樓宇自控系統(tǒng)集成技術(shù)原理及其發(fā)展趨勢(shì)研究

　　隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各類高層建筑如雨后春筍般聳立起來(lái)，而信息時(shí)代的來(lái)臨和發(fā)展，則使建筑內(nèi)的智能化程度不斷應(yīng)用普及。幾乎一切的高層建筑，都一定量的投資建設(shè)了樓宇管理的智能化系統(tǒng)，比如一些酒店、政府辦公處、公司，無(wú)論建筑的規(guī)模大小、資金多少，但其中的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)是必不可缺的，這是實(shí)現(xiàn)建筑智能化的基本，其目的是對(duì)建筑里面的能源使用和用電設(shè)備等進(jìn)行智能化的控制管理，為用戶創(chuàng)造安全、節(jié)能、舒適的生活環(huán)境。樓宇自控系統(tǒng)是對(duì)建筑中的水電供給系統(tǒng)、暖通空調(diào)、電梯、照明、消防、安防等很多設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有序的管理。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)還利用計(jì)算機(jī)監(jiān)控對(duì)大樓內(nèi)的所有設(shè)備全面監(jiān)視，為樓內(nèi)的用戶提供安全良好的環(huán)境，采用各個(gè)點(diǎn)分散監(jiān)控，再進(jìn)行系統(tǒng)的集中管理手段，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日趨成熟。計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)管理逐漸代替人工控制和管理，也方便了物業(yè)的管理人員的工作，一定限度的提高了工作效率，降低了能源消耗，延長(zhǎng)設(shè)備的服役壽命，也極大地節(jié)約了物業(yè)管理的成本。
　　1　什么是樓宇自控及其系統(tǒng)集成
　　一棟現(xiàn)代化的大樓，在沒(méi)有安裝樓宇自控系統(tǒng)時(shí)，使用其中的很多設(shè)備往往會(huì)存在各種問(wèn)題，如控制各種設(shè)施、管理各層用戶，甚至在維修及計(jì)算能量消耗方面都很不方便。樓宇自控系統(tǒng)就是將大樓內(nèi)的一切硬件設(shè)施(包括還有消防、保安等)的使用運(yùn)行狀況、能源損耗程度、大樓內(nèi)的安全工作進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)管和控制。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)也被稱為實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)，它是智能化建筑所必須的構(gòu)成系統(tǒng)，其目標(biāo)是對(duì)大樓里的安全設(shè)施、資源設(shè)備、交通等進(jìn)行監(jiān)控管理，排除不必要的隱患，給用戶最優(yōu)的居住環(huán)境。而所謂的“系統(tǒng)集成”則是指把那些獨(dú)立樓宇中的自控系統(tǒng)，即分屬于整個(gè)自控系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)的功能綜合起來(lái)。進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化和分配處理，以達(dá)到更良好的管理效果，組成更優(yōu)的管理系統(tǒng)。從而更好地全方位滿足用戶的需求，真正體現(xiàn)智能化建筑的內(nèi)涵。功能良好的集成系統(tǒng)能最大限度的發(fā)揮建筑內(nèi)各種設(shè)備的性能。樓宇自控系統(tǒng)集成技術(shù)包含了兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是對(duì)各設(shè)備和子系統(tǒng)的分散控制技術(shù)，二是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？傊到y(tǒng)集成技術(shù)就是將計(jì)算機(jī)、圖像處理，通信、監(jiān)控等科學(xué)技術(shù)綜合起來(lái)，對(duì)建筑中的設(shè)備及各子系統(tǒng)分別監(jiān)控，這樣來(lái)集中的管理工作，也充分體現(xiàn)了建筑智能化的特點(diǎn)。
　　2　樓宇自控系統(tǒng)的組成
　　樓宇自控系統(tǒng)一般包括建筑中的水電供應(yīng)、暖通空調(diào)、電梯、照明、消防與安全防范等子系統(tǒng)。依照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，樓宇自控系統(tǒng)還可以分為安全消防系統(tǒng)及設(shè)備的管理運(yùn)行和監(jiān)控系統(tǒng)。這兩個(gè)子系統(tǒng)是分屬于整個(gè)自控系統(tǒng)的，應(yīng)缺一不可，才能使整個(gè)系統(tǒng)更完善。如果講安全消防系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，和整個(gè)系統(tǒng)分離，應(yīng)該提前在自控系統(tǒng)中心建立必需的通訊聯(lián)系，做好災(zāi)情防范，以便出現(xiàn)緊急事故時(shí)，能夠及時(shí)找出應(yīng)急補(bǔ)救措施，減少損失。
　　3　樓宇自控系統(tǒng)集成技術(shù)的原理
　　樓宇自控系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)，且立足于現(xiàn)代控制理論。它的特征是對(duì)設(shè)備分散監(jiān)測(cè)控制再集中統(tǒng)一進(jìn)行管理，利用分布在每個(gè)地點(diǎn)的微型計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制管理以及檢測(cè)，避免了以往單一的儀表檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了功能多元化。在中央控制室安裝的是綜合功能很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)管理，包括基本的軟件操作、復(fù)制打印外，還有強(qiáng)大的通訊功能、清晰顯示等，能夠進(jìn)行一系列的操作、監(jiān)控、管理任務(wù)，使各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)更佳，也利于物業(yè)人員的統(tǒng)一管理工作。
　　4　樓宇自控技術(shù)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展趨勢(shì)
　　近幾年來(lái)，未來(lái)的樓宇被人們預(yù)測(cè)到將會(huì)出現(xiàn)各式各樣的智能設(shè)備。樓宇內(nèi)控制中心的閥門(mén)、傳感器等都是智能化的，大樓的基本設(shè)施可以把所有的控制數(shù)據(jù)、信息都連接起來(lái)，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，節(jié)能和低碳成為世界發(fā)展的潮流，這也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本需求，更是樓宇自控事業(yè)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。節(jié)能環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，樓宇自控應(yīng)該遵循節(jié)約化、生態(tài)化、綠色化等原則，符合可持續(xù)發(fā)展的基本要求。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步，不同建筑設(shè)備使用功能的變化，將來(lái)，樓宇自控會(huì)向功能多元化、規(guī)范化、拓展性大、開(kāi)放性強(qiáng)等方向發(fā)展。
　　4.1功能多樣化尋求開(kāi)放與可擴(kuò)展性
　　樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用的范圍很大，例如住宅樓、公共建筑、開(kāi)放性場(chǎng)館等各種類型的建筑都有。但大多建筑在使用過(guò)程中，內(nèi)部的水電供應(yīng)、電梯、通風(fēng)等設(shè)施的控制系統(tǒng)都很簡(jiǎn)單，均利用主從型的控制結(jié)構(gòu)，基本要求都能達(dá)到，如安全性和穩(wěn)定性上相對(duì)很好，對(duì)供應(yīng)商的要求也不高。
　　隨著建筑設(shè)施越來(lái)越完善，人們對(duì)樓宇內(nèi)各個(gè)設(shè)備的功能要求越來(lái)越高，這些要求都要依靠樓宇自控系統(tǒng)中分屬的每個(gè)不同的子系統(tǒng)來(lái)分別完成。所以，例如安全防范、燈光控制調(diào)節(jié)、熱能采集等都會(huì)歸納到樓宇自控系統(tǒng)中。面對(duì)智能化建筑的不斷發(fā)展和增多，樓宇自控系統(tǒng)所需要的產(chǎn)品從簡(jiǎn)單的傳感器、控制器、變頻器等發(fā)展到數(shù)據(jù)分析軟件、無(wú)線通信設(shè)備、智能傳感器等等。樓宇自控系統(tǒng)分屬的子系統(tǒng)及很多產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，顯得更開(kāi)放了，這樣就對(duì)樓字自控系統(tǒng)的擴(kuò)展性要求更高了。根據(jù)很多調(diào)查顯示，封閉的管理系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越適應(yīng)不了樓宇自控系統(tǒng)的要求了，將來(lái)，樓字自控系統(tǒng)將會(huì)發(fā)展成功能多樣化的形式，同時(shí)尋求管理設(shè)備和技術(shù)的開(kāi)放與可擴(kuò)展性。
　　4.2迫切要求控制建筑能耗
　　樓宇自控這項(xiàng)技術(shù)自從誕生以后，便一直將節(jié)能減耗作為公司所承擔(dān)的主要功能之一。但是社會(huì)在發(fā)展，技術(shù)的更新使得以前的樓宇自控系統(tǒng)不能滿足新一代社會(huì)的節(jié)能要求，系統(tǒng)節(jié)能不夠精確，也不可計(jì)量，這樣就大大失去了科學(xué)性，讓客戶難以信賴。而且，以前的自控系統(tǒng)主要通過(guò)改善供電質(zhì)量、縮短電器運(yùn)行時(shí)間以及應(yīng)用變頻器等方式針對(duì)供電，溫度控制，照明、電梯等方面進(jìn)行有限的節(jié)能，并不能做到全方位的照理和監(jiān)管。
　　如今，不論是商場(chǎng)建筑、居民建筑，還是其他形式的建筑，都面臨著一個(gè)問(wèn)題。那就是如何能夠降低能耗，最大限度地進(jìn)行節(jié)能。這對(duì)于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)者們無(wú)疑是一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師們必須要進(jìn)行基礎(chǔ)上的創(chuàng)新，既要以樓宇自控系統(tǒng)為計(jì)劃的藍(lán)本，最重要的還要把節(jié)能的精確性和可計(jì)量性提高到一個(gè)更高的水平。而且，我們也要跟隨著現(xiàn)代化的腳步，將最新智能化的設(shè)備投入到系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，從而為降低能耗提供更加完善、詳實(shí)的數(shù)據(jù)。
　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多樣性無(wú)疑為公司提供了更多的商機(jī)。所以這樣的機(jī)會(huì)，眾多現(xiàn)代智能化產(chǎn)品的生產(chǎn)公司便都開(kāi)始轉(zhuǎn)向節(jié)能領(lǐng)域，并改變和調(diào)整公司的經(jīng)營(yíng)策略。例如三菱電機(jī)自動(dòng)化有限公司便將節(jié)能運(yùn)用得十分巧妙，并提了“可視化節(jié)能”的概念。這樣的概念的提出將對(duì)建筑運(yùn)用的各個(gè)方面有針對(duì)性的監(jiān)管，不僅改善了設(shè)備的性能，還能使能量的消耗動(dòng)向透明化，這樣更有利于對(duì)各個(gè)方面提出有效的意見(jiàn)。所以樓宇節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)踐，不能使眾多智能化生產(chǎn)公司抓住了商機(jī)，也使得許多建筑設(shè)施降底了能量消耗，體現(xiàn)了樓宇自控系統(tǒng)的高度智能性和自動(dòng)化水平。
　　4.3逐漸規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化
　　樓宇的自控系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到實(shí)施、調(diào)試及管理應(yīng)用方面漸漸走向標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化的道路，呈現(xiàn)出日漸規(guī)范的趨勢(shì)體系。
　　這幾年，因?yàn)閲?guó)內(nèi)房地產(chǎn)被炒熱，各地區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的樓盤(pán)建設(shè)，更促進(jìn)了樓宇自控產(chǎn)品的投入應(yīng)用。歐美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家最新研制的關(guān)于樓宇自控方面的技術(shù)以及產(chǎn)品售往中國(guó)，得到了廣泛的應(yīng)用。
　　大量的高科技產(chǎn)品流入中國(guó)，是我們國(guó)內(nèi)的樓宇自控市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大，但是，這些新型的技術(shù)及高科技產(chǎn)品也嚴(yán)重阻礙了樓字自控市場(chǎng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。例如，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)的升級(jí)，其中對(duì)系統(tǒng)協(xié)議開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)上面產(chǎn)生了很大爭(zhēng)議。很多廠商出售給國(guó)內(nèi)的樓宇自控買(mǎi)家的產(chǎn)品，是國(guó)際市場(chǎng)上的私有產(chǎn)品，而且份額非常有限甚至制定了相關(guān)協(xié)議，所以這個(gè)自控系統(tǒng)的擴(kuò)展性有了很大局限，不能和別的商家售出的產(chǎn)品綜合集成在一起，嚴(yán)重影響了用戶對(duì)設(shè)備的使用。另外，在設(shè)備節(jié)能環(huán)保方面，考察的標(biāo)準(zhǔn)不固定，對(duì)這一方面的考察就產(chǎn)生了分歧，不能準(zhǔn)確驗(yàn)收。
　　國(guó)內(nèi)的有關(guān)法例對(duì)樓宇自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理、驗(yàn)收方面都做了規(guī)定，但一般只有指導(dǎo)輔助的作用，對(duì)實(shí)際工作中的具體操作實(shí)施沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的幫助，比如《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等法例。
　　現(xiàn)在，住房建設(shè)等有關(guān)部門(mén)已經(jīng)將《建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》列入《2009年工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制訂、修訂計(jì)劃》，使現(xiàn)在的樓宇自控系統(tǒng)體系更加規(guī)范了，更適應(yīng)自控技術(shù)發(fā)展的需要。這些文件會(huì)對(duì)建筑自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、規(guī)劃及后期管理方面規(guī)定了具體統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，從而讓自控系統(tǒng)的監(jiān)控、管理運(yùn)行達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、高效的要求。這些法例的制定，同樣使樓宇自控市場(chǎng)逐漸規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，也增強(qiáng)了在實(shí)際操作中的實(shí)用性。
　　5　結(jié)語(yǔ)
　　綜上所述，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展尤其是IT技術(shù)的發(fā)展是樓宇自控系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，科學(xué)的認(rèn)識(shí)和分析樓宇自控系統(tǒng)，有利于更高效的監(jiān)控管理樓宇建筑，也有利于更好的為用戶提供安全、舒適的生活環(huán)境服務(wù)。由于應(yīng)用先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)集成技術(shù)，順應(yīng)了時(shí)代的潮流，設(shè)備的選擇更加多樣化，功能得到最大利用和發(fā)揮，降低了投資成本。同時(shí)在樓宇的設(shè)計(jì)、施工方面細(xì)致計(jì)算，進(jìn)行全面綜合的管理，將樓宇的自控系統(tǒng)作用進(jìn)一步提高，有利于節(jié)能、環(huán)保，相信自控系統(tǒng)集成技術(shù)未來(lái)的發(fā)展前景會(huì)更廣