物联网技术在智能楼宇的应用2011年11月目录1概述 (1)2智能楼宇概述 (2)3物联网在智能楼宇的应用 (3)3.1基于物联网的智能楼宇多层次立体化安防系统 (3)3.2智能楼宇环境监测 (4)3.3RFID智能卡应用系统 (6)3.3.1 门禁控制管理系统 (6)3.3.2 考勤管理系统 (7)3.3.3消费管理系统 (7)3.3.4 巡更管理系统 (7)3.3.5 电梯管理系统 (7)3.4 基于物联网的停车场管理系统 (8)3.5基于物联网的电动汽车充电设施管理 (9)3.6基于物联网的智能楼宇能效管理系统 (11)3.7资产信息管理系统 (12)3.8 基于三维立体展示的智能楼宇系统 (12)1概述随着科技和信息技术的不断发展,智能化建筑正逐渐普及并被人们所接收。
节水、节电、节能,创造绿色生活、工作环境,已成为主要的需求,只有设计完整的智能化楼宇系统,才能建成先进的建筑,满足人们的需求。
融现代建筑技术与通信网络技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起, 智能大厦、智能小区已经遍布世界各地, 其发展势头十分迅猛。
目前方兴未艾的物联网技术实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物位置等各种需要的信息,并通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在链接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理,在建筑智能化领域,物联网的技术将会对其产生变革性的深远影响,将改变现有建筑智能化技术和产品的基本架构,且使建筑智能化实现系统大融合。
物联网技术的引入,将使楼宇智能化系统发生根本性的改变, 表现在如下几个方面:(1)作为管控对象的“物”本身更加智能化。
“物”内部被植入智能芯片, 使得其功能发生质的飞跃, 具备前所未有的“感知”功能。
如普通的传感器智能接收信息, 对信息进行简单的变换, 而带智能芯片的传感器, 能对信息进行复杂的计算处理, 并自行作出一些“动作”。
(2)任何作为“物”的对象都可以列为管控的目标。
以“RFID”作为基本技术支撑,任何物品、动植物、人理论上都可以根据需要, 通过贴上“电子标签”、植入芯片等,称为物联网的组成部分之一。
(3)充分发挥物联网开放性的基本特点。
传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统,而物联网是开放的, 具有无限扩展性和连通性。
采用这一技术, 可以在世界上具备互联网接入条件的任一地点, 与自己的物联网相连, 实现信息交互功能。
(4)工程建设更加简易。
物联网采用互联网技术, 而目前互联网已经是最成熟、应用最为广泛的网络技术, 其底层连接方式灵活多样, 各家公司的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通。
最高层的应用也丰富多彩, 各种软硬件应用已经瀚如烟海, 开发人员具备成熟的技术积累, 终端用户能享受到各种便利。
(5)功能更加强大和细致, 让生活更加舒适, 人与自然更加和谐。
综上所述,将物联网技术引入到楼宇智能化技术中必将是一个重要的发展方向。
2智能楼宇概述智能楼宇(Intelligent Building)是以建筑物为平台,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。
从自动化技术在楼宇建筑的应用角度看,称“3A”(甚至5A)为智能建筑,即楼宇自动化(BA),通信自动化(CA),办公自动化(OA)。
3A大厦再加上管理自动化(MA),消防自动化(FA)便成了“5A”大厦。
从系统集成在楼宇建筑的应用角度看,称“5S”智能建筑,即楼宇自动化系统(BAS),通信息动化系统(CAS),办公自动化系统(OAS),计算机网络系统(CNS)和建筑物综合布线系统(PDS)。
3物联网在智能楼宇的应用3.1基于物联网的智能楼宇多层次立体化安防系统智能楼宇安保技术措施设有防盗报警系统、电视监控系统与巡更系统等,并且通过各系统的联动与交互,使信息以网络方式互联,信息与图像资料进行统一的管理,构成一个统一的集成化安保管理系统,提高安保工作质量。
首先,在建筑外围,配置周界防范和周界监视系统,作为整个建筑体的第一道防护屏障。
其次,在主要出入口设置防盗报警和视频监控系统,作为第二道防护屏障。
第三,在楼内所有办公室的门上安装红外对射和RFID门禁系统,通过设定进出人员的权限和报警功能作为第三道防护屏障。
第四,在重要房间,领导办公室内设计了室内主动型防盗报警器(手动报警按钮),被动型防盗报警器(双鉴探测器)作为第四道防护屏障。
第五,通过巡更系统的设置,监督保安人员对大楼的固定安全巡查。
减少防范漏洞。
通过采用RFID、红外传感、双鉴探测、视频监控等技术实现层层设防,并采用各系统的联动和交互实现多层次立体化的安全防范体系,安全防护水平高的综合管理体系,使管理、保安人员能快速反应各类突发事件,并提供准确的现场资料,提高安全防护的水平。
3.2智能楼宇环境监测(1)室内温湿度监测在房间内安装温湿度传感器,对房间内温湿度监控。
在温度、湿度出现越限报警时,系统还联动监测点位房间的空调设备和风机设备进行降温、排湿和通风。
(2)空调监控通过串口(RS485)接口实现对空调的监控,根据室内情况变化来动态控制空调工作状态。
1)获取空调开闭状态,系统能够查询空调温湿度记录,空调设备工作异常情况下,能够实现报警弹窗操作并提示用户进行相应报警处理。
2)用户能够设定空调设备工作模式,包括制冷模式、除湿模式、通风模式等。
用户可以在集控站或站内通过系统远程设定。
3)空调所在室内有其它设备的温度、湿度超标或者有通风要求时,系统自动开启空调并切换至相应适合工作模式(制冷、除湿、通风),空调本身故障时系统会自动启动监控摄像头执行图像抓拍、视频录像操作,夜间时还会进行相应灯光联动。
(3)窗帘监控卷帘控制系统由卷帘轴、窗帘布、控制电机、无线控制模块组成,其中卷帘轴安装在窗户的上门框上,控制电机、无线控制模块安装在卷帘轴的旁边,控制电机就地取电。
通过安装电动卷帘可对卷帘的开闭状态进行控制。
系统实现功能如下:1)系统通过智能家庭网关信息,可实时获取窗帘开闭状态,并在后台实时显示;2)系统可远程控制卷帘的开闭状态。
(4)照明控制通过向灯光控制器发送灯光控制信号实现灯光的控制,相关设备联动如摄像头需要灯光时也同步发送灯光控制信息。
灯光打开/关闭动作均同步写入数据库。
主要通过灯光控制器以及智能插座等设备实现远程控制灯光的开闭状态以及与监控摄像头联动;此外,还可在智能楼宇内安装烟感等传感器,并通过无线方式对采集的信息实时进行监测,当发生烟感超标时刻联动摄像头和报警信息进行联动,以便及时处理火灾信息。
3.3RFID智能卡应用系统通过使用嵌有 RFID芯片的智能卡系统,RFID技术可在智能楼宇中的大显身手。
RFID智能卡系统建立在楼宇结构化综合布线系统之上,为智能楼宇的各项管理功能提供现代化手段,提高管理质量和水平。
智能卡系统覆盖了人员身份识别、员工考勤、电子门禁、出入口控制、车辆进出管理、电梯管理和保安巡更管理等。
3.3.1 门禁控制管理系统电子门禁安装在通道口、办公室、库房等重要区域。
电子门禁可通过门禁控制主机连接RFID读卡器、电子门锁、报警探测器、开门按钮等设备,达到对持有合法RFID智能卡的人员进行自动识别,自动放行的管理目的,从而在保安方面投入的开支减少,而实际的管理效果大大提高。
同时通过管理系统软件,管理者可以准确知道在大厦内的人员数量和位置,有效调配资源。
3.3.2 考勤管理系统采用带有RFID阅读器的考勤机,安装在每个办公楼层的各通道口位置,员工上下班的考勤,实现考勤的自动化。
3.3.3消费管理系统采用专业RFID消费POS机,各消费机实时联结到消费管理系统工作站。
持卡用户通过预充值,即可实现RFID智能卡消费。
可根据要求设置多个消费点,可安装在食堂、小卖店、洗衣部等消费场所。
3.3.4 巡更管理系统通过在巡更点设置RFID阅读器,即可在持卡巡更人员经过时自动记录巡更人员ID,巡更时间,从而可以自动记录巡更人员的工作状况和巡更轨迹,实现了实时管理保安巡逻人员的巡视情况,确保保安防范的实效。
3.3.5 电梯管理系统通过在电梯中设置RFID阅读器,并联结到电梯管理系统工作站,实现可到达楼层管理,人员到达楼层的权限,根据需要预先设置。
在非工作时间段和节假日,电梯管理系统就可以自动识别权限,自动停到持卡人员工作的楼层。
有多层权限的人员,自己选择按键。
这样即可杜绝外来人员在大厦内各楼层随意走动。
RFID智能卡的应用,使得各项管理工作更加高效、科学,为人们日常的工作和生活带来便捷和安全。
3.4 基于物联网的停车场管理系统停车场管理系统包括车辆进出管理系统、车位引导管理系统、派车管理系统。
车辆进出管理系统目的是为了实现车辆进出停车场的自动化管理。
通过将 RFID读写器与停车场道闸机系统连接,RFID智能车辆卡卡可采用915M超高频,实现10m左右距离的远距离识别,在配备有合法RFID智能车辆卡的车辆经过时系统识别后,自动进行道闸机开合操作,可实现不停车出入库。
停车引导系统主要用于对进出停车场的停泊车辆进行有效引导和管理,停车引导系统主要用于对进出停车场的停泊车辆进行有效引导和管理。
该系统可实现泊车者方便快捷泊车,并对泊车者进行监控、指正,使停车场车位管理更加规范、有序,提高车位利用率;车场中将每层分成若干个区域,对每个区域的占用或空闲状况进行可靠检测。
在每个区域的出入口安装敷设地感线圈并结合车辆检测器,实现一定范围内车辆的检测,然后管理系统将所有探测信息实时采集到系统中,系统通过控制器实时将引导信息反馈给每个引导指示信号器,同时传给计算机进行纪录。
在停车场的主入口安装空车位显示屏,同时在每个交叉路口安装引导屏,显示各个方向的空车位数,在主出入口和每层的出入口安装车流量检测器,在每个车位上安装车位检测器,用于检测该车位有没有车辆停放,同时在车位前方安装车位指示灯,告知驾车人士车位使用情况,红灯亮时表示该车位被占用,绿灯亮时表示该车位可以使用,蓝灯亮时表示禁止停放。
每个车位的使用情况实时发送到管理电脑,在电子地图上实时显示,管理人员对车位使用情况一目了然。
3.5基于物联网的电动汽车充电设施管理电动汽车充电设施是为电动汽车上的动力电池提供电能补给的设施。
目前的充电设施主要有两大类:充电桩和充电站。
充电桩主要为具备车载充电机的小型乘用车提供常规充电服务。
充电站,通常配备一定数量的充电桩和充电机,可同时为多辆电动汽车提供充电服务。
(1)将物联网技术深入应用于电动汽车充换电网络运行管理中。
1)通过物联网射频识别(RFID)技术,实现电池、电动汽车、充换电网络管理的智能标识和身份识别,可现场采集电动汽车、电池、充换电网络的信息,进行电动汽车及其周边设备资产的全生命周期管理;2)提供运营监测、计量计费、运维管理等功能,实现整个充换电网络资源和运营状态的自动化、智能化管理;3)结合智能巡检移动终端,实现充换电网络设备巡检工作的信息化、可控化、标准化管理;4)为汽车用户提供电池状态信息实时显示和监控管理以及充换电路径导航,实现与服务中心的信息互动;5)运用无线传感网技术,实时采集充换电网络的环境、温度、位置等参数,保障充换电网络的安全可靠运行。