楼宇智能综合管理范文

时间:2023-10-23 17:25:17

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楼宇智能综合管理

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1 引言

 

二十一世纪以来,智能建筑出现频率越来越高,但不论国际上,还是在国内,“智能楼宇”这一概念还没有一个统一的定义,这其中一个比较重要的因素就是智能楼宇是信息技术发展的时代产物,而现今信息科学技术正处于快速发展的阶段,大量的研究成果正持续地被应用于智能大厦[1]。

 

对于智能楼宇来说,其核心是安防系统的集成,所以建立一套智能楼宇信息集成系统,从而将各个弱电子系统集成到一个计算机网络系统中。通过集中管理智能楼宇内的各弱电子系统,采集楼宇内各弱电设备的运行状态和工作信息来建立统一的信息管理平台,从而达到智能楼宇安防系统的统一管理。

 

2 综合监控管理平台

 

智能楼宇管理系统(Intelligent Building Management System )的基础设备控制层和信息管理层之间便是建筑自动化管理系统,是智能楼宇控制系统与智能楼宇信息管理系统的之间的纽带[2]。

 

楼宇自动化管理系统是面向楼宇自动化产业的需求,采用了模型子系统集成、数据采集、网络通信、自动控制和信息管理等功能的有机整体,是一个二次开发的监控管理平台软件。

 

建筑自动化管理系统具有系统开放性、操作简便、可靠性能、速度较快等特点,在智能大厦、智能小区等智能楼宇中有着广泛的应用。

 

智能楼宇管理系统的总体目标是:“以软件为核心,以计算机网络为基础,通过信息共享和交互,将各独立子系统和各功能集成为一个完整的有机整体,实现信息共享系统,降低系统的运行成本,提供个性化的服务,提高系统维护和管理的自动化水平。“IBMS楼宇集成管理系统是基于以太网络,WINDOWS 2000Server操作系统,通过OPC、OLE和COM+技术和数据管理软件将系统开放给用户。IBMS的系统构架如图2.1所示。

 

3 平台子系统功能模块:

 

3.1硬件子系统

 

我们设计的智能楼宇综合监控管理系统主旨为大厦的通讯、报警、保安、监控及管理等各系统全面提供自动化。工程系统主要分为[3]:

 

(1)智能化大厦管理系统(IBMS)

 

为各智能化子系统提供统一的监控及管理 。

 

(2)楼宇自控系统(BA)

 

对大楼的空调系统,给排水系统,变配电系统,照明系统等设备进行综合性的自动化监控管理。我们设计的智能楼宇采用开放型建筑物自动化系统XFi。(XFi支持点对点的同层通信,在现场控制域内的XFi的通信总线是无主式的)

 

(3)通讯自动化系统(CA)

 

为大楼的对外及内部各通讯系统提供综合性管理,系统包括话音系统、千兆以太数据通信网络、综合布线系统、公共广播系统、共用天线及卫星电视系统等。

 

(4)办公室自动化系统(OA)

 

通过千兆主干通讯网络,在智慧楼宇内的办公室内装配不同的通讯端口,提供不同的信息服务,包括话音、数据、视像、图像及多媒体通讯等。

 

(5)保安自动化系统(SA)

 

提供大楼保安系统的监控及管理的全面自动化,系统有室内外闭路电视监控系统、防盗报警系统、门禁及巡更等。

 

3.2 软件系统模块

 

(1)通信功能模块

 

智能楼宇综合监控管理系统的通信模块主要包含2个主要进程:接收过程和发送过程。在监控网络的接收过程中,先接收协议分组,并将协议分组传送到解码模块;传送服务处理功能模块的路由信令发送到网络。这2个进程从开放到封闭,贯穿整个集成软件,不断的进行通信。

 

(2)编解码功能模块

 

解码模块和编码模块构成此功能模块。解码模块实现的是接收过程接收UDP数据包的功能,根据协议要求的格式的解码,还原为相应的服务,并将服务信息的发送给服务功能处理模块。

 

(3)服务处理功能模块

 

服务功能模块是综合管理软件的核心模块。其首要目标是查找信息工作设备对象,并根据需求生成相应的服务流程。协议在同一时间有许多服务原语,不同的服务原语有不同的时间要求,相应的有不同的服务流程。它还有一个功能是接收编码功能模块发送来的服务信息,根据服务信息进行相应处理。

 

(4)设备对象处理模块

 

设备对象处理模块的主要功能是实现对设备对象的管理。它首先生成设备对象实例信息表中的要求,根据前模块的处理结果进行实例对象的状态维护,从而实现对设备状态的查询。同时,还可以根据需要修改对象属性来控制设备。

 

(5)设备对象数据存储模块

 

在开发综合监控管理系统软件的过程中,如何及时保存各种设备的信息是一个需要解决的问题。我们可以通过应用XML文件、SQL数据库等方式来实现这些目标。在本文中,我们使用的数据库技术存储各种设备的信息。现在主流的数据库格式可以实现通过软件界面实现与客户端通信的功能。

 

4 综合监控管理平台设计实现

 

4.1数据库技术实现网络集成

 

现场设备的实时数据写入是通过组态软件对服务器的访问来实现的。可随时写入和读取的实时数据库,为网络数据库技术的运用提供了基础[4]。

 

利用组态软件读取各功能子系统的实时数据,并将其纳入到一个统一的后台SQL数据库,以实现实时数据库和管理数据库的连接,以及彼此的信息通信。所有信息可以在客户端远程查看和调用。

 

4.1.1 管理数据库搭建 提供开发数据可视化工具和基于Web的组态工具,用户个性化地定制操作界面。可以直接生成历史趋势图、实时趋势图、报警画面、及其进行动画连接等。

 

用Windows2000Advance Sever来实现管理数据库。根据需求分析,设计智能楼宇监控管理系统的管理数据库,以“manage data”命名,管理数据库中含有五张数据表单。数据表一命名为useinfo,用以存放操作员的username(用户)和password(密码)。其余4张表存放的是楼宇监控系统和安防监控系统监控点的信息。

 

4.1.2 web程序开发

 

对于Web应用程序的开发,Visual Inter Dev和FrontPage是比较常用的开发工具。Visual Inter Dev可以为ASP编程提供较好的环境,Inter Dev提供了许多的内置实用工具,如DTC(Design Time Control),利用DTC可以简化Web端应用的开发。而且Inter Dev还可以在编译后生成Global.asp文件,在需要设置Web应用所需要的全局变量时可以使用该文件。每一个访问该站点的用户都会被分配一个唯一的SessionID,通过该变量获取和解析,便可以实现对系统中某用户的跟踪。

 

4.2数据处理客户端

 

用户通过基于Web浏览器的数据处理客户端,通过发送向数据库的请求,取得数据服务器上的数据,并通过后台服务器,计算设备运转的相关参数[5]。

 

数据处理只涉及到数据库的访问和数据处理,对于不同的处理模块,采用面向对象技术进行划分。

 

客户端每隔一段时间从数据服务器读取一次设备运转的相关数据,然后根据设备的相关参数计算设备的资源消耗形成资源消耗报表,并利用数据分析,对设备今后的消耗量进行预估;同时检查故障设备,上报用户。

 

5 结束语

 

智能建筑虽然历史很短,但是前景广阔,在世界各国发展迅速,已成为第二十一世纪主流建筑发展的趋势。如何促进智能楼宇的健康有序发展,是摆在我们面前的一项重要课题。本文研究了智能楼宇综合管理系统的组成及实现方法。利用智能大厦集成管理系统interbase2000系统。基于信息网络、应用集成、智能大厦的所有设备和安全监控信息可以进入各种计算机平台和桌面系统,大大提高了智能大厦在使用监控信息和共享“环境”方面的综合数据。为了实现智能大厦机电设备与安全报警管理监控和数据采集的远程控制。

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“众所周知,神经中枢在人体中起到了连接、协同、调节及控制的作用,以保证人体健康、协调。在智能楼宇中,SmartStruxure 楼宇管理解决方案通过将各个子系统进行跨平台融合,实现了系统智慧集成、软件智慧管理的互联互通,带来智能用户价值,助力打造创新的‘建筑绿色生产力’。” 施耐德电气能效及楼宇事业部建筑能效中心总监孙靖表示。

系统智慧集成

不同于传统楼宇自控系统的各子系统独立运行,SmartStruxure 楼宇管理解决方案智慧集成配电、照明、安防、暖通、监控、能源管理等多种子系统,通过统一平台便可对楼宇进行综合管理。不仅提高了楼宇系统全局处理能力,实现一体化服务,而且对建筑物能效进行优化与动态管理。

其中,通过智能配电设备联网,SmartStruxure 对能源供给与需求进行双向管理,兼顾了供电质量/ 用电安全及能效管理,实现智能配电系统集成。通过暖通空调、安全防范、智能照明三大系统集成,对建筑能耗按需优化,并将所有优化策略通过能效指标予以显示和评估。比如安防视频监控显示楼宇无人时,空调、灯光等电气设备会自动关闭,从而实现节能。

除了子系统之间的智慧集成,SmartStruxure 还可以通过与行业应用(如酒店客房管理系统、数据中心管理系统、工厂车间管理系统、民航航班信息系统等)集成,使建筑智能化真正服务于业务需求。

软件智慧管理

SmartStruxure 楼宇管理解决方案在大数据、云时代下深度融合楼宇管理与信息化,通过智慧的“大脑”——软件实现楼宇各子系统、楼宇系统与第三方系统、楼宇与智能终端之间的数据分享,让楼宇更智能,管理更简捷。SmartStruxure 兼容ISO 标准通信协议,无需硬件网关即可无缝集成LonWorks,BACNet,Modbus,Webservice等第三方设备,调试便捷,降低了调试及集成成本,实现各种专业应用。SmartStruxure 智能终端远程控制支持智能手机、平板电脑,通过手机可查看系统情况,实时观察现场情况,及时得到系统报警。

SmartStruxure 提供基于云的楼宇智能管理服务,包括故障检测及诊断、远程监控与分析、报告及维护,在满足日常楼宇操作和运维需求的同时,是工程优化计划的完美助手。

用户智能价值

施耐德电气倡导“建筑绿色生产力”的理念,致力于打造绿色、智慧、以人为本的建筑,为楼宇投资者提升楼宇的资产与品牌价值,为楼宇管理者提供安全、可靠、高效的运维手段,为楼宇使用者创造健康舒适的环境和智能体验。

SmartStruxure 凭借基础系统集成、软件智能管理,平衡、连通绿色生产力的三大驱动力,是对“建筑绿色生产力”的最佳诠释和践行:

投资绿色生产力

SmartStruxure 通过一体化综合管理平台和全生命周期的整体解决方案,简化管理流程,减少设备及人工成本,确保楼宇效益最大化;通过部署节能、环保、可持续的绿色建筑战略帮助楼宇管理者提升资产价值并延长资产寿命。运维绿色生产力

施耐德电气提供楼宇管理产品线,保证设备兼容性,增加调试便捷性。SmartStruxure 拥有易用、人性化、精美的操作界面,易于上手,提升运营水平;通过远程能效管理及能效服务、IT、云技术等,实现整个集团的参数对标及决策管理,达到能源与运营效率双提升。

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【关键词】智能化技术;综合布线;通信网络

进入到二十一世纪,在信息化的技术背景之下,楼宇正向着智能化、自动化的方向发展,综合布线的使用功能越显重要。综合布线(英文全称“Premises Distribution System”,缩写为“PDS”),其实是将各个硬件设备使用通信电缆和光缆建立起连接,形成布线系统。由于有了综合布线的存在,使智能化综合布线系统得以实现,并对于整个系统实施了智能化控制。综合布线系统在设计上包括六个子系统,即工作区域间、水平配线、垂直干线、设备、综合管理以及建筑群落。子系统以数据配线的方式统一在一起,形成了智能化建筑的神经系统。通过计算机网络技术、通信技术以及自控化控制技术的综合使用,实现了楼宇的集中监控管理。

一、智能化楼宇中的综合布线系统

某智能大楼为商住两用住宅,集楼宇自动化系统、办公自动化系统和通信自动化系统于一体。其中的楼宇自动化系统为楼宇的中央控制系统,其子系统囊括了水、电、消防、报警以及监控管理等等控制设备。通信自动化系统是楼宇的“中枢神经”,由通信系统和计算机系统所构成,包括以电话和传真在内的设备通信网以及局域网和高速宽带与公网连接的网络接口设备。办公自动化系统则是由各类办公设备组成,以相应的软件实践办公的应用功能。要使这些功能得以实现,就要对于布线进行统一规划,合理设计,以实现结构化的综合布线。

(一)综合布线的组成

在智能楼宇中,楼宇的综合布线系统的结构设计是以开放式布线设计为主。采用这种布线设计,可以及时而准确地传送多媒体图像信息,并能够支持语音,以满足监控管理的需要。大楼的综合布线系统根据实际需要,可以划分为楼层配线、工作区域和管理区域。

1.楼层配线子系统

楼层配线子系统的作用是将楼层内的各个信息点连接于配线架之上。从系统的机构设计上来看,其是使用线缆和信息插座,将各个楼层的配线架与工作区信息插座之间建立连接,形成一个设施配套系统。

2. 工作区子系统

工作区子系统的作用是在用户终端与网络之间建立起有效的连接。该区域的用户终端设备主要包括计算机终端、数据终端以及电话机、监视器等,在用户工作区域内,信息插座为水平子系统设计,适配器为工作区子系统的重要组成部分。连接方式上,线缆被延伸到工作站的终端设备,并建立起有效连接。

3. 管理子系统

管理子系统,是通过信息传送来实现管理的,采用线路的直连控制和交连控制。在信息传送的过程中,依赖于管理点安排信息传送方向,通过改变路由的方式实现信息传输的重新安排,以是信息快速而准确地传送到新的工作区域。

(二)综合布线系统的应用

根据楼宇信息传输带宽的等级,可以将综合布线系统划分为五类,即100KHz以内、1Mhz以内、16 Mhz以内、100 Mhz以内、高于10 Mhz以内的光纤类。传输带宽的等级不同,对于电缆也会提出相应的要求。针对于不同的应用,对带宽的等级所提出的线缆要求见下表。

在上表中,100m的布线实际长度,由90m的配线线缆和10m的工作区域、设备连接的线缆以及跳接线所构成。3000m不属于是介质的局限,仅为国际标准所定义的范围。在楼层配线子系统中,对于超过l00m的平衡电缆,其标准则需要根据实际的情况进一步确定。N/A,即为不推荐采用。

二、智能楼宇中,综合布线所存在的局限性

目前来看,中国在智能化楼宇建设中举得了一定的进展,但是,在综合布线上依然存在着不足。主要体现为布线产品与电子系统的不兼容性。比如,当元器件所支持的线缆截面为0.5mm2的时候,在一些电子系统中使用,就会存在着这多的不足。

(一)智能楼宇的火灾报警及控制系统

对于火灾自动报警及控制系统,中国针对与综合布线的问题出台了设计规范,即用于传输信号的线路,其芯线截面直径要大于1.0mm2;用于穿管敷设的绝缘导线的直径也要大于1.0mm2;敷设在线槽内的绝缘导线,其截面直径要超过0.75mm2;非屏蔽双绞线的线芯截面直径通常界定在0.5mm2。

(二)智能楼宇的广播系统

关于电气设备的安装和使用,中国出台了有关电气规范,即普通的电气设备,工作电压为220/380V,交流信号频率为50Hz。当交流信号的有效电压值降到24V以下的时候,就可以将其确认为弱电信号。对于智能楼宇的广播系统的综合布线,由于所采用的是定压输出方式,那么,就可以将线路的电压划分为三个档次,即70V、100V和120V。此时,在广播系统的综合布线设计上,如果选择使用传统的布线方式,就会导致过电压在电缆中出现,这种现象长期出现,不但会对于电缆产生不良的影响,而且还会有损连接设备的使用寿命。此外,对于广播系统综合布线的选择,用线截面直径为1.5~2.5mm2,相比较而言,非屏蔽双绞线的线芯截面直径为通常使用的0.5mm2,两者差距甚大。

三、新一代双绞线缆线的使用

针对目前智能化楼宇中所出现的综合布线问题,双绞线线缆应运而生。其设计上弥补了传统电缆在应用上的局限性,兼容了智能化楼宇中所安装的弱电子系统的规格指标以及电气性能,实现了楼宇智能化系统与综合布线之间的有效融合。具体而言,双绞线线缆在智能化楼宇中安装使用后,会呈现出如下的特性。

首先,双绞线线缆具有均匀绝缘的特性,主要体现为,当有信号传输的时候,几乎不会出现信号中断的现象。对于目前常见的电磁干扰,双绞线线缆具有极高的免疫性。此外,其还可以提供较低的传播延迟。

其次,双绞线线缆配有彩色护套。护套的颜色为杏仁色,在众多的电缆中容易识别。当这些电缆被使用在楼宇的供暖设备连接、空调设备连接以及防火报警系统等等,如果有故障出现,就可以根据颜色进行识别,以及时排除故障,保证整个系统安全可靠地运行。

四、结论

综上所述,楼宇智能化对于综合布线提出了更高的要求。虽然目前对于智能化楼宇进行综合布线还没有得到普及,并存在着线缆不兼容等等问题,但是,随着技术的发展,综合布线将根据实际需要而有所改进,并被广泛地应用到各个领域当中。

参考文献:

[1]褚备.浅议综合布线与楼字智能化技术[J].散文百家・教育百家,2011.2(12)

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关键词:智能楼宇 通信自动化 三网融合 云计算

Abstract: With the computer technology, modern control technology, smart card technology, visualization technology, satellite communications technology continues to improve, intelligent buildings will play a pivotal role in China's urban construction, the Communication Automation System (CA) as intelligent buildingscentral nervous system, will determine the future of people's lives, the office, the social, the means of communication. This paper focuses on some of the new technologies in the communications industry, new applications is how to promote the use of modern intelligent building.Keywords: triple play, cloud computing, telecommunication and automation of intelligent buildings

TN91

1、引言

近年来,随着信息化时代的到来,楼宇智能化建设和发展已成为行业的大势所趋,智能楼宇(IB)即将成为下一代新型办公居住的典范。其实,自1984年智能建筑理念提出至今,在国外已有几十年的发展历程,在国内仍处于起步阶段,参考国内外智能楼宇发展经验,我们可以把智能楼宇定义为:综合计算机、网络、通讯自动化、无线传感、建筑艺术等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备组成一套物联网系统,在计算机控制下,实现相互协调配合工作。智能楼宇系统包括建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)、安全保卫自动化系统(SAS)和消防自动化系统(FAS),这5种功能结合起来的建筑也称为5A建筑,在加上结构化综合布线系统(SCS),结构化综合网络系统(SNS),智能楼宇综合信息管理自动化系统(MAS),这就是智能化楼宇。由于笔者在单位长期负责信息化建设工作,常年管理公司机关办公大楼的通信和办公网络,对楼宇通信自动化方面有一些浅显的心得和想法,所以,结合笔者的一点认识,本文重点对现代智能楼宇如何结合通信自动化新技术应用进行一些分析和探讨。

2、智能楼宇通信自动化系统

通信自动化系统(CA)是智能楼宇的中枢神经,渗透到智能楼宇管理的各个环节,其中包括楼宇设备自动化系统,包括:湿度、温度、光照、楼宇设备状态监控等;楼宇用户服务系统,包括:门禁、智能家居、多媒体信息交互等;楼宇事物管理系统,包括:公用信息数据库、物业资料管理等;楼宇安全管理系统,包括:人员活动状态监控、防火防盗预警系统等。结构如图1所示:

图1

2.1、交互式可视通信

交互式可视通信主要说的是楼宇的视音频点播服务(VOD),是一种观众可以根据个人喜好在视频库选择和定制个人视频需求的服务,随着通信和网络技术的不断发展,交互式视频点播已经能够普及并被广泛应用,根据目前国内传输网络状况看,可以通过两种途径实现智能楼宇的视频点播:基于电视有线网的视频点播系统和计算机网络视频服务点播系统。

有线电视视频点播系统需要配置为双向闭路数字电视网络,机房配置视频服务器、数字电视调制设备、数字机顶盒。实现原理是首先对数字电视网进行双向改造,客户通过数字机顶盒发送请求通过有线电视网到达视频服务器端,视频服务器通过数字电视调制设备将客户所需视频信号发送至有线网上,每个模拟频道可有多个数字视频流输出,机顶盒接收数字信号后进行解压并输出到电视机上。经过数字改造的有线电视网还可以实现上网、信息等服务。

对于没有有线电视网络接入的楼宇可以采用计算机网络视频服务方案。主机房架设视频网络服务器,网络采用局域网,客户终端采用视频电脑或网络电视,实现过程为:客户在终端发送视频请求,通过局域网络发送至视频服务器端,再由视频服务器处理会反馈至用户终端。

2.2、三网融合改造

三网融合是指通过对电话网络、有线电视网络以及互联网进行物理改造实现智能楼宇各层业务应用的大融合。融合后所产生的影响为各网络在技术层面趋于一致,网络层面上实现各网络的互联互通,形成无缝覆盖,业务层上相互渗透和交叉,应用层上趋向使用统一的协议规则。

三网融合改造可以采取以下三种方式:a、以计算机网络为基础的IPTV/固话方式。b、以有线电视的双向分配系统为基础的IP电话/交互电视方式。c、以有线电视的单项分配系统+双绞线为基础的IP电话/交互电视方式。实现三网融合有利于将各自专有网络向综合性网络转变,网路性能大幅度提升,资源利用水平进一步提高;而且通过原先各网络业务的整合后,可以衍生出更加丰富的业务类型,如图文电视、viop、视频邮件和网络游戏等。

2.3、智能楼宇监控系统实现云计算

监控系统是楼宇安全管理系统的一个重要组成部分,一般在智能楼宇中,监控的工作量非常的巨大,涉及的监控设备非常多,所有数据同时还要进行存储和分析运算,对整个监控系统的软硬件环境、人员配备等都提出了很高的要求。“云计算”最早由Google公司首先提出,采用集群存储和分布式文件系统管理,具有计算能力强、安全性高、节约成本等特点,可以轻松对大量的数据信息进行同步处理,对于需要处理庞大数据量的智能楼宇监控体系具有很强的实用价值。通过云计算技术的运用,可以更合理的分配动态资源,更有效对需求数据进行访问。智能建筑云计算监控系统应用具体实现,见图2。

数据采集层通过监控摄像机采集到的视频信息统一汇总至服务平台,实现单独管理。数据传输层对采集到的数据通过互联网进行实时传输汇总至总服务端,完成相应命令下的数据传输等。云平台支撑层提供两种服务:Paas和Iaas,即平台服务和设施服务,在云计算平台上,完成监控数据的分析和管理和基础软件的运行。服务应用层可以将所有服务高效整合起来,全方位的为客户提供多样化的服务。

2.4、多功能SIM卡

多功能SIM卡又称为第三代移动通信SIM卡,也称为UMIS全球用户识别卡,特点是除支持现有的移动通信功能外,同时提供全新的多媒体交互式业务,具有网络认证的功能,而且有很高的安全性。这种新型的SIM卡可以使我们的智能手机作为用户终端,在智能楼宇的任意位置实现全自动感应刷卡(门禁系统)、电子钱包功能、远程支付以及各种通信和社交活动业务。随着这种新技术的应用和延伸,多功能SIM卡应用系统将成为新型智能楼宇的一项重要服务。

2.5、智能终端

3G时代的到来将人们带入更高层次的信息化时代,最突出的特点就是各种智能终端的产生,同时,为智能楼宇管理与服务定制的智能终端将取代传统的服务方式。这种终端将会以两种形式出现于客户面前,一种是楼宇内部公共信息服务管理终端,另一种是私人信息服务终端。智能终端将安装智能楼宇管理系统平台,用户通过此设备可实现楼宇安防、远程监控、信息传输、语音通信等功能,智能终端即成为楼宇信息传送平台。安装楼宇信息服务平台的智能手机将有可能成为最普遍的个人智能终端,智能手机类似于个人电脑,具有独立操作系统,可通过安装第三方服务商提供的软件,通过3G或无线接入楼宇服务平台,实现随时随地信息交互。

3、结束语

总之,智能建筑是一个国家综合国力和城市建设的标志,是倡导绿色中国、节能环保、可持续性发展的一项重要举措,也是未来楼宇的发展方向,随着我国计算机技术、通信技术、无线网络技术等高科技技术水平的不断提升,通信自动化技术将会在未来智能建筑中扮演更加举足轻重的作用,智能楼宇将逐步实现由独立封闭到开放集约智能楼宇集群、有外部能源供给到内部能源产生、由固定服务终端到个性移动终端的演变。

参考文献

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关键词:中职学校;建筑工程;智能楼宇;布线施工;技术

中图分类号:G718.3 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)08-0048-01

在建筑工程施工中,智能楼宇施工布线技术运用越来越广泛。对现代化建筑工程施工的智能楼宇布线施工技术进行探讨分析,能提高建筑水平,在保证施工布线效益的前提下,为施工方带来巨大的经济效益和社会效益。结合教学实践,对此进行相关研究。

一、建筑工程中智能楼宇布线施工技术概况分析

建筑工程中智能楼宇布线施工技术的应用将会大大提升我国的现代化智能家居工程施工的技术水平。随着建筑工程事业的迅速推进,在人们的日常生活中智能楼宇工程施工已经非常普遍,与此同时,智能楼宇布线施工技术的应用也越来越广泛。无论是从施工技术手段还是从工程的结构形式来看,智能楼宇与一般的工程施工建筑之间都存在很大的差异,智能楼宇的核心是通过5A系统将信息网络技术与不同的系统模块进行有机融合,从而使整个楼宇建筑系统的结构、服务以及综合管理等都实现智能化管理,不仅建筑更加节能、安全、高效,而且计算机控制技术以及自动化技术、现代网络通信技术、建筑施工技术等不断促进整个楼宇建筑物的综合性。智能楼宇布线施工技术与我国的建筑自动化技术的发展关系非常密切,所以随着人们对信息化时代的不断依赖,生活质量要求越来越高,在这样的背景下就需要一个合理的布线施工方案来不断满足人们的多样化生活需求。

二、建筑工程中智能楼宇布线施工技术需要注意的问题

随着现代化建筑的多样以及美观性、实用性需求,智能楼宇布线施工不仅是一项系统的技术工程,还是一项十分重要的施工环节,与传统的施工工程布线技术相比,智能楼宇的布线具有先进性、兼容性以及灵活性、可靠性、经济性与开放性的特点。因此,在施工布线设计以及施工过程中需要引起高度重视。在布线时,需要综合考虑布线网络能够适应多种不同的网络系统,在现代化的庞大智能楼宇系统中网络的作用已经十分重大,很多家电可以通过网络连接。因此,智能化家居中网络布线构成了重要的布线环境。在施工之前、施工工程阶段以及施工之后,都需要严格按照一定的施工技术规范进行。

三、建筑工程中智能楼宇布线施工技术分析

首先在施工之前,施工布线技术人员需要对采购和需要安装的布线设备进行科学分类,分别在线的两端粘贴不同的标签以示区分,在穿线时需要对线材的贯通性进行准确检查,对于线材接头的制作需要在穿线之后。例如,在对智能化楼宇的整体建筑结构进行系统化设计时,应事先考虑综合布线的要求。为达到相关的设计布线要求,应遵循以下技术施工。

(1)通过整体式的开放性配线系统将所有的监控设备、语音以及图像、数据设计在一套完整的标准化配线系统中,并将这些不同设备的末端接头与标准化的壁式插座相接。这样就可以将所有设备集中于整体式的开放性系统中,实现智能化楼宇的自动化以及信息管理、办公、网络通信等功能为一体。

(2)智能化楼宇的布线技术方案采用星形的网络拓扑结构,技术人员可以将所有的楼宇系统分为多个不同子集的分系统,每一个分系统属于一个独立的自动化控制单元,这样在布线施工时一个线路的变动不会影响到另一个子系统。与此同时,将二次配线网络通过水平干线连接,将一次配线的网络主干线通过垂直干线相连接。为了有效保证智能化楼宇的线路设备信息网络的传输效率,可以通过光缆对一次干线的垂直网络进行模拟连接,这样就可以有效避免线路连接过程中的通信线路受电磁波干扰的情况发生。

(3)要通过标准化的转化器以及接插件、配线架将多种不同的线路中的网络接口进行有效连接,此时需要再将智能楼宇中的多种终端设备的数据端口通过标准化的壁式插座进行连接。如果终端设备的布线需要进一步调整时,只需将插头从原地拔起并置于新的插孔中,通过跳线连接就可以再次进行操作,并不需要安装新的插孔或者布置新的电缆。只要对所有的线缆进行系统化、集成化以及标准化的模块组结之后就可实现插座、插头以及配线架的相互兼容性、交互性以及系统性工作运行。经过上述智能化布线设计之后,施工单位或者用户需要对布线方案进行调整时,可以在原来的布线方案基础之上进一步优化设计施工,并不会影响整个智能楼宇的其他设备正常运行。

四、结束语

综上所述,智能化楼宇的布线施工技术已经成为很多建筑工程施工中经常要采用的综合性施工技术。从实践的过程看,智能化楼宇建筑的发展是我国经济社会发展和人民生活水平提高的重要标志,同时也是我国现代化建筑事业不断进步的表现。随着我国信息化水平的不断提高,智能楼宇布线施工技术的应用水平也会得到有效提升,职校教师要对此时行认真研究,改进教学方式,提高学生的应用能力,培养技能型人才。

参考文献:

[1]王勇.网络综合布线与组网工程[M].北京:科学出版社,2011.

[2]董茜,罗翼鹏.网络综合布线设计与案例[M].北京:电子工业出版社,2008.

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【关键词】楼宇智能化 办公大楼 应用

一、楼宇智能化的概念

对于智能化楼宇的研究,我们国家是比较晚的。我们国家对于智能楼宇的研究也主要将重点放在酒店以及其他的一些比较特殊的业务,所采用的主要的技术还是以从外国进口为主。目前来说,普及的程度还不是很高,但是专家们的研究热情却是非常高昂,他们的研究受到了各个方面大力支持。目前来说,最新的行业的发展报告在北京产生,未来的几年之内,这个行业将是发展最迅速的行业,对于智能化楼宇的建设也会更加的明朗。我们国家的房地产也在不断的发展,智能化楼宇也在不断的增长,这个概念也在不断的深入人心,智能化的楼宇已经成为了高档业发展的主流的力量。

二、楼宇智能化在办公大楼里面的应用

(一)综合布线系统

智能楼宇在办公大楼里面的应用主要包括建筑设备的自动化、办公自动化、通信自动化、综合布线系统。同时,随着国家的经济的不断的发展,很多的高新的科学技术比如说电视电话、多媒体技术等等的走能够在智能楼宇中得以充分的应用。从另一个方面来说,智能化的楼宇的开发各个技术的综合性的主要的体现,目前已经成为了一个地区的主要的标志。智能楼宇已经呈现出了几个比较显著的趋势,我们将具体的描述智能化的技术的具体的应用

(二)建筑设备控制系统

这个系统在办公大楼的应用很多,它不仅仅能够调节各个办公室内部的供热或者通风的系统,还能够调节空调的温度,还能够进行配电以及照明等等的方面,最主要的方面是能源的管理方面,能够监视并且控制各个部位使得他能够是最好的状态,还能够处理一些突发的事件,对于电力方面的供应的问题,能够实现自动化,进而能够保证工作的环境的具体的安全性能,同时还能够节约资源,并且能够使得办公室的空气更加清新。

(三)安全防范系统

在智能大楼的建筑中,安保的系统是最重要的。智能楼宇对于安保系统来说有以下的最基本的几个要求,那就是防范、报警、监视以及时时的记录等等的基本的因素。具体的说,安保系统主要是由门禁的系统以及放到的报警的系统还有电视系统三个主要的方面组成。首先就是能够及时的记录进出门的成员和车辆,设置辨识的装置、可视的对讲机以及喇叭等等。其次就是智能化的控制的机器。最后就是计算的层面,还能够通过计算机控制已经发出的信息并且将这些信息进行出炉。

(四)火灾报警和消防联动系统

智能的大楼大部分都是办公用的大楼,所以对于消防系统有着很高的要求,那是因为建筑物本身的性质所决定的。所以,智能化的楼宇的主要的消防的系统一般是由火灾探测、报警系统、疏散系统、灭火系统、防烟系统等等几部分组成。智能化的消防的系统能够进行综合性的检测的技术以及现代的工程和计算机技术等等。火灾的自动的检测技术能够探测到火灾发生的位置,同时还能够自动的发出一些警报,计算机在接到一些信息以后会自动的启动其他的装置,启动逃跑预案,规划路线。消防系统的智能化的程度最高,最主要受控于主系统,当然也可以进行独立的工作,同时也能够进行通信以及办公等等的其他的系统,并且进行联网,最终能够实现整体性的智能化。

(五)一卡通系统

想要真正意义上实现办公大楼的智能化最主要的就是能够实现信息系统的智能化,它主要涉及的方面就是电话线、电视线、电信化的会议等等,大楼的自动化的监测以及运营的管理等等的信息。大楼的设备可以进行自动化的监测以及运营的管理等等,能够将用户的信息准确的进入到整体性的网络中。智能化的楼宇同时也需要共同使用一个天线,能够将局域网进行连接,进而能够实现信息的双向化。

(六)公共广播系统

他的最核心的控制中心就是将计算机等等的通信的技术应用在里面。最终能够形成一个核心的系统,使得不同的技术形成人际之间的接口。最终实现了控制的管理,能够形成统一的运作的系统。比较典型的楼宇的公共广播的系统以及检测系统额的检测就是指的是照明系统的知识的设计,进而实行播音系统的一些主要的温度的系统进而能够实现一些热的冷源的一些系统。

(七)电话通信系统

电话通信系统一般是由基本的探测器、区域性的控制来完成,最主要的就是为了完成监测的任务。通信系统的设置主要包括电磁式以及计算机的一些部分组成。选择的具体的选择就是要能够去保护具体的对象,能够扩大保护的范围等等。智能化的通信系统运用就是可以看见的视窗,这是智能化楼宇不能缺少的。

(八)卫星接收以及有线电视系统

这个系统的实施不可能离开软件,他的实施也包括系统的软件以及分站的软件,系统软件的主要的功能就是能够进行统一的管理,构建了一个交互式的界面,能够进行一系列的接收的处理以及辅助的功能。对于分站软件来说,他的最大的最用就是能够处理数据以及通信的主要的控制。所以,这个系统能够控制各个系统成为一个集合性的系统。

三、结语

总之,楼宇智能化一门将各个期间自动化的连接起来的一门综合性的技术,同时也能够掌握具体的情况,能够灵活使用这些技术,才能够创造出现在花的办公室大楼。信息化已经进入了一个白热化的阶段,我们有理由相信,随着科学技术的不断的发展以及人们生活回评的不断的提高,智能大楼有着更大的发展的空间。

参考文献:

[1]张振朝,楼宇智能化技术,机械出版,2012(8)

[2]韩晓梅,办公大楼里的智能技术,智能未来,2011(4)

[3]王子峰,楼宇智能化的系统构成,智能生活,2009(1)

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关键字: 智能建筑电气保护接地形式

在智能楼宇配电系统设计过程中,电器保护与接地系统占据着重要的地位,它是整个供电系统的可靠性和安全性的保障。任何的建筑物中,接地系统总是整个供电系统中不可缺少的一部分。随着建筑物智能化的提高,各种设备功能的增加,所要求接地系统也有相应的改变。在进入二十一世纪以后,各种智能化楼宇的不断涌现,大量的智能设备被投入到智能楼宇的设计和建设中,就对电路系统的接地设计提出了更多新的要求,在实际电路系统设计过程中,采用合适的设计方案和必要的接地方式对提高智能楼宇的可靠性和安全性尤为重要。

1、 智能化楼宇

智能化楼宇:是现代建筑与高新信息技术相结合的产物,它是将结构、系统、服务、管理进行优化组合,获得高效率、高功能与高舒适性的大楼,为人们提供一个高效和具有经济效益的工作环境。

构成智能化楼宇的三大系统为:办公自动化系统(OA)、楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)。在这三套系统中,由于其内部设备的多样性、复杂性就要求在电器系统设计过程中全面考虑,才能确保整个系统高效、安全运转。

2、 电气保护与接地设计

在现代智能化楼宇内存在各种各样的布线系统和电子设备,如火灾报警、消防控制联动系统、信息自动化控制系统、监控安保系统、自动化办公系统、闭路广播电视系统、自动化控制系统、网络控制系统以及相对应的各种布线系统。

在智能化楼宇电气与接地保护系统设计中主要考虑两方面的内容:防雷保护、电气保护与接地措施。

2.1 防雷保护

在日常生活中,常见的雷电波侵入智能楼宇的形式有以下两种:一种是感应雷;另一种是直击雷。

由于电子设备基本都在智能楼宇的内部,被直击雷直接击中的可能性非常小,而感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成的雷击,因此需要安装防护装置。

通常,感应雷侵入智能化楼宇的智能系统和电子设备系统的途径主要有交流电源网络线路入侵、通讯信号网络线路入侵、雷电产生的地电位闪络电压经过智能化楼宇接地体入侵三种方式。

防雷接地:在安全系统设计中,为了尽快将雷电流导入大地,防止雷害的接地方式称为防雷接地。在现有的智能楼宇系统中来看,在楼宇的各个底板、顶板、侧墙和吊顶内布满各种系统的导线。由于实际功能的需要,这些导线和电子设备构成的系统基本上属于耐压能力较低、抗干扰能力不强的部分。在雷击过程中,无论是串击、直击、反击都会让电子设备系统遭受到相应程度上的破坏或者干扰。在进行楼宇安全系统设计过程中,防雷接地的设计必须可靠、严密。楼宇中所有的系统的功能接地,都要以防雷接地为基础,建立完善、可靠、严密的防雷系统。

在现代智能化楼宇布线系统中,多数的线路由综合的布线系统来承担。综合布线系统主要的子系统由工作区间系统、管理系统、建筑群系统、垂直干线系统、水平干线系统、设备系统等六个构成。

a.工作区间系统:通过信息插座连接起来的各种设备构成。由于在计算机网络节点中安装了相应的防雷设施,在工作区间的系统通常情况下不需要安装防雷设施。但是当一些外置的线路想连接时,则必须加装相应的避雷器。

b.管理系统:由输入/输出设备、配线设备等组成。可分为语音和数据两部分。在语音部分上采用BIX安装架固定的形式。数据部分采用绞线为垂直主干线的方式,安装相应的信号避雷器,形成计算机网络的防雷方法,来防护由于引下线带来的泄放雷电流产生的电磁场的变化而引起的感应雷干扰。

c.建筑群系统:连接两个或两个以上智能化楼宇之间的缆线和相应的配电设备构成的系统。在网络连接介质采用光缆的情况下,布线系统不需安装任何避雷器。如果是采用双绞线作为连接介质,就必须利用穿管埋地的方法进行铺设。而在导线进入楼宇内后,必须将其敷设在金属管道内或者弱电金属桥架内。在整个系统设计中,将金属管道、金属桥架和接地系统进行良好的连接,作为屏蔽层。

在智能楼宇中,要求建筑物的防雷保护设计应按照一级防雷的保护标准进行设计。

2.2电气保护和接地设计

现代智能楼宇供配电系统中,接地系统关系到整个供电系统的安全性和可靠性。在任何的供电系统中,都要包含接地系统设计。随着智能化楼宇的功能多样化,所需要的接地系统也要有相应的不同。在进入智能楼宇化以后,越来越多的智能仪器设备的出现对接地系统的设计提出了更为复杂、突出的要求。

在电气保护和接地设计中,通常采用综合接地系统。在具体的设计中,通过利用房屋的桩基的钢筋、承台钢筋、基础钢筋等作为接地体,通过对框架柱钢筋与承台钢筋等采用焊接的方式使其成为引下线。

在防雷设计中,按照建筑物的用途不同采用不同的设计方案。智能建筑一般采用二类级别的防雷保护措施,避雷网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设,并在整个屋面组成不大于10mX10m或12mX8m的网格,并与所有金属构件连接,通过立柱中的钢筋和防雷系统连接,在外墙面等部位的金属体也与防雷系统连接起来,通过这样的组合方式构成多层屏蔽层结构。在这样的屏蔽层结构中,不仅能有效防止雷击对建筑物的危害,还能有效构成屏蔽层,防止外来的电磁干扰。

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关键词:楼宇自动化;立体;教学模式

作者简介:王军茹(1978-),女,河南南阳人,北京信息科技大学自动化学院,讲师,北京理工大学自动化学院博士研究生;刘丽华(1970-),女,山东昌邑人,北京信息科技大学自动化学院,副教授。(北京 100192)

基金项目:本文系北京信息科技大学2010年教学改革立项(项目编号:2010JG16)、北京信息科技大学教学改革重点项目(项目编号:2011JGZD02)、首都人才培养模式创新试验区项目(项目编号:71C1210815)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0112-02

北京信息科技大学自动化专业是北京市和国家级特色建设专业,“楼宇自动化”作为自动化专业和电气工程及自动化专业发展的一个重要的分支方向,对学生的知识结构、就业渠道和学生所具备的职业技能等方面都会产生重要影响。

随着教育改革的深入,我国的高等职业教育正在实现由应试教育向素质教育的转变,除了加强基础理论外,更加强调实践能力和创新能力的培养。“楼宇自动化”作为专业性较强的一门专业课,内容主要包括四部分:楼宇设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、通信自动化系统(CAS)和支持上述三大系统的楼宇综合布线系统。智能化楼宇不仅涉及知识极广,而且侧重于工程与实践,如何在提高学生学习兴趣的同时,改善教学质量,提高学生的动手和综合设计能力,启发他们的主动性和创造性,将是“楼宇自动化”课程改革的重点。

一、立体式教学模式的引入

传统教学模式由教师、学生两个因素构成,可以形象地比喻为平面教学模式。平面教学模式主要采用教师向学生传授知识,学生被动接受的方式。但是,书本上的知识如果不能在实践中得到有效运用,即使理论知识学得再多也很难创造出效益。立体式教学模式将讨论式教学和实践因素纳入到教学过程中,使教学环节形成立体模式,充分将理论与实践相结合,有效地培养了学生的实践能力,从而使学生真正做到学以致用。具体到“楼宇自动化”这门课,一些理论性和原理性较强的内容由任课教师来讲授;每个功能模块和重点的内容被分成各个专题进行讨论;教师在进行课内实践环节的同时,开设开放实验项目;教师综合课程和实践内容,设计高水平的毕业设计题目;智能楼宇遍布北京的各个角落,教师给出要求,让学生有针对性地选择周边的智能楼宇去观察其各个子系统的功能和具体实现方式,从而形成“课堂教学+小组讨论+课内实验+开放实验+参观典型案例+毕业设计”这样一个全方位的立体式教学模式。

二、立体式教学模式的体系结构

立体式教学模式包含三个基本要素,即教师、学生和实践,其体系结构如图1所示。

传统的教学模式就是教师和学生构成的平面,其中仅仅包括教师讲授,学生接受那一方面,立体式教学模式在教师-学生平面里增加了小组讨论式教学,教师对“楼宇自动化”课程进行系统规划,针对某些教学内容或专题,开展课堂专题讨论,让学生去查阅资料,经过认真思考分析,提出自己的独特见解,在培养学生自学能力的同时,也培养了学生分析和综合问题的能力,这种模式不仅可以活跃课堂气氛,而且能调动学生学习的主动性,提高创造力。

学生-实践平面里包括课内实验、开放实验和参观典型案例。“楼宇自动化”课程的特点就是工程和实践,学生学习理论的同时,需要用实验来巩固、验证理论知识,课内实验学时非常有限,在不能满足学生的求知欲的时候,适当开设开放性实验就显得尤为重要,可以使学生更进一步深入了解智能楼宇相关知识。智能楼宇已经遍布世界每一个角落,学生随处都可以看到书本的相关内容,让学生参观实际案例去亲自感受智能楼宇的构成、发展和变化可以使知识掌握的更牢固。

教师-实践平面主要是任课教师要通过科研实践,将自己的工程实践经验带入课堂,为学生讲出丰富多彩、生动活泼的课程。社会不断进步,楼宇自动化技术更是日新月异,时刻紧跟时代步伐,了解楼宇自动化最新前沿,将科研实践与课堂教育相结合,可以帮助学生更好地运用所学知识。

第四个平面是教师实践-学生实践平面,教师带领学生根据实验室和个人科研实际情况,开发相应的开放实验项目,并综合学生学过的知识,给出高水平毕业设计题目,可以指导学生正确地运用所学知识,同时学生也可以辅助教师更好地开展实践工作。

三、楼宇自动化立体式教学的具体实现

楼宇自动化立体式教学可从以下几个方面得以实现:

1.教师上课讲授与小组讨论式教学相结合

智能楼宇的体系结构,楼宇综合管理系统,智能楼宇系统的集成以及各个功能模块的基本构成等这些内容,学生在前面课程里面没有接触过,涉及到工业现场实际系统构建,如图2所示。集散系统构成,集散控制系统是由上层集中操作管理、下层分散控制、中间的通信层构成的,这些内容采用传统教学方法进行课堂讲述。

鉴于智能建筑的发展趋势和绿色城市的概念,如何实现系统的“节能、环保、可持续发展”这一问题,还有每个功能模块,例如供配电监控子系统、照明监控子系统、中央空调系统、给排水子系统、电梯控制子系统、防雷接地系统、智能会议系统、公共广播子系统、停车场管理、物业管理、智能安防和消防子系统等都可以分成不同专题,由学生根据自己的理解,利用各种渠道查阅资料进行小组讨论,发挥学生主观能动性,提高他们的创造力。

2.学生课内实验、开放性实验和实际案例参观相结合

根据北京信息科技大学实验室实际情况,“楼宇自动化”课程开设了楼宇给排水监控系统实验,让学生综合利用实验室的硬件设备(水箱)组态相应的监控界面,模拟智能楼宇的给排水监控系统,包括上水和排水、水位控制、水压检测等。由于课内实验课时有限,所以对智能楼宇中的重要环节:安防和消防监控系统,开设了开放实验项目,学生课后可以自主到实验室组建安防和消防报警监控系统,自己开放相应的监控界面,这使学生不仅在系统硬件构成,也在软件开发方面得到了训练,增强了科研开发能力和创新能力。在了解理论、实验室实践的基础上,鼓励学生走出校门,去参观不同功能的智能楼宇,例如智能医院、智能火车站、智能办公楼、智能小区、智能校园、智能音乐厅,让学生去直接感受智能楼宇系统的构成。

3.课程教学和实践环节与毕业设计的结合

智能楼宇是一个系统工程,其中包含很多的知识点,例如每一个子系统或几个子系统或整个系统的综合都可以作为毕业设计题目,这样楼宇自动化的实践环节就可以从课内实验到开放实验再到毕业设计,层层相扣,学生也能循序渐近逐层深入,带着问题、兴趣去学习和掌握专业的相关知识,并为在专业相关领域就业打下基础。

四、教学效果

学生带着自己查阅的资料并在参观或关注典型智能楼宇案例之后,将其带进小组讨论,这种讨论式教学方式在2010至2011学年第1学期自动化专业的授课过程中已经开始采用,学生反映良好,但这种方式适合于小班上课,如果人太多将达不到预期的效果。

实践部分其中课内实验是“智能楼宇给排水监控系统实验”,开设的开放实验包括:“智能楼宇照明监控系统实验”、“智能楼宇安防监控系统实验”和“智能楼宇火灾探测报警系统实验”,已有22名同学参加了开放实验项目,效果较好。

2012年笔者指导两名同学分别完成了“智能楼宇消防监控系统设计”和“智能楼宇防盗报警系统设计”,学生收获颇多。

五、结论

本文从立体式教学模式的引入、体系结构和实现三方面讨论了“楼宇自动化”“课堂教学+小组讨论+课内实验+开放实验+参观典型案例+毕业设计”的立体式教学模式,从教学效果来看,传统的教学模式属于“填鸭式”教学,学生厌学现象普遍,楼宇自动化采用这种立体式教学模式,全方位、多角度的提升学生的学习兴趣,其主动性、创造性被激发起来,学习热情很高,取得了非常好的教学效果,并提高了学生的科研开发能力,增强了专业适用性。

参考文献:

[1]高云红,徐涛.智能仪器设计技术课程立体式教学模式的研究与实践[J].科技信息,2011,(13).

[2]张蓉,左晓园.试论小组讨论式教学方法的实践与改革[J].黑龙江高教研究,2011,(1):161-163.

[3]马玉真,王新华,宋方臻,等.普通高校讨论式教学模式的探讨与实践[J].中国现代教育装备,2010,(11):168-169.

[4]章云,许锦标.建筑智能化系统[M].北京:清华大学出版社,2007.

[5]周志平,恽志东.《智能建筑概论》课程教学的改革与研究[J].科技信息,2009,(1):415,406.

篇9

【关键词】智能楼宇;建筑工程;施工技术

随着经济社会发展和人们生活水平的不断提升,人们对居住环境的要求不断提高,强调推进建筑工程行业的持续创新和优化,重视打造绿色建筑、生态建筑和多功能建筑,并实现建筑的智慧化管理。在这一过程中,智能化楼宇建筑技术得到了极大的发展和推广,它主要是采用计算机一体化管理系统,在该系统的基础上不断设计和优化,融入先进的技术和工艺,促使建筑物更加智能化,打造更加舒适、便捷、安全的房屋建筑,切实满足当前社会经济环境下人们的多元化需求。在智能楼宇建筑技术运用范围不断扩大和受众不断增加的背景下,需要重点关注该技术如何高效化发展。

1智能楼宇建筑工程施工技术及特点

智能楼宇的核心主要是“5A”系统[楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)、安防自动化(SA)、办公自动化(OA)、消防自动化(FA)],通过借助通信网络系统,实现5个子系统的有效结合,实现结构、系统、服务、管理及它们之间的最优组合,从而满足人们对居住环境和条件的要求,更好地实现绿色建筑和生态建筑的目标。智能楼宇建筑工程具有安全、便利、高效、节能等方面的特点,而且促使自动化控制技术、计算机技术、通信技术与建筑工程技术的有效融合,进而实现建筑群内有关设备、机电等的智能化管理,促使有关设备有条不紊、综合协调、科学地运行,确保建筑拥有更好的性能,切实满足当前人们的多元化需求。此外,在发生故障和异常情况的时候,智能设备能够在第一时间预警,并高效地解决故障问题,从而降低建筑的安全隐患,为人们提供一个稳定舒适的环境[1]。

2我国智能楼宇建筑工程施工技术的现状

智能化技术在我国的起步相对比较晚,但随着新时代经济社会的持续发展、人们生活水平的不断提升和科技的进步,智能化技术在我国许多行业和领域得到了推广应用和迅速发展。其中,建筑施工行业是智能化技术应用的重要领域之一,并且我国在这方面也处于相对比较领先的地位。20世纪90年代,我国建成的北京发展大厦已经被认为是智能建筑技术最初应用的模型,之后我国又建成第一座智能化商业大厦———广东国际大厦。随着科技的不断进步和人们需求的不断提升,智能化建筑技术得到了更大范围的推广,该技术也在持续发展和不断提升,我国的智能化建筑数量和规模等也呈现上升趋势,并且在很多规模相对比较大的建筑当中都配备了较为健全的智能化功能。当前,我国智能楼宇建筑工程施工技术主要是应用在一些公共建筑当中,例如行政机构、金融业、商业、医院等。未来,该技术的应用范围将逐渐扩大,被广泛运用到一些小区等民用建筑当中,从而打造舒适、便捷、安全的居住环境。但是,当前我国智能楼宇建筑工程施工技术的应用存在一些问题和不足,仍需要持续健全和完善[2]。

3智能楼宇建筑工程施工技术存在的问题

智能楼宇建筑涵盖的系统和设备比较多,主要包括视频监控系统、楼宇对讲系统、安防报警系统、门禁一卡通系统、火灾报警系统、多媒体会议系统、公共广播系统、有线电视和卫星电视系统、多媒体信息系统、机房系统、楼宇BA系统及IBS系统,还包括与之相关的一系列设备,极大地提高了楼宇智能化管理的水平,为人们生活提供更大的便利和更优质的服务。智能楼宇建筑的系统和设备比较繁杂,并且大多数情况下这些系统与设备所选择的供应商都有所不同,各个供应商在提供这些系统和设备的时候,一般只会关注自身设备的运行和使用情况,查看自身设备运行是否安全稳定,缺乏对其所供应的设备、系统与其他子系统之间关联性的综合考虑和分析。为保证各个子系统之间的互联与通信正常,设备的管理人员需要较高水平的综合操作技能。设备管理人员在工作中需要对多个系统界面进行操作,在这一过程中容易出现一些问题和不足。在很多情况下,各个子系统之间的连接性不够紧密,子系统的封闭性也在一定程度上影响着房屋建筑改造与扩建过程中产品的选择,在这一过程中无法根据性价比等选择适合的供应商和产品,而且这些系统和设备的维护费用比较昂贵。此外,很多智能楼宇的各个子系统之间无法实现直接的互动,这在很大程度上增加了这些系统操作的难度和复杂程度,在这些设备运行和使用过程中需要用户利用不同的界面对子系统进行维护和管理,在很大程度上影响了管理工作的效率[3]。

4智能楼宇建筑工程施工技术及要点

4.1建设电气设备安装、调试、维护

电气工程是建筑工程项目的重要组成部分,也是工程项目施工与建设的重点和难点,电气设备安装、调试和维护工作比较复杂,涉及的环节和内容比较多,专业性也比较强,例如需要科学地预留管、线、盒、孔洞,做好防雷接地、预留预埋、配电箱、配管及桥架安装等工序的工作,而且各环节之间的联系比较密切,任一个环节的失误和故障都会影响整个电气系统的稳定运行。建筑电气工程包含的子系统比较多,如消防电、照明、动力配电等系统,要求保证各系统之间的有序衔接,保证整个电气系统运行的安全性和稳定性。(1)电气设备安装需要根据房屋建筑的具体需要进行科学的布局和安排,对配电箱的性能进行严格管控,科学地确定配电箱的坐标和标高,维护和保障动力、照明、弱电等负载的正常运行;要保证插座安装科学规范、稳定牢固,既方便操作,也不会影响电气线路的正常运行,保证用电的安全性;科学确定电管、灯具、插座、开关的嵌入位置、高度等。(2)在安装施工中需要准确把握技术要点,严格遵循相关技术和流程,有效规避技术使用不当、操作不规范的问题,保证安装的质量。(3)在安装完成后需要做好调试和检查工作,如检查管路是否平直、无裂纹、无褶皱,管盒、管口、管道是否平顺、无错口;检查孔洞的封堵是否密实;检查弱电、强电、电气安装和无尘工作室的安装是否存在衔接纰漏问题,及时发现和处理故障问题。为更好地满足现代化建筑对电气设备运行和使用的要求,在这一过程中需要科学应用智能化设备和自动化设备,如声控技术、重力感应技术、智能照明系统等。智能楼宇建筑也需要科学利用电气自动化设备,并促使人工智能等技术在其中的科学应用,从而实现对电气自动化设备运行和使用的全面动态化监督和管控、智能化控制,当设备在运行和使用过程中出现操作不当、非正常停机等情况,方便第一时间发现问题并及时解决和处理,进而维护和保障设备运行和使用的安全性和稳定性。例如,通过智能化管理,保护、控制供电系统,确保其运行的安全性和稳定性;对电力系统进行实时监测,及时发现和处理问题,以便根据房屋建筑的实际需要和人们的实际需求,科学地调整各项电气设备的运行状态,不仅能够有效地降低电气设备故障,保证设备运行的安全性和稳定性,还有助于实现节能减排目标。

4.2消防系统的管理和运行值机

智慧楼宇建筑工程施工需要根据实际需要构建智慧消防系统,也就是有效实现计算机技术、云计算技术、大数据技术等现代化信息技术与消防业务的有效融合,从而提高整个房屋建筑的火灾防控能力和灭火应急救援能力。构建智慧消防体系,通过利用现代化信息技术能有效提高火灾信息收集、分析和处理的能力,进而提高防火监督响应速度与效率,借助信息化平台和有关技术,能够实现对建筑消防安全的动态化监督和管控,从而提高建筑安全管理水平。在开展具体工作过程中,需要做好以下几个方面。一是需要依托有关技术的支撑,构建一个智能防火监督信息数据库,实现房屋建筑消防安全状况的动态化监管,连续不间断地获取有关数据信息,准确把握消防安全状况,在对这些信息数据进行深入分析和处理的基础上科学、准确地评估和分析房屋建筑的安全形势,为防火监督工作的开展提供参考和依据。二是要根据现实需要,持续健全和完善防火监督检查系统,借助信息化平台广泛获取消防监督检查有关数据信息,对房屋建筑的消防安全水平进行较为精准和全面的分析与评估,在此基础上制定针对性强且有效的防火措施。三是建设物联网消防远程监控系统,科学合理地利用物联网技术、远程监控技术、图像识别技术等对火光或者是烟雾等进行图像分析,对消防栓水压、消防水箱和消防水池的水位、阀门和防火门开关状态等进行动态化的监督和管控,还可以与手机App软件进行连接,利用手机应用软件实现远程动态监控,进而有效提高消防安全管理水平。四是持续健全和完善高层住宅智能消防预警系统,对高层建筑内的消防设施、电气线路与消防安全情况进行动态化、实时监测,并借助各类应用软件实现这些监测数据的及时传递和共享,方便消防监督员、物业、消防队员、居民等在第一时间接收到火灾报警的有关信号和信息,了解建筑内的消防设施分布情况、安全疏散通道等。五是创新和研发传感器,将物联网技术与建筑防火监督工作有效结合,从而构建更加完善的智能消防管理体系,实现对信息的自动化处理,并将传感器技术与火灾自动报警系统相结合,及时传递火灾相关信号[4]。

4.3弱电管理和维护

自动化控制中弱电控制强电方法的应用,在维护和保障弱电系统安全稳定运行方面发挥着重要作用,而且具有操作方便等优势,能更好地满足家庭和企业用电的需求。自动化控制技术的科学合理运用,有助于实现房屋建筑电力系统、电气设备运行使用的实时化和自动化调节控制,对消防、照明、配电等系统进行集成化管理,有助于在出现异常情况和故障问题的时候,能够第一时间发现并自动化调节和控制,从而降低故障风险发生的概率,保护用电安全。现代房屋建筑的电气系统逐渐朝自动化、智能化方向发展,以满足当前人们多元化的用电需求。例如,科学利用计算机网络技术等现代化信息技术,对房屋建筑的电气系统实施自动化控制与监督管控,基于Windows技术、OPC平台等实现自动化控制中弱电控制强电,借助一些先进的设备及产品,如可编程逻辑控制器等,提高现代化房屋建筑电气自动化管理控制水平。在整个房屋建筑电力系统装修过程中,强电一般主要指配电线路及配电系统中的照明系统、市电系统等和家庭用电中的照明设备、取暖器、冰箱、空调等,实施自动化控制极大地方便了强电的操作,同时有助于保障其安全性;弱电主要包括通信、消防、电视、影像、保安等工程,以及为这些工程提供服务的综合布线工程,如智能化线路,电话、电脑、有线电视线路、输出端线路等,自动化控制中弱电控制强电方法的应用能保证其运行更加安全和稳定。

4.4实施智慧化管理

一般智慧楼宇系统都包含综合布线系统、网络通信系统、楼宇自控系统、安防系统、一卡通系统(含门禁、停车、消费及考勤、巡更等系统组成)、信息与查询系统等,在各个子系统的协调与配合下,保证整个工程项目的安全性。首先,在房屋建筑规划设计时需要综合考虑和分析该工程项目对智能化系统的需求,并为后期智能化系统升级、设备更新换代留足空间。其次,强调在房屋建筑智慧化管理过程中科学、合理地应用远程采集、远程控制、系统集成技术、网络技术和现代监控技术等先进的技术工艺,监测各类风险隐患及系统和设备的运行状况,这样不仅可以提高管理效率,还能够降低成本。打造智慧楼宇,还需要持续健全和完善的云系统、智能家居系统、智慧物业系统等,为各项管理工作及基础业务的实施提供支撑和保障[5]。

5结语

随着生活水平的不断提升,人们对房屋建筑提出了更高的要求,强调对房屋建筑进行科学的规划,持续创新和优化房屋建筑的施工技术和工艺。智慧化、现代化、智能化是房屋建筑行业发展的重要趋势,在这一过程中需要人们对智能楼宇建筑工程施工技术有更全面的了解和认知,推进该技术的科学应用,确保房屋建筑更好满足新时代人们的多元化、多样性需求。

参考文献

[1]孙小春,许伟,赵瑞林.楼宇建筑智能化系统及其造价确定研究[J].九江学院学报,2018(10):29-31.

[2]卢卫.现代智能化建筑的节能技术应用[J].科技资讯,2019(22):57-59.

[3]张防全.建筑工程管理方法分析与智能化技术研究[J].工程技术研究,2020(4):149-150.

[4]周亚东.建筑智能化施工管理现状及策略分析[J].智能建筑与智慧城市,2019(2):76-77.

篇10

关键词:智能建筑楼宇自控系统

中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:

在我国城市化不断发展的今天,随着人们对楼宇内设施需求的提高,信息化智能技术已经慢慢地走进了人们的家里,以自动控制技术、通信技术和计算机网络技术组成的楼宇设备自动化控制系统也逐渐发展起来,而楼宇自控系统是很重要的,同样也是智能楼宇建筑的基础,对于整个系统安全、可靠、节能的运行是当前智能建筑楼宇自控系统设计和建设的方向。

智能楼宇建筑的现状

世界上第一栋智能大厦是在美国哈特福德市建成的。而在我国,是在九十年代才起步,而所谓的智能建筑是通过对建筑的四个基本要素:结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在联系进行的最优化的设计,来提供一个投资合理又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。

智能建筑在我国起步较晚,九十年代初期主要是从单一功能专用系统开始,多功能系统综合出现,九十年代后期,我国的智能建筑进入了系统的集成阶段,即主要是楼宇自动化管理系统的出现,这段时期我国的智能建筑行业进入了发展阶段,同时这段时间也是我国智能建筑发展较快的时期,智能建筑在全国范围内得到了推广,在我国的智能化系统建设队伍也慢慢地成熟起来,但相对于其他国家,还是有一定的差距的,而在近几年来,我国的智能建筑发展速度较快,已进入全面发展的阶段。

2.智能楼宇建筑组成及结构

2.1智能化楼宇自控系统的组成

楼宇自控系统是整个智能大厦中最重要的部分,同时在整个大厦中内容最丰富、设备最多、控制管理也最复杂。楼宇自动化系统是由狭义的建筑设备自动化系统BAS、消防报警自动化系统FAS和安全防范自动化系统SAS三个子系统构成的。建筑设备自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。

对于楼宇自动化系统有很多功能,一是可以监控各个子系统的中的一些关键设备,即楼宇自动化系统是独立于其他子系统的,将这些子系统放在一起进行监控,并且以图形、文字、动画的形式表现出来,这样利于管理者进行查看和管理;可以执行上层下达的命令,即管理人员可以直接通过这个系统下达命令来控制任何一个设备进行运行。对各个子系统进行监视,可以按时将子系统的状态综合起来,提供相对应的报告,对于这些历史记录可以进行保存,提供综合信息管理的功能。

2.2网络结构

由于我国智能建筑起步比较晚,所以国内市场上主要都是外国产品。目前国外的可以实现监控管理功能的自动化系统基本上都是分层结构模式,这些系统都是从空调控制系统开始的,端点控制设备一般都是可编程模块化控制器。对于楼宇自动化系统的网络结构一般分为三级,第一级是中央工作站,就是系统的控制中心,一般的工作地点是在系统的控制中心机房里。中央工作站的设备主要有主机、显示器以及打印机组成,它是整个楼宇自控系统的主要部分,对于受到监控的机电设备可以在这里进行集中管理,它直接与太网相连接;第二级是直接数字控制器,第三级是采集现场信号的传感器和执行机构,第二级和第三级的设备一般是根据被控设备的位置就近设置。管理层网络运行支持TCP/IP 协议,中央工作站可以通过网络将信息传输到任何一个需要的地方。现场控制网络一般采用的是BACnet协通信协议,其也可以独立于网络而完成控制任务。

2.3系统结构

在目前,中国的楼宇自动化系统主要有集散式结构形式和现场总线结构形式。

集散结构形式是目前使用最多的一种BAS系统结构,是计算机技术与数字通信技术发展而产生的一种控制方法,主要是对子系统进行集中式的管理,对子系统进行分散式的控制,分为二层网络和三级控制设备。现场控制器实现对现场设备信号的采集、对收集的信号进行处理控制、输出相对应的信号等执行过程。操作站由工业计算机(或PC机)和操作控制台组成。中央监控站可对集散控制系统进行离线的配置、组态工作和在线的系统监视、控制和维护。每一个层次控制都是相对独立的,当中央监控站或操作站出现故障时,其下层控制设备仍能独立实施控制,保证系统的可靠性。

现场总线结构形式由现场智能设备、现场总线、监控组态计算机三个部分组成,现场总线技术是现场总线结构形式中最重要的部分。与集散结构形式相比较,现场总线的技术存在很多优点,使用较为方便,对于成本还比较低廉,同时现场总线技术还比较可靠,所以在被控现场层得到了大量的应用,对于集散结构产生的一些问题可以很好地进行解决,在很多方面上都有变化:信号标准上、通信标准、系统标准,当制造和过程控制有分立设备发展到共享设备、工业仪表由简单电子仪表进行到智能仪表、计算机网络延伸到传感器和执行器,所以就成为了结合的产物。目前总线控制系统结构形式在工业上已经得到很多的认可,并快速发展着,慢慢地将会取代集散结构形式,成为未来楼宇自动化系统发展的主要方向。

智能楼宇自控系统的设计目的

在楼宇自控系统中,包括冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、变配电系统以及电梯监视系统。

而对于楼宇自控系统设计的目的,第一是要保证为室内的人员提供一个舒适、安全的环境,比如说要对室内的温度进行科学的调控,来达到令人感到舒适满足的效果。

第二是要提供最佳的能源供给方式,可以达到节能降耗的目的,根据不同地区的使用功能不同,像空调,在不同的区域给予不同的空调移机通风系统的设计与管理,这样便能够实现使用该系统的区域内达到空调效果,而没有使用该系统的区域则不开通空调,则能够降低空调的运行成本,达到节能降耗的目的,另外,对于不同区域的系统运行状况要做好详细的记录和使用效果的分析,实现建筑物的统一管理。通过管理部门的机电设备对系统进行全面的管理,这样则能够保证所有的设备处于统一的管理状态下。

第三是要实现设备管理的现代化和自动化,在建设物内部的一些设备进行参数的设置时,要以楼宇设备自动化系统作为依据,通过对众多设备的运行参数进行采集和处理,水、电等,对这些数据进行分析,然后可以对它们的维修时间、能源的耗费情况和运行运用等数据的计算提供依据,同时可以减轻工作人员的工作负担,而这些功能都是通过自动化来实现的。

智能楼宇自控系统的发展方向

楼宇自控系统必将采用开放的、标准的通信协议。目前的楼宇系统还是一个较为封闭的系统,所以在通信协议上,各个厂家还是不能实现系统的无缝连接,所以在系统设备的集成方面将会带来更高的成本,性能也得不到保障;系统封闭导致厂家全垄断管理,用户在使用过程中受制于人,而对于现如今计算机不断发展,产品更新的也快,所以对于封闭系统来说,渐渐就不满足需求而被淘汰。

对于楼宇系统开放、标准的通信协议是发展的必然趋势,对于用户,可以更好的去选择和方便的使用,也不会出现使用时受制于人的现象,同时还能使厂家可以更好的实现无缝连接,避免厂家的垄断,让厂家可以投入更多的精力在研制新品上,这样的楼宇自控系统的发展将会越来越快,最终实现楼宇智能的节能、人性化。

结语:楼宇自控系统涉及到计算机、信息工程、自动控制、系统工程、通信工程等很多方面的知识,所以对于知识的需求量很大,而人们对楼宇设计需求也逐渐增多,怎样更舒适、更节约能源是现代需要考虑的发展方向,同时随着楼宇自控系统的智能化,这些都将会慢慢地被解决,智能楼宇将会走进千家万户。

参考文献: