淺析我國樓宇自動化系統中的關鍵技術

單宇 李淑展

鄭州大學土木工程學院 ，河南鄭州，450001

淺析我國樓宇自動化系統中的關鍵技術

單宇 李淑展

鄭州大學土木工程學院 ，河南鄭州，450001

樓宇自動化系統是智能建筑的主要分支之一，人們常常將樓宇自動化系統與智能建筑的概念混淆，樓宇自動化系統實質上是智能建筑的主要組成部分，也是智能建筑的基礎保證。樓宇自動化系統是建筑技術與計算機信息技術的完美結合，智能建筑與樓宇自動化系統都需要對建筑物的結構、系統、服務以及管理等四個基本要素進行優化組合，樓宇自動化系統涉及了建設、計算機、通信、控制等多個領域，而且已經逐步形成了新興的建筑弱電系統。目前，我國在智能建筑領域的研究已經很多，但仍然存在很多技術與管理缺陷，本文將詳細闡述樓宇自動化系統與智能建筑的概念，并對樓宇自動化系統的關鍵技術進行分析。

自動化系統；智能建筑，樓宇自動化

改革開放以來，隨著我國市場經濟的快速發展，我國城市化建設效率逐步提升，人們對城市化建設的要求越來越高，建筑是人類對自然空間的改造，體現了人類思維的創造性，同時滿足了城市居民空間的需求。但隨著信息化技術的不斷進步，人們已經不再滿足建筑物的基本功能，越來越多的人追求高智能的建筑服務，智能建筑的概念恰好滿足了人們的需求，智能建筑將建筑物作為改造平臺，為建筑物建設各種智能系統，從而為人類提供一個高效、舒適、便利的生活工作環境。樓宇自動化系統是智能建筑的主要分支，也是多個學科的交叉，目前，我國關于樓宇自動化系統的研究較少，而西方發達國家很早以前就開始了樓宇自動化系統的研究，并將信息化技術應用至建筑物的各個細節，形成了集軟硬件于一體的高效建筑管理體系。

1 智能建筑系統

智能建筑系統（Intelligent Building System，IBS）是建筑技術與計算機信息技術的完美結合，上世紀80年代，美國率先興起計算機網絡熱潮，并將計算機信息技術應用于各行各業，美國“城市廣場”是世界上第一座智能建筑，將通訊系統、監控系統以及辦公自動化系統等進行了有效集成，智能建筑已經成為人們居住空間的新追求。我國智能建筑技術起源于上世紀90年代，并從德國、法國、日本等國家引進一大批智能建筑系統，目前，不同國家對智能建筑的定義存在較大的區別，通過對各個國家的技術標準進行綜合，可以看出智能建筑系統一共包括了三個部分，分別是樓宇自動化系統（Building Automation System，BAS）、 通 訊 自 動 化 系 統（Communication Automation System，CAS）以及辦公自動化系統（Of fi ce Automation System，OAS），因此智能建筑系統也被稱為“3A”系統。智能建筑的框架圖如圖1所示。

2 樓宇自動化系統

樓宇自動化系統是智能樓宇系統的重要組成部分，直接關系到建筑的日常管理與安全，而一般人接觸通訊自動化系統以及辦公自動化系統的機會較少，因此，經常有人將樓宇自動化系統誤認為智能建筑。樓宇自動化系統只是智能建筑系統的一部分，也是最常見的智能建筑系統，比如很多小區已經建立的IC智能門禁系統等。而狹義的樓宇自動化系統僅僅包括樓宇設備自動化系統，廣義的樓宇自動化系統包括了安全管理、智能卡管理、消防安全管理、照明管理、通風排水管理等。目前，國際市場中的樓宇自動化系統供應商包括美國江森、METASYS、西門子、施耐德、海灣、西安協同等。

圖1 智能建筑的結構框架圖

3 樓宇設備自動控制系統

狹義的樓宇自動化系統就是對建筑中的設備進行控制，包括電梯、空調、照明設備等，可以為用戶提供一個舒適的工作居住環境，這種控制系統實際上僅僅是樓宇設備自動控制系統。樓宇設備自動控制系統將現代化的科學技術進行了有效整合，包括控制技術、通信技術、計算機技術等，最終形成了分布式信息處理—集中式控制的系統。樓宇設備自動控制系統的管理范圍包括通風、排水、電梯、配電、照明等設備，通過對設備的優化管理減少電能消耗，樓宇設備自動控制系統的監控對象包括了各種電機設備，同時對各種設備的運行情況進行管理、采集、記錄、保存等。

樓宇設備自動控制系統經歷了巨大的變化，主要經歷的階段包括集中式控制模式、DCS集散控制模式、FCS現場總線控制模式以及網絡集成控制模式等，目前，現場總線結構模式是使用最多的樓宇設備自動控制系統，包括BACnet技術以及Lon Works技術等。樓宇設備自動控制系統在節能方面使用了統一控制模式，在控制方面使用了系統集成平臺，用戶可以通過網絡連接訪問樓宇設備自動控制系統，樓宇設備自動控制系統具備較高的適應性、擴展性、兼容性與開放性。

4 樓宇安全管理系統

樓宇自動化系統不僅僅需要為用戶提供舒適的居住空間，還需要綜合考慮建筑物的安全，樓宇自動化系統的安全管理系統體現了以人為本的理念，將居民的人身財產安全作為重要管理對象。樓宇自動化系統的安全管理系統可以分為視頻監控系統、電子巡防系統、防盜報警系統以及窗口聯動系統等。電視監控系統可以對建筑物內的各個細節進行有效監控，有利于建筑管理人員應對突發事件，而且錄像系統可以為公安機關提供辦案線索，防盜報警系統一般由多個主機與報警探頭組成，報警主機可以與多個分區報警器進行通信，保證信號安全。電子巡更系統主要用于輔助安保人員巡更，必對安保人員巡更進行記錄。

閉路視頻監控系統是最常見的樓宇自動安全管理系統，目前已經廣泛應用于城市交通、辦公樓、銀行、工業區等，閉路視頻監控系統可以有效降低人力成本，同時提高了安保人員對建筑安全的保障。閉路視頻監控系統可以將重點監視地區的情況實時傳輸給安保人員，保證建筑與人員安全，閉路視頻監控系統綜合了視頻傳輸、存儲、顯示等多種技術。另外，管理部門還需要根據閉路視頻監控系統建立配套的監控管理體系，實現標準化管理體系，在按照閉路視頻監控系統時需要主要探頭的采光、角度等各種問題。

5 樓宇智能卡系統

智能卡系統是樓宇自動化系統的重要組成部分，智能卡系統具備存儲信息量大、一卡多用的特點，除此之外，智能卡系統具有較高的防偽能力，智能卡的一般使用壽命超過十年，智能卡系統的讀寫速度很快，制造成本較低，具有手攜式數據庫的特征，智能卡系統可以對傳統的費用結算、身份認真、信用證明等功能進行有效集成。目前，我國已經廣泛使用智能卡設備，我國的居民身份證就具備智能卡的特征，智能卡系統已經成為樓宇自動化系統未來數十年的發展內容。

門禁控制系統是主要的智能卡系統之一，門禁控制系統可以對用戶的權限進行檢測，如果用戶的權限不能與系統匹配，將被禁止進入建筑物，門禁控制系統實質上也是安全控制系統的重要組成部分之一。門禁控制系統是智能識別技術與無線控制技術的有機整合，門禁控制系統與傳統的條形碼技術、磁卡技術等具有較大的差別，門禁控制系統的智能卡可以防水、防潮，最大限度保證智能卡的使用年限。一般的，居民入住后會領取一張智能卡，智能卡內記錄了住戶的基本信息，有利于建筑管理人員對使用人員出行記錄的認證，另外，門禁控制系統的可靠性較高，操作方便，符合智能建筑的設計理念。

6 結語

樓宇自動化系統是智能建筑的三大系統之一，樓宇自動化系統的定義具有廣義與狹義的區別，廣義的樓宇自動化系統包括樓宇自控系統、安全管理系統、智能卡系統等，這些系統也是智能建筑與傳統建筑的主要區別。廣義的樓宇自動化系統將照明、通風系統、排水系統、電梯、照明系統等均納入考慮范圍，廣義的樓宇自動化系統符合未來建筑的發展趨勢，需要對建筑物的各個細節進行有效管理，甚至包括室內溫度、濕度、空氣潔凈度等指標的控制。目前，我國關于樓宇自動化系統的研究較少，很多研究成果局限在狹義的樓宇自動化系統，本文從樓宇自控系統的自控系統、門禁系統、監控系統等方面探究了樓宇自動化系統的內容，樓宇自動化系統的關鍵技術就是系統的控制方式以及控制精度，希望本文的研究有利于我國樓宇自動化系統的快速發展。

[1]蔡 滿 彪.談 現 代的樓宇自動化系統(BAS)[J].民 營 科技.2010(02):195.

[2]王振朝,馬金龍,薛文玲,等.基于LonWorks和L-PLC的樓宇自動化系統設計[J].低壓電器.2009(06):22-26.

[3]張亞,張鳳眾.基于LonWorks的防盜報警節點設計[J].低壓電器.2009(04):28-31.

單宇/1994年生/男/黑龍江七臺河人/本科/研究方向為建筑環境與能源應用工程