自动控制系统在智能楼宇中应用研究论文_覃鑫勇

自动控制系统在智能楼宇中应用研究论文_覃鑫勇

覃鑫勇

杭州中正装饰工程有限公司 浙江杭州 310000

摘要:早期的智能建筑实现了综合管理自动化,在建筑中配有空调设备、消防设备以及电梯控制系统,已经具有了智能建筑的雏形。经过多年的发展,如今楼宇自动控制系统已经与智能建筑完美的融合在一起,能够提供优质、舒适的服务。本文将围绕着智能建筑的自动化,探讨自动控制系统的设计方法。

关键词:自动控制系统;智能楼宇;应用研究

1智能楼宇的内涵

智能楼宇的概念最早是由美国智能楼宇学会(AIBI)定义:“智能楼宇是建筑物本身集内部结构、运行系统、服务和经营进行最优化组合,为楼宇用户提供安全高效的舒适环境”。日本智能楼宇研究会(JRIB)认为:智能楼宇就是一座具有复杂功能和高功效的建筑,是通过有效利用现代计算机技术与通信技术实现楼宇的高度综合管理。在我国,大部分认为智能楼宇的核心是使用先进技术对楼宇进行监控、通信和管理,重点实现楼宇管理过程的自动化和智能化。智能楼宇的定义根据管理楼宇所使用的技术和实现的目标进行概括,但其真正的深入内涵和功能需求却不断的在发展、改善和深化,楼宇的智能化就是这样一个不断发展进步的过程。为了从更高的角度和层次描述智能楼宇的构成因素,提出了从逻辑层面和功能层面的智能楼宇体系结构,为行业内对智能楼宇进行更深入的理论研究和实际应用提供了基本的参考模型和系统架构。

2智能楼宇系统功能

智能楼宇,首先,是一个建筑物;其次,它是集成了不同系统不同类型的多功能、高效能的自动化设备的楼宇;并且这些自动化设备与楼宇本身以及周边环境进行有机融合,表现出“智能”的基因,即楼宇能“知道”其内外发生的一切,它能“采取”最有效的控制措施,为用户“提供”舒适安全的工作生活环境,也能迅速地“响应”和最大程度的“满足”管理者的各项使用需求。因此,智能楼宇应满足以下四个方面的功能:建筑的基本使用功能、系统的自动化功能、服务的智能化功能、管理的集成化功能。

(1)能源能耗监控系统

能源能耗监控系统可以利用传感器采集水电气使用量,实时关注每一个用户的使用需求,并将这些数据发送给水电气厂家,结合政府实施的政策尽可能的降低能源能耗,也可以为物业管理提供决策支撑。

(2)建筑设备管理系统

通过各类不同系统的应用系统本身的集成,可以初步实现楼宇在管理方面达到一定程度的智能化效果,比如智能化安防系统、智能化消防应急系统等;但要满足楼宇更高层次的智能化,就必须实现各个应用子系统之间的信息共享、协同配合、联动响应、管理智能化的高度集成,比如当发生火灾事故时,智能消防系统快速联动智能安防系统,通过安防监控设备的实时图像画面的显示辅助消防人员进行火灾救援。

(3)智能停车管理系统

智能停车场管理可以利用RFID技术进行开发,该技术能够实现非接触式探测车辆,设计安装、运行维护也非常简单便捷。

(4)环境质量监测系统

环境质量监测系统可以将甲醛传感器、CO传感器、烟雾传感器等部署在建筑物内,实时采集建筑中的气体,分析这些气体中苯甲醛、CO、CO2和氧气的含量,为人们健康生活提供帮助。

3智能楼宇中自动控制系统应用的重要意义

随着信息技术的不断完善,与传统建筑相融合所形成的智能楼宇已经成为建筑工程今后发展的重要方向。将自动控制系统应用于智能楼宇中,不仅可以体现现代信息技术的发展水平,同时也明确了我国建筑未来发展的重要方向。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与此同时,为了满足我国现阶段环境保护的要求,自动控制系统在智能楼宇中的应用有助于提升资源的利用效率,降低能耗,从而便于将建筑工程引入更加科学化、绿色化以及低碳化的发展方向当中,进而体现了自动控制系统积极的环保意义。此外,随着智能楼宇在近几年呈现井喷式的发展态势,为了促进智能楼宇的良性发展,有必要对自动控制系统进行积极的完善与优化,从而为我国建筑智能化、数字化的发展打下坚实的技术基础。

4自动控制系统在智能楼宇中应用

4.1环境能源管理系统设计

随着我国经济的发展和城市化建设速度的加快,目前建筑运行期的能耗占社会总能耗的30%以上,并且还将继续增大。加上人民对美好生活的不断追求,随之带来的能源消耗和环境污染等问题会越来越突出。在建筑的全寿命周期中,建设期的能耗约占20%,运营期的能耗可达80%,需要从长远眼光看待能源问题。能源环境监管平台(CoolEMS)是一套建筑运维期间能源环境综合管理软件。基于阿里云数据,整合海量历史能耗运营数据,采用协同绿色建筑能耗模型及方法,为全面的能耗统计分析、能源费用支付、能耗诊断优化提供科学的数据依据。CoolEMS总体设计理念如下:(1)界面友好性:采用目前最为流行的B/S架构集成软件,基于统一的跨平台图形及人机界面系统,支持WINDOWS界面风格,便于软件迭代更新。采用人性化操作界面和图表识别展示风格。(2)表计扩展性:系统设计采用网络结构方式,充分考虑了用户今后监测表计功能扩展的需要,可以很容易地通过增加本地采集仪表的方法实现。(3)数据完整性:由于监测数据具有累加性和传递性的特点,要求在任何情况下都不允许丢失原始数据。在本系统中,通过在采集处理及传输等环节采用多种技术手段以确保数据完整。(4)数据安全性:系统数据库所采用的SQLserver数据库系统,保证原始数据不可修改,对不同等级用户,设立相应的访问权限,以保证数据的合法性和严肃性。同时支持数据自动或人工备档和恢复。

4.2管理平台设计

在传统建筑中,排水系统都是由强电专业统一管理,使用楼宇自动化控制系统的智能建筑为了实现集中化管理,十分注意建筑内控制房与控制主机的安全防护工作,搭建专门的网络系统与电力系统,并且加强控制主机的控制功能,同时还要注意控制主机在事故发生时的工作能力,加强控制器的扩展能力。同时还要注意对能源管理系统进行优化,比如在各种基本设施中,加装计量仪表器,以便对建筑内的各种情况进行合理的监控,通过故障分析,系统能够及时发现系统内的故障部分,并控制设备自动排除故障,使设备恢复正常运行。

4.3组网方式

建筑设备监控系统或楼宇设备自动化控制系统建成楼宇自控系统,采用最新的计算机技术与数字控制器技术,通常来说,楼宇自控系统由管理层、控制层与现场层组成,管理层包括搭建楼宇自控系统服务器、中央管理工作站在内的工作,通常由数据库服务器、WEB服务器组成。而控制层,是楼宇自控系统结构的核心,包括网络控制器、DCC控制器组成。而现场层包括变送器、传感器在内,主要负责执行自动化程序,监控空调机组、冷热源系统、电力系统、给排水系统、电梯系统的状态与参数。从而保证智能建筑内的设备正常运行。

5结束语

总而言之,科学技术的发展带动了一系列高科技的发展,而在建筑中越来越多的高科技得到了应用。目前智能楼宇发展速度比较快,也得到了人们的青睐,而在智能楼宇中自动化系统也在不断发展,应用越来越广泛。智能建筑楼宇自动控制系统的设计需要从环境能源管理系统、物业管理系统与安保管理系统出发,通过对系统水位设置进行分析,促进楼宇自动控制系统不断完善。

参考文献:

[1]张健.智能楼宇消防系统自动控制系统设计分析[J].科技展望,2015,25(07):143.

[2]邢力宁.基于物联网的智能楼宇监控系统设计与开发[D].西北大学,2012.

[3]赖思恩.基于物联网的智能楼宇舒适性节能照明系统研究[D].浙江理工大学,2014.

[4]刘德礼.浅谈智能消防系统在现代楼宇中的应用与维护[J].电子世界,2018,(02):184+186.

论文作者:覃鑫勇

论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/2

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