智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的分析與研究

王瑩

【摘 要】21世紀(jì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平也在隨之增長(zhǎng)，人們對(duì)生產(chǎn)生活智能化的要求也在不斷加強(qiáng)。各行各業(yè)為確保經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足智能建筑科學(xué)發(fā)展的需求，不斷加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的科研力度，尤其是建筑行業(yè)，不斷增強(qiáng)智能建筑中的機(jī)電設(shè)備的技術(shù)含量，同時(shí)不斷優(yōu)化其自動(dòng)化方面的功能，保障其性能一直處于先進(jìn)狀態(tài)，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；機(jī)電設(shè)備；自動(dòng)化技術(shù)；分析與研究

近幾年來(lái)，為不斷優(yōu)化智能建筑的機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化程度，確保自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)用效果，要不斷加強(qiáng)對(duì)智能技術(shù)的科研分析，提高機(jī)電設(shè)備的工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備管理，減少工作中故障的次數(shù)和整體工作壽命。并且考慮到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)最好與時(shí)俱進(jìn)，滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的需要。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的智能建筑機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要分析如何做到自動(dòng)化技術(shù)與智能建筑機(jī)電設(shè)備有機(jī)結(jié)合：

一、簡(jiǎn)述自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)，形成過(guò)程中與控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動(dòng)化控制等現(xiàn)代化技術(shù)都有著密切的聯(lián)系。其中，控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)影響較大，關(guān)系著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果。實(shí)踐中若能重視自動(dòng)化技術(shù)的高效利用，則能實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、機(jī)械自動(dòng)化等，滿(mǎn)足設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的高效控制要求。

二、簡(jiǎn)述智能建筑

我國(guó)的智能建筑于20世紀(jì)90年代才起步；大多處于第一代發(fā)展水平；正在向第二代集成化智能系統(tǒng)過(guò)渡。樓宇管理自動(dòng)化功能在中國(guó)的應(yīng)用最為普遍。智能化住宅小區(qū)已成為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的一大熱門(mén)，每年全國(guó)智能化住宅小區(qū)的開(kāi)發(fā)面積均在數(shù)億平方米。物質(zhì)生活水平的提高使現(xiàn)代人們對(duì)建筑環(huán)境的需求越來(lái)越高，開(kāi)始追求更加舒適便捷、有很好的設(shè)備設(shè)施、信息溝通順暢便捷的居住條件，建筑行業(yè)日新月異的變化也恰好給人們帶來(lái)了很好的新體驗(yàn)，于是，用于滿(mǎn)足客戶(hù)需求與自身提高的建筑功能多樣化、個(gè)性化的建筑自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始成為建筑行業(yè)追求的新方向。智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始了不斷完善與提高的新路程，作為建筑系統(tǒng)的一支，機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)也為智能建筑發(fā)展提供了一個(gè)新的支撐點(diǎn)。最后，智能建筑將在建筑市場(chǎng)上不斷發(fā)展，成為領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)航者。

三、智能樓宇關(guān)鍵技術(shù)

（一）物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)

傳感網(wǎng)絡(luò)是針對(duì)建筑物的室內(nèi)電氣設(shè)備管理需求而構(gòu)建實(shí)現(xiàn)建筑區(qū)全面感知的關(guān)鍵部分之一，具體關(guān)鍵技術(shù)包括無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)、以太網(wǎng)通信技術(shù)、區(qū)域組態(tài)控制技術(shù)等。建筑物中用電設(shè)備具有種類(lèi)多、數(shù)量大、分布分散、位置多變等特點(diǎn)，無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)技術(shù)可以解決建筑物中設(shè)備的動(dòng)態(tài)隨機(jī)加入和退出情況，管理建筑中各種不同的用電設(shè)備，對(duì)建筑后期的擴(kuò)展、兼容帶來(lái)了巨大的便利。

TCP/IP協(xié)議傳輸可靠，智能設(shè)備必須具有即插即用的功能，采用DHCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)IP地址的獲取，以期望達(dá)到基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能建筑中設(shè)備自組網(wǎng)的功能。

（二）建筑設(shè)備監(jiān)控與系統(tǒng)集成

建筑設(shè)備監(jiān)控與系統(tǒng)集成是實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)自控、智能照明、電梯、給排水等公共設(shè)施山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文19基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)與控制的關(guān)鍵技術(shù)。在建筑設(shè)備監(jiān)控與系統(tǒng)集成中，研究各個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)控需求，構(gòu)建各個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備模型、環(huán)境模型、控件模型等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面采集。建筑中檢測(cè)參數(shù)眾多、種類(lèi)各異，標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的建立是傳感網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議的建立必須充分考慮建筑物中現(xiàn)有檢測(cè)信息的特點(diǎn)和后期可能要檢測(cè)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，形成一種針對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能建筑可變的、前后兼容的通信規(guī)約，以更好的傳輸物聯(lián)網(wǎng)建筑中的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。建筑設(shè)備監(jiān)控與系統(tǒng)集是實(shí)現(xiàn)建筑智能化運(yùn)維與建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，只有通過(guò)建筑設(shè)備監(jiān)控與系統(tǒng)集成才能實(shí)現(xiàn)對(duì)底層設(shè)備精細(xì)化的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)控、環(huán)境與人員的監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步的才能執(zhí)行云計(jì)算中心的智能決策，最終實(shí)現(xiàn)建筑綠色、節(jié)能、健康、舒適的目標(biāo)。

（三）云平臺(tái)與大數(shù)據(jù)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能建筑傳感網(wǎng)絡(luò)所采集的數(shù)據(jù)具有頻率高、多樣性、異構(gòu)性的特征，如何處理、存儲(chǔ)、分析建筑運(yùn)維過(guò)程中所形成的大數(shù)據(jù)是要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。近年來(lái)，云技術(shù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)建筑數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)提供了新的解決方案，利用高性能的云計(jì)算平臺(tái)支撐建筑海量信息的處理、存儲(chǔ)、管理等工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、海量存儲(chǔ)與高效管理。智能建筑應(yīng)具備數(shù)據(jù)長(zhǎng)期有效存儲(chǔ)的能力，數(shù)據(jù)庫(kù)是不可或缺的組成部分，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)由傳感網(wǎng)絡(luò)所收集的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)有其自身固有的特性，應(yīng)選擇合理的數(shù)據(jù)庫(kù)及其部署模式，構(gòu)建合理的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。建筑運(yùn)維中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)具有巨大的潛在價(jià)值，利用數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等方法進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)建筑數(shù)據(jù)的智能處理，發(fā)現(xiàn)運(yùn)維規(guī)律、數(shù)據(jù)聯(lián)系等，并利用其產(chǎn)生結(jié)論指導(dǎo)建筑運(yùn)維過(guò)程的優(yōu)化決策是發(fā)展過(guò)程中要解決的重要問(wèn)題。智能建筑所服務(wù)人群涉及多種用戶(hù)角色，軟件服務(wù)、設(shè)備等針對(duì)不同的用戶(hù)應(yīng)具備不同的訪(fǎng)問(wèn)和控制權(quán)限，鑒于建筑服務(wù)的多樣性與架構(gòu)的獨(dú)特性，建立基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑權(quán)限管理體系是保證安全運(yùn)維的關(guān)鍵措施之一。

四、智能建筑機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

智能建筑一體化的機(jī)電設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)很多，比如說(shuō)配電照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等等。傳感探測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在相關(guān)領(lǐng)域，比如空調(diào)系統(tǒng)中有關(guān)溫度和濕度的傳感，給排水系統(tǒng)中的流量傳感等。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)是智能建筑的主要應(yīng)用系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)形式復(fù)雜，主要有火災(zāi)報(bào)警裝置、觸發(fā)器件、消防控制設(shè)備和電源共同組成，系統(tǒng)從通報(bào)火災(zāi)、啟動(dòng)火災(zāi)系統(tǒng)到控制消防設(shè)備，都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化過(guò)程?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)有自身的一套工作原理，被安裝在保護(hù)區(qū)內(nèi)的探測(cè)器會(huì)一直向監(jiān)視的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出各種巡測(cè)的信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后反饋給報(bào)警控制器，控制器在接收到信號(hào)后，將和內(nèi)存的正常整定值比較，對(duì)是否發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行判斷。一旦發(fā)生火災(zāi)，將會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，顯示煙霧的濃度，顯示火災(zāi)各個(gè)區(qū)域和樓層的地址，接下來(lái)會(huì)打印好報(bào)警時(shí)間地址等基本信息。與此同時(shí)，會(huì)向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出警鈴以示報(bào)警，而與火災(zāi)樓層相鄰的上下層或相鄰區(qū)域也會(huì)接收到報(bào)警信號(hào)。然后啟動(dòng)應(yīng)急疏散指示燈，照明疏散方向。

從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)看，智能建筑中最適宜選用的是感煙火災(zāi)探測(cè)器，也不排除選用感溫火災(zāi)探測(cè)器的可能性?；馂?zāi)探測(cè)器在設(shè)置地點(diǎn)時(shí)要根據(jù)智能建筑的特性進(jìn)行安排，以自動(dòng)化利用效率最大化為前提，將探測(cè)器設(shè)置在獨(dú)立的房間內(nèi)，而且每一個(gè)房間內(nèi)至少都需要一只探測(cè)器。作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中樞的火災(zāi)報(bào)警控制器，作用就是接收信號(hào)、判斷分析，發(fā)生火災(zāi)時(shí)立即以警鈴報(bào)警同時(shí)啟動(dòng)消防設(shè)備，這就是現(xiàn)在智能建筑機(jī)電設(shè)備中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能建筑自動(dòng)化技術(shù)以其至關(guān)重要的作用，受到了各行各業(yè)的廣泛關(guān)注。新時(shí)代的自動(dòng)化技術(shù)，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能建筑機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制，并保證其施工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證經(jīng)濟(jì)收益的可控水平。但在日常工作中，還是要格外注重關(guān)注機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)合理運(yùn)用，并切實(shí)落實(shí)到位，以便促進(jìn)整個(gè)智能電子行業(yè)的穩(wěn)定高速發(fā)展。

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