綠色建筑與通信集成物聯通信集成物聯aspects綠色建筑的通信技術應用

通信系統是現代建筑的重要成部分，可以為建筑使用者提供最快和最有效的信息服務。通信系統具有對來自建筑內外的各種不同類型數據予以收集、處理、存儲、傳輸、檢索和提供決策支持的能力。通信系統基本模型有：信源、發送端設備、傳送媒介、接收端設備和收信人。通信系統基本工作模型如下圖：通信系統基本模型信源：原始數據信號的來源，其作用是將各類信息轉化為相應的電信號。發送端設備：對信源產生的原始電信號進行處理和轉化，使其適應信道中的傳輸形式。傳送媒介:從發送設備到接收設備之間信號傳遞經過的媒介，在傳輸過程中會不可避免的滲入干擾噪聲。接收端設備:將信道中的信號還原為原始電信號。收信人:原始信息的最終接受者。在大多數場合，信源也是收信人，通信雙方是相互交流信息的。

隨著綠色建筑理念的大力推廣通信系統作為建筑智能化和信息化的基礎，支持系統和重要的技術手段其應用領域更趨如何體現節能、環保、低碳，及提高建筑的舒適性、便利性和安全性，為使用者提供綠色、健康的工作和生活環境。作為現代建筑中重要的組成部分，通信網絡系統是信息化發展的必然需求，同時建筑中的通信網絡系統又是城市通信網的有機組成單元。因此，通信網絡系統目前越來越受到各方面的重視，使其在智能建筑及城市通信網中發揮著越來越重要的作用。通信技術在綠色建筑中的應用領域

通信系統是智能建筑的“中樞神經”系統，它具備對來自建筑內外的各種信息進行收集、處理、存儲、顯示、檢索和提供決策支持的能力，實現信息共享、數據共享、程序共享，有效地擴大了建筑智能化的應用和管理領域。用現代通信方式裝備起來的智能建筑，更有利于為人們創造出高效、便捷的工作條件和生活方式。智能建筑中的通信技術相關的應用系統很多，分別用來實現數據、語音、圖像等數據的傳輸和通信，如上圖所示。

智能建筑中的數據傳輸主要依靠計算機網絡系統，通過建筑接入網同建筑外部公用通信網建立鏈路；語音傳輸主要涉及程控電話系統、無線對講系統、音響擴聲系統、移動通信系統、背景音樂與廣播系統、同聲傳譯系統等；圖像傳輸主要依靠衛星與有線電視系統、遠程視頻會議系統等實現，通過城市有線電視網引入外部有線電視信號。同時，VSAT衛星通信系統利用人造地球衛星中繼站轉發或反射無線電信號，可為數據、話音、電視信號等各種信息傳輸業務提供服務。而電信網、廣播電視網和計算機通信網的“三網合一”技術把廣播傳輸中的“點”對“面”、通信傳輸中“點”對“點”和計算機中的存儲融合在一起，實現了各方網絡資源的共享和業務的多媒體整合。

各類通信系統及設備在綠色建筑中所起的作用主要體現為社會性等舒適性；便利性；節能性；1、節能性

綠色建筑中同節能有關的通信系統主要包括計算機通信網絡、遠程視頻會議、程控電話系統等。同時，電信網、廣播電視網和計算機通信網的“三網合一”技術實現了網絡資源的共享、避免了重復建設。

（其中，“三網合一”是指電信網、廣播電視網和計算機通信網相互滲透、互相兼容，并逐步整合成為統一的信息通信網絡。）2、便利性（1）無線網絡通信系統：Zigbee、Bluetooth、HomeRF、lEEE等系列（2）無線語音通信系統：無線對講、公共移動電話、專用集群移動電話、無繩電話系統等（3）VSAT衛星通信系統：分為三類：以數據通信為主的網，以話音通信為主的網，以電視接收為主的網3、舒適性（1）電視系統：有線電視系統(CATV)、衛星電視系統(SATV)、視頻點播系統(VOD)（2）背景音樂與廣播系統:天線、廣播接收機、卡帶放音機、激光放音機、音頻放大機、功率放大機、監聽器、傳聲器筒、呼叫器、線路分配器等。4、社會性（1）物聯網：通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡（后面會具體講到）（2）數字醫院與遠程醫療服務：將先進的現代通信技術和數字技術應用于醫療相關工作，實現醫療信息的數字化采集、存儲、傳輸和處理，從而實現醫療資源整合、流程優化，降低運行成本，提高醫療服務質量和管理水平and綠色建筑集成技術綠色智慧建筑核心集成技術---“四大技術”智能建筑集成技術智能建筑控制技術核心技術綠色節能技術綠色機房技術系統集成SI綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術集成技術IS

新版《智能建筑設計標準》（GB/T50314-2006）提出了這個新概念。智能化集成系統（IIS）將各種不同的建筑智能化系統，通過同一的信息平臺實現集成，以形成具有信息匯集，資源共享及優化管理等綜合功能的系統。綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術（1）IBMS第一層次網絡與集成界面――實現智能樓宇管理的功能為主（2）BMS第二層次網絡與集成界面――實現智能樓宇各實時監控子系統的集成，以服務功能為主。（3）分兩層次集成界面組成結構的一個最大優點是用戶可采取先上BMS系統，在有調節時再擴展和提升BMS系統的組成結構為IBMS集成系統組成結構，以利于用戶分階段實施。綠色智慧建筑核心集成技術一：智能建筑集成技術兩層次網絡與集成界面綠色智慧建筑核心集成技術二：智能建筑控制技術樓宇自控與建筑節能

能源管理和測量

節能優化(SSTO)控制

峰值需求限制(PDL)通過可變時間設備（系統開始和終止時間依賴內部或外部溫度）、最佳開始時間和時間基于系統計算等三種形式，確定系統開始和終止時間，以獲得節能效果。降低系統的峰值需求也是節能的一種方式，智能大樓對峰值需求限制的功能可以實現電力負荷降低的效果。綠色智慧建筑核心集成技術二：智能建筑控制技術VVVP系統VAVBoxVVVPVVVP系統（變風量＋變壓力）用于大型VAV系統，系統穩定好，對于擾動調節時間短。VAV是VariableAirVolume（變風量系統）的簡稱，在空氣調節系統，為了應對末端負荷的變化，在輸冷/熱介質流量不變的情況下，通過改變風量來調整需要冷/熱量的輸送以滿足變化的需求。綠色智慧建筑核心集成技術二：智能建筑控制技術VAVBox綠色智慧建筑核心集成技術二：智能建筑控制技術VVVP風機控制圖

綠色智慧建筑核心集成技術二：智能建筑控制技術VVVP系統運行原理：建立風管壓力模型，用于計算末端需要的最大壓力對于給定的風量設定點，模型實時得出需要的壓力需求風機控制器選定最大壓力需求作為風力控制的設定點VVVP系統節能效果：以西雅圖的一個醫療研究中心為例：先前用VAV系統，雙鳳機，每個50馬力帶調節錐，改裝為VVVP后，風機使用VSD，年度總節能20萬千瓦時。綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術綠色節能技術光伏發電風力發電地源熱泵太陽能光伏發電系統是利用太陽電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統。綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術太陽能光伏發電

光伏組件：一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，由幾乎全部以半導體物料(例如硅)制成的薄身固體光伏電池組成太陽能光伏發電系統的組成

控制器：連接太陽電池組件、各種用電設施和蓄電池組的中心。通過對系統輸入輸出功率的調節與分配，實現光伏系統的各種控制能

蓄電池或蓄電池組：光伏系統的儲能裝置

逆變器：將直流電轉變為交流電，提供交流負載使用的電氣設備太陽能光伏發電系統的優勢資源數量生態環境安全性能地域分布產生費用優勢無噪音、無污染安全系數極高不受資源分布的地域限制無需消耗燃料或鋪設輸電線路等永不枯竭綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術風力發電綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術風力發電原理 把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，這就是風力發電。 風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術風能市場概況全球風電市場風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。中國風能儲量很大、分布面廣，僅陸地上的風能儲量就有約2.53億千瓦。自2004年以來，全球風力發電能力翻了一番，2006年至2007年間，全球風能發電裝機容量擴大27%。2007年已有9萬兆瓦，2010年16萬兆瓦。預計未來20-25年內，世界風能市場每年將遞增25%。中國風電市場2006年，中國風電累計裝機容量已經達到260萬千瓦，成為繼歐洲、美國和印度之后發展風力發電的主要市場之一。2008年8月，中國風電裝機總量已經達到700萬千瓦，占中國發電總裝機容量的1%，位居世界第五，這也意味著中國已進入可再生能源大國行列。綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術風力發電優點及前景清潔，環境效益好；可再生，永不枯竭；基建周期短；裝機規模靈活。風電發展到目前階段，其性價比正在形成與煤電、水電的競爭優勢。風電的優勢在于：能力每增加一倍，成本就下降15%，近幾年世界風電增長一直保持在30%以上。隨著中國風電裝機的國產化和發電的規模化，風電成本可望再降。中國新能源戰略開始把大力發展風力發電設為重點。按照國家規劃，未來15年，全國風力發電裝機容量將達到2000萬至3000萬千瓦。

綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術地源熱泵地源熱泵是一種利用地下淺層地熱資源（也稱地能，包括地下水、土壤或地表水等），既可供熱又可制冷的高效節能空調系統。概念

通常地源熱泵消耗1KW的能量，用戶可以得到5KW以上的熱量或4KW以上的冷量，所以我們將其稱為節能型空調系統。綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術地源熱泵地源熱泵供暖空調系統主要分為三部分：室外地能換熱系統、水源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。原理吸收的地下水熱量1000kcal(100%)消耗電能2.91kw(25%)熱泵機組性能系統＝4供熱量12500kcal(125%)地源熱泵能流圖綠色智慧建筑核心集成技術三：綠色節能技術地源熱泵制冷系數在6以上，制熱系數在5以上，比傳統的中央空調高40％左右；一機多用，一套設備可以滿足制冷采暖需求，又可以提供衛生熱水。節能效果顯著地源熱泵可利用的低位熱源水有地下水、海水、城市污水、洗浴廢熱水、江河湖水等。綠色智慧建筑核心集成技術四：綠色機房技術綠色機房指機房各系統均遵循最大能源節約及最低環境影響的設計原則，同時采用先進的技術與策略。綠色智慧建筑核心集成技術四：綠色機房技術能源使用效率PUE是一個比率，越接近1（1~2）表明機房能效水平越好，因此提倡建設綠色機房是很有必要的。PowerUtilizationEfficiency（PUE）能源使用效率

綠色智慧建筑核心集成技術四：綠色機房技術綠色機房PUE值標準圖

物聯網綠色建筑物聯網在綠色智慧建筑中的應用1、在網絡集成中的應用2、在智能安防中的應用3、在節能減排中的應用4、在智能家居中的應用5、在監控管理中的應用1、在網絡集成中的應用

智能建筑可看作城市信息化的基本單元之一，在智能建筑中集成最新的通信網絡技術是必然趨勢。第一是網絡寬帶化。為了滿足日益增長的信息應用和集成的需求，建筑通信網絡的寬帶化是必然的，隨著EPON和GPON等光纖到樓、光纖到戶的推進，智能建筑擁有更高的帶寬與物聯網相連。第二是無線網絡的普及。包括WLAN、無線傳感網在內的多種無線通信技術將在智能建筑中廣泛部署，并與有線通信相結合，形成覆蓋廣泛和靈活的無線網狀（Mesh）網絡。第三是控制網的標準化。控制網的標準化和開放性將進一步得到提升。基于IP技術，使用具備開放性和互操作的系統，是智能建筑控制系統的最佳選擇。2、在智能安防中的應用

社區、樓宇、家庭等場所是各種設施和安防系統密集分布區域，小區、家庭、停車場、倉庫、周界等不同區域都需要進行監控，各種、車輛、人員、視頻、聲音、身份、位置等多種信息也都存在感知的必要性，而現有分散建設的安防系統難以滿足如此復雜的智能化要求。基于現有的安防系統基礎，大力加強物聯網平臺建設，促進信息融合和智能化建設，降低建設和運行維護成本，提高安防和管理效率，才能真正實現有效的安防，促進安全、容量和效率整體水平的提升。

防入侵系統是智能安防中的重要應用。典型代表是上海浦東國際機場防入侵系統，鋪設的3萬多個傳感節點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，能分辨出對象是人還是動物，一旦有人靠近柵欄，系統就會自動發出善意提醒。如果來者不聽警告，繼續靠近柵欄，那么第二道防線就會報警。中國電信推出的“平安E家”產品是家庭智能安防的典型產品，通過在家庭中布防紅外、門磁、煙感等傳感器，并部署支持聯動抓拍的IP視頻攝像頭，可以有效保障家庭的安全

智能安防舉例對于遺留物體，在視屏內停滯一定時間，且時間達到預設門限時，則自動發出告警，并在目標物品的放置位置顯示告警框提醒相關人員注意出現遺留物。當目標物品被移動且時間達到預設門限，則自動產生告警，并在目標物品原來放置位置顯示告警框提醒相關人員注意物品被移動。實時回傳報警時刻照片，保存觸警時段錄像。通過對附近攝像頭監控區域的預學習，構筑起與自身三維坐標體系關聯的對應坐標。當攝像頭發出越界警情，送達快球管理程序，快球第一時間做出反應，鎖定報警區域，自動變焦，將目標的細部特征提供給值班人員。唯一具有自我學習功能的綜合性防入侵手段，和現有防入侵手段比較，能對目標實現：是什么（人、車、動物、拋物識別）在哪里（區域定位精度可達到0.3米）干什么（入侵行為與正常行為區別）怎么干（空中拋物與翻越、攀爬與破壞圍欄、地下挖洞等識別）可廣泛應用于要地警戒：機場防入侵、邊海防封控、警署保衛、越獄警戒等應用指標環境適應性：全天候、全天時分類識別：人、車、動物、 拋物、噪聲行為識別：入侵行為與正常行為空間識別：低空、地面、地下目標跟蹤：地面目標運動軌跡定位精度：分區定位0.3米漏警率：無誤警率：1次/周/公里， 視頻聯動復核后為零浦東機場傳感器網絡防入侵系統多節點傳感器傾角傳感器節點震動傳感器節點控制柜指控中心防入侵應用上海市地方標準《重點單位重要部位安全技術防范系統要求第7部分：城市軌道交通》，2007年9月1日起強制實施。國內首個城市軌道安防技術標準。國家城市軌道交通公共安全標準制定。上海地鐵耀華路站城市軌道安全技術防范應用人臉識別、智能視頻地鐵反恐傳感網處理前端設備內置：爆炸物、毒氣、核輻射、生化類傳感器3、在節能減排中的應用中國電信等運營商正在有計劃地推出節能減排解決方案。運營商在客戶耗電量大的空調設備（如冰水主機、箱型冷氣）加裝控制模塊，透過網絡通訊將空調設備的運轉信息收集至節能管理統一平臺”進行統計分析，產出空調設施優化控制策略，同時使用者可透過平臺進行空調設備操控管理，同時，亦監測空調設備每天24小時的運轉狀況，一旦偵測發現異常，可立即發出告警通知，以利于管理者維修處理。在客戶空調系統的負載端設備（例如：FCU、分離式冷氣、空調箱）及外氣引進裝置加裝控制設備，同時于空調環境內加裝環境感知組件，來偵測環境狀況（溫度、濕度、CO2濃度等），透過對環境狀況的資料搜集與分析，由節能管理統一平臺自動將空調系統的負載端設備進行自動調控，將空調環境的溫、濕度及CO2濃度控制在一定范圍下，避免因不當的人為控制導致環境過冷或過熱，讓使用者能充分享受一個自動調控且舒適的空調環境。建筑能耗動態監測基于無線傳感網技術的建筑能耗動態監測系統，可以實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析、定時定點上傳等基本功能，并具有較強的擴展性。系統還可以實現室內溫濕度的遠程監測，分析房間內的實時溫濕度變化，配合節能運行管理。系統功能：耗能數據采集無線內網傳輸數據顯示、統計、分析和預警報表輸出打印綜合耗能評價、分析、配置4、在智能家居中的應用

智能家居主要包括前端控制通信設備、戶內主機、家庭網關、系統平臺及手機客