現階段我國智能建筑的樓宇自動化系統探究

王磊

摘 要：隨著全球科學技術水平的不斷提升，信息技術被廣泛應用到建筑領域中，從而催生了“智能建筑”概念。如今，智能化技術逐漸成熟，建筑智能化水平也日益提高，尤其是在近幾年里“智能化技術”的迅猛發展和深入普及，越來越多的專家學者將研究對象放在智能建筑領域，可見，建筑智能化無疑是當前高檔建筑的必要特征之一。本文通過對智能建筑中樓宇自動化的探究，簡單介紹了智能建筑樓宇自動化系統，并對其應用在建筑中的價值和狀況做了簡要分析，希望對我國樓宇自動化系統技術的發展提供一點幫助。

關鍵詞：智能建筑；樓宇自動化；應用探究

資源節約型環境下，控制網絡技術作為我國樓宇自動化系統的新思想、新途徑，勢必有利于我國智能建筑領域的綜合能力的提高。如今，伴隨著光纖、網絡、生物工程等新興技術滲透到建筑領域中來，這也給未來建筑的智能化改造注入了全新的活力，裝備了LONWORKS控制網絡設備的智能建筑，必定會給未來我國智能建筑提供更好的技術條件。應用控制網絡技術建立全程監控、自動報警、圖景掃描、信息控制模型，對信號測試、監控、維修的各個階段實施可視化的模擬，勢必有利于我國智能建筑樓宇自動化事業的技術經濟效益，對建筑安全運營工作會有非常好的借鑒與指導意義。

1.智能建筑樓宇自動化系統

樓宇自動化系統作為建筑智能化最重要的組成部分之一，其作用是構成建筑內部設備自動控制系統，該系統首先進行相關數據的采集，接著把搜集好的信號傳送到設備中，并對建筑內部運作情況展開邏輯性分析，最終驅動執行器實行對樓宇的自動化控制，完善智能建筑的可使用功能。簡單來說，樓宇自動化系統包含了變配電系統、空調制冷系統、供熱系統、照明系統和垂直監控管理系統。借助樓宇自動化系統，可以很好地實現智能建筑內部設備和環境的監控管理工作，給建筑居住和使用人員建造舒適、安全、高效的空間環境，給管理者提供便捷的管理方法，合理降低了建筑能耗與管理成本，同時也為我國現代化物業管理提供基礎保障。

以往的樓宇自動化系統里不存在控制網絡，這導致控制系統只單純由一束束電線與氣動控制裝置構成，這種控制系統的功能十分簡單，同時也缺乏可操作性。可以說，傳統模式下的樓宇自動化系統是一種封閉模式，這問題通過其通信協議就可以看出。很多廠商采取的通信協議不同，彼此不能相互兼容。一直到固體物理技術出現后，才使得樓宇邏輯電路替換下原有的連線與繼電器，直接數字控制器也代替了電子儀表板與氣動控制裝置。但如果客戶需要連接到不同的DDC系統時，設備互不兼容的問題還是沒能解決。受到這種封閉式系統的影響，彼此的子系統之間很難實現信息共享。如今，隨著LONWORKS控制網絡技術在樓宇自動化系統中的應用，給開放的、靈活的樓宇控制系統提供了實現平臺，該技術在智能樓宇監控問題上有著很明顯的優勢。

2.我國樓宇自動化系統的應用狀態

就我國目前樓宇自動化系統的建設和應用狀況看，其應用水平相當低，主要表現在下述幾個方面：

（1）首先，智能建筑樓控系統的主流產品還是國外著名品牌一統天下，國產化的產品還遠遠沒有占領市場，后者在對空調系統的控制本質和控制策略的研究上尚缺乏內涵。

（2）至少有10%或更多的傳感器沒有準確反映建筑物和設備的運行參數及狀態。一個智能公共建筑的樓控系統至少有幾千點，多的甚至上萬點，但有相當部分傳感器的測值是存在問題的，而且有些傳感器位置安裝出現偏差，使得測量精度降低。

（3）控制性能沒有完全優化。根據近年來對一些項目的跟蹤和調查，BAS的控制精度一般只能達到±2%，閥門容易反復振蕩。從控制的角度看，閥門來回振蕩不僅會使流體阻力增加，造成能源的浪費，對執行機構和閥門的磨損，也會增加設備維護的成本。

（4）沒有足夠的檢測手段，近期又有追求奢華的傾向。我國現行的樓宇自動化系統主要在能耗監測方面表現出監測手段的明顯不足，包括鍋爐、冷卻塔、冷水機組的優化運行，變風量空調系統控制策略的優化等等，這種情況必須加以改變。

（5）沒有能源管理，沒有發揮節能作用。盡管我們在每份投標書上無一例外地看到樓控系統都有節能管理的措施，但實際上幾乎沒有一棟樓真正采用了能量管理系統，采用局部節能措施的也很少。

（6）對系統本身尚不能夠自動診斷和自整定。

3.控制網絡技術在樓宇自動化系統中的應用

3.1 系統組成及方案

樓宇自動化控制系統主要由系統主要由自動化機組，可編程控制器（PLC）、空氣壓力變送器，變頻器、室內狀態傳感器、溫度傳感器，接觸器、中間繼電器、熱繼電器、防火型磁力起動器、斷路器等系統保護電器等組成。本設計以電機組2×30kW為例，選用1臺西門子S7—200可編程控制器（PLC），空氣壓力變送器等組成一個完整的閉環控制系統。室內狀態傳感器、溫度傳感器、實現對建筑功能和PLC的有效保護，以及對建筑內部環境的切換控制。

3.2自動化通信綜合系統

自動化通信綜合傳輸系統最早由加拿大礦通公司研發并使用，如今已廣泛被各國作為智能建筑自動化通信系統，技術上具有很強的綜合服務的能力，一定程度上也表現了國際先進的自動化通信傳輸水平。該系統提供了十六路單向模擬視頻通道和三十二路語音/數據通道，可以很好地實現智能化建筑功能篩選過程中各種信號的傳輸。在自動化系統的中心是前端單元，并從中延伸出四條電纜，分別連接井下四個不同方向，同時也接地面天線，以確保地面移動通信的穩定

性。上行信號占用帶寬經解復用后輸出給相應的監測、監控系統或電話交換系統；下行信號經頻分復用調制在規定頻率范圍內，并將信號送入自動化電纜下行傳輸。十六路視頻信號單向上行，并連接相應的監視器顯示數據。應該說明的是，自動化通信系統還應具備全程跟蹤建筑內部設備、人員的能力。

3.3 自動化故障檢測技術的應用

作為建筑功能運行故障檢測工作的關鍵性內容，信息的獲得無疑至關重要，而獲得信息的主要手段就是故障檢測技術。在控制網技術下的自動化控制系統中，通過建筑狀況搜集的客觀資料，我們可以初步確定遠程檢測的初始方案，進而在建筑功能運營過程中根據故障檢測數值、經驗方法等內容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與控制網絡計劃，以保證建筑狀態按照最優的控制方案進行。因此，自動化故障檢測工作的重要性也就顯而易見了。針對我國智能建筑運行階段的一些不安全因素，自動化故障檢測技術在遠程檢測中的應用能夠很好的解決此類問題，它不但可以很好地掌握建筑的功能運營狀態，利用檢測數據對流量方案進行整改，并指導建筑功能的篩選工作；還可以預見可能發生事故風險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發率降至最低，保證了智能建筑安全運營的穩定性。

4.結束語

當前絕大部分先進的自動化化技術都具備非常強大的控制功能，在主菜單和與源功能的有機結合的基礎上，通過引入智能軟件技術和信號檢測技術，并在多個領域結合彼此，相互滲透，從而給新興的智能建筑樓宇自動化帶來了強烈的生命力。如今樓宇自動化技術的發展方向無疑是系統化、智能化與小型化，以確保在信號測試系統使用網絡控制技術的同時，能夠很好地滿足智能建筑信號測試的安全需求，并最終減免人力勞動強度，有效改善智能建筑樓宇自動化系統，以達到節約生產能耗的可持續發展目標。

參考文獻

[1]楊志，鄧仁明，周齊國.建筑智能化系統及工程應用[M].北京：化學工業出版社，2002.

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