時(shí)間:2022-08-11 11:48:28
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關(guān)鍵詞:樓宇智能化;監(jiān)控系統(tǒng);應(yīng)用;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU855
近年來(lái),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)在現(xiàn)代化建筑的設(shè)計(jì)建造中得到了廣泛的應(yīng)用,從而推動(dòng)了人們生活方式的改變,特別是隨著各種智能系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,使居民的居住環(huán)境向著信息化、自動(dòng)化、安全化乃至智能化的方向發(fā)展。
國(guó)內(nèi),隨著人們對(duì)智能化樓宇系統(tǒng)需求的增加,越來(lái)越多的生產(chǎn)商開發(fā)了不同種類和功能的自動(dòng)化設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、智能監(jiān)控系統(tǒng)等,然而在智能樓宇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工時(shí),根據(jù)不同功能劃分的系統(tǒng)被分別安裝,一方面造成不同生產(chǎn)商的設(shè)備之間互不兼容,在系統(tǒng)信息交互等方面存在諸多困難;另一方面由于不同功能的子系統(tǒng)間彼此獨(dú)立,導(dǎo)致系統(tǒng)資源共享實(shí)現(xiàn)困難。這種異構(gòu)的系統(tǒng)方案造成了智能樓宇設(shè)備使用的諸多不便,為了解決子系統(tǒng)之間以及硬件設(shè)備之間的互連和互操作性問(wèn)題,就要求構(gòu)成智能樓宇的電氣設(shè)備的各個(gè)異構(gòu)子系統(tǒng)具有開放式結(jié)構(gòu),所采用的協(xié)議和接口都要標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,使資源達(dá)到充分的共享,高效率的完成規(guī)定的任務(wù)。
1智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析
智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用樓宇智能化電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),為業(yè)主和用戶提供良好的工作和居家環(huán)境,并使樓宇內(nèi)的供配電、給排水、空調(diào)通風(fēng)、電梯、照明等系統(tǒng)設(shè)備始終處在最佳運(yùn)行狀態(tài),確保樓宇內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性和智能性。以達(dá)到舒適、安全、健康、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能的目的,因此電氣化智能化的樓宇系統(tǒng)廣泛受到建筑設(shè)計(jì)、施工方的重視。
智能監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)各監(jiān)控與管理可提供設(shè)備運(yùn)行管理和樓宇經(jīng)營(yíng)管理,同時(shí)對(duì)樓宇進(jìn)行節(jié)能控制。智能監(jiān)控系統(tǒng)主要包括電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、供配電控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,如圖1所示。
樓宇智能化電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)樓宇內(nèi)的電力、照明、空調(diào)、給排水等機(jī)電設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)視、控制與管理、以保證這些設(shè)備安全可靠地工作。
保證樓宇智能化系統(tǒng)順暢、穩(wěn)定運(yùn)行的基本條件是安全可靠的軟硬件系統(tǒng)。例如,供配電子系統(tǒng)在要確保樓宇基本供電的同時(shí),還保證樓宇內(nèi)電路的穩(wěn)定性和電流的安全性。因此,必須在系統(tǒng)中同時(shí)嵌入各種監(jiān)控設(shè)施,主要對(duì)樓宇內(nèi)各個(gè)開關(guān)的閉合狀態(tài),電路中電流的大小以及升降壓設(shè)備的溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)和全面的監(jiān)控,從而保證樓宇內(nèi)供配電的穩(wěn)定安全,真正到達(dá)系統(tǒng)的智能化管理。
現(xiàn)代樓宇的節(jié)能是智能化樓宇面臨的新課題。大型建筑的能耗主要包括照明、空調(diào)、供熱、通風(fēng)以及其他電器設(shè)備的使用等,為了使智能化樓宇的能耗明顯降低,有必要通過(guò)使用各種節(jié)能設(shè)備和綠色能源,對(duì)樓宇的能耗進(jìn)行智能化控制。實(shí)踐證明,對(duì)各種設(shè)備的進(jìn)行節(jié)能控制能夠取得明顯的節(jié)能效果。例如,在小區(qū)內(nèi)應(yīng)該對(duì)走廊,停車場(chǎng)等人員流動(dòng)較小的區(qū)域設(shè)計(jì)回路分組控制電路,并使用聲控和其他感應(yīng)式傳感器等;在樓宇的空調(diào)系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)空調(diào)設(shè)備的最佳啟動(dòng)、停止控制電驢,對(duì)空調(diào)實(shí)施有效的節(jié)能控制,在減小系統(tǒng)能耗的同時(shí)還能降低樓宇電路系統(tǒng)的負(fù)荷,提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命;對(duì)于智能樓宇的給排水系統(tǒng),可以設(shè)計(jì)出不同水箱、容器等的水位和水壓的監(jiān)測(cè)電路,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的水泵啟動(dòng)、停止控制系統(tǒng),對(duì)樓宇的給排水進(jìn)行節(jié)能控制。
圖1智能樓宇系統(tǒng)示意圖
CBD等綜合性大樓是智能樓宇系統(tǒng)應(yīng)用最多的方向。在綜合性樓宇建筑中,一般都設(shè)包括辦公室、寫字間、會(huì)議室、飯店、公寓等,造成樓宇系統(tǒng)管理和監(jiān)控的困難,特別是火災(zāi)等的監(jiān)控更方面,如果人們的防火意識(shí)淡薄或者放松警惕,就會(huì)增加火災(zāi)的發(fā)生。
2智能化樓宇電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)
2.1基于CORBA的系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)
智能化樓宇電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),是指通過(guò)包含電氣監(jiān)控系統(tǒng)和智能化控制系統(tǒng),對(duì)樓宇建筑內(nèi)的主要電氣設(shè)備,供配電線路的等實(shí)施自動(dòng)化的檢測(cè)、控制和保護(hù),并通過(guò)通信系統(tǒng)等,發(fā)展通信等綜合性的自動(dòng)化功能,提供系統(tǒng)全局信息資源平臺(tái);基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)多種信息的融合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)樓宇內(nèi)相關(guān)業(yè)務(wù)操作的自動(dòng)化與智能化,實(shí)現(xiàn)全面的更高層次的企業(yè)信息集成方案;在此基礎(chǔ)上,對(duì)樓宇的電氣設(shè)備等進(jìn)行綜合管理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管理的智能化、節(jié)能化等。
基于上述目的和原則,系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃將充分利用CORBA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),并以現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)的面向?qū)ο笤砗湍K化設(shè)計(jì)的思想,在ORB軟總線的基礎(chǔ)上,利用CORBA提供的不同的系統(tǒng)服務(wù),并針對(duì)電氣監(jiān)控與電能量管理的公共服務(wù),構(gòu)建出一個(gè)符合業(yè)務(wù)邏輯和要求的工程對(duì)象?;贑ORBA的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖2所示.
圖2樓宇智能化監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖
2.2數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)的功能主要是監(jiān)督控制,對(duì)樓宇的電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)施和全方位的監(jiān)視。考慮到數(shù)據(jù)采集及其監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸多采用遠(yuǎn)程通信方式,具備有遠(yuǎn)程通信和大范圍分布的基本特點(diǎn)。由于遠(yuǎn)程通信方式的數(shù)據(jù)處理量很大,因此需要安設(shè)通信信號(hào)前處理設(shè)備,從而能夠盡量減輕系統(tǒng)中心服務(wù)器的載荷。另外,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控控制系統(tǒng)的監(jiān)控范圍龐大,數(shù)據(jù)系統(tǒng)繁雜,因此不能追求系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力,更多情況下應(yīng)該同時(shí)考慮系統(tǒng)軟件和硬件的多點(diǎn)監(jiān)控能力和系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性。
一般情況下,SCADA子系統(tǒng)會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的需要,對(duì)不同的通信線路、通信協(xié)議等的訪問(wèn)進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)采集,同時(shí),SCADA子系統(tǒng)還會(huì)向上級(jí)的CORBA總線提供多種接口,通過(guò)使其他的協(xié)議和服務(wù)器,對(duì)上級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)。因此,SCADA子系統(tǒng)相對(duì)與下級(jí)子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是禁閉的,但對(duì)其上級(jí)系統(tǒng)會(huì)提供統(tǒng)一的服務(wù)。因此,SCADA子系統(tǒng)可以被上級(jí)的服務(wù)器,通過(guò)不同的接口進(jìn)行訪問(wèn)、控制和數(shù)據(jù)交換。
3總結(jié)
智能建筑的特征是將各種與信息相關(guān)的樓宇設(shè)備通過(guò)建筑內(nèi)的綜合布線系統(tǒng)連接起來(lái),并保持這些設(shè)備與建筑的協(xié)調(diào),從而舒適的信息化空間得以構(gòu)成,人們?cè)谛艈?、社?huì)中的快節(jié)奏和開放性需要得以滿足。本文主要研究了此類樓宇智能化監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、與施工應(yīng)用中的若干問(wèn)題,首先總結(jié)了樓宇智能化監(jiān)控系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)和功能,隨后基于CORBA的系統(tǒng)方案對(duì)智能化樓宇電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì),最后指出了樓宇智能化監(jiān)控系統(tǒng)在施工應(yīng)用過(guò)程中的需要注意的問(wèn)題。本文的研究對(duì)智能化樓宇監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】農(nóng)村 智能化監(jiān)控 配網(wǎng) 應(yīng)用
1 農(nóng)村配網(wǎng)的現(xiàn)狀分析
農(nóng)村配電網(wǎng)是輸電網(wǎng)與用電網(wǎng)的紐帶,也是農(nóng)網(wǎng)體系的中心環(huán)節(jié),同時(shí)“也是整個(gè)電力系統(tǒng)中線路最多、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥顬閺?fù)雜,網(wǎng)架最為脆弱的一個(gè)環(huán)節(jié)”。當(dāng)由于農(nóng)村配網(wǎng)點(diǎn)多、面廣,電網(wǎng)線路建設(shè)資金投入又相對(duì)較少,因而很大一部分電網(wǎng)設(shè)備相對(duì)落后,電線路線徑細(xì)、導(dǎo)線老化等,造成農(nóng)村配電線路超載,損耗較大,而且在用電質(zhì)量上經(jīng)常出現(xiàn)電壓低,無(wú)法帶動(dòng)大功率用電設(shè)備而故障頻繁。
落后的農(nóng)村電網(wǎng)已經(jīng)完全無(wú)法與當(dāng)前城鎮(zhèn)化發(fā)展的要求相適應(yīng),原有的農(nóng)村配電網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)普遍過(guò)于低下,在供電能力、質(zhì)量和供電安全上都存在著隱患。原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和安全運(yùn)行環(huán)節(jié)薄弱,導(dǎo)致農(nóng)村供電可靠性差,農(nóng)村企業(yè)經(jīng)營(yíng)受到制約,無(wú)法形成有效利用先進(jìn)設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn),逐漸難以支撐農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。因此,對(duì)于無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的農(nóng)村電網(wǎng),必須要進(jìn)行更新?lián)Q代,以先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)提升農(nóng)村配網(wǎng)的智能化水平。
2 智能化監(jiān)控技術(shù)分析
農(nóng)村配網(wǎng)中的智能化管理是指“以融合電子化的基礎(chǔ)信息管理手段和調(diào)控一體化的遙信、遙測(cè)、遙控技術(shù),實(shí)現(xiàn)建成先進(jìn)、穩(wěn)定、安全、兼容、易維護(hù)、可擴(kuò)展的農(nóng)村配網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備和系統(tǒng)”,智能化監(jiān)控技術(shù)采用先進(jìn)的遙感和傳感系統(tǒng),以及通信和控制終端技術(shù),完成對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和供電網(wǎng)可靠運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程的監(jiān)測(cè)和控制,從而提高了電網(wǎng)的可觀測(cè)性和可控制性。
農(nóng)村配網(wǎng)中智能化監(jiān)控技術(shù)主要從一下幾個(gè)方面作為突破點(diǎn)進(jìn)行研究。首先研究智能配電的理論和方法,從而能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)自愈控制;其次是研究分布式電源在配電網(wǎng)中的控制與保護(hù)技術(shù),以優(yōu)化發(fā)電網(wǎng)、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)及用電網(wǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)調(diào)度;再次是電力電子技術(shù)的研究,以實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量控制及靈活分配,從而能夠降低損耗,提高電能質(zhì)量和供電的可靠性。
3 智能化監(jiān)控技術(shù)在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用
智能化監(jiān)控技術(shù)所需的技術(shù)支持包括通信技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、新材料科學(xué)和微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟,農(nóng)村配網(wǎng)中的智能化監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用也有了推廣和發(fā)展的可能性。
3.1 配電線路故障在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
農(nóng)村配網(wǎng)線路長(zhǎng)、分支多,再加上電網(wǎng)負(fù)荷率低、運(yùn)行方式變化大等特點(diǎn),線路故障時(shí)有發(fā)生。目前故障在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是將故障檢測(cè)終端掛裝在配網(wǎng)線路需要監(jiān)測(cè)的位置上,對(duì)線路運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)線路出現(xiàn)短路、接地故障、斷流、過(guò)流等情況時(shí),終端會(huì)將采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心的系統(tǒng)軟件會(huì)結(jié)合配電線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而精確確定故障位置。
針對(duì)農(nóng)村配網(wǎng)線路的特點(diǎn),短路、過(guò)流線路故障的主要故障電流判據(jù)是延時(shí)電流突變量,接地故障的電流判據(jù)主要采用電容電流,這些技術(shù)降低了故障判斷對(duì)電流檢測(cè)精準(zhǔn)度的要求,其準(zhǔn)確性不依賴于負(fù)荷變化而是依據(jù)線路的總長(zhǎng)度,所以適用于農(nóng)村配電網(wǎng)線路。
3.2 農(nóng)網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)
饋線自動(dòng)化系統(tǒng)主要有基于饋線FTU和通信網(wǎng)絡(luò)、基于具有就地控制功能的線路自動(dòng)重合器和集中控制加就地智能三種類型,根據(jù)這一實(shí)際,對(duì)農(nóng)網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的方案設(shè)置上,要充分考慮一下情況:
(1)評(píng)價(jià)自動(dòng)化供電方案的主要依據(jù)是供電可靠性,包括故障次數(shù)、停電范圍、停電時(shí)間和恢復(fù)供電時(shí)間等。
(2)在架空線網(wǎng)中,重合器方案的優(yōu)點(diǎn)在于在實(shí)際應(yīng)用中能夠大幅度提高供電可靠性,線路發(fā)生故障時(shí),現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題,減少了人為的復(fù)雜化;從技術(shù)上來(lái)說(shuō),重合器有著高度的智能化系統(tǒng),供電網(wǎng)絡(luò)能夠不依賴于通信系統(tǒng)、主站系統(tǒng)而獨(dú)立運(yùn)行,同時(shí)又可以統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施。
(3)簡(jiǎn)化電網(wǎng)聯(lián)結(jié)的復(fù)雜性,在農(nóng)村配電網(wǎng)中采用雙電源環(huán)網(wǎng)供電,提高供電可靠性。
(4)在農(nóng)村配網(wǎng)中,分支線路所占比重較大,而且也是故障多發(fā)區(qū)域,因此饋線自動(dòng)化的重點(diǎn)要放在對(duì)分支線路故障的檢測(cè)、判別和隔離上。
3.3 SCADA可視化技術(shù)應(yīng)用
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng),可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。由于農(nóng)村配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,線路較多,要采集的數(shù)據(jù)信息也非常大,要快速準(zhǔn)確的從大量數(shù)據(jù)中提取有效數(shù)據(jù),運(yùn)用SCADA技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并以董濤圖形的方式呈現(xiàn)出來(lái),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行狀況的可視化。
SCADA技術(shù)以其直觀的呈現(xiàn)方式極大地減輕了工作量,大大提高了工作效率和配電網(wǎng)管理水平。
3.4 GPRS技術(shù)在農(nóng)村配網(wǎng)中的應(yīng)用
電力配網(wǎng)的自動(dòng)化程度與供電質(zhì)量及供電可靠性都有著密切的聯(lián)系,“配電變壓器是將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備,其運(yùn)行數(shù)據(jù)是整個(gè)配電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的重要組成部分”。對(duì)配電電壓器的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),利用GPRS技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)并結(jié)合電能量測(cè)量技術(shù),能夠全面、及時(shí)、準(zhǔn)確地反映電量使用狀況。將GPRS技術(shù)融入電力系統(tǒng)設(shè)備的通信過(guò)程中,能夠分析并提供準(zhǔn)確、可靠的電能量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)線路內(nèi)電量平衡并降低損耗。但是由于建立一個(gè)具有超時(shí)效性和可靠性的通信網(wǎng)絡(luò)需要投資巨大,目前GPRS技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用還處于初級(jí)階段,尚無(wú)法全面推廣。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著科技的飛速發(fā)展,電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在農(nóng)村配電網(wǎng)中,智能化監(jiān)控技術(shù)以其全景化預(yù)警控制機(jī)制、可視化多維檢測(cè)系統(tǒng)、智能化故障處理能力和一體化運(yùn)維支撐等特征而被廣泛應(yīng)用。為了更好的適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,全面建設(shè)社會(huì)主義小康社會(huì),智能化監(jiān)控技術(shù)為農(nóng)村配電網(wǎng)提供了超便捷的服務(wù)和先進(jìn)的技術(shù),也因此而受到更多的重視和進(jìn)一步發(fā)展與完善。
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我國(guó)是世界上供暖面積最大的國(guó)家,供暖用的熱源主要是供熱鍋爐,熱利用主要是通過(guò)換熱站換熱實(shí)現(xiàn),其特點(diǎn)是鍋爐數(shù)量多、耗煤量大、熱效率低、污染嚴(yán)重。由于我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的特殊性,我國(guó)的工業(yè)鍋爐大多以燃煤為主,我國(guó)工業(yè)鍋爐每年用煤量約占全國(guó)煤的年產(chǎn)量的三分之一,近年來(lái)國(guó)家為治理大氣污染,改善環(huán)境質(zhì)量,大力推進(jìn)集中供熱,建立許多大型的熱力公司和熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,基本實(shí)現(xiàn)了集中供熱。在取締許多小鍋爐同時(shí),建立了許多換熱站,熱通過(guò)換熱站送到千家萬(wàn)戶,熱損耗仍然很高。據(jù)統(tǒng)計(jì):目前我國(guó)大部分的供暖耗煤量在20-35公斤/平米,能耗比國(guó)外高出20%以上,其主要原因是我國(guó)熱力公司輸出的熱源在熱利用時(shí)浪費(fèi)大,熱源和熱網(wǎng)系統(tǒng)沒有緊密關(guān)聯(lián)控制,熱源廠和熱網(wǎng)換熱站同時(shí)獨(dú)立存在,熱量無(wú)法實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)統(tǒng)一調(diào)度。
2總體技術(shù)思路以及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)容、技術(shù)原理、技術(shù)方法
供熱系統(tǒng)智能化監(jiān)控和分布式變頻建設(shè)包括兩個(gè)部分:一是熱源廠內(nèi)的智能化的熱網(wǎng)管理平臺(tái);二是熱網(wǎng)中的換熱站智能監(jiān)控和控制系統(tǒng)。他們之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),采用數(shù)字化先進(jìn)技術(shù),使傳統(tǒng)的熱網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)相互獨(dú)立的點(diǎn)變成一個(gè)“智慧熱網(wǎng)”,可以實(shí)現(xiàn)熱源廠能按需供熱、換熱站能按需換熱和用戶能按需用熱。
2.1熱網(wǎng)監(jiān)控管理平臺(tái)
供熱系統(tǒng)智能化建設(shè)的熱網(wǎng)監(jiān)控管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu),從功能上可分為以下幾部分:圖形畫面監(jiān)控、地理信息地圖顯示、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)程控制、全網(wǎng)調(diào)度、歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、補(bǔ)償曲線、報(bào)警分析等十個(gè)功能模塊。
2.2換熱站智能建設(shè)
換熱站智能建設(shè)在技術(shù)上采用先進(jìn)的PLC可編程控制器,通過(guò)電路設(shè)計(jì)、氣候補(bǔ)償曲線的差值算法、PID模糊算法、能耗運(yùn)行模型、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)運(yùn)行趨勢(shì),各項(xiàng)性能指標(biāo)符合或超過(guò)國(guó)外同類產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了多控制對(duì)象控制、多控制參數(shù)采集以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)。
3系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)
3.1技術(shù)先進(jìn),具有趨勢(shì)預(yù)測(cè)控制功能
充分利用了當(dāng)代最新科技成果,采用具有趨勢(shì)預(yù)測(cè)控制功能,使系統(tǒng)具有優(yōu)化控制功能,可以根據(jù)室外溫度變化及室內(nèi)溫度變化預(yù)測(cè)并擇優(yōu)選擇最佳的運(yùn)行曲線參量和控制方案。
3.2動(dòng)態(tài)負(fù)荷跟隨,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能
突破了傳統(tǒng)換熱站不加控制或人工定時(shí)控制的運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱交換量的跟隨性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的趨勢(shì)預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)整,確保始終處于優(yōu)化的工作狀態(tài)下,使系統(tǒng)保持高的熱轉(zhuǎn)換效率,既確保供熱系統(tǒng)的舒適性、平穩(wěn)性,又實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
3.3多參量控制,運(yùn)行安全可靠
采用趨勢(shì)控制模型,在系統(tǒng)出現(xiàn)外來(lái)擾動(dòng)(如負(fù)荷變化)時(shí),能有效地調(diào)整系統(tǒng)并消除擾動(dòng),不會(huì)引起振蕩.系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
3.4換熱站參數(shù)監(jiān)控及無(wú)人值守
遵循數(shù)字化管理原則,實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱站一次側(cè)、二次側(cè)所有供回水溫度、壓力、流量、漏水報(bào)警、紅外報(bào)警、視頻監(jiān)控及二次側(cè)的循環(huán)泵、補(bǔ)水泵等監(jiān)控,能有效實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,并增加了系統(tǒng)的安全性。
3.5人性化設(shè)計(jì),使用操作簡(jiǎn)便
遵循“以人為本”的人性化設(shè)計(jì)理念,系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)都從用戶操作使用的方便出發(fā),提供了全漢化的中文軟件界面,以及非常直觀的圖形和圖表,以滿足不同管理人員和操作人員的使用習(xí)慣,使操作人員易于理解、易于學(xué)習(xí),讓不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能快速掌握和操作整個(gè)系統(tǒng),很快勝任運(yùn)行管理工作。
3.6現(xiàn)場(chǎng)控制器設(shè)計(jì)
基于現(xiàn)場(chǎng)控制的控制器(氣候補(bǔ)償、數(shù)據(jù)采集、循環(huán)泵和補(bǔ)水泵控制等)承擔(dān)了底層現(xiàn)場(chǎng)控制和通訊的的工作,為了使控制站穩(wěn)定可靠,我們選用了具有高性能和穩(wěn)定性的嵌入式操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)封裝了控制站的硬件設(shè)備,同時(shí)提供了完整、穩(wěn)定可靠的任務(wù)調(diào)度操作,這就在系統(tǒng)軟件層面上保證的設(shè)備的穩(wěn)定。
4關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)指標(biāo)
動(dòng)態(tài)曲線負(fù)荷跟隨,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能:突破了傳統(tǒng)換熱站的換熱站管理運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)荷的跟隨性;自尋優(yōu)、自適應(yīng)的智能模糊控制技術(shù):通過(guò)自適應(yīng)及自學(xué)習(xí)算法處理器,用具有智能控制功能、能進(jìn)行類似人腦的知識(shí)處理可推理的先進(jìn)的模糊控制技術(shù),使系統(tǒng)具有優(yōu)化控制功能;多參量智能模糊控制,運(yùn)行安全可靠:采用參量智能模糊控制,在系統(tǒng)出現(xiàn)外來(lái)擾動(dòng)(如負(fù)荷變化)時(shí),能自適應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及過(guò)度過(guò)程參數(shù),使系統(tǒng)能很快趨于新的優(yōu)化的運(yùn)行狀態(tài),不會(huì)引起震蕩,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
5項(xiàng)目實(shí)施后的成果
本項(xiàng)技術(shù)喀什熱網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)施,主要各個(gè)熱網(wǎng)系統(tǒng)的智能化建設(shè),采用的是分布式變頻補(bǔ)償控制技術(shù)和換熱站無(wú)人值守技術(shù)的結(jié)合,以及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥補(bǔ)償控制技術(shù)和換熱站無(wú)人值守技術(shù)相結(jié)合。實(shí)施以后,首先方便了換熱站的管理,減少了站內(nèi)駐守人員,減少了公司的工資支出;實(shí)現(xiàn)了每個(gè)換熱站的按需用熱,平衡用熱,改變了原來(lái)供熱系統(tǒng)中前端熱、后端熱量不足的問(wèn)題,方便了熱源的合理輸出,同時(shí)由于是按需用熱,即根據(jù)室外溫度變化補(bǔ)償控制用熱量,實(shí)現(xiàn)了換熱站的按需換熱,熱網(wǎng)智能化監(jiān)控和分布式變頻投運(yùn)后實(shí)現(xiàn)節(jié)約標(biāo)煤2.86萬(wàn)噸。
6結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】智能化材料;智能化建筑;主要功能;應(yīng)用實(shí)例;控制技術(shù)
智能化材料是指模仿生命系統(tǒng),具有自感知、自反饋、自診斷、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)能力的多功能材料。不同于其他類型的材料,智能化材料最大的特點(diǎn)是具有仿生命感知和自我調(diào)節(jié)功能,通過(guò)自身的自我感知從外界獲取信息,做出判斷和處理后發(fā)出指令,調(diào)整自身狀態(tài),從而更好地適應(yīng)外界環(huán)境的變化。由于智能化材料有著傳統(tǒng)材料無(wú)可比擬的優(yōu)越性能,已逐漸成為全球研究和開發(fā)的熱點(diǎn),并在建筑中得到了廣泛地應(yīng)用,智能化建筑也逐漸成為現(xiàn)代建筑的主要趨勢(shì)。
1.智能化材料的主要功能及基本構(gòu)成
1.1智能化材料的主要功能
智能化材料的主要功能具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)自感知功能。該功能可以對(duì)外界或內(nèi)部環(huán)境的刺激強(qiáng)度,如電、光、熱、化學(xué)、核輻射等的強(qiáng)度及變化進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別,并將識(shí)別到信息積累起來(lái)。
(2)自反饋功能。通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò),對(duì)系統(tǒng)輸入與輸出信息進(jìn)行對(duì)比,再將其對(duì)比結(jié)果反饋給控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)再適時(shí)地做出相應(yīng)的反應(yīng),并采取必要的行動(dòng)。
(3)自診斷功能。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)目前的狀況與過(guò)去的情況進(jìn)行分析和比較,自行判斷出系統(tǒng)存在的故障,并采取必須要措施予以校正。
(4)自調(diào)節(jié)功能。能夠根據(jù)外部環(huán)境的不斷變化,調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)和功能,并適時(shí)改變自身的狀態(tài)和行為,確保材料系統(tǒng)始終以一種優(yōu)化方式對(duì)外界變化做出正確的響應(yīng)。
(5)自修復(fù)功能。通過(guò)自繁殖、自生長(zhǎng)、原位復(fù)合等再生機(jī)制,對(duì)材料系統(tǒng)的某些局部損傷和破壞進(jìn)行修補(bǔ),使之可以迅速恢復(fù)到原始狀態(tài)。
1.2智能材料的基本構(gòu)成
智能材料主要有以下部分組成:
(1)基體材料?;w材料擔(dān)負(fù)著承載的任務(wù),通常以輕質(zhì)材料為主。由于高分子材料具有粘彈性的非線性特征,而且耐腐蝕性強(qiáng),重量輕,成為基體材料的首選材料,其次可選用輕質(zhì)有色合金的金屬材料。
(2)敏感材料。敏感材料主要用來(lái)感知識(shí)外界或內(nèi)部環(huán)境的變化,因而擔(dān)負(fù)著傳感的作用。常用的敏感材料主要有光纖材料、壓電材料、液晶材料、磁致伸縮材料、磁流變體以及電流變體材料等。
(3)驅(qū)動(dòng)材料。驅(qū)動(dòng)材料擔(dān)負(fù)著響應(yīng)和控制的任務(wù),一定條件下可以產(chǎn)生較大的應(yīng)變和應(yīng)力。普遍使用的驅(qū)動(dòng)材料主要有壓電材料、電流變體、形狀記憶材料以及磁致伸縮材料。
(4)信息處理器。信息處理器是智能化材料中的核心部分,主要對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行判斷和處理。
2.智能化建筑材料應(yīng)用實(shí)例
2.1“智能皮”建筑材料
“智能皮”建筑材料由美國(guó)建筑大師師斯蒂芬?基蘭和詹姆斯?廷博萊克開發(fā)而成。是一種可以在鋁制框架上進(jìn)行拉伸平鋪的外包裝材料,主要由兩層聚脂膜(PET)構(gòu)成,以柔性膜材料為基板材料,并在基板上噴涂一些帶有能量?jī)?chǔ)存、信息顯示、照明、加熱功能的微小粒子,開發(fā)出來(lái)的電子墻壁不僅價(jià)格低,還能任意改變功能,如投影、照明。聚脂膜表面是一層高純度的樹脂,內(nèi)部含有一種相變材料顆粒,可以將白天在外界吸收的熱量在晚上釋放出來(lái)。兩層聚脂膜材料之間存有5cm的空隙,空隙間用塊狀氣凝膠填充,絕熱系數(shù)不亞于填充了聚苯乙烯的43cm厚的水泥墻。由于智能皮表面有微型有機(jī)光電太陽(yáng)能電池存在,因而可以直接通過(guò)吸收陽(yáng)光為有機(jī)發(fā)光二極管和內(nèi)部照明系統(tǒng)提供電能。
2.2智能涂料
隨著材料科學(xué)及電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,涂料材料的功能性日益增強(qiáng),智能涂料也被廣泛應(yīng)用到生態(tài)住宅中。在冬季溫度下降時(shí),輕質(zhì)熱敏型涂料可適當(dāng)?shù)貙⑵鹁邮翌伾珡南募镜臏\色調(diào)調(diào)至為冬季的深色調(diào)。智能涂料也具有健康衛(wèi)生功能,將抗菌聚合體植入涂料中可殺死細(xì)菌。同時(shí)帶有吸收性能的涂料不僅可以將廚房中的油煙味除掉,而且對(duì)灰塵有排斥作用,可改善住宅衛(wèi)生。近年來(lái),智能涂料在室內(nèi)裝飾的應(yīng)用已有長(zhǎng)足發(fā)展之勢(shì),也是智能建筑中必不可少的組成部分,有著十分廣闊的發(fā)展前景。
2.3智能玻璃幕墻
智能玻璃幕墻由一個(gè)單層玻璃幕槽和雙層玻璃幕墻組成。與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比,智能玻璃幕墻是一個(gè)各專業(yè)協(xié)調(diào)合作的多功能系統(tǒng),既包括了玻璃支撐結(jié)構(gòu),又包括建筑服務(wù)系統(tǒng)以及建筑內(nèi)部環(huán)境控制系統(tǒng),采用熱通道幕墻技術(shù),不僅可以很好地控制室外光線,而且通風(fēng)性能好。加之智能玻璃幕墻外側(cè)是全封閉式的,因而可有效降低外界噪聲對(duì)建筑內(nèi)部的干擾。
2.4智能板材
??寺《鄬幼贤饩€防護(hù)IQ-Relex板材作為一種新型建筑材料,由德國(guó)拜耳材料科技集團(tuán)研制而成,在酷暑的夏季,可反射太陽(yáng)光的紫外線,降低室內(nèi)熱量。在嚴(yán)寒的冬季,能吸收陽(yáng)光為其提供熱量和溫暖。這種以聚碳酸酯為基體材料的智能化板材,不僅質(zhì)輕堅(jiān)固,耐腐蝕性強(qiáng),而且易加工,可有效地降低輻射,是建筑墻面和頂棚的首選材料。
3.樓宇自動(dòng)化控制的領(lǐng)先技術(shù)( BAS) 系統(tǒng)
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,系統(tǒng)集成成為判斷建筑智能化的一個(gè)重要依據(jù),也是現(xiàn)代物業(yè)發(fā)展的主流方向。弱電系統(tǒng)作為智能化建筑的重要組成部分,正逐步向系統(tǒng)集成方向邁進(jìn)。作為建筑的核心系統(tǒng)集成,智能化建筑通過(guò)整合樓宇設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)以及通訊自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息、資源和管理服務(wù)的共享。所以,只有信息集成得以實(shí)現(xiàn),現(xiàn)代物流管理和信息服務(wù)系統(tǒng)才能得以建立,智能建筑才能真正達(dá)到智能化。
弱電系統(tǒng)的信息集成在智能化建筑的信息化中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。弱電系統(tǒng)監(jiān)管著智能建筑中的所有機(jī)電設(shè)備,向物業(yè)管理和信息服務(wù)系統(tǒng)提供著各種關(guān)于設(shè)備方面的數(shù)據(jù)。這些重要的歷史數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù),是智能建筑設(shè)備維護(hù)、管理決策、自動(dòng)計(jì)費(fèi)至關(guān)重要的依據(jù),因此,建筑的智能化是以弱點(diǎn)系統(tǒng)信息集成為基礎(chǔ)的,弱電系統(tǒng)集成必須以信息集成為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)自能建筑弱點(diǎn)系統(tǒng)集成向弱電系統(tǒng)信息集成的轉(zhuǎn)變。
弱電系統(tǒng)信息集成的特點(diǎn)是:以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),建立一個(gè)統(tǒng)一完整的監(jiān)控管理平臺(tái),通過(guò)系統(tǒng)軟件采集和取用弱電各分系統(tǒng)全部的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將其在各大集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,以達(dá)到實(shí)現(xiàn)信息、資源和管理服務(wù)共享,滿足眾多用戶需求的目的。
近年來(lái),眾多高檔建筑的業(yè)主加大了對(duì)具有智能特征的各分系統(tǒng)的投入,如5A甲級(jí)寫字樓、商務(wù)大樓,這些建筑大數(shù)投入資金高,系統(tǒng)硬件先進(jìn),但建成的弱電系統(tǒng)但仍無(wú)法達(dá)到信息集成化的要求,其內(nèi)在的潛力和作用未能充分發(fā)揮出來(lái)。現(xiàn)代建筑物的弱電系統(tǒng)眾多,常以弱電系統(tǒng)集成來(lái)解決這一問(wèn)題。傳統(tǒng)的弱電集成方式常=以樓宇自控系統(tǒng)(BAS)為中心,通過(guò)串行通訊的方式將BAS專門的通訊控制器和它生產(chǎn)的產(chǎn)品連接起來(lái),促使系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得以傳遞,這無(wú)疑是將它方產(chǎn)品納入樓宇自控系統(tǒng)的一種集成方式。
第一,樓宇自控系統(tǒng)( BAS)的系統(tǒng)軟件都為自成系統(tǒng),盡管自身由通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,但系統(tǒng)體系較為封閉,向外開放能力較弱。有的樓宇自控系統(tǒng)( BAS)雖有數(shù)據(jù)交換接口,但這些數(shù)據(jù)接口去缺少支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能,加之使用這些數(shù)據(jù)接口需要專業(yè)的軟件編程,對(duì)于普通用戶而言,極為不便。
第二,普通的樓宇自控系統(tǒng)(BAS)的中央監(jiān)控系統(tǒng)缺少網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息集成管理集成功能,缺乏開放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口,樓宇自控系統(tǒng)和其他應(yīng)用程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的能力非常有限,當(dāng)弱電系統(tǒng)通過(guò)樓宇自控系統(tǒng)中心和上級(jí)集成系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)時(shí),容易產(chǎn)生瓶頸效應(yīng),難以收到預(yù)期的效果?!科]
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化 控制 智能建筑
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、自動(dòng)化控制技術(shù)概述
自動(dòng)化控制技術(shù),是指在無(wú)人直接參與下,通過(guò)使用控制裝置操縱受控對(duì)象或過(guò)程自動(dòng)地按預(yù)定程序運(yùn)行,它是以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),利用反饋原理自動(dòng)地影響動(dòng)態(tài)系統(tǒng),使得輸出值接近或達(dá)到人們的預(yù)定值。自動(dòng)控制技術(shù)將人類從事的各種危險(xiǎn)、繁瑣的活動(dòng)趨于安全和簡(jiǎn)單,大大提高人們工作效率,對(duì)人們的日常生活有著重要的影響,隨著科技的不斷發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)正逐步應(yīng)用到現(xiàn)代智能建筑中。
二、自動(dòng)化控制技術(shù)在智能建筑中主要運(yùn)用形式
早期智能建筑應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)一般包括:辦公自動(dòng)化(OA)、通信自動(dòng)化(CA)和樓宇自動(dòng)化(BA)三個(gè)部分?,F(xiàn)在的智能建筑已經(jīng)發(fā)展到5A系統(tǒng),包括辦公自動(dòng)化(OA)、通信自動(dòng)化(CA)、樓宇自動(dòng)化(BA)、消防自動(dòng)化(FA)和保安自動(dòng)化(SA)五個(gè)部分
1、通信自動(dòng)化
智能建筑的信息通信系統(tǒng)能夠和外部相關(guān)結(jié)構(gòu)連接,包括:電話公網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星、廣電網(wǎng)相連等,這樣能夠確保建筑內(nèi)外部之間的有序結(jié)合,讓智能建筑的性能得到最大發(fā)揮。通信自動(dòng)化可以為用戶創(chuàng)造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務(wù),在語(yǔ)言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進(jìn)的。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有:固定電話通信系統(tǒng)、聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等,各種通信功能都具有。
2、樓宇自動(dòng)化
樓宇自動(dòng)化在智能建筑中是不可缺少的構(gòu)成,對(duì)于智能建筑自身價(jià)值的體現(xiàn)有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)完成建筑物內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的有效控制,能夠給用戶創(chuàng)造良好的生活環(huán)境,在安全、舒適、高效、經(jīng)濟(jì)、便捷等方面的優(yōu)勢(shì)。顯著樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)能根據(jù)建筑內(nèi)部所有的公用機(jī)電設(shè)備,如:建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等開展全面管理,實(shí)現(xiàn)了整體設(shè)備的有序運(yùn)行,減小了建筑施工、消耗能源的成本投入。
3、辦公自動(dòng)化
辦公自動(dòng)化便是利用先進(jìn)的信息處理設(shè)備,以計(jì)算機(jī)為中心,采用傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、E-mail、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)等一系列現(xiàn)代化辦公及通訊設(shè)施,最大限度的提高辦公效率、改進(jìn)辦公質(zhì)量、改善辦公環(huán)境和條件縮短辦公周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)防止減少人為的失誤和差錯(cuò)。辦公自動(dòng)化技術(shù)將使辦公活動(dòng)向著數(shù)字化方向發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。
4、保安自動(dòng)化
智能建筑安全防范工作很重要,過(guò)去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端,而智能化小區(qū)的最重要目的之一,就是用電裝置來(lái)保障小區(qū)的安全防范工作,為住戶提供舒適安全居住環(huán)境。現(xiàn)代建筑的安全防范系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控著非法闖入的發(fā)生,一旦出現(xiàn)警情,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向中心發(fā)出報(bào)警信息,同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)電器進(jìn)入應(yīng)急聯(lián)動(dòng)狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范,主要包括安裝閉路電視監(jiān)控系統(tǒng);門禁管理系統(tǒng);停車場(chǎng)管理系統(tǒng);防盜報(bào)警系統(tǒng);出入口管理與周界防范系統(tǒng);對(duì)講與防盜門控等等,它們都是以自動(dòng)化控制技術(shù)作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),使人們的公共安全得到保證。
5、消防自動(dòng)化
智能建筑許多都是高層建筑,其內(nèi)部設(shè)施功能復(fù)雜,形成火災(zāi)的因素也比普通建筑更多。消防自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)建筑物內(nèi)不同位置的煙火控制裝置提供的信息進(jìn)行確認(rèn)后報(bào)警,同時(shí)啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),包括關(guān)閉空調(diào)、開啟排煙裝置、啟動(dòng)消防專用梯并且啟動(dòng)消防系統(tǒng)運(yùn)作、緊急廣播疏散人群,從而使得盡可能的減少生命、財(cái)產(chǎn)損失。目前智能建筑經(jīng)常采用的消防自動(dòng)化系統(tǒng)包括:自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);自動(dòng)氣體滅火系統(tǒng);火災(zāi)事故廣播系統(tǒng);安全疏散系統(tǒng);消防電梯管理系統(tǒng)。
三、自動(dòng)化控制技術(shù)在智能建筑應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)探析
1、卓越的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議群,如BACnet協(xié)議、Lontalk協(xié)議、丁CP/IP協(xié)議以及CAN總線協(xié)議等,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與系統(tǒng)全工作流程內(nèi)的高效監(jiān)控。在結(jié)構(gòu)交雜的大型建筑中,電氣系統(tǒng)組件繁多、功能多樣,傳統(tǒng)運(yùn)行方式常常留下管理臺(tái)區(qū),導(dǎo)致故障的發(fā)生。而建立在標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議平臺(tái)上的自動(dòng)化組件,通過(guò)“采集一處理一反饋”模塊,系統(tǒng)能實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)控,能及時(shí)將控制中心的指令傳達(dá)到系統(tǒng),并將反饋信息同時(shí)傳遞到控制中心,以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)系統(tǒng)高效、實(shí)時(shí)、不間斷的控制和管理。
(2)能源管理數(shù)字化。強(qiáng)大的能源管理功能不僅可使用戶對(duì)水、電、氣、冷(熱)負(fù)荷的每一項(xiàng)費(fèi)用的細(xì)節(jié)了如指掌,明白消費(fèi),而且系統(tǒng)還提供節(jié)能控制方案,實(shí)現(xiàn)了能源管理的數(shù)字化,精確化。通過(guò)智能化計(jì)量?jī)x表,能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)計(jì)量對(duì)象能耗情況,數(shù)據(jù)完備、計(jì)算精確,并建立有準(zhǔn)確清晰的數(shù)據(jù)庫(kù),以便為后期優(yōu)化的決策提供信息支持。
(3)集散型控制方式。既可以分布式控制,分散到就地控制,控制調(diào)節(jié)功能可由系統(tǒng)的控制器獨(dú)立操作完成,而不依賴主機(jī),即便是在主機(jī)掉線狀態(tài)下,現(xiàn)場(chǎng)控制器也能手動(dòng)或按策略自動(dòng)完成各項(xiàng)控制任務(wù),通過(guò)集中管理、分散控制這種集散式監(jiān)控結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則來(lái)實(shí)現(xiàn)整體功能。
(4)功能設(shè)計(jì)一體化。一體化的功能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了與安防、消防、配電、照明、空調(diào)、通信、辦公等系統(tǒng)互聯(lián)互通,信息共享。通信結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,管理層采用以太網(wǎng)進(jìn)行通信,自動(dòng)控制層可以采用其他網(wǎng)絡(luò),也可以采用以太網(wǎng)。將以上各系統(tǒng)連接為一個(gè)整體,大大提高了其聯(lián)動(dòng)效果,解決照明、空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)辦公區(qū)人員情況自動(dòng)調(diào)節(jié);緊急情況下(火災(zāi)、水管爆裂等)系統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別、判斷,及時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的應(yīng)急處理方案,開啟應(yīng)急照明系統(tǒng)、開放噴淋滅火系統(tǒng)、啟動(dòng)防排煙風(fēng)機(jī)、自動(dòng)投入緊急廣播等,實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間的配置與互動(dòng)。
2、有助于創(chuàng)造舒適的建筑內(nèi)部環(huán)境
建筑自動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)人們的需求自動(dòng)調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部溫度、濕度、空氣質(zhì)量、燈光照度及其他相關(guān)設(shè)備,滿足人們對(duì)環(huán)境舒適性的要求;可適應(yīng)不同的人對(duì)舒適的感受,支持個(gè)性化設(shè)定,并且可自動(dòng)存儲(chǔ)個(gè)人習(xí)慣參數(shù)曲線,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)、分區(qū)調(diào)節(jié),使建筑環(huán)境中的工作人員處處享受到舒適的工作環(huán)境。
3、 實(shí)現(xiàn)了可觀的節(jié)能效果
減少浪費(fèi)是在適當(dāng)?shù)墓┙o、保持舒適環(huán)境所需能源的前提下進(jìn)行的。通過(guò)監(jiān)測(cè)建筑內(nèi)外環(huán)境參數(shù),通過(guò)控制各系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備,實(shí)時(shí)改變水量、風(fēng)量、熱量、電量供應(yīng),使所有設(shè)備的運(yùn)行在滿足人們舒適性的要求條件下以節(jié)能方式運(yùn)行:再通過(guò)系統(tǒng)的能耗數(shù)字化管理統(tǒng)計(jì)各設(shè)備和各使用區(qū)域能耗數(shù)值,與原所需能量設(shè)定值比較,即可確定存在能源浪費(fèi)的區(qū)域和產(chǎn)生原因。最后根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,使能量在滿足環(huán)境需要的前提下,被合理使用。
通過(guò)建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能管理,節(jié)能效果非常顯著,從而大大優(yōu)化了建筑內(nèi)能源的使用,節(jié)省了大量的費(fèi)用。
建筑中設(shè)備和設(shè)施的運(yùn)行和管理會(huì)產(chǎn)生各種各樣的費(fèi)用,如果對(duì)費(fèi)用不加以控制,將會(huì)極大地增加建筑整體的運(yùn)營(yíng)成本,降低投資效益。通過(guò)樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控環(huán)節(jié),可以準(zhǔn)確了解各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,從而減少不必要的開銷和浪費(fèi)。另外,通過(guò)樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)提供的維護(hù)手段,可以減少管理和維護(hù)人員數(shù)量,降低人工成本。因此,投資建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)的增值是通過(guò)合理配置資源、減少浪費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:智能建筑;自動(dòng)化控制技術(shù);運(yùn)用
中圖分類號(hào):G258.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
在我國(guó),智能建筑起步相對(duì)較晚,發(fā)展的歷史并不長(zhǎng),但我國(guó)改革開放以來(lái),國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到了巨大的發(fā)展,從而帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)在我國(guó)智能建筑方面的進(jìn)步;1989年我國(guó)開始建造第一個(gè)擁有明確智能目的智能建筑——“北京發(fā)展大廈”,智能建筑在我國(guó)獲得了快速發(fā)展的機(jī)會(huì),運(yùn)用建筑智能化自動(dòng)化控制技術(shù)探尋人類生存、生產(chǎn)和工作環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式已經(jīng)成為我國(guó)智能建筑技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
1智能建筑自動(dòng)化控制系統(tǒng)
智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)(BMS)包括建筑設(shè)備監(jiān)控管理系統(tǒng)(BAS)和智能建筑防范系統(tǒng)兩部?jī)?nèi)容,其中智能建筑防范系統(tǒng)包括安全防范系統(tǒng)(SAS)和火災(zāi)防范系統(tǒng)——即:火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(FAS)。
建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(Building Automation System——BAS)是智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)的重要的子系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)管理控制建筑內(nèi)包含的電氣系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)等機(jī)電設(shè)備科學(xué)的進(jìn)行著優(yōu)化管理及控制,在降低建筑物能耗方面發(fā)揮著重要的作用,而暖通空調(diào)系統(tǒng)中的冷源控制是建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的一個(gè)比較復(fù)雜的控制部分,對(duì)冷源設(shè)備的優(yōu)化控制意義更為深遠(yuǎn)。
安全防范系統(tǒng)(Security Automation System——SAS)是智能建筑中重要的防范類系統(tǒng)之一,主要包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、出入口管理控制系統(tǒng)、入侵報(bào)警防范系統(tǒng)、巡更及物業(yè)對(duì)講系統(tǒng)等子系統(tǒng),體現(xiàn)了建筑物智能化信息采集和控制能力,而視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用是安全防范系統(tǒng)中的最重要最能體現(xiàn)監(jiān)控防范功能的系統(tǒng),隨著信息化與數(shù)字化時(shí)代的來(lái)臨,數(shù)字化計(jì)算機(jī)技術(shù)在安全防范領(lǐng)域中的應(yīng)用,促使視頻監(jiān)控系統(tǒng)也隨之逐步從模擬信號(hào)技術(shù)為基礎(chǔ)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)向以全數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。
2 智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)(BMS)的功能
建立智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)目的在于為建筑物的使用者提供安全、方便、舒適的工作、生活環(huán)境,通過(guò)采用智能化技術(shù)降低整個(gè)大樓的建筑能耗,節(jié)省人力,從而降低運(yùn)營(yíng)和使用成本,維持和提供資產(chǎn)價(jià)值,智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)的管理和服務(wù)功能,都要以系統(tǒng)集成技術(shù)為基礎(chǔ),整個(gè) BMS 系統(tǒng)的功能是通過(guò)各子系統(tǒng)功能的優(yōu)化組合而實(shí)現(xiàn)的,產(chǎn)生 1+1>2 的效果,在開發(fā)和利用好個(gè)子系統(tǒng)功能價(jià)值的同時(shí),也不斷的提高了智能化建筑的要求及品位檔次,隨著人類社會(huì)物質(zhì)和文化的快速發(fā)展,對(duì)智能化系統(tǒng)的需求將永無(wú)止境,這是 BMS 系統(tǒng)向前發(fā)展的巨大推動(dòng)力。
2.1 智能建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的功能
1) 空調(diào)系統(tǒng)
為了使智能化大樓真正達(dá)到舒適、節(jié)能的效果,對(duì)不同區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)按事先編制的程序或根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)控制建筑物內(nèi)的中央空調(diào)制冷機(jī)組、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)、電磁閥門、風(fēng)機(jī)的啟停;監(jiān)視、動(dòng)態(tài)顯示和記錄各設(shè)備的狀態(tài)、室內(nèi)外各測(cè)點(diǎn)的溫度、濕度、壓力、流量、二氧化碳含量、空氣負(fù)離子含量、閥門的開度和運(yùn)行時(shí)間等參數(shù);自動(dòng)進(jìn)行故障報(bào)警或停機(jī),動(dòng)態(tài)顯示有關(guān)水泵、閥門、風(fēng)機(jī)的位置和狀態(tài)等。
2) 給排水系統(tǒng)
對(duì)各給水泵、排水泵、污水泵和飲用水泵的運(yùn)行狀態(tài)、各種水箱及污水池的水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)給水系統(tǒng)壓力的監(jiān)視及其水位、壓力狀態(tài),啟停相應(yīng)的水泵,以保證排給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3) 照明系統(tǒng)
按編制的程序?qū)Ω鳂菍拥呐潆姳P、辦公室照明、門廳照明、走廊照明、庭院或停車場(chǎng)處照明、廣告霓虹燈、節(jié)日裝飾彩燈、航空照明等設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行啟停控制;自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明回路的分組控制、用電過(guò)大時(shí)自動(dòng)切斷電源,對(duì)廳堂和辦公室等地進(jìn)行“無(wú)人熄燈”控制等。
4) 電梯控制系統(tǒng)
電梯是建筑物內(nèi)交通的重要樞紐。對(duì)帶有完備控制裝置的電梯,將其控制裝置與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相連接,與實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信、使管理中心能夠隨時(shí)掌握各個(gè)電梯的工作狀況,并在火災(zāi)、保安的特殊場(chǎng)合對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行直接控制。
5) 消防系統(tǒng)
消防系統(tǒng)是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。它實(shí)施對(duì)建筑物內(nèi)消防系統(tǒng)的消防栓、噴淋水、消防水泵、穩(wěn)壓水泵、火災(zāi)煙感、溫度探測(cè)報(bào)警器、防火排煙閥、消防電梯、消防廣播、消防電話等設(shè)施聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)視與自動(dòng)控制;一旦出現(xiàn)火災(zāi),消防系統(tǒng)除了自身立即切換到消防模式,自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作之外,還應(yīng)立即通過(guò)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng),向變配電、排給水、空調(diào)、電梯、保安等相關(guān)系統(tǒng)發(fā)出進(jìn)入消防模式的命令,由這些設(shè)備自身的控制系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)和實(shí)現(xiàn)消防動(dòng)作。
6) 變配電系統(tǒng)
對(duì)智能建筑物供電設(shè)備和供電狀況進(jìn)行監(jiān)控,包括對(duì)各級(jí)電力開關(guān)設(shè)備及電柜高低壓狀態(tài)、主要回路的電流、電壓及功率因數(shù)、變壓器及電纜的溫度,發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等的檢測(cè)與控制,對(duì)故障進(jìn)行報(bào)警等。通過(guò)對(duì)用電情況的計(jì)量和統(tǒng)計(jì)利用科學(xué)的管理方法,合理均衡負(fù)荷,以保障安全、可靠地供電。
2.2 智能建筑安全防范系統(tǒng)的功能
安全防范系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以根據(jù)安防等級(jí)的要求和業(yè)主需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),通常主要以視頻監(jiān)控系統(tǒng)和入侵報(bào)警系統(tǒng)為主,有的還包括出入口控制、巡更管理、停車場(chǎng)管理等子系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)建筑物的主要公共活動(dòng)場(chǎng)所、重要部位進(jìn)行視頻探測(cè)畫面的再現(xiàn)、圖像的有效監(jiān)視和記錄;對(duì)重要部門和設(shè)置的特殊部位,應(yīng)能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像,系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置食品報(bào)警或其他報(bào)警裝置;入侵報(bào)警系統(tǒng)可分別獲綜合設(shè)置周界防護(hù)建筑物內(nèi)區(qū)域或空間防護(hù)、重點(diǎn)實(shí)物目標(biāo)防護(hù)系統(tǒng),選擇安裝各類入侵探測(cè)設(shè)備,構(gòu)成點(diǎn)、面、立體或組合的聯(lián)動(dòng)防護(hù)系統(tǒng),可按時(shí)間、區(qū)域、部位任意編程設(shè)防或撤防,在重點(diǎn)區(qū)域和重要部位發(fā)出報(bào)警的同時(shí),可對(duì)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的聲音進(jìn)行核實(shí);出入口控制系統(tǒng)可對(duì)樓內(nèi)(外)通行門、出入口、通道、重要辦公室門等處設(shè)置出入控制系統(tǒng),對(duì)設(shè)防卻與的位置、通過(guò)對(duì)象及通過(guò)時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和設(shè)定多級(jí)程序控制,如有需要可設(shè)置報(bào)警功能;巡更系統(tǒng)應(yīng)可在預(yù)先設(shè)定的巡查圖中應(yīng)用讀卡器或其他方式對(duì)保安人員的巡查運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督和記錄,并能在發(fā)生意外的情況下及時(shí)報(bào)警;停車場(chǎng)管理系統(tǒng)可以有效的對(duì)汽車庫(kù)(場(chǎng))的車輛通行道口實(shí)施出入控制、監(jiān)視、行車信號(hào)執(zhí)行、停車計(jì)費(fèi)及汽車防盜報(bào)警等綜合管理。
智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng)以 BAS 系統(tǒng)為平臺(tái)對(duì)安全防范系統(tǒng)進(jìn)行集成,當(dāng)有報(bào)警發(fā)生時(shí),由監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)將緊急報(bào)警事件通過(guò)中央管理系統(tǒng)與安防系統(tǒng)的接口送至集成管理系統(tǒng),系統(tǒng)可以快速、及時(shí)將報(bào)警信息通知管理人員;系統(tǒng)中的報(bào)警偵聽服務(wù)可以及時(shí)捕捉并主動(dòng)將報(bào)警信息發(fā)送到用戶界面,確保操作人員迅速得到系統(tǒng)和運(yùn)行中故障及其它異常情況;報(bào)警信息會(huì)顯示在操作人員顯示屏上的特定報(bào)警顯示位置,并發(fā)出聲音報(bào)警;報(bào)警發(fā)生區(qū)域信號(hào)傳給樓宇自控系統(tǒng),樓宇自控系統(tǒng)開啟報(bào)警區(qū)域的燈光照明;當(dāng)大型機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí),攝像機(jī)切換到相應(yīng)位置。
2.3 智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制的功能
在整個(gè)智能建筑系統(tǒng)中,消防系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)特殊的系統(tǒng),依據(jù)我國(guó)相關(guān)規(guī)定,消防系統(tǒng)不允許其他系統(tǒng)進(jìn)行控制,但允許消防系統(tǒng)對(duì)外輸出報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號(hào),通常火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng),自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出指令、啟動(dòng)相應(yīng)的裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),由消防報(bào)警系統(tǒng)將火災(zāi)發(fā)生區(qū)域信號(hào)通過(guò)消防報(bào)警系統(tǒng)的專用接口傳給智能建筑自動(dòng)化管理系統(tǒng),系統(tǒng)收到火災(zāi)信號(hào)后,作為全局事件進(jìn)行處理能立即顯示著火區(qū)域,并聯(lián)動(dòng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)著火區(qū)域緊急攝像,火災(zāi)發(fā)生作為全局事件,聯(lián)動(dòng)樓域自控系統(tǒng)關(guān)閉相應(yīng)空調(diào)/新風(fēng)機(jī)組。
結(jié)語(yǔ)
智能建筑在我國(guó)雖然起步較晚,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速提升而得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展,智能化建筑系統(tǒng)的子系統(tǒng)也逐漸增多,自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用也越來(lái)越成熟,并且發(fā)展速度也必將越來(lái)越快。
參考文獻(xiàn)
[1] 梁華.實(shí)用建筑弱電工程設(shè)計(jì)資料集[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000.
[2] 梁華.建筑弱電工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
關(guān)鍵詞:自動(dòng)化控制技術(shù);智能建筑
一、智能建筑及自動(dòng)化控制技術(shù)的概況
1、智能建筑
智能建筑(Intellingent Building)起源于1984年的美國(guó),它是信息時(shí)代的產(chǎn)物,是隨著社會(huì)信息化和經(jīng)濟(jì)全球化應(yīng)運(yùn)而生的現(xiàn)代高科技的結(jié)晶。近十余年來(lái)智能建筑在我國(guó)得到了蓬勃發(fā)展。在我國(guó)頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)智能建筑有了一個(gè)明確的定義:智能建筑是以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。智能建筑屬于新型建筑形式,它是在建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上,融合信息化技術(shù)而產(chǎn)生。其最終目的是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化,同時(shí)保障建筑內(nèi)擁有智能化建筑設(shè)備以及系統(tǒng)化通信網(wǎng)絡(luò)。智能建筑優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在系統(tǒng)、管理以及服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié),通過(guò)對(duì)以上環(huán)節(jié)的優(yōu)化,營(yíng)造安全、便捷、舒適而且高效的生活環(huán)境。智能建筑的基礎(chǔ)是科學(xué)布線,計(jì)算機(jī)技術(shù)只是其實(shí)現(xiàn)科學(xué)布線的手段。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下,完成多個(gè)系統(tǒng)的綜合性配置,繼而對(duì)建筑內(nèi)各個(gè)設(shè)備形成全方位管理。按照《2013-2017年中國(guó)智能建筑行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示,我國(guó)智能建筑行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)收益以形成逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),照此情形,達(dá)到世界先進(jìn)水平指日可待。
2、自動(dòng)化控制技術(shù)
自動(dòng)化控制技術(shù)是能夠在沒有人直接參與的情況下,利用附加裝置(自動(dòng)控制裝置)使生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)機(jī)械(被控對(duì)象)自動(dòng)地按照某種規(guī)律(控制目標(biāo))運(yùn)行,使被控對(duì)象的一個(gè)或幾個(gè)物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉(zhuǎn)速等)或加工工藝按照預(yù)定要求變化的技術(shù)。其包含了自動(dòng)控制系統(tǒng)中所有元器件的構(gòu)造原理和性能,以及控制對(duì)象或被控過(guò)程的特性等方面的知識(shí);自動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與綜合;控制用計(jì)算機(jī)(能作數(shù)字運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的控制機(jī))的構(gòu)造原理和實(shí)現(xiàn)方法。目前,自動(dòng)化技術(shù)正在向集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)是推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)從局部自動(dòng)化過(guò)渡到計(jì)算機(jī)集成綜合自動(dòng)化的重要因素。因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)是自動(dòng)控制技術(shù)的兩大推動(dòng)力。
二、自動(dòng)化控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
自動(dòng)化控制是當(dāng)前建筑行業(yè)追求的主要目標(biāo)所在,是在無(wú)人直接參與之下通過(guò)使用控制裝置操縱受控制對(duì)象或者過(guò)程自動(dòng)的預(yù)定程序運(yùn)行,確保應(yīng)用中能夠合理有效的進(jìn)行。它是以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),利用物理反饋原理的影響來(lái)促使系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行更正模式,使得系統(tǒng)在運(yùn)行中各種數(shù)值能夠達(dá)到預(yù)計(jì)效果和預(yù)定值。自動(dòng)控制技術(shù)將人類從事的各種危險(xiǎn)、繁瑣的活動(dòng)趨于安全和簡(jiǎn)單,大大提高人們工作效率,對(duì)人們的日常生活有著重要的影響。隨著科技的不斷發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)正逐步應(yīng)用到現(xiàn)代智能建筑中。早期智能建筑應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)一般包括:辦公自動(dòng)化(OA)、通信自動(dòng)化(CA)和樓字自動(dòng)化(BA)三個(gè)部分。
1、辦公自動(dòng)化
辦公自動(dòng)化便是利用先進(jìn)的信息處理設(shè)備,以計(jì)算機(jī)為中心,采用傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、E―mail、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)等一系列現(xiàn)代化辦公及通訊設(shè)施,最大限度的提高辦公效率、改進(jìn)辦公質(zhì)量、改善辦公環(huán)境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、同時(shí)防止減少人為的失誤和差錯(cuò)。辦公自動(dòng)化技術(shù)將使辦公活動(dòng)向著數(shù)字化方向發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。通過(guò)采用辦公自動(dòng)化系統(tǒng),能夠使內(nèi)部人員方便快捷地共享信息,高效地協(xié)同丁作,這種以E―mail、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)管理、復(fù)制、目錄服務(wù)、群組協(xié)間工作等技術(shù)作支撐,讓群體協(xié)同工作成為町能,徹底打破了早期辦公自動(dòng)化的“信息孤島”,變成廠“信息大陸”,實(shí)現(xiàn)了對(duì)人事、文檔、會(huì)議等的自動(dòng)化管理。從而改變了過(guò)去復(fù)雜、低效的手工辦公方式,實(shí)現(xiàn)迅速、全方位的信息采集、信息處理,為企業(yè)的管理和決策提供科學(xué)的依據(jù)。具體來(lái)說(shuō).OA主要實(shí)現(xiàn)下面七個(gè)方面的功能:內(nèi)部通信平臺(tái);信息平臺(tái);實(shí)現(xiàn)工作流程的自動(dòng)化;實(shí)現(xiàn)文檔管理的自動(dòng)化;輔助辦公;信息集成;實(shí)現(xiàn)分布式辦公。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)上規(guī)模公司都已經(jīng)使用OA系統(tǒng)進(jìn)行辦公自動(dòng)化操作,但在新開發(fā)和設(shè)計(jì)樓盤時(shí)就充分考慮辦公自動(dòng)化需要,有效實(shí)現(xiàn)信息共享、軟件對(duì)接的智能建筑暫時(shí)并不多。因此國(guó)內(nèi)企業(yè)需在這方面不斷加強(qiáng)。
2、通信自動(dòng)化
智能建筑的信息通信系統(tǒng)通過(guò)與外部如電話公網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng)相連,保證建筑物內(nèi)與外部實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸。通信自動(dòng)化能為使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務(wù),包括語(yǔ)言文本,圖形、圖象及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等多種媒體的通信服務(wù)。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般包括:固定電話通信系統(tǒng)、聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通信系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)、電視通訊系統(tǒng),客戶可自行定義服務(wù)通信方式.調(diào)整通信服務(wù)功能。
3、樓宇自動(dòng)化
樓宇自動(dòng)化是智能建筑的主要組成部分之一,智能建筑通過(guò)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為使用者營(yíng)造一個(gè)安全、舒適、高效、經(jīng)濟(jì)、便捷的生活工作環(huán)境。樓字自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)整個(gè)建筑的所有公用機(jī)電設(shè)備,包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng),進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和遙控來(lái)提高建筑的管理水平,降低設(shè)備故障率,減少維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)涉及建筑的空調(diào)、通風(fēng)、電力、照明、防災(zāi)、安全,給排水、車庫(kù)管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施下量最大的子系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和建設(shè)質(zhì)量對(duì)智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行歸類、分析、采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使設(shè)備始終高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,創(chuàng)造安全、舒適、高效的工作環(huán)境,盡量節(jié)省能耗和日常管理費(fèi)用,從而提高了智能建筑的現(xiàn)代化管理和服務(wù)水平。
智能建筑在我國(guó)的應(yīng)用中屬于起步階段,與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平相比較還存在著一定的差異。大多數(shù)建筑單位并不了解何為智能建筑,在自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域中缺乏嚴(yán)格的控制項(xiàng)目技術(shù)措施和編輯方式,但是在利用的時(shí)候卻又不能夠及時(shí)的對(duì)其中故障進(jìn)行清除。大多數(shù)建筑樓字、消防、保安等系統(tǒng)相互獨(dú)立.分散布線,互聯(lián)性差.沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理,使資源、設(shè)備重復(fù)設(shè)置,造成極大浪費(fèi)。另一方面,由于建筑智能丁.程涉及系統(tǒng)集成,對(duì)總體統(tǒng)籌規(guī)劃的人才要求也較高,但我國(guó)目前這種綜合型人才還存在很大缺口,由此我國(guó)建筑智能化還需要不斷培養(yǎng)高層次、高素質(zhì)、綜合型人才來(lái)滿足建筑智能行業(yè)需要。因此我國(guó)建筑單位應(yīng)該認(rèn)識(shí)到智能建筑建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題,努力提高設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平,促使我國(guó)智能建筑市場(chǎng)走向良性循環(huán)和健康持續(xù)發(fā)展的道路。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和信息技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)建筑物的使用功能要求越來(lái)越高,以自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組成的智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。而自動(dòng)化控制技術(shù)是智能建筑中的主要應(yīng)用技術(shù),通過(guò)分析自動(dòng)化控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用,才能為智能建筑的發(fā)展提供幫助。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:智能建筑;自動(dòng)化控制技術(shù);應(yīng)用
從上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)呈現(xiàn)出迅速發(fā)展趨勢(shì)。市場(chǎng)需求以及國(guó)家政策的轉(zhuǎn)變促使地產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展,同時(shí)為我國(guó)智能建筑的發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)遇與平臺(tái)。建筑智能作為改善人們生活方式和生活習(xí)慣的重要革命,引起了當(dāng)前廣大開發(fā)商和自動(dòng)化控制人員的高度重視。智能建筑在應(yīng)用中以其高度自動(dòng)化和實(shí)用化為基礎(chǔ)受到高端消費(fèi)者群體的關(guān)注,為智能化建筑的發(fā)展提出了動(dòng)力。智能建筑是利用多種先進(jìn)技術(shù)有機(jī)結(jié)合成為一種系統(tǒng)化的新型建筑物,是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合通信技術(shù)、信息技術(shù)及其建筑工程藝術(shù)為一體的綜合性藝術(shù)施工方法,為高端消費(fèi)者和上流人群提供了更加便利、舒適和人性化的生活方式。在目前,擁有了智能建筑,就等于擁有了便利、舒適和安全的生活條件,同時(shí)擁有了社會(huì)地位階層。
1、智能建筑的發(fā)展
智能建筑是建立在建筑技術(shù)的基礎(chǔ)上,是通過(guò)將信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和建筑技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,在工作中離不開建筑電氣技術(shù)為指導(dǎo)。目前,我國(guó)每年智能建筑項(xiàng)目投資都是非常巨大的,伴隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,智能建筑的內(nèi)容和形式日益復(fù)雜繁瑣,其內(nèi)容也發(fā)生了巨大變化。自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣,應(yīng)用程度和要求越來(lái)越高,在未來(lái)發(fā)展中,智能化將成為建筑行業(yè)的主要趨勢(shì)和追求目標(biāo)。智能建筑行業(yè)具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ陌l(fā)展是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)科技水平發(fā)展的主要方式。一個(gè)國(guó)家智能建筑發(fā)展水平,也可以稱之為這個(gè)國(guó)家科技水平發(fā)展的高低,是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平和社會(huì)繁榮程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
2、自動(dòng)化控制技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
自動(dòng)化控制是當(dāng)前建筑行業(yè)追求的主要目標(biāo)所在,是在無(wú)人直接參與之下通過(guò)使用控制裝置操縱受控制對(duì)象或者過(guò)程自動(dòng)的預(yù)定程序運(yùn)行,確保應(yīng)用中能夠合理有效的進(jìn)行。它是以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ),利用物理反饋原理的影響來(lái)促使系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行更正模式,使得系統(tǒng)在運(yùn)行中各種數(shù)值能夠達(dá)到預(yù)計(jì)效果和預(yù)定值。自動(dòng)控制技術(shù)將人類從事的各種危險(xiǎn)、繁瑣的活動(dòng)趨于安全和簡(jiǎn)單,大大提高人們工作效率,對(duì)人們的日常生活有著重要的影響。隨著科技的不斷發(fā)展,自動(dòng)控制技術(shù)正逐步應(yīng)用到現(xiàn)代智能建筑中。早期智能建筑應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)一般包括:辦公自動(dòng)化(OA)、通信自動(dòng)化(CA)和樓字自動(dòng)化(BA)三個(gè)部分。
2.1辦公自動(dòng)化
辦公自動(dòng)化便是利用先進(jìn)的信息處理設(shè)備,以計(jì)算機(jī)為中心,采用傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、E—mail、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)等一系列現(xiàn)代化辦公及通訊設(shè)施,最大限度的提高辦公效率、改進(jìn)辦公質(zhì)量、改善辦公環(huán)境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、同時(shí)防止減少人為的失誤和差錯(cuò)。辦公自動(dòng)化技術(shù)將使辦公活動(dòng)向著數(shù)字化方向發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。通過(guò)采用辦公自動(dòng)化系統(tǒng),能夠使內(nèi)部人員方便快捷地共享信息,高效地協(xié)同丁作,這種以E—mail、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)管理、復(fù)制、目錄服務(wù)、群組協(xié)間工作等技術(shù)作支撐,讓群體協(xié)同工作成為町能,徹底打破了早期辦公自動(dòng)化的“信息孤島”,變成廠“信息大陸”,實(shí)現(xiàn)了對(duì)人事、文檔、會(huì)議等的自動(dòng)化管理。從而改變了過(guò)去復(fù)雜、低效的手工辦公方式,實(shí)現(xiàn)迅速、全方位的信息采集、信息處理,為企業(yè)的管理和決策提供科學(xué)的依據(jù)。具體來(lái)說(shuō).OA主要實(shí)現(xiàn)下面七個(gè)方面的功能:內(nèi)部通信平臺(tái);信息平臺(tái);實(shí)現(xiàn)工作流程的自動(dòng)化;實(shí)現(xiàn)文檔管理的自動(dòng)化;輔助辦公;信息集成;實(shí)現(xiàn)分布式辦公。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)上規(guī)模公司都已經(jīng)使用OA系統(tǒng)進(jìn)行辦公自動(dòng)化操作,但在新開發(fā)和設(shè)計(jì)樓盤時(shí)就充分考慮辦公自動(dòng)化需要,有效實(shí)現(xiàn)信息共享、軟件對(duì)接的智能建筑暫時(shí)并不多。因此國(guó)內(nèi)企業(yè)需在這方面不斷加強(qiáng)。
2.2通信自動(dòng)化
智能建筑的信息通信系統(tǒng)通過(guò)與外部如電話公網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng)相連,保證建筑物內(nèi)與外部實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸。通信自動(dòng)化能為使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務(wù),包括語(yǔ)言文本,圖形、圖象及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)等多種媒體的通信服務(wù)。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般包括:固定電話通信系統(tǒng)、聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)、無(wú)線通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、多媒體通信系統(tǒng)、視訊服務(wù)系統(tǒng)、電視通訊系統(tǒng),客戶可自行定義服務(wù)通信方式.調(diào)整通信服務(wù)功能。
2.3樓宇自動(dòng)化
樓宇自動(dòng)化是智能建筑的主要組成部分之一,智能建筑通過(guò)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為使用者營(yíng)造一個(gè)安全、舒適、高效、經(jīng)濟(jì)、便捷的生活工作環(huán)境。樓字自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)整個(gè)建筑的所有公用機(jī)電設(shè)備,包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng),進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)和遙控來(lái)提高建筑的管理水平,降低設(shè)備故障率,減少維護(hù)及營(yíng)運(yùn)成本。
樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)涉及建筑的空調(diào)、通風(fēng)、電力、照明、防災(zāi)、安全,給排水、車庫(kù)管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施下量最大的子系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和建設(shè)質(zhì)量對(duì)智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。設(shè)計(jì)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行歸類、分析、采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使設(shè)備始終高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,創(chuàng)造安全、舒適、高效的工作環(huán)境,盡量節(jié)省能耗和日常管理費(fèi)用,從而提高了智能建筑的現(xiàn)代化管理和服務(wù)水平。