摘 要： 自控系统是现代建筑实现智能化的重要体现。论文对智能建筑进行简要论述, 分析了楼宇自控系统的构成及其主要的功能。
关键词： 智能建筑; 楼宇自控系统; 研究;
Abstract： The automatic control system is an important embodiment of intellectualization of modern buildings. This paper briefly discusses the intelligent building, and analyzes the composition of building automatic control system and its main function.
Keyword： intelligent building; building automatic control system; research;
1 引言
智能建筑楼宇自控系统是现代自动化控制技术和网络技术相结合的产物。该系统的使用可以有效提高建筑物的安全度, 降低突发情况对居民生活的影响, 还可以对建筑物内部的所有系统进行自动维护与检查。智能建筑符合时代的发展需求, 是建筑行业未来发展的主要趋势。
2 智能建筑
2.1 简述
智能建筑是将建筑的服务职能、建筑环境、管理工作及整体运行相结合, 寻找这些要素之间的联系点, 并从设计的角度将其融合, 从而提高建筑物的实用性能。服务职能是指建筑物的管理部门。例如, 物业公司为建筑物的居住者或使用者带来全面且高效的服务, 从而提高建筑物的舒适度和安全度。建筑环境是指建筑物的整体构造。例如, 建筑物的装修、空间使用和空间布置等。建筑物的管理工作是指对建筑物内部的所有要素 (基础的设备和各类电子系统) 进行系统的管理。整体运行是指建筑物内部的电子设备及其系统的正常运行, 如建筑物内部的电梯设备和照明设备等。
2.2 现状
与欧美国家相比, 我国的智能建筑起步时间较晚。20世纪90年代初期, 我国开始认识到智能建筑的重要性, 并逐步开始建筑系统的研发工作, 其主要研发方向为建筑系统的单一性功能。20世纪90年代中期, 我国建筑行业已在智能建筑领域取得一定的成绩, 并逐步将多种单一性功能系统相融合, 形成多功能系统, 并在全国范围内应用, 成为城市中比较常见的建筑类型。现如今, 我国对建筑智能化系统的研究已相对成熟, 不仅经验丰富, 而且成绩出色, 但与发展多年的欧美等国相比, 仍然存在不小的差距。与常规建筑相比, 智能建筑虽然具有多功能且舒适程度高的特点, 但造价比常规建筑高, 因此, 智能建筑主要集中在大型城市的市中心地区, 而大型城市周边或中小型城市则相对较少。在我国经济水平不断提高, 城市化进度日益加快的背景之下, 智能建筑无论是在建筑面积还是在建设数量方面都呈现出逐年上升的趋势[1]。
2.3 系统组成
一般来说, 智能建筑楼宇自控系统由IBMS系统 (综合管理系统) 、BMS (设备管理系统) 、OAS (办公系统) 及CNS (通信和网络系统) 组成。其中, IBMS系统为综合性管理系统, 主要职责在于监控其他3个系统是否处于正常运行状态并进行指令下达。BMS系统负责管理建筑物的消防系统和安全系统, 对整个智能建筑的正常运转起着极为关键的作用[2]。由此可见, 要想实现建筑物的智能化, 需将多个系统综合起来, 发挥其作用与优势, 才能确保建筑物的智能化水平为人民群众的生活和工作所需带来真正的便捷。
3 智能建筑楼宇自控系统
3.1 构成和功能
楼宇自控系统是现阶段我国应用范围较广且效果较为明显的楼宇系统, 主要由BAS系统、FAS系统和SAS系统构成。楼宇自控系统具有自动化监控功能、自动化电子设备监控功能、安保功能、楼宇停车场监控和管理功能以及自动化报警功能[3]。
一般来说, 楼宇自控系统主要运行方式如下:
(1) 对楼宇内部其他功能性系统和机电设备进行全过程监控, 并将监控情况以画面或图表的形式呈现出来, 当某一环节出现故障或无法正常运转时, 系统会自动提示楼宇物业管理人员, 从而确保在第一时间内对故障部位进行维修, 这不仅可以有效避免楼宇系统或设备故障带来的负面影响, 还可以提高维修的工作效率;
(2) 对其他子系统进行管理与控制, 楼宇物业人员可以直接通过楼宇自控系统对其他设备或系统进行控制, 例如, 物业人员可以通过楼宇自控系统调整楼宇摄像头的拍摄方向, 从而提高楼宇的监控效果, 真正意义上实现无死角监控, 物业人员还可以通过楼宇自控系统查看停车场的停车数量, 并自动检查是否有外来车辆进入, 这将有利于提高管理者对楼宇的管控度, 提高楼宇的安全系数;
(3) 对楼宇其他系统或设备进行监控, 并为楼宇管理者提供设备及系统的实时运行状况, 这样可以直接降低因楼宇系统及设备出现故障所造成的影响, 提高楼宇使用者的舒适度和便捷度;
(4) 综合所有管理信息, 并自动生成信息报告, 便于楼宇管理者及时发现管理方面的问题并作出整改, 提高管理水平。
楼宇自控系统自动生成的信息报告较为全面, 且不易出现漏洞, 正因如此, 自控系统生成的信息报告已逐渐成为楼宇管理者提高管理业务能力和改善管理工作的重要参考依据。
3.2 网络结构
目前, 主流的楼宇自控系统网络结构主要以总线结构为主, 主要分为3个部分:
(1) 在楼宇内使用以太网作为系统的主要网络, 从而保障各系统之间的通信;
(2) 区域内的控制网络, 将各系统联系在一起;
(3) 子系统的控制网络, 主要作用在于采集子系统或机电设备的信息, 并将信息传输到总系统中, 同时还要接收总系统下达的工作指令, 控制子系统或机电设备的运转。
总线将整个建筑连通成一个网格, 各网格系统独立存在, 以便在后续的建筑变革中单独进行网格调整与替换, 避免整体重组带来的麻烦, 同时利用数字化、智能化和科技化手段, 自动控制建筑的网络空间, 完成信息的传输、拦截、替换及安全保护等任务, 其作用体现在以下几点: (1) 设备互相连通; (2) 网络简明通信; (3) 操作中的互交; (4) 功能分门别类; (5) 供电多样化; (6) 网络信息共享。现场总线的特点可归纳为以下5点: (1) 传统的模拟信号被现阶段的数字化信息模式取代; (2) 各网格系统控制既能单一存在, 又可统一操控, 可按照任务恰当选择; (3) 操作过程中网络可互相串联; (4) 及早干预故障, 收集不规律信息做出网络的填补; (5) 系统属于开放模式。
总线技术的网格结构体现出诸多优势, 有着明显的变革特点, 其BAS自动操控系统在集中化或分散化的系统中, 可以完成总线的信息传送, 整理并提供相关数据, 完善了系统的控制能力, 使控制器局域网 (CAN) 、LonWorks、Profibus、INTERBUS等线路网在自动化系统操作下持续运转。
由于我国对智能建筑系统的研究时间较短, 因此, 集成化自控系统在国内尚未具备研究和生产的资质。因此, 国内使用的集成化自控系统大都来自国外。集成化自控系统与我国主要使用的自控系统有本质上的区别, 它主要以分层结构为主, 并依托楼宇空调系统进行功能的扩展, 具有一定的先进性[4]。
4 结语
智能建筑楼宇自控系统具有一定的综合性和复杂性, 涉及学科范围较广, 技术含量较高。我国应加大对此类新型技术的研发力度, 鼓励相关行业加强对楼宇自控系统的研究, 减少对国外技术的依赖, 真正实现“科技强国”的远大目标。
参考文献：
[1]吴栋, 葛宝荣.关于智能建筑楼宇自控系统的研究[J].中国新技术新产品, 2010 (6) :165.
[2]郎哲彦.绿色智能建筑楼宇自控系统及集成技术研究[J].智能建筑, 2015 (7) :39-41.
[3] 成璐.智能建筑楼宇自控系统的分析与研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2013 (24) :128.
[4] 牟大为, 王庆.智能建筑楼宇自控系统的设计与研究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2011 (30) :135.
