基于CAN算法的智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計

徐超

摘 要：當(dāng)今的時代是一個信息高度發(fā)達的時代，信息化、智能化已經(jīng)逐漸滲透到我們生活的方方面面，也讓我們的生活更加便利。建筑智能化的發(fā)展是社會發(fā)展的需要，也順應(yīng)了時代發(fā)展的潮流。但是，當(dāng)前我國在智能建筑控制系統(tǒng)設(shè)計這一方面還有所欠缺，因而，筆者介紹了智能建筑，并說明了智能建筑的必要性，同時著重介紹了智能建筑控制系統(tǒng)的控制。

關(guān)鍵詞：智能建筑；控制系統(tǒng)；設(shè)計

在當(dāng)今科技不斷發(fā)展的背景下，我國也加快了城市化的進程。建筑行業(yè)的發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的一大助力，建筑行業(yè)也開始迎合時代的潮流，走向了智能化發(fā)展的道路[1]。智能建筑是先進的計算機技術(shù)和建筑的一種結(jié)合，它也逐漸取代傳統(tǒng)的建筑，成為當(dāng)前建筑的主流。智能建筑不同于傳統(tǒng)建筑的管理模式，它對傳統(tǒng)建筑的管理模式進行了創(chuàng)新，主要是通過信息技術(shù)實現(xiàn)了自動化管理。這樣不僅節(jié)省了大量的管理費用，降低了建筑的成本；而且提高了建筑管理的安全性和有效性，為人們提供了良好的生產(chǎn)生活環(huán)境。但是，我國當(dāng)前在智能建筑上還存在較多的不足，尤其是在智能建筑控制系統(tǒng)上，使其難以推廣應(yīng)用。對此，筆者在這一方面進行了相關(guān)的研究工作。

一、智能建筑的概述

（一）智能建筑的定義

關(guān)于智能建筑的定義主要可以從廣義和狹義兩方面來說。從廣義方面來說[2]，智能建筑在建筑上融入現(xiàn)代科技技術(shù)。具體來說，它主要將它利用當(dāng)前的系統(tǒng)集成技術(shù)、通信技術(shù)、圖像顯示計算、自動控制技術(shù)、綜合布線技術(shù)以及計算機技術(shù)來對對建筑的各項設(shè)施進行完善，并融為一體，進而提供較為優(yōu)質(zhì)的環(huán)境，為人們的生活帶來便利。智能建筑所提供的的環(huán)境的含義是多樣化的，其中包括自然環(huán)境、人文環(huán)境、信息環(huán)境、節(jié)能環(huán)境以及交通環(huán)境等。智能建筑的智能化、生態(tài)化、信息化以及自動化不僅僅只是反映在結(jié)果上，而且還反映在整個建筑的過程中。從狹義方面來說，智能建筑是一種具有各種智能化配套系統(tǒng)的建筑，同時也可能是建筑配備了一系列智能化建筑設(shè)施或使用了獨特的建筑結(jié)構(gòu)、建筑措施，它們都使建筑具有更多的功能，有效完善了建筑的功能和結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)了建筑的智能化，為建筑用戶提供了更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。概括言之，智能建筑的目的是為了促進人的發(fā)展和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，它主要是從系統(tǒng)、服務(wù)、管理和結(jié)構(gòu)四個方面進行最優(yōu)化的設(shè)計，并利用現(xiàn)代科技技術(shù)設(shè)計出一個合理、科學(xué)、高效的集成化系統(tǒng)，為其提供舒適、便捷、安全的環(huán)境[3]。由此可以發(fā)現(xiàn)，智能建筑的目的不在于智能化，而是通過智能化為人們提供適于人類生存發(fā)展的環(huán)境。

（二）智能建筑的內(nèi)容

智能建筑一般又被稱為“3A建筑”，智能建筑一般有辦公自動系統(tǒng)（Office automation system，簡稱“OAS”）、建筑電氣設(shè)備自動化（building automation system，簡稱“BAS”）、通信自動化系統(tǒng)（communication automation system，簡稱“CAS”）[4]。OAS主要是運用當(dāng)今的多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等在辦公上，讓人們能夠利用各種科學(xué)技術(shù)進行簡便辦公，同時在辦公中采用多種辦公設(shè)備，有效減輕人們辦公的負擔(dān)。這樣可以讓人們實現(xiàn)自動化辦公，從繁雜的辦公事務(wù)中解放出來，同時也能夠有效保障辦公的安全性。BAS主要是利用中央處理機借助網(wǎng)絡(luò)的途徑來對整個建筑物的電器設(shè)備進行有效的控制，如空調(diào)的使用、照明、變配電、電梯、通信、防盜、安保等工作，提高了系統(tǒng)運行的安全性，降低了運行的成本，進而實現(xiàn)對建筑的有效管理。CAS主要是建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的，它主要為智能建筑的圖像、語音數(shù)據(jù)的傳輸提供了有力的支持，同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯(lián)系，如固定電話通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通訊系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)等[5]。

二、建筑智能化的必要性

（一）建筑智能化是當(dāng)前社會以及未來發(fā)展的趨勢

從上世紀(jì)80年代開始，科技得到了快速發(fā)展，比如計算機技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等。它們都極大地改變了人們生產(chǎn)生活的方式，有效提高了生產(chǎn)力，改善了人們的生活環(huán)境?？萍歼\用到建筑領(lǐng)域便產(chǎn)生了智能建筑這一概念。智能建筑就是將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和建筑結(jié)合的衍生物，這是社會、科技發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物。在當(dāng)今的時代，建筑已不僅僅只是人們遮風(fēng)擋雨的屋子，而是具有更深刻的內(nèi)涵，它是集人的生存、工作、信息、生態(tài)等于一體的一種智慧的結(jié)合，其中更是涵蓋了人類的各種學(xué)科知識[6]。與此同時，人們對于建筑的要求也越來越高，傳統(tǒng)的建筑已經(jīng)難以滿足當(dāng)前人們的需要。因而，智能建筑應(yīng)運而生，它能夠有效提高人們的生活質(zhì)量。

（二）建筑智能化與我國當(dāng)前發(fā)展的需求相適應(yīng)

我國正處于城市化進程快速發(fā)展的時期，建筑行業(yè)在城市化建設(shè)中占有十分重要的作用，我國建筑的耗能在社會總耗能中的比重也越來越大。同時，我國的第三產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展，辦公能耗也在不斷增加，辦公人員對于建筑也有著較高的要求。但是，我國一直存在著能源難以滿足當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的需要的情況，一旦能源缺乏將會影響我國經(jīng)濟發(fā)展和國防安全。如何有效實現(xiàn)建筑節(jié)能已經(jīng)成為我國當(dāng)前實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要難題。如果把傳統(tǒng)的建筑建成智能建筑一般只需要在傳統(tǒng)建筑成本的基礎(chǔ)上多投入5%～10%，然而智能建筑產(chǎn)生回報將高出傳統(tǒng)建筑的20%。由此可以發(fā)現(xiàn)，智能建筑是具有較大的回報價值，能夠有效降低能耗、節(jié)約成本，其發(fā)展前景較為廣闊，也與我國當(dāng)前發(fā)展的需求相適應(yīng)。

三、智能建筑控制系統(tǒng)的設(shè)計

（一）網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

當(dāng)前的社會是一個信息的時代，人們是不能缺失信息而獨立存在的，智能建筑更不能脫離信息存在。網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計是建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的，也是智能建筑的基礎(chǔ)，它主要為智能建筑的圖像、語音數(shù)據(jù)的傳輸提供了有力的支持，同時也支持著智能建筑和外界進行有效的聯(lián)系，如固定電話通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通訊系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)等。在充分的網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)上，智能建筑能夠有效保持信息的通信。

（二）自動化辦公系統(tǒng)

現(xiàn)今的辦公也逐漸走向了信息化，自動化辦公已經(jīng)成為當(dāng)前辦公的大趨勢。自動化辦公系統(tǒng)主要是運用當(dāng)今的多媒體技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等在辦公上，讓人們能夠利用各種科學(xué)技術(shù)進行簡便辦公，同時在辦公中采用多種辦公設(shè)備，有效減輕人們辦公的負擔(dān)。這些辦公技術(shù)、辦公設(shè)備以及辦公人員共同構(gòu)成自動化辦公系統(tǒng)，讓人們實現(xiàn)自動化辦公，從繁雜的辦公事務(wù)中解放出來，同時也能夠有效保障辦公的安全性。

（三）安保自動化系統(tǒng)

傳統(tǒng)的建筑在安保這一塊往往浪費了大量的人力物力，而且安保的質(zhì)量也十分不理想，這讓給人們的生活帶來了相應(yīng)的風(fēng)險性。智能建筑采用安保自動化系統(tǒng)，能夠有效地節(jié)約人力物力財力，同時也能夠為人們提供安全、舒適的環(huán)境。進出管理系統(tǒng)是安保自動化管理系統(tǒng)的一個非常重要的組成部分。在這一系統(tǒng)下，所有智能建筑的工作人員和用戶都需要輸入好指紋信息以及相應(yīng)的身份信息，以便可以有權(quán)進出建筑。而訪客在進出該建筑時需要讀取訪客的身份信息，這樣可以避免非建筑人員的隨意出入，提高了建筑的安全性。同時根據(jù)建筑的風(fēng)險等級設(shè)置相應(yīng)的安全保護系統(tǒng)，同時采用閉路電視對建筑的安全進行監(jiān)督和保障。

（四）防火自動化系統(tǒng)

在當(dāng)前科技不斷發(fā)展、人口不斷增長以及土地資源不斷減少的背景下，人們?yōu)榱顺浞掷猛恋刭Y源，建筑在科技的支持下也日趨高層化。高層化的建筑已經(jīng)成為城市化發(fā)展的重要標(biāo)志。但是，由于高層建筑并沒有建立相應(yīng)的防火措施，一旦出現(xiàn)火災(zāi)將會造成重大的人員傷亡和財務(wù)損失。因而，做好相應(yīng)的防火措施在建筑中顯得尤為重要。智能化建筑系統(tǒng)中包含了防火自動化系統(tǒng)，它主要是依據(jù)我國關(guān)于防火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計，如《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》。防火自動化系統(tǒng)是一種火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動的控制系統(tǒng)，其中，火災(zāi)報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)之間是相互獨立的。該系統(tǒng)能夠?qū)⒔ㄖ馂?zāi)的情況通過信號傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給智能建筑監(jiān)控中心，進而對其進行及時有效的處理。與此同時，我們最需要做好的是建筑火災(zāi)的預(yù)警機制，主要是對建筑的電器、電路進行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題，及時預(yù)警、排查以及處理，以避免造成嚴(yán)重的損失。

（五）防盜報警系統(tǒng)

防盜報警系統(tǒng)是智能建筑中的一個重要的組成部分，也是智能建筑安全的一個重要保障，它為人們的財產(chǎn)安全提供了有力的支持，避免了人們出現(xiàn)不必要的嚴(yán)重財產(chǎn)損失。防盜報警系統(tǒng)主要是采用紅外線技術(shù)或微波技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的預(yù)警機制，對智能建筑中的一些重要物品、重要倉庫進行有效的保護。一旦有人闖入其中，該預(yù)警機制就會出現(xiàn)報警，并將信號立刻傳輸?shù)桨脖Ｖ行?，進而進行快速的處理，避免造成貴重物品的失竊。

（六）車輛管理系統(tǒng)

車輛已經(jīng)成為我們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ撸@大大方便了我們的日常出行。但是，車輛也帶來了相應(yīng)的問題，如堵車問題、停車問題等。對此，在智能建筑系統(tǒng)設(shè)計中，也需要考慮到這一因素，設(shè)計出相應(yīng)的車輛管理系統(tǒng)，使車輛更加有秩序。車輛出入管理系統(tǒng)是車輛管理系統(tǒng)的一個組成部分，它主要是對建筑進出的車輛進行相應(yīng)的記錄，避免出現(xiàn)不相干車輛隨意進入的情況，影響建筑的安全性。而停車管理系統(tǒng)也是車輛管理系統(tǒng)的組成部分，它主要是讓車輛更加有秩序，避免出現(xiàn)交通擁堵的情況，進而方便人們的日常出行。同時，車輛的安全管理也是十分重要的。車輛安全管理主要是對車輛進行實時監(jiān)控，保障車輛的安全。

四、結(jié)語

在這樣一個科技不斷發(fā)展的時代，建筑智能化已經(jīng)成為大勢所趨。智能化建筑是在計算機的基礎(chǔ)上利用人工智能以及集成智能設(shè)計出智能化的系統(tǒng)，進而達到降低建筑成本、資源共享的目的。但是，當(dāng)前關(guān)于智能化建筑的一個難題就是如何設(shè)計出合理科學(xué)的智能化系統(tǒng)。智能化系統(tǒng)種類較多，設(shè)計的范圍較廣，這是難以將每一個智能化系統(tǒng)都概括其中的。因而，在設(shè)計對建筑的智能化設(shè)計要綜合考慮到建筑的用途、建筑的使用資金以及特殊要求，進而使各個系統(tǒng)與智能建筑的需求相一致、與此同時，在進行各個系統(tǒng)的設(shè)計時還需要進一步對下面的子系統(tǒng)進行完善，是各個子系統(tǒng)能夠共同聯(lián)系起來，進而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)化、科學(xué)化的智能建筑，為人們提供更好的生活環(huán)境。

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