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摘 要:近年来,信息技术的发展带动了各行各业的变革发展。信息技术背景下,建筑行业实现了转型发展,主要表现在建筑智能化系统工程的增多上。智能化系统工程项目区别于普通的建筑工程项目,其本身更具系统性与复杂性,这也就加剧了项目管理的难度。而集成管理是一种在建筑智能化系统工程项目中的有效管理方式。基于此,文章就基于物联网技术的智能建筑集成系统进行探讨,以期促进智能化建筑整体质量的提升。
关键词:物联网技术;智能建筑;集成系统
1智能建筑和物联网的融合及未来发展
建筑物发展的全面考虑对于整个智能建筑工程来讲缺乏一定的统一性定义,我国智能建筑是将公共安全系统、信息管理系统等各类智能系统进行融合的建筑工程,这能够为人们提供更为便捷、高效且安全的建筑环境。目前,我国科学技术、信息技术及物联网技术已经逐渐完善化,已经被应用在智能建筑物工程当中,建筑物实际功能已经逐渐完善化。智能建筑物工程在实际设计当中,经常会出现以下常见问题,功能性系统一般需要进行孤立设计,在系统实际设计当中,专业本身配合难度较高,设计内容未能与相关设计技术相匹配。
物联网技术目前已经与激光扫描技术、RFID技术、GPS技术等进行結合,在网络技术的有效应用下能够对各类数据及信息进行全面处理,并进行数据共享,建立智能型监控网络及识别网络。目前,物联网相关标准及规范已经趋于完善化,并被全面应用在各个领域当中,为了能够保证物联网技术的稳定发展及建设,需要进行相关应用体系的全面建设。
2传统智能化系统存在的问题
传统建筑智能化系统一般由多个子系统构成。通常需要利用计算机网络技术将设备、信息采集功能和各个独立控制系统等集成到一起。由于各子系统间存在接口、协议不匹配,需要相互配合的问题;所以难以保证系统的实时性和可靠性。归纳起来,传统智能化系统存在的问题主要有以下几点。
(1)不同供应商提供的产品接口不统一、协议不开放,造成设备兼容性差,技术整合困难,不能满足用户的智能化、个性化的要求。
(2)由于各个子系统都需要根据自身要求采用不同的施工方案,加大了施工量;各子系统间的协同工作需要后期专门定制软件,延长了系统的调试时间,同时也增加了经济成本。
(3)若定制不同厂家的软件,相互之间可能不兼容、集成困难,易导致系统操作不流畅,可靠性差的问题。
(4)系统中的设备大都采用了高新技术,对操作人员有较高的技术要求,需要专业技术人员进行维护。导致系统的使用成本增加,同时也难以实现人性化设计和满足不同层次人群需求。
(5)由于系统扩展性能较低,当用户需要增加部分功能或控制策略时,导致重新施工和调试。另外,用户还需要学习各子系统和不同软件的使用方法。这些都将造成使用不方便、体验度差的问题。
3智能建筑集成系统总体技术方案
智能建筑系统集成是以综合布线为基础,将建筑物内火灾报警、消防联动、安全防范、停车场控制、建筑设备自动化等各智能化子系统,利用计算机网络技术集成为中央信息服务平台,依此构建一个智能建筑综合管理系统。该系统可实现智能建筑内部的资源、信息和任务的共享,也能为物业管理者和使用者提供更加高效便捷、安全可靠、优质舒适的综合服务。基于5层架构设计的智能建筑集成系统主要包括应用层、网络层、管理层、接入层和感知层等。系统中的公共设备与智能家居等感知节点数据采用ZigBee和WiFi无线通信方式进行汇聚,并利用以太网接入系统管理平台,最后通过web发布实现信息共享和远程控制功能[1]。
感知层主要由多个ZigBee节点及其协调器组成,在进行信息传输的同时执行上一级的命令,以完成对智能建筑各数据的采集任务。各子系统通过ZigBee模块连接不同的传感采集设备,并利用其无线传感网络采集信息参数实现监视与控制功能。且基于ZigBee协议的无线传感网络具有安装维护方便,线路布设简单、费用低等特点。网络层主要由互联网、ZigBee/以太网集成网关、网络管理平台及云计算平台等组成,用于对感知层获取信息的传递和处理;进而实现智能建筑综合管理系统与集成网关之间的数据交互功能。
应用层包括各种计算机终端、无线通信设备、短信息广播等。主要用于公共信息与智能家居的管理、远程视频监控以及用户安防等服务。通过物联网与行业专业技术的结合解决了信息处理和人机界面的问题。
4基于物联网的智能建筑集成系统
4.1实时监控管理
物联网客户端口的感知层上分布有众多功能齐全的传感器。基于此形成的智能监控管理系统主要依赖于光纤光栅传感网络和无线传感网络等两大网络技术。光纤光栅传感器安装方便且拥有较高的灵敏度,能够准确测量建筑材料及其性能。将其安装于智能建筑的电力系统中,能够对其电力使用情况形成有效的实时监控,从而避免端口障碍和电力事故的发生。无线传感网络具有高度智能化的特点;由于其信息传递节点分布较少且无需布线,所以适用场合较为灵活,在一些重要建筑物的火情监控中发挥着重要作用。将物联网技术应用在智能建筑实时监控管理中,能够提高信息传递的实效性,增加信息监控的智能性与灵敏性[2]。
4.2智能安防
由物联网技术组成的智能安防系统具有高效快捷、速度快、精度高的特点,该系统主要包括一卡通、家庭安防、防入侵报警、视频监控与电子巡逻等功能。其中,一卡通系统是将门禁卡、信息分析终端及数据库形成“三合一”装置,利用信息分析终端将门禁卡使用者信息与数据库对比判断以核实身份。家庭安防系统是利用安装在室内的红外线传感器、烟雾探测器、震动传感器、燃气泄漏传感器等监测玻璃炸裂、温度异常、煤气泄漏、烟雾浓度过高等特殊情况。当上述危险情况发生时,系统可同时向业主和小区安防部门发出提示与求助信息。防入侵报警系统是利用红外线感应器分析判断接收到的信息特征是否正常,同时具有报警提示音,以防止偷盗等非法入侵行为发生[3]。
4.3智能家居
智能家居系统主要由智能家居安防系统、家庭自动化系统和智能家居服务系统构成。该系统能够将智能手机等自媒体终端与家庭应用系统充分结合,实现智能建筑的自动化、智能化功能。同时,物联网技术在智能家居方面的应用也极大地提高了人们日常生活品质。
4.4节能减排
节能环保作为智能建筑重要内涵,已逐渐成为其未来发展的主要目标。基于物联网技术构建的智能建筑能够对室内空气质量、温度、光照情况等实现有效监控和调节,并充分利用自然资源,以降低能耗、达到节能减排的目的。
结束语
物联网技术与智能建筑的结合凸显了其在建筑系统集成方面的优势。既带动了系统集成技术的形成与完善,又促进了智能建筑各子系统的高效融合。本文基于物联网技术对智能建筑集成系统进行了设计和研究。根据用户的不同功能需求,对智能建筑各子系统进行有效集成;实现了其功能的集成管理,达到了为用户提供安全、舒适、便捷的家居环境的目的。
参考文献:
[1]刘荣.建筑智能化系统工程项目集成管理研究[D].武汉:华中科技大学,2012.
[2]张升云.探讨建筑智能化工程项目的集成化规范管理[J].中国新通信,2016,18(15):66.
[3]袁辰雨.建筑智能化系统工程项目集成管理方案设计[J].自动化与仪器仪表,2017(1):38-40.
关键词:物联网技术;智能建筑;集成系统
1智能建筑和物联网的融合及未来发展
建筑物发展的全面考虑对于整个智能建筑工程来讲缺乏一定的统一性定义,我国智能建筑是将公共安全系统、信息管理系统等各类智能系统进行融合的建筑工程,这能够为人们提供更为便捷、高效且安全的建筑环境。目前,我国科学技术、信息技术及物联网技术已经逐渐完善化,已经被应用在智能建筑物工程当中,建筑物实际功能已经逐渐完善化。智能建筑物工程在实际设计当中,经常会出现以下常见问题,功能性系统一般需要进行孤立设计,在系统实际设计当中,专业本身配合难度较高,设计内容未能与相关设计技术相匹配。
物联网技术目前已经与激光扫描技术、RFID技术、GPS技术等进行結合,在网络技术的有效应用下能够对各类数据及信息进行全面处理,并进行数据共享,建立智能型监控网络及识别网络。目前,物联网相关标准及规范已经趋于完善化,并被全面应用在各个领域当中,为了能够保证物联网技术的稳定发展及建设,需要进行相关应用体系的全面建设。
2传统智能化系统存在的问题
传统建筑智能化系统一般由多个子系统构成。通常需要利用计算机网络技术将设备、信息采集功能和各个独立控制系统等集成到一起。由于各子系统间存在接口、协议不匹配,需要相互配合的问题;所以难以保证系统的实时性和可靠性。归纳起来,传统智能化系统存在的问题主要有以下几点。
(1)不同供应商提供的产品接口不统一、协议不开放,造成设备兼容性差,技术整合困难,不能满足用户的智能化、个性化的要求。
(2)由于各个子系统都需要根据自身要求采用不同的施工方案,加大了施工量;各子系统间的协同工作需要后期专门定制软件,延长了系统的调试时间,同时也增加了经济成本。
(3)若定制不同厂家的软件,相互之间可能不兼容、集成困难,易导致系统操作不流畅,可靠性差的问题。
(4)系统中的设备大都采用了高新技术,对操作人员有较高的技术要求,需要专业技术人员进行维护。导致系统的使用成本增加,同时也难以实现人性化设计和满足不同层次人群需求。
(5)由于系统扩展性能较低,当用户需要增加部分功能或控制策略时,导致重新施工和调试。另外,用户还需要学习各子系统和不同软件的使用方法。这些都将造成使用不方便、体验度差的问题。
3智能建筑集成系统总体技术方案
智能建筑系统集成是以综合布线为基础,将建筑物内火灾报警、消防联动、安全防范、停车场控制、建筑设备自动化等各智能化子系统,利用计算机网络技术集成为中央信息服务平台,依此构建一个智能建筑综合管理系统。该系统可实现智能建筑内部的资源、信息和任务的共享,也能为物业管理者和使用者提供更加高效便捷、安全可靠、优质舒适的综合服务。基于5层架构设计的智能建筑集成系统主要包括应用层、网络层、管理层、接入层和感知层等。系统中的公共设备与智能家居等感知节点数据采用ZigBee和WiFi无线通信方式进行汇聚,并利用以太网接入系统管理平台,最后通过web发布实现信息共享和远程控制功能[1]。
感知层主要由多个ZigBee节点及其协调器组成,在进行信息传输的同时执行上一级的命令,以完成对智能建筑各数据的采集任务。各子系统通过ZigBee模块连接不同的传感采集设备,并利用其无线传感网络采集信息参数实现监视与控制功能。且基于ZigBee协议的无线传感网络具有安装维护方便,线路布设简单、费用低等特点。网络层主要由互联网、ZigBee/以太网集成网关、网络管理平台及云计算平台等组成,用于对感知层获取信息的传递和处理;进而实现智能建筑综合管理系统与集成网关之间的数据交互功能。
应用层包括各种计算机终端、无线通信设备、短信息广播等。主要用于公共信息与智能家居的管理、远程视频监控以及用户安防等服务。通过物联网与行业专业技术的结合解决了信息处理和人机界面的问题。
4基于物联网的智能建筑集成系统
4.1实时监控管理
物联网客户端口的感知层上分布有众多功能齐全的传感器。基于此形成的智能监控管理系统主要依赖于光纤光栅传感网络和无线传感网络等两大网络技术。光纤光栅传感器安装方便且拥有较高的灵敏度,能够准确测量建筑材料及其性能。将其安装于智能建筑的电力系统中,能够对其电力使用情况形成有效的实时监控,从而避免端口障碍和电力事故的发生。无线传感网络具有高度智能化的特点;由于其信息传递节点分布较少且无需布线,所以适用场合较为灵活,在一些重要建筑物的火情监控中发挥着重要作用。将物联网技术应用在智能建筑实时监控管理中,能够提高信息传递的实效性,增加信息监控的智能性与灵敏性[2]。
4.2智能安防
由物联网技术组成的智能安防系统具有高效快捷、速度快、精度高的特点,该系统主要包括一卡通、家庭安防、防入侵报警、视频监控与电子巡逻等功能。其中,一卡通系统是将门禁卡、信息分析终端及数据库形成“三合一”装置,利用信息分析终端将门禁卡使用者信息与数据库对比判断以核实身份。家庭安防系统是利用安装在室内的红外线传感器、烟雾探测器、震动传感器、燃气泄漏传感器等监测玻璃炸裂、温度异常、煤气泄漏、烟雾浓度过高等特殊情况。当上述危险情况发生时,系统可同时向业主和小区安防部门发出提示与求助信息。防入侵报警系统是利用红外线感应器分析判断接收到的信息特征是否正常,同时具有报警提示音,以防止偷盗等非法入侵行为发生[3]。
4.3智能家居
智能家居系统主要由智能家居安防系统、家庭自动化系统和智能家居服务系统构成。该系统能够将智能手机等自媒体终端与家庭应用系统充分结合,实现智能建筑的自动化、智能化功能。同时,物联网技术在智能家居方面的应用也极大地提高了人们日常生活品质。
4.4节能减排
节能环保作为智能建筑重要内涵,已逐渐成为其未来发展的主要目标。基于物联网技术构建的智能建筑能够对室内空气质量、温度、光照情况等实现有效监控和调节,并充分利用自然资源,以降低能耗、达到节能减排的目的。
结束语
物联网技术与智能建筑的结合凸显了其在建筑系统集成方面的优势。既带动了系统集成技术的形成与完善,又促进了智能建筑各子系统的高效融合。本文基于物联网技术对智能建筑集成系统进行了设计和研究。根据用户的不同功能需求,对智能建筑各子系统进行有效集成;实现了其功能的集成管理,达到了为用户提供安全、舒适、便捷的家居环境的目的。
参考文献:
[1]刘荣.建筑智能化系统工程项目集成管理研究[D].武汉:华中科技大学,2012.
[2]张升云.探讨建筑智能化工程项目的集成化规范管理[J].中国新通信,2016,18(15):66.
[3]袁辰雨.建筑智能化系统工程项目集成管理方案设计[J].自动化与仪器仪表,2017(1):38-40.