楼宇智能化设计方案(精选8篇)
时间：2023-08-14
时间：2023-08-14
【关键词】大厦移动信息化 硬件设备层 全数字化 实时移动
1 引言
目前建筑领域的智能化楼宇的建设较为普遍，基本上都是常规的3A或5A智能化系统配置。传统的智能化大厦是指采用先进的自动化控制系统，能够通过中央控制室对楼宇各类设备进行调节和控制，为用户提供舒适、安全的环境，同时利用网络技术、计算机技术及通信技术，建设良好的内部通讯网络设施，使各类数据、图像能在大楼内进行有效快速传输，并提供足够的对外通讯设施。但是应清楚看到，此类传统“智能化”楼宇的整个系统都是通过“有线”连接的，尤其是楼宇监控等系统，只限于在特定的区域由专人负责监视，操作缺乏灵活性，难以跟上信息技术特别是移动信息技术的发展。伴随信息技术的发展和无线通信空间覆盖技术的成熟，现代的楼宇必将从“智能化大厦”向“移动信息化大厦”发展。
鉴于国内还未有过这样一栋能够充分借助无线通信网络资源，利用手机终端通过各种先进信息化技术监控管理楼宇设备的大厦，中国移动通信集团广东有限公司《大厦移动信息化建设》课题组提出了全新的“移动信息化大厦”的概念和内涵。
移动信息化大厦，是以现代建筑为基础，通过移动式终端设备（如手机终端等），将移动通信技术、信息化技术、楼宇智能化技术等先进技术合成一体以监视和管理楼宇设备，为大厦内的用户提供安全、舒适、方便、周到的综合，满足人们对移动信息化的需求，实现与环境的和谐发展。
与以往的智能化大厦不同，移动信息化大厦内的员工不再是被动的信息接收者，而是可以通过普通的移动终端或大厦移动信息化平台发出指令，借助外部移动网络，获取大厦信息。实现移动信息化建设的大厦，能最大程度发挥移动通信网络、移动终端和现有智能化系统相结合的优势，使员工可以随时随地工作和生活，不仅提高了楼宇设备的利用率，还大大提高了员工的工作效率。
2 大厦移动信息化的目标
移动信息化大厦要满足三个基本要求：
对使用者来说，大厦应能提供安全、舒适、快捷的优质服务，有一个利于提高工作效率、激发人的创造能力的环境。
对管理者来说，大厦应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果。
对大厦来说，应提升大厦设备的感观度和使用效率，实现信息的快速交互和共享，从而使人的智能潜力以及社会物质资源潜力得以充分发挥。
3 大厦移动信息化的含义
构建大厦移动信息化，根本目的是为了提升大厦设备的感观度和使用效率，从而提高工作效率，实现信息的快速交互和共享。大厦移动信息化主要有三个要素：大厦设备系统、大厦关系者、先进移动技术。
大厦设备系统：指大厦建设集成的各种设备，包括在智能化系统中建设的智能照明系统、电力监控系统、BMS、电梯监控系统等，亦包括未来建设的各种楼宇设备系统。
大厦关系者：包括大厦的使用人员、管理人员，以及未来出现的大厦关系者。
先进移动技术：指在楼宇设备系统间产生的信息交互及共享、楼宇设备系统与大厦关系者间产生的信息交互及共享、大厦关系者间产生的信息交换及共享中所采用的先进移动技术，包括现有的短信、彩信、流媒体等技术，亦包括未来产生的新的移动技术。
大厦移动信息化具有一种自我增强机制，能创造新的信息需求。移动业务在大厦合理组合，满足移动办公和移动生活的需要。随着技术的发展和办公业务的拓展，在此平台产生新的需求后，移动业务可重新合理组合，或者创造和开发新的业务，使大厦功能不断完善。
大厦移动信息化在设计中主动寓环保意识于公司运营之中，以信息化手段节能降耗，提升管理信息化水平，保持持续的发展能力，提升市场竞争优势，降低资源消耗，提高资源使用率，开展以保护生态环境为中心的经营活动，倡导并实践“绿色环保”理念，实现与环境和谐发展的目标。
4 大厦移动信息化建设方案的特点
4、1 三层架构设计
大厦移动信息化建设方案采用三层架构设计，包括硬件设备层、设备管理层和系统应用层。
硬件设备层：指各种楼宇设备系统，如会议室设备、车位探测引导设备、车场出入口管理设备等，主要是执行中间层传递的信息化控制指令，并实时向中间层反馈各种数据。
设备管理层：主要担当起承上启下的作用，一方面将移动信息化应用层发出的管理、控制指令翻译成信息化设备能识别的指令，实现对楼宇智能设备的控制；另一方面将楼宇智能设备的各种数据信息传送到移动信息化应用系统，以便人们更好地管理控制楼宇智能设备，尽可能发挥楼宇智能设备的功能。另外，该层的系统还担当起各智能化系统间的跨系统调度管理的功能。
系统应用层：主要指大厦移动信息化平台，人们通过手机或其他渠道实现对楼宇智能设备的控制、管理等；同时，通过与楼宇智能设备的交互，结合各种移动信息化的应用，便于开发更多移动信息化融合应用，提升移动信息化应用水平。
此外，大厦移动信息化平台与外部信息系统建设有接口，实现数据的交互。在接口设计中采用统一的信息总线，与各IT系统进行信息交互，根据相应业务系统的需求对这些信息进行加工处理，然后将信息传递到指定人员或终端设备上。
4、2 灵活的功能组合
大厦移动信息化平台采用模块化设计，根据本大厦内的业务需求，可以灵活地组合各种功能，进行相关开发设计，如实现移动OA、会议室管理移动信息化、车位管理移动信息化等。下面针对目前大厦通用的功能对主要的模块进行简单的描述：
（1）移动OA
在大厦移动信息化平台上建设移动OA模块，并开发统一的客户端。此客户端可安装在办公电脑和移动终端上，支持短信、彩信、WAP、语音、流媒体等通信方式。
（2）会议室管理移动信息化
实现会议室及设备的随时随地的查询和预定、OA或手机发送电子会议通知、会议室预定动态管理等功能。
（3）车位管理移动信息化
办公大楼的停车场实现如LCD信息屏、空车位导航、车辆安全视频监控、大厦周边交通视频信息、车位查询与预定等功能。
（4）办公环境移动信息化
实现灯光设备、空调设备等智能化控制、智能调节办公环境等功能。
（5）移动楼宇设备管理
实现如手机短信、WAP和www等方式查询控制智能化各个子系统的运行信息等功能。
（6）移动安防管理
实现如火灾的短信报警、火灾的实时手机视频等功能。
4、3 多种接入方式
根据业务需求，本平台通过多种方式来实现信息呈现，包括短信接入、彩信接入、手机WAP访问、www浏览等技术。
4、4 联动的配置功能
平台在设计中把一些功能细化，提供细粒度的服务，用户能够根据需求自行进行联动的配置，打破了只能由厂家人员进行系统配置的局限。这种简单快捷的联动设置通过系统管理人员简单的操作就可以实现，并且在不同的条件下能提供不同的联动预案设置。
4、5 预案功能
平台在设计过程中进行了众多的深入调研，深入挖掘了大厦移动信息化的功能，建立了应用预案数据库，实现多种预案功能，如火灾报警预案功能。
当大厦某处发生火灾时，平台智能分析火灾位置，自动发送火灾报警短信到相关人员的手机上，并自动通过大厦视频监控系统获取火灾位置的视频信息，提供给相关人员访问。有权限的相关人员可以通过电脑、手机等直接访问火灾位置的实时视频信息，采取相关措施。
4、6 柔性管理流程设定
大厦移动信息化平台对楼宇设备系统进行整合，形成强大的数据通道，并根据用户需求进行管理流程的设定，为大厦量身定做各种业务管理流程。
以车位预定流程为例：当用户通过手机提交预定车位申请时，平台自动连接到车位探测引导系统，分析大厦的剩余车位信息，如果无剩余车位，则短信通知用户；如有，则给用户分配车位，并短信告知用户。当用户到达时，对用户进行认证，自动升起道闸，启动车位探测引导系统，对用户进行车位引导。
5 大厦移动信息化的应用案例
广东全球通大厦（新址）为中国移动广东公司新建设的大楼，装修完成后，将作为广东公司总部的生产调度中心大楼（综合办公大楼），目前大厦移动信息化建设方案已经在此楼内实施，建设方案的总体架构如图2所示：
图2 移动信息化总体架构图
在广东全球通大厦（新址）中，实现了包括移动OA、会议室管理移动信息化、车位管理移动信息化等功能。本工程的特点是以办公、生产以及保障为中心的多功能、高标准的移动信息化智能建筑，大厦移动信息化系统充分结合移动通信的特点，将全数字化与实时移动结合了起来。
6 对我国发展移动信息化大厦的建议
21世纪的建筑将是高度系统化的信息、建筑的综合体，将是高度移动信息化、自动化的智能建筑。我们以往建造的大厦，尽管样式设计新颖、结构完善，甚至也具备了现代化的设施，但它们彼此之间基本互不联系，很难与信息化社会急剧发展的各类情报密切相关。而移动信息化大厦带有先进的移动通信网络系统，可在建筑内实现信息的接收、传递、处理、反馈，及时了解大厦信息状态。根据大厦类型、服务对象的不同，采用不同的移动信息化大厦的解决方案，在初期可以大体分为大型商场、高档住宅、办公楼、高档酒店三种类型进行系统推广。具体描述如下：
大型商场：在移动信息化平台上实现车位移动信息化模块、安防移动信息化模块、资产管理移动信息化模块等。
高档住宅：在移动信息化平台上实现安防移动信息化模块、车位移动信息化（防盗功能）模块等。
办公大厦：在移动信息化平台上实现车位移动信息化模块、办公环境移动信息化模块、楼宇设备管理移动信息化模块、安防移动信息化模块、公共信息移动信息化模块、会议室管理移动信息化模块、餐饮移动信息化模块、固定资产管理移动信息化模块等。
高档酒店：在移动信息化平台上实现车位移动信息化模块、楼宇设备管理移动信息化模块、安防移动信息化模块、公共信息移动信息化模块、会议室管理移动信息化模块、餐饮移动信息化模块、固定资产管理移动信息化模块等。
7 结束语
本文提出了大厦移动信息化的概念，并分析了大厦移动信息化建设方案的特点，弥补了现有智能化系统和企业信息化系统的不足。从总体上看，大厦移动信息化建设方案采用了短信、彩信、WAP、流媒体等先进的移动技术，使其为大厦内的用户提供安全、舒适、方便、周到的综合。本建设方案为综合性办公大厦、高级商务酒店等楼宇的移动信息化建设提供了一种前瞻性方案，它将具有广阔的应用前景和重要的推广价值。
参考文献
[1]中国电信集团公司天津分公司、 涉外智能型商务楼宇信息话综合解决方案[J]、 数码世界, 2004, Z1:50-52、
【关键词】楼宇设备自动化；DDC；设备组态；设备集成；IIBS；LonMker
一、引言
智能楼宇的概念在20世纪80年代诞生于美国。随着社会的进步、科技的腾飞以及人类需求的提高，智能楼宇的需求量越来越大。目前它已成为一个国家、地区和城市现代化水平的重要标志。为向社会输送大量的楼宇自动化技术人才，很多高校已开设了建筑电气智能化专业。作为构成智能楼宇的3A之一，BA即楼宇自动化设备占智能楼宇能源消耗量最大。为实现智能楼宇的安全、高效、便捷、舒适以及低能耗等目标，楼宇自动化设备集成是非常重要的。为了能让学生更好地掌握BA系统的集成技术，高校BA实验设备的集成是非常有必要的。
由于建筑电气智能化专业是新生专业，所以许多高校的相关实验设备还在筹建阶段。目前，我校的建筑电气智能化实验设备基本齐全，但处于分散控制状态，这样的状态存在弊端。首先，分散的设备不便于管理。如果设备出现故障需要逐个排查，设备的运行状态统计也很麻烦。其次，由于楼宇自动化系统有很多子系统，对应设备也很多，价格也很高，所以每个子系统设备一般只有一套。这样如果采用分散控制，做实验室往往需要多名同学共用一套系统，学生上手机会较少，不便于系统的学习。因此本文提出基于Lon总线的BA实验设备集成方案，在一定程度上能够解决这些弊端。
二、系统总体网络结构
我院BA实验室包含五大子系统，分别为定风量中央空调控制系统、中央空调空气处理系统、给排水控制系统、变频恒压供水系统以及供配电与照明控制系统。系统总体结构图如图1所示。
BA实验室结构上分为两间。一间是机房，放置学生电脑、教师电脑以及上位机管理设备，构成中央控制室（中央站）；另一间是设备间，放置五套子系统设备，构成DDC现场控制器（分站）。系统由两级网络（以太网和LonWorks现场总线）连接，既可以满足系统庞大的容量要求，又可以提供高速的通讯能力，使管理人员在中央控制室就可以全面了所有设备的运行状态数据，同时也可以让教师集中管理学生的实验过程。
系统一级网络是一个以太网的局域网或广域网，采用TCP/IP标准协议，传输速度为10/100M。现场DDC模块通过LonWorks总线连接到以太网时，通过专用的数据采集站Lon网络适配器（PCLTA-20）连接。工作站管理平台通过智能建筑集成管理系统将各实验室子系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上，通过对资源的收集、分析、传递和处理，从而对整个设备系统进行最优化的控制和决策，达到高效、经济、节能、协调运行状态，使管理人员可以通过网络中的任何一个终端来控制或监测设施内的任一设备情况。管理平台设备主要包括UPS不间断电源、三层核心网络交换机、防火墙、服务器与管理中心机等。系统的二级网络采用LonWorks现场总线，LonWorks总线方式可实现DDC与DDC、DDC与中央控制站之间的点对点数据通信。在配置系统上，本方案充分体现集中管理、分散控制的集散式系统设计思想，所有DDC控制器均嵌入到各子系统内部，对现场电气设备进行实时监控，DDC可独立完成全部的监测、控制工作，并与其它DDC进行双向通信，当系统通信故障时，各DDC仍能完成正常监控功能。中央站监控系统系统以LonWorks总线连接各DDC模块至中央监控中心。在中央监控中心，我们可以查看到各种电气设备运行状态、相关参数，并控制电气设备启停。
三、下位机设备组态
要让系统正常运作，除了硬件连接还需要对下位机作设备组态。设备组态采用Echelon公司开发的LonMaker集成工具。该集成工具是用于设计、安装和维护开放式的、互可操作的LonWorks网络的软件包，它以LNS网络操作系统为基础。LonMaker集成工具把强大的客户/服务器体系结构和易于使用的Visio用户界面集成在一起，可用来设计和启动一个分布式控制网络，而又经济地可以用作一个网络操作和维护的工具。应用LonMaker软件可将各子系统中的现场控制器DDC以设备功能块的形式，将需要监控的传感器和执行器以输入输出功能块的形式，将系统控制逻辑通过大小状态机的真值表功能的形式，再通过在LonMaker里图形化和模块化的设置就能轻松实现程序的编写，因此大大缩短了开发时间，而且程序可读性和逻辑性强，便于网络开发人员修改和调试。按照控制流程和控制要求可对实验室楼宇设备系统进行网络配置，配置后的界面如图2所示。
在界面中，用到了设备模块、路由器、输入输出功能模块、模拟量比较模块，状态机模块和运行时间累加器模块等。不属于同一个设备模块下的功能模块相连时需要LonMaker基本图形库中拖出“Connector”到右侧编辑区对模块进行连接。同一个设备下的功能模块连接可以通过内部绑定，所以在界面上不是所有的功能模块都通过“Connector”相连。程序下载到DDC的过程是通过“mission”完成的。
四、上位机系统集成
上位机集成软件采用智能建筑集成管理系统iiBS3、0，它是针对智能建筑系统集成业务设计的上位机管理软件系统，它提供了智能建筑系统集成中各子系统及各类常用设备的设计模版和集成方案，内置了楼宇控制系统、小区智能化系统及火灾报警系统等的解决方案。系统提供了OPC、LonWorks、DDE等软件接口，同时提供MODBUS、232/485等硬件接口，为实现楼宇自控系统功能及系统集成提供了有力工具，使系统集成工程变得更容易、更规范、更可靠。能够方便地实现楼宇设备自动化系统的无缝集成。iiBS智能建筑监控组态开发平台提供了可视化的流程图组态功能，易学易用，操作方便，内嵌丰富的图形库，对典型子系统内嵌了工程模板，并支持VBScript脚本语言，能够表达丰富的逻辑。系统采用基于XML技术的监控应用描述语言，并提供第三方组件的安全运行容器，支持ActiveX控件的嵌入编程；系统提供了丰富的面向领域的应用组件来简化系统的开发，支持大型实时监控系统的组合开发；面向对象的可扩展的VBScript编程语言，支持用户定制对象与组件的嵌入编程。系统运行采用B/S结构，组态的流程页面能够到Web服务器，在iiBS智能建筑综合监控运行平台支持下能够在Intranet/Internet上的进行浏览，实现监视与控制。结合供配电与照明控制系统集成界面如图3所示，其主要由供配电实验台、自动空气开关、模拟负载、无功补偿器、备自投转换开关、办公楼照明模拟实验架、各类灯具与开关等设备组成，可以实现双段母线的一用一备和互为备用的模拟实验，可模拟过载、短路等危险情况下的系统响应，可实现各种场景下的照明状态切换。
中央空调以冷热水源及定风量控制系统集成界面如图4和图5所示。其中定风量中央空调控制系统主要由冷却水塔、压缩机、控制柜、热水器、送风机、送风管道、水箱、分水器与集水器等设备组成。可以实现冬季和夏季两种工况下的模拟运行与程序控制。中央空调空气处理系统是定风量中央空调控制系统的浓缩版本，组成及功能与定风量中央空调控制系统相似，但在空气处理环节增加了温、湿度传感器器和风阀门的控制。给排水控制系统界面如图6所示，系统主要由用户终端、水池、三相水泵、单相水泵、压力变送器、气压罐与控制柜等组成。可以实现多种途径的给水排水监测与控制。变频恒压供水系统是给排水系统中的一部分功能的放大。能够实现工频与变频的自动切换、定时启停给水泵等功能。
在本文所述的方案中，学生可以针对上述任意一台设备完成其相应的单个模块组态试验、系统整体组态运行实验、设备集成联动控制实验以及设备的连接等实训内容。实验室的有机玻璃幕墙，可以将实验设备与学生实验操作间分割开来。这样做的目的有两个：一是要保护设备。因楼宇自动化实验设备结点众多，任何碰线、断线都可能系统不能正常工作，所以在基础实验环节应尽v 可能地避免学生对设备的直接接触；二是还原真实系统。在真实的楼宇自动化系统中有远程监控站与现场控制站之分。我们的实验系统中可以将学生实验操作间作为远程监控端，而将教师机作为现场控制机。但有所区别的是教师机还可以管理控制学生机。教师机的作用是利用集成软件对一方面作为服务器将设备数据传输到管理平台，另一方面可以将部份数据共享给学生机，能够设与分配实验题目并能对学生机提交的实验结果自动批改生成实验报告并打印。
在学生机端学生能访问教师机中的共享数据，从而在自己制作的组态画面中创建动画链接。学生如果需要对某个设备环节做控制操作时，则需先将控制信号发送到教师机，由教师机选择将控制信号传送到现场设备的时间和顺序。这样做是因为在做基础实验时一般每个实验室每批学生将近20人，而每个实验室面积有限，设备数量在6台左右。这样必然会出现多名学生对同一台设备作控制操作的情况，如不有效地管理，则可能造成系统的崩溃。所以在这种情况下，教师机起到了很关键的作用。而在课程设计与毕业设计环节中可考虑几名学生针对同一系统共同完成一个课题设计，所以就不存在这种竞争现象了。
五、结束语
本文介绍的基于Lon总线的BA实验设备集成系统系统采用了典型的集散型控制系统结构，实现了分散控制、集中管理。该系统包含了智能楼宇中的楼宇设备自动化系统与通讯自动化系统，各子系统设备齐全，且均为真实产品，能实现真实系统的主要功能，能够使学生充分理解智能楼宇的概念，掌握系统工作原理。系统采用局域网技术实现系统信息的共享，可以同时供几十名同学同时访问所有子系统，并作组态监控。该系统为智能楼宇的设计和运行管理提供了一个全面的实训环境。它既可以针对校内学生开设基础实验、课程设计与毕业设计等相关教学环节，也可对外开放，作为企业员工的培训基地。
参考文献
[1]智能建筑设计标准GB/T50314-2000，中华人民共和国建设部，2000、
[2]陈龙、智能建筑楼宇控制与系统集成技术[M]、北京：中国建筑工业出版社，2004、12、93-214、
[3]陈志新，张少军、楼宇自动化技术[M]、北京：中国电力出版社，2009，3：154-169、
[4]赵乃卓，张明健、智能楼宇自动化技术[M]、北京：中国电力出版社，2009、179-129、
向高端服务迈进
凭借多年经验，柴永茂总结出我国智能楼宇发展的几个趋势。首先，市场会越来越规范，用户对服务商品牌越来越重视，良好的口碑和业绩最重要。其次，IT与IB(智能建筑)会逐渐融合。IT是IB的神经系统，有实力的厂商将通过IT技术的创新应用来引导客户需求，通过融合为用户提供更全面的解决方案。再次，国有品牌市场占有率会逐步提高。事实证明，现在国内品牌在智能楼宇市场的多个领域已经占据了相当大的市场份额。最后，专家咨询越来越重要。以前用户只认可施工，认为咨询应该是免费的。而未来，咨询将作为单独项目进行招标。
太极成立已有20年，作为公司四大主营业务之一的智能楼宇也已拥有十余年的发展史。2002年太极计算机公司整体改制为太极计算机股份有限公司，确立了做中国最优秀的IT服务提供商的战略目标，并迅速构建了IT咨询、软件与解决方案、产品增值服务和IT基础设施建设等一体化的IT服务业务架构和研发创新体系。这种一体化的服务体系保证了太极可以为用户提供全生命周期服务，使太极各业务线的市场拓展能力大大加强。2003年经过机构整合，楼宇科技与数字社区事业本部正式成立。随后，太极智能楼宇业务实现了跨越式发展。
目前，太极承担的项目主要集中在两个层面。一方面是项目实施，尤其是一些部级重点项目，如中央统战部新办公大楼智能化系统；另一方面是专业设计咨询业务，虽然营业额并不高，但是毛利润比较理想。“因为这是一个基于专业人才的经验、智力和创造力，以及企业丰富案例积累之上的业务。”柴永茂这样说。
打造太极服务品牌
在太极智能楼宇本部有这样一句话：让创新成为楼宇本部的制度和习惯。这里包含着太极公司对创新的理解：创新使组织与个人保持活力，创新使太极与众不同，创新带来效益。
2005年太极成立业务管理部，通过规范化管理加强质量管理与市场运作水平，楼宇本部的项目管理能力得到大大提升。近几年的统计显示，太极中标的项目中，40%来自与太极合作多年的老客户。这也是太极坚持品牌战略和IT全生命周期服务理念的集中体现。
智能楼宇本部已设立研发中心，由专业化的研发队伍进行软件产品研发，并取得了多项软件产品登记证书。比如，太极IBMS(智能楼宇管理系统)可以对大楼的弱电系统进行统一管理；适合法院、政府等部门的公告系统也已实现产品化。柴永茂表示，太极一直在做项目，并非在简单的重复，而是要将已成熟的模块固化下来成为产品。这样，无论是销售给用户使用，还是作为项目中可调用的组件，都能最大程度地保证项目的可延续性。产品化带来的不仅仅是利润，更有利于项目的稳定。另外，太极每年还承担信息产业部电子发展基金项目的研发。
塑造IT服务国家队形象，是太极公司的一个战略目标。这也适用于楼宇本部。谈到如何定义国家队的品牌形象，柴永茂总结了四点。第一，工程质量最优。做国家队就是代表部级最高水平，要做到“做一个工程，立一座丰碑”。第二，综合技术优势强大。经过近20年的发展，太极已经成为一家综合性IT服务企业，可以承担从咨询监理、行业解决方案提供、基础设施建设到IT产品增值服务等一系列覆盖高中低端的服务，可以满足用户不同阶段的不同需求。第三，团队精神。太极公司内部特别强调奉献精神，对技术工程队提出“特别能战斗，特别能奉献，特别能吃苦”三个特别要求。第四，丰富的建设经验。太极承担了大量国家重大信息化项目建设，积累了丰富的经验，并培养了专业化人才队伍。这些正是太极智能楼宇业务下一步发展的基础和关键。
太极智能楼宇重要案例
2008奥运会青岛国际帆船中心智能化系统
中央统战部办公楼改扩建工程智能化系统
公安部新办公大楼智能化系统
北京国际新闻文化交流中心智能化系统
华夏银行总行办公大楼智能化系统
中国农业银行总行营业办公大楼智能化系统
上海市政府办公大楼智能化系统
上海高级人民法院智能化系统
上海明天广场智能化系统
关键词：智能楼宇；消防系统设计；自动控制；
中图分类号： TU998 文献标识码： A
智能楼宇消防自动控制系统既需要包括对火警的报警，更重要的是能够自动的实现火警的扑灭，并能够通过控制智能楼宇的相关设施和安防设备，有效地控制火势的蔓延，将智能楼宇中的火灾危害控制在最小，同时有效地对智能楼宇中的人员进行疏导，对智能楼宇中的财产进行科学合理的保护，充分体现智能楼宇中的自动化控制效能。
1智能楼宇消防系统的组成
为了满足智能楼宇的消防应用需求，本文研究的智能楼宇消防系统组成结构比传统的消防组成结构要复杂，其除了包括对火警的检测和报警之外，还包含了其他消防管制火灾扑灭安全逃生等多种辅助的子系统。智能楼宇的消防系统组成结构如图一所示。
从图一可以看出，组成智能楼宇消防系统的上层的核心为控制计算机，由控制计算机连接了若干台监控终端，用户可以通过监控终端对整个智能楼宇中的消防系统进行巡视，这也是智能楼宇消防系统日常运行过程中，用户与智能楼宇的消防系统进行交互的环境。并通过监控终端让用户及时的了解和掌握智能楼宇中的消防系统运行状况。通过控制计算机连接的各应用子系统是智能楼宇消防系统的核心部分。
如图一所示，智能楼宇的各功能子系统主要包括传感器探头系统、自动喷水系统、门禁系统、水源供应系统、视频监控系统、语音监控系统、电力控制系统和生命探测系统。其中传感器探测系统主要是探测智能楼宇中各种火情火警信息，是整个智能楼宇消防系统的最基础的部分，在本文设计的智能楼宇消防系统中，能够支持的火情探测类型主要包括烟雾探测、温度探测、火焰探测和可燃气体探测。
在具体实施的时候，这些探测器将采用分布式的方式部署在整个智能楼宇中的各个角落，实时地监控智能楼宇中的各种火情信息。自动喷水系统是对整个智能楼宇消防灭火的一个关键子系统。也是一旦在智能楼宇中发生火灾之后，及时控制和扑灭火灾的重要系统。整个自动喷水子系统通过大量的喷水终端部署在智能楼宇的各个消防位置，一旦智能楼宇中发生火灾之后，自动喷水系统将在控制计算机的控制下，自动喷射水源，扑灭火灾。门禁系统是智能楼宇消防系统中的一个重要的辅助部分，一旦发生火灾之后，智能楼宇中的火势很容易在各个房间各个楼层之间迅速蔓延，为了提高智能楼宇的防火安全性，在楼宇建设过程中设置了一定数量的安全防火门，一旦出现火情，智能楼宇的消防系统将根据对火情的监控情况制定防火的隔离措施，并关闭相应的防火隔离门，使得火情能够被控制在有限的范围之内。除此之外，门禁系统还控制着另外一个通道，即安全逃生通道，一旦发生火灾之后，控制计算机将根据发生火灾的位置及蔓延的区域，及时地打开相应的安全通道，使得智能楼宇中的人员能够进行逃生。
水源供应系统是对智能楼宇中的消防用水进行监测，在平时运转过程中，主要监测智能楼宇中的消防用水供应是否正常，一旦出现火灾，水源供应系统将在计算机的控制下对供应的水源进行合理地调配，使得发生火灾的区域的供水能够得到最大化的满足。
视频监控系统和语音监控系统则是用于人们在智能楼宇出现火情火警的时候能够更好地掌握智能楼宇中的实时状况，通过视频监测能够实时地看到楼宇内部的场景，同时也能够通过与语音系统向智能楼宇内部的人员进行通话、引导楼宇内部的人员选择正确的方式和路径进行逃生。电力控制系统也是配合消防系统进行对智能楼宇中的用电安全情况进行监测，即负责管理智能楼宇内部的用电安全，同时当出现火灾之后，有选择性的切断相应的危险电源。而对于消防系统必须依赖的电源系统，则给予足够的保障，维护其正常运行。
2自动控制系统设计方案
通过分析智能楼宇中的消防系统的组成结构，可以知道在智能楼宇中消防系统事实上并不是一个单纯的独立系统，而是一个由多个子系统所组成的综合应用系统。而且在该系统中，有些子系统具有相对明确的规则，可以通过预先制定决策规则进行管理，比如对水源的控制，对门禁系统的控制，其控制规则相对明确，然而有些问题则难以用比较明确的规则进行控制，比如在智能楼宇中一旦出现火灾，多种探测器都将探测到各种不同的火情信息，那么此时智能楼宇中的消防系统如何对这些信息进行处理，究竟应该将哪些区域判定为更严重的火情，则并没有十分明确地规则。而且在形成消防灭火方案的时候，如何对智能楼宇中发生的多种火情进行科学的调度，如何控制智能楼宇消防系统中的电力控制系统、水源供应系统以及生命探测系统等多种辅助子系统的功能，使得智能楼宇在发生火灾的情况下能够采用最科学最合理的方式对火情进行处理。
为了解决这些问题，本文通过深入研究智能楼宇中的消防系统，根据该消防系统中的组成部分以及各子系统所具备的功能，研究设计了如图二所示的智能楼宇消防自动控制系统组成结构图。
从该图中可以看出，在智能楼宇消防系统设计的时候，根据智能楼宇消防子系统所具备的功能，将智能楼宇消防控制系统分为两部分所组成，一部分是基于模糊PID的智能楼宇消防前端控制系统，另一部分是基于决策树的智能楼宇后端控制系统。
其中，基于模糊PID的前端消防子系统，主要通过对智能楼宇中各传感器采集的参数进行模糊处理，判别当前在智能楼宇中是否存在火情和火警，而后端的基于决策树的后端消防处理系统，则主要通过对智能楼宇中的楼层信息、房间分布、水管布线图、电力的布线图以及各种通道的分布图进行综合分析，在智能楼宇发生火灾的时候，制定出科学合理的消防救灾方案，及时地将火情控制在有限的范围之内，并及时地将其扑灭。由于在智能楼宇中，对火灾的处理更多的工作是集中在对火情的监测与预警，因此基于模糊PID的前端火情预警系统，是整个智能楼宇消防系统的核心部分，通过前端的预警系统能够准确的掌握智能楼宇中当前是否存在火警，然而，对智能楼宇各种火情预警传感器所得到的数据进行判别时，往往不能够采用简单地规则进行判断，比如智能楼宇中的温度传感器，一旦探测到高于可燃点的温度，则可能会发出火情的预警。然而，如果仅仅以此作为预警的条件，则在火情预警的过程中，很容易出现误报，因为在智能楼宇中哪怕是正常的超出可燃点的温度时，都有可能会触发整个智能楼宇的预警动作。
而且如果在前端产生虚假的预警信息，则可能会导致消防系统的后端处理系统做出进一步的错误的动作，如自动打开喷水系统、自动启动消防系统的应急预案等。因此针对本文设计的智能楼宇消防系统自动控制设计方案中，对基于模糊PID的前端消防控制系统是关键。
3总结
消防系统是智能楼宇中的非常重要的安防系统，提高智能楼宇中消防系统智能化程度，能够有效地提高智能楼宇的安全性。目前智能楼宇中安防系统的研究和实现还更多地是集中在传统的监测及响应的阶段，即通过监测智能楼宇中存在的火情火险，然后再按照预先设定的规则，启动相应的消防措施。这种简单地监测与响应的规则，智能化程度不高，在实际应用过程中，往往不能够最科学合理地制定火情控制方案，也不能够最有效地对智能楼宇中的人员和财产进行保护。本文通过研究和实现基于模糊PID的智能楼宇的智能消防系统，具有控制效率高，响应速度快的优点，对提高智能楼宇的安全程度和自动化程度，都有着十分重要的意义。这也是未来智能楼宇研究和建设的一个重要发展方向。
参考文献：
关键词：楼宇自控 研究报告 在我国建筑业大力兴建的环境下，建筑智能化市场迅速成长起来，而给人们带来舒适工作及生活环境的楼宇自控系统的市场随之越来越大。
通过楼宇自控系统（这里指通常所说的小BA系统或狭义BA系统），采用先进的计算机控制技术，以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序，使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。 在工程数据的积累中，楼宇自控系统工程造价数据可参考为：
住宅小区：约2元/m2；大型工建及商业建筑：约20～30元/m2。这里造价的最高与最低可有一倍之差。
1 楼宇自控市场期待规范化管理
调查数据表明：当前的楼宇自控市场有喜有忧，喜的是这个市场很大，国内外楼宇自控厂家纷纷争抢这块大蛋糕；而忧的是目前这个市场存在着一定的问题，缺乏统一的管理。
就中国的大环境而言，建筑智能化的市场前景非常乐观。加上近两年，业主对智能建筑的要求越来越高，这给楼宇自控厂家提供了一个很大的市场，各楼宇自控厂家竞相使出法宝，以抓住有利商机。
尤其是2008年第29届奥运会带来更多的商机，有几个楼宇自控厂家专门为此成立了相应的部门，如霍尼韦尔（天津）有限公司成立了场馆设施项目部、西门子楼宇科技（中国）有限公司成立了奥林匹克项目部等，以期用完善的技术解决方案来服务北京奥运。
2003年厂家重要市场举措：
施耐德电气收购瑞典TAC公司
2003年6月12日，施耐德电气宣布收购著名楼宇自控公司瑞典TAC公司。TAC是一家世界知名的楼宇自控公司，市场价值约110亿欧元，并正在以每年6％的速度增长。TAC 在其产品中采用了包括LonWorks网络等许多开放技术，这些技术与施耐德的”透明工厂”概念能够完美地结合。收购TAC将为施耐德公司在楼宇自控领域奠定坚实的基础。
霍尼韦尔抓住发展契机 亚太总部移师中国
2003年6月18日，霍尼韦尔公司宣布：即日起将亚太公司总部从新加坡移至中国上海，在上海张江高科园内建立新基地。
将公司总部移至上海是霍尼韦尔商业战略的一个重要组成部分，它有助于抓住亚太地区的发展机会，尤其是在中国这样的新兴市场。在过去的几年里，中国的投资不断增加，基础设施不断完善，客户群、供应商及专业人才都有迅速的增长。
江森自控与QAD战略合作开发新一代准时制
2003年7月9日，江森自控有限公司与QAD公司（全球制造业协作商务解决方案的供应商）宣布：双方已携手建立合作伙伴关系，共同为QAD的旗舰产品MFG/PRO开发新一代准时制（Just-In-Time）顺序交付模块。通过建立合作关系，QAD公司可以得到汇聚了江森自控有限公司10余年的知识和专业经验的准时制顺序交付软件模块开发成果，同时还可获得江森最好的专业知识和建议，从而可以进一步改进 QAD产品的设计并减少该项产品上市的准备时间。
市场竞争的结果势必会引起一些问题，如竞争手段、技术水平、服务质量等方面，同时也会造成利润的下滑。在这种情况下，就需要有机构来出面管理这个市场。在这方面，国家对行业的管理机制特别重要。建立行业协会、制定行业标准、规范行业市场，是产品成熟化的标志。如何定义智能建筑BA系统行业厂家，如何制定行业标准，关系到产品化的目标能否真正实现，也关系到BA市场能否走向规范。
目前，国际上尚未有完整的关于楼宇自控的设计与施工的标准，其主要原因是世界上的建筑物设备工程因地域、传统、能源、标准等差异，建筑设备的系统设计方案有很大的不同，因此针对建筑设备监控的BA系统其设计方法也会有较大的不同。
国际上一些供热、制冷空调学会或协会等组织，分别在其制定的协议与标准中不同程度地包含了一些关于BA系统工程设计的规定。如用于楼宇自动控制网络的数据通信协议BAC，就是由美国冷暖空调工程师协会组织（ASHRAE）的标准项目委员会（SPC）135P于1995年6月制定的。 2002年1月30日，北京市质量技术监督局了《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》（DB11/146-2002），从2002年2月 20日起实施。其中，第三部分”建筑设备监控系统”适用于建筑设备监控系统的检测验收，相应的改、扩建工程也可参照使用。
2002年，上海市建设与管理委员会责成同济大学社区信息化与智能建筑研究中心组织中国上海测试中心、上海市智能建筑检测中心、浦东科技局和上海市设备安装公司起草上海市工程建设规范《建筑设备监控系统检验标准》，目前已完成报批稿。
2 楼宇自控系统的发展趋势
2、1 我国建筑智能化市场初具规模
近年来，我国许多专家访问了欧美与亚洲发达国家，并与这些国家的专业人士就智能建筑技术进行交流，得到的结论是发达国家并没有象我们那样对智能建筑的热情，也不存在专业权威的智能建筑协会组织，对智能建筑的热烈谈论曾是多年前的历史。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置，尽管没有刻意把智能化放在建设目标上，但是智能化系统的装备技术是先进的，系统的设置是完备的，系统的工程设计是合理的，系统的运行状态是良好的。
经过业界各方人士多年来的探索、推进，我国建筑智能化系统工程得到了迅速发展。目前，无论是智能建筑的理论、设计理念、建设法规、设计方法、施工技术、工程管理，还是建筑智能化行业管理及智能物业管理，都通过教训与经验的总结，日臻成熟完善。
就目前而言，我国智能建筑的建设理念与建设目标并不低于国外，某些理念高度甚至超过了一些发达国家。但是，在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面，还有一定的差距。
近年来，建设部与各地建设主管部门对智能建筑工程加强行业管理力度是很有必要的，但是政府无法也不可能解决所有的问题，大量的工程与技术问题、市场问题最好由相关的行业协会来牵头解决。
2、2 楼宇自控系统的集成化
2、2、1 以楼宇自控系统为基础的系统集成方式
系统集成主要通过建筑与建筑群综合布线系统和计算机网络技术，使构成智能建筑的各个主要子系统具有开放式结构、协议和接口都标准化和规范化。
系统集成的方式主要包括：
（1）智能建筑的系统集成可采用以BAS为中心，通过LonWorks或BAC等技术实现和集成模式。
当前BAS的结构大多采用二级网络形式，即上层为以太网，下层采用RS485、LonWorks等速率较低的标准工控总线方式，具备集成的有利条件。此外，以BAS为中心的集成模式还可通过开发与第三方系统的网络接口（网关或网络控制器），将各种系统数据集成到网络主干上，这样BAS网关就能将SAS、FAS等第三方系统的协议转化为BAS级通信主干协议，从而实现了以BAS为中心的集成目的。
各楼宇自控系统厂家基本都依照以上的集成原理进行系统集成，有的楼宇自控系统厂家还专门开发了系统集成的管理软件。
（2）智能建筑是以信息集成为核心，连接所有与之相关的对象，并根据需要综合地相互作用，以实现整体的目标。可采用OPC技术和ODBC技术实现智能建筑的系统集成。
（3）新的集成技术是将信息集成建立在建筑物（群）内部网Intra 的基础上通过Web服务器和浏览器在整个网络上的信息交换、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。
（4）实时数据的集成和管理数据的集成。
智能建筑中包括多个子系统，涉及实时控制和分时管理两个不同的信息处理领域。由于处理对象差异，各个子系统无论在硬件和软件结构上都有着很大的不同。系统集成的实质是一种横向集成，是把各个子系统通过物理集成、网络集成、应用集成而连接成一个完整的大系统。
对于智能建筑来说，实时数据的集成是最为重要的，也是首先实现的要充分利用先进的产品和技术，实现对建筑物消防、安全防范、电梯控制、灯光控制、停车等诸多子系统实时数据的集成，并完成各子系统之间的联动控制。
2、2、2 智能化对建筑物的影响
由于我国经济发展的不同，各地区的智能建筑建设速度及水平也有相应的变化。上海作为我国的现代化大城市，城市智能建筑的建设发展很快，出现了街区智能建筑群的建设现象。上海同济大学社区信息化与智能建筑研究中心曾对上海市淮海中路商业街区建筑群智能化系统深入的调查研究，对该地区智能化系统工程建设的现状作了分析。
表1
表2
（2）智能化系统投资与大楼经营效益
弱电投资、智能化水平与出租率之间的关系，见表3。
表3
令 x —— 单位建筑面积的弱电系统投资（元/m2）
y —— 大楼设备所达到的智能化水平（%）
z —— 大楼出租率（%）
由表3中的相关关系可见，单位建筑面积弱电系统投资越大，其智能化水平越高，则其出租率也越高。
弱电投资、智能化水平与大楼租金之间的关系，见表4。
表4
令 x——单位建筑面积的弱电系统投资（元/m2）
y——大楼设备所达到的智能化水平（%）
z—— 大楼租金（$/ m2、月）
各大楼的租金虽然取决于以下诸多方面：大楼的设计、建造标准；大楼建造的年代；物业管理的水平；建筑物所处的地段；大楼的装修标准、风格；物业营销策略，而且大楼租金与实际成交价之间有差异，但是单位建筑面积弱电系统的投资、大楼智能化程度，对大楼租金有着一定程度的影响。［节选摘自《智能建筑与城市信息》2003年第2期《商业街区智能建筑群的工程建设》］。
2、3 楼宇自控系统的数字化
2、3、1 数字化楼宇自控系统的概念
最近几年，未来的楼宇被人们认为将会是充满了各种各样的智能设备。楼宇控制网络中的传感器、执行器、阀门等都是智能的。楼宇的基础设施能无缝隙的将数据网和控制网连接起来，形成整体的楼宇网络。
整体的楼宇网络将成为未来楼宇控制的典范。整体的楼宇网络概念已不再是一个对将来的期望，今天它正在发生中。提供智能设备、子系统和系统的厂家正在如指数般的成长。这种推动力主要来自于业主们，他们对楼宇物业集成度的要求越来越高，这也是合理的。因为在今天，楼宇自控子系统如门禁、闭路电视、电梯、空调暖通、保安和消防中的智能产品都已问世了。
虽然这许许多多的智能产品正在导致楼宇子系统的逐渐更新，但真正的整体的楼宇网络系统仍然少见。生产厂商们一方面表示他们全面向开放性系统靠拢，但另一方面又限制互操作性产品的发展，因为他们必须面对一个标准网络通信协议和真正的开放性结构所带来的市场变化。大公司愿意维持现状大多是因为利益上的考虑。许多大厂商在他们的底层设备中采用了LonWorks技术，是因为发现使用LonWorks平台这一经济有效的技术可以实现他们的封闭系统中的设备互通信息。
2、3、2 楼宇自控系统的远程监控
基于因特网的楼宇设备远程监控结构可以基于各种操作系统平台。对于市场上的BA系统，如江森和霍尼韦尔等产品，其系统内置有专用的数据库，并提供有接口，可以转化为标准的数据库，通过前面提到的方法，用户可以从远程通过调用数据库来了解整个BA系统的情况。如果他想获得BA系统的实时状况和实时控制BA系统，可以直接通过浏览的方式监控BA系统。
现代的楼宇自动化系统应基于Inter来实现信息交互、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问，真正做到局域和远程信息的实时监控，数据资源的综合共享，以及全局事件快速的处理和一体化的科学管理。一旦将传统的BAS系统延伸到因特网上，建筑管理人员即便是在千里之外也可以完成他的职责。可以说因特网与智能建筑是分不开的，通过因特网，不仅可以完成监控职责，而且还有很多便利，比如楼宇设备厂家可以通过因特网持续了解自己设备的运转情况，当设备运行在非正常状态时，厂家可以立即采取措施避免事故发生，当然可以减少运行管理费用。可以说，基于因特网的BAS技术代表着楼宇自动化的发展方向。
2、4 楼宇自控系统被控设备日趋智能化
2001年，根据BSRIA的估计，中国的商用中央空调市场总价值约在9亿美元。而家用空调如果按产量来估算价值（考虑到价格战的因素），估计在60～70亿美元之间。两者相加不到80亿美元。而当年美国开利公司的全球销售额就接近90亿美元。 BA系统的价值与意义就在于降低初投资，节约运行费用和人工成本，更好地实现舒适性控制要求并协调各个系统，BA系统是集中空调系统不可或缺的组成部分。
3 智能建筑的节能与管理
智能建筑特别是BAS（楼宇自动化）与研究高层建筑节能有着极为密切的关系，检测建筑物各项能耗的各类传感器和仪表是BAS的组成部分之一，建立能量使用数据库是研究节能的基础，是BAS核心软件的组成部分，集散控制系统是完成BAS各子系统控制功能的主要手段，更是实施节能的媒介。良好的管理可减小高层建筑能耗10%，通过优化设备的运行可节能10%，而这二者都可由BAS的软件来实施。
智能建筑中BAS的核心是HVAC（供热、通风、空气调节）系统，此部分投资比重大，能源消耗大，占建筑总能源消耗的50%以上。因此HVAC系统智能化的程度不仅是实现环境控制效果也是取得直接经济效益的关键。
智能建筑中实现节电节能，重在HVAC系统节电节能。国外BAS，系统节能率一般可达30%左右，也正是业主投资建筑智能化所期待的主要回报内容之一。然而目前国内在智能建筑中，真正能做到这一点并不多。其主要原因是市场管理和技术管理方面的问题。
技术管理方面的问题是HVAC自控设计与HVAC系统设计存在着脱节现象。在智能建筑中，HVAC及其自控系统的工程实施的步骤大体上是建筑设计院的暖通空调专业人员进行HVAC设计，并提出HVAC自控要求，由自控设备厂商进行控制部分的方案设计和施工设计，并安装调试，然后移交给物业管理部门进行运行管理。这几个环节包括了建筑设计院、设备安装、自控厂商和业主等单位。工程实施本应形成密切配合，一环扣一环的运转；然而，实践表明，目前其中各个重要环节常常脱节，遗留后患，给BA系统的正常运行和节能效果带来严重的问题。因此，应针对上述问题采取有力措施加以解决，使节能效果真正实现。
智能建筑中还有其它系统节电节能，如照明、电梯等应通过优化设计，采用先进的节电技术，以获得良好的节电节能效果。照明系统能耗占商业建筑能耗的26%，照明系统的节能设计可以较大比例地减少高层建筑的能耗。
4 2003年楼宇自控系统市场调查数据
主要针对国内外楼宇自控系统品牌进行了调查。
（1）楼宇自控系统的满意度。
性价比满意度，见表5/图1；
表5
图1
销售服务满意度，见表6/图2。
表6
图2
（2） 楼宇自控管理软件的满意度，见表7/图3。
表7
图3
（3） 常用的控制器/传感器品牌，见表8/图4。
表8
图4
（4） 常用的执行器品牌，见表9/图5。
表9
图5
（5）常用的变风量控制系统品牌，见表10/图6。
表10
图6
（6）常用控制系统品牌
常用的空调控制系统品牌，见表11/图7；
表11
图7
常用的新风机控制系统品牌，见表12/图8；
表12
图8
常用的变配电控制系统品牌，见表13/图9；
表13
图9
常用的给排水控制系统品牌，见表14/图10。
表14
图10
关键词：综合布线；智能化；现状；解决方案；发展趋势
综合布线是指将通信的电缆及光缆与各硬件相互连接而构成的布线系统。智能化综合布线系统是指在综合布线的基础之上，实现智能化、自动化的控制。
20世纪中期，综合布线在发达国家问世，针对城市新建的楼宇，要提高楼宇的使用功能，有些人提出要实现楼宇智能化、自动化。这就要求在建筑中添加控制装置、信号源及各种仪表，在管理过程中实现集中控制、监视等操作。由于安装的设备需要用线进行连接，20世纪80年代，发达国家开始采用综合布线系统。
1、综合布线的现状
目前，综合布线的英文表达采用Premises Distribution System(PDS)。目前，综合布线系统将语音与数据的配线统一在一起，系统的设计一般包括六个子系统：(1)工作区域间的子系统；(2)水平进行配线子系统；(3)垂直干线子系统；(4)设备之间的子系统；(5)综合管理子系统；(6)建筑群落之间的子系统。
2、智能楼宇与综合布线系统的关系
智能大楼是集楼宇自动化系统BAS、通信自动化系统CAS和办公自动化系统OAS于一体的综合系统。BAS是以中央控制系统为核心，由多种楼宇控制子系统组成的综合系统，主要包括供电、空调、照明、消防、电梯、给排水、报警、LED/VGA显示、智能卡门禁管理、停车场管理及电视监控等设备控制子系统。CAS是大楼计算机和通信系统的“中枢神经”，它包括以程控交换机为核心，以多功能电话、传真、各类终端为主要设备的通信网，以及楼内局域网、工作站、高速宽带的主干通信网和与通信公网互连的网络接 口设备。OAS主要是指由计算机、多功能电话、传真机，各类终端及声像存贮装置等各类办公设备再加上相应软件组成，提供文字处理、文档管理、电子帐务、电子邮件、电子数据交换、电子黑板、会议电视等办公应用功能。智能大楼要实现这些功能，它的先决条件就是要实现大楼的结构化综合布线。结构化综合布线系统是以智能大楼系统当前和未来布线需求为目标，对大楼内部和大楼之间的布线进行统一规划设计，以使智能大楼的BAS、OAS、CAS能有机地结合起来，构成大楼的智能化系统。很明显，结构化综合布线系统是一套涉及建筑、计算机、通信及自动控制技术等多个领域的综合系统。
3、综合布线在智能楼宇中存在的问题
目前我国在智能化楼宇建设中有的综合布线产品与智能楼宇的各电子系统不兼容，主要表现在与之相配套的配线架等元器件支持的截面为0、5mm2的线缆。因此，它在支持如下几个弱电子系统时，就存在局限性或不足。
(1)广播系统(PAS)根据我国电气规范，一般将电气设备工作电压为 220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信号确定为弱电信号。而在广播系统中，如采用定压输出，线路电压可分为70V、100V、120V三档。故在广播系统中采用传统的综合布线，会对线缆产生过电压，长期使用会对线缆的寿命产生不良影响。另外，广播系统的线路用线截面一般为1、0—2、5mm2 ，而非屏蔽双绞线的线芯截面只有0、5mm2，相差甚远。
(2)火灾报警及控制系统(FAS)根据我国现行的火灾自动报警系统设计规范规定：火灾自动报警系统的信号传输线路的芯线截面，穿管敷设的绝缘导线不应小于1、0mm2，线槽内敷设的绝缘导线不应小于0、75mm2。而作为综合布线系统的非屏蔽双绞线其截面积为0、5mm2。
4、综合布线在智能化楼宇中的解决方案
针对目前综合布线在智能化楼宇中出现的问题，国外综合布线提供商已推出可以兼容智能化楼宇各弱电子系统中的电气性能与规格指标的双绞线线缆。为更好的融合综合布线系统和楼宇自动化系统(BAS)，其新一代双绞线缆线包括了如下特性：
(1)均匀绝缘—提供非常低的传播延时(延迟)、对电磁干拢有更高的免疫
性—传输信号时中断最少；
(2)彩色护套—杏仁色护套使控制应用(如供暖、空调、防火、门禁/保安、
灯光)易于识别和排除故障；
5、智能化楼宇中综合布线的发展趋势
随着信息化与智能化的不断快速发展，我国在智能化楼宇的建设上必将有着更广阔的发展前景。目前来看，智能化楼宇中的综合布线必定朝着布线管理智能化、各子系统线缆与布线结构统一化和应用宽带化这三方面发展。
智能化综合布线给楼宇方便带来了新的方向，虽然目前智能化楼宇综合布线系统的投资高，技术不是十分成熟，没有被广泛的采用，并且目前存在着相关线缆不兼容以及政策法规不配套等问题。但是，社会发展日新月异，一项技术需要时间、需要实践，在一个过程之后，智能化楼宇综合布线系统才会被改进，才会被更多的人所接受，才能广泛应用于我们高速发展的社会各行各业当中。
参考文献：
[1] 陈清、智能建筑设计技术[M]、上海：同济大学出版社，2006、
关键词：建筑电气；节能降耗；空调系统；照明系统
随着国民经济的发展，人们对日常生活质量水平的要求也在不断的提高。由于我国是一个人口多的发展中国家，单位能源的供需之间存在很大的差距，特别是电力资源的短缺，常常给人们工作、学习、生活带来巨大的麻烦，但在实际应用中由于各类设计和使用的不合理，造成大量的电能资源的浪费。能源危机的加剧促使各行各业都在进行节能降耗改造，建筑电气作为一个能源消耗大户也不可避免地进入了节能降耗的一个焦点行业。本文就是在这样环境下，结合自己多年的实际工作经验，就建筑电气节能设计和使用的一些方法措施进行了详细的分析探讨。
1 智能楼宇建筑电气使用现状
1、1 供配电系统的节能问题
变压器容量、供配电线路线径、功率因素等因素设计和使用的不合理，造成变压器设备容量与实际负荷不匹配、线路损耗较大、系统功率因素较低等不利运行工况，造成大量的电能浪费，同时影响电气设备的使用效率和寿命[1]。
1、2 空调系统的节能问题
空调系统是智能楼宇中一个较大的电能用户，但是由于系统设计不合理、自动化程度不高等原因都造成空调系统不具有良好的运行工况，常常出现空调能耗过高、设备使用效率低等不利现象。空调系统运行调度过程中，由于管理制度的不完善，造成有的系统在下班或节假日时依然处于满负荷运作状态，不仅浪费大量电能资源，同时由于设备长期处于运行状态，大大减少了设备的使用寿命。
1、3 照明系统的节能问题
照明系统是智能楼宇的另一大电能用户。在实际的工程中，经常发现照明系统存在照明光源选择不合理、照度不达标、自动控制系统水平低、节能措施不合理等造成照明设备的电气性能不能充分发挥，从而造成照明系统出现能耗高、灯具更换频率高等现象，造成大量的资源浪费。
2 智能楼宇建筑电气节能基本原则
智能楼宇建筑电气节能就是通过改变设计或使用过程中的不科学方法和手段，达到能源的高效应用的目的。在节能过程中，不能因为盲目的追求节能效果而不满足系统使用的基本要求，造成系统不能有效工作，达不到智能服务的水平。因此，在建筑电气节能设计中必须遵守以下基本的原则[2]。
2、1 满足智能楼宇的使用功能
对于供配电系统而言，要满足智能楼宇整体负荷需求，保证电气设备具有良好电气性能；对于空调系统而言要满足中央空调系统调控自动化要求，满足舒适卫生、空调温湿度、系统综合自动化调控水平等要求；对于照明系统而言，应该满足照明系统中如：照度、色温、显色等指数要求。
2、2 节能要经济合理
对于智能建筑电气节能，应该对建筑电气使用现状和改造投资及以后使用效果进行经济比较，能否在合理的运行期限内收回所需的改造和运行成本。不能因为跟随大流而在节能改造中造成过高的消耗投资，形成“伪节能”效果。
2、3合理进行节能分析
在节能设计和改造过程中，应该首先分析和研究各系统和使用设备的节能潜力、并对可能的节能措施进行经济比对，选用先进技术和方案，在增加电气设备综合电气性能的同时，有效提高系统的自动化水平。
3 智能楼宇建筑电气节能措施分析
高效经济的节能措施不仅能够降低智能楼宇建筑的综合能耗，而且还能提高系统的综合自动化水平，保证系统电气设备处于高效运行工况，增加设备的使用寿命。
3、1 供配电系统的节能方案
供配电系统是整个智能楼宇建筑人性化服务的动力提供源。因此，在设计和施工过程中应该根据工程用电负荷进行容量统计，并根据负荷特性按用电等级进行负荷划分，合理设计系统供配电方案，做到让系统供配电简单可靠，尽量采用节能降耗的控制方式实现智能楼宇的电气节能[3]。
3、1、1 变配电站或箱式变电站选址
智能楼宇建筑通常用电量都相当大，而且用电负荷也比较集中。因此在确定变配电站或箱式变电站安装地址时，为了降低电能输送过程中的能量损失，应尽量选择靠近负荷中心的位置布置。
3、1、2 合理选择主接线方案
对于主接线的选择应尽量从供电可靠性和经济性角度入手，合理选择系统变压器容量和台数时，并根据用电负荷等级要求，合理选择供电电源及低压侧分配电方案。同时在变压器容量选择上，应在满足已统计容量负荷需求的前提下，适当预留一些扩建容量，增加系统调度的灵活性，使供配电系统处于高效低耗区，减少不必要的电能浪费。
3、1、3 优化供配电系统运行方式
对于有多台变压器的供配电系统，应该采取变压器并列运行的调度方式，从而提高整个系统的供电可靠性和调度灵活性。变压器并列运行使整个供配电系统根据负荷的变化自动调整供电方案，使变压器工作在最优工况，达到降低供配电系统的综合损耗。
3、2 空调系统的节能方案
3、2、1 合理有效的负荷计算
合理的统计和精确的计算是空调系统节能的主要因素。在进行空调系统节能设计或改造时，要根据智能建筑系统要求，确定室内空气相对温湿度参数和用电负荷需求。在电气设备容量选择时，应该合理预留一定的容量，避免在实际运行过程中由于微小容量的调动而使系统出现供需不匹配的不利现象。因此，从实际负荷需求出发，合理设计系统方案和精确的统计计算，不仅可以获得高效节能的设计方案，更是节能运行调度的基础[4]。
3、2、2 变频调速技术
智能楼宇建筑具有白天与晚上、上班时间与休息时间负荷波动较大的特点。因此在空调系统设计时，应该采用变频调速等先进技术，让系统根据实际负荷需求量，实时调整空调的输出，使整个系统输入和输出保持动态平衡，维持室内所需要的温度和湿度。采用变频调速的空调系统不仅可以提高智能楼宇的人性化服务水平，同时系统还可以根据负荷的需求动态调整系统的运行方案，达到节能降耗的目的。
3、2、3 高效的运行管理制度
高效合理的节能设计是建筑电气中空调系统的节能的基本保障，但是系统的日常管理是空调系统是否高效经济运行的实际关键。因此，在系统运行过程中，应该根据系统运行需求情况，定期组织空调系统运行管理人员参加技术操作培训，提高运行管理人员的综合节能意识，并建立合理的管理调度制度，达到节能降耗的目的。
3、3 照明系统的节能方案
3、3、1 充分利用自然光
自然光是智能楼宇建筑电气照明系统节能的重要措施之一。因此，在照明系统设计过程中，设计人员应该与建筑、结构、暖通等专业的设计人员进行沟通配合，做到自然光与人工照明系统的有机结合，减少照明系统的电气设备用电量，达到利用自然能源实现节能降耗的目的[5]。
3、3、2 选择新型的灯具和控制方式
在智能楼宇照明系统中应该推广使用低能耗、高寿命等电气性能较优的电气设备或灯具，如：节能型电感镇流器、节能型电子触发器、节能型电子变压器等。对于一些功率较大的公共场所的大功率照明设备，应该选用自带无功功率补偿的灯具，提高设备的功率因素。照明系统中应该尽量采用节能型开关或设备，通过合理的控制方案，在保证人性化服务水平的同时利用控制调度实现系统节能。
4 结束语
合理有效的设计和使用方案是智能楼宇建筑电气节能的基本保障。在分析了建筑电气节能现状及具有的强大节能潜力后，结合自己实际工作经验，总结和提出了建筑电气供配电系统、空调系统、照明系统在设计和使用过程中，可行的节能降耗方案，有效提高能源的综合利用率和系统自动化水平，实现建筑节能降耗的目的。
参考文献:
[1] 马建伟、我国大型公共建筑电气节能措施的研究[J]、山西建筑,2009,35(04):265-266、
[2] 吴海英，欧文权，何滔、 我国建筑电气节能的有效途径探讨[J]、企业科技与发展,2009,250(04):52-54、
[3] 何嘉辉、 建筑电气节能设计的几个环节[J]、建材技术与应用,2009, (01):28-29、
关键词：楼宇智能化；监控系统；设计；实施
想要让楼宇中的设备与基础设施达到人们想要程度的智能化，首先要进行考虑的是楼宇中的相关设施已经得到计算机网络的覆盖，因为计算机网络的参与可以使得楼宇间的通讯系统的正常运行可以的到相应的保障。通过计算机技术可以使得受控制的终端设备上的数据与指令拥有传输上的功能，可以通过网络上的强大优势实现资源上的共享。此时计算机前的操控人员就可以依据客户的实际需要对各项设备进行指令上的操控或是自行设置，实现系统间的操作智能化。
1 智能监控系统的内容
构成楼宇智能化系统的关键技术就是计算机控制技术。计算机控制系统就是监测装置将系统输出量转换成电信号，进而换成数字量，然后将其同给定值比较，经过运算得知控制量。^续将其经过D/A转换器转换为模拟量，然后输送到执行机构调节被控参数，以实现控制要求。这样连续地重复工作，能够保证系统整体的运行是在要求给定的目标下完成的。另外，要监督被控数值和设备，及时发现问题，并在第一时间进行解决。
2 楼宇监控系统结构组成
2、1楼宇智能化电气设备监控系统
2、1、1 具体表现。楼宇智能化电气设备监控系统首先表现在设备运行和楼宇管理中，管理的内容包括楼宇内的所有空间服务；其次是节能控制，对楼宇内的各系统能够进行能量使用控制管理。
2、1、2 系统构成。楼宇智能化电气设备监控系统由建筑设施各监控系统构成，主要包括供配电监控分系统，照明分系统，空调节能系统，给排水监控系统，电梯系统，另外还包括自动灭火、喷水、气体灭火系统，以及安全疏散和消防电梯设计等几个方面。其中最主要的是安防自动化系统，包括闭路电视设备，出入门控制，防盗警报，巡更，停车场和访客管理等多方面的管理系统。
2、2 通信自动化电气设备监控系统
通信自动化电气设备监控系统主要包括程控数字用户交换机，电话传送，闭路电视，广播等多个系统，还要在设计时加入计算机局域网控制。
2、3 整体布线系统
2、3、1 特点。①综合性：可以有效地将建筑物和建筑群的不同系统综合；②灵活性：因为使用了国际标准预布线，可以互通消息，实现不同终端设备的应用；③稳定和发展：模块化使线路单独活动，不影响正常使用和维修检修；④先进并开放：综合布线有足够的余量可以实现多厂商设计选择。
2、3、2 内容组成。系统设计内容包括：传输电缆、适配连接器、配线、硬件、信号、机器检测、电气保护工具等。还有布线线缆和配线架以及一些交换设备。
2、3、3 系统构建。其系统构建包括工水平、干线、管理区和设备之间以及建筑群之间的各个子系统组成。
3 智能化楼宇监控设备的整体设计
3、1总体系统设计的方案
在总体设计时应以CORBA（公共对象请求体系结构）作为基础，依据设计理念，可以将楼宇智能化系统分成几个层次，先是操作系统，硬件和网络布局，然后是中间件层，之后是服务层，最后是应用层。
3、2 整合数据和监控系统
在进行楼宇智能化的建设过程中得到一个较为满意的效果，首先要做的是将楼宇中的各项设施进行科学合理的规划，一定要依据实际的情况对整体进行布局。可以采用的方式有通信链路或是通信协议来对设备进行数据上的完善或是相应的控制。此时这些步骤上的实行主要是为了实现数据上的收集，在进行数据收集的过程中还应将括扑结构进行设计与安排，这样的处理可以使得信息上的传输更加的简单便捷，并在运行的过程中将资源共享上的系统进行建立。
整体的框架处理完成以后需要进行的下一个环节是将结构的主体进行设计，主要考虑的方面是数据的采集与接收后的处理，数据采集主要负责的是测量点以及任务上的分配，在数据处理的过程中需要将驱动上的控制进行合理的设计，设计的主要的方面包括省数据的转化，对数据变量控制等。
3、3 电能量管理子系统的设计
在楼宇智能系统上的管理过程中，需要进行着重考虑的是对系统的整体规划，因为规划时需要通过电能量间的管理手段对楼宇系统的功能进行实现。此时还要考虑的是监测系统上的负荷与节电上的设置是否可以通过监测上的要求，如果可以通过的话，节电上的设置就可以对管理上的设置进行优化，并在优化的过程中将符负荷率也做提升的处理，此时节电上的控制就可以得到有效的实现了。
4 设计阶段控制
在对楼宇智能化系统进行设计时，在开始设计之前要先根据实际的需要情况将所要设计的产品进行需求上的考虑。并在工程实际的复核过程中将安装上的设计进行相应的安排。在实际施工步骤开始施展之前先要将设计与施工上的规格是否符合设计上的标准，楼宇上的安装的设备在投入到正常使用的过程中一定要先负设备上的功能可以正常的运转，在对楼宇智能设备进行布局安装时，需要对排线进行相应的规划，走线也要得到科学有序的安排，尽量保障布局的位置不会与其他的设施产生冲突。为了每个智能上设施可以得到合理的位置摆放，一定要进行提前的规划，这样的处理可以保障设施资源的不浪费，并且合理的规划，也在一定程度上的给投资的企业节约了资金上的投入。
5 施工阶段控制
在施工的时候要严格把握材料和设备的验收，这是智能系统能否成功安装的关键环节。要依照工序验收，严格按照规范标准进行；要保证中央控制系统要符合工程配置目标；要加强协调，在进行施工的位置提前检查，门和地面应符合安装要求，以保证正常施工。
结束语
在进行楼宇智能化系统的安装与设计的过程中，设计与管理上的人员一定要对设备进行科学合理的规划，尽量让所有的设施都可以将自身的功能都能得到最大限度的发挥，并且为了设施可以保障功能可以彰显其智能上的作用，设计人员与维护人员应积极的进行相关知识上的培训，对工作过程中出现的问题进行及时的解决，并从实际的维修步骤上总结经验，让智能系统的运作可以得到及时的更新与完善，楼宇智能化系统在实际的工作的过程中尽量满足人们的需求。
参考文献
[1]广州电大市级示范建设专业介绍――楼宇智能化工程专业[J]、广州广播电视大学学报，2012（02）、
[2]陈春干，沈婧，余凡、楼宇智能化发展趋势下的人才需求研究[J]、企业家天地，2012（10）、
[3]张国伟，魏华、楼宇智能化专业“双栖化”教学团队的建设[J]、高教论坛，2011（07）、
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