智能建筑的集成技術應用研究

蔡小利

摘? ? 要：面對智能建筑的快速發展趨勢，本文重點探討智能建筑中的集成技術的應用和實現，并將物聯網技術融入到智能建筑集成系統之中，進行智能建筑資源的優化配置，實現智能建筑的智能化、集成化設計和管理，較好地提高智能建筑的管理服務能力，改善人們的生活品質。

關鍵詞：智能建筑;集成技術;應用

1? 引言

隨著建筑智能化的蓬勃發展，智能建筑的集成技術日益引起人們的重視，可以在智能建筑中引入數據集成、接口集成、界面集成等技術，解決智能建筑子系統之間的集成問題，實現智能建筑的數據共享、全面感知、實時監控和高效分配，確保智能建筑集成化系統的準確、實時、可靠運行。

2? 智能化建筑系統集成技術概述

2.1? 智能化建筑系統集成的概念

在智能化建筑中，系統集成是指通過信息化技術的應用提高智能化建筑管理系統的集成化水平。將這種技術應用到建筑中，能夠提高建筑信息系統的集成管理水平，通過信息共享對建筑進行高效的監控與管理，充分發揮智能化建筑的功能。

2.2? 系統集成技術的特點

系統集成電子技術能夠對多個子系統進行有效整合，形成一個有機整體，各個子系統之間存在相互依托、相互操作、協同工作的關系，完成各項智能化操作，滿足人們對智能化建筑的需求。系統集成電子技術的特點在于其能夠充分利用系統檢測到的信息，實現資源共享，對管理過程進行優化，根據智能化建筑的實際情況建立高線的信息化系統，滿足智能化建筑的需求。

2.3? 智能化建筑系統集成技術的構成

智能化建筑系統集成電子技術是建筑行業未來的發展方向，這項技術主要由以下幾個部分構成：（1）信息反饋系統。在建筑中應用智能化技術，通過計算機技術獲取建筑中的各項信息，并對其進行有效整理，為建筑的使用者提供建筑的各項信息。與此同時，還能夠實現智能化監督管理，通過完善的監控系統保證信息的安全性。（2）網絡管理系統。通過計算機技術在智能化建筑中的應用，能夠實現對建筑的整體控制，能夠有效減少工作量，提高管理效率。（3）問題發布與處理系統。計算機網絡技術是智能化建筑系統集成技術中的核心技術，通過網路技術的應用，可以收集并處理大量的信息，通過對這些信息的分析發現其中存在的問題，及時采取有效的解決方案。（4）服務命令執行系統。為了有效提高服務水平，智能化建筑系統集成電子技術還能夠對用戶的反饋信息進行收集與整理，全面掌握建筑使用者的需求，并通過服務命令執行系統對相關問題進行妥善處理。

3? 智能建筑的集成技術

3.1? 基于本體的異構數據集成技術

智能建筑數據集成技術能夠較好地解決數據源之間的異構，如：系統異構、語義異構、數據模式異構等，通過對異構數據的抽取、對照、交換、加載等方式，實現用戶層與數據源的信息交互、高度共享和集成應用。常用的異構數據集成方法包括有：（1）聯邦式法。主要是指多個數據庫系統之間自治與合作關系的集合。（2）中間件法。該法實現分解全局查詢、統一數據格式和統一檢索服務，體現出良好的擴展性。（3）數據倉庫法。通過ETL方式進行各個數據源的抽取、轉換，并對數據進行定期篩選和更新，再將數據存儲載入數據倉庫。（4）基于本體的數據集成法。該法能夠將數據進行有效集成，實現更深層次的分析、共享和挖掘，有效屏蔽底層數據的異構性，提高數據的查詢效率。具體方法包括有：單一本體法、多本體法、混合本體法。

3.2? 通信接口技術

可以采用基于TCP/IP協議的Socket通信方式，實現數據庫與現場采集設備之間的通信，由Web Service接口實現數據集成模塊、交互界面、第三方程序之間的數據通信。例如：可以在能耗與環境監測系統中采用ModBus通信協議，完成環境監測數據信息的采集。

3.3? 用戶界面集成技術

采用統一的門戶系統進行邏輯集成，由標準界面替代多系統界面，采用不同角色的不同訪問機制實現系統用戶的訪問，并實現一點登錄的集中式用戶訪問。

4? 智能建筑中的集成技術應用分析

4.1? 智能建筑中的異構數據集成技術應用

（1）數據庫設計和應用。在SQL Server2012環境下搭建關系型數據庫，包括智能照明子系統數據庫、空調子系統數據庫、電梯子系統數據庫、能源數據庫等，清晰地把握智能建筑設備信息狀態，進行后期設備健康度的數據預測和分析。如：照明系統的回路信息及模式切換信息等。（2）用戶層設計和應用。該層實現對全局本體庫的統一界面檢索和查詢，包括有瀏覽器客戶端、APP等，通過數據層和中間件層的集成技術支撐，使用戶能夠快速準確地進行底層數據源的查詢，獲得軟件平臺應用的良好體驗。例如：在查詢智能建筑能耗與環境監測系統的儀表設備信息中，可以呈現出用戶層查詢界面，使用戶能夠清晰地看到能耗儀表、環境儀表等相關信息數據。

4.2? 智能建筑的接口技術應用

智能建筑采用兩種通信接口，即：現場采集設備與實時數據庫之間的接口、數據集成模塊與交互界面、第三方程序之間的接口。智能建筑的底層設備與實時數據庫之間采用Socket方式進行數據通信，數據集成模塊與交互界面之間采用Web Service接口進行通信。具體來說，智能建筑各子系統的接口方式分別為：（1）空調系統。該子系統的數據接口采用以太網物理接口和OPC軟件接口。本文中的智能建筑采用VRV多聯機中央空調控制系統，現場設備通過RS485串行連接，再通過OPC讀取采集的實時數據，借助于TCP/IP網絡進行數據傳輸，并通過Web Service接口實現用戶層與數據集成層間的通信。（2）電梯系統。該子系統的數據接口采用RJ45物理接口和OPC軟件接口。通過RS485連接電梯設備和電梯控制器，并通過ModBus進行用戶與電梯控制器間的數據通信，通過Web Service接口實現用戶層與數據集成層的通信。（3）能耗與環境監測系統。該子系統的數據接口采用以太網物理接口和ModBus軟件接口。智能電表通過RS485進行數據采集和傳輸，能耗采集器通過DLT645-2007協議進行數據傳輸。環境采集模塊通過RS485進行連接，再經由ModBus協議采集實時數據并加以存儲。（4）門禁系統。該子系統的數據接口采用以太網物理接口和API軟件接口。通過RS485實現門禁控制主機與門禁控制器之間的連接，再經由OPC接口將數據開放到局域網，實現數據交互和通信。（5）視頻監控系統。該子系統的數據接口采用以太網物理接口和API軟件接口。（6）智能照明系統。該子系統的數據接口為以太網物理接口，并采用ModBus軟件接口。通過智能燈具實現RS485信號接收、數據處理和智能輸出。

5? 結束語

綜上所述，智能建筑將所有子系統集成到統一的集成界面，實現子系統模塊之間的統合管控和設備的協調運行，采用多源異構數據集成技術實現智能建筑相關數據的查詢和管理，將各個子系統模塊有效集成到一起，實現彼此之間的互聯互通和信息共享，實現智能建筑對外通信接口的統一。未來還要結合BIM的三維可視化技術，進行智能建筑集成化界面的優化設計，使用戶獲得真實的交互體驗。并引入大數據、機器學習等前沿技術進行智能建筑數據的分析和預測，采用數據高度加密算法，實現對智能建筑敏感數據信息的存儲，確保智能建筑數據的集成和安全。

參考文獻：

[1] 高攀祥.物聯網技術在智能建筑系統集成中的應用[J].現代建筑電氣，2014（4）：37～40.

[2] 楊秉陸.物聯網技術在建筑智能化系統中的運用研究[J].居舍，2018（22）：246+250.