房屋建筑设计中楼宇智能化相关技术研究

韩永强

摘要：智能楼宇自控技术引发人们极大的关注，要重点加强智能楼宇集中控制系统的设计和管理，基于全光网系统和Wifi系统进行智能楼宇集中控制系统的架构设计和子系统模块化设计，较好地实现智能楼宇集中控制系统信息的传输和交换，采用相关安全保障机制和数据安全技术，实现智能楼宇的智能化、集中化控制。

关键词：智能楼宇集中控制系统设计管理

前言

智能楼宇集中控制系统主要实现对建筑物内设备的自动控制，体现出高效、节能、舒适的特点，然而由于各个子系统在集中控制方式、通讯接口、扩展性、系统架构存在差异性，难以解决复杂智能化楼宇的控制问题，为此要注重智能楼宇集中控制系统的设计和应用，更好地实现智能楼宇集中控制系统的集成控制效果。

1智能楼宇集中控制系统的总体设计

1.1网络架构设计

系统主要设计有16个子系统，覆盖智能楼宇暖通空调、给排水、变配电监测、火灾自动报警、视频监控、电子巡更、防盗报警、门禁管理、公共照明、电梯监视、客流统计、停车场管理、信息发布、能源管理等子项。

1.2软件架构设计

系统采用B/S和C/S相结合的方式进行设计，主要包括有：用户层设计。系统支持多用户的控制管理模式，在多用户的操作管理界面下进行信息采集、分析、实时监测和故障报警，实现各子系统资源和信息的共享，提高系统的集成效果;服务层设计。该层对多种服务进行聚合处理，支持上层应用的数据提取和访问，能够实时采集各子系统运行过程中的数据，并进行数据及时调取和查看;子系统层设计。通过灵活、开放性的集成模式实现对各子系统的集中控制，支持各种协议和通讯接口方式。

1.3通信协议和接口设计

可以采用标准OPC接口进行各智能化子系统的设计，支持WebService、ActiveX、API等软件接口，实现各子系统信息及通信协议的交换。

1.4安全保障机制设计

系统组建连接各控制网的控制域网络，通过防火墙与其他网络系统进行信息交换和控制访问。并采用RAID5盘阵技术和冗余配置方式，确保系统硬件安全稳定运行，同时在服务器和工作站中采用硬件加密和用户密码两种安全机制。另外，系统还进行防灾与数据安全的设计和容灾备份设计，通过在线式与离线式相结合的异地容灾中心设计，实现定时数据的同步。

1.5联动设计

智能楼宇集中控制系统采用全光网和无线网络，实现各子系统的信息共享和联动反应，主要包括有：消防系统和视频监控系统的联动设计。一旦出现火灾信号报警则同时启动视频监控系统，画面自动切换信号至火灾区域，进行报警事件的查询和回放。当出现非法侵入事件时，可以将视频安防监控系统摄像机转到预设位置进行监视;消防系统与空调暖通系统的联动设计。在出现火灾报警信号之后同时关闭相应楼层的空调新风机组、风机盘管等设备;消防系统与门禁系统的联动设计。

2智能建筑楼宇自控系统的构成及功能

2.1智能建筑楼宇自控系统构成

智能建筑楼宇自控系统一般包含四个部分，综合管理系统（IBMS）、设备管理系统（BMS）、办公系统（OAS）、通信和网络系统（CNS）。目前最为主流的楼宇自控系统所采用的网络结构以总线结构为主，总线结构主要分為三部分：1）将以太网作为整个系统的主要网络，以保障楼宇内各系统之间的通信;2）利用区域内的控制网络对各系统实现有效联系;3）利用子系统的控制网络来采集子系统的各个机电设备的信息，并将信息即时传输到总系统，同时接收总系统下达的运行指令以控制子系统及各个机电设备的运转。

2.2智能建筑楼宇自控系统功能

良好运行的智能建筑楼宇自控系统需要满足以下的功能：1）要能够实现楼宇设备的运行参数的自动控制，保障各个设备可以处于最佳运行状态;2）自控系统可以对建筑内的各个设备进行即时监测、统一控制及管理，可以对各种突发状况做出即时的处理，能够在第一时间处理建筑内的突发情况和设备障碍;3）实现各类能源分配智能化，包括供水、供电等，楼宇自控系统可以根据监测的水电使用情况进行自动化分析和计量，最终得出优化的能源分配方案，降低建筑能源消耗。

3楼宇自控系统应用及关键技术问题

3.1楼宇自控系统应用

对于现代智能建筑而言，楼宇自控系统是一个技术构成非常复杂的工程，它包含了建筑、自动化等多个专业，需要在设计前期就开展设计规划，施工工艺要求高，且系统调试周期较长。因此，在楼宇自控系统的实际应用中，需要根据具体的项目需求进行重点控制。以山东省东营市某重点工程为例，该项目为写字楼，总建筑面积28000m²，建筑高度34m，建筑结构为钢筋混凝土结构体系，能源系统包含了太阳能—地源热泵、太阳能热水系统等绿色能源，项目自控系统的重要目标是对能源进行精细化管理，达到节能指标要求。

3.2关键技术问题

现代智能建筑楼宇自控系统技术构成非常复杂，因此施工水平是楼宇自控系统能否顺利运行的前提和基础。对于楼宇自控施工技术来说，控制室设备安装是较为关键的，控制室的设备包括了多个显示器、网络通信设备、外围设备、打印机设备等，它们的特点是对于环境要求较高，因此在选择控制室的位置时，需要与可能产生电磁干扰的区域保持距离，控制中心则必须要做到屏蔽静电干扰。同时，由于控制室必须要保持干燥环境，因此必须在无用水区设置，控制台要在周围留出一定的距离，便于将来检修维护。

结束语

综上所述，智能楼宇集中控制系统采用由上而下的设计理念，进行系统网络软件框架设计、通讯协议和接口设计，并实现智能楼宇集中控制系统的联动设计和集中控制，实时采集各个子系统的运行数据信息，较好地满足智能楼宇的全面动态需求，并提供相应的安全保障机制进行智能楼宇的集中控制和管理，突显智能楼宇的信息综合处理、数据安全防范和节能绿色环保功能，提升智能楼宇集中控制的多样化要求。

参考文献：

[1]  基于wifi的定位技术应用研究[D].胡昊.沈阳工业大学2015

[2]  周晓民.浅析楼宇自控系统在智能建筑中的节能应用[J].智能城市，2016，2（9）：218.

（作者单位：中国建筑第二工程局有限公司）