淺析智能樓宇自動控制系統的設計與應用

郭曉東

摘要：科學技術的發展，使其應用范圍不斷擴大。以建筑行業為例，智能建筑的出現，就是建筑行業和科技的融合，借助科技，實現對建筑物的自動化控制，打造智能家居，提升人們居住的舒適感。自動控制系統是智能樓宇建設的重中之重，設計好智能樓宇的控制系統，才能發揮系統的優勢，實現自動化控制。本文主要研究自動控制系統在智能樓宇中的應用。

關鍵詞：智能樓宇;自動控制;設計與應用

現階段，建筑物的智能化水平不斷提升，很多智能化的家電、智能家居系統的應用，不僅實現建筑物節能的目標，還極大地提升了建筑物的安全性，同時也方便了用戶。利用智能系統，控制建筑物，感受科技帶來的時尚感和舒適感。自動控制系統已經成為智能建筑的重要標志，在建筑生產過程中的應用越來越廣泛。

一、樓宇自動化概述

所謂的樓宇自動化，是指建筑物配備自動化系統，利用系統實現對建筑物的設備、能源、建筑環境的控制，給人們帶來方便、舒適的居住空間，同時也實現節能減排的目的。自動控制系統主要使用到的原理在于計算機控制系統，也叫分布式控制系統，可以實現對設備的集中管理。建筑物安裝自動化控制系統，可以實現如下的功能：控制和監視室內各機電設備的狀況，控制其啟用或者停止。記錄各設備的運行參數，并實時監控記錄設備的運行數據，形成歷史數據。智能化控制，結合外部環境的變化，自動調整內部的設備運行，使其處于良好的狀態。檢測和報警突發事件，有效應對和處理。自動化能源管理，實現節能減排的目的。

二、樓宇自動控制系統的意義

（一）提升建筑的節能效果

安裝自動化控制系統，可以實現對建筑物內部各設備的調配，比如，空調系統、電力系統等，控制系統的運行，優化配置，減少電能的浪費，做到節能減排。現階段，不僅是大型商場、辦公寫字樓，還是居民樓，都開始重視自動控制系統的使用，有數據調查顯示，利用自動控制系統，可以幫助建筑物實現節能減排的目的，可以節約1/5的電能。

（二）提升建筑物的使用壽命

利用自動控制系統，實現對建筑物內部各個系統、設備運行情況的有效監控，根據收集和記錄的運行數據，分析設備或者系統的運行狀態，對于潛在的故障問題，及時作出維修或者保養，更加科學規范地管理建筑系統和設備，提升設備的使用年限，也增加了建筑物的使用壽命，降低運營成本。

（三）控制人力成本

對于沒有配備自動化控制系統的普通建筑物，對于建筑物的維修、檢修工作，需要借助人力實現。由于建筑物使用到的設備類型偏多，則需要多方面的人員參與到建筑物的維修養護工作，會帶來很大的人力成本。如果應用自動控制系統，借助智能化的系統，自動監測設備的運行情況，可以很好地控制人力成本。有數據表明，建筑物安裝自動控制系統，可以降低60%的人力成本。

（四）提升建筑物的安全管理水平

自動控制系統的使用，可以大幅度提升建筑物的安全水平。比如，對建筑內部的停車進行管理，對建筑物的消防系統進行管理，可以有效地協調各個系統，不僅系統管理運作的效率得到提升，而且可以更好地保證建筑物的安全，提升安全管理的水平。例如，實時監控建筑物的車輛出入情況;消防系統的自動報警功能等，都極大地提升安全管理水平。

三、樓宇自動化系統設計與應用

（一）系統設計

關于樓宇自動化系統的設計，主要包括以下內容：電力系統、照明系統、空調系統、消防警報、能源管理、環境監控、停車場管理、給排水等內容，該自動控制系統，監測外部環境的變化，自動做出相應的調整，讓建筑物各項系統處于最好的運作狀態，從而實現自動化的管理。比如，自動監督停電、火災等情況;自動調節供水、供熱、電力等能源供給。具體而言，智能樓宇自動化系統需要有三個子系統：

首先，環境和能源管理系統，這里面又可以分為：電力照明系統，通過對電力系統的控制，負責建筑物的燈光照明，開啟或者關閉燈光，控制燈光亮度等。空調衛生系統，主要是控制供冷、供熱以及通風，根據建筑物內外部環境，做出相應的調整。運輸系統，控制自動扶梯或者電梯，停車場管理以及、自動搬運機控制等。

其次，物業管理系統，可以細分為兩大子系統：計算系統，主要對建筑物的運行能耗進行計算，包括各項設備的運行數據、租金的管理等等;對建筑物的節能情況以及異常情況進行診斷，記錄系統給出的報警信息。維護保養系統，則是對建筑物機電設備的維護保養管理，包括維修養護的時間節點、機電設備狀態、故障診斷，將收集到的機電設備進行分析，形成大數據，方便制定機電設備的維修養護計劃。

最后，安保管理系統，又可以細分三個子系統：防災系統，主要是對建筑物可能出現的災害進行監控，比如，排煙系統、消防系統、停電、漏電漏氣等，實施監控。防范系統，則是借助遠距離的監控系統、規范建筑物人員的進出、借助傳感器進行警報等。數據系統，顧名思義，進行數據的存儲，形成建筑物運行的大數據，存儲和管理指紋、IC卡、安好、指令、聲紋等方面的數據信息。

（二）系統的設置和分析

首先，系統的控制策略。關于智能樓宇自動化控制系統的設計，需要仔細規劃好各項控制管理功能，既要做到功能齊全，還要關注功能之間的融合。智能建筑物需要具備非常完備的功能，所以會使用到復雜繁瑣的設備，如何控制好這些設備，讓其有條不紊地運行，成為自動化控制系統的關鍵。一般情況下，會有兩種控制方式，一種是集中管控，所有設備的控制點與中央控制室進行連接，借助計算機的控制系統，實現對數據的處理和控制。這種集中管控的方式，有著較大地復雜性，一旦出現故障問題，那么維修起來將會面臨很大的難度。另一種是集散控制系統，也急速分布式控制，將通訊網絡進行結構劃分，從而實現對設備的分散管理。

其次，集中管控、協調設備。由于智能建筑需要控制很多的設備，所以建筑內部會有著很多的子系統，而且每個子系統都成為運作的中心。中央系統需要對子系統進行協同管理，既要保證子系統可以獨立運行，互不影響，又要做到中央系統對子系統的管理，實時監督子系統，共享子系統數據，遇到特色情況可以將系統的操作權及時轉移。

綜上所述，隨著科學技術的發展，智能建筑成為建筑未來發展的趨勢，建筑物+科技的方式，不僅提升建筑物的科學感，增加人們居住的舒適度，還可以讓人們享受到科技帶來的便利，同時也做到節能減排的目的，這與可持續發展理念是一致的。因此，自動化控制系統必然會在智能建筑中大放光彩。

參考文獻

[1]楊素芬. 淺析智能建筑的樓宇自控系統設計[J]. 幸福生活指南， 2018， 000（039）：1-1.

[2]孫朝奎， 姚明勝. 論自動控制系統在智能樓宇中應用研究[J]. 建筑工程技術與設計， 2018， 000（006）：3865.

[3]吳晨輝. 智能綠色建筑中樓宇自控系統的設計探討[J]. 區域治理， 2018， 000（006）：180.

[4]肖建平. 人工智能技術在樓宇自控系統中應用初探[J]. 智能建筑與城市信息， 2018， 000（011）：20-26.

[5]金明. 探討智能建筑樓宇自動控制系統[J]. 信息系統工程， 2018， No.289（01）：48-48.