淺析基于智能化集成云平臺(tái)的樓宇自動(dòng)化技術(shù)

文/程國明 上海市安裝工程集團(tuán)有限公司 上海 200080

智能化集成管理系統(tǒng)（以下簡稱IBMS系統(tǒng)）多為內(nèi)部局域網(wǎng)自運(yùn)營管理模式，其適用于單棟建筑或多棟建筑[1]。隨著新興城市的快速發(fā)展，國家重點(diǎn)科技園、大型場館等一批建筑群拔地而起,范圍與距離等因素嚴(yán)重影響了信息的時(shí)效性與共享性，IBMS系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)集成管理局限性已無法滿足客戶需求。

本文依托于阿里巴巴西溪項(xiàng)目，主要研究了智能化集成云平臺(tái)的整體架構(gòu)，同時(shí)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)與數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)架構(gòu)進(jìn)行了初步分析，系統(tǒng)融入云數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、AI等最新科技，采用4G/5G技術(shù)傳輸信號(hào)并聯(lián)動(dòng)機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行，服務(wù)于大范圍建筑群與跨區(qū)域駐地辦公群等樓宇設(shè)備的綜合管理。

1、智能化集成云平臺(tái)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的建筑大樓智能化子系統(tǒng)組建內(nèi)部設(shè)備網(wǎng)與安防網(wǎng)，將各子系統(tǒng)采集的信息傳輸至各樓IBMS系統(tǒng)，IBMS系統(tǒng)對(duì)單棟或多棟建筑的信息集成管理。為了進(jìn)一步提升管理人員管控能力和信息的應(yīng)用效能，推進(jìn)資源整合與共享，發(fā)揮信息化服務(wù)基層，我們將設(shè)計(jì)與搭建建筑智能化集成云平臺(tái)。

智能化集成云平臺(tái)主要設(shè)置于運(yùn)營管理指揮中心，可視化展示安防、能效、環(huán)境監(jiān)控、智能停車場等信息，多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)與一體化調(diào)度，通過AI識(shí)別、形態(tài)檢測，主動(dòng)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，布置安全措施。

圖1 建筑智能化集成系統(tǒng)架構(gòu)圖

建筑智能化集成系統(tǒng)（帶云平臺(tái)）主要由建筑各子系統(tǒng)設(shè)備、建筑子系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)、建筑智能化集成系統(tǒng)、物理外網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)云端五大部分組成。智能化子系統(tǒng)包含常規(guī)的安防與消防系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、智能停車管理系統(tǒng)等，同時(shí)包含智慧應(yīng)用類系統(tǒng)。云平臺(tái)接收逐層上傳的終端設(shè)備重要信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)集成管理與智能分析，完成多系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，詳細(xì)架構(gòu)如圖1。

常規(guī)建筑智能化子系統(tǒng)采集的信息經(jīng)由IBMS系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)傳送至建筑智能化集成云平臺(tái)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，基于4G/5G通訊的前端設(shè)備將逐步開發(fā)應(yīng)用，設(shè)備能利用物聯(lián)網(wǎng)、4G/5G技術(shù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接聯(lián)網(wǎng)將信息傳送至綜合智能管理云平臺(tái)，有效提高響應(yīng)速率和診斷準(zhǔn)確率，物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)與4G/5G技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用將是智能建筑的發(fā)展趨勢。目前基于物聯(lián)網(wǎng)與4G技術(shù)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)已應(yīng)用于建筑內(nèi)，本文以物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)舉例介紹。

2、物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)采用RFID技術(shù)，各機(jī)電設(shè)備設(shè)置二維碼標(biāo)簽，IBMS綜合管理各類機(jī)電設(shè)備，通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與建筑智能化集成云平臺(tái)共享數(shù)據(jù)。

建筑內(nèi)使用基于4G芯片的網(wǎng)絡(luò)型傳感器，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將探測信號(hào)傳送至大數(shù)據(jù)平臺(tái)，經(jīng)過數(shù)據(jù)平臺(tái)智能分析，綜合實(shí)時(shí)管理建筑內(nèi)公共區(qū)域照明系統(tǒng)，空氣環(huán)境、濕度和溫度以及各類機(jī)電設(shè)備等。物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)架構(gòu)如圖2。

物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)充分顯示了智能傳感技術(shù)、4G/5G通訊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，打破BA系統(tǒng)各廠商設(shè)備的通訊壁壘，大大降低了系統(tǒng)的集成難度，減少項(xiàng)目成本。

3、基于數(shù)字化云平臺(tái)的BAS系統(tǒng)功能應(yīng)用

3.1 智能空調(diào)

根據(jù)出入口人臉識(shí)別攝像機(jī)收集的人員信息，建筑智能化集成云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并統(tǒng)計(jì)人員的流動(dòng)數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)BAS的空調(diào)系統(tǒng)利用客流數(shù)據(jù)與傳感器探測的溫度數(shù)據(jù)，采用雙閉環(huán)控制方式控制公共區(qū)域的環(huán)境溫度，保證空調(diào)使用更加便捷、綠色、節(jié)能。同時(shí)，各辦公室、會(huì)議室可手機(jī)APP或遙控調(diào)整空調(diào)運(yùn)行模式，靈活、簡便。

3.2 智能會(huì)議室

智能會(huì)議室利用物聯(lián)網(wǎng)和AI技術(shù)，會(huì)前自動(dòng)開啟會(huì)議設(shè)施，如燈光、空調(diào)、投影儀、溫濕度等；人臉自動(dòng)簽到，會(huì)議可遠(yuǎn)程視頻對(duì)話并且可以無線投屏，系統(tǒng)還融合了智能語音技術(shù)，能自動(dòng)生成會(huì)議紀(jì)要。

3.3 高級(jí)別智能辦公室

出入口高端攝像機(jī)獲取高級(jí)管理人員人臉信息或車輛牌照信息，建筑智能化集成云平臺(tái)智能分析并聯(lián)動(dòng)辦公室內(nèi)空調(diào)自動(dòng)開啟，管理人員可通過手機(jī)APP查看辦公環(huán)境與辦公設(shè)備運(yùn)行情況，從而實(shí)現(xiàn)辦公室的遠(yuǎn)程操控。辦公室采用智能聲控傳感器控制室內(nèi)燈光，避免用電浪費(fèi)。

圖2 物聯(lián)網(wǎng) BAS 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.4 數(shù)字化管理設(shè)備

基于數(shù)字化云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)BAS系統(tǒng)能實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)重要設(shè)備數(shù)量和監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，根據(jù)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化配置各機(jī)電設(shè)備的使用，提高設(shè)備能耗利用率。同時(shí)，高度集成平臺(tái)3D建筑運(yùn)維建模提供故障報(bào)警位置，自動(dòng)定位設(shè)備故障位置，并提示智能分析的故障原因，指導(dǎo)工作人員快速響應(yīng)修復(fù)。

3.5 可視化平臺(tái)管理

運(yùn)營管理指揮中心設(shè)置可視化大屏，直觀的展現(xiàn)個(gè)性化視角，通過大屏可實(shí)時(shí)觀看物聯(lián)網(wǎng)BAS監(jiān)控各工藝系統(tǒng)的運(yùn)行情況，及時(shí)反饋并保留故障報(bào)警信息，實(shí)行人性化管理。

結(jié)論：

建筑智能化集成云平臺(tái)橫向打通了各分部管理系統(tǒng)，從數(shù)據(jù)融合到業(yè)務(wù)融合，實(shí)現(xiàn)高效智能化綜合管理，它體現(xiàn)了“大數(shù)據(jù)、高共享、智能化”的特征[2]。管理平臺(tái)能推進(jìn)安全防控業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的深度融合，高度集成化管理建筑樓宇自控系統(tǒng)所監(jiān)控的設(shè)備，為建筑的安全、穩(wěn)定、綠色、環(huán)境友好提供了有力的科技支撐和機(jī)制保障，推進(jìn)了各類資源的信息整合與共享，發(fā)揮了信息化高質(zhì)量服務(wù)應(yīng)用水平。

建筑智能化集成云平臺(tái)的應(yīng)用尚處于初步發(fā)展階段，隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展與前進(jìn)，基于5G的無線傳輸功能將更加強(qiáng)大，高清攝像機(jī)的無線傳輸技術(shù)桎梏等高端技術(shù)瓶頸將被打破，智能化集成云平臺(tái)的應(yīng)用范圍將更為廣泛，功能更加強(qiáng)大，管理更加靈活。目前智能化集成云平臺(tái)主要應(yīng)用于智慧園區(qū)、智慧醫(yī)院、酒店管理等項(xiàng)目，該技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，必定是今后發(fā)展的趨勢。