面向物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)代智能建筑

商天鴻

（廣西宏基工程監(jiān)理有限公司南寧第三分公司，廣西南寧 530007）

近年來，全球智能建筑市場規(guī)模不斷擴大，預(yù)計將從2020年的663億美元增加到2025年的1089億美元，期間年復(fù)合增長率大約為10.5%。從智能建筑實現(xiàn)增長的原因分析，得益于基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑管理系統(tǒng)以及人們空間利用意識的增加，同時行業(yè)標準與法規(guī)的提高，節(jié)能系統(tǒng)需求不斷增加。未來，智能建筑越來越多，深度分析此課題，分析物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用，提出物聯(lián)網(wǎng)與建筑融合的方法，有著重要的意義。

1 智能建筑的內(nèi)涵分析

簡單來說，智能建筑的節(jié)能水平與舒適度等增強。將設(shè)備進行感知與傳輸同時實現(xiàn)遠程監(jiān)控，既能夠節(jié)約能源，同時可以減少樓宇人員的運維。從智能建筑市場層面分析，主要組成如下：①安全與安保管理；②能源管理；③建筑基礎(chǔ)設(shè)施管理；④網(wǎng)絡(luò)管理等。一般來說，建筑物的安全與保障都是主要考慮的問題。配置訪問控制與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對相關(guān)活動的跟蹤，便于檢測入侵者同時保持環(huán)境安全。隨著技術(shù)水平的不斷提高，涌現(xiàn)出更多高水平的訪問控制系統(tǒng)與消防和生命安全系統(tǒng)等，切實保障了業(yè)主與資產(chǎn)的安全。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑主要功能

2.1 案例概述

以某智能建筑為例，基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建了智能化管理系統(tǒng)，采用射頻識別技術(shù)與傳感技術(shù)等，實現(xiàn)對建筑的數(shù)據(jù)采集與傳輸，經(jīng)過數(shù)據(jù)的分析與處理，輔助物之間智能化的控制，系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)整理如表1所示。采用技術(shù)或者智能化設(shè)備，采集物理信息，借助組網(wǎng)與協(xié)同信息處理技術(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳輸。利用網(wǎng)絡(luò)層，依托互聯(lián)網(wǎng)與無線網(wǎng)絡(luò)等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效交流和傳輸，促使建筑智能化控制的實現(xiàn)。除了傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)外，此智能建筑進行了創(chuàng)新，開發(fā)了建筑物的監(jiān)測系統(tǒng)?，F(xiàn)結(jié)合智能建筑的設(shè)計與實現(xiàn)，展開具體的論述。

表1 智能建筑的系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 建筑物監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建針對建筑的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，不僅具有遠程監(jiān)控功能和自動化分析功能，還實現(xiàn)對傳統(tǒng)監(jiān)測的創(chuàng)新。結(jié)合建筑物的特點，運用有限元分析方法，設(shè)置適宜的監(jiān)測點與傳感器裝置，實現(xiàn)對建筑物數(shù)據(jù)信息的采集，進行相應(yīng)的分析，保障建筑的安全性。一般來說，房屋建筑的安全要素主要如下：①位移。通過采集建筑的水平位移與垂直位移數(shù)據(jù)信息，分析建筑產(chǎn)生坍塌事故的可能性，進而采取有效的防護；②傾斜。如果建筑物產(chǎn)生傾斜的情況，整體受力處于非均衡狀態(tài)，產(chǎn)生很大的局部應(yīng)力，同時明顯大于結(jié)構(gòu)可承受的力，極易引發(fā)斷裂或者其他問題，要求做好嚴格監(jiān)測；③裂縫。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降的情況，則會形成裂縫。構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合安全監(jiān)測的需求，配置位移傳感器、沉降傳感器、裂縫傳感器、傾角傳感器等，借助內(nèi)置無線模塊的支持，利用GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)快速傳遞到云平臺，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)展開分析，形成的信息轉(zhuǎn)移到處理器內(nèi)，同建筑設(shè)計方案對比分析，掌握建筑的安全狀態(tài)，為運行維護提供支持?？紤]到數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，?gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)，引入了Zigbee無線傳輸方法，具有功耗低和成本少等優(yōu)勢。傳感器的各類數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)铰酚晒?jié)點，運用路由算法處理后轉(zhuǎn)移到協(xié)調(diào)器，最終顯示到終端設(shè)備。

2.3 安防系統(tǒng)

構(gòu)建的智能建筑系統(tǒng)，安防系統(tǒng)為核心，同使用者的生命與財產(chǎn)安全有直接關(guān)系?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的安防系統(tǒng)，不僅操作速度快，而且精度比較高。建筑的安防系統(tǒng)組成，主要為視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界報警系統(tǒng)與智能巡更系統(tǒng)等，可實現(xiàn)對人員進出和車輛進出等的全面實時監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)下的監(jiān)控系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)具有突出的優(yōu)勢，即不需設(shè)置工作人員盯著屏幕。對攝像頭采集的畫面與聲音等信息，可實現(xiàn)錄制保存，方便以后查詢。當遇到緊急情況，可實現(xiàn)自動向系統(tǒng)監(jiān)控中心報警。周邊報警系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，依靠傳感器技術(shù)，若產(chǎn)生非法越過以及探測器報警，則能夠?qū)⒀矙z信息利用無線傳感器輸送到管理中心與管理人員等，為安防工作的開展提供支持，切實保障建筑安全。在建筑門窗上設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的采集，傳送到安防中心服務(wù)器，建筑內(nèi)的住戶可利用中心服務(wù)器獲得家中的監(jiān)控畫面。利用室內(nèi)配置的報警裝置或者煤氣探測器等，實現(xiàn)對意外情況的有效監(jiān)測，及時掌握危險情況，采取解決措施，確保內(nèi)部人員的安全。

2.4 車輛管理系統(tǒng)

從建筑小區(qū)的情況分析，車輛的空間需求較大，同時車輛數(shù)量不斷增加，增加了停車困難和車輛管理的難度。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建車輛管理系統(tǒng)，促使系統(tǒng)更加高效和安全。監(jiān)測功能的實現(xiàn)，借助RFID技術(shù)與識別技術(shù)，實現(xiàn)對車輛信息以及收費服務(wù)等各項功能，達到車輛管理的透明化和實時化。管理實踐中利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠記錄與保存車輛信息，為車輛與人員的安全管理提供支持。在實際應(yīng)用中要注重數(shù)據(jù)分析，掌握智能建筑運行情況，做好全面的管控，最大限度保障建筑安全，促使技術(shù)應(yīng)用價值的實現(xiàn)。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑發(fā)展策略

3.1 做好軟硬件的配置控制

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑管控系統(tǒng)構(gòu)建，要做好軟硬件的配置控制，滿足實際需求，保障各項管理工作落實到位。在進行智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與構(gòu)建時，要結(jié)合管控的需求，分析所需的軟硬件，例如傳感器和監(jiān)控器等，選擇性價比較高的儀器設(shè)備。建設(shè)時選擇適宜的位置配置，切實保障機械設(shè)備的作用發(fā)揮，實現(xiàn)監(jiān)控功能，最大限度保障智能建筑建造目標的實現(xiàn)。加大資金投入力度，配置高性能的監(jiān)控設(shè)備，滿足智能化建筑管控功能的實現(xiàn)，實現(xiàn)保障監(jiān)控功能，促使建筑管理工作高質(zhì)量落實[1]。

3.2 加大功能的開發(fā)

目前來說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平不斷提高，在實際應(yīng)用中可發(fā)揮的作用較多。智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建方面，要加強功能的開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用如下：①智能安防?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能安防系統(tǒng)，通過對拍攝的圖像進行傳輸和存儲，同時開展分析和處理，形成智能化安防系統(tǒng)，例如門禁系統(tǒng)和報警系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)[2]；②智慧能源環(huán)保。物聯(lián)網(wǎng)在能源監(jiān)控方面的應(yīng)用，發(fā)揮著積極的作用，例如電能和燃氣等。同時在井蓋與垃圾桶等環(huán)保裝置方面，配置監(jiān)測水位和狀態(tài)等的傳感器，可實現(xiàn)有效監(jiān)控，為建筑管理提供支持，減少能源損耗[3]；③智能家居。隨著人們生活水平的提高，使用的方法與設(shè)備不斷增加，滿足多樣化需求，使家庭更加舒適和安全以及高效。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，輔助智能家居方面的控制，可對位置和狀態(tài)等實施監(jiān)測，分析變化特征，結(jié)合管理的需求，開發(fā)相應(yīng)的功能。構(gòu)建智能建筑系統(tǒng)，要求做好需求的全面分析，切實保障建筑功能的實現(xiàn)。

3.3 做好建筑系統(tǒng)的應(yīng)用

采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智能化建筑系統(tǒng)，開發(fā)所需的功能，能夠滿足建筑管理的需求。實際應(yīng)用中系統(tǒng)功能的發(fā)揮，主要依靠的是數(shù)據(jù)信息。實踐中要深度挖掘數(shù)據(jù)信息的價值，提出優(yōu)化建筑管理的策略，促使各項管控工作落實到位。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用功能發(fā)揮到極致，最大限度保障建筑智能化管理目標的實現(xiàn)，為建筑使用者提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[4]。

3.4 做好系統(tǒng)運行維護

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，離不開各類軟硬件的支持，需做好全面的維護。實踐中要結(jié)合各個系統(tǒng)與軟硬件的特點，制定完善的管理制度，指導(dǎo)維護工作的開展落實，切實保障系統(tǒng)功能保持“在線”的狀態(tài)。組織專業(yè)的人員，負責(zé)對監(jiān)測設(shè)備與系統(tǒng)進行維護檢修，積極排查存在的隱患與問題，采取消缺處理措施，切實保障監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用功能[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑控制系統(tǒng)，具有上述監(jiān)控與管理的功能，能夠滿足多樣化需求。實踐中要結(jié)合智能建筑的管理需求，積極探索有效的管理方法，促使管控工作高質(zhì)量落實。本文結(jié)合實踐，提出了做好軟硬件的配置控制、加大功能的開發(fā)、做好建筑系統(tǒng)的應(yīng)用等建議。