智能樓宇集成通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

詹柏林（武漢華源集團(tuán)輸變電工程分公司，湖北 武漢 430050）

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智能樓宇集成通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

詹柏林（武漢華源集團(tuán)輸變電工程分公司，湖北 武漢 430050）

本文闡述了樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并且對集成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)、監(jiān)控內(nèi)容、集成實(shí)現(xiàn)方式及意義作了詳細(xì)的闡述。伴隨著智能樓宇技術(shù)的迅速發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用情況卻不盡樂觀，本文主要探討在大樓設(shè)計(jì)中如何繼承智能樓宇系統(tǒng)的應(yīng)用。

智能樓宇；集成；通訊系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1　前言

樓宇自控系統(tǒng)正由獨(dú)立的各子系統(tǒng)向多元化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的設(shè)備監(jiān)管系統(tǒng)方向發(fā)展，因此各系統(tǒng)集中監(jiān)管是智能管理系統(tǒng)發(fā)展時(shí)必然的。智能樓宇管理系統(tǒng)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有著相輔相成的密切關(guān)系。智能樓宇管理系統(tǒng)的本質(zhì)是把各個(gè)子系統(tǒng)集成到一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，然后通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，物業(yè)管理人員以及戶主在任何一個(gè)能夠連接互聯(lián)網(wǎng)的地方，對大樓以及自己的房屋狀況進(jìn)行查看和監(jiān)控。在現(xiàn)如今的建筑物中，樓宇的智能管理系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，很大程度上滿足了人們對建筑物的需求，也方便了人們生活。

2　智能樓宇通訊系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

伴隨著科技的快速發(fā)展，高科技進(jìn)入到人們生活的同時(shí)，也運(yùn)用到了建筑領(lǐng)域當(dāng)中。由于我國城市化速度的加快，人們對于住房的需求不僅僅局限于舒適，更多的是實(shí)用與方便。為了更好地解決人們的這種需求，大量的建筑物如雨后春筍般的涌現(xiàn)。智能建筑的發(fā)展，給用戶的使用提供了極大的方便。智能建筑的發(fā)展已經(jīng)應(yīng)用得比較廣泛，涉及到了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的軟件、硬件，通訊領(lǐng)域的衛(wèi)星導(dǎo)航，建筑領(lǐng)域的建材設(shè)備、電話傳真以及機(jī)械領(lǐng)域的儀器和設(shè)備等等。當(dāng)前BACnet系統(tǒng)主要是針對樓宇自動(dòng)控制領(lǐng)域而制定的，也是當(dāng)前運(yùn)用最廣泛的系統(tǒng)，因此也是最適用于該領(lǐng)域的。主要是由于這方面技術(shù)的缺乏，總線的標(biāo)準(zhǔn)幾乎都是依靠于國外，而且當(dāng)前沒有相應(yīng)的樓宇自控領(lǐng)域方面的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，造成樓宇市場的混亂。面對這樣的現(xiàn)狀，我們應(yīng)該做到按照國際準(zhǔn)則，建立起適合中國市場的標(biāo)準(zhǔn)，來規(guī)范我國樓宇市場的各種混亂。

3　智能樓宇的體系結(jié)構(gòu)

相對而言，智能樓宇只要是針對各種機(jī)電設(shè)備以及相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行智能化的監(jiān)控，那么我們首先需要做的時(shí)了解一下整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。智能樓宇的構(gòu)成，主要時(shí)由樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)、消防自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)、安防自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、自動(dòng)化集成管理系統(tǒng)和綜合布線系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)成。每個(gè)系統(tǒng)中的子系統(tǒng)都具有它獨(dú)有的功能，每個(gè)子系統(tǒng)通過集成連接成一個(gè)集管理控制于一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，從而在硬件、系統(tǒng)軟件以及資源的共享、樓宇的經(jīng)營管理系統(tǒng)集成方面達(dá)到我們所預(yù)定的目標(biāo)。通過網(wǎng)絡(luò)集成建立起對樓宇設(shè)備的中央控制系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)對建筑物的集中管理和監(jiān)控。

4　智能樓宇集成通訊系統(tǒng)提供的模塊設(shè)計(jì)

為了使樓宇智能化集成系統(tǒng)更好的建立起來，滿足人們在樓宇內(nèi)可以更高效的工作，更舒適的生活?？梢詫⒅悄芑瘶怯罴上到y(tǒng)中主要的模板分為以下幾個(gè)重要的部分：

（1）門禁識(shí)別系統(tǒng)，在每一個(gè)小區(qū)的每一個(gè)出入口，以及每一棟樓的如何讓，均安裝智能門禁系統(tǒng)。每一張門禁感應(yīng)卡都已經(jīng)在保安中心注冊，當(dāng)持有人不慎將卡丟失，需立即掛失，更換新卡。與此同時(shí)小區(qū)的所有讀卡器可以與保安中心聯(lián)網(wǎng)。準(zhǔn)確的記錄每個(gè)持卡人的每一次進(jìn)出的時(shí)間。

（2）火警自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)極大的提高了樓宇的安全性，通過煙霧傳感器和溫度探頭來對樓宇進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在探測到煙霧和溫度過高的情況下，會(huì)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)系消防單位。

（3）遠(yuǎn)程操控開鎖系統(tǒng)，一般在小區(qū)門口安裝攝像頭，每個(gè)住戶室內(nèi)都會(huì)配備一個(gè)可視對講機(jī)。如何有來訪者，當(dāng)他在門口機(jī)上按下住戶房號(hào)時(shí)，門口的機(jī)器會(huì)立即將住戶的編號(hào)傳入信號(hào)控制線，并開啟聲訊連接，住戶會(huì)立即接受到訊號(hào)，來訪者會(huì)在門口機(jī)接收到住戶轉(zhuǎn)送回來的響應(yīng)，來訪者在門口機(jī)與該選中的住戶之間可立即進(jìn)行雙向通話視頻，住戶通過室內(nèi)的屏幕，可以看來訪者的頭像，然后再?zèng)Q定是否開門，然后實(shí)行遠(yuǎn)程開鎖系統(tǒng)。

（4）多路內(nèi)部通訊系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)能使住戶與管理中心、住戶與住戶之間相互驚醒通話，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)門口機(jī)器與住戶室內(nèi)機(jī)器之間的可視對講功能，管理中心還能同時(shí)接收小區(qū)內(nèi)所有住戶的求助報(bào)警。

（5）保安防盜系統(tǒng)，系統(tǒng)中保安防盜可以采用兩種方式來實(shí)現(xiàn)：①住戶室內(nèi)的分機(jī)具有報(bào)警功能；②專用的多路防區(qū)報(bào)警系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)極大的提高了樓宇的安全性，通過煙霧傳感器和溫度探頭來對樓宇進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在探測到煙霧和溫度過高的情況下，會(huì)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)系消防單位緊急防區(qū)、火警監(jiān)控、門窗監(jiān)控、瓦斯監(jiān)控以及安全報(bào)警等報(bào)警設(shè)施，也可向管理中心的電腦報(bào)警。管理中心的電腦能記錄報(bào)警的地點(diǎn)、房號(hào)等。

（6）綜合管理系統(tǒng)，主要是進(jìn)行全方位的管理，擔(dān)當(dāng)控制中心的角色，從而控制整個(gè)樓宇的智能化管理，使得整個(gè)系統(tǒng)更高效。

5　樓宇智能系統(tǒng)軟硬件技術(shù)的框架

系統(tǒng)集成技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)信息的采集、信息的傳輸、信息的交換以及信息的利用，使之最終成為自能化樓宇集成系統(tǒng)的目標(biāo)。一般情況下，在智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的連接上會(huì)比較復(fù)雜，因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)的過程中涉及的終端設(shè)備會(huì)比較多。①將各個(gè)本地?cái)?shù)據(jù)模式轉(zhuǎn)化為與其相等價(jià)的本地對象的模式，4智能樓宇信息系統(tǒng)將各子系統(tǒng)集成在統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，并運(yùn)用統(tǒng)一的人機(jī)界面環(huán)境。系統(tǒng)操作控制軟件為全中文圖形界面，具備電子地圖，設(shè)備虛擬3D圖形等功能。平臺(tái)運(yùn)行在主流中文操作系統(tǒng)上，方便使用和管理；②將存在沖突的本地對象集合成一個(gè)具有全局性的對象模式。這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)該是在集成平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持下實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)集成通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)很好地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與各種設(shè)備之間的聯(lián)系，充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)，形成現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，然后再支持集成平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的集成。

6　系統(tǒng)的通信仿真與分析

在硬件和軟件的技術(shù)框架完成之后，我們就要開始對系統(tǒng)的硬件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，以排除硬件方面的故障和檢查軟件的問題，并解決硬件與軟件的之間的聯(lián)系問題。我們在制成電路板后，首先核對各器件型號(hào)、數(shù)量有無問題再重點(diǎn)檢查電源線路的連接極性有無錯(cuò)誤，并仔細(xì)檢查硬件系統(tǒng)中各器件的引腳有無相互短路、漏接、錯(cuò)接等現(xiàn)象，如果我們沒有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，再用萬用表來檢查各導(dǎo)線的連接狀況，檢查電氣連接，檢查每一個(gè)電阻阻值是否正常，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)排除。通過對硬件的檢測，就可以保證硬件電路連接正確。

7　樓宇智能集成通訊系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和展望

現(xiàn)已有智能樓宇集成通訊系統(tǒng)，主要是利用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化全自動(dòng)的智能管理，如何利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對整個(gè)樓宇內(nèi)的信息進(jìn)行集成、分析、利用，通過樓宇內(nèi)的信息來實(shí)現(xiàn)樓宇智能集成通訊系統(tǒng)。是當(dāng)前樓宇智能系統(tǒng)集成需要考慮的重點(diǎn)技術(shù)問題之一?，F(xiàn)代樓宇的智能化信息集成系統(tǒng)主要是依靠SIM智能接口模塊來實(shí)現(xiàn)將整個(gè)樓宇智能化系統(tǒng)不同功能模塊進(jìn)行聯(lián)接，例如：防盜報(bào)警模塊、門禁系統(tǒng)、閉路電視模塊以及停車管理系，實(shí)現(xiàn)對這些集成數(shù)據(jù)模塊的統(tǒng)一管理，分析，依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行彼此之間的通信管理，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)建筑物部門信息系統(tǒng)集成管理的目的。隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，科技的快速發(fā)展以及企業(yè)間的競爭加劇，總線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)必將取向統(tǒng)一，在我國BACent標(biāo)準(zhǔn)將廣泛應(yīng)用。同時(shí)，以太和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其協(xié)議的成本低，開放程度高，隨著研究研究工作不斷深入，設(shè)備的以太網(wǎng)接口技術(shù)的成熟，工業(yè)以太網(wǎng)在樓宇自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)⒌亩紝?huì)得到廣泛的應(yīng)用。目前，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，DCS和現(xiàn)場總線在目前樓宇自控系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是也存在一些例如沒有統(tǒng)一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)以致集成成本過高問題。然而節(jié)能研究、新能源開發(fā)利用、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)也將成為樓宇智能集成通訊系統(tǒng)的重要研究方向。

8　結(jié)語

智能樓宇集成通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)對樓宇的信息化、智能化的控制，可以滿足了人們對于現(xiàn)代樓宇的多種多樣的需求。但是仍然存在著一些問題，這也迫使設(shè)計(jì)人員需要不斷的努力，不斷的創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)智能樓宇集成通訊系統(tǒng)在生活中的廣泛應(yīng)用。

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2016-2-12

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2095-2066（2016）07-0052-02