關(guān)于建筑電氣技術(shù)智能化發(fā)展的探析

徐放/哈爾濱市房屋交易資金監(jiān)管中心

關(guān)于建筑電氣技術(shù)智能化發(fā)展的探析

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進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著社會信息化的發(fā)展，建筑智能化系統(tǒng)己成為許多建筑物中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，智能建筑的設(shè)計、系統(tǒng)集成商隊伍不斷擴(kuò)大，已發(fā)展成為建筑行業(yè)中的一股新興力量，與其相配套的產(chǎn)品制造行業(yè)也向國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，并賦予了建筑全新的概念。

建筑智能化技術(shù)主要包括：建筑設(shè)備自動監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)、通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、數(shù)字會議及視頻會議系統(tǒng)、系統(tǒng)集成等十幾個子系統(tǒng)。國內(nèi)的建筑智能化技術(shù)已從最初獨立的各子系統(tǒng)發(fā)展到系統(tǒng)集成。

一、建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)

二十世紀(jì)80年代主要采用計算機(jī)集中監(jiān)控的方式，由于可靠性較差，運行速度較慢，90年代以后已經(jīng)很少采用，取而代之的是集散式控制方式。在90年代末，隨著計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)的發(fā)展和結(jié)合，建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)得到了迅速發(fā)展，突出表現(xiàn)在：

1.現(xiàn)場總線的體系結(jié)構(gòu)與參考模型、應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺與工具、現(xiàn)場總線的應(yīng)用等各方面取得了很大的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)在建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.在對控制網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)、實時網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、可靠性技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究的前提下，出現(xiàn)了以太控制網(wǎng)絡(luò)。

3.控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成成為控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的一個熱點，各種建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成技術(shù)日益成熟。

4.各種控制網(wǎng)絡(luò)的新技術(shù)在建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用。計算機(jī)領(lǐng)域的OPC技術(shù)、Web技術(shù)、TCP／IP已逐漸融合到建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中，大大推動了建筑設(shè)備監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。

二、安全防范技術(shù)

安全防范包括閉路電視監(jiān)控、入侵報警、通道控制（門禁）、巡更、對講、周界防越等子系統(tǒng)。安防系統(tǒng)從最初的各子系統(tǒng)相互獨立，發(fā)展到如今的各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動，極大地提高了安全防范的嚴(yán)密性、可靠性和實時性，為人們的工作、學(xué)習(xí)和生活提供了安全保障。閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)也從以往的模擬技術(shù)向數(shù)字化方向發(fā)展，整個安全防范系統(tǒng)也朝著系統(tǒng)規(guī)模化、數(shù)字化、綜合化方向發(fā)展。

三、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)包括計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、雙向有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)和電話通信網(wǎng)絡(luò)等，前兩者作為智能建筑寬帶骨干網(wǎng)集中了幾乎全部的信息應(yīng)用和信息管理資源，連接了幾乎全部的用戶站點。在二十世紀(jì)90年代中期以前，各種類型的網(wǎng)絡(luò)均有一定的市場和用戶，但在90年代后期，以太網(wǎng)以其投資合理、布線靈活、性能優(yōu)越、使用維護(hù)方便等優(yōu)點，逐漸在各種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中獨占鰲頭。以太網(wǎng)的傳輸速率，已從最初的10Mbps、100Mbps發(fā)展到1Gbps、10Gbps甚至更高的速率。智能建筑的電話網(wǎng)（包括ISDN、xI）-SL），目前除用于語音通信外，還可兼?zhèn)鋽?shù)據(jù)、圖像等的窄帶數(shù)據(jù)通信，使人們可以通過通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)電視會議、電話會議等功能。接入網(wǎng)技術(shù)是智能建筑與外部網(wǎng)絡(luò)連接的關(guān)鍵，它使有形的世界變得越來越小，使人們的工作、生活發(fā)生了很大的變化。智能建筑接人城域網(wǎng)或Internet，要求接人的帶寬越來越高，以滿足用戶數(shù)據(jù)通信日益增長的需求。在有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時，無線網(wǎng)絡(luò)以其接人的靈活性，開始進(jìn)入快速發(fā)展階段。從最初的11M到2003年通過54M，如今又發(fā)展到百兆以上，它為人們的移動上網(wǎng)提供了極大的便利，同時在許多領(lǐng)域蘊藏著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ蔀榫W(wǎng)絡(luò)發(fā)展的潮流。

四、綜合布線技術(shù)

綜合布線是智能建筑中數(shù)據(jù)、語音以及多媒體通信的基礎(chǔ)平臺，自該項技術(shù)進(jìn)入我國市場以來，由于其優(yōu)異的性能，給國內(nèi)的智能建筑市場帶來了一種新理念、新技術(shù)，并立即在建筑行業(yè)引起了巨大的反響，被各類智能建筑所廣泛采用。為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和速率的發(fā)展，綜合布線新產(chǎn)品相繼問世，從最初的3類線、5類線到6類線，甚至出現(xiàn)了超前于標(biāo)準(zhǔn)的7類布線系統(tǒng)產(chǎn)品，以滿足千兆網(wǎng)的需求。隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的提升，為適應(yīng)其發(fā)展的萬兆光纖網(wǎng)也已投入市場，新型的多模和單模光纖將作為良好的傳輸介質(zhì)得到廣泛的應(yīng)用。銅纜從三類到五類、超五類、六類甚至更高類別，從銅纜發(fā)展到光纜，技術(shù)和產(chǎn)品不斷更新，充分體現(xiàn)了汀發(fā)展的迅速以及智能建筑應(yīng)用新技術(shù)的廣闊前景。

五、系統(tǒng)集成技術(shù)

在智能建筑內(nèi)的每個子系統(tǒng)，一般來說均由各自的網(wǎng)絡(luò)連接起來，在各自的操作站下完成預(yù)期的工作，但尚未達(dá)到信息資源共享。為了達(dá)到管理的方便快捷，各子系統(tǒng)之間的信息資源共享，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

在系統(tǒng)集成過程中，集成所選擇的系統(tǒng)平臺不同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同，所集成的子

系統(tǒng)范圍不同，有不同的集成模式。隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、顯示技術(shù)的發(fā)展，使建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它子系統(tǒng)相連，由此產(chǎn)生以建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)為主的系統(tǒng)集成方式。還有以各自系統(tǒng)平等進(jìn)行集成的方式，建立系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡(luò)，將各子系統(tǒng)視為下層現(xiàn)場控制網(wǎng)并以平等的方式集成。各子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，通過開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式存儲在系統(tǒng)集成的數(shù)據(jù)庫或服務(wù)器中，系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡(luò)通過程序?qū)Ω髯酉到y(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、監(jiān)控及信息交換。

系統(tǒng)集成，利用開放的協(xié)議以達(dá)到各相關(guān)子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制和信息共享，提高了管理效率，也提高了處理突發(fā)事件的能力，并達(dá)到了節(jié)能和節(jié)省人力的目的，這就是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS）。系統(tǒng)集成不是目的，而是提升建筑使用功能和提高管理效率的技術(shù)手段，集成的內(nèi)容不是多多益善，而應(yīng)根據(jù)使用和管理的需要，在技術(shù)成熟、系統(tǒng)可靠、投資合理、管理高效等前提下，按需集成。

六、住宅小區(qū)智能化

二十世紀(jì)90年代受國際智能住宅及電子屋理念的影響，建筑智能化技術(shù)逐漸延伸到住宅小區(qū)，最初在我國沿海少數(shù)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市取得成效。建筑智能化技術(shù)開始從公共建筑向住宅和居住小區(qū)發(fā)展，建筑智能化技術(shù)迅速向小區(qū)智能化延伸，己成為智能建筑發(fā)展的重要市場。從公共建筑的智能化到住宅的智能化，這是市場的需求，也是實際發(fā)展的需要。全國各地設(shè)計院均將住宅智能化放到了重要的位置，住宅給智能化提供了平臺，而智能化又是住宅設(shè)計中具有前沿性和挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。住宅小區(qū)智能化技術(shù)的發(fā)展可歸納為以下幾個方面：系統(tǒng)設(shè)計強(qiáng)調(diào)以人為本的設(shè)計理念，應(yīng)兼顧各層次居民使用的便利性，并處理好安全性與舒適性的關(guān)系、先進(jìn)性與實用性的關(guān)系、功能配置與合理投資的關(guān)系。安全防范系統(tǒng)從一個個獨立的安防子系統(tǒng)發(fā)展為家庭與小區(qū)、技防與人防相結(jié)合的綜合安防體系。信息通信方面由單一的寬帶接人方式發(fā)展為多運營商可選方式，寬帶接入網(wǎng)絡(luò)由xD-SL、雙向有線電視網(wǎng)絡(luò)等向組建小區(qū)計算機(jī)局域網(wǎng)方向發(fā)展，小區(qū)居民可享用的信息通信服務(wù)從單一的寬帶Internet接入服務(wù)向小區(qū)局域網(wǎng)上多樣化的增值服務(wù)延伸。機(jī)電設(shè)備自動監(jiān)控、水電氣表遠(yuǎn)傳抄送、音視頻系統(tǒng)、物業(yè)管理信息化等系統(tǒng)的應(yīng)用，使小區(qū)居民的生活環(huán)境和生活質(zhì)量得到了極大的提高。家居智能化技術(shù)的應(yīng)用，使小區(qū)居民實實在在地體驗到了信息時代為生活帶來的種種便利和精彩，使家庭辦公、網(wǎng)絡(luò)生活等概念成為現(xiàn)實。

為了引導(dǎo)我國智能住宅小區(qū)的健康發(fā)展，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心于1999年12月頒布了《全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點及技術(shù)導(dǎo)則》（試行稿），對進(jìn)行示范的工程做出了詳細(xì)的規(guī)定與要求。這對于規(guī)范住宅小區(qū)智能化市場，推動住宅小區(qū)智能化建設(shè)健康有序地發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行住宅智能化示范小區(qū)方案示范，用以指導(dǎo)全國住宅小區(qū)智能化技術(shù)的健康、有序發(fā)展。住宅小區(qū)智能化在我國各地發(fā)展迅速，在每年全國城鎮(zhèn)住宅開發(fā)總量的數(shù)億平方米中占有相當(dāng)?shù)谋壤⑶乙阎饾u成為住宅建筑發(fā)展的主流。在全國住宅小區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)的基礎(chǔ)上，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心于2003年2月頒發(fā)了《居住小區(qū)智能化系統(tǒng)建設(shè)要點與技術(shù)導(dǎo)則》，作為小區(qū)智能化設(shè)計、施工的依據(jù)。這也表明住宅智能化從示范工程正式走向了全面的住宅小區(qū)智能化建設(shè)。

由于我國居住環(huán)境和條件的特殊性，智能住宅小區(qū)的產(chǎn)品難以成套引進(jìn)，促使國內(nèi)產(chǎn)品供應(yīng)商大量開發(fā)智能住宅小區(qū)所需的各種產(chǎn)品，從而形成了新的智能建筑產(chǎn)業(yè)。由于寬帶網(wǎng)進(jìn)入小區(qū)以及小區(qū)規(guī)模的擴(kuò)大，現(xiàn)在又提出了數(shù)字社區(qū)的理念，將智能住宅小區(qū)的發(fā)展推向了一個新階段。

數(shù)字社區(qū)進(jìn)一步加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的功能，具有完全的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)寬帶接人。通過完備的網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)社區(qū)機(jī)電設(shè)備和家庭電器的自動化、智能化監(jiān)控，安防系統(tǒng)的自動化、智能化監(jiān)控。數(shù)字社區(qū)應(yīng)用現(xiàn)代傳感技術(shù)、數(shù)字信息處理技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加快了信息傳播的速度，提高了信息采集、傳輸、處理、顯示的性能，增強(qiáng)了安全性。數(shù)字社區(qū)提高了智能化系統(tǒng)的集成程度，實現(xiàn)了信息和資源的充分共享，提高了系統(tǒng)的優(yōu)化程度。數(shù)字社區(qū)是數(shù)字城市的單元節(jié)點，數(shù)字社區(qū)的建設(shè)為數(shù)字城市創(chuàng)造了條件，為電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子物流等技術(shù)的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

智能建筑在我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，對于改造提升傳統(tǒng)建筑行業(yè)和改善人民的生活水平起到了積極作用。智能建筑產(chǎn)品國產(chǎn)化水平逐步提高，通過市場競爭打破了國外產(chǎn)品壟斷國內(nèi)市場的局面。

中國加入WTO后，建筑市場逐漸成為對外完全開放的市場，如何應(yīng)對建筑智能化的市場競爭，亟需使智能建筑產(chǎn)業(yè)走向集約化發(fā)展的道路。集約化可以為我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并大大地提高工作效率。因此，它將是提高我國建筑智能化市場競爭力的重要措施。我國國民經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，綜合國力的增強(qiáng)，城市信息化建設(shè)的推進(jìn)，為智能建筑的發(fā)展提供了有力的保障，我國的智能建筑的發(fā)展也將面臨著更廣闊的前景。