精心整理1.智能建筑概念智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会知识经济发展需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
根据GB/T50314-2000的定义,智能建筑IB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、便利的环境”。
美国智能化建筑学会(AIBInstitute)对智能建筑IB的定义是:“I是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,达到最佳组合,获得高效率、高功能与高化系BAS(BuildingAutomationSystem、办公自动化系OAS(OfficeAutomationSystem 和通信自动化系CAS(CommunicationAutomationSystem,即“3A”系统。
其基本内涵是:以综合布线系SCS(StructureCablingSystem为基础,以计算机网络系统为桥梁,综合配置建筑物内的各功能系统,全面实现对通信系统、办公自动化系统、大楼内各种设空调、供热、给排水、变配电照明、电梯、消防、公共安全的综合管理。
智能建筑优势集中体现在系统、管理以及服务等个环节,通过对以上环节的优化,营造安全、便捷、舒适而且高效的生活环境。
智能建筑的基础科学布线计算机技术只是其实现科学布线的手段在计算机技术的应用下完成多个系统的综性配置,继而对建筑内各个设备形成全方位管理2.1IBM系统概IBM集成管理系统利用建筑的信息网络,采用一体化集成的手段,把构成整个建筑的弱电系统的各自独立分离的设备功能和信息集成为一个相互关联完整和协调的综合网络系统,并过该系统把这些分散、复杂而庞大的各类设备和系统进行充分的信息、资源、任务共享从而方地在统一的界面上实现对各子系统全局的监视控制和管理这样不仅能有效控制和降低管理营运成本,提高建筑管理的效率和综合服务能力、对突发事件的控制和处理能力,将灾害损失减少到最低限度,还能实现对整个建筑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,并最终与建筑艺术相结合,创造一个舒适、温馨、安全的工作环境。
作为智能建筑最为关键的管理系统,智能建筑的集成管理系统(IBMS)在物理上集成智能建筑的各个子系统,并进行集中监视和管理,协调各个子系统的运行。
智能建筑的集成管理系统不仅要能够解决多个子系统之间的相互关联协作,并且应具有较好的接入性和开放性。
但是目前国外的系统大多结合自身的硬件产品进行设计实现,并且基于传统的C/S模式进行开发,因此接入能力和开精心整理放性较差,且不易于扩展和维护。
我国目前使用的智能建筑集成管理系统大多借用国外的系统并在此基础上进行了适当的扩展,但是由于受到软件平台的制约,只能实现有限的几个功能,许多重要的功能无法实现,无法满足用户复杂的要求因此需要在借鉴学习国内外先进技术的基础上,结合智能建筑的实际情况进行设计和研发,将智能建筑中各个子系统集成到统一平台进行综合管理,提高智能建筑的管理效率。
IBMS常见的设计方案有集中式监控系统、集散式监控系统、基于现场总线的分散控制系统三种。
在BMS相关技术的基础上,主要采用以下几种技术。
(1)采用Intranet技术。
采用Intranet网络和Web技术进行智能大厦系统信息集成,使建筑内的设备监控自动化和管理的实时监控信息经建筑物内的局域网和电信部门的公众宽带网传输。
美国花旗银行芝加哥银行大厦智能化系统已经采用Intrane系统集成方式(2采We技术采IBMS(IntegratedIntelligentInternetBuildingManagementSystems系统集成方案即选MicrosofInterne技术解决方案目前进IBM集成系统的BAS、SMS、FASCCTV闭路电视系SCS综合智能卡系CPS停车场管理系等监控子系统的监视运行信实现与办公自动化、物业管理、酒店管理等系统数据库的互连。
互联网上的综合信息数据都可以在同一Intrane平台窗口上显示和进行信息查询再加上优化策略和历史记录功能可以达到优化监控和管理的目的(3采用开发系统集成协议转换网关智能建筑的消防报警系统可以作为独立的系也允许他子系统单独设置、修改设备配置和扩充系统功能IBM的信息系统集成需要FA子系统提RS-485/RS-422/RS-23工业串行数据接口及其通信协议。
如果能提供以太网形式的接口和TCP/I协议则更好2.2.现IBM系统的建设目()系统高度集从技术角度看,智能建筑与传统建筑最大的区别就是智能建筑各智能化系统的高度集成。
智能建筑系统集成,就是将智能建筑中分离的设备、子系统、功能、信息,通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的系统,实现信息、资源、任务的重组和共享。
智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。
(2)节省运行维护的人工费用根据美国大楼协会统计,一座大厦的生命周期为60年,启用后60年内的维护及运行费用约为建造成本的3倍。
在依据日本的统计,大厦的管理费、水电费、煤气费、机械设备及升降梯的维护费,占整个大厦营运费用支出的60%左右;且其费用还将以每年4%的速度增加。
所以依赖智能化系人员同时由于系统的高度集成,可发挥其作用来降低机电设备的维护成本,统的智能化管理功能,精心整理安排更合理,使得人工成本降到最低。
(3)以人为本,营造全、舒适和便捷的环境智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。
智能建筑提供室内适宜的温度、湿度和新风以及多媒体音像系统、装饰照明,公共环境背景音乐等,可大大提高人们的工作、学习和生活质量。
智能建筑通过以建筑内外四通八达的电话、电视、计算机局域网、因特网等现代通信手段和各种基于网络的业务办公自动化系统,为人们提供一个高效便捷的工作、学习和生活环境。
(4)节能环保以现代化商厦为例,其空调与照明系统的能耗很大,约占大厦总能耗70,在满足使用者环境要求的前提下,智能大厦应通过其“智能”,尽可能利用自然光和大气冷量(或热量)来调室内环境以最大限度地减少能源消耗按事先在日历上确定的程序区分“工作”与“非工作”时间对室内环境实施不同标准的自动控制下班后自动降低室内照度与温湿度控制标准,已成智能大厦的基本功能利用空调与控制等行业的最新技术最大限度地节省能源是智能建筑的主特点之一,其经济性也是该类建筑得以迅速推广的重要原因3.IBM中几种关键技3.系统集成在智能建筑中的应系统集(IIS)intelligentedintegrationsyste在《智能建筑设计标准》定义是“将智能筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享”由于楼宇智能化工程中面对的复杂局面比如楼宇智能化工程中存在许多异构系统,楼宇能化工程中存在许多不同厂家的产品所构建的应用系统楼宇智能化工程中存在许多为适应不同筑使用功能的专(私有化应用系统以及楼宇智能化工程中存在许多协议并存等问题导致系集成技术成为实现建筑的“智能化功能”的唯一技术手段系统集成技术在智能建筑中的功能有下几点内容能实现许多的联动功能实现许多的测控管一体化的功能系统集成技术能实现集中管理的功能,提高了效率同时系统集成技术能够在软件层面上进行功能开发,不但可能新增功能,也可以“硬件软化”,优化系统。
智能建筑系统总体功能通常划分为三个层次:设备级集成、系统级集成和经营管理级集成。
设备级集成完成系统的硬件资源连接,实现最底层设备的联动和各种基本控制功能等;系统级集成完成各分、子系统内部的集成及各分、子系统间的互联,实现系统间的数据通信和资源共享,同时在互联的基础上完善它们之间功能上的协调控制。
经营管理级集成是面向用户的高层次功能集成,是在实现系统基本功能的基础上,满足建筑物综合服务管理的需要,使系统的楼宇设备控制管最终实现智能建筑的信息通信和信息管理等基本功能与建筑物的经营管理有机地融合为一体,理、.精心整理最优化目标。
在系统集成的工程实施中有两个并行的内容:一个是工程技术,另一个是工程技术的控制过程。
工程技术的控制过程包括:系统立项、系统规划与组织、工程进度与质量的控制,以及前后期对方案的分析、比较、决策和评价,统称为管理决策。
管理决策在系统集成中体现了综合管理的作用,对目标系统的按期保质完成有着十分重要的意义。
通信的集成是智能建筑系统集成的基础,通信的集成目标是实现多种设备业务相互能交换数据,有通路而不能通信就谈不上数据的共享和子系统之间的联动。
控制的集成目标是希望将所有的监控单元纳入一个系统框架内,要解决子系统之间的互通互连。
管理信息的集成目标是在实现各类数据共享的基础上构建智能建筑的信息管理系统和信息发布系统,最终实现数字城市,数字国家数字地球3.现场总线在智能建筑中的应现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的全数字化、双向、多站的通信系统,要用于工厂低层设传感器及传动装置的数据通信随着计算机控制与通信技术的飞速发展特别是近年来房地产业的持续升温,楼宇自动化系(BAS技术也在不断改善、更新。
楼宇自动管理着建筑物内大量分散的机电设备,使大楼变得更加安全、经济与舒适智能建筑的特点是测控点分散几乎遍及建筑物各个角落而且被控设备种类多包括暖通调、电梯、给排水、安防、照明、变配电等,这些设备往往本身配有控制系统,将这些控制子系融合为一个综合BA就需要用到通信协议或现场总线智能建筑中广泛使用的主要有两种BACneLonWork(1 BACne198年,美国暖通空调工程师协(ASHRAE组织成SPC13开发;目前已成为国和欧洲标准,并2多家公司推出6余种不同类型BACne;旧金山的金门大厦造工程被认为BACne的标准应用范例BACne从设计初衷上就是要集成现有的几乎所的规范和技术,实现各种技术BA上的系统集成,作用于系统一级BACne的协议不及底层的实现细节它完全采用面向对象的技术来解决子系统功能的集成规划的是高层的集成。
BACnet标准是信息管理领域为实现不同的系统互连而制定的标准。
较之LonTalk,BACnet有更强大的过程处理、组织管理能力,能适应与多个不同制造厂的设备接口。
BACnet提出的网络通信技术,在保护现有不同厂家的技术与产品的同时,可逐渐实现所有楼宇自动化产品的开放性与兼容性。
(2) LonWorks:1991年,美国Echelon公司推出的技术,该协议完全支持国际标准化组织ISO定义的OSI七层模型。