探究樓宇智能化控制系統(tǒng)

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【摘要】樓宇智能化是信息化的重要組成部分，在現(xiàn)代的西方發(fā)達(dá)國家，樓宇智能化興起已久，但在我國，樓宇智能化還是近些年出現(xiàn)的新鮮技術(shù)，本文對樓宇智能化進(jìn)行了介紹和方案的設(shè)計(jì)解決。

【關(guān)鍵詞】智能樓宇、系統(tǒng)組成、功能

（一）前言

樓宇智能化是信息化的重要組成部分，在現(xiàn)代的西方發(fā)達(dá)國家，樓宇智能化興起已久，但在我國，樓宇智能化還是近些年出現(xiàn)的新鮮技術(shù)，本文對樓宇智能化進(jìn)行了介紹和方案的設(shè)計(jì)解決。研究、開發(fā)出的樓宇網(wǎng)絡(luò)智能化控制軟件系列是采用引進(jìn)的國際最先進(jìn)的樓宇專利技術(shù)性處理法及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和人工智能技術(shù)，（可編程控制器）控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)主要工藝參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行情況，操作人員可通過可視化軟件對現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)控，根據(jù)過程儀表提供的主要工藝參數(shù)，按樓宇工藝要求對生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行必要調(diào)整，使生產(chǎn)過程更合理、處理效果更好、運(yùn)行成本更低。所開發(fā)系統(tǒng)軟件包，均源自國內(nèi)外業(yè)界權(quán)威經(jīng)驗(yàn)。該軟件系統(tǒng)的成功開發(fā)將真正實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)行機(jī)制，使國內(nèi)樓宇智能化系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀有一個(gè)革命性的飛躍

（二）智能樓宇的概念

1、智能樓宇的起源和發(fā)展

二十一世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，目前推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要是信息技術(shù)、生物技術(shù)和新材料技術(shù)，而其中信息技術(shù)對人們的經(jīng)濟(jì)、政治和社會生活影響最大，信息業(yè)正逐步成為社會的主要支柱產(chǎn)業(yè)，人類社會的進(jìn)步將依賴于信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

2、智能化樓宇的基本要求

智能化樓宇的基本要求是，有完整的控制、管理、維護(hù)和通信設(shè)施，便于進(jìn)行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報(bào)警。簡言之，樓宇智能化的基本要求是：辦公設(shè)備自動(dòng)化、智能化，通信系統(tǒng)高性能化，建筑柔性化，建筑管理服務(wù)自動(dòng)化。

3、智能化樓宇的解釋

目前世界上的對樓宇智能化的定義很多，歐洲、美國、日本的提法各有不同，其中，日本的國情與我國較為相近，其提法可以參考，日本電機(jī)工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為：綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)建筑物自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）和辦公自動(dòng)化（OA），將這3種功能結(jié)合起來的建筑，就是智能化樓宇。

（三）系統(tǒng)的構(gòu)成

如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示，整個(gè)系統(tǒng)可以由以下四個(gè)部分組成：智能大廈集成管理系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化管理系統(tǒng)、智能大廈內(nèi)各弱電子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程IE瀏覽站。

1.智能大廈集成管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)對大廈內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)的進(jìn)行集中監(jiān)控管理，接收各個(gè)子系統(tǒng)傳來的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（視頻、設(shè)備信息和報(bào)警信息等），顯示監(jiān)控畫面和視頻內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)整理、分析、存儲、顯示和輸出等功能，處理所有的報(bào)警信息，記錄報(bào)警事件，打印系統(tǒng)信息，發(fā)送管理人員的控制命令給各子系統(tǒng)，使得管理者能夠?qū)Ω黝愂录M(jìn)行全局管理，實(shí)現(xiàn)一體化服務(wù)，提高系統(tǒng)管理的效率。

2.樓宇自動(dòng)化管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)對樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)、CCTV電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、智能卡控制管理系統(tǒng)、、停車場系統(tǒng)等5個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控管理，接收各個(gè)子系統(tǒng)傳來的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（視頻、設(shè)備信息和報(bào)警信息等），顯示監(jiān)控畫面和視頻內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理分析、存儲、顯示和輸出等功能，處理所有的報(bào)警信息，記錄報(bào)警事件。

3.智能大廈內(nèi)各弱電系統(tǒng)：實(shí)時(shí)采集本系統(tǒng)下掛的各類設(shè)備的參數(shù)、報(bào)警信息等現(xiàn)場信號，將采集的信號經(jīng)過分析、處理以后上傳。弱電系統(tǒng)包括下列自動(dòng)化子系統(tǒng)：

3.1配電子系統(tǒng)：包括低壓配電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)不間斷UPS電源系統(tǒng)、冷凍站配電、變壓器、高壓系統(tǒng)和高壓二次線中的各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測控制。

3.2空調(diào)監(jiān)控子系統(tǒng)：中央空調(diào)是智能樓宇的重要組成部分，通過樓宇自控監(jiān)控組態(tài)軟件不僅可以為用戶提供舒適的工作環(huán)境，而且可以通過一些調(diào)度算法滿足節(jié)能需求。

3.3照明子系統(tǒng)：對整個(gè)大樓的照明實(shí)施控制，包括公共區(qū)域照明和泛光照明。根據(jù)上班時(shí)間和季節(jié)的差異實(shí)施不同的照明控制方案，以達(dá)到節(jié)能目的。

3.4給排水子系統(tǒng)：對水泵、水池和管網(wǎng)等進(jìn)行監(jiān)控。

3.5電梯控制子系統(tǒng)：根據(jù)電梯數(shù)量已經(jīng)用戶請求，智能調(diào)度電梯，合理滿足用戶需求。

（四）系統(tǒng)主要功能

通過管理軟件平臺把各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)集成，系統(tǒng)主要完成下列功能：

· 管理各子系統(tǒng)：可以在弱電、視頻等系統(tǒng)中無縫切· 換，· 各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。如火警信息可以和電梯、空調(diào)、大廈廣播等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

· 流程圖顯示功能：以動(dòng)畫形式顯示各設(shè)備· 的運(yùn)行情況，· 如空調(diào)機(jī)組、停車場車位、電梯運(yùn)行狀態(tài)等。根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)個(gè)性化界面，· 可以直觀、方便地對大廈內(nèi)各子系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)視、控制和管理。場景逼真、鼠標(biāo)· 控制、操作簡單。

· 實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)管理功能：采集各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，· 進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示、存儲；對所有的歷史數(shù)據(jù)/實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以靈活查詢、統(tǒng)計(jì)、輸出及打印，· 可按設(shè)備· 、樓層、功能等進(jìn)行分類記錄和存儲，同· 時(shí)也可以按時(shí)間區(qū)間、設(shè)備· 類別、樓層、功能進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)和打印。

· 報(bào)警管理：軟件支持各類報(bào)警系統(tǒng)，· 包括限值報(bào)警、偏差報(bào)警等，而· 且支持不同· 的優(yōu)先級別。報(bào)警可以以聲音、動(dòng)畫、打印、郵件、短信等多種方式警示相關(guān)人員，· 以便進(jìn)行相應(yīng)的操作。

· 趨勢分析：根據(jù)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫，· 可以對用電量、空調(diào)機(jī)組運(yùn)行情況等進(jìn)行分析，· 以形成最優(yōu)控制方案，· 達(dá)到節(jié)能目的。

· 報(bào)表系統(tǒng)：根據(jù)各系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)自動(dòng)形成報(bào)表數(shù)據(jù)，· 并提供查詢功能。

· 照明控制

照明控制主要分為兩類控制，一類是通過PLC或單片機(jī)進(jìn)行控制，一類是主要通過軟件的腳本進(jìn)行控制，在實(shí)際中也可能兩種控制都會使用到。無論是哪種控制，都是把數(shù)字信號通過PLC或者模塊等轉(zhuǎn)化為實(shí)際的開關(guān)控制。在通過PC控制的時(shí)候，通常是通過腳本進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)多種控制方式；

· 電力監(jiān)測

電力監(jiān)測主要是通過采集智能電力儀表的數(shù)據(jù)。智能電力儀表可以自行測量電流、電壓、功率、電量等電參數(shù)，并且會提供通訊接口（通常為Modbus協(xié)議）。采集智能電力儀表的數(shù)據(jù)即可實(shí)現(xiàn)對電力的監(jiān)測。

· 空調(diào)監(jiān)測

空調(diào)監(jiān)測通常都是監(jiān)測工業(yè)空調(diào)或者中央空調(diào)。一般通過直接和空調(diào)自身攜帶的通訊接口進(jìn)行通訊監(jiān)測，或者通過PLC等進(jìn)行間接監(jiān)測。

（五）.經(jīng)濟(jì)和社會效益

樓宇監(jiān)控分采集的數(shù)據(jù)的種類和個(gè)數(shù)不同，成本懸殊。常見的樓宇監(jiān)控會包括燈光、空調(diào)、濕度等數(shù)據(jù)。單就這里監(jiān)控系統(tǒng)，成本包括以下內(nèi)容：

1. 監(jiān)控所需的智能儀表、PLC、線纜、配電柜；

2. 通訊所需的布線費(fèi)用；

3. 對應(yīng)采集點(diǎn)數(shù)的軟件費(fèi)用；

4. 工控機(jī)的費(fèi)用；

5. 軟件開發(fā)的人工費(fèi)用；

6. 項(xiàng)目后期維護(hù)的費(fèi)用

（六）結(jié)論

一般而言，相對于其他方式的樓宇監(jiān)控系統(tǒng)，通過軟件搭建的系統(tǒng)框架更為自由、開放，成本更低，更能貼近用戶的需求，市場前景廣闊，技術(shù)可行，社會效益顯著，因此此項(xiàng)目著實(shí)可行。