現代智能建筑綜述,樓宇自控論文本篇論文目錄導航：【題目】【第一章第二章】當代智能建筑綜述【第三章】【第四章】【第五章】【總結/以下為參考文獻】第一章緒論1.1智能建筑的發展大概情況。人們普遍認可的世界上最早的智能建筑，是于1984年1月在美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈，它是將一棟舊的金融大樓重新改建翻新而成。改造后的大廈，不僅對給排水系統、安保和消防系統、暖通空調、供配電系統等進行了優化的自動控制管理，更由于裝備了當時非常先進的計算機程控交換機、高速的計算機網絡等當代辦公化設備和通信系統，能非常便利地收發郵件和，以及查詢各種其它信息，給用戶帶來極大的便利。當時，美國聯合科技集團公司在宣傳廣告中，初次使用了智能建筑這一講法[1].由此以后，引起了世界上很多國家的重視，到了20世紀90年代后，美國開場施行信息高速公路計劃，華而不實一個很重要的組成部分就是智能建筑的發展和應用，由于此戰略計劃，使得美國在這里領域，一直保持著國際領先的技術優勢。據粗略統計，美國所有新建和改建建筑中，約有70%是智能建筑。日本也大約在這里時開場了大規模的智能建筑的建設，為推廣智能建筑，新加坡投入了大量的資金進行相關研究，目的是將新加坡建成智能城市花園。英國、法國和德國等國家也大約在一樣的時期發展各自具有特色的智能建筑。智能小區和智能住宅在世界的很多發達國家的發展非常迅速[2].智能建筑的發展，固然發展到如今大約30年了，但由于我們國家智能建筑的起步較晚，各個地區的發展也不平衡，與國外的智能化水平相比還存在較大差距。我們國家建設部發布的(智能建筑設計標準〕〔GB/T50314-2006〕中，對智能建筑有專門的講明，以建筑物為平臺，兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等，集構造、系統、服務、管理及其優化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境[3].隨著國家關于智能建筑設計標準的規范性文件的出臺，以及對智能建筑發展的重視，促進了我們國家智能建筑愈加迅速健康的發展。我們國家也大約在上世紀90年代開場了對智能建筑的研究。1990年在北京建成的北京發展大廈，能夠講是我們國家最早的智能建筑，后來建成了上海金茂大廈、深圳地王大廈、南京金鷹國際商城等一批技術先進的智能建筑。如今我們國家的智能建筑與國外的先進技術還是存在一定的差距。但我們國家智能建筑的發展非常迅速，市場發展前景非常廣闊。如今我們國家也開場重視智能建筑的發展，并采取了相應的發展戰略和規劃。智能建筑是集通信技術、計算機技術、控制技術和建筑技術相結合的新型建筑，是為了給人們提供舒適安全、高效便捷的工作和生活環境。隨著科學技術的進步，計算機網絡技術，以及信息與通信等技術的發展，也很大程度的促進了智能建筑的發展。如今智能建筑主要有下面幾個方面的發展趨勢：〔1〕提高控制網絡的標準化和開放性。由于工業以太網因協議開放，在很多領域得到大量的應用，將來現場總線技術的發展將會愈加靠近以太網技術。〔2〕在將來的智能建筑中，無線通信技術的大量應用將是一個趨勢。由于無線局域網技術的快速發展，無線通信技術在智能建筑中的應用將會越來越廣泛。〔3〕在智能建筑的寬帶網上，視頻傳輸技術將會越來越普及。〔4〕當前智能建筑中存在各種不同的網絡。為了優化網絡構造，避免功能重復，減少投資、集中資源和信息分享，系統集成和信息融合技術的應用將會成為一個研究的熱門。從總的發展趨勢來看，智能建筑將向智能深度化、集成系統廣度化、規模化、綠色環保、及可持續性方向發展[4].1.2無線通信技術的發展大概情況。無線網絡是指通過空間傳播信號來替代有線介質傳輸信號所組成的網絡，并且能夠實現無線設備可移動的數據傳輸。如今由于計算機和網絡技術的快速發展和大規模的應用，無線傳感器網絡也已經引起了人們的重視，投入了大量的研究，并已應用到很多的領域。由于無線傳感器網絡技術的快速發展，并逐步應用到工業中，發展起來的工業無線網絡，由于具有成本很低、功耗較小、易于擴展性等一些優勢，逐步成為一個新的熱門研究方向。由于工業環境相比照較復雜，現場的干擾源也較多，工業中無線通信網絡面臨著很多復雜的問題，怎樣提高網絡的可靠性和實時性、以及安全性和抗干擾能力，需要人們投入更多的資源進行研究[5].如今的信息和計算機技術發展非常快，由于如今的有線通信網絡已經發展非常成熟，并已應用到各行各業，由于人們的一些特殊需求和環境的各種限制，促進了無線網絡技術的快速發展。一般的有線網絡傳輸信息的介質主要是銅纜或光纜，由于有線網絡在一些比擬特殊的環境中，安裝線纜和橋架比擬困難，在有些地方甚至不允許安裝線纜等工作，并且線纜也易于損壞，假如將兩個地方的距離較遠，敷設線纜的工作量將會較大，成本也較高，假如采用無線網絡，就能夠非常好的克制這些問題[6].當前無線網絡在智能建筑中得到大量的實際應用，采用無線網絡，能夠減少布線施工難度，易于擴展，提高系統的靈敏性。由于建筑物內部的環境非常復雜，一些機電設備造成的干擾源也非常多，在建筑物中采用無線技術也將面臨非常多的問題[7].無線局域網能夠講是優勢與缺陷并存，有著各自的優缺點。但是無線網絡技術的應用也是處在快速的發展階段，如今已在很多的地方得到應用，伴隨著無線技術的大量研究和快速發展，無線通信技術將會應用到其它更多的領域。1.3本論文的背景和研究目的。智能建筑的組成非常復雜，由于不同的功能需求和側重點，智能建筑的設計也會有較大的差異不同。隨著無線通信技術的日益成熟和廣泛應用，以及無線通信技術在一些方面的明顯優勢，如何能將這些優勢應用到當代智能建筑中，以降低建筑的建設成本、提高效率、降低能耗等要求。本論文研究的內容重點是一新建工廠內的樓宇自動化系統、消防報警系統、門禁與監控系統，并將分散在幾幢建筑內的樓宇控制中心、消防控制中心、安防控制中心幾個子系統連接起來。關于其它的一些功能和系統存在共性，在這里未作研究。這些子系統根據現場實際情況，采用無線和有線的混合組網形式。本論文的研究目的是利用無線通信技術，將這些子系統集成到一個控制管理平臺中，進行集中監控和管理的應用和研究。另外，考慮到將來一些擴建和節能項目，需要新增一些設備和系統，例如新增換熱機組，電機和水泵，空調機組等設備，也需要將這些新增的設備集成到原來的各個系統中去，由于改造項目設計到現場安裝橋架和布線困難，增補的管線也不美觀，也考慮采用無線通信技術的優勢，通過無線與有線的混合網絡，進行系統集成，為將來新增設備和系統預留好接口和條件。第二章當代智能建筑綜述。2.1智能建筑的概念。智能建筑是傳統產業與新技術相結合的產物，是將最新的計算機與通信技術、控制技術等應用到建筑中，使建筑為人們提供愈加舒適、便捷、節能、高效的工作和寓居環境。智能建筑也促進了新的技術和產業發展，在拉動建筑業發展的同時，也為信息技術在建筑產業中的應用創造了條件。智能建筑能夠幫助建筑的業主和管理人員實現低成本、舒適和便利等方面的目的，并考慮系統的靈敏性和易于擴展等需求。中國學術界將智能建筑的定義為：利用系統集成，將計算機、信息與通信技術，和建筑結合起來，對設備自動監控，優化管理信息資源，獲得合理的投資回報，具有節能環保，舒適和高效的建筑物[8].智能建筑以綜合布線為基礎，全面實現對通信網絡系統、辦公自動化系統、建筑及建筑群內各種設備等的綜合管理。智能建筑主要包含樓宇自動化系統、通信自動化系統、辦公自動化系統、構造化布線系統和系統集成中心。一般特點為：工程規模面積較大；應用系統配套齊全；資金技術密集；機構復雜，配合協調多。2.2智能建筑的組成部分。智能建筑根據不同的理解和需求，組成部分也有不同的分法。根據構造可將智能建筑分為上層的智能建筑綜合管理系統〔IBMS:IntelligentBuildingManagementSystem〕和下層的三個智能化子系統構成：建筑設備管理系統〔BMS:BuildingManagementSystem〕、通信網絡系統〔CNS:CommunicationNetworkSystem〕、以及辦公自動化系統〔OAS:OfficeAutomationSystem〕。BMS、CNS和OAS三個子系統通過綜合布線系統〔GenericCablingSystem〕連接成一個完好的智能化系統，由IBMS統一監管。BMS包括建筑設備自動化系統BAS〔BuildingAutomationSystem〕、消防自動化系統FAS〔FireAutomationSystem〕、安防自動化系統SAS〔SafetyAutomationSystem〕。整個建筑智能化系統是建立在建筑這個基礎之上的。由于各個子系統互相獨立，它們之間一般沒有關聯，為了便于集中管理和系統優化，需要將各個子系統集成到一個統一的操作管理平臺中，實現系統的集中的監控和管理。對信息資源進行有效管理，為建筑使用者提供安全、高效、節能、便利的辦公和寓居環境。根據系統能夠分為五個部分：系統集成中心SIC〔SystemIntegratedCenter〕、建筑自動化系統BAS〔BuildingAutomationSystem〕、辦公自動化系統OAS〔OfficeAutomationSystem〕、構造化布線系統GCS〔GenericCablingSystem〕、以及通信自動化系統CAS〔CommunicationAutomationSystem〕。〔1〕系統集成中心SIC是聚集各種建筑子系統，將建筑物內外各類信息和接口界面標準化，以實現各個系統之間的通信與信息交換，處理建筑物內的各種信息。〔2〕建筑自動化系統BAS提供建筑物內的各種系統與設備的自動和智能化運行，能夠監控建筑內的各種設施，包括空調與送排風系統、供配電與照明、消防系統等的控制管理。〔3〕通信自動化系統CAS是保證建筑物內語音、數據、圖像傳輸的基礎，同時與外部通信網相連，能有效地和世界各地互通信息。〔4〕辦公自動化系統OAS是利用先進的設備與技術，提高辦公效率，提供人們舒適的辦公環境，實現管理和決策的科學化。〔5〕綜合布線系統GCS是一個用于傳輸各種信息的標準化布線系統。是建筑物內的傳輸網絡系統，它能夠連接其它各種通信的信息和數據。2.3智能建筑的核心技術。智能建筑是一個非常復雜和系統的工程，是在當代建筑技術基礎上，結合多種當代科學技術的產物。核心內容主要包含當代計算機技術、通信技術、圖形顯示技術、以及控制技術等，它是實現智能建筑的手段[9].當代先進的計算機技術一般采用并行處理的系統，通過分布式處理系統能夠使不同系統分別處理不同事件，提高計算機系統