陈思诺
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摘要：近年来，随着计算机技术、自动控制技术、移动通讯技术以及建筑技术的迅猛发展，智能楼宇的概念也横空出世，依靠于这些先进的高科技技术，使建筑物本身的安全性、便利性、节能性、实用性逐步突显出来，进而推进了建筑工程领域的智能化与自动化发展进程。
因此，本文将着重围绕智能楼宇控制系统的设计原则以及实现路径展开全面论述。
关键词：智能楼宇；控制系统；设计原则；实现路径
控制系统是智能楼宇的核心组成单元，主要包手中给排水控制系统、变配电监控系统、电梯运行状态监控系统、冷热源监控系统等。随着建筑工程数量的与日俱增，建筑物的内部结构也日渐复杂，而自动化、智能化控制系统在建筑物中有效运用，不仅增强了建筑物的安全性能，同时，也给广大住户提供了一个舒适的居住环境，建筑物本身的实用价值也逐步浮出水面。
1 智能楼宇控制系统概述
智能楼宇控制系统是体现建筑物主体与内部结构功能性的一个智能化集成系统，该系统涵盖多个智能控制单元，较为常见的智控系统包括给排水控制系统、变配电监控系统、电梯运行状态监控系统、中央空调监控系统、照明控制系统等。其中，给排水控制系统主要承担着建筑物的恒压供水职责，又可以细化为生活给水系统、生活排水系统以及消防用水系统等，目前，建筑物的供水压力一般介于300—350MPa之间。变配电监控系统主要利用智能监控装置对建筑物的电力能源的使用状况、仪器仪表的运行状态以及电网的运行状态进行有效监控，以此降低电力设施的故障频率。电梯运行状态监控系统主要借助于传感器对电梯的运行数据进行采集与分析，进而实现电梯故障报警、困人救援、隐患防范等功能。中央空调监控系统属于远程监控系统，工作人员只需要通过计算机便可以实现对中央空调主机以及管道系统各类参数的远程监控，以确保中央空调能够安全稳定运行。而照明控制系统则是对建筑物的实时供电情况进行监控与跟踪，以改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，进而达到降低灯具与线路工作温度，提高供电功率的目的。由此可以看出，智能楼宇控制系统与建筑物的主体结构功能有着密切关联，也是衡量建筑物居住舒适性、运行安全性的一个重要指标。因此，智能楼宇控制系统设计已经纳入到建筑工程的实施计划当中[1]。
2 智能楼宇控制系统的设计原则与功能性分析
2.1 设计原则
在设计智能楼宇控制系统时，首先需要考虑到建筑物的安全性与可靠性指标，所谓安全性主要是保障建筑物的各项使用功能能够正常发挥，各种监控设备的故障率控制在最低点，进而实现对建筑物使用安全的实时监控。其次应当易于管理、易于升级，随着信息技术的迅猛发展，智能楼宇控制系统的集成度越来越高，涉及到的软件与主控程序越来越多，但是，由于软件与系统更新速度较快，如果原有系统升级速度缓慢，将严重影响建筑物各项功能的正常使用。最后，操作界面应当清晰简洁，易于操作，如果操作界面设计风格简单，各种图标易于识别，将给工作人员的操作节省大量时间，进而使工作效率得到大幅提升。
2.2 系统功能性
智能楼宇控制系统包含多个子系统，这些子系统各自承担着建筑物的各项使用功能。其中变配电监控系统所监控的运行参数秒包括电流量、电压量、有功电度、无功电度、功率因数、开关量控制等，尤其在计量供电系统的运行参数时，如果计量结果出现较大误差，将加大电力能源的损耗，进而给电力部门造成巨大的能源损失与经济损失。给排水监控系统主要负责对建筑物内的生活用水、消防用水、污水、冷冻水箱、排水装置的实时使用状态与供给状态进行有效监测与启停控制，该系统在整个给排水系统当中分别设置了压力测量点、液位测量点以及开关量控制点，一旦这些控制点出现功能性丧失的情况，那么监控系统将第一时间发出故障预警，这就为系统维护与设备维修争取了大量时间。中央空调监控系统承担的功能包括温度控制、湿度控制、新风、回风、排风控制、制冷器防冻监控、风机运行状态与故障报警等。照明监控系统主要负责监视建筑物照明系统的开关状态，而且监控结果可以用文字表述或者图形显示直观的呈现在工作人员面前。
3 智能楼宇控制系统的实现路径
3.1 给排水控制系统的实现路径
给排水控制系统由多个模块组成，每一个模块所发挥的作用与体现的应用价值各不相同。其中，主要功能包括集水井水位监测与超限报警功能、排水泵的启停功能、排水泵运行状态的监测与故障报警功能。同一个功能模块可以同时同步控制多个水泵的启停。在该系统启动以后，首先由液位压力检端负责收集系统运行过程中产生的各项数据，然后通过数据通信模块的转换功能，将信号转化成为系统可以识别的数据信息，再由智能开关量输入输出模块将信号传递给终端水泵。
3.2 照明控制系统的实现路径
楼宇照明控制系统主要由PIC单片机控制模块、人体监测模块、光照强度监测模块、通讯模块以及驱动模块组成。其中PIC单片机控制模块主要负责采集与人流情况相关联的信号，进而对灯具开关进行有效控制，人流监测模块通过红外传感器来判定楼宇内部环境是否需要开启照明设施。该系统将单片机作为微控制器，通过热释电红外传感器来感知室内人员的流动情况，然后对室内各区域、各点位的光线强弱信号进行采集，并将采集到的信号放大后经由A/D转换，最后对楼宇内部各个区域的LED照明光源的电流量进行自动控制。
3.3 变配电监控系统的实现路径
变配电监控系统主要包括低配电系统、UPS电源、冷冻站配电、变压器、高压系统等，担负的功能主要是监控电流量、电压量、有功电度、无功电度、开关量等参数。该系统的工作原理类似于给排水控制系统，即控制中心计算机将所接收到的数据信息存储在数据库当中，一旦发现这些数据信息存在异常状况，系统将自动发出预警信号，当维修人员接收到这一信号以后，可以在第一时间对故障进行排除，进而保证变配电监控系统的功能性能够得到有效发挥。其中，传感器所接收的数据信息涉及主接线图、交直流系统、UPS系统运行图以及运行参数，通过对这些参数的跟踪与监控，能够快速区分开各开关变位与故障变位的故障，并对故障原因进行自动探寻，最后，所有的故障信息将统一显示在终端操作界面，如果工作人员对运行报表有所需求，存储在数据库中的各种记录与信息将以纸质报表的形式输出，这就使工作效率得到大幅提升[2]。
3.4 空调冷热源监控系统的实现路径
冷热源监控装置所发挥的作用功效在中央空调系统中始终占据着主导位置，该系统主要包括冷冻水循环系统、冷水机组与冷却水循环系统。这一系统在监控空调冷热源时，可以对空调的运行状态进行实时监测，一旦出现过冷或者过热现象，系统将自动发出预警信号，以便于维修人员及时排除故障隐患。比如在冷源系统中，水系统主要由变水量与定水量构成，而定流量控制则由定水量系统负责。在负荷侧，一般以温度信号作为运行依据，进而对冷盘管中的回水开度进行有效控制，在这种情况之下，中央空调的温度值能够始终保持在一个恒定状态。但是，冷水机组所需的流水量通常处于固定状态，要想维持这种状态，则需要对旁通调节阀的对开度进行调节。一旦负荷侧的水量减少时，多余的水量将通过旁通阀的引流作用，而流向冷水循环泵体当中，这样一来，蒸发器中的水量能够始终保持恒定值，进而可以适应不同季节的温度变化。
结束语：
智能楼宇控制系统是计算机技术、自动控制技术以及移动通讯技术高度发展的必然产物，该系统在建筑物中的实践应用，不仅与节能环保理念不谋而合，而且也使建筑物的安全性能得到切实体现。因此，随着智能楼宇控制系统的不断升级与创新，使得建筑物的人性化设计理念得到践行，人们的居住体验满意度也必将提升到一个新的高度。
参考文献：
[1] 唐如龙. 智能楼宇控制系统设计与实现[J]. 自动化应用,2017(4):18-20.
[2] 王鸿彬. 基于Android的智能楼宇系统设计与实现[J]. 电脑知识与技术,2017,13(29):174-175.