建筑管理控制系统设计浅析

建筑管理控制系统设计浅析

【摘要】

智能建筑已成为当代建筑行业的重要组成部分之一,各种全新的技术以及建设理念不断被融合到智能建筑当中。本文主要对智能建筑的核心智能建筑管理控制系统的组成以及其建设需求进行了分析。

【关键词】

智能建筑;管理控制;楼宇

1智能建筑简介及发展

在社会经济快速发展的今天,建筑领域也在经历这一次变革。智能建筑将成为当前及未来相当长一段时间内的主流。所谓的“智能建筑”就是指在传统建筑的基础上,融合进先进的计算机技术与通信技术,能对建筑进行智能化管理的现代建筑。虽然智能建筑的概念很早就已经被提出,但在随着计算机技术以通信技术的高速发展,不同时期,不同地区的智能建筑在功能上以及智能化程度上还有着很大的差异。但总的来说,只要是在建设过程中使用的智能化的思路的,都可以被称之为“智能建筑”。其智能化总体结构主要由BAS、OAS、CAS系统组成。其中,BAS、OAS、CAS分别是楼宇自动化、办公自动化以及通信自动化的英文缩写。我国智能建筑的发展历程已超过20年,其中伴随着我国房地产行业起飞的黄金十年更是智能建筑发展最高速的十年。《中国智能建筑行业发展报告(2013-2018)》指出,我国智能建筑市场每年总体规模已达4000亿元,正以每年20%~30%的速度增长。

2智能建筑电气系统

随着信息技术的发展与普及,当代智能建筑一般都需要一套高效完整的控制与管理系统。这套系统包括了数据库系统、通信系统以及大量的电气控制设施。通过智能管理系统的控制应能实现舒适性、效率性、便利性和灵活性的统一。

2.1电气系统设计原则

智能建筑电气系统设计原则一般应包括兼容性原则,系统可用性原则,接口原则,可扩展性原则,稳定性原则。兼容性原则:当前电力通信的基本原则在于与公网保持一致。由于目前智能建筑领域常用的TMN架构存在一些不足支持,所以广义层面上的通配兼容目前还无法完全实现,因此我们一般把着眼点放在能提供一定的狭义兼容层面。主要是采用一些成熟的协议体系,例如SNMP协议,TCP/IP协议等。可用性原则:智能化电气系统的设计不能脱离实际使用,必须严格遵循系统可用性原则。整体设计包括人机界面等方面都应从实际使用出发。接口原则:一般来说智能建筑的使用年限都比较长,在这么漫长的一段时间之内各种新技术,新系统都会不断出现,因此智能化管理控制系统必须留有一定的接口,以兼容后续不断加入的第三方应用程序,但这里有一个基本前提就是轻易不得改变系统核心功能。可扩展性原则:这个原则比较好理解,就是字面上的意义。主要在于系统本身的可扩展性,这与前文提及的通过接口方式引入第三方系统的方式有所区别,但本质目标仍然在于对智能化管理控制系统功能的提升。稳定性原则:任何系统无论其功能多么强大,性能多么优越,其最基本的一条就是在于实现系统稳定性。因此,在智能化管理控制系统规划设计的时候,因在稳定性方面多作考虑。

2.2智能建筑电气系统组成

2.2.1楼宇自动化系统(BA)

BA系统实现自动控制建筑物内各种机电设备,供水,供配电设备,空调系统,室外照明等相关设备设施的集中控制。一般来说普通的智能建筑,以及一些智能小区通常采用信息网络分散控制,集中监视的建设思路。一方面降低了成本,另一方面可在一定时延的范围内通过对建筑物温湿度、光照以及空气进行调节。进而提供舒适、安全、节能的环境。

2.2.2通信自动化系统(CA)

CA系统主要负责实现图像、数据、语音的传输。一般来说都是以网络通信为主。在实际操作过程中一般都是以标准网线统一覆盖的模式,兼顾无线通信网络,应客户特殊需求还可部署同轴电缆等其它通信介质。

2.2.3办公自动化系统(OA)

OA系统依托于CA系统,在部署多种办公设备的基础上,通过网络将这些单机联系起来,协同工作。在办公条件要求比较高的情况下,还需要投入一定力量开发相关配套软件,以提高系统工作效率。

2.2.4火灾自动报警及消防联动系统(FA)

FA系统属于保障性系统,属于一个独立的子系统,在灭火及报警功能上有绝对的优先权,并在确认报警后联动排气,空调等系统。

2.2.5安保自动化系统(SA)

SA系统主要负责智能建筑的安全保障功能,依托与CA系统,通过将各种安保基础设施集成在一起并与专业机构联动,实现安全保障的自动化

3智能建筑需求分析

要能较好的建设一栋智能建筑或者建设一个智能化小区甚至社区,首先要进行的就是对建设需求进行分析。在系统分析过程中,对于已有的智能建筑系统要进行详细的分析调查,然后确定系统的功能,分析系统数据之间的各层关系及其数据处理流程。智能建筑系统需求分析的质量将直接影响到智能建筑系统阶段工作的成败。

3.1需求大纲

任何形式的需求都不能是漫无边际的发散,不能脱离当前技术发展的实际。因此,在实施需求分析的前期必须制定需求大纲已对后续工作进行约束。需求大纲不需要过于细节的分析,仅就大方向上对代建智能建筑所需要求进行分析。那么什么是大方向,笔者认为大方向就是智能化建设的投入是否有利于保证建筑或者小区后续使用及管理高效便捷。具体可以从物业基础设施的管理、物业管理、监控及公共安全管理三个角度入手。通过设施、人员及行为的约束来达到高效管理的目的。

3.2智能化网络的规划与需求

提及智能化,就不得不涉及到网络,可以说现代网络技术是现代信息技术的基石。因此,在进行智能建筑需求分析的过程汇总,基础网络的建设必然是重要的一环。不仅仅包括传统意义上的综合布线,我们更需要考虑的是整个智能化建筑网络体系的完整性和可用性。具体来说就是在网络建设的过程中,不能向十年前那样仅仅把目光局限在物理层,我们应当从OSI模型七层统管的角度来思考和分析问题。主要展示了智能建筑网络架构,除考虑了基本的物理层的网络介质覆盖意外,更多的在于对应用服务的考虑。主要可以体现以下的设计原则:可靠性、可维护性、可网管、高安全性、高适应性(灵活性)、可扩展性。

3.3智能建筑管理系统功能设计

从管理的角度上来讲,智能建筑必须具备功能强大的管理信息系统,以利于后续物业以及业主对建筑的管理。从功能上来看,一般的民用建筑主要设计家用住宅以及商用建筑两种,受限于篇幅的原因,本文这里不作具体展开。但是不论是那种民用建筑,在总体需求上并不存在太大的区别。因此,本文总结智能建筑管理系统所需的一些管理需求。具体如下:房产信息管理:主要对建筑本身的一些信息进行管理。例如开发商、规划、验收等信息;住户信息管理:主要是住户的一些基本信息的管理。这样有利于后续与设区、公安等部门衔接;收费信息管理:对于智能建筑或智能校区在后续管理的一些收费项目的管理;维修信息管理:对于设备基本信息进行管理;系统管理:对信息系统本身进行管理。从具体的需求来看,从智能建筑使用者的角度来看,智能建筑管理系统应该能对涉及到具体使用者的基本信息以及使用者所属房屋或这建筑区域中的基本信息进行有效管理。具体应包括:使用面积、房屋编号、所属楼层、楼宇状态、建筑所属区域、配套设施、房屋结构、户号、建筑面积。从单栋的智能建筑的角度来分析,管理系统应具备一些基本信息。包括:竣工日期、总户数、常驻总人口数、总建筑面积、单元数、层数、建筑所在位置(相对地标建筑)、楼宇编号,以利于后续物业方进行有效管理。如果是多栋智能建筑组成的一个智能化小区则相关需求会更加复杂,主要集中在对多个相对独立的智能建筑进行集群式管理,本文受限于篇幅不做具体展开。

3.4智能化系统核心架构设计

在对智能建筑智能化系统的功能需求进行概要性的分析之后,应对其核心架构进行设计。通过大量基础数据的前期获取后,通过一定的数据库技术可以支撑起大量的应用以便于物业人员以业主人员自行使用。

作者:吴协桦 单位:江苏汉德天坤科技发展有限公司

参考文献:

[1]任伟.智能建筑系统设计与分析[D].成都:电子科技大学,2013.

[2]邱爽.楼宇智能化在现代建筑中的应用与发展[D].郑州:郑州大学,2014.

[3]吴大军.楼宇智能化技术专业人才培养的分析与对策[J].职业技术,2012.