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关键词:集成化;楼宇电气设备;监控系统
1集成化的楼宇电气设备监控系统的现状
自上世纪八十年代,楼宇电气设备监控系统在国内得到广泛应用。此系统的构建机制是依附于差异化功能系统予以区分,也就是电气设备的构建及管理分为两个体系,同时设计以及施工直到完成所有过程,即经差异化的施工单位所完成。这就导致了下述问题:(1)因为生产商存在差异,造成设备间出现不兼容现象,因此造成系统交互过程出现问题;(2)因为子系统的功能存在差异,同时系统之间存在独立特性,造成资源在予以互换时出现问题。此类构建举措致使楼宇的电气设备在使用环节存在隐患。所以集成化的楼宇电气设备需要每一个子系统结构互同,协议与接口也要有统一的指标,因此规避子系统互联与硬件设施互操作所存在的弊病,达到资源与信息共享的目的。
2集成化的楼宇电气设备监控系统结构
集成化的楼宇电气设备监控系统的功能室能够控制管理楼宇中的给排水、空调以及照明等电气设施。为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为匹配于可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。举例说明在楼宇内,我们要对卫生间、走廊以及停车场等地予以电路设计,可以择取声控传感设备;同时拟定相匹配的电路监测,予以各水位及压力的控制,达到节能控制的基本要求;针对空调系统,设计完善的启动与停止控制系统,不但可以减少楼宇的负荷,同时可以达到节能减排的要求。
3集成化的楼宇电气设备监控系统设计
集成化楼宇电气设备监控系统,是把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理,而且最大化的节能。在监督合控制功能的基础上,达到全面监视楼宇内电气设备的工作情况,我们要予以参数采集。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性,而且,要保障系统的稳定性。
4集成化的楼宇电气设备监控系统设计的一些建议
站在行业角度来分析,全面利用现前沿的技术,对常规技术实施改造。举例说明,把信息技术与集成化技术进行有机结合,对常规的电气产业予以智能化的改造。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。在配电设施的智能化功能方面,能够在常规的基础上,深化智能化的检测控制系统,这样不但能够具备基础功能,还可以传输相关电量参数,同时予以远程控制设备。常规的空调设施以及配电设施等加装智能化系统,所生产的产品本身具备智能化的监控功能,在楼宇应用过程,无需设置BA系统,仅将设备予以联网,就能够实现集中管理的电气设备自控系统。现阶段一些大型的楼宇电气设备生产企业已经以此为侧重点予以研究,比如空调冷机厂商,目前的产品大部分均为具有智能化控制系统的设施,其控制设施能够对所有设备予以整体的监控,所控制的设备其中涵盖冷水出口温度、压缩机、冷却水出口温度、冷水入口温度、阀门开度、冷却水入口温度与冷冻泵等设施,经整体开、停控制,达到启动速度快与停机时间缩减的目的,可以解决耗能,深化了中央空调系统的稳定性。而且实施各机组间设备的启、停具有连锁及时间顺序控制、相关机组运行时间自动调节,同时可以确保机组的稳定运行,对相关数据予以了保护。对相关参数予以长久的在线储存,构建历史报表以及历史趋势指标。重要的参数能够经网络传输至控制中心,在控制中心予以遥控等操作,具有智能化特点,具备BA系统所有的监控及管理功能,同时较之常规的楼控系统对设备的管理更为全面。举例说明,智能化的开关配电设施,是在常规的开关柜上,予以智能化系统的完善,在常规配电柜的先决条件上架设了智能化的监控模式,不仅能够实现常规BA系统的电量参数传输以及交流接触设备远程控制等功能,同时还具备常规BA系统所没有的管理功能,其中包括故障录波等,使设施趋于全智能化,同时使配电柜本身具备远程监控能力,这样就能够在中心控制室内对配电设施予以整体性管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。空调以及电气设施制造企业在此类产品中,已然有一定的开发空间,所以要深化智能化系统在上述设备中的应用价值。目前各厂商所开发具有智能化控制系统的楼宇电气设备,在应用环节,怎样将相关电气系统集中至一个建筑设施监控体系的平台中,是亟待解决的一个内容。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。例如产品接口支持微软OPC功能,这是一类相对理想的解决措施。OPC功能能够经软件在中央控制系统上对下属系统OPC接口予以参数交互,仅需向集成用户出示接口技术的相关规格以及说明即可,在此基础上用户经接口软件通过监控系统对系统予以网络监控。只要在产品研发过程中顾及到此类接口功能,那各厂家的设施就可以十分方便的集成到一起,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。择取指标化的现场总线技术实施楼宇电气设备及集成,这也是未来发展的大趋势。在研发楼宇电气设备过程中,各电气系统全部依附于指标的现场总线技术予以设计,这样能够便捷各厂商的设备的集成。如通过LONWORKS技术的智能楼宇电气设备,只要匹配于LONMARK认证指标,则相关系统就能够很便捷的集成至一个平台,进而达到建筑设备监控系统的相关需要。近年来有一些产品匹配于LONMAR论证,空调设备与配电系统等厂商在研发产品的过程,要尽可以应用此技术。
5总结
综上所述,为确保楼宇的电气设备可靠运行,我们要深化软硬件的稳定性。举例说明,为楼宇实施最简单的供电及配电过程中,我们要保障电路与电流的稳定。同时对升降压设施温度指标,电流的稳定性等因素都要予以实时的管理及检测。为达到可持续发展的相关需要,楼宇要侧重于节能减排,楼宇能耗主要来源于空调、照明以及供暖等电气设施,为控制资源浪费,对集成化的楼宇电气系统控制的研究势在必行。把电气监控系统与智能化控制进行有机的结合,自动检测楼宇的基础电气设施,同时予以控制及保护,举例说明,供配电系统的监测,检测过程可以利用通信系统的综合性以及自动性,为信息与资源的共享奠定良好的基础;而且,通过互联网,对网络内外的资源与予以全面利用,因此达到自动化与集成化的要求,可以很好的为信息集成提供依据;经上述举措,能够实现电气设施的集成化管理。因为在实施参数收集与监控要经通信对参数予以传输,此措施不但有远程通信的优势,同时还具有一定的广度。在此环节,要予以大量的参数处理。因为具有一定的监控广度,参数存在繁琐的特性,所以不能只追求响应速度,在求得响应速度的基础上要确保全硬件的监控有效性。现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少,如一台组合式的中央空调机组,其予以室内温度以及湿度收集,同时和设定的温度与湿度进行对比,依附于公式,对相关加热器、调节阀以及加湿器等设施予以控制,调节温度、湿度,以达到相关需要,上述功能已然要利用加装的BA系统完成。空调与配电设施经改进后会有自动监测及控制功能;综合建筑内,把一些设备予以联网改造,能够达到集成化管理的要求。为匹配于科技的发展,一些生产厂房在予以楼宇电气设备的生产过程中,进行了一系列功能完善,其中包括空调的生产。而很多空调及电气设施在一幢大厦内,具有分布零散的特性,所以,需要加装安装的BA系统对其予以整体的管理。在柜电柜、冷冻机以及电梯等设备上,现阶段很多产品都已具有一定程度的智能化控制,不过在相关动力以及组合式空调机控制等,自身具备智能化系统的设施现阶段还较少。要达到相关电气设备的集成,那么就要在研发智能楼宇电气设备过程中,全面顾及到设备要具备一个指标化的终端接口。
参考文献:
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摘要:本文就智能家居在房屋建筑中的应用做了简单探讨,同时讨论了智能家居在我国的发展现状和发展趋势,以及当前我国智能家居发展存在的问题。介绍了有关楼宇智能化与家居智能化的构成与功能,同时讨论了智能家居系统在“绿色建筑”中的应用,对于节约能源、绿色环保有着很大的贡献。
关键词:智能家居;智慧家庭;绿色建筑;智能化
1 引言
S着经济和科学技术的高速发展,越来越多的科技手段被应用到建筑中,各种风格的智能建筑慢慢兴起。普通的建筑渐渐的无法让当今的人们满意,智能家居与建筑的结合使得许多人眼前一亮。一些互联网科技公司更是开发许多智能家居的硬件,使得近几年“智能家居”受到越来越多的人的关注,让“智能家居”更是成为近些年的热点话题。
2 智能家居简介与发展现状
2.1 智能家居概述
智能家居是指智能系统管理总平台连接控制家庭设施与日常安排事项的各个子系统,在网络通信与自动控制技术的载体上,实现在普通建筑中智能化的系统。智能家居可以通过这个系统能让我们的生活更加科技感,更加智能。建筑中的智能家居的应用一般包含楼宇智能化(家居外部)与家居智能化(家庭内部)。楼宇智能化提升了我们外部环境的质量,而家居智能化优化了我们家居环境的状况。
2.2 智能家居发展现状与问题
智能家居的概念最早起源于1984年美国康涅迪格州出现的一座智能型建筑,它开创性的将智能控制技术与建筑设备相结合,通过计算机控制建筑设备进行控制,同时全天候显示与监测各个设备的信息。从此以后,世界各地如美国,日本,新加坡等都开始将智能化与信息化应用到建筑建设中,而智能家居系统成为了发展智能建筑中的重要方向。
我国在智能化发展的道路中存在了以下几点问题:(1)关于智能家居的科学研究落后,实践时没有好的科学理论指导。(2)智能家居的市场并不十分开放,各厂家没有统一标准的通讯协议,不能够相互兼容。(3)没有完全掌握用户需求,还并没有达到舒适安全且方便的要求。(4)承包商与施工、设计部门缺乏经验,并不能按照标准设计、施工、调试。
3 智能化系统的构成与功能
3.1 楼宇智能化系统概述与功能
在楼宇中应用网络信息技术和智能控制技术,优化建筑中的结构、系统、服务、管理,以此实现建筑的舒适性、绿色性和高效性。楼宇智能化系统对建筑物中的空调设备、热源设备、给排水设备、照明设备、供配电设备实行24小时自动监控和控制,实现集中管理。实现对办公、通信、安全防范和建筑的自动化运行与控制。采用这种系统能大大提高工作效率,减少能耗,节省人力物力,提升楼宇的安全性与环境的舒适性。
3.2 家居智能化系统概述与功能
3.2.1 家居智能化系统构成
一套完整的智能家居系统应包含通信系统,主控系统,物理执行终端,外网与内网互联的网关。主控系统如需要远程控制在通信系统下下达指令,终端执行运行。如手机通过wifi下达开启空调命令,智能空调执行开启命令运行或者空调控制器让空调开启。各种传感信息被各种各样的传感设施接收,然后就会自动引发对应的系统来控制命令。固然也能够手动操控触发控制命令,即使人在外地也能通过网络远程操控家居设备。
3.2.2 家居智能化系统功能
智能家居系统可以实现对诸如空调、电视、灯具、甚至是电饭煲等家用电器的控制。即使主人不在屋内,也可以远程实现对家用电器的启停与控制,极大的方便了用户,提高了我们的生活质量。家居的安全防范是人们关注智能家居的最重要的功能。通过这项系统可以实现家庭现状的监控、自动报警、家庭成员的SOS求助和远程医疗等功能。门磁探测、窗磁探测、烟雾报警器、可燃气体报警器、户内报警装置、安防监控功能。此系统可以与手机或者电脑等智能终端相连接,当出现异常状况时常,自动推送到终端提示消息,提醒家庭成员注意查看异常状况。这样就算人们在外面,即使相隔几千里也能随时看到家里的实时状况,可以做到未雨绸缪。WIFI的发展促进了科技的进步,许多智能终端在WIFI的作用下都能实现它不可思议的功能。手机基于WIFI下能变身遥控器控制电视调节频道,还可以当做游戏手柄玩游戏。当在外突然发现有一部想要看的电影,你可以通过智能路由器将这些影片一键离线下载至路智能路由器自带的存储空间,回到家里我们就能用智能终端欣赏到视频,省下又要下载的等待时间。
4 智能家居在“绿色建筑”中的应用
4.1 “绿色建筑”概述
“绿色建筑”指从建筑的选址、设计、施工、操作、维修、改造、拆除过程中,在保证的质量的前提下,以最大程度节省资源,减少环境污染,是一类使用过程环保和资源节约型的建筑。它的内部耗能是高效的,不浪费能源的,它融入周围环境,与大自然和谐共处。它的“绿色”不是指一般含义的绿化,它是对环境的保护,具有可持续发展,生态,环保等特点。而智能家居本身就具有低碳性,在灯光智能控制、智能用电、空气检测等等都具有很高的节能效果,因此智能家居是绿色建筑的有力帮手。
4.2 智能家居的“绿色”应用
智能家居可以将家中的用电设备如空调、热暖器、加湿器物联起来,当温度、湿度到达我们设定的数值时,家用电器可以自动的休眠或者关闭,物尽其用的使用电器,从而能大大的节约电量、降低能耗。在智能、方便的同时,还能过上低碳生活。将传感技术引入智能家居,室内空气污染包括装修材料污染和呼出气体污染,可以通过空气质量监控传感器对室内的空气质量状况进行实时的检测,塑造舒适、清新、怡人的居家环境。当某项空气超标对人体有害时,系统会自动打开通风系统与窗户,同时向家庭成员的手机推送环境污染危机信息。“绿色建筑”建造时期应该合理考虑使用天然能源,像太阳能、风能、水能等等,结合智能家居系统的调配与控制,这样可以使我们的建筑更加低碳环保且合理利用资源。
5 智能家居的前景展望
随着人们生活水平的提高、电子及信息化技术的发展,越来越多的科技手段被应用到建筑中,各种类型的智能建筑慢慢兴起。由于智能家居系统有着高效、方便和智能等等的优点,无疑让智能家居的开发与建设成为以后房屋建筑必须具备的。物联网的诞生对推动智能家居的发展具有重要的作用。它使得现在当今的任何事物都能够交互,在家庭实现信息化的道路中是一个很好的切入点。我国一直在倡导可持续发展,而智能家居在绿色环保方面优势非常明显,它能够降低能耗,因此发展智能家居的前景非常广阔。国家智慧城市试点名单的披露在国内迅速度兴起一股“智慧城市”建设热潮,多个城市开始把智慧城市当作未来城市发展蓝图来打造。
6 结语
随着经济与科技的发展,智能家居的出现有它的合理性。它提高了人们的生活质量,给人们的生活带来了极大的便利,成为了人们的好帮手。但是我国的智能家居市场不规范且没有统一的标准,还有很多不足之处,因此我国尚处于发展的初级阶段。我们应学习西方的先进技术,努力研发属于我们自己的技术,让中国创造的产品变成中国质造。让国产品牌逐步站稳市场,打败国外品牌。相信以后的智能家居会走进越来越多的家庭,更多的楼宇会采用智能家居系统,人们会越来越喜欢使用它。
参考文献:
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[2]马蕊,王福林.智能家居系统的应用[J].节能,2013(10)
摘 要:文章论述了智能建筑的含义、建筑智能化各系统功能及设计要点,指出智能建筑不能与建筑智能化系统混为一谈,智能建筑是一个系统工程,不是智能化系统的简单罗列。
正 文:
随着网络信息技术的飞速发展,建筑技术也在日新月异地变化,自前些年智能建筑的概念提出以后,在国内可以说名声四起,诸如智能家居、3A、5A级楼宇等广告词也随处可见,但真正能称为智能建筑的却是凤毛麟角,往往造成投资浪废,又没达到投资目的,仅仅起到广告作用,这是十分可惜的。
什么是智能化建筑?在中国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)中的定义如下:“它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。”由此可见,提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑才能称之为智能建筑。但此定义还忽视了一点,“节能环保”。论文作者认为,为达到上述目的做成的耗能建筑也不能称其为智能建筑。由于该标准忽视了节能环保方面的问题,其代表能耗的供电标准“甲级标准(办公室)宜按60vA/m2以上考虑”;“乙级标准(办公室)宜按45vA/m2以上考虑”;“丙级标准(办公室)宜按30vA/m2以上考虑”,暂且不说智能建筑标准分级的合理性,智能建筑的标准越高耗能越多,显然是不科学、不经济的。当然,标准越高,系统越多,这些系统俗称弱电系统,耗电很小,利用这些系统去合理控制楼字设备就可以达到节能目的。
另外,此标准罗列了建筑智能化系统的各子系统,没有强调其他专业的协调配合,这样就很容易引起这样的误解,有了这些系统就是智能建筑,有了哪些系统就是甲级智能建筑、有了哪些系统就是乙级智能建筑等等。
因此我们应明确智能建筑的含义。建筑智能化系统是智能建筑中应用的电信息系统,包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能化系统是智能建筑的必要条件,但不是充分条件。智能化建筑是将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体,具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点,能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑,在国内有些场合把智能化建筑统称为“智能大 厦”。智能化建筑是一个综合的系统化工程,建筑、结构、水、采暖与通风、电气等专业构成有机整体,犹如人的身体,只有各个器官协调作业,才能表现为健康状态。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一样,能“知冷知热”,自动调节空气、水、阳光照射等,创造既节能又安全、健康、舒适的环境。只有这样才能提高人们的工作效率。
因此,智能建筑设计标准并不是仅仅涉及一个弱电专业,要由各专业相互配合,智能建筑是多学科、多技术系统的综合体,不根据最终的效果,仅仅根据智能化系统的多少或功能的多少分出个甲、乙、丙等级来是不合理的,也不利于指导设计、节约投资,往往还造成相互攀比,系统不与建筑规模及建筑形式相匹配,造成不必要的浪费。
综上所述,智能化系统是智能建筑的必要条件,可见智能化系统在智能建筑中站着举足轻重的位置。下面简介介绍一下智能化系统部分子系统的组成及主要功能。
1 通信网络系统(CNS)
通信网络系统是楼内的语音、数据、图像传输的基础,同时与外部通信网络(如公用电话网PSTN、综合业务数字网、计算机互联网Internet、数字通信网及卫星通信网等)相联,确保信息相通。在以前也称为通信自动化系统(CAS)(Communication Automation System)。主要包括:
1.1 电话通信系统
建筑或建筑群内的固定电话通信系统应根据建筑物的用途、规模、使用属性以及公用网的具体情况,可选择接入远端模块局或采用虚拟交换、自设独立的数字程控用户交换机(PABX)或综合业务程控用户交换机(ISPBX),并应与公用电话交换网连接。
1.2 计算机网络系统
智能建筑本地网络的安全,应根据实际需要分别在通信子网和高层或应用系统中采取措施。计算机网络系统应为管理与维护提供相应的网络管理系统,并应提供高密度的网络端口,满足用户容量分批增加的需求。
1.3 卫星通信系统
可设置多个端站和设备机房或预留天线安装位置和设备机房位置,供用户接受和传输数据和语音业务。
1.4 有线电视系统
卫星电视与有线电视系统设计应遵循全面规划和分步实施原则,设计应全面、周到、注意预留到位并有充分余量,以适应未来发展的需要。系统设计应提出系统近期的实施方案、中期及远期的扩容和发展规划。同时,应充分考虑建筑智能系统所涉及的各个子系统的信息共享,确保卫星电视与有线电视传播系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性,可以集成不同厂商不同类型的先进产品,使整个卫星电视与有线电视系统可以随着技术发展和进步可得到充实和提高。
1.5 无线通信系统
建筑物由于屏蔽效应出现移动通信盲区时,设置移动通信中继收发通信设备。
1.6 公共广播系统
公共广播系统的类别应根据建筑规模、使用性质和功能要求确定。公共广播系统一般可分为:业务性广播系统、服务性广播系统、火灾应急广播系统。
系统设计应具有背景音乐广播、公共广播和应急广播功能,应用于各种公共建筑。平时可播放背景音乐,业务广播和商业信息,发生火灾等紧急情况时,兼作应急事故广播使用,指挥大厦内的人员安全疏散。主机应采用矩阵结构,能够将任意音源播放到任意分区,能够对报警楼层及其联动报警分区进行任意组合设置。扬声器的分布以走道、电梯前室等公共区域为原则,在办公室设置扬声器,同设置音量控制器。背景音乐系统应具有消防强切功能。
1.7 会议系统
会议系统应是音频系统(电声、建声)、视频系统(投影、摄像、录制)等多系统的综合设计,所选用的音频、视频设备、计算机等的网络传输、语音与数字设备接口、终端等应符合相应的国家标准、规范。会议系统应实现计算机语音、文字、图形、图像、自动监管、多媒体实时同步网络传输、系统控制一体化功能。
1.8 同声传译系统
(1)同声传译一般可设有(3+1)或(4+1)种语种,国际会议可设有(6+1)或(8+1)种语种;
(2)同声传译传输方式可采用有线同声传译和无线同声传译;
(3)会议室译员间的位置应设置在主席台对面或主席台的两侧(或二层较高位置),应使译员能观察到发言者的口型。
(4)译员间的大小可参照国际IS02603推荐的尺寸高2.3m、宽2.5m、深2.4m设计。
2 办公自动化系统(OAS)
办公自动化系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术,使人们的部分办公业务借助于各种办公设备,并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。主要包括:
2.1 物业管理运营系统
物业管理运营子系统应以高效便捷的方式来协调用户、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系应能实现对投入使用的建筑物、附属配套设施、设备生产及场地、用户、服务、各类资料及各项费用以经营目标方式进行管理,同时对建筑的环境、清洁绿化、安全保卫、租赁业务、建筑物内各类机电设备运行与维护实一体化的专业管理。
2.2 办公管理系统
办公管理子系统应能在日常办公中通过办公自动化系统协助管理人员对办公事务过程中大量的信息进行分析、整理、统计,协助领导对各项工作的分析、决策提供公文管理、会务管理、档案管理、电子账号、人员管理、领导活动安排、突发事件处理、书面意见处理等功能,应能实现电子公告、规章制度、公用电话等公共服务功能。
2.3 信息采集系统
信息采集子系统应具有物业信息服务、新闻、科技、金融信息服务、用户个体服务、文化娱乐且务、生活保障服务等功能以及电子显示屏信息另查询功能。
2.4 网终管理系统
网络管理子系统应配置适宜、使用方便,为计算机网络的日常运行维护和监控提供有力的保障。
2.5 智能卡管理系统
智能卡管理子系统应能对各种功能的智能卡实现统一的管理,如身份识别、员工考勤、车辆停泊、持卡消费、门禁等,并进行各类计费管理。
3 建筑设备自动化系统(BAS)
将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水,防灾、保安、车库等设备或系统,以集中监视、控制和售理为目的,构成综合系统。根据功能的不同,可分为捆个子系统。
楼宇自控系统设计通常包括空调系统、给排水系统、供配电系统、照明系统、电梯系统及保安监控系统等子系统。
楼宇自控系统设计以降低大楼能源消耗、节省大楼营运成本的目的。设计的关键是系统应用稳定可靠,发生故障概率降到最低可能限度,同时,应能提供精确的、量化的控制模式,为大楼能源控制提供可靠保证。
楼宇自控系统设计前要认真阅读暖通专业和电气专业图纸,给出楼宇自控系统控制点表,同时应提醒业主所购的受控电气设备必须具备二次控制回路或者BA接口,否则BA系统是无法进行有效控制。在设计中,对于数量较多、位置分散的送排风系统、给排水系统,根据设备布局情况,划分区域配置DDC,尽可能分散设置独立之控制,以减少信号线敷设量,提高可靠性,并保证同一设备的监控点分布在同一DDC中。
4 防火自动化系统FAS
火灾自动报警与消防联动控制系统的设计要求,应符合国家标准《建筑设计防火规范>、《高层民用建筑设计防火规范>、等有关规范的规定。火灾报警与消防联动控制系统按消防部门要求独立运行。可将火灾报警器输出的报警信号传送给建筑物设备监控系统或智能化集成系统的监控中心,但楼宇自控系统对消防系统只可监视不应进行控制。对于空调、风机、配电等平时由建筑物设备监控系统控制的设备,火警时应受消防系统控制,应确保火警控制的优先功能。
5 保安自动化系统SAS
设计应根据被保护对象的风险等级确定相应的防范级别,满足整体纵深防护和局部纵深防护的设计要求,以达到所要求的安全防范水平。
5.l 入侵报警系统
根据各类建筑安全防范部位的具体要求和环境条件,应分别或综合设置周界防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。
5.2 配电视监控系统。
根据各类建筑物安全技术防范管理的需要,电视监控系统应对现场情况进行有效的监视和记录,并可提供对各类报警信号及时、迅速和可靠的复核手段。
5.3 出入口控制系统
智能建筑的主要出入口、通道、财务室总出纳、金库、重要办公室等处设置出入口控制装置。出入口控制系统由出入口对象(人、物)识别装置、出人口信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构等三部分组成。
5.4 巡更系统
巡更点应设在主要出入口、主要通道、紧急出入口和各主要部门。安防人员的巡查报告方式可以采用在线瞳离线方式。对实时性要求高的项目应采用在线方式。
5.5停车场管理系统
在停车场的人口区应设置出票机或读卡器,并应在汽车库(场)的出口区设置验票机或读卡器。此外,还可以提供车位引导系统,用来显示剩余车位的数量及区域。
除此之外,综合布线系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络相联,是为上述系统提供物理通路。建筑智能化集成系统是将建筑物内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上有机连接起来,在开放标准的硬件和软件平台上,实现各有关系统之间可相互操作和资源共享,形成一个综合化的管理系统。
智能化系统内容丰富、种类繁多,每个智能建筑要把所有系统都包罗进去是不可能的,因此设计时应根据建筑物的使用功能、建设总投资、管理要求等综合考虑,确定与建筑物功能相适应的建筑智能化系统中各子系统的设计标准,应侧重各子系统的有机结合,注重智能化系统集成,强调综合性、统一性和各子系统的关联性,利用计算机网络技术,使传统的智能化子系统互联、互通、互操作,达到资源共享、功能得以提升和降低成本的目的。
参考文献:
1.陈保代.《智能建筑与城市信息》.2010 第9期.
2.中国国家标准.《智能建筑设计标准》.(GB/T50314-2007).
3.北京市地方标准.《建筑智能化系统设计技术规程》.(DBJ01-615-2003).
论文摘要:文章论述了智能建筑的含义、以及发展状况;建筑设备监控系统的功能、设计要点及系统检测。指出建筑设备监控系统是建筑智能化系统中的一个主要系统。
一、智能建筑的含义和发展
随着信息技术的飞速发展,建筑技术也日新月异,智能建筑的概念也日趋成熟,早期一般被成为智能大厦。在国内 “3A大厦”、“5A大厦”等广告词随处可见,所谓的“3A大厦”是指建筑物具有楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)和办公自动化(OA)系统功能者。而“5A大厦”则是将楼宇自动化(BA)中的火灾报警及自动灭火系统独立出来,形成消防自动化(FA);将安保系统独立出来称之为安保自动化(SA),从而形成“5A”。其中,“BA系统”也就是我们平常所称的楼控系统,即建筑设备监控系统的简称。
直到2000年中国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)的问世,其中对什么是“智能建筑”才有了明确的定义:“它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。”由此可见,提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑才能称之为智能建筑。但此定义还忽视了一点,“节能环保”。到2006年建设部重新组织编制组对GB/T50314-2000进行了修订。此次修订在内容上进行了技术提升和补充完善,并按照各类建筑物的功能予以分类,还在“智能建筑”的术语解释上加上了有关“节能、环保”的概念。在新的GB/T50314-2006上“智能建筑”被定义为以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
智能建筑是一个综合的系统化工程,建筑、结构、水、采暖与通风、电气等专业构成有机整体。犹如人的身体,只有各个器官协调作业,才能表现为健康状态。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一样,能“知冷知热”,自动调节空气、水、阳光照射等,创造既节能、健康、舒适又安全的环境。只有这样才能提高人们的工作效率,减少“楼宇综合症”的发生。因此我们可以看出有几个“A”就是智能化建筑的概念是错误的。
建筑智能化系统(Building intelligent system)是智能建筑中应用的电信息系统。对建筑智能化系统国内还有一个俗称,即所谓的“弱电”系统,它是以从建筑设计中有别与传统的电气设计和照明设计而引申出来的。传统的电气设计和照明设计称为“强电”设计,而把属于建筑物智能化系统设计的内容称为“弱电”设计。
建筑智能化系统内容丰富、种类繁多,每个智能建筑要把所有系统都包罗进去是不太可能的,因此设计时应根据建筑物的使用功能、建设总投资、管理要求等综合考虑。确定与建筑物功能相适应的建筑智能化系统中各子系统的设计标准,应侧重各子系统的有机结合,注重智能化系统集成,强调综合性、统一性和各子系统的关联性,利用计算机网络技术,使传统的智能化子系统互联、互通、互操作,达到资源共享、功能得以提升和降低成本的目的。
(二)建筑设备监控系统的内容:
根据《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003里6.1.3的内容,建筑设备监控系统包括以下几大子系统:
1、空调与通风系统;2、变配电系统;3、公共照明系统;4、给排水系统;5、热源和热交换系统;6、冷冻和冷却水系统;7、电梯和自动扶梯系统;8、建筑设备监控系统与子系统(设备)间的数据通信接口功能;9、中央管理工作站与操作分站功能;10、系统实时性;11、系统可维护功能;12、系统可靠性;13、现场设备安装质量;14、现场设备性能;15、依据设计要求所需评测的项目等。
可见,在建筑智能化系统中,建筑设备监控系统(又称BA系统)是体现节能和创造优良环境最有价值的系统,也是关联技术最多的系统,应称之为建筑智能化的龙头系统。
(三)建筑设备监控系统的检测
1、系统检测:是指智能化系统安装、调试完毕,经过规定的试运行时间后,竣工验收前所进行的对系统功能、性能及可能存在的缺陷进行的全面检验和测试,评价结果将作为竣工验收和智能化系统等级评估的依据。
但是,智能建筑设计标准并不是仅仅涉及一个弱电专业,要由各专业相互配合,如建筑专业在做设计方案时,就应当考虑太阳光的利用与人工照明的关系以及热辐射的作用等等。不能只考虑建筑外形,连结构的合理性都不考虑,把有限的资金都放在外形上,有可能就应了那句“金玉其外,败絮其中”的话,就不可能做成智能建筑。因此智能建筑是多学科、多技术系统的综合体。
二、建筑设备监控系统
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006里所说的建筑设备管理系统(BMS)也就是在《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003里被称为建筑设备监控系统(BAS)和公共安全系统(PSS)等综合管理的系统。
虽然,从现实来看,建筑设备监控系统已经被广泛的应用在办公楼、宾馆、体育场馆等各类的公共建筑当中,可是,在我国目前的国民经济发展中,住宅(小区)的建设占有相当大的比重。住宅(小区)智能化的发展有着广阔的市场前景。与在公共建筑里不同的是,应依据住宅(小区)自身的特点与建筑设备监控系统的功能、技术结合起来,发挥该系统的作用。除小区内的公共部分与其他公共建筑里的建筑设备监控系统一样,在住宅内部,家庭控制器(Home controller)是智能化系统的一个主要产品。它可以实现对住宅内表计(水表、电表、燃气表、直饮水表、热水、供热等计量仪表和设备)的数据采集和远传,还包括了对常用家用电器的控制等功能。
(一)建筑设备监控系统的功能
按照《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003里6.1.2所阐述的:建筑设备监控系统用于对建筑物内各类机电设备进行监测、控制及自动化管理,达到安全、可靠、节能和集中管理的目的。
我们把它总结归一下,即:
实现自动监视与自动调节以适应室内环境的变化;各类机电设备的启、停和运行进行连锁操作,以确保机组的安全运行;各类机电设备的故障自动监测,以保证设备的安全和及时维修;实现优化控制以实现节能降耗;实现过程控制自动化以节约设备管理人员。
2、系统检测的条件应具备:(1)系统安装调试完毕后,已进行了规定时间的设运行;(2)已提供了相应的技术文件和工程实施及质量控制记录。
对于建筑设备监控系统来说,在智能建筑工程质量验收规范(GB50339-2003)里有明确的规定。就是,系统的检测在系统试运行连续投运时间不少于1个月后进行,并且应依据工程合同技术文件、施工图设计文件、设计变更审核文件、设备及产品的技术文件进行。
3、建筑设备监控系统的检测应以系统功能和性能检测为主,同时对现场安装质量、设备性能及工程实施过程中的质量记录进行抽查或复核。
4、系统检测的流程
(1)一般由工程建设单位,也可由工程承包方或使用单位向检测机构申请办理系统检测委托手续。
(2)检测单位在熟悉委托方所提供的各项工程资料,对工程的情况有了基本的了解,并已明确知道委托方的需求后,应及时的制定检测方案。
(3)检测单位按照已制定的检测方案进行检测工作。现场应详细、准确的填写原始记录表。原始记录表应字迹清晰、没有笔误,以便现场检测人员签字或者盖名章。
(4)在现场检测和相关的实验和检验完成后,应按照相关的委托手续中双方约定的时效内及时的出具检测报告。检测报告除有检测人员、复核人员和签发人员的签名外,还应有检测机构加盖检测报告专用章或检测机构公章。检测报告应有明确的合格或者不合格的检测结论。凡不合格项均应明确提出存在的问题,并提出相应的整改建议。
现今,我国在智能建筑的国家标准、技术规范和行业法规还尚不规范、健全,譬如说现在改版后的《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006)已经改为按照各类建筑物的功能予以分类了,但是《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003至今还尚未改版,依旧按照各系统进行分类。这就造成现在的智能建筑设计与施工市场不够规范和系统化。另一方面,必须从行政上和技术上对智能建筑的市场和质量进行有效的监督和管理。要做到这一点,首先应加强对系统集成商的资格审查,重点审查其规模和人才构成,考核其从业技术水平。对于建筑设计、施工单位,则应将智能建筑设计与施工纳入质量监督体系,对设计阶段、施工阶段、系统运行管理阶段均应实施监督。工程完成后还应按有关的质量评定标准和验收规范进行检测和验收。
参考文献
1、中国国家标准:《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000、2006)
【关键词】智能建筑建筑设计设计要点要点分析智能设计
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
随着科学技术的快速发展,在我国各大中城市中,涌现了新型的办公楼宇和商业楼宇等智能化建筑。通过在建筑技术之上,融入计算机通讯技术、控制技术,来实现建筑的功能自动化,提高了生活环境质量和舒适度。但由于智能建筑的发展时间较短,存在系统稳定性能较差、自动化功能水平单一、技术水平参差不齐等问题,导致智能建筑屡遭诟病。为了保证建筑智能化水平,提升建筑自动化功能,就需要对智能建筑进行设计优化,通过对设计要点进行重点控制,满足建筑设计功用,实现建筑智能化。
二.智能建筑设计必须满足的功能。
智能建筑应是一个能被有效控制的,具备各个方面相关系统的运营环境,在生态系统上要满足能源、服务和排污的需求,实现各个系统的协同运作和有机结合。进行智能建筑设计时,要满足四个基本功用:
能源管理:通过设计能源监控和管理来达到节约能源的目的,减少建筑物生命周期内的能源消耗和浪费,提高建筑物的可持续发展和设置效能。
空间管理:优化建筑的空间结构,掌握空间使用情况,发现未使用空间并进行合理利用和空间再分配。
设施管理:掌握建筑物各功能类型设备的运行情况,并能实施有效管理,便于提高设施性能和使用率,延长设施的使用时间和生命周期。
服务管理:建筑智能化是为建筑住户提供服务,提升用户生活环境和生活质量,智能建筑要实现降低用户运营成本,提高用户经营效益的功用。
三.优化智能建筑设计。
智能建筑的设计除了要进行传统建筑的建筑设计、结构设计、设备设计和装饰设计外,其主要是对建筑智能化系统的设计。进行建筑智能化设计时,要了解用户的实际需求、建筑意图、建筑物的用途和规模,设计中要结合当地的条件进行可行性研究,对智能建筑的功能性、经济性、安全性、可靠性和维护扩展性进行分析和研究,确定进行智能建筑设计的基本设计条件。
智能建筑的设计优化,要建立在对建筑物功用了解的基础之上,要对建筑物当地的气象条件、交通、供电、供水、网络通讯、无线通讯等情况进行了解,必要时要研究有关法规、条例和标准,对建筑物的智能化设计可行性进行研究分析。进行优化设计前,要将建筑、结构、给排水、电力、通信等专业设计人员进行集中,并对设计中可能出现的问题和决绝方案进行分析和明确。设计时,对各类机器设备系统,要建立与信息类别、信息数量和使用程度、重要程度等参数相适应的网络,同时要保证系统运行效率,提升大量化、多样化信息的适应性。
四.智能建筑的供电设计。
智能建筑中的建筑自动化设备、办公自动化设备、通讯网络系统设备等智能化设备的综合应用,给建筑的供电提出了难题。进行智能建筑供电设计时,要对供电系统的安全性、可靠性和灵活性加以重视。
由于智能建筑物中用电设备较多,用电负荷较大,进行设计时,需要对负荷进行分析,并对负荷级别进行合理划分;根据用电情况和负荷大小,选择合适的供电系统,避免造成浪费而致使建筑费用上升。同时要考虑供电的可靠性以及电源质量要求,根据用电负荷,确定供电方式。
选择供电方式时,一般要采用配出为放射式的主结线方案,采用两路10KV独立电源,变压器低压测采取单母线分段的方式进行。采取此种方式进行供电时,要考虑建筑物中电梯和照明负荷的曲线变化已经大功率电器和使用季节性变化。在智能建筑中,电梯一般为上下班时间为高峰负荷,下班或深夜为轻负荷;照明系统白天为轻负荷,夜晚18点-23点为高峰负荷;建筑物中的空调冷冻机在夏季为高峰负荷,冬季为空负荷或轻负荷。根据用电的负荷变化,选择对应的变压器容量,并进行容量合理组合,保证变压器的经济运行状态。
五.智能建筑的照明设计。
智能建筑的照明系统保障了建筑物内用户的生活环境安全,既要满足基本生活功能,又要能达到美观和节能的需要。照明系统的设计原则为“安全、经济、适用、美观”。
智能建筑的照明安全是设计照明的基本前提,要通过对照明灯具的类型、安装位置、安装数量、灯具功率、照度控制等方面进行合理设计,提供生活的工作环境的光亮。一方面要通过采取先进技术,发挥照明系统的实际效益,在保障照明效果的基础上减少费用,另一方面要从我国实际电力供应和设备生产水平出发,选择合理的照明设备,来提升智能建筑中照明系统的经济性。要结合建筑的环境条件,对光源种类、灯具功率、数量、灯具色彩等进行选择,配合色彩设计,体现建筑的空间立体感和装饰表现感。设计时要注意色彩的协调,同时要避免出现眩光,根据工作和学习、生活的需要,合理布置照明的亮度。
六.智能建筑的系统集成设计。
智能建筑是建筑技术和计算机技术、网络技术、通信技术和控制技术的集成,进行智能建筑设计时,要重视各系统之间的集成配合。系统集成的目标是为了搭建建筑主体内的智能化管理,通过对建筑自动控制技术、通信技术、综合布线技术、计算机网络技术、安全防范技术以及多媒体技术等将相关设备进行整合,通过软件进行集成,实现建筑智能化的目的。
设计智能建筑系统集成时,要考虑各个子系统的检测、管理和控制的统一标准,通过网络结构,实现对子系统的统一控制和管理。对系统集成的信息资源、数据结构、设备协议等要进行明确,确保各子系统能统一、能管理、能控制。要明确提出各机电设备的接口、通信和控制的协议及技术标准。对设备端口的接线方式和方法,要进行规定,对各设备的匹配情况要进行分析和研究。
智能建筑采用RS485、BACnet、RS232C等标准通信和控制接口的系统及设备,要注意各设备接口的实际接法,进行设计时,要对设备和系统间的通讯协议和控制要求进行查证,对设备和系统间的信息开发要进行确认。对空调机组、电梯设备、冷水机组等设备,要进行样品查验,必要时要进行系统集成的实验,避免出现安装完成后无法实现管理和控制。
智能建筑要实现子系统的联动,建成系统集成要能实现子系统在独立运行的同时还要能实现网络联动,通过对子系统的联动设计,来提高建筑的控制流程,实现自动化控制的目的。
七.结束语
智能建筑是现代建筑技术和科学技术的综合,同时也是未来建筑的设计走向。进行设计时,要考虑到建筑功能的扩张性和系统的自动性,在满足建筑基本功能的基础上,实现建筑管理和控制点饿自动化,从而提高建筑住户的生活质量和环境水平。通过提高建筑智能化设计,使得建筑走向“先进性、可靠性、舒适性、网络化和实用化”,便于建筑的可持续发展。
参考文献:
关键词:智能化;文化产品;文化产业
21世纪,在文化全球化、网络科技革命、人民日益增长的精神文化需求、我国文化体制的改革等多方面因素下,我国文化产业迅速发展。满足人们精神文化需求的文化产品和文化服务也日趋多样,朝着多元化、科技化方向飞速发展。创新能力的提高和科技化浪潮的推进,使文化产业产品将进入一个高智能的发展时代。
1智能化概况
进入90年代后,经济愈加依赖于知识、技术的增长,发达国家的知识经济比重开始超过GDP的50%。而近年来,在互联网建设的带动下,全球GDP中2/3以上的产值与高科技信息业有关。以时代的发展视角来看,从对创新的重视到强调知识与信息的作用再到高科技、数字化的蓬勃,无不昭示着我们即将进入或已经迈入一个智能化的时代,这个时代融创新、科技、知识、信息、数字等多元素于一体,人性、快速、优质、便捷、准确等多特性于一身。
智能是指个体对客观事物进行合理分析、判断及有目的的行动和有效地处理周围环境事宜的综合能力[1]。人工智能(artificial intelligence,AI),主要研究用人工的方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能,实现机器智能。美国AI学会给出如下定义,AI是研究思维和智能行为的机制并将它们赋予机器的一种科学认识。
结合智能与人工智能的定义,文章对于智能化的理解就是将这种模拟人脑的智力功能扩展开发并利用于与人类活动相匹配的环境中,制造智能工具,使之更好地服务于人类生活。目前的智能化应用主要还集中在虚拟软件、网络的开发及实体楼宇开发方面的应用,现实中对于文化产品智能化的研究还较少,大多停留于理念而没有详细阐述。文章将从文化产业产品的智能化趋势的原因入手,探讨实现文化产业产品智能化的途径,关注文化产业产品智能化过程中的趋势重点及从政策方面应当获得的支持四个方面,对智能化应用于文化产业领域的产品开发和应用这一趋势进行分析。
2 智能化趋势的原因
对于文化产业的产品智能化趋势,本文从消费者、产业发展、社会发展三个方面分析文化产业的产品智能化产生的原因及智能化这一趋势能够持续发展的动力。
从消费者方面来说,根据马斯洛需求理论,人的需求从基本到高级被分为了生理、安全、情感和归属、被尊重及自我实现几个层次的需求。人的基本需求获得满足后就会渴求高层次的需求满足,物质需求获得满足的基础上就会追求精神上的满足。而智能化正是高级化的表现,通过提供优质、便捷的产品能够满足消费者更高品质的消费追求和欲望。智能化的产品是人智能的延伸,而智能化的文化产品更是人精神世界的一种延伸,因此更加富有人情味,其开发与应用将更加符合人们在精神领域的追求并获得满足。
从产业发展方面来说,首先,智能化能够极大范围的节约和保护资源。智能化依托于科技力量,能够很大程度上解放对实体资源的开发,从而减少对实体资源的破坏。其次,通过科技手段的再现效果使得文化产品能够静态动态化、隐性显性化、结果过程化、历史现代化,并衍生出新的产业链条。再次,智能化文化产品具有高附加值的特点,其成本主要集中于前期开发中,在后期复制的边际成本很低,因此价格弹性很大,竞争的自由度较高。最后,智能化融入文化产品,将使文化产品的结构趋于软化,由对刚性文化产品的需求导向逐渐转变为柔性的文化产品需求,使需求结构更加合理。
从社会发展的方面来说,智能化的文化产品与科技紧密相连,依托于科技并且反过来也能促进科技的发展,提高创新能力。在这一智能化的普及浪潮中,人们的素质水平也会相应的得到提高,获得全面发展。另外,基于智能化对实体资源的间接保护作用和生态效应,有利于文化产业在可持续发展道路上顺利成长壮大。
3智能化的实现途径
文化产业产品的智能化水平根据形式的不同,其实现的路径分为搭载式和自主式。其中,自主式又分为基础设备的智能化和产品内容的智能化。
搭载式的文化产品智能是指依托于其他产业的智能化发展而拥有智能的功能,这些已有智能技术和开发应用的领域包括如计算机网络、软件、房地产等行业。这种“搭便车”的途径可以节约研发成本,加大与其他行业的合作与融合,有助于资源的共同利用与合作开发。如现已有的许多博物馆展厅手段现代化,具有初级智能如识别人的手势等功能,最早可能来源于房地产对于智能门的设计应用。通过借鉴已有的智能成果,用于文化元素的展现和融合将是智能化文化产品发展的一条便利通道。
自主式文化产品智能主要有基础设备上的硬性智能和产品内容的软性智能。基础设备的智能化主要是通过提高文化内容展现、依附载体的智能化而提升文化产品的消费层次,实现内容的获取渠道便捷、更符合人类需求的目标。这种硬性的设施智能化需求在智能化发展的初级阶段应用较为广泛。而伴随硬件智能渠道的铺设逐步扩散,文化产品消费结构趋于软化,即人们对于文化产品的硬性消费也会逐渐转向软性、柔性的内容性消费方向。产品本身的智能化,当前最好的案例就是数字图书馆的开发。这种文化产品本身的智能化是对传统文化的一种创新结果,对传统文化产品具有很大程度的替代作用。智能手机对非智能手机的极大替代现象可以帮我们很好的预见,未来智能化文化产品也将在普及中逐渐改变人的消费模式和行为习惯。
4智能化的关注趋势
目前我国文化产业的产品在逐步融入科技要素,强调创新能力,在走向文化产品智能化的趋势中,以下几点是发展智能化过程中值得重点关注的:
(1)数字化、技术化是必经途径――搭载科技平台,将文化产品符号化与数字化相结合,是实现智能化的必然选择。文化产品本身具有精神属性和符号化的特征,因此将其与数字化模式相结合,利用已有科技手段持续开发其文化符号的延伸领域,能够让文化产品实现智能的途径更加便捷。
(2)以产品智能化带动服务智能化――智能化文化产品得到认同并普及推广后,势必引发人们对于更加人性化、优质化产品及服务的需求。依托于产品智能化,服务的智能化将被配套地进行开发,以完善人们的文化消费需求。因此,文化产品的智能化是先驱,最终将带动整个文化产业链条都实现智能,更好地满足人们多样化的精神文化需求。
(3)双向渠道的智能化――即智能化提供与智能化消费。文化产品的提供方应用智能化可以方便优化提供路径,节约成本,提供更好的服务。如智能化可以节约时间,提高效率,进而提高顾客满意度。同时,智能化后的文化产品将充分调动消费者的全方位感官,刺激消费欲望。消费方接触智能化将直接作用于心理感受,消费者可以享受优质的精神文化服务。智能化产品往往集多功能于一身,能够把握消费者差异化的需求,进而满足多样化的需求,体现消费者个性。另外,通过智能式沟通可以有效提高反馈能力,有助于对产品的改进获得最新鲜的意见和了解新的消费倾向。
(4)普及以体验营销为主――智能化的文化产品开发必定是以人性和规律为基本宗旨的,但较传统的文化消费模式还显得前卫,因此培养消费习惯是普及智能化的关注重点,而有效途径就是体验营销。借鉴通讯行业普及3G网络时的终端渠道铺设,专门建立体验专区和指导工作者,能够让普通大众消费者接触并跟随时尚,习惯新型文化消费方式。
(5)产权保护问题更加严峻――随着智能化开发,其成果的保护也将更加紧要。由于其人力、资金等大量资源用于前期开发和研究中,若因技术泄露而被轻易模仿势必打击研发主体的积极性和创造性。同时,文化的公共性让知识产权的保护也陷入困境。因此,加大产权保护力度是文化产品智能化的必然要求,同时要有配套于保护产权的技术和法规的双重保障。如部分电子图书网已经尝试以配套的阅读器和功能限制来保护产权。
5对智能化的政策导向
5.1产业运行角度的技术政策
首先,需要完善法规保护,特别是对知识产权的保护,包括专利、商标品牌等。对于以数字文化产品为标的的交易,在责任承担方面,根据利益平衡机制的要求,不对信息提供者施以过于严格的责任,以免由于过于压制而妨碍文化的传播[2]。我国在知识产权方面的立法基础薄弱,这里可以结合学术界关于对数字文化产品的财产权保护的制度研究中相关政策建议,完善并扩展制定可行的针对于智能化产品的保护政策。
第二,要加大对技术创新支持,营造良好的文化产品智能化发展空间,特别是针对文化企业以金融、财税政策辅助,对于其技术创新部分进行鼓励。例如对在高新技术园区落户的文化企业相应配套财税的减免措施和贷款优惠支持,对于推动智能化发展的文化企业进行表彰和奖励。鼓励企业和个人申请智能化的产品专利,可从申请人中挑选适合人才组织成为专业小组,联合力量,专门进行文化产业的产品智能化研究。
第三,加强国际交流合作,借鉴与战略合作。作为二十一世纪三大尖端技术(基因工程、纳米科学、人工智能)之一,国际上对其研究的专家多不胜数,且研究领域广泛,角度多远,思维灵活。如果能够借鉴各学科优势,并促进国际知识的交流合作将使我国文化产品的智能化研究事半功倍。可以广泛利用技术扩散的正效应,共同致力于技术开发,同时还要注重我国的文化安全和技术安全,加强创新的同时也要有保护意识。
5.2产业发展角度的现代化政策
首先,要坚持引进与自主相结合,并且要以自主为主。我国在技术开发起步较晚,落后于西方发达国家,因此采取战略合作共同开发项目是促进我国产品智能化发展的最好途径。因技术水平限制,伊始可能需要引进国外的技术基础带动我国文化产品的智能化开发,但我国要在合作和引进中加大研究能力和创新水平,争取自主创新。
第二,加强人才培养,统筹全局,借助企业力量,融入大学能力,通过政府―大学―企业三方共同合作,实现产学研的结合,利用资源、设备、人才的全面整合,促进智能化技术人才的培养。在人才选择上,例如可以利用通讯领域的专业性基础,结合文化领域的知识特性,培养高端复合型科技人才,实现文化产品的知识化、数字化、智能化开发。
第三,制定国际化战略。利用新型文化产品即搭载了新技术、智能化的文化产品,使中国传统文化能够走出国门,以国际化策略改变我国对外的文化输出之劣势,让国内智能文化产品创出品牌,更好地弘扬中国文化传统,让传统元素在智能的包装和整合下获得世界范围的认可。
参考文献:
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[2] 齐强军.数字文化产品的财产权保护制度研究[C].重庆大学硕士学位论文,2010.
[3] 邢立宁,陈英武.知识型智能优化方法研究[M].国防科技大学出版社,2010.
关键词:嵌入式系统,802.11协议,无线视频传输,楼宇智能化
1.引言
目前楼宇门禁装置大多为一个简单的可控电子开关,一般采取语音对话的有线控制方式,不具备可视化能力和无线控制能力,其存在交互效果差、有线网络布线繁琐、智能化程度不够高的缺点。。随着视频编、解码技术和无线传输技术的快速发展,智能化楼宇系统也得到了快速的发展。嵌入式无线网络产品以其体积小、成本低、使用灵活方便等优点,得到了越来越广泛的应用。随着市场上智能化楼宇的不断升温, 门铃系统已作为智能化办公室和智能化小区的一个重要组成部分。
本研究介绍的智能小区无线可视化门铃系统正是在这样的应用前景下,基于802.11无线网络协议进行设计的。
2.系统整体结构设计与工作原理
如图1所示,该系统采用低功耗、高性能的嵌入式IDTRC32434 作为主控芯片,使用VW2010芯片进行硬实时编解码以提高编解码效率,采用PHILIPS公司的BGW200无线芯片进行音视频码流的转发控制。整个系统由服务器端和客户端两部分组成,主要实现音频视频数据采集和高质量编解码以及无线网络传输功能。
服务器端工作原理
由CCD Sensor和音频端口进来的输入信号,经过视频A/D和音频A/D转换后,进行MPEG4视频编码和MPEG MP3音频编码。编码后的视音频码流送到网络复用模块打包后,将压缩编码后的数据流经过802.11x无线网络送到客户端。如下图1所示:
系统客户端工作原理
由无线网络接收的音视频码流数据,经过网络解复用模块解复用后,获得的视频码流和音频码流分别送至视频解码模块和音频解码模块进行MPEG4
视频解码和MP3音频解码。解码后的数据经过视频模拟编码、D/A和音频D/A转换后送到可视终端显示。如下图2所示:
3.硬件设计
系统的硬件设计主要分四个部分:主控制系统、音视频采集系统、多媒体编解码系统、无线网络系统。。
3.1 主控芯片采用IDT RC32434
它是一款64位MIPS,内部集成了NAND Flash控制器(FlashC)、32位PCI总线控制器(PCIC)、4通道DMA控制器、4通道SDRAM控制器(SDRAMC)、外部总线控制器 (EBUSC)、外部总线接口(E―BUSI)以及2个通用串口等,并通过内部总线对它们分别进行控制。该芯片提供高达400MHz的频率,集成了标准外围元件互连(PCI)接口,可与802.11a/b/g和串行Ⅵ、等先进外围设备连接。处理速度快,功能强,性价比高,能很好满足嵌入式ucLinux系统的需求。
3.2 CCD 摄像头和A/D 转换芯片
SAA 7110 是Philip s 公司生产的可编程前端视频解码器,它可将输入的视频模拟信号转换为YUV 数字信号。其内部包含三路模拟处理通道, 能实现视频源的选择, 数据输出格式有YUV4: 1: 1 (8bit) 和YUV 4: 2: 2 (8bit) 两种。它还包括抗混叠滤波,A/D 转换, 自动嵌位, 自动增益控制, 时钟产生, 多制式解码及亮度、对比度和饱和度的控制等功能。
3.3多媒体编解码芯片
该系统采用VW2010作为多媒体编解码芯片,它是一种实时MPEG-4音视频压缩/解压芯片。其片内集成有3个信号处理/控制单元,包括一个视频编码(压缩)器、一个视频解码(解压)器和一个片内CPU(内部扩展一个音频编码DSP、一个音频解码DSP、一个多路复合单元和一个多路解复合单元)。具有可编程、高性能和低功耗特点,因为每个信号处理/控制单元都由一个RISC处理器和专用的硬件加速器构成。
3.4802. 11b 芯片
无线模块采用的芯片是PHILIPS公司的BGW200,该芯片通过高速串口SPI2与处理器的SPI1口连接。SPI(SerialPeripheral Interface,串行外设接口)是一种同步外设接口,允许MCU与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。当IDT RC32434与BGW200之间互相通信时只能通过BGW200的SPI2口进行,此时IDT RC32434是主(HOST),BGW200是从机(SLAVE),传输的时钟由HOST控制。
4.软件设计
本系统软件设计按层次划分主要分为三层:系统初始化引导和嵌入式系统内核移植、外设驱动程序编写(包括USB摄像头驱动、无线网络模块驱动等)、数据采集与无线传输。
4.1 系统引导、内核移植和文件系统的建立
虽然Linux 内核小、效率高,但嵌入式系统的硬件资源毕竟有限,因此不能直接把Linux作为操作系统,要针对具体的应用通过配置内核、裁减shell和嵌入式C库对系统进行定制,使整个系统能够存放到容量较小的Flash中。嵌入式Linux系统主要由4 个部分组成:引导内核启动的文件(bootloader)、Linux内核文件(kernel)、虚拟磁盘文件(ramdisk)、用户空间文件(user)。把它们分别放在DataFlash内的4个分区模块中。对于不需要动态改变,使用较节省空间的ROMFS只读文件系统;user模块内需要进行较多的读写操作,所以使用支持动态擦写保存的JFFS2文件系统。在构建完软件平台后,下面就主要涉及到USB摄像头驱动和无线驱动模块设计、视频采集模块和基于802.11无线网络传输模块的程序设计。
4.2 USB摄像头驱动
搭建好嵌入式Linux的开发环境后,下一步就首要完成USB摄像头驱动工作。。Video4Linux(V4L)是Linux中关于视频设备的内核驱动,它为针对视频设备的应用程序编程提供一系列接口函数。对于USB口摄像头,其驱动程序中提供了基本的I/O操作接口函数open,read,write,close的实现。当应用程序对设备文件进行系统调用操作时,Linux内核将通过file-operations结构访问驱动程序提供的函数。在编译时选取动态加载模式,确定USB摄像头被正常驱动后,下一步就是使用Video4Linux提供的API函数集来编写视频采集程序。
4.3 音视频数据采集
在完成USB摄像头驱动后,就可以针对设备文件/dev/video进行视频捕捉方面的程序设计。其中用到的主要函数有:Camera open():用来开启视频设备文件;Camera get capability():取得设备文件的相关信息;Cameraget picture():获取图像的相关信息
Cameraclose():用来关闭设备文件;Camera grab image():用来抓取图像,采用mmap方式,直接将设备文件/dev/ video0映射到内存,加速文件I/O操作,还可以使多个线程共享数据。如图3.
图3
4.4音视频压缩编解码
获取图像数据后,可以直接输出到FrameBuffer进行显示,由于本系统要将采集到的音视频通过无线网络传输出去,所以在传输之前要对原始的图像数据进行压缩编码,在此选用VW2010芯片来实现MPEG- 4视频编解码方案。和其他标准相比,MPEG-4压缩比更高,节省存储空间,图像质量更好,特别适合在低带宽条件下传输视频,并能保持图像的质量。对视频流进行压缩编码以后,接下来就要实现网络传输部分的功能。
4.5无线网络模块驱动
无线驱动模块的软件架构分为三部分:客户驱动(client driver)、主机硬件抽象层(HHAL)、主机操作系统抽象层(HOSAL)。设备驱动程序本质上来说就是一组相关函数的集合。它利用结构体file_operations与文件系统联系起来,内核使用该结构体访问驱动程序的函数,该数据结构定义再<linux/fs.h>头文件中。在这个数据类型中,每一个成员变量指向驱动程序定操作的函数,对于没有的操作函数,相应的成员函数可以设置位NULL。
设备驱动程序通常包含下面3个最主要的部分:(1)驱动程序的注册和注销;(2)设备的打开和释放;(3)设备的读写操作。
对于需要动态加载的模块,通过执行Makefile文件,在当前目录会生成目标文件wireless.o。将目标文件wireless.o下载到已经烧写好的文件系统中。当目标板重新启动后,运行命令:insmod wireless.o 即可将无线驱动模块链接到内核中。一旦驱动程序被注册到内核表中,对驱动程序的操作就和它的主设备号对应起来了。当应用程序对设备文件进行某种操作时,内核会从file_operations结构中找到并去调用正确的函数。卸载模块可输入下面的命令:rmmodwireless.o。
4.6无线网络传输控制过程
(1) 初始化
系统初始化包括对SAA 7110、VW2010、RC32434、BGW20 等芯片的初始化。初始化过程主要包括对一些数据寄存器、地址寄存器、中断服务寄存器等进行相应的操作以形成系统运行环境的初始状态。
(2) 传输控制策略
上电开始初始化程序后,服务器端USB摄像头的模拟视频信号在程序控制下通过SAA7110 视频解码芯片完成模数转换,接着mpeg4 编码芯片VW2010将接收的数字图像信号进行DCT变换、量化编码、熵编码后,把数据流输出到相应的SDRAM内部的FIFO中。RC32434MCU在FIFO中查找帧同步标志,如果找到,判断缓冲区内是否有一帧的数据,如果有则微处理器读出压缩数据流并发送到BGW20进行扩频、调制发射出去。客户端初始化过程与服务器端类似,在系统初始化完毕后通过与服务器端交互,建立网络连接,并将SDRAM 用作硬解码时的数据缓冲区,采用LCD 接口连液晶屏用来显示图像。整个系统中,由RC32434完成对各器件的初始化、协调整个系统的工作。
5.结论
系统采用64位MIPS芯片IDT RC32434作为主控制器,以VW2010作为MPEG-4编、解码芯片实现网络端口输入和输出的MPEG-4码流、采用BGW200无线模块进行音视频数据传输,在uclinux平台上结合先进的多媒体无线传输技术实现的,结果表明其具有较高的传输效率、和普遍的门禁设备相比,本系统具有更好的灵活性与扩展性、交互能力、控制能力更强。而且该无线音视频传输技术也可广泛用于IP电视、卫星电视、安防系统、智能楼宇系统和基于MPEG-4标准的数字电视广播系统中,应用前景十分广阔。
参考文献
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[关键词] 综合布线 设计 子系统
随着计算机网络和通信技术的飞速发展,21世纪的建筑业也将发生巨大的变化,智能建筑已成为代表建筑高科技含量的代名词,人们居住条件的提高和办公环境的改善,无疑对建筑物的智能化提出了更新、更高的要求,综合布线系统是一个能够支持用户选择的语音/数据/图形图像应用的网络布线系统,为其智能化的实现提供了一个完美的物理链接平台。在对系统进行配置,以适应更先进的技术需求,满足快速变化节奏的同时,将把大厦的远期投资控制在最低限度内。
一、需求分析
综合布线系统是宾馆模式智能化系统的信息网络基础,本设计注重系统的质量、科学性、先进性、可靠性及安全性,易扩展,同时本设计兼顾考虑宾馆模式的应用特点,将来发展的需要。因此,在系统设计和产品选型中重点关注布线产品的质量、布线系统的模块化、以及系统的安全性、可管理性和可维护性。
宾馆模式综合布线系统的目标是:以系统规范为指导,以具有当前国际领先水平的综合布线技术、计算机技术、通讯技术和自动化技术为支撑,建立一套统一规划、高度集成的布线系统,为宾馆模式计算机网络系统数据、图像及控制信号提供统一的传输线路、设备接口和高质量的传输性能。全面实现宾馆模式计算机通信网络的通讯、办公、管理手段的智能化、集成化,把宾馆模式计算机通信网络建成一个高起点、高标准、功能设施一流、且具有高开放性和平滑升级性的网络平台。同时,该布线系统兼顾了计算机网络系统未来的发展要求,提供15年保证;在宾馆模式大楼增加新系统时,对新设备提供信号传输的支持。
作为宾馆模式智能化系统的基础平台-综合布线系统将为整个宾馆模式的语音通信、宽带数据、图像联网、宾馆模式管理系统及网站建设提供高质量的传输通道。宾馆模式大楼内的各个功能区通过高性能的结构化综合布线系统连接起来,组成一套具备高传输带宽的、结构化的信息高速公路。
二、系统功能
本设计提出的综合布线系统实现了宾馆模式设备的网络物理层上的相互联系,满足系统间信息共享的要求,为宾馆模式集中管理以及与Internet的连接建立了基础设施。具体来说,,本方案设计的布线系统可以支持以下各类应用及设备。
话音:程控交换机、电话、传真、卫星通讯、电话会议、语音信箱等。
数据:快速以太网、千兆以太网、1.2GATM、TCP/IP、INTERNET、INTRANET等。
视频:闭路电视监控、电视会议、可视图文、自动控制等音、视频和控制信号。
需要指出的是视频、射频、公共广播、自动控制等系统技术方面,设计理论和多个项目的实践已证实采用的结构化布线系统可达到与传统布线方式同等的传输质量和传输距离;但在工程造价方面,由于结构化布线系统要配备专用的适配器,以至工程造价将会有很大的提高,故本设计只提供了高性能的传输链路,在技术发展造价降低时,或有此类需要时提供坚实的支持。
三、系统设计依据及设计原则
宾馆模式智能化系统工程-综合布线工程整个布线系统选用星型结构,从插座至楼层配线架,最后通过数据/语音主干线缆统一连接至相应的数据和语音机房,以便于集中式管理。系统机房设置在宾馆模式一层,系统水平布线满足小于90米的布线标准要求。数据水平部分采用超五类双绞线传输,语音水平部分采用电话线传输;数据干线子系统采用光缆传输,语音干线子系统采用大对数电缆传输。如果把结构化布线系统看作是一条信息高速公路的话,那么,越是高级的路况,车速能提高得越快。这种高速率,不是单靠提高汽车的档次来实现,而是由构筑的信息奔驰“路面”通畅快速来完成的。本设计方案既满足用户目前的应用环境,又能支持未来21世纪高速宽带应用。
为了满足宾馆模式现在和未来10年至15年发展的应用,以及可能会根据不同的机型选择不同的适配器来构架整个计算机网络。因此,采用了开放式的布线设计作为解决方案。结构化布线系统采用星型结构,以便实现各种网络逻辑拓朴结构。
1、设计原则
(1)先进性。布线系统的设计目标决定了系统必须采用先进的方法和设备,即要反映当今的水平,又应具有发展的潜力。由于布线系统是一项在规定时间内投入运行的工程,因此系统所涉及的技术必须是成熟和先进的。
(2)开放性。布线系统应具有开放性。一方面布线系统能适应不同功能的要求,同时又能支持不同厂家相应的设备。
(3)实用性。布线系统在现在和将来能适应技术的发展,实现资料和语音通信。
(4)灵活性。布线系统应能满足灵活通用的要求。
(5)模块化。布线系统中,除固定于建筑物中的线缆外,其余所有接插件均是模块化的标准件。
(6)扩充性。布线系统是要能扩充的,以便将来要扩展时,可以方便地将设备扩充进去。
2、设计依据
(1)EIA/TIA-568 民用建筑线缆标准
(2)EIA/TIA-569 民用建筑通信信道和空间标准
(3)EIA/TIA-607 民用建筑中通信接地标准
(4)GB/T 7427-87 通信光缆的一般要求
(5)IEEE 802.3 总线局域网国际标准
(6)TPDDI 铜线分布式资料接口局域网标准
(7)ATM 异步传输网标准
(8)RS232,X.21,RS422 RS485等异步和同步标准
四、各子系统设计方案
1、连接方式
E:设备 C:连接点 T:终端设备
2、设计等级
综合布线系统为了满足高质量的高频宽带信号,所以在设计时,参照综合型设计标准,综合型设计标准适用于建筑物配置标准较高的场所,采用有线非屏蔽双绞线的组网方式。
3、结构化布线系统的结构
根据需求,结构化布线系统分解成以下五个模块进行设计。
(1)工作区子系统(2)水平布线子系统(3)管理子系统(4)主干子系统(5)设备子系统
4、工作区子系统的设计
工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的联机(或软线)组成, 它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线。
J45暗装式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的低边沿距地板水平面30cm。
5、水平布线子系统的设计
这是一个主要由水平非屏蔽双绞线组成的系统,水平非屏蔽双绞线由管理区的配线架出发,通过金属线槽、管道、桥架从地面或天花板延伸到指定位置上,然后与插座模块端接,每一个插口均为RJ45制式。设计中保证单条水平双绞线的最长距离不超过90米。水平布线子系统考虑数据采用超五类UTP信息模块、语音采用RJ11信息模块。语音部分水平布线采用三类四芯电缆设计。
6、水平线缆路由设计
走廊的墙角顶上应安装有金属桥架或PVC电线管,进入房间时,从桥架或PVC电线管引出以PVC电线管暗装方式由墙壁而下到各个信息点。
7、管理子系统的设计
管理子系统由每层弱电井内的壁挂式机柜、配线架与跳线组成。通过跳线将通讯线路定位或重定位到楼层的不同部位。其中水平线缆端接数据和语音均采用24/48口RJ45型模块式配线架,保留5%的余量用于今后的扩展。采用110式卡接式配线架连接语音主干,采用机架式光纤端接箱连接数据主干,配置相应的数据点的数据跳线和110-RJ45语音跳线,并设置标准电源插座,以便安装相关网络交换设备。
8、设备间子系统的设计
设备间子系统由分配线间和主配线间组成。语音主干采用110式卡接式配线架,数据主干采用机架式光纤端接箱,所有设备均安装在19英寸标准机柜内,交接区应具有良好的标记系统,交接间的配线设备采用色标区别各类用途的配线区,并设置标准电源插座,以便安装相关网络交换设备。
9、主干子系统
干线子系统是综合布线系统的神经中枢,一端始接于计算中心的总配线间,另一端则终接于各个IDF分配线间。主干线缆到各个IDF完成主干的接续。将工作站区子系统、水平布线子系统、管理子系统、设备间子系统、主干子系统五个子系统集成在一起,就形成了完整的结构化综合布线系统。主干子系统使用大对数双绞线电缆、光缆实现设备室与各管理子系统间的连接。其中语音主干采用三类大对数非屏蔽UTP双绞线铜缆,数据主干采用室内多模光纤。
五、展望
随着新标准、新技术和新产品的不断出现,国内对智能建筑集成化的要求会不断提高,随着全球计算机技术、现代通信技术的迅速发展,人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化、通信自动化、办公自动化等功能的智能建筑在世界范围蓬勃兴起。而综合布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统是现代化大厦内部的“信息高速公路”,是信息高速公路在现代大厦内的延伸。相信,我国智能建筑集成化的发展趋势将会更快的向国际化接轨。
参考文献:
[1]刘化君.综合布线系统.机械工业出版社,2004.
[2]及延辉.网络综合布线基础教程.机械工业出版社, 2005.
中图分类号:DF468文献标识码:A
一、概述
近年来,建筑能耗的枯竭,环境问题的出现使得人们更多的关注低碳、节能、环保的生活。现代生活中,高层建筑如同雨后春笋拔地而起,比如政府、机关办公楼、综合体等智能型建筑的规模逐渐扩大,从而建筑的节能问题成为了一大难题。智能建筑几大投入必不可少,其中使用高保温的新型环保建筑材料、节能环保空调以及高效率节能灯光照明等硬件投入占有重要作用。
楼宇自控目标是对楼宇内部的机电设备以及能源最优化智能管理,控制对象是楼宇内的空调通风系统、给排水、冷热源系统、变配电系统、照明系统等大量设备。楼宇自控的节能手段由此显得非常重要。其中,智能建筑楼宇自动化系统是节能的重要手段之一。据数据材料说明,我国建筑规模呈不断扩大趋势,但
是,多数的建筑保温隔热效果相对较差,采暖效率也不高。能源消耗也远远超过同等条件下的世界平均值,从而可以得出,我们必须大力加强建筑节能的宣传力度,让人们可以正确的认识到,节能不仅仅是钱和环境的问题这么简单,而是应当提高到关于国家前途和命运的大问题上。
就当前现状而言,智能建筑楼宇自动化系统节能运行的效果并不尽人意,原因很多,其中就有人们认识上存在偏差,自认为楼宇自控系统没有多大用途,不如几个人手动操作。而实际上,人的能力在某种程度或是环境下是有限的,认识上必须转变。楼宇自控系统节能工作要从细节做起,成为习惯,节能不是某一个专业的事情,而是建筑,结构,暖通通风,电力,给排水等专业共同参与、团结、合作的结果。二、建筑物照明系统
建筑物照明系统是一个巨大的能源消耗系统。因此如何做好照明系统的节能是非常关键的。照明系统的节能技术主要为:灯光的节能控制和光源的节能。
1.灯光的节能控制
建筑物内部接受不到阳光的区域运用自控系统节能的措施。比如走廊、楼梯间、地下室等等的部分灯光可以采用时间控制,设定好上下班时间,在上班期间灯光常亮,在下班时间灯光变暗或者关闭。不仅如此,根据建筑物的其他区域的具体情况,也要适用这点。做到人在电源或灯光接通。人不在切断电源、变暗灯 光或关闭。做好建筑物内没人自动控制电源和灯光的到达节能的目的。建筑物内部接受的到阳光的区域运用自控系统节能的措施。比如当建筑物内因为各种因素采光不足时,运用智能控制系统,可以自动调高灯光亮度。反之,当阳光充足时,灯光亮度自动降低。在大型建筑物内,阳光的照射是不均匀的,还会因为各种自然因素,影响光照。自控系统是充分利用建筑物内的自然光照的和室内灯光的关系,来达到节能的目的。在大型的建筑物内,对灯光的需求是非常巨大的。相应灯光的耗能也同样巨大。通过采用先进的自控系统,来智能管理灯光的关闭和明暗,能大大减少能源的消耗。也就达到了节能环保的目的。2.光源的节能,
光源的节能也同样重要。从第一枚灯泡的问世到现在,可以说灯泡见证着人类现代经济的发展的每一步。在大型建筑物内,一般采用低能耗的节能灯,比如LED 灯及其他低能耗的新型节能灯具等,以达到节能环保的目的。三、建筑空调系统
建筑物的空调系统也是一个巨大的能源消耗系统,中央空调系统虽然可以给人们创造惬意舒服的生活及工作环境,与此同时,它也消耗了大量的能源。据数据可知,配有中央空调的建筑中,中央空调的耗能就占总耗能的七成,目前仍呈现不断增长的趋势。所以,对空调等设备进行高效率低效能的运行及管理显得尤为重要。在满足建筑内部舒服适度环境的条件下,采用楼宇自控系统结合先进节能控制方法,可以使得设备可以高效节能运行,延长设备使用寿命,减少工作人员数量及减轻其工作强度。现在从新风机组、空调机组、变风量控制以及冷热源系统各方面进行阐述分析:1.新风系统的节能方式是,当建筑物外空气焓值大于建筑物内空气焓值时,风机使用最小新风,当建筑物外空气焓值小于建筑物内空气焓值时,风机使用全新风运行。
2.空调机组的节能方式是,在使用过程中,充分新风机组空调机组的特点以及利用自控系统的功能,进行以下节能控制:间歇运行:在不影响环境和设备工艺的前提下,使设备在合乎现实情况使用情况的条件下间歇启动停止;最佳启动:根据建筑物内人员的工作活动环境,提前开启空调。夏季,采用低温度大风量。
冬天,采用高温度大风量。等屋内温度适宜后平稳后,再改用低风量下运行。最佳关机:根据建筑物内的工作活动环境,提前停止空调设备。3.变风量控制的节能方式,当建筑物内的环境温度变化时,改变温度和改变送风量两种方式的效果相同。而采用变风量控制的空调系统的节能效果更为出色,且在系统负荷达到最高值时采用变风量控制,以达到节能环保目的。
4.冷源系统的节能方式,先根据空调的负荷变化,采用调整冷冻水泵的开启台数或水泵变频进行水量调节,再根据冷源系统总负荷量进行冷水机台数的控制。四、通风系统
通风系统主要分为:自然通风系统;机械通风系统;其他通风系统。
在大型建筑物内,通风系统的存在旨在给建筑物内营造一个良好的空气环境,让环境内的使用者更加舒适。所以通风系统的会长时间的工作,所造成的能耗也是非常巨大的。利用自控系统充分利用自然通风是最好的选择,因为这种方法更为节能。在无法利用自然通风时,在通过自动控制,运用其他的通风方式。通风系统通常和空调系统为统一体,节能的方式也相互交融。五、给水排水系统
建筑中宜设置建筑给排水自控系统。根据建筑物的各种用水情况,自动控制。达到节能环保的目的。大型公共建筑内应设计并安装供热系统调控装置、多表远程操控系统等自动控制装置。在挑选设备中,应挑选节能环保的合格产品。比如红外线感应节水装置、太阳能热水器、自力式平衡压力恒温混水阀等等。
在大型公共建筑内工作活动的人员很多,所造成的各种用水也较多。水是宝贵的,应该节约使用。在追求自动化控制的同时,也要避免自动化带来的浪费。在建设大型公共建筑的自控系统时,要以节能环保为准则,不能以追求外观的豪华为标准。六、结语
总而言之,节约能源是一个经久不衰的热门话题,现代社会的各行各业都在进行大力宣传和倡导,我国的政府部门也在各个方面进行强而有力的支持。此篇论文对建筑物的能源消耗采用现代的先进楼控技术减少能耗提出个人思考,仅供参考,相信国家、社会、专业人士会提出更多有效可行的意见和建议,从而实现大型公共建筑楼宇的智能化。参考文献
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