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建筑智能化系统集成设计与应用王香国

发表时间：2020/2/28 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：王香国

[导读] 现阐述了现代建筑智能化发展现状，研究了建筑智能化系统集成目标，分析了建筑智能化系统集成的设计与实现，探讨了建筑智能化系统集成的具体应用情况，为今后有关方面的研究提供参考。

中国恩菲工程技术有限公司北京 100038
        摘要：进入二十一世纪以来，社会不断发展和进步，带动了我国科学技术的进步，人们对智能化建筑的需求不断增加，这对建筑行业提出了更高的要求。建筑智能化系统的构建，实现了通信技术、网络技术和各项资源的有效融合，能够为使用者提供一个舒适、方便的生活和工作环境。现阐述了现代建筑智能化发展现状，研究了建筑智能化系统集成目标，分析了建筑智能化系统集成的设计与实现，探讨了建筑智能化系统集成的具体应用情况，为今后有关方面的研究提供参考。
        关键词：建筑智能化；系统集成；设计；应用


        引言
        由于社会的全面进步与发展，各类建筑的使用功能越来越丰富，从原来的遮风挡雨，到如今帮助人们开展各项活动，建筑的信息化水平不但提升，其安全性能逐渐引起人们重视。通过加强建筑智能化系统集成设计，并进行合理运用，不仅能够为人们提供更加优质的服务，而且有效推动建筑行业的智能化发展。
        1现代建筑智能化发展现状
        科学技术的进步推动了建筑行业的改革与发展。近年来，我国的智能化建筑领域呈现出良好的发展态势，并且其在设计、结构、使用等方面与传统建筑相互有着明显的差别，因此备受人们的关注。
        如今，我们已经进入了网络时代，建筑建设也逐渐向集成化和科学化方向发展。智能建筑全部采用现代技术，并将一系列信息化设备应用到建筑设计和实际施工中，使智能建筑具有强大的实用性功能，进而为人们的生产生活提供更为优质的服务。
        现阶段，各个国家对智能建筑均持不同的意见与看法，我国针对智能建筑也颁布了一系列的政策与标准。总的来说，智能建筑发展必须以信息集成技术为支撑，而如何实现系统集成技术在智能建筑中的良好应用，提高用户的使用体验就成了建筑行业亟需研究的问题。
        2建筑智能化系统集成设计目标
        在构建建筑智能化系统之前，树立良好的设计目标特别关键，目标的合理性，在一定程度上决定了建筑智能化系统的应用水平。在实际设计过程当中，时常会出现设计目标和评价标准不一致的现象，使得建设单位与施工单位之间出现较大分歧，工程返工次数不断增多，施工资源浪费严重，给建设单位带来非常大的经济损失，业主的居住体验明显下降。设计目标主要体现在以下几个方面：
        （1）开放性
        子系统之间相互配合的目的就要集成一个开放系统，在集成过程中，解决不同系统和产品间接口和协议的标准化问题是集成系统的关键，还要提供所需要的各类接口，保證子系统之间的互操作性。
        （2）标准化和结构化
        建筑智能化系统的集成结构必须具备结构化和标准化，现价段，系统设备种类多，生产工厂多，要保证产品设备均能运用在系统中，就要指定一定的生产标准，达到高度的信息共享，满足其系统的需求。
        （3）互连性与先进性
        建筑智能系统的互连性体现在传输数据和结构化设备布局上。子网之间的互连采用TCP/IP等标准化协议。其运用在系统中的产品，所才采用的技术必须与技术发展相吻合，从而保证系统的先进性。
        （4）高效率和高可靠性
        系统的高效要体现在系统的实时响应与控制能力、通信的传输速率和带宽、数据库中存储的记录数据的刷新速率等方面。其可靠性要保证系统能够安全稳定运作。
        3建筑智能化系统集成的设计与实现
        3.1硬接点方式
        如今，智能建筑中包含许多的系统方式，简单的就是在某一系统设备中通过增加该系统的输入接点、输出接点和传感器，再将其接入另外一个系统的输入接点和输出接点来进行集成，向人们传递简单的开关信号。该方式得到了人们的广泛应用，尤其在需要传输紧急、简单的信号系统中最为常用，如报警信号等。硬接点方式不仅能够有效降低施工成本，而且为系统的可靠性和稳定性提供保障。
        3.2计算机网络系统
        计算机网络系统是通过一些先进的通信设备和线路，将各种位置不同的功能独立的计算机相互连接起来，通过各种软件而实现网络中信息传递的系统。通过计算机之间的通信，可以实现办公园区内各部门之间的交流与资源共享，在最短时间内实现更多的信息传递。同时可以为办公园区里的人们的娱乐提供方便，丰富人们的日常生活，加强园区中的人的联系，形成一个更为融洽的工作氛围。
        计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源即指计算机硬件，软件与数据的共享。而且互联的计算机是分布在很多位置的独立的计算机，而且计算机网络系统非常安全，有着共同的网络协议。计算机网络系统是由计算机系统、网络通信设备、网络外部设备以及网络软件构成。计算机网络系统能够很好地实现资源共享。而且能够产生数据通信，能够很好地在两地之间进行传输。
        3.3串行通信方式
        将不同的硬件，连构为一个集成系统，被称为串行通信模式，采用该集成模式，具有造价低、操作简单的特点，针对部分智能化要求较低的建筑来讲，该集成设计模式较为经济合理。想要进一步提升建筑智能化系统中各项硬件的升级改造水平，有关设计人员还要进行合理创新。采用以上集成设计方法，能够保证建筑智能化系统集成效果更好，具有较强的针对性，各项控制设施，要认真遵守相关要求实施操作。受通信协议自身限制因素的影响，如果采用的集成设计方法不合理，建筑智能集成系统的信息传递效率会下降。
        3.4 OPC集成技术
        OPC技术，即OLE for Process Control，是一种新型且具有开放性的技术集成方式。如果将计算机网络技术视为建筑智能化系统的内部联系，那么OPC技术则可视为集成范围更大的外部联系。例如，就楼宇控制系统而言，通过应用相应的计算机技术促使各个商家、建筑的子系统按照统一的发展方式和标准进行建设，此时，更为开放的系统联合网络管理的方式也能为建筑集成系统提供客观、准确的数据，从而更近一部促进楼宇的标准化管理。其次，应用OPC技术后，即使是不同的应用程序、驱动程序或者服务程序要进行集成处理，也能够使得供应商与用户收获便捷、简单的使用体验。另外，对于是不同服务器与不同客户之间的连接，OPC技术能够轻松为其提供连接，即建立一种即插即用的链接关系，而这种关系的建立并不需要开发商投入过多的资金与人力进行系统的开发与维护，仅仅是在提供一个完善良好OPC服务器的条件下就能夠为建筑智能化提供标准服务。
        4建筑智能化系统集成的具体应用

        表1 功能区域与系统设置表
        4.1设备自动化系统的应用
        实现建筑设备的自动化、智能化发展，为建筑智能化提供了强大的发展动力。所谓的设备自动化就是指实现建筑对内部安保设备、消防设备和机电设备等的自动化管理，如照明、排水、电梯和消防等相关的大型机电设备。相关管理人员必须要对这些设备进行定期检查和保养，保障其正常运行。实现设备系统的自动化，大大提高了建筑设备的使用性能，并保障了设备的可靠性和安全性，对提升建筑的使用功能和安全性能起到了关键的作用。
        4.2办公自动化系统的具体应用
        建筑办公自动化系统的科学应用，能够保证办公效率得到提高，建筑内部的办公环境得到良好改善，有效减少了人工操作失误现象的发生，从而真正按时完成各项任务。在办公自动化系统当中，通过运用新型办公技术，包括新型办公设备，将各项办公信息进行高效处理与存档，保证信息更加安全，节省大量的办公空间，不断降低建筑的成本。为了进一步提升数据信息的处理效率，新型办公技术的合理运用，提高了各项数据信息的加工水平与效率。
        4.3现场控制总线网络的应用
        现场控制总线网络是一种标准的开放的控制系统，能够对各子系统数据库中的监控模块进行信息、数据的采集，并对各监控子系统进行联动控制，主要通过OPC技术、COM/DCOM技术等标准的通信协议来实现。建筑的监控系统管理人员可利用各子系统来进行工作站的控制，监视和控制各子系统的设备运行情况和监控点报警情况，并实时查询历史数据信息，同时进行历史数据信息的储存和打印，再设定和修改监控点的属性、时间和事件的相应程序，并干预控制设备的手动操作。此外，对各系统的现场控制总线网络与各智能化子系统的以太网还应设置相关的管理机制，保证系统操作和网络的安全管理。（如图1）
        4.4在防火警报系统中的应用
        消防设备、警报器和火灾探测器构成防火警报系统，为了更好的预防火灾发生可以在办公大楼中使用HoneywellEBI系统。在办公大楼中对警报器和火灾探测器进行安装，火灾探测器能够对火灾的亮度、温度以及烟雾等进行识别，在第一时间将火灾情况传输至控制中心，之后通过控制设备对其进行进一步的分析和判断；警报器主要指在火灾探测数据完成分析后作出报警的装置，在办公大楼发生火灾时可以尽快通知工作人员，及时使用消防设备对火情进行控制，最大程度的减少人员伤亡。

        图1
        结语
        综上所述，建筑智能化系统集成是一项重要的科技创新，极大地满足了人们对智能建筑的需求，让人们充分体会到了智能化所带来的便捷与安全。同时，建筑智能化也对社会经济的发展起到了一定的促进作用。如今，智能化已经体现在生产生活的各个方面，并成为未来的重要发展趋势，对此，国家应大力推动建筑智能化系统集成的发展，为人们营造良好的生活与工作环境，促进社会和谐与稳定。
        参考文献
        [1]沈忠明.昨天、今天、明天———展望智能建筑新时代[J].智能建筑与智慧城市，2019（01）：29-31.
        [2]陈明，应丹红.智能建筑系统集成的设计与实现[J].智能建筑与城市信息，2014（7）：70-72.