關于建筑電氣技術智能化發(fā)展的探析

徐放/哈爾濱市房屋交易資金監(jiān)管中心

關于建筑電氣技術智能化發(fā)展的探析

徐放/哈爾濱市房屋交易資金監(jiān)管中心

進入二十一世紀，隨著社會信息化的發(fā)展，建筑智能化系統(tǒng)己成為許多建筑物中不可缺少的基礎設施，智能建筑的設計、系統(tǒng)集成商隊伍不斷擴大，已發(fā)展成為建筑行業(yè)中的一股新興力量，與其相配套的產(chǎn)品制造行業(yè)也向國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，并賦予了建筑全新的概念。

建筑智能化技術主要包括：建筑設備自動監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)、通信與計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、數(shù)字會議及視頻會議系統(tǒng)、系統(tǒng)集成等十幾個子系統(tǒng)。國內(nèi)的建筑智能化技術已從最初獨立的各子系統(tǒng)發(fā)展到系統(tǒng)集成。

一、建筑設備監(jiān)控技術

二十世紀80年代主要采用計算機集中監(jiān)控的方式，由于可靠性較差，運行速度較慢，90年代以后已經(jīng)很少采用，取而代之的是集散式控制方式。在90年代末，隨著計算機技術、控制技術、網(wǎng)絡與通信技術的發(fā)展和結合，建筑設備監(jiān)控技術得到了迅速發(fā)展，突出表現(xiàn)在：

1.現(xiàn)場總線的體系結構與參考模型、應用軟件的開發(fā)平臺與工具、現(xiàn)場總線的應用等各方面取得了很大的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術在建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。

2.在對控制網(wǎng)絡的組網(wǎng)技術、實時網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、可靠性技術等方面進行深入研究的前提下，出現(xiàn)了以太控制網(wǎng)絡。

3.控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡的集成成為控制網(wǎng)絡技術發(fā)展的一個熱點，各種建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡的集成技術日益成熟。

4.各種控制網(wǎng)絡的新技術在建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)中得到應用。計算機領域的OPC技術、Web技術、TCP／IP已逐漸融合到建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)中，大大推動了建筑設備監(jiān)控技術的發(fā)展。

二、安全防范技術

安全防范包括閉路電視監(jiān)控、入侵報警、通道控制（門禁）、巡更、對講、周界防越等子系統(tǒng)。安防系統(tǒng)從最初的各子系統(tǒng)相互獨立，發(fā)展到如今的各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動，極大地提高了安全防范的嚴密性、可靠性和實時性，為人們的工作、學習和生活提供了安全保障。閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)也從以往的模擬技術向數(shù)字化方向發(fā)展，整個安全防范系統(tǒng)也朝著系統(tǒng)規(guī)模化、數(shù)字化、綜合化方向發(fā)展。

三、通信網(wǎng)絡技術

智能建筑中的通信網(wǎng)絡包括計算機網(wǎng)絡、雙向有線電視傳輸網(wǎng)絡和電話通信網(wǎng)絡等，前兩者作為智能建筑寬帶骨干網(wǎng)集中了幾乎全部的信息應用和信息管理資源，連接了幾乎全部的用戶站點。在二十世紀90年代中期以前，各種類型的網(wǎng)絡均有一定的市場和用戶，但在90年代后期，以太網(wǎng)以其投資合理、布線靈活、性能優(yōu)越、使用維護方便等優(yōu)點，逐漸在各種網(wǎng)絡通信技術中獨占鰲頭。以太網(wǎng)的傳輸速率，已從最初的10Mbps、100Mbps發(fā)展到1Gbps、10Gbps甚至更高的速率。智能建筑的電話網(wǎng)（包括ISDN、xI）-SL），目前除用于語音通信外，還可兼?zhèn)鋽?shù)據(jù)、圖像等的窄帶數(shù)據(jù)通信，使人們可以通過通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)電視會議、電話會議等功能。接入網(wǎng)技術是智能建筑與外部網(wǎng)絡連接的關鍵，它使有形的世界變得越來越小，使人們的工作、生活發(fā)生了很大的變化。智能建筑接人城域網(wǎng)或Internet，要求接人的帶寬越來越高，以滿足用戶數(shù)據(jù)通信日益增長的需求。在有線網(wǎng)絡發(fā)展的同時，無線網(wǎng)絡以其接人的靈活性，開始進入快速發(fā)展階段。從最初的11M到2003年通過54M，如今又發(fā)展到百兆以上，它為人們的移動上網(wǎng)提供了極大的便利，同時在許多領域蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿?，正成為網(wǎng)絡發(fā)展的潮流。

四、綜合布線技術

綜合布線是智能建筑中數(shù)據(jù)、語音以及多媒體通信的基礎平臺，自該項技術進入我國市場以來，由于其優(yōu)異的性能，給國內(nèi)的智能建筑市場帶來了一種新理念、新技術，并立即在建筑行業(yè)引起了巨大的反響，被各類智能建筑所廣泛采用。為了適應網(wǎng)絡傳輸帶寬和速率的發(fā)展，綜合布線新產(chǎn)品相繼問世，從最初的3類線、5類線到6類線，甚至出現(xiàn)了超前于標準的7類布線系統(tǒng)產(chǎn)品，以滿足千兆網(wǎng)的需求。隨著網(wǎng)絡傳輸速率的提升，為適應其發(fā)展的萬兆光纖網(wǎng)也已投入市場，新型的多模和單模光纖將作為良好的傳輸介質得到廣泛的應用。銅纜從三類到五類、超五類、六類甚至更高類別，從銅纜發(fā)展到光纜，技術和產(chǎn)品不斷更新，充分體現(xiàn)了汀發(fā)展的迅速以及智能建筑應用新技術的廣闊前景。

五、系統(tǒng)集成技術

在智能建筑內(nèi)的每個子系統(tǒng)，一般來說均由各自的網(wǎng)絡連接起來，在各自的操作站下完成預期的工作，但尚未達到信息資源共享。為了達到管理的方便快捷，各子系統(tǒng)之間的信息資源共享，應進行系統(tǒng)集成。

在系統(tǒng)集成過程中，集成所選擇的系統(tǒng)平臺不同，網(wǎng)絡結構不同，所集成的子

系統(tǒng)范圍不同，有不同的集成模式。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術、控制技術、顯示技術的發(fā)展，使建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡與其它子系統(tǒng)相連，由此產(chǎn)生以建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)為主的系統(tǒng)集成方式。還有以各自系統(tǒng)平等進行集成的方式，建立系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡，將各子系統(tǒng)視為下層現(xiàn)場控制網(wǎng)并以平等的方式集成。各子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，通過開放的工業(yè)標準接口，轉換成統(tǒng)一的格式存儲在系統(tǒng)集成的數(shù)據(jù)庫或服務器中，系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡通過程序對各子系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、監(jiān)控及信息交換。

系統(tǒng)集成，利用開放的協(xié)議以達到各相關子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了處理突發(fā)事件的能力，并達到了節(jié)能和節(jié)省人力的目的，這就是建筑設備管理系統(tǒng)（BMS）。系統(tǒng)集成不是目的，而是提升建筑使用功能和提高管理效率的技術手段，集成的內(nèi)容不是多多益善，而應根據(jù)使用和管理的需要，在技術成熟、系統(tǒng)可靠、投資合理、管理高效等前提下，按需集成。

六、住宅小區(qū)智能化

二十世紀90年代受國際智能住宅及電子屋理念的影響，建筑智能化技術逐漸延伸到住宅小區(qū)，最初在我國沿海少數(shù)經(jīng)濟較為發(fā)達的城市取得成效。建筑智能化技術開始從公共建筑向住宅和居住小區(qū)發(fā)展，建筑智能化技術迅速向小區(qū)智能化延伸，己成為智能建筑發(fā)展的重要市場。從公共建筑的智能化到住宅的智能化，這是市場的需求，也是實際發(fā)展的需要。全國各地設計院均將住宅智能化放到了重要的位置，住宅給智能化提供了平臺，而智能化又是住宅設計中具有前沿性和挑戰(zhàn)性的領域。住宅小區(qū)智能化技術的發(fā)展可歸納為以下幾個方面：系統(tǒng)設計強調(diào)以人為本的設計理念，應兼顧各層次居民使用的便利性，并處理好安全性與舒適性的關系、先進性與實用性的關系、功能配置與合理投資的關系。安全防范系統(tǒng)從一個個獨立的安防子系統(tǒng)發(fā)展為家庭與小區(qū)、技防與人防相結合的綜合安防體系。信息通信方面由單一的寬帶接人方式發(fā)展為多運營商可選方式，寬帶接入網(wǎng)絡由xD-SL、雙向有線電視網(wǎng)絡等向組建小區(qū)計算機局域網(wǎng)方向發(fā)展，小區(qū)居民可享用的信息通信服務從單一的寬帶Internet接入服務向小區(qū)局域網(wǎng)上多樣化的增值服務延伸。機電設備自動監(jiān)控、水電氣表遠傳抄送、音視頻系統(tǒng)、物業(yè)管理信息化等系統(tǒng)的應用，使小區(qū)居民的生活環(huán)境和生活質量得到了極大的提高。家居智能化技術的應用，使小區(qū)居民實實在在地體驗到了信息時代為生活帶來的種種便利和精彩，使家庭辦公、網(wǎng)絡生活等概念成為現(xiàn)實。

為了引導我國智能住宅小區(qū)的健康發(fā)展，建設部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心于1999年12月頒布了《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設要點及技術導則》（試行稿），對進行示范的工程做出了詳細的規(guī)定與要求。這對于規(guī)范住宅小區(qū)智能化市場，推動住宅小區(qū)智能化建設健康有序地發(fā)展起到了關鍵作用。在此基礎上，進行住宅智能化示范小區(qū)方案示范，用以指導全國住宅小區(qū)智能化技術的健康、有序發(fā)展。住宅小區(qū)智能化在我國各地發(fā)展迅速，在每年全國城鎮(zhèn)住宅開發(fā)總量的數(shù)億平方米中占有相當?shù)谋壤?，并且已逐漸成為住宅建筑發(fā)展的主流。在全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設的基礎上，建設部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心于2003年2月頒發(fā)了《居住小區(qū)智能化系統(tǒng)建設要點與技術導則》，作為小區(qū)智能化設計、施工的依據(jù)。這也表明住宅智能化從示范工程正式走向了全面的住宅小區(qū)智能化建設。

由于我國居住環(huán)境和條件的特殊性，智能住宅小區(qū)的產(chǎn)品難以成套引進，促使國內(nèi)產(chǎn)品供應商大量開發(fā)智能住宅小區(qū)所需的各種產(chǎn)品，從而形成了新的智能建筑產(chǎn)業(yè)。由于寬帶網(wǎng)進入小區(qū)以及小區(qū)規(guī)模的擴大，現(xiàn)在又提出了數(shù)字社區(qū)的理念，將智能住宅小區(qū)的發(fā)展推向了一個新階段。

數(shù)字社區(qū)進一步加強了網(wǎng)絡的功能，具有完全的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)寬帶接人。通過完備的網(wǎng)絡可以實現(xiàn)社區(qū)機電設備和家庭電器的自動化、智能化監(jiān)控，安防系統(tǒng)的自動化、智能化監(jiān)控。數(shù)字社區(qū)應用現(xiàn)代傳感技術、數(shù)字信息處理技術、數(shù)字通信技術、計算機技術、多媒體技術和網(wǎng)絡技術，加快了信息傳播的速度，提高了信息采集、傳輸、處理、顯示的性能，增強了安全性。數(shù)字社區(qū)提高了智能化系統(tǒng)的集成程度，實現(xiàn)了信息和資源的充分共享，提高了系統(tǒng)的優(yōu)化程度。數(shù)字社區(qū)是數(shù)字城市的單元節(jié)點，數(shù)字社區(qū)的建設為數(shù)字城市創(chuàng)造了條件，為電子政務、電子商務、電子物流等技術的應用打下了基礎。

智能建筑在我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，對于改造提升傳統(tǒng)建筑行業(yè)和改善人民的生活水平起到了積極作用。智能建筑產(chǎn)品國產(chǎn)化水平逐步提高，通過市場競爭打破了國外產(chǎn)品壟斷國內(nèi)市場的局面。

中國加入WTO后，建筑市場逐漸成為對外完全開放的市場，如何應對建筑智能化的市場競爭，亟需使智能建筑產(chǎn)業(yè)走向集約化發(fā)展的道路。集約化可以為我們帶來巨大的經(jīng)濟效益，并大大地提高工作效率。因此，它將是提高我國建筑智能化市場競爭力的重要措施。我國國民經(jīng)濟的快速持續(xù)發(fā)展，綜合國力的增強，城市信息化建設的推進，為智能建筑的發(fā)展提供了有力的保障，我國的智能建筑的發(fā)展也將面臨著更廣闊的前景。