摘要：随着时代的发展，各种现代工具的应用大大提高了生产力的效率，并逐步代替人工完成各项工作，包括重复枯燥的、高危险的工作等。自工业革命之后，木质工具加速向金属材料转变，工艺制造流程实现了单凭经验到采取科技手段的过渡，奠定了现代化智能建筑的基础。在经济发展的大潮下，近现代经典控制论逐步形成并具有一定规模，智能建筑在计算机和自动控制技术领域的应用有了实质性的突破，但将来的制造工艺流程会更加复杂，要求会更加严格，只有熟练应用自动控制技术，并不断自我优化、改进、创新，才能实现高效、高质的生产。本文浅析自动控制系统在智能建筑中的应用。
关键词：智能建筑；构成；自动控制
引言
能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑环境结构、智能化系统、住用、用户需求服务和物业运行管理四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
1智能建筑的系统构成
1.1楼宇自动化系统
BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。
1.2通信自动化系统
CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网（PrivateAu－tomationBranchexchange简称PABX）和有线电视网（CATV）两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统。
1.2.1固定电话通信系统
设PABX或采用公网的集中小交换机。
1.2.2声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统）
具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。
1.2.3无线通信系统
具备选择呼叫和群呼功能。
1.2.4卫星通信系统
楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。
1.2.5多媒体通信系统（包括Internet和Intranet）
Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。
1.2.6视讯服务系统（包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统）
它可以接收动态图文信息；具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能；通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。
1.2.7有线电视系统
可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。
1.2.8计算机通信网络系统
由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。
1.3办公自动化系统
OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护，也增加了新的管理内容。
2自动控制系统在智能建筑中的应用
2.1建筑实时能耗模拟系统
通过在建筑各楼层现场安装传感器等末端监测设备，包括气象站、CO2传感器、PM2．5传感器、温湿度传感器、给排水流量计等，在智能系统中进行实时显示。例如：接入工业Predix云平台，可以实时模拟能耗情况同步显示过往的节能项目以及当年实时节能情况，可以实时在公众平台上（例如手机APP或者主要宣传显示屏）显示室内楼层温湿度/PM2．5/CO2，并同步显示园区瞬时能效、累计用电功率及用电量等。通过对所有现场传感器的实时数据进行追踪报警，提供更优的能源使用解决方案，以及更加智能化和集中的自动控制策略。将所有采集的数据自动同步到工业Predix云平台上，通过机器的数据库建模和自学习，给出最优的控制指令给现场机器，从而达到最高的使用效率。通过工业Predix云平台，可以对关键数据进行计算、分析，打破传统的手动控制或者经验控制模式，完全靠机器实现智能园区的目的，从而达到能源和成本节省的目标，并且很好地提高了客户的体验满意度及运营管理的响应时间和效率。
2.2人流统计系统
通过新增红外摄像头、地感线圈等，实时模拟园区人流量负荷情况、实时显示园区食堂员工就餐排队情况、车库空余车位剩余情况，可以大大提高员工时间安排效率，有效地解决拥堵情况。从长远角度看，通过人流量的趋势分析，提前安排将来的发展策略，包括可能的新增车库或者食堂容量等。
2.3空调系统中的应用
空调节能监控系统采集数据的模式，是建立在专用数据网上，通过网络实现PLC集中控制柜与风机智能控制柜的通讯、现场厂站相关设备及其它监控点的远程站系统（PLC）远程连接，建立统一的数据采集及集中监控，完成空调节能监控的遥控、遥测、遥信、遥脉功能。风机智能节电柜，通过PLC对现场设备运行参数的采集，如温度、空气质量、开关状态，经过变频器的控制，完成对每台风机的实时控制和各种记录，温差控制器来完成供水系统阀门的开度，并将数据送给HMI触摸屏实时监控。该系统有手动与自动两种运行方式，手动方式时，可以通过本地控制柜上的启动和停止按钮控制风机运行。自动方式时通过集中控制柜上的触摸屏自动控制。在没有变频器的情况下，风机只能以最大转速运行。所以在对风量需求不大的情况下是对能源的一种浪费，本系统计方案是通过二种PID调节实现空调节能改造。由温度传感器、温差控制装置组成的温差闭环控制供水系统的电动调节阀的开度，实现供水系统流量的PID调节。温差控制器通过供水系统安装的进水与回水温度传感器获得进水温度与回水温度，二者进行比较，并计算出温差值；然后根据温差值来控制供水系统的电动阀门的开启度，调节供水的流量，控制热交换的速度。温差大，说明室内温度高系统负荷大，应提高高温水流量，加快热交换的速度；反之温差小，则说明室内温度低，系统负荷小，可降低高温水流量，降低热交换的速度以节约电能。由回风温度传感器+空气质量传感器+室内外温度+PLC+变频器+风机组成，通过变频器控制风机转速，实现空调系统风量的PID调节。温度传感器将采集到的温度信号转化为模拟量信号输出至PLC，PLC根据给定的温度设定值与温度实测值进行比较运算，将最终运算结果转化为模拟量输出给风机变频器，通过变频器调节风机电机的供电电压及频率，即改变风机转速、动态调节风量，从而实现对空调的节能。空气质量传感器可以采集室内温度及其有毒气体、粉尘等含量。空气质量传感器把空气当中的气体分成不同的报警级别进行检测，当空气质量没有达到标准时会对PLC输出一路信号，开启空气循环系统，PLC对空气质量传感器发出的信号等级对变频器进行调节，从而实现对空调的节能。室内外温差控制，首设定好室内温度，如果非采暖期，室内温度高于室外温度，启动风机延时运行空气循环系统，为厂房内降温和换新风；如果采暖期间，室外温度高于设定温度，关闭电动调节阀，利用室外空气为厂房内提升温度和替换新风。
结语
本文主要介绍了自动控制系统在智能建筑中的应用，包括建筑实时能耗模拟系统的自动控制应用、空调系统中的自动控制应用、人流统计的自动控制应用等。随着社会的快速发展，人们对建筑功能的需求也在不断地提高，尤其是建筑节能和智能建筑的快速发展，自动控制系统的市场需求随之越来越大，自动控制技术在智能建筑中将日臻完善并大有可为。
参考文献
［1］蒋泽熠．电气自动化系统在建筑工程中的应用［J］．广东科技，2017（10）：58．
［2］郭华．控制工程在机械电子工程中的应用［J］．化工管理，2015（8）：117．
论文作者:李华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/3
标签：系统论文; 温度论文; 风机论文; 温差论文; 自动控制论文; 智能建筑论文; 实时论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;