自控系統(tǒng)集成在智能建筑集成控制中的應用

楊接，趙金昭

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司）

1 引言

智能建筑是建筑行業(yè)發(fā)展的主流方向，為進一步提高對智能建筑的控制能力，智能建筑集成控制方法應勢而生[1]。智能建筑集成控制方法的核心內容在于通過建筑集成的方式，使各個單獨的建筑能夠有機聯合為一個整體，進而實現各個建筑的集成，保證建筑之間的信息能夠共享。在我國，關于智能建筑集成控制研究并不少見，主要研究內容為通過樓宇自動化系統(tǒng)，集成控制智能建筑。但傳統(tǒng)控制方法在實際應用中普遍存在控制波特率（Baud）低的現象，造成此現象的主要原因在于數據共享速率慢。由此可見，傳統(tǒng)智能建筑集成控制方法有待改進，因此，針對智能建筑集成控制方面的優(yōu)化設計是具有現實意義的[2]。基于此，文章通過基于自控系統(tǒng)集成設計智能建筑集成控制方法，致力于提高智能建筑集成控制波特率，進而提升智能建筑集成控制效率，為實現集成控制的節(jié)本增效提供支持。

2 智能建筑集成控制方法

2.1 采集智能建筑集成控制信號

在智能建筑集成控制中，預先采集集成自動控制信號，并將信號通過通訊網絡傳遞到控制主站，由控制主站分析上報，確定智能建筑集成控制頻率以及集成控制區(qū)段[3]。將智能建筑集成控制輻射功率最小化，起到除雜、降噪的目的，進一步保障信號的精度。此過程可通過計算方程式加以表示，設其目標函數為R，可得公式（1）。

公式（1）中，n為智能建筑集成控制信號集；i為控制點位個數；P為信號的初級聲源聲壓，Pa；PH為信號的次級聲源聲壓，Pa。通過公式（1），在保證智能建筑集成控制信號能量平衡的前提下，可以將其作為同步信號。

2.2 基于自控系統(tǒng)集成智能建筑集成控制數據

為進一步提高智能建筑集成控制效率，基于自控系統(tǒng)集成，將智能建筑集成控制信號轉換為智能建筑集成控制數據，并進行集成處理[4]。按照Myspl_num4，進行控制信號與數據之間的同步轉換功能，將智能建筑集成控制信號從某一個數據服務器連接到另一臺服務器上，并按照數據的分類與存儲方式，進行控制信號與數據之間的同步轉換。此過程中應考慮到控制信號與數據之間的同步轉換并不是獨立行為，集成控制數據的處理應可滿足面向自控系統(tǒng)集成、多數據異步并存的需求，為建立智能建筑集成控制協(xié)議提供基礎數據。

2.3 建立智能建筑集成控制協(xié)議

在完成基于自控系統(tǒng)集成智能建筑集成控制數據后，應用通訊網絡，遵循高級協(xié)議內容，在支持多路同步自動化控制的行為上，對循環(huán)的次數進行具體限制。具體內容見表1。

表1 智能建筑集成控制協(xié)議具體信息

結合表1所示，為智能建筑集成控制協(xié)議參數?？紤]到在實際智能建筑集成控制過程中，信息量不大，上述建立的智能建筑集成控制協(xié)議即可滿足需求。

2.4 計算智能建筑集成控制頻率

以上述建立的智能建筑集成控制協(xié)議為控制數據傳輸通道，計算智能建筑集成控制當量[5]。計算時，首先給智能建筑一個已知的數值，利用該數值，自動給出智能建筑集成控制的原始恒定數值。待自控系統(tǒng)運行一段時間后，通過改變這一定值，計算相關當量。設智能建筑集成控制頻率為W，可得公式（2）：

公式（2）中，K為智能建筑集成控制過程中的比例系數；x為系統(tǒng)自動采樣次數（次），為實數；f(x)為當系統(tǒng)第x次自動采樣時與實際定量之間的偏差；j為控制誤差比例系數。利用上述公式計算出智能建筑集成控制頻率，為集成控制智能建筑提供數據支持。

2.5 輸入智能建筑集成控制量

根據計算得出的智能建筑集成控制頻率，基于自控系統(tǒng)集成輸入智能建筑集成控制量。通過I/O點的內部集合，實現智能建筑集成，輸入智能建筑集成控制量，得出智能建筑集成控制數據的傳遞函數，設此目標函數的計算表達式為D，可得公式（3）：

公式（3）中，G為智能建筑集成度；s為智能建筑集成控制量。通過公式（3），輸入傳遞智能建筑集成控制數據可知，輸入集成控制量越高，集成度越高；反之，集成控制量越低，集成度越低。但即使輸入集成控制量最高，也不能超過智能建筑被控制量的上限。通過此種方式，在滿足智能建筑集成控制要求的同時，能夠有效避免控制失效的現象，保證智能建筑集成控制效果。

2.6 實現智能建筑集成控制

輸入智能建筑集成控制量后，利用計算機接口集成控制智能建筑，映射出兩個4位數的8進制數，最終獲得在每個控制點位上的控制數據[6]。利用特定的變量數據對智能建筑集成控制數據映射，形成區(qū)域性映射。將智能建筑集成控制數據轉換為具體的參數控制，用戶只需事先將規(guī)定的智能建筑集成控制限制輸入系統(tǒng)中，通過系統(tǒng)自動檢測是否執(zhí)行控制參數的改變。利用計算機的端口狀態(tài)存儲控制數據及控制信息，并將其輸入相應的映射區(qū)域中，通過在區(qū)域映射中對應的控制語義、詞義等分析，得出正確的控制結果，實現智能建筑集成控制功能。以此，實現自控系統(tǒng)集成在智能建筑集成控制中的應用，完成智能建筑集成控制方法設計。

3 實例分析

3.1 實驗準備

實驗對象選擇某智能建筑，高度為35.5m，寬度為10.2m，共有15層。在本次實例分析中，實驗內容為智能建筑集成控制；實驗目的為對比本文設計與傳統(tǒng)兩種控制方法的控制性能。首先，使用基于自控系統(tǒng)集成設計方法集成控制智能建筑，通過MATALB軟件測試控制波特率，并記錄，將其設為實驗組；再使用傳統(tǒng)方法集成控制智能建筑，同樣通過MATALB軟件測試控制波特率，并記錄，將其設為對照組。由此可見，本次實驗主要內容為測試兩種方法的控制波特率，控制波特率數值越高證明該方法的控制效率越高。

3.2 實驗結果與分析

整理實驗數據，如表2所示。

表2 控制波特率對比表

通過表2可知，本文設計的控制方法控制波特率明顯高于對照組。由此可見，應用自控系統(tǒng)集成后的控制方法能夠在限定時間內，實現高效集成控制智能建筑。

4 結語

文章通過實例分析的方式，證明了設計控制方法在實際應用中的適用性，以此為依據，證明此次優(yōu)化設計的必要性。通過本文基于自控系統(tǒng)集成的設計，能夠解決傳統(tǒng)智能建筑集成控制中存在的效率問題。但本文同樣存在不足之處，主要表現在未對本次控制波特率測定結果的精密度與準確度進行檢驗。與此同時，還需要對智能建筑的優(yōu)化設計提出深入研究。