傳輸網絡在建筑智能化進程中的角色思考

楊捷

【摘要】 現代社會各類信息高速傳遞、快速變化，人們也在不斷尋求更高效率、高品質的生活、工作環(huán)境。而建筑智能化的發(fā)展為人們提供了滿足要求的生活、辦公環(huán)境，不僅可為人們提供舒適的環(huán)境還可提供各類所需信息及服務；已經與人們的生活、工作密切聯(lián)系在一起。通信傳輸網絡作為建筑智能化的組成部分，其在建筑智能化中的技術運用和角色影響著整個建筑物功能的優(yōu)劣，也決定了建筑智能化發(fā)展的趨勢。

【關鍵詞】 集成 智能 監(jiān)控 傳輸

智能建筑（Intelligent Building）簡稱IB，它是數字化信息時代中通信網絡技術與計算機科學技術發(fā)展的必然產物，是現代科學技術實體運用于建筑物的體現。建筑物智能化主要體現在運用系統(tǒng)集成的方法將各類傳輸技術、控制技術與建筑技術緊密融合起來，形成一個完整的綜合信息控制系統(tǒng)，同時通過對建筑物內的設備的運行情況進行自動控制，對各類信息進行及時的處理并對建筑物內的使用者提供所需的服務。

智能建筑這一概念最早起始于國外上世紀80年代，并成功運用于商業(yè)發(fā)展中，在技術的實際運用和經濟效益方面都取得了良好的效應。相對而言，我國的建筑智能化發(fā)展起步較晚，但根據《2013-2017年中國智能建筑行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》顯示，近年來由于我國建筑業(yè)產值的持續(xù)增長，推動了建筑智能化行業(yè)的發(fā)展，智能建筑行業(yè)市場在2005年首次突破200億元之后，也以每年20%以上的增長態(tài)勢發(fā)展，2012年市場規(guī)模達到861億元。目前我國智能建筑行業(yè)仍處于快速發(fā)展期，隨著技術的不斷進步和市場領域的延伸，未來幾年智能建筑市場前景仍然巨大。

目前，建筑智能化正向各類設備高度集成化、智能化，設備與設備之間、子系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間協(xié)調發(fā)展，最終實現綜合智能化管理要求的方向進行。根據智能建筑使用環(huán)境和場所，其作用主要分為工業(yè)服務和民用服務兩大類。工業(yè)服務主要體現在保證生產線、設備按既定的環(huán)境整定值穩(wěn)定運作，按設計要求生產出質量合格、數量達標的產品，同時監(jiān)控設備和環(huán)境狀態(tài)，對異常、緊急情況進行告警和調整，保護操作人員和設備的安全；民用服務則主要體現在為人們生活、辦公提供舒適的環(huán)境，滿足人們日常需求，同時也對人們活動場所環(huán)境進行監(jiān)控，出現危險因數時及時發(fā)出報警信號，保證人身和財產安全。

因此現代建筑智能化的目標可以歸納為如下幾點：

1、建筑功能的自動調節(jié)和運行

建筑物的運行包含了空調、給排水與采暖、電氣、信息通信等多種功能系統(tǒng)。它們每一個又有著各自的特色，比如給排水：它又可以分為熱水、冷凍、冷卻水的供應；生活用水的供應；雨水、污水、中水排放；游泳池系統(tǒng)等，要實現建筑物內各類系統(tǒng)的自動調節(jié)是非常困難的，因此智能的概念就是讓系統(tǒng)按設定的要求自動做出最符合人類理想狀態(tài)的方案并進行實施，已減少人類的工作量。

2、建筑物的節(jié)能運作

利用建筑物自身狀態(tài)和周圍環(huán)境對建筑物內系統(tǒng)運行的能耗進行控制是其節(jié)能控制重要作用；并降低建筑物自身及各系統(tǒng)損耗，延長其可使用的周期，同時提高其安全性和可靠性，以此取得更好收益率和社會效益。

3、自動化通信

利用各種傳遞手段，如電信網絡、衛(wèi)星電視、計算機互聯(lián)網絡等為建筑物提供現代化信息傳輸的設施，是現在信息時代人們工作、學習、生活的重要組成部分。

4、自動化安全保衛(wèi)

綜合利用各類傳感器、控制器，運用數字或模擬信號對建筑物及其設備運行安全狀態(tài)進行監(jiān)控，同時運用視頻監(jiān)控技術、停車場控制技術、火災自動報警和消防聯(lián)動控制技術對使用建筑物的人及其財產進行安全保衛(wèi)功能。

為了實現上述目標都離不開傳輸網絡的支持，而協(xié)議和接口方式互認互通是實現傳輸互通、彼此關聯(lián)的前提條件，最終達到建筑智能化的集成控制。然而傳輸網絡的結構形式是多樣化的，傳輸通信的手段也是不斷更新的，采用何種傳輸方式和傳輸結構形式更有利于服務于建筑智能化的發(fā)展和其目標的實現是現階段需要思考的問題。就目前傳輸技術設計而言主要應考慮的包括以下幾點：

1、實用性：支持各種數據的傳輸并保證傳輸質量，適應于各類信息系統(tǒng)，同時具有前瞻性，滿足一定時間類不落后

2、靈活性：接口兼容性強適應于各種設備的連接同時便于擴展。

3、開放性：協(xié)議標準化，適應各類網絡產品和各種形式的網絡結構

4、經濟性：總投資可控，后期運營和維護費用較低，投資收益率良好

然而就現階段而言，中國的智能建筑發(fā)展還是僅依托于通信運營商的基礎網絡搭建的一個信息、物質交流、交換的平臺，同時滿足人們信息交流、安全保障、環(huán)境監(jiān)測和物業(yè)管理的需要[1]。以此網絡來開展各種類型的增值服務并以此取得相應收益。然而就中國特情而言，建筑智能化的進程不應只停留在“新建的高樓大廈”、也不應只限于與城市地區(qū)。建筑的智能化作為人們生活品質提高的一種方式應該是體現在每個人的基本生活中，所以中國特色的建筑智能化進程應該更多的關注在老舊建筑物、農村廣闊地區(qū)建筑物的改造覆蓋上。然而相對“城市地區(qū)與高樓大廈”，通信運營商在上述這兩種區(qū)域內的網絡覆蓋能力往往比較薄弱；因為利潤相對較低，投資回報周期過長等問題導致通信服務運營商不愿意在此范圍提供多樣信息服務方式，也直接導致了建筑智能化進程改造的滯后。

為了減少投資、提高能源利用率，充分發(fā)揮投資效益，智能建筑的傳輸網絡就應該與建筑物自身環(huán)境和外界環(huán)境相適應、相融合。如日照時間長地區(qū)利用光伏電能通信、偏遠地區(qū)運用無線通信技術、高壓電力傳輸通信技術等方式多樣化但平臺統(tǒng)一的傳輸網絡[2]。

實現上述傳輸網絡的搭建，需要值得注意的是避免不同介質組建的傳輸網絡各自為政，無法互通的問題。主要的解決方式應該從以下幾個方面進行研究：

1、各種網絡接口的研究將是實現多樣化智能傳輸的基礎，適合于無線和電力通信傳輸的接口可以帶來智能建筑中各類電器智能化的改革，減去獨立的傳輸布線系統(tǒng)也有利于大大建設投資和維護成本。各類子系統(tǒng)的獨立性進一步模糊，整體系統(tǒng)進一步趨于統(tǒng)一，系統(tǒng)集成也將更加容易。

2、接入網絡與現有通信運營商網絡的融合是多樣化傳輸網絡成功的關鍵。健康的網絡發(fā)展應該是可以平滑過渡、不斷繁衍發(fā)展的網絡結構，不應該是摧毀式的推倒重建。各類建筑智能化的發(fā)展也應該是在基于原有老舊網絡逐步升級理念中進行。

因此只有解決了傳輸網絡結構方式優(yōu)化這一問題，才能更好的使傳輸網絡為建筑智能化發(fā)展提供良好的平臺；才能更好的解決建筑功能自動化運作、建筑物的節(jié)能運作、建筑自動化通信、建筑自動化安全保衛(wèi)等問題[3]。

同時隨著傳輸技術和網絡理念的更新，使得智能建筑范圍也在不斷地發(fā)展與充實，從原來的單一或較簡單保護、告警、監(jiān)控、調節(jié)為目的信息交換，向更全面信息技術、辦公自動化、現代通信技術、自動控制技術進行演化。尤其體現在民用普通住宅建筑中，大量應用了建筑智能化技術，集成了自動控制，信息交換，數字化功能住宅不斷涌現打破了“智能建筑”原有定義，成為“智能建筑”的另一重要組成部分，體現了一個國家經濟實力，標志著一個國家科學技術水平，成為人類社會住宅建設發(fā)展的必然趨勢。從住宅建筑智能化自身的特點來講，每個建筑物本身就是一個完整的智能系統(tǒng)，但對于整個城市而言，它們只是一個個功能齊全的“信息孤島”，無法形成整個城市完整的“生態(tài)系統(tǒng)”， 如何更大地發(fā)揮信息孤島的功能和作用，有機的聯(lián)系起來促進整個現代化、信息化和智能化的發(fā)展，“數字化城市”的概念由此而生。

現代化城市中，越來越多的住宅建設具備著“智能建筑”特點。從自身角度來講，它們有著獨具特色的綜合“信息系統(tǒng)”，但從整個城市來講，它們就是一個個功能齊全的“信息孤島”。

如何更大地發(fā)揮信息孤島的功能和作用，有機的聯(lián)系起來促進整個現代化、信息化和智能化的發(fā)展，“數字化城市”的概念由此而生。如果說“智能建筑”是一條小魚，那么“數字化城市”則是可以容納千萬小魚的大海，是可以形成完成“生態(tài)系統(tǒng)”的圈子。我們可以想象，將城市中了的各類不同使用功能的建筑如學校、醫(yī)院、超市等通過傳輸網絡連接成一個有機的整體，其中信息交換、傳輸、物質索取可以進行實時的監(jiān)控和調節(jié)，那么智能建筑將有著多么巨大的發(fā)展空間。

由此我們可以了解到傳輸網絡技術的發(fā)展在智能建筑發(fā)展中角色極其重要，它不但是單個建筑物內的設備有機結合成一個整體，更讓整個社會各個方面信息集成在了一起，為數字化新時代的邁進奠定了基石。

智能建筑、數字化城市是未來發(fā)展的一個必然趨勢，然而目前我國通信運營商在此方面的戰(zhàn)略目標還是僅限于在通信網絡服務業(yè)務的發(fā)展來構建城市基礎網絡，要實現數字化智能時代，這也就要求作為已經擁有龐大基礎網絡的通信運營商乃至電力運營商們提升戰(zhàn)略目標，著手共建城市網絡平臺，實現建筑物內、建筑物間的傳輸交流，筑造出一個完整的城市智能生態(tài)系統(tǒng)。

參 考 文 獻

[1] 朱學莉.智能建筑網絡通信系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2011（5）

[2] 劉嵩.智能建筑與城市信息[J].2011（8）

[3] 田紅霞. OTN技術發(fā)展與組網應用[J]. 中國管理信息化， 2014（8）： 99