)系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的方式或者遠(yuǎn)程指令將系統(tǒng)中某一個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作模式進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)進(jìn)入深入或者節(jié)假日某夜建筑內(nèi)常說(shuō)閑置之后，系統(tǒng)就可以根據(jù)制定位置的監(jiān)控，并將建筑中的這些區(qū)域設(shè)置成空閑模式。在該種模式下，系統(tǒng)在保持消防、安全的基礎(chǔ)上盡量降低對(duì)能源的消耗。在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中保證各個(gè)模式的子系統(tǒng)處于一個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，其中系統(tǒng)中繁忙工作模式和閑置模式的切換都應(yīng)該通過(guò)監(jiān)控軟件提供的功能區(qū)完成。

【結(jié)語(yǔ)】

本次研究的系統(tǒng)主要是將有限控制系統(tǒng)和無(wú)線控制系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，并利用到了無(wú)線傳感器和網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)解決了智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)有線連接方式存在的相應(yīng)的缺陷性。同時(shí)系統(tǒng)還能夠根據(jù)遠(yuǎn)程指令對(duì)建筑的環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)相應(yīng)設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和高效性。系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑物消防、安全、電梯控制、燈光控制等多個(gè)系統(tǒng)實(shí)施的監(jiān)控，并保證了各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)控制性。

[1]本刊編輯部. 2011第十一屆浙江國(guó)際智能樓宇技術(shù)與安防產(chǎn)品展覽會(huì)[J].現(xiàn)代建筑電氣. 2010(12)

[2]靳文濤,李桂蓮,張波. 智能樓宇綜合實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)與應(yīng)用的研究[J]. 安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)

[3]楊恩寧,楊琦峰,馮彬. 智能樓宇系統(tǒng)一體化集成應(yīng)用研究[J]. 武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(11)

[4]石永豐. 技工院校智能樓宇管理專業(yè)實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)方案探討[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2010(36)

[5]段敬民,王英,宋永恒,常輝. 智能樓宇遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互研究[J]. 中國(guó)工程科學(xué). 2010(08)

[6]裘永軍,金振訓(xùn). 基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的智能樓宇設(shè)計(jì)[J]. 軟件導(dǎo)刊. 2010(11)

TU75

B

1007-6344（2015）04-0115-01

司燚（1984.12），男，黑龍江牡丹江人，大專學(xué)歷，綠地集團(tuán)牡丹江置業(yè)有限公司助理工程師，研究方向：樓宇智能建筑。