建筑智能化系统论文
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建筑智能化系统论文
前言
随着经济的发展,人们对生活环境的安全、高效、舒适提出了要求,应运而生的楼宇智能化技术目前在我国各类建筑中得到了广泛应用,它是集建筑技术、计算机技术、自动化技术、通信技术以及系统集成技术为一体的一个新兴但发展又十分迅猛的技术领域
一. 建筑智能化技术国内外发展现状及趋势
1.中国建筑智能化的发展现状
中国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象,在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段,安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同,住宅小区智能化正是信息化社会,人们改变生活方式的一个重要体现。推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商,他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络,为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务,用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号,满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务如:安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗以及其他各种数据传输和通信业务等,并以这些增值服务来回收投资。
目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度,但这并不影响“宽带网”成为电信行业、建筑智能化行业,乃至房地产行业最热门的话题。更重要的是他将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式,也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴,而逐渐延伸至整个城市、整个社会中应用。
建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则计划用5年时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设,以适应21世纪现代居住生活的需要。信息产业部于2001年出台了《关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知》及《关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见》。将在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准,进而在全国推
广,进一步推进中国的宽带建设。虽然文件将宽带驻地网运营定义为基础电信业务,但也规定了宽带用户驻地网运营许可证的发放将比照增值业务许可证的发放方式来管理。这些文件是目前对住宅小区智能化进行管理的主要文件。
2.国外建筑智能化的发展现状
根据欧洲智能建筑集团(EIBG)的分析报告,国外对智能建筑系统发展大致划分成三个阶段:
1985年以前为专用单一功能系统技术发展阶段;
1986年—1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段
1996年以后为多系统集成技术向控制网络与信息网络应用系统集成相结合的技术发展阶段。
目前国际楼宇业界认同较先进的开放式系统行业协议标准技术主要有:美国Echelon公司Lonworks技术的LonTalk协议LonMark标准
美国供热、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的楼宇自动化控制网络数据通信协议(BACnet)。
BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。
这两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型(OSI)”的。因此两者在开放系统技术上是可以互为依存的。前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。两者技术都还在不断完善发展之中。我国有关企业正在两者系统开发相关楼宇智能化产品。
3.中国建筑智能化的发展趋势
随着科技发展和经济的全球化趋势,企业间的竞争加剧,现场总线技术标准必将趋向统一,楼宇自动化系统中的现场总线通信协议也必然随之趋于统一。BACnet标准在我国将得到广泛应用。同时,以太网络技术由于其协议完全开放、成本低,随着研究工作不断深入,设备的以太网络接口技术的成熟,工业以太网在楼宇自动化领域将得到广泛应用。
目前,楼宇自动化系统的应用主要集中在建筑公共资源中,主要包括供配电、照明、空调与冷热源、给排水、电梯自控、安防、消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。随着网络技术应用的不断深入,安全、舒适、节能、快捷的工作生活环境的内涵不断丰富,楼宇自动化系统的研究将进一步深入,范围也将进一步扩展,将扩展到家庭生活空间。各种以太网络接口的研究将推动家用电器的网络化使得家居自动化有可能成为楼宇自动化系统集成的一个子系统。
随着楼宇智能化技术的发展特别是以太网技术在楼宇自动化系统中的应用,传统的“3A”说法将淡化,系统趋于统一,OAS、CAS、BAS界限将更
加模糊。系统集成将更加简便,楼宇智能化系统的成本也将进一步下降。
能源危机已经成为当代的急需解决的问题,也成了当前研究的热点。楼宇智能化系统可对能源进行科学合理的分配达到节能的目的。因此,高效节能也将是楼宇自动化系统发展的重要方向,这其中也包括新能源的利用,如目前的太阳能光伏建筑。如何在智能建筑中利用光伏电能也将是智能楼宇自动化系统研究和发展的一个方向。无线网络可以省去布线,节约资源,在楼宇自控网络系统中也有较大的研究和应用价值。
楼宇自动化系统与网络技术结合紧密,DCS和现场总线在目前楼宇自控系统已经得到应用广泛,但也存在一些诸如没有统一协议标准以致集成成本过高等问题。BACnet标准以其先进的技术、完善的体系结构和开放的理念正式成为建筑智能化系统领域中的唯一ISO标准,将得到广泛应用。工业以太网技术由于其全开放、成本低、带宽高、稳定性和可靠性高、应用广泛、共享资源丰富等优点将成为楼宇自控系统研究应用的热点。家居自动化、家用智能电器的网络化在不久的将来也将进入楼宇自动化控制系统的研究应用领域。节能研究、新能源开发利用、无线网络等技术在智能楼宇领域的应用也将成为楼宇自动化系统的重要研究方向。
4.国外建筑智能化的发展趋势
在新世纪智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。
21世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术、探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。
“可持续发展技术”才是21世纪智能建筑技术发展的长远大方向。新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。
目前欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用运用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建造人工生态环境等等;也正在尝运用高新技术有计划建设智能型绿色生态建筑。
二.我国在建筑智能化技术方面的发展现状及发展对策
1.我国建筑智能化技术发展存在的关键问题
1)由于智能化建筑不是单一技术、单一设备产品,而是多学科多专业多技术综合运用的整体建筑物业产品。它的技术发展必须要多个行业、多个部门的综合协调同步发展,需要全国统一计划、统一协调、统一对策,而不