智能楼宇控制技术的应用

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智能楼宇控制技术的应用

摘 要：随着计算机技术、信息通信技术、电子技术的
进步，促进了智能楼宇技术的快速发展。智能楼宇技术的应
用给建筑领域带来了新的革新。下面本文将对智能楼宇技术
在建筑中应用以及相关事项进行说明。
关键词：建筑；计算机技术；智能楼宇技术
1.智能楼宇的概述
现代社会对信息的需求量越来越大，信息传递速度也
越来越快，二十一世纪是信息化的世纪，目前推动世界经济
发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术，而其中信
息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大，信息业正
逐步成为社会的主要支柱产业，人类社会的进步将依赖于信
息技术的发展和应用。上世纪八十年代初，由于计算机技术
和网络通信技术的发展，在建筑物内部，应用信息技术将古
老的建筑技术和现代的高科技相结合，于是产生“智能楼
宇”。智能楼宇（IB Intelligent Building） 是采用计算
机技术对建筑物内的设备进行自动控制，对信息资源进行管
理，为用户提供信息服务，它是建筑技术适应现代社会信息
化要求的结晶。
2.智能楼宇的基本要求
智能楼宇的基本要求：有完整的控制、管理、维护和
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通信设施，便于进行环境控制、安全管理、监视报警，并有
利于提高工作效率，激发人们的创造性。简言之，楼宇智能
化的基本要求是：办公设备自动化（OA Office Automatic），
通信系统自动化（CA Communication Automatic），楼宇自
动化（BA Building Automatic）。
智能楼宇提供的环境应该是一种优越的生活环境和
高效率的工作环境，主要具有以下几个方面的特征：
舒适性：使人们在智能化楼宇中生活和工作（包括公
共区域），无论是心理上还是生理上均感到舒适，为此，空
调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳
或最佳状态。
高效性：提高办公业务、通信、决策方面的工作效率，
节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用，以及建筑物所
属设备系统使用管理的效率。
方便性：除了集中管理，易于维护外，还应具有高效
的信息服务功能。
适应性：对办公组织机构、办公方法和程序的变更以
及设备更新的适应性强，当网络功能发生变化和更新时，不
妨碍原有系统的使用。
安全性：除了要保证生命、财产、建筑物安全外，还
要考虑信息的安全性，防止信息网中发生信息泄露和被干
扰，特别是防止信息数据被破坏、被篡改，防止黑客入侵。
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可靠性：选用的设备硬件和软件技术成熟，运行良好，
易于维护，当出现故障时能及时修复。
3.智能化楼宇的功能和优越性
从楼宇智能化的功能角度看，楼宇智能化提供的功能
包括：具有信息处理功能；各种信息能进行通信；对建筑物
内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设
备进行综合自动控制；实现各种设备运行状态监视和统计记
录的设备管理自动化，并实现以安全状态监视为中心的防灾
自动化；建筑物内应具有充分的适应性和可扩展性。
和普通建筑相比，智能化楼宇的优越性体系体现在以
下几个方面：具有良好的信息接收和反应能力，提高工作效
率；提高建筑物的安全性；具有良好的节能效果。对空调、
照明等设备的有效控制，不但提供了舒适的环境，还有显著
的节能效果（一般节能达15～20%）；改进对建筑物的管理。
4.智能楼宇的解决方案
对一座智能楼宇而言，需要解决下面的五大系统：
综合布线系统（PDS Premises Distribution System），
综合布线系统犹如智能大厦内的一条高速公路，综合布线系
统只是智能大厦的一个部份，不能把综合布线系统看成智能
大厦。只要有了“高速公路”，有了综合布线系统，想跑什
么“车”，想上什么系统，那就变得非常简单了。 综合布线
系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结
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构化布线系统。
楼宇自动化系统（BAS Building Automatic System），
现代建筑内部有大量的电气设备，这些设备多而分散，为了
合理利用设备，节约能源，节省人力，确保设备的安全运行，
自然地提出了如何加强设备的管理问题。今天，已经进入二
十一世纪，随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发
展，对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要
求越来越高。系统控制的方式由过去的中央集中监控，转而
由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统，中央计
算机以提供报表和应变处理为主，现场控制器以有关参数自
动控制相关设备，来达到控制目的。楼宇自动化系统的管理
软件主要有如下几个主要特点：一是将控制网络WEB化，可
以将不同来源不同格式的信息转变为统一的格式，供具有统
一界面的客户机浏览器浏览，以更好地适应信息化社会的使
用需要；二是建立了相关数据库管理系统，提高了信息管理
的功能；三是采用开放式设计的网络结构，可更方便地与其
他系统（如安保系统、消防系统）进行集成。楼宇自动化系
统对大楼的中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系
统、变配电系统、照明系统、电梯系统进行监控。
安全防范系统（SAS Security Protection & Alarm
System），安全防范系统是为了加强安全防范工作，确保人
员和大楼的财产安全，以及维护审判工作的顺利进行，建立
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了如下子系统：安全监控系统，出入口控制系统，巡更系统，
防盗报警系统。系统由大量不同类型的摄像机对公共过道、
机房和重点地段等地进行监控，在中控室设多台监视器，采
用计算机控制，并在重要的房间设分控键盘，可以看到现场
图像和听到现场声音。系统对重要区域实行24小时不间断
录像，其他则具有报警联动录像功能。设置联网式门禁，使
用先进的非接触式感应IC卡，需持有效卡方可通行，该卡
可设不同级别的开门权限。该卡还提供人员考勤、进入停车
场、饭堂消费等功能。另外，个别地方还根据实际需要设独
立式门禁，或密码键盘式门禁。在大楼内设置无线巡更系统，
确保夜间安全。在关键部位设置报警按钮、门磁开关、红外
微波探测器、红外对射探测器等探测器件，在遇到紧急情况
时，可进行报警，通知监控中心。 通信网络系统（CAS
Communication Automatic），智能楼宇通信网络是建成筑物
内综合信息服务、建筑物与外界广域网连接、楼宇智能物业
管理的物理平台。构建楼宇通信网络平台，要考虑网络提供
综合信息与资讯服务的能力，网络的先进性、扩展性、性价
比以及开发商（用户）对投资费用的承受能力。综合考虑各
方面因素，楼宇宽带通信网络平台采用以太网或有线电视
HFC网，也可采用两者结合的方式。
办公自动化系统（OAS Office Automatic System）；
办公自动化是智能楼宇的重要组成部分之一，实现办公自动
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化就是要利用先进的技术和设备来提高办公效率和办公质
量，改善办公条件，减轻劳动强度，实现管理和决策的科学
化，防止或减少人为的差错和失误，办公自动化是多层次的
技术、设备和系统的综合。一个完整的办公自动化系统应包
括信息的生成与输入、信息的加工与处理、信息的存储与检
索、信息的复制、信息的传输与交流以及信息安全管理等功
能。传统的办公系统和现代化的办公自动化系统的最本质的
区别是信息存储和传输的媒介不同，传统的办公系统利用纸
张记录文字、数据和图形，利用照相机或摄像机胶片记录影
像，利用录音机磁带记录声音。这些都属于模拟存储介质，
所利用的各种设备之间没有自动的配合，难于实现高效率的
信息处理、检索和传输，存储介质占用的空间也很大。现代
化的办公自动化系统中，利用计算机和网络技术使信息以数
字化的形式在系统中存储和流动，软件系统管理各种设备自
动地按照协议配合工作，使人们能够高效率地进行信息处
理、传输和利用。办公自动化技术的发展将使办公活动向着
数字化的方向发展，最终将实现无纸化办公。
5.智能楼宇控制
进入信息时代以来，国内外先进的楼宇智能控制系统
为居民提供了安全、舒适、便捷、高效的生活环境。然而在
国内外楼宇控制系统中，融入的控制技术却比较少，采用的
控制算法主要是简单的PID算法，PID 参数还只是采取经验
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或现场调整测试的方式获取，这些都影响了控制系统的应用
效果。
对于空调系统及其他系统，对象具有较大的惯性时间
常数、纯滞后的特点，使得一般的PID算法很难达到控制要
求。为了提高系统的控制精度，提高系统效率，节约能源，
需要对楼宇的控制系统应采用更为先进的控制方法。
6.结束语
在世界范围内，智能楼宇领域有良好的发展趋势。在
国内这一领域也有着广阔的空间和前景，并且保持着良好的
势头。楼宇控制系统是智能大厦正常运作的前提条件，自动
测量、监视与控制是楼宇控制系统的三大技术环节和手段，
因此，研究楼宇控制系统有利于智能大厦提高智能程度，提
高运行效率，节省能源。