智能建筑能源管理中物聯網技術的應用探討

藍曉

（河源市博科信息科技有限公司，廣東 河源 517000）

0 引言

要更好地跟上社會現代化的進程，需要促進建筑行業的發展可持續性，相關員工在規劃和實施智能樓宇系統和網絡系統、軟硬件設備時，也應引入物聯網技術。完善智能樓宇系統和內置功能確保智能樓宇系統能夠在創造舒適生活和辦公空間方面發揮關鍵作用。

1 物聯網技術和樓宇智能化系統概述

1.1 建筑智能化系統概念

建筑技術中的智能建筑系統是最重要的平臺（圖1）。在樓宇設備、辦公自動化、通信網絡等領域有著十分廣泛的使用。將施工責任、智能結構、系統、服務和管理集成在一起，更加安全、高效舒適的辦公環境。在智能系統建筑中，主要利用現代通信、信息和計算機網絡技術對建設項目的各個階段和建筑內部設施的實際運行進行監測和控制。滿足公共管控和信息交流的建設要求，確保建設環境引入安全、舒適和環保功能，提高建設項目投資的合理性。智能樓宇系統由以下子系統組成：①通信網絡系統，關鍵是在建筑物或建筑物中使用語音、數據、視頻、互聯網等系統。②信息網絡系統。利用計算機、通信技術、多媒體和信息安全技術，有效地執行信息傳遞、信息處理和信息交換等功能。③網絡信息系統。樓宇設備，又稱智能樓宇系統，主要用于監控樓宇中心的空調、公共照明和給排水系統。④火災自動報警系統。火災探測器包括多個區域報警器和一個中央報警器。將多名消防員連接到通信設備上，組成中央控制系統，更好地探測火災和可燃氣體。⑤安全計量系統。主要負責確保公共安全，預防犯罪和各種災害和事故。具有電子信息系統、計算機網絡技術、系統集成技術等，如果出現安全風險，可以非常小心地進行管理。

圖1 建筑智能化系統

1.2 物聯網技術概念

首先，在互聯網上使用電子信息和無線數據通信技術創造了物聯網（圖2），一個可以連接世界上所有重要事物的系統。隨著建筑行業趨向于模型開發的數字化和建模，更先進的傳感器和信息網絡技術被應用到物聯網建筑系統中，以監測建筑在施工階段的狀況、設備狀況和空間利用率。對建設項目建設和實施階段的各種問題進行實時監控、檢測和快速解決。同時，利用物聯網技術，可以將信息快速聚集并整合成智能信息模型，為管理建設和運營過程中可能出現的安全風險奠定了良好的技術基礎。由此可見，物聯網技術在智能建筑系統中的重要作用，從某種角度來說是不可逆轉的。物聯網系統中的大數據和云計算技術可以有效降低建設成本和執行后續建筑項目，加快建筑工地智能化和網絡化[1]。

圖2 物聯網技術

1.3 物聯網與建筑智能化系統之間的內在關聯

物聯網技術在實現智能樓宇系統的各項功能方面發揮了重要作用，可以有效利用物聯網技術，有效提高智能樓宇系統實際運行的效率和適用性。該系統的設計和實施階段確保智能建筑中的不同環境可以使用傳感器與物聯網技術有機結合。物聯網技術、監控系統、智能家居系統等，可應用于各種建筑智能化系統，如推動建筑行業智能化、網絡化發展等相關技術支撐。

2 物聯網技術在建筑智能化系統中的應用現狀

2.1 建筑建模與框架應用

2.1.1 框架結構

對于框架建筑來說，每層的結構大體相同，所以在智能建筑系統的標準層上只創建建筑的一層，所有樓層建筑模型的創建都是通過樓層拼裝完成的。本次設計的住宅區在每層樓基本相同，此功能可以在短時間內建成全層樓，模型可以適應樓層之間的個體差異，滿足相關需求。智能樓宇系統通過在系統中應用適當的控制技術，可以實現樓宇的智能控制，實現自動化狀態。

2.1.2 建筑建模

總的來說，智能建筑系統發布PKPM-BIM 模型（圖3）后，可以直接在智能建筑系統中進行建筑的結構規劃。然而，有時轉換后的模型不符合結構設計要求或不完整或延長了建筑的整個內容設計周期。因此，結構工程師有時不得不在智能工程中直接進行建筑結構的專業結構規劃，然后進行框架施工的智能工程或者在與其他設計學位課程合作的同時對相關內容進行一些補充。

圖3 建筑BIM 模型

2.1.3 物聯網的嵌入使用

如果模數不滿足，則從剩余尺寸和模塊板的總和中與板的最大拆分尺寸進行比較；如果小于最大拆分尺寸，則最終計算總和。如果板寬大于最大分區尺寸，到時候就分為模塊板和非標準板，對于每個房間的樓板，在建模階段單獨創建，以方便當前劃分的規劃。可根據情況或設計思路，對各自的地面覆蓋物采用單向地板或雙向地板劃分等不同方案。利用物聯網技術，每一個智能建筑系統都會產生相應的建筑智能化效果，物聯網的有效實施可以通過智能系統實現。

2.2 建筑設計及施工方面的應用

現代建筑的設計思想和結構得到很好的優化，在安裝現代智能系統時，這些模塊可以在建筑設計元素中找到一席之地。在智能設備的應用過程中，施工、監控、驗收等流程在建筑中作為各個模塊的應用。在建筑規劃過程中，智能系統還可以通過物聯網智能檢測項目成本，通過BIM 確定項目成本。在現代建筑規劃中，這種思維方式似乎更適合工程辦公室：可以通過智能系統中的圖紙確定所需的施工范圍，并為智能建筑提供每個建筑模塊中體現的內容。同時，智能建筑還可以利用智能識別技術，有效排查潛在的安全風險[2]。施工過程中所需的相關設備可通過物聯網技術進行控制，確保智能化效率。智能樓宇系統增加了用戶對信息安全的需求，智能物聯網平臺遵循信息安全體系的標準和規范，采用BGP 多線網絡接入、SSL 加密數據傳輸、數字簽名、防火墻和VPN 虛擬專用網。控制數據操作，管理關鍵參數、災難備份與恢復等提供安全可靠的解決方案。普通樓宇系統難以滿足當今IT 服務的需求，在物聯網技術的支持下，樓宇可以通過BIM 實現技術突破，但互聯網的工作方式存在諸多問題。智能系統監控措施的創建、系統管理的自動化、標準化和集成化等方面有待提高，同時對設備、服務器、數據和系統的定期檢查和維護提出了更高的要求。與系統相連的結構，而傳統的樓宇系統無法滿足這些要求，在樓宇信息不斷更新的過程中，無法為物聯網系統提供所需的更多應用空間。智能建筑系統的出現，有利于對建筑行業的總承包商模式進行管控，可以對分包商進行系統化管理，在系統中進行智能識別，也可以通過物聯網在招標過程中發現。技術創新的影響，聯合投標人通過物聯網技術掃描智能合同，確定投標合同和投標人的綜合實力，進而更好地推動智能系統的搭建[3]。

3 物聯網技術在建筑智能化系統中的實際運用

3.1 物聯網技術在建筑智能家居系統中的應用

物聯網技術在構建智能家居中的應用主要包括樓宇照明系統、生活環境系統、日常娛樂系統和控制系統等，在一定程度上保障了網絡通信的安全，系統之間并使用智能家居功能來最大化整體效益。同時，物聯網技術與構建智能家居系統的有機結合，可以創造更舒適的生活空間，讓不同家居系統之間的無線連接更加靈活，控制智能家居的運營成本。智能家居系統可以遠程控制，在受物聯網技術影響的智能樓宇監控系統中，可以連接通信系統、照明系統和電梯系統，提取建設項目的信息。所有系統都將在監控和物聯網的影響下運行，上報智能樓宇監控系統，準確評估智能樓宇系統的運行情況，同時將智能樓宇監控系統中的故障信息發送至維護管理系統[4]。

3.2 物聯網技術在建筑出入管理中的應用

在智能樓宇系統中，為了保障樓宇用戶的生命安全，還需要在原有安防系統的基礎上增加門禁管理系統，并使用無線電記錄來往車輛和人員信息。物聯網頻率識別技術可自動識別被監控對象，提高監管人員進出的準確性和安全性。

3.3 物聯網技術在建筑管理系統中的應用

智能樓宇管理系統的管理目標是公共事業、給排水系統、配電系統等控制中心的擁有者。同時，基于物聯網技術的智能樓宇系統擴展了圖像識別功能，識別公共設施信息，為業主提供更快捷方便的信息交流服務。

3.4 物聯網技術在建筑安全防御系統中的應用

樓宇安防系統是內部安全工作有序進行的一項重要技術，主要是利用紅外技術對樓宇內外進行全面檢查。物聯網技術在樓宇安防系統中的應用，主要是利用射頻卡將持卡人信息連接到本地端點網絡和數據庫，獲取讀卡器的正確信息和權限。物聯網技術用于管理智能樓宇系統中的訪問控制，物聯網技術專門為業主配置了具有RFID 射頻識別功能的門禁卡。門禁卡是業主的身份證，訪問控制系統。入境卡包含車主姓名、樓層號、門牌號和車輛信息，這些信息可以在門禁系統的物聯網平臺上查看。物聯網平臺評估業主信息是否與門禁卡兼容，當物聯網技術檢測到門禁系統時，業主信息正確，門禁系統開啟。此外，門禁系統安全地配備了手持移動巡邏設備，以確保門禁安全系統的安全。在50m 處拿到主人的門禁卡，然后安檢就好了。請沒有門禁卡的人在門禁系統中確保所有者的安全[5]。物聯網技術將門禁系統業主信息存儲在數據庫中，系統自動評估業主信息，提高門禁系統的安全等級。

3.5 物聯網技術在建筑消防系統中的應用

建筑防火系統主要在建筑行業中起到降低火災發生概率和保護建筑居住者合法權益的作用。物聯網技術在樓宇消防系統中的應用，可以為消防系統的實際使用、消防系統中傳感器、自動噴淋裝置和報警裝置的實時控制提供重要的連接條件，消防控制以查明火災風險的原因。

3.6 物聯網技術在建筑能源系統中的應用

物聯網技術應用于建筑物的能源管理系統，為建筑物的能源使用提供基本控制。建筑物的能源系統基本上分為以下兩個部分：①能耗計量模塊。這個模塊記錄了大量的電、氣和水。通過其管理，可以實現更精細化的建筑能源管理目標，將不同的能源按用途劃分為不同的等級。②施工技術監測系統。全面管理建筑物的能源使用并提供高質量的管理和控制單元。該系統可有效利用物聯網技術對設備內部能耗進行預測，及時檢測系統運行過程中的異常能耗，并利用各種動態數據提供能源管理。

4 結語

綜上所述，高效應用物聯網技術可以補充傳統建筑智能系統的功能，促進建筑實施階段經濟效益、安全優勢和節能優勢等目標的實現。物聯網建筑系統的建設應該在各個學科中進行，為了不斷改進和優化智能建筑系統，相關的專業部門需要了解建筑項目的結構要求和建筑條件。在物聯網產業的背景下，有效地改善網站建設，使其穩定有序，確保能夠得到充分的支持。