建筑智能化系统集成设计与应用梁骥

建筑智能化系统集成设计与应用梁骥

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摘要:建筑智能化系统集成设计是智能建筑发展的基础。建筑智能化系统应用OPC集成技术定制OPC接口,实现了多种系统的无缝连接与集成,将通信网络系统、信息网络系统、建筑设备、火灾自动报警系统、安全防范系统、综合布线系统集成为一体,设计成为智能化集成系统,最终实现建筑管理系统的集成。建筑智能化系统从功能上来看是一种智能化、标准化、节能化、高效化和便捷化的管理系统,该系统的应用使得建筑具有了智能化的功能,为业主提供了更加舒适、安全的建筑环境。本文就来探讨建筑智能化系统集成设计与应用。

关键词:建筑智能化系统;集成系统;OPC集成技术

引言

随着城市化进程的加快,城市系统问题日益突出。为了解决城市化发展的问题,建筑系统逐步的引入智能设备以及智能技术,以实现建筑系统功能的智能化。此外,随着信息技术、运筹学、人工智能、控制理论以及云计算等技术在建筑设备中的应用程度加深,建筑管理系统的自动化和智能化程度更高,而OPC技术在件数智能化系统设计中的应用,为建筑管理子系统的高度集成提供了基础,实现了建筑管理系统的集成。这也就是智能建筑管理系统的诞生。2013年,我国开始在全国范围内20个城市应用智能建筑管理系统建设智慧城市,智能建筑管理系统至此开启了在中国城市建筑应用的发展之路。

一、建筑智能化系统集成设计目标及原理

(一)建筑智能化系统的设计目标

建筑智能化系统的设计目标是将自动控制技术、信息处理技术、网络技术、通信技术的应用到建筑设备中,设计成智能建筑管理系统,最终完成智能建筑的建设。智能建筑具有高度集成的综合管理系统。从理论上讲,智能建筑指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。智能建筑是我国城镇化发展的需求,是城市化进程迅猛发展的结果。按照我国十二五规划的中智能建筑的规划比例,在未来30年内我国的智能建筑还有较大的发展空间,这说明建筑智能化系统的集成设计在未来将是建筑系统建设的一个焦点。

(二)建筑智能化系统的设计原理

建筑智能化系统(如下图1所示)的设计原理是依据集成技术将通信网络系统、办公自动化系统以及建筑设备集成为同时具有管理、服务、多系统、多结构的智能化的综合性管理服务系统,使得建筑管理系统之间实现组合的优化,从而保障建筑环境的安全、舒适等功能。

图1住宅智能化系统图示

二、建筑智能化系统集成设计

(一)多系统集成设计

建筑智能化系统集成是由综合布线系统、安全防范系统、消防联动系统、火灾自动报警系统、建筑设备监控系统、信息网络系统以及通信网络系统等众多系统组成,每个不同的系统之下又有较多的子系统。子系统控制不同的工程,也称子分部工程。因此,多子部工程的设计是智能化集成系统设计的关键。子系统设计部分的关键是图和实现多个子系统的连接与集成。该部分的设计主要利用硬接点接口连接。实现硬接点连接需要为子系统安装传感器节点,将设备的输入端、输出端进行准确连接。硬点连接不同子系统时,系统之间便可实现信息的交互处理。

(二)串行通信方式设计

将不同的硬件,连构为一个集成系统,被称为串行通信模式,采用该集成模式,具有造价低、操作简单的特点。串行通讯方式在硬件的连接上采用的书同一条数据线,设计时需要注意数据占位的长度,以免影响数据信息交换的效率。该技术在远程通信设备的连接上应用较为广泛,在远距离通信方面具有较好的效果,保证了建筑智能化系统集成的有效性。

(三)智能化系统集成设计

智能化系统集成设计中应用的核心技术是OPC技术。OPC集成技术具有一套较为完整的系统,基于Windows平台将建筑当中的各项子系统进行有效连接。OPC集成系统(如下图2所示)提供的系统连接及其服务依靠是的OLE或COM建立起来的具有编译功能的管理平台。

图2智能化OPC技术

三、建筑智能化系统集成应用技术

(一)通讯协议集成技术

通讯协议集成技术是建筑自动化系统中必不可少的技术。国际上第一个开放式的标准通信协议是由美国暖通空调工程师协会推出的BACnet通讯协议。该协议应用于建筑自动控制领域,连接了三层网络结构、6种数据链路结构、39种服务和23种对象,使得暖通系统首席实现了标准化的协议。通讯协议集成技术主要是通过标准化的协议使得网络实现开放性功,同时使系统成为开放性的系统,使建筑系统从网络管理上具有了互相操作的功能。

(二)OPC集成技术

OPC集成技术是智能化系统集成设计中的核心技术,它是建筑各系统中的子系统及其系统完成连接的基础。OPC技术是一种基于OLE的通信标准,用于过程控制的OLE。重点解决应用软件与过程控制设备之间的数据的读取和写入的标准化及数据传输等功能。OPC技术能够为系统的控制与信息传输提供实时控制的功能,保证了智能建筑管理系统在线管理的时效性。如在火灾自动报警系统中,OPC图形化的应用软件具有分析系统及其设备状态的功能,在标准、统一的OPC环境下,能够保障应用程序读取的现场数据具有实时性,从而达到准确的自动预警功能。

(三)OBDC集成技术

OBDC是一种访问数据库的标准接口,该技术的应用可以解决不同数据库互联是标准的差异性。OBDC利用了SQL结构化查询语言,因此它具有兼容性功能,可同时兼容不同类型的数据格式及数据库,并能够对不同类型的数据库实现同时访问的功能。

结语

综上所述,建筑智能化系统集成设计是建设智能建筑的基础,更是建设智慧城市必不可少的应用技术。建筑智能化系统的集成使得通信网络系统、信息网络系统、火灾自动报警系统、建筑设备等系统之间建立了有效的连接,为建筑信息的共享提供了基础,使得智能建筑在管理上能够实现高效、准确的信息传递与信息处理,从而达到高效、安全、便捷的管理。它不仅提高了建筑设备的安全性,还优化了建筑系统的功能,为人们提供了更加舒服和个性化的建筑居住环境。

参考文献:

[1]张宇.建筑智能化系统的集成设计与应用研究[J].建材与装饰,2019(03):96-97.

[2]罗兴.大型办公建筑的智能化先期策略研究[D].华侨大学,2012.

[3]石新美.建筑智能化系统集成的应用研究[D].西安建筑科技大学,2018.

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