1、智能建筑中自动化控制技术的运用探析【摘 要】:随着全球经济一体化的发展，我国经济增长速度让世界瞩目，物质生活丰富的同时，人们对于生活质量的追求也就有了一个更高的标准。本文基于智能建筑发展现状探讨了其科学的层次结构及自动化控制系统的构成、优势功能特征，并展望了智能自动化控制系统未来的实践发展方向，对完善构建优质建筑，提升自动化控制系统综合服务功能有积极有效的促进作用。 【关键词】：智能建筑；自动化控制技术；探析 中图分类号： TU741.3 文献标识码： A 文章编号： 引言 自动化控制系统是智能建筑的重要组成部分，而且自动化控制系统也通过智能建筑的发展平台来实现自身的发展。自动化控制系统能使智
2、能建筑的建筑物实体及配套设备的品质与建筑环境的质量得到不同程度的发展提升。涉及建筑的自动化系统本身可以分类为电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、综合保安、车库等设备与子系统。涉及到智能建筑的自动化系统包括办公自动化、通讯自动化、消防自动化、保安自动化四大类。可见，自动化系统在智能建筑领域的地位举足轻重，是智能建筑实现价值的重要手段，不容小觑。 一、智能建筑的构成 智能建筑是一项高水准、科技化、现代化的建筑产品。它主要是将建筑的大体结构、设备情况、管理水平、服务内容进行最优、有效的组合，以满足客户越来越高的使用居住的标准与要求，为客户提供一个满足安全、舒适、便的生活工作环境。智能建筑由三大要素
3、构成，即指建筑设备自动化系统、办公自动化系统和通信网络系统，以及这些系统的集成，共同构成整体智能建筑。 1、建筑设备自动化系统 建筑设备自动化系统主要由三大部分组成，建筑设备监控系统、火灾自动报警系统和安全技术防范系统。只有将建筑设备监控、火灾自动报警和安全防范系统的内容，有过去原始的继电器等元件的控制方式，改由计算机等来取代，并向高集成方向发展，再以综合布线的方式实现，才是智能建筑电气设计。建筑设备监控系统通常由监控计算机、现场控制器、仪表和通信网络四个主要部分组成。监控计算机是建筑设备监控系统的核心，用于监控每台设备的运行，它包含硬件要求和软件要求，硬件一般带有满足其性能和通信需求的微机和
4、网络接口，软件部分有系统软件、图形显示组态软件和应用软件，各有各的要求之处。现场控制器要求它的控制信号和仪器信号的匹配性及其精度转换性，它的结构分为嵌入式和模块化两种。仪表分为检测和执行两类仪表，它的要求与现场控制器一致。通信网络多为多层次的网络结构，是为了实现系统间的资源共享。建筑设备监控系统包含电力监控、照明监控、空调监控、停车场监控四个方面。电力监控要求平时的巡检工作和事故发生的防备工作的完善；照明监控的照明回路的控制，主要是通过在配电箱内设置一系列控制电器来实现的，空调监控包括功率、电压等一系列的检测和测量，停车场监控对运行状况进行检测，并设置异常报警措施。同时，这些监控系统都必须依照
5、国家相关规定进行。以上监控系统有路由器连接成一个计算机网络形成了一个节省财力物力、效率较高的建立控系统。以 LonWorks 现场总线技术为主的建筑监控系统，实现完全自动化在网络集成的支持行下，依靠现场控制设备的基本功能，把控制彻底下放到现场，实现综合自动化。 2、办公自动化系统 办公自动化系统是根据建筑物的使用功能需求，设计通用和专用办公自动化系统，该系统应建立在计算机网络基础上，实现信息资源共享，同时具有良好的安全防范措施。 3、通信网络系统 通信网络系统。可以分成内外两层结构系统。外层有主计算机等构成的资源子网，程度全网的数据处理和向网络用户提供共享的资源及其相应服务；内层是通信控制处理
6、机和高速通信线路等组成的通信子网，承担全网数据传输、交换、加工和变换等处理工作。 4、系统集成 系统集成。以原始厂商的产品为中心，对项目具体技术实现方案的某一功能部分提供技术实现方案和服务，即产品系统集成。将智能建筑内不同功能的智能化子系统，在物理、逻辑和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。从而达到节约能源、降低成本，提供物业管理、安防、消防和信息服务的自动化程度，为社区提供安全、舒适、方便、经济的居住环境。系统集成还包括构建各种 WIN 和 LINUX 的服务器，使各服务器间可以有效的通信，提高客户的访问速度。 二、自动化控制系统在智能建筑中的运用 1、建筑自动化控制系统网络结构 一
7、般层面来讲建筑的自动化控制系统网络结构主体采用现场总线形式，将系统分为三层，上层为信息域干线，依据相关国家标准利用拓扑总线结构以太网进行建筑自动化控制系统干线的布置，进而合理实现网络资源的集成共享及同中央站点间进行畅通高速的通信传输。系统二层为控制域干线，主体完成对各分站点的总线控制，通常应用 RS485 网络总线，以高效通信速度将各个分站点进行稳固连接并实施对各类丰富信息的处理。再者位于分站点的总线还需配备与他类厂商进行设备连接的相关接口，以合理实现同其他设备的高效通信联网。三层结构为子站点总线，主体由分散控制器进行相互连接，各子站总线在连接器辅助下实现同分站总线的高效连接，完成由监控现场设
8、备到传输信息再到中央工作站的处理，并由上级网络实现信息处理结果的准确获取。 2、建筑设备自动化控制系统结构 随着建筑行业的科学发展，目前建筑自动化系统主要呈现集散结构与现场总线结构两类。前者为目前较为广泛使用的建筑设备自动化系统结构，具有管理集中、控制分散的显著特征，一般包含两层网络结构与三级控制设备。现场控制器主要执行对设备信号的处理、采集、输出与控制等。操作站则由工业化计算机系统与控制操作台构成。中央监控站可实施对集散控制系统的离线配置、在线监控、维护与组态工作等管理。一旦操作站或中央监控站发生故障，其下层控制功能设备仍然可实施独立的控制，确保系统的安全可靠性。现场总线系统控制主体由智能现
9、场设备、监控组态与现场总线三部分构成，其核心在于现场总线控制技术。与 DCS 系统相比，现场总线控制技术的可靠、实时、成本低、便利使用等特征令其在现场层实现了广泛的应用，并令 DCS 系统控制中遗留的各类问题得到了良好的解决，该系统技术由信号、通信到系统标准，从结构体系、设计方式、调试安装再到产品结构均实现了革命性变革。其实际上属于仪表工业技术、控制技术与网络技术三类完善结合的产物。也就是说在制造与过程控制由设备分立发展为设备共享、在工业仪表由简单结构发展为智能化仪表、计算机网络拓展至传感器与执行器时，几类分支技术则呈现必然的结合趋势。因此以现场总线为中心的总线控制系统必然成为今后工业生产实践
10、的核心部分，令传统 DCS 系统被取代并发展成为第五代智能化过程控制结构体系。当前该类现场总线控制结构系统形式已逐步得到了人们的认可并实现了科学发展，我们可在建筑自动化系统中科学采用该类结构，令其成为未来建筑自动化系统高效应用与全面发展的主流方向。 结束语 随着人们物质文化生活水平的不断提升，其对各类建筑楼宇的人性化使用功能需求越来越丰富，加之各类现代化信息技术的持续更新发展令由通信技术、自动化控制技术与计算机网络技术构建的建筑自动化控制系统得到了广泛的应用。我们必须深入了解智能建筑内涵、科学层次结构、自动化控制系统建筑的构成、网络结构，才能发挥其自动化控制优势并真正创设出智能化、精品化、科技化的优质建筑，促进我国建筑行业实现可持续的全面发展。 参考文献： 王薇.基于串口通信的智能大厦楼宇监测系统方案设计J.商情，2010（7）. 金文.中央空调实验装置的计算机控制系统开发J.实验技术与管理，2009（5）. 吕安峥.消防设计实例探讨.J.山西建筑,2007， （10）.
