智能建筑的关键技术及其应用研究

智能建筑的关键技术及其应用研究

作者：孙金磊戴琳娜

来源：《城市建设理论研究》2013年第14期

摘要：随着我国建筑行业的迅猛的发展，尤其是进入新世纪之后，智能建筑在科学技术、市场的需求以及国家政策的支撑下得到了兴起。人们的生活方式与生活习惯发生了重要的改变，智能建筑的发展也就成了必然的趋势。同时，智能建筑还对开发商、自动化控制人员、软件操作人员、高端消费群体等产生了积极的连带作用。

关键词：智能建筑；关键技术；应用研究

中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：

引言

智能建筑被看做是在系统一体化集成的基础上，通过系统集成的方法，实现对信息、资源、任务等进行综合共享和管理的建筑。作为未来建筑的发展趋势，智能建筑的设计、施工需要将多种先进技术有机的结合在一起，计算机技术、通信技术、信息技术要实现有效的融合。

一、智能建筑的含义与发展趋势

1、智能建筑就是通过配置建筑物的各个子系统,以综合布线为基础, 以计算机网络为桥梁, 全面实现对通信系统、建筑物内各种设备(如空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、公共安全等)的综合管理。智能建筑从规模上又可分为智能大厦、智能家居和智能社区。

2、智能建筑的发展趋势是: 在发展单幢办公楼综合智能大厦的基础上,向各类智能建筑发展,如:工厂、医院、宾馆、学校、政府办公楼等建筑发展大范围建筑群和建筑区的综合智能社区, 或形成建筑智能化城市(即信息化城市和所谓信息化社会)。

二、智能建筑的发展阶段及其特点

1、单功能系统阶段

自上个世纪80年代初期开始，计算机控制技术在建筑设备自控领域得到了初步的应用，以通用型控制器为基础的直接数字控制系统出现了。随后，以闭路电视监控、火灾自动报警、空调设备监控等系统为代表的“孤立系统”也相继问世。

2、多功能系统阶段

自上个世纪90年代中期开始，随着第三次工业革命（在美国爆发以计算机信息技术为代表）的兴起，信息技术和微电子技术得到了广泛的应用，以微控制器为核心的专用控制器被开发出来。该类控制器往往是定制式的，其功能具有局限性。但是与单功能系统相比，该类控制器具有通信和互联功能。

3、集成系统阶段

到了上个世纪末，互联网为信息技术的发展带来了前所未有的推动，传统的“孤立系统”已经无法满足人们的生活诉求，控制现场通信协议的开放性被重视起来。但是由于所有的现场总线通信协议和标准在制订时都是面向现场设备的，并非面向企业进行应用集成，所以，建筑设备管理系统和物业信息管理系统之间的互联与信息共享难以实现。

4、集成管理智能化系统阶段

在该阶段，系统集成工作以计算机网络为核心，实现了整个智能建筑系统的系统化、集成化和智能化运行。从集成的角度看，智能建筑已经将互联网络和物联网络应用其中。在信息处理方面，也已经完成了从简单的状态信息组合与基于监控的处理，发展到了基于内容的处理与融合层面。

三、智能建筑的关键技术与应用

1、结构化综合布线系统

结构化综合布线系统是以满足所有通信、电子设备现在和将来布线需求为主要目标而发展起来的一种整体并开放的配线系统, 它不仅为楼宇电讯服务, 还同时提供通信网络服务, 安全警报服务, 监控管理服务, 它是楼宇实现通信自动化、办公自动化和大楼自动化的基础。结构化综合布线系统是一组完整的布线系统, 该系统具有开放式的结构, 以提供与众多厂家产品的兼容, 扩展及面向用户的特点。

2、OPC技术分析与应用

2.1 OPC技术分析。该技术是以COM技术为基础，其结构符合客户/服务器模型。其工作模式为：当客户访问数据时，物理设备的原始数据一般经过物理接口（SCADA系统、DCS系统、OPC接口等）直接传递给服务器，最后再由服务器完成与客户的数据交换。

2.2OPC技术的应用。采用OPC技术能够实现整个控制网络的系统集成。在不同的OPC 应用模式中，在各控制网络的监控计算机上要安装相应的OPC服务器，以此实现对设备层数据的采集。

3、家庭智能化技术

3.1家庭智能化技术分析。该技术提供的是一个由家庭智能化系统构成的高度安全性、生

活舒适性和通信快捷性的信息化和自动化居住空间，能够满足人们追求快节奏的工作方式。

3.2家庭智能化技术的应用。该技术在智能建筑中主要应用在以下几个方面：防盗报警、

火灾报警、煤气泄漏报警、紧急求助报警、家用电器的远程遥控、电子话音信箱、数字式电话功能、计算机网络接口等。

4、智能家居平台技术和相关接口技术标准

4.1 智能家居平台技术。在智能家居中, 应该有一个兼容性强的智能家居中央处理平台, 以

接收、处理并控制各种设施发出的信息, 然后传送信号给被控制的家用电器或其他家居子系统, 目前已经出现的主流智能家居中央处理平台大致分为两类: 一类平台是机顶盒技术；另一类智能家居中央处理平台是直接利用家用电脑去控制各种家用电器设备的技术。显然, 后者具有最新的潮流和突出的优点:具有强大的网络接入功能；电脑运行智能家居管理软件具有较高的控

制特性；以家用电脑为基础的智能家居系统具有优秀的兼容性和扩展性, 各用户可以按照住宅或者经济需要来配制智能子系统, 且在技术上也能有效地支持IEEE 80 2.ll、Blue Tooth 及Home RF 技术。

4.2 智能家居的网络接口。目前智能信息家用电器之问的网络所使用的通信介质主要有: 电话线、网络电缆、能源线、红外线和遥控。电话线主要用于解决没有网络连接的家庭上网问题, 其网络速度较低;网络电缆指的是网络速度较高的xDSL 、LSDN 等专线连接, 主要是用同轴电缆或光缆;能源线主要是指家警的电源线, 采用能源线的好处是不需要在家里重新布线,可利用现有的电源插座; 无线通信则为用户提供了灵活性和可移动性:家居内部网络有线通信主要采用L A N 通信技术, 一般是10/ 1 0 B as e T 局域网技术；家居内部网络无线通信正逐渐成熟并取代

有线通信。无线通信采用Bl ueTooth 、WAP 、Home RF 、IEEE 802. ll 和IEEE 1394 ；家居网络和Intemet的通信采用高速专线连接, 支持TC朋P 通信协议；能源线的通信协议采用X 10

通讯协议。

5、LonWorks技术

5.1 Lon Works技术分析。作为最早应用于建筑物设备自动化系统中的总线技术之一，该

技术的开放性、可靠性与灵活性是十分显著的。

5.2 LonWorks技术的应用。该技术主要应用于楼宇空调的控制系统结构，其工作原理是：首先将经过一定处理之后的空气，以一定方式送入室内，将室内空气的温度、湿度、流动速度和洁净度等控制在一定范围内。集中式空调系统通常采用一部分回风和新鲜空气相混合的方法，该方法既保证了室内空气新鲜，又利用了回风的能量，能够提高设备的经济性。

结束语