刍议智能建筑中自动化控制技术的应用庞礴

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年2月4期   作者:庞礴
[导读] 在推动建筑领域的智能化建设过程中,主要方式是推进控制技术向全面自动化领域发展
        摘 要: 在推动建筑领域的智能化建设过程中,主要方式是推进控制技术向全面自动化领域发展,以求将自动化技术涵盖至信息通信、楼层管理、办公应用、安保设施及消防安全等方面,提升建筑居住和办公的舒适性,有效保障建筑的安全,本文通过实际案例,以该项技术在智能建筑中的安装使用情况为切入点,探讨使用后引发的各种现象及问题,希望通过本文的分析,能够对有关研究有所帮助,满足人们对美好居住条件的向往。
关键词:智能建筑;自动化控制技术;应用
1 智能建筑的含义
        相较于普通建筑,智能建筑对施工技术的要求更为严格。可以说,智能建筑是由多种先进的施工技术所融合形成的新模式。在这一新模式的作用下,建筑的性能大大地得到了改变,建筑自身的优势也得到了加强。智能建筑广泛地涉及计算机、信息等多种先进技术,由于这些先进技术的影响,人们的生产生活质量被推动到了一个更高层次的水平,各种机会与条件充斥着人们的生活与商业活动。随着百姓对美好生活的追求越来越高,国家经济越来越繁荣,智能建筑项目逐渐受到越来越多的重视,据有关调查发现,我国在智能建筑领域的年投资额为1000亿左右,由于智能建筑的广泛应用及人们的推崇,与它紧密相关的自动化控制技术的使用范围也逐渐扩大。虽然说目前智能建筑还是一个新兴发展领域,但是其潜在价值巨大,因此,在未来将会得到更广阔地发展,而这给社会各方面带来的影响是难以估量的。然而,与其他的发达国家相比,我国目前在建或已建成的智能建筑还是较少的。根据预测:至2020 年智能建筑行业企业发展将有质的提升,从业企业规模和从业人员数量保持一定的增长,企业完成工程额将保持20%甚至30%以上的增长。2016-2019 年期间,随着我国新型城镇化发展,推动城市向智能化方向成为潮流,产品国产化水平和市场占有率将大幅度提升,在建造建筑时配备相关智能化设备的工程数量定然呈现增长态势,在2020年有关智能化建设领域内的百余家企业年产值有望突破10亿大关。
2 自动化控制技术及理论
        自动化控制技术是一种无需人时时刻刻参与进每一环节的技术。在采用这一技术时,作为拥有较高级身份的人的主要工作是,借助控制装置来实时操控被操控对象,从而有序的、高效的按人的想法完成预定程序。自动化控制技术的应用应该立足于数学理论,然后系统自动地对整体系统起着反馈作用,构成一个有序循环的动态系统。并且,在这一技术的作用下,系统输出值可以接近于人们的预定值,帮助人们降低其所处环境的危险系数,让人们倍感安全。此外,采用这技术还能够简单化人们的复杂性工作,帮助人们提高工作效率,改善工作水平。当前,智能化建筑中已开始广泛采用自动化技术了,其中,建筑所展现的主要功能有多个方面,如:通信、自动控制等,如下图所示。
       
       
       
       
       
       
       
       
                                     
       
                           
       
       
                                  图1
        从图1可以看出,计算机和自动控制作为智能建筑的主要组成部分,在对建筑进行多方面管理时起着重大作用。不仅改善了建筑内部软件的配置水平,还通过整体规划对建筑所承担的功能性服务水平进行提高。在以弱电技术为蓝本的设计里,能在立足于内部信息的基础上,对建筑物进行处理和控制,进一步增强信号传输及感应设备的使用功效,真正地实现智能化管理。同时,还提升了相应的图像处理和综合控制能力,推动该项目的全面发展。
3 智能建筑中自动化控制技术的运用
3.1 通信自动化
        当今社会,信息的传播速度较快,为了更有效地接受信息的变化和更新,应用好通信自动化显得非常重要。智能建筑出现的主要目的就是更好地为人民服务,而将通信自动化应用于智能建筑中,可以较为深远地影响着人们的生活,再加上一些互联网、卫星和电视网络的设置,帮助了人们更好地联系外界,借助智能化建设进行整理运用,充分发挥特性用以服务大众[1]。通信技术向着自动化方向发生转变对人们在日常生活中的习惯产生巨大影响。同时,使人们切实地享受到这一服务所带来的快捷、放心、舒适,而且各方面的通信水平都比较好,设备也较为先进。除此之外,通信功能比较齐全,类似于无线、卫星等方面的通信系统都被涵盖着。
3.2 楼宇自动化
        楼宇自动化指建筑中的电气设备,如电梯、风机、空调等,其主要工作是由强电力驱动的。一般来说,这些设施在被使用时是处在一种开放状态,即,它们不会形成闭环回路。有关建筑本身的自动化设施同样是智能建设的重要部分,它使用计算机和其他控制设备来实现各种信息收集和自动控制的工作,主要包括:空调/新鲜空气系统、冷/热源系统、家庭用水系统、生活照明系统及出入方式等。针对该系统在现实生活中的运用,在采取分散管控的同时辅以集中管理的方式。而分散控制器一般采用数据显示中心,目的在于通过智能的控制方法对设备反映的基本信息进行有效便捷的处理,创造一个舒适的生活空间,并减少系统消耗的资源,实现良好的经济效益,进而确保设计的合理性,管理的先进性,以及操作控制的恢复和执行。针对建筑本身的自动化建设,作为整体建设的一部分,技术要求较高,需要确保相应设备能够稳定运行,在对大楼进行设计和使用时水准,同建筑在结构上进行的有关设计存在关联[2]。
        另外,楼宇自控也需要被纳入综合设计考虑中,要想实现楼内相关自动化设施的性能,进行自我维护,必然需要搭建与之适配的大数据平台,准确无误的记录整体设施的运转故障、维修方案等。总结楼内设施维修保养的方式方法,切合实际情况进行预案处理,进一步提高维护处理的高效性。
3.3 办公自动化
        办公系统的自动化实现了办公与管理两方面的有机结合,通过借助计算机技术,可以快速全面地采集和处理办公信息,其在工作中的使用有效提高了企事业单位自身的工作效率。在计算机网络普及的背景下,通过使用办公软件,可以简单化之前许多繁杂的工作,实现办公的自动化,促进企业自身向好发展。此前,我国各个单位对计算机设备的使用实现基本覆盖,但在日常办公使用方面,自动化程度不足,主要使用传真及区域网等有关通信的功能性设备。
        在推动办公向着越来越自动的方向发生转变时,不能忽视其中便捷的特性,在配套的基础设施选用时,应注重操作的简单易懂,把控技术层面的难度,有效提高实际应用时的效率。同时,在设计有关办公软件时,应考虑到用户不同,针对不同类型的使用者分类研究,最好能够满足大多数人的使用习惯。另外,要有很强的可用性,特别是使用频率高的系统,避免由于重复使用而造成的系统不稳定,甚至是系统的瘫痪。虽说硬件设施是必要的,但不可过分依赖它,需通过所使用的网络进行技术层面的维护与优化,从而最大程度地优化调整系统配置。此外,系统软件应具有相关性,形成办公软件协同办公时的使用闭环,例如,微软的office软件套件,可以相互联系使用。同时,应采用集成兼容的体系结构作为开发相关系统的基本技术框架。推动自动化的过程时,在满足用户正常使用的情况下不可舍弃严谨与实用的特性。追求提升办公效率、填补传统的沟通空白的同时,通过简单便捷的方式对工作目标进行有效处理。
        办公对信息的要求较多且严格,所以,办公自动化对信息处理设备的要求也较为严格。如果能够使用先进的信息处理设备,比将带来办公效率与质量的快速进步,避免因疲劳的人工办公而导致误差的出现,从而大大降低误差率。办公自动化可以节省成本,发展为无纸化办公。办公自动化的应用,让人们的工作更为方便和高效了,且信息也可以更好地实现共享。工作可以顺利进行。通过合作的电子邮件、文档数据库管理和其他技术,工作可以顺利地开展,这与以前的信息独享状态是大不相同的,这使得之前复杂的办公更简捷自动,使企业能发展得更好。
3.4 保安自动化
        对于人们生活与工作的地方而言,做好安全预防措施是相当重要的。所以,对智能建筑而言亦是同样重要,安全工作仍然必不可少。过去,建筑物的安全工作是通过人工手段完成的,人们发现即使智能化正在快速发展和应用,人工智能的方式也并非很完善,还存在许多问题和隐患,难以广泛地被人们所接受。智能大厦多采用智能设备,并通过电子设备对小区的安全开展管理,同时,还可以使用人与电子设备相结合的方法,更好地保障居民的安全,并且,在电子设备的支持下,小区居民可以随时监控对其有安全隐患的人或物。若存在可疑人员进入,系统会自动发送电子设备的报警信息,并唤醒其他设备应对情况,然后形成主动防范,如:监控、停车管理、报警等部分系统自动进入全面防范模式,而实现这些功能的基础技术就是自动化控制技术,在这一技术的作用下,可以为人民创造更好的、更安全的居住环境,保证公共安全。
3.5 消防自动化
        随着城市化进程的加快,城市居民数量提升,地表面积的利用已经不能满足人们的现实需求了。所以,高层建筑应运而生了,并且大部分高层建筑为了便于管理,都采用智能化的管理模式,使得建筑内部配置更加复杂,功能也更加完备,而这又增加了高层建筑发生火灾的风险。当高层建筑发生火灾时,如何及时采取补救措施,开展补救工作至关重要,但这对智能建筑的防火也提出了很严格的要求。用于智能建筑的消防自动化作用显著,它能够依据建筑物内的焰火状况形成有效的信息,然后传达给启动报警装置,此外,对其他装置的影响也是同时性的。例如:空调自动关闭、消防电梯自动打开,从而起到了更好地排烟的效果,便于较快地疏散人员,从而对人身和财产的损害降到最低。目前,随着智能建筑的发展,消防自动化系统也出现了众多的种类,系统中包含有发现火灾时的自动的喷水,火情区域播报,群众疏散等功能。
4 案例分析
        某大型综合性建筑,自身面积约十二万平方米,此超高层地表以上有着八十五层,建筑塔冠最高可达三百一十米,而檐口的高度足有一百六十米。地表以下分为三层,负一层用作商业与货物区,其余为地下车库。该建筑用作酒店,公寓,写字楼等方面。
4.1物联网技术
        通过对已有的建筑智能化技术和产品的创新,实现了对建筑智能系统的融会贯通,这就是它对于建筑智能化的运用。它对于在特高层的大楼中可以更好的对高层建筑里各种电力设备进行实时监控,并可以根据使用情况自动对设备运行数据进行分析,并且做出一定的调整。
4.2宽带网络技术
        可靠性,集合性,多网合一将各种数据进行融合,这些都是超高层建筑的信息通信网络系统的特点。可以从图2了解到,高宽带网络对于特高层大楼里的办公者来说是一种急切的需要,而将EPON、GPON光缆技术将OUN设备直接应用到客户端的方式也将会普及起来。
4.3防恐防灾系统
        在高楼大厦越来越多的现在,越来越多的用户居住在超高层,这时高层建筑的安防工作就更为重要,并且应该受到重视。我们常用的安保监控技术、消防警报器等一系列智能化的安防技术充分考虑到了这些。它们不仅可以做到智能化防灾防恐,也可以做到将综合安全防护,消防联动控制、紧急广播系统设计、紧急呼叫系统技术、内部对讲系统技术、安全门技术、访客管理系统技术、防雷接地设计等技术的信息同时在智能集成的平台中上传到控制中心[3]。

图2建筑网络通信统一平台
4.4无线网络技术
        在经济发展节奏越来越快的今天,人们对生活质量的追求也越来越高,这让无线网络在智能技术普及的今天被大部分人们接受,并且应用在生活中。同时,人们对于公共家庭安全也越来越重视,于是使用无线网络技术的监控技术,入侵警报等智能技术来确保我们的家庭和财产安全。正是因为这些,人们将无线网技术大量运用在各个行业的监控系统中,特别是在道路监控、城管监控、大型室外活动这些方面。
4.5智慧舒适人居环境家居系统技术
        智慧舒适人居环境家居系统是集网络通信技术、自动化控制系统、计算机网络系统的融合[4]。它可以将公寓设备中的各种控制安防系统用家庭网络联系起来。不仅如此,用户也可以用触摸屏,手机平板等智能用品直接管理家庭设备,方便快捷,而且还可以进行场景操作,多个设备多个联动,让我们的控制更加的有选择性。我们也可以用不同的设备互相通信,让我可以更好的管理家庭的日常事务,让我们得生活更方便。
结 语
        综上所述,建筑行业的发展离不开经济的发展,自动化控制技术运用在建筑中,推进了建筑行业的进步,也促进了智能化建筑的发展。智能化建筑具有安全先进、绿色生活的优势,适应今后的发展趋势,未来的发展能顺应时代发展的要求,对于自动化控制技术在现代化智能建筑中发展具有重要意义。自动化控制技术在智能化的今天是不可或缺的技术,在建筑整体管理中具有重要的作用,为了提高智能建筑的发展,必须提高自动控制技术的研发,提高新技术、新材料在建筑中的使用,从而带动现代智能化建筑的发展。

参考文献
[1]胡玉睿. 智能建筑中自动化控制技术的应用[J]. 工程技术研究,2017(01):35-36.
 [2]丁学冬. 智能建筑中自动化控制技术的应用探讨[J]. 电子测试,2018(07):132-133.
 [3]邢炜. 自动化控制技术在智能建筑中的应用分析[J]. 自动化与仪器仪表,2015(04):3-5.
[4] 徐潭. 基于物联网的智能停车诱导系统的研究[D]. 安徽理工大学,2016.
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