淺談自動化控制技術在智能建筑中的應用

劉彥國

摘 要：近年來，受到社會經濟和信息技術的促進，人們生活水平不斷提高，對建筑物的使用功能要求也不斷提高。自動化控制技術、計算機網絡技術和通信技術組成的智能建筑越來越受到人們的重視。本文就智能建筑自動化系統框架構建進行了探討，監控系統的構建和安裝是智能建筑實現整體智能化的基礎部分。相信在未來的發展中，智能建筑自動化控制技術會進一步提升，帶動建筑向高科技方向進一步發展和應用。

關鍵詞：自動化控制；智能建筑；應用

1、智能建筑的發展

建筑設備自動化控制系統滿足了用戶對建筑物監控管理需求，讓智能建筑擁有安全、舒適、高效、環保等特點智能建筑是建立在建筑技術的基礎上，是通過將信息技術、計算機技術和建筑技術有機結合的產物，在工作中離不開建筑電氣技術為指導。目前，我國每年智能建筑項目投資都是非常巨大的，伴隨著建筑技術的不斷發展，自動化控制技術的應用越來越廣，應用程度和要求越來越高，在未來發展中，智能化將成為建筑行業的主要趨勢和追求目標。

2、智能建筑自動化控制系統設計要素

2.1各監控子系統控制功能參數明細

將設備監控子系統功能要求進行統計和匯總，確認各子系統監控點的分布位置和分布數量，將子系統的監控點設置類型、數量、相關設備、安裝需求、使用地點等詳細列出，并備份保留。

2.2建筑設備監控系統

建筑設備LON現場總線設備自動化控制系統是現實意義上實現了分布式監控。此系統不同類型的控制器節點都具備高智能化特性和網絡通訊能力。由于控制器各節點具備通訊能力，能夠使節點與節點之間實現相互通訊功能，構成完整的通訊網絡。

2.3建筑設備自動化監控系統軟件支持

建筑設備自動化中央監控器軟件功能具備操作級別和身份識別管理功能。軟件系統采用8位通行字進行鑒別和管理，對操作人員實現權限設置，只允許有權限操作人員在一定范圍內進行數據瀏覽，并對訪問者身份信息、訪問時間、訪問內容進行識別和記錄，且具備交互式菜單，為操作人員提供清晰的數據目錄，節省操作時間，便于高效作業。

3、智能建筑設備監控系統總體構建框架

3.1智能建筑設備監控系統組成與結構

在智能建筑監控系統中，監控系統主要實現對六個子系統（供配電、照明、冷熱源、空調、給排水、電梯）的監控，并可控制其運行。

3.2各設備監控子系統應該實現的功能

（1）供配電系統

變配電系統，顧名思義，就是保證建筑物供電與用電安全的系統，實現建筑物正常用電運行是變配電系統的主要監控目標。首先，變配電系統通過對建筑物各類型的電力開關設備進行監測，對配電柜高壓與低壓的運行狀態進行控制來實現對建筑物內部電力供應與使用的監督與管理。其次，變配電系統還會對建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數這些電力關鍵參考值進行監測。變壓器與電纜的溫度、發電機的運行狀態的好壞都是變配電系統的重要監督。

（2）照明系統

智能建筑中的照明系統是建筑物內主要的節能系統，節能減排主要體現在照明系統的運行之中。照明系統的協調程度與運行力度是建筑物自動化與智能化的重要體現。在智能建筑中，電能是不可缺少的，照明系統是除了空調系統之外最大的電能消耗系統。與傳統的建筑管理方法相比，智能建筑中的自動化系統可以實現40%左右電能的節省。

（3）冷熱源系統

為智能建筑供給冷源和熱源，其噪音較大，設備一般置于建筑底層地下室內。通過對冷熱源系統運行數據和冷熱源供給量的監控和分析，可通過程序控制實現不同季節冷熱源供給量和供給時間。

（4）空調系統

保障智能建筑的環境溫度處于適宜狀態，空調設備一般置于各樓層高處位置，地下室也可以配置。控制子系統主要對空調機組、風機盤管的工作參數和運行狀態進行監測，并通過監測數據進行分析，控制和設定主機房的溫度、濕度和運行時間。

（5）給排水系統

使建筑物內部的中水系統得到正常的運行是智能建筑中給排水系統的運行目標與任務，給排水系統的主要功能是將建筑物內水泵與排水泵、污水泵等運行狀態進行監測與管理，使建筑內各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當中。另外，給排水系統還會對給水系統的壓力進行測量，使水位與壓力保持在安全范圍內，根據水位與壓力的變化及時進行水泵的關閉與開啟。

（6）電梯系統

電梯系統屬于智能建筑中的交通系統，對電梯系統的自動化管理也是樓宇交通管理的重要內容。對于電梯而言，其本身具有全套的自動控制裝置，但是，要使其成為智能建筑中樓宇自動化系統的一部分，要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動化系統相聯系，使其實現數據的共享，使建筑物的管理者可以對電梯的運行狀況進行及時的掌握與分析，在有意外事故發生的時候，可以利用自動化系統對電梯進行有效的控制。

4、自動化控制技術在智能建筑中的應用

自動化控制是當前建筑行業追求的主要目標所在，是在無人直接參與之下通過使用控制裝置操縱受控制對象或者過程自動的預定程序運行，確保應用中能夠合理有效的進行。早期智能建筑應用自動化控制技術一般包括：辦公自動化（OA）、通信自動化（CA）和樓字自動化（BA）三個部分。

4.1辦公自動化

辦公自動化便是利用先進的信息處理設備，以計算機為中心，采用傳真機、復印機、E—mail、國際互聯網局域網等一系列現代化辦公及通訊設施，最大限度的提高辦公效率、改進辦公質量、改善辦公環境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動強度、同時防止減少人為的失誤和差錯。辦公自動化技術將使辦公活動向著數字化方向發展，最終實現無紙化辦公。

4.2通信自動化

智能建筑的信息通信系統通過與外部如電話公網、數據網、機網、衛星以及廣電網相連，保證建筑物內與外部實現語音、數據、圖像的傳輸。通信自動化能為使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務，包括語言文本，圖形、圖象及計算機數據等多種媒體的通信服務。

4.3樓宇自動化

樓宇自動化是智能建筑的主要組成部分之一，智能建筑通過樓宇自動化系統實現建筑物內設備與建筑環境的全面監控與管理，為使用者營造一個安全、舒適、高效、經濟、便捷的生活工作環境。

5、結束語

智能建筑在我國的應用中屬于起步階段，與國外先進技術水平相比較還存在著一定的差異。大多數建筑單位并不了解何為智能建筑，在自動化控制技術領域中缺乏嚴格的控制項目技術措施和編輯方式，但是在利用的時候卻又不能夠及時的對其中故障進行清除。另一方面，由于建筑智能工程涉及系統集成，對總體統籌規劃的人才要求也較高，但我國目前這種綜合型人才還存在很大缺口，由此我國建筑智能化還需要不斷培養高層次、高素質、綜合型人才來滿足建筑智能行業需要。因此我國建筑單位應該認識到智能建筑建設過程中存在的問題，努力提高設計和施工技術水平，促使我國智能建筑市場走向良性循環和健康持續發展的道路。

（作者單位：遼寧龍翰建筑工程有限公司）