基于CAN算法的智能建筑控制系統設計

徐超

摘 要：當今的時代是一個信息高度發達的時代，信息化、智能化已經逐漸滲透到我們生活的方方面面，也讓我們的生活更加便利。建筑智能化的發展是社會發展的需要，也順應了時代發展的潮流。但是，當前我國在智能建筑控制系統設計這一方面還有所欠缺，因而，筆者介紹了智能建筑，并說明了智能建筑的必要性，同時著重介紹了智能建筑控制系統的控制。

關鍵詞：智能建筑；控制系統；設計

在當今科技不斷發展的背景下，我國也加快了城市化的進程。建筑行業的發展是我國經濟發展和城市化進程的一大助力，建筑行業也開始迎合時代的潮流，走向了智能化發展的道路[1]。智能建筑是先進的計算機技術和建筑的一種結合，它也逐漸取代傳統的建筑，成為當前建筑的主流。智能建筑不同于傳統建筑的管理模式，它對傳統建筑的管理模式進行了創新，主要是通過信息技術實現了自動化管理。這樣不僅節省了大量的管理費用，降低了建筑的成本；而且提高了建筑管理的安全性和有效性，為人們提供了良好的生產生活環境。但是，我國當前在智能建筑上還存在較多的不足，尤其是在智能建筑控制系統上，使其難以推廣應用。對此，筆者在這一方面進行了相關的研究工作。

一、智能建筑的概述

（一）智能建筑的定義

關于智能建筑的定義主要可以從廣義和狹義兩方面來說。從廣義方面來說[2]，智能建筑在建筑上融入現代科技技術。具體來說，它主要將它利用當前的系統集成技術、通信技術、圖像顯示計算、自動控制技術、綜合布線技術以及計算機技術來對對建筑的各項設施進行完善，并融為一體，進而提供較為優質的環境，為人們的生活帶來便利。智能建筑所提供的的環境的含義是多樣化的，其中包括自然環境、人文環境、信息環境、節能環境以及交通環境等。智能建筑的智能化、生態化、信息化以及自動化不僅僅只是反映在結果上，而且還反映在整個建筑的過程中。從狹義方面來說，智能建筑是一種具有各種智能化配套系統的建筑，同時也可能是建筑配備了一系列智能化建筑設施或使用了獨特的建筑結構、建筑措施，它們都使建筑具有更多的功能，有效完善了建筑的功能和結構，從而實現了建筑的智能化，為建筑用戶提供了更加優質的服務。概括言之，智能建筑的目的是為了促進人的發展和實現可持續發展，它主要是從系統、服務、管理和結構四個方面進行最優化的設計，并利用現代科技技術設計出一個合理、科學、高效的集成化系統，為其提供舒適、便捷、安全的環境[3]。由此可以發現，智能建筑的目的不在于智能化，而是通過智能化為人們提供適于人類生存發展的環境。

（二）智能建筑的內容

智能建筑一般又被稱為“3A建筑”，智能建筑一般有辦公自動系統（Office automation system，簡稱“OAS”）、建筑電氣設備自動化（building automation system，簡稱“BAS”）、通信自動化系統（communication automation system，簡稱“CAS”）[4]。OAS主要是運用當今的多媒體技術、通信技術、計算機技術等在辦公上，讓人們能夠利用各種科學技術進行簡便辦公，同時在辦公中采用多種辦公設備，有效減輕人們辦公的負擔。這樣可以讓人們實現自動化辦公，從繁雜的辦公事務中解放出來，同時也能夠有效保障辦公的安全性。BAS主要是利用中央處理機借助網絡的途徑來對整個建筑物的電器設備進行有效的控制，如空調的使用、照明、變配電、電梯、通信、防盜、安保等工作，提高了系統運行的安全性，降低了運行的成本，進而實現對建筑的有效管理。CAS主要是建立在網絡信息技術的基礎上的，它主要為智能建筑的圖像、語音數據的傳輸提供了有力的支持，同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯系，如固定電話通信系統、無線通信系統、衛星通信系統、多媒體通訊系統、視訊服務系統等[5]。

二、建筑智能化的必要性

（一）建筑智能化是當前社會以及未來發展的趨勢

從上世紀80年代開始，科技得到了快速發展，比如計算機技術、信息技術、通信技術等。它們都極大地改變了人們生產生活的方式，有效提高了生產力，改善了人們的生活環境。科技運用到建筑領域便產生了智能建筑這一概念。智能建筑就是將現代科學技術和建筑結合的衍生物，這是社會、科技發展到一定程度的必然產物。在當今的時代，建筑已不僅僅只是人們遮風擋雨的屋子，而是具有更深刻的內涵，它是集人的生存、工作、信息、生態等于一體的一種智慧的結合，其中更是涵蓋了人類的各種學科知識[6]。與此同時，人們對于建筑的要求也越來越高，傳統的建筑已經難以滿足當前人們的需要。因而，智能建筑應運而生，它能夠有效提高人們的生活質量。

（二）建筑智能化與我國當前發展的需求相適應

我國正處于城市化進程快速發展的時期，建筑行業在城市化建設中占有十分重要的作用，我國建筑的耗能在社會總耗能中的比重也越來越大。同時，我國的第三產業也在不斷發展，辦公能耗也在不斷增加，辦公人員對于建筑也有著較高的要求。但是，我國一直存在著能源難以滿足當前經濟發展的需要的情況，一旦能源缺乏將會影響我國經濟發展和國防安全。如何有效實現建筑節能已經成為我國當前實現可持續發展的重要難題。如果把傳統的建筑建成智能建筑一般只需要在傳統建筑成本的基礎上多投入5%～10%，然而智能建筑產生回報將高出傳統建筑的20%。由此可以發現，智能建筑是具有較大的回報價值，能夠有效降低能耗、節約成本，其發展前景較為廣闊，也與我國當前發展的需求相適應。

三、智能建筑控制系統的設計

（一）網絡通信系統

當前的社會是一個信息的時代，人們是不能缺失信息而獨立存在的，智能建筑更不能脫離信息存在。網絡通信設計是建立在網絡信息技術的基礎上的，也是智能建筑的基礎，它主要為智能建筑的圖像、語音數據的傳輸提供了有力的支持，同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯系，如固定電話通信系統、無線通信系統、衛星通信系統、多媒體通訊系統、視訊服務系統等。在充分的網絡通信的基礎上，智能建筑能夠有效保持信息的通信。

（二）自動化辦公系統

現今的辦公也逐漸走向了信息化，自動化辦公已經成為當前辦公的大趨勢。自動化辦公系統主要是運用當今的多媒體技術、通信技術、計算機技術等在辦公上，讓人們能夠利用各種科學技術進行簡便辦公，同時在辦公中采用多種辦公設備，有效減輕人們辦公的負擔。這些辦公技術、辦公設備以及辦公人員共同構成自動化辦公系統，讓人們實現自動化辦公，從繁雜的辦公事務中解放出來，同時也能夠有效保障辦公的安全性。

（三）安保自動化系統

傳統的建筑在安保這一塊往往浪費了大量的人力物力，而且安保的質量也十分不理想，這讓給人們的生活帶來了相應的風險性。智能建筑采用安保自動化系統，能夠有效地節約人力物力財力，同時也能夠為人們提供安全、舒適的環境。進出管理系統是安保自動化管理系統的一個非常重要的組成部分。在這一系統下，所有智能建筑的工作人員和用戶都需要輸入好指紋信息以及相應的身份信息，以便可以有權進出建筑。而訪客在進出該建筑時需要讀取訪客的身份信息，這樣可以避免非建筑人員的隨意出入，提高了建筑的安全性。同時根據建筑的風險等級設置相應的安全保護系統，同時采用閉路電視對建筑的安全進行監督和保障。

（四）防火自動化系統

在當前科技不斷發展、人口不斷增長以及土地資源不斷減少的背景下，人們為了充分利用土地資源，建筑在科技的支持下也日趨高層化。高層化的建筑已經成為城市化發展的重要標志。但是，由于高層建筑并沒有建立相應的防火措施，一旦出現火災將會造成重大的人員傷亡和財務損失。因而，做好相應的防火措施在建筑中顯得尤為重要。智能化建筑系統中包含了防火自動化系統，它主要是依據我國關于防火系統設計規范進行設計，如《火災自動報警系統設計規范》、《高層民用建筑設計防火規范》。防火自動化系統是一種火災自動報警與消防聯動的控制系統，其中，火災報警系統和消防聯動控制系統之間是相互獨立的。該系統能夠將建筑火災的情況通過信號傳輸的方式發送給智能建筑監控中心，進而對其進行及時有效的處理。與此同時，我們最需要做好的是建筑火災的預警機制，主要是對建筑的電器、電路進行監控，一旦出現問題，及時預警、排查以及處理，以避免造成嚴重的損失。

（五）防盜報警系統

防盜報警系統是智能建筑中的一個重要的組成部分，也是智能建筑安全的一個重要保障，它為人們的財產安全提供了有力的支持，避免了人們出現不必要的嚴重財產損失。防盜報警系統主要是采用紅外線技術或微波技術設置相應的預警機制，對智能建筑中的一些重要物品、重要倉庫進行有效的保護。一旦有人闖入其中，該預警機制就會出現報警，并將信號立刻傳輸到安保中心，進而進行快速的處理，避免造成貴重物品的失竊。

（六）車輛管理系統

車輛已經成為我們日常出行的重要交通工具，這大大方便了我們的日常出行。但是，車輛也帶來了相應的問題，如堵車問題、停車問題等。對此，在智能建筑系統設計中，也需要考慮到這一因素，設計出相應的車輛管理系統，使車輛更加有秩序。車輛出入管理系統是車輛管理系統的一個組成部分，它主要是對建筑進出的車輛進行相應的記錄，避免出現不相干車輛隨意進入的情況，影響建筑的安全性。而停車管理系統也是車輛管理系統的組成部分，它主要是讓車輛更加有秩序，避免出現交通擁堵的情況，進而方便人們的日常出行。同時，車輛的安全管理也是十分重要的。車輛安全管理主要是對車輛進行實時監控，保障車輛的安全。

四、結語

在這樣一個科技不斷發展的時代，建筑智能化已經成為大勢所趨。智能化建筑是在計算機的基礎上利用人工智能以及集成智能設計出智能化的系統，進而達到降低建筑成本、資源共享的目的。但是，當前關于智能化建筑的一個難題就是如何設計出合理科學的智能化系統。智能化系統種類較多，設計的范圍較廣，這是難以將每一個智能化系統都概括其中的。因而，在設計對建筑的智能化設計要綜合考慮到建筑的用途、建筑的使用資金以及特殊要求，進而使各個系統與智能建筑的需求相一致、與此同時，在進行各個系統的設計時還需要進一步對下面的子系統進行完善，是各個子系統能夠共同聯系起來，進而實現優質化、科學化的智能建筑，為人們提供更好的生活環境。

參考文獻：

[1]Cheng X L， Hu S， Tian L G， et al. Design of Intelligent Building Lighting System Based on CAN Bus[J]. Advanced Materials Research， 2013， 846-847：274-277.

[2]王先.智能樓宇自動控制系統的設計與應用研究[J]. 城市建設理論研究：電子版，2012（16）.

[3]陸雷峰.CAN總線在智能建筑控制系統中的應用[J].數字化用戶，2013（21）.

[4]李冬梅.智能建筑消防聯動控制系統設計探討[J].智能建筑電氣技術， 2012， 6（4）：88-91.

[5]賀德福.淺談住宅智能建筑控制系統設計[J].城市建設理論研究：電子版，2011（22）.

[6]劉寧.智能建筑控制系統的設計[J].裝備制造，2009（4）：154.