浅析我国楼宇自动化系统中的关键技术

单宇 李淑展

郑州大学土木工程学院 ，河南郑州，450001

浅析我国楼宇自动化系统中的关键技术

单宇 李淑展

郑州大学土木工程学院 ，河南郑州，450001

楼宇自动化系统是智能建筑的主要分支之一，人们常常将楼宇自动化系统与智能建筑的概念混淆，楼宇自动化系统实质上是智能建筑的主要组成部分，也是智能建筑的基础保证。楼宇自动化系统是建筑技术与计算机信息技术的完美结合，智能建筑与楼宇自动化系统都需要对建筑物的结构、系统、服务以及管理等四个基本要素进行优化组合，楼宇自动化系统涉及了建设、计算机、通信、控制等多个领域，而且已经逐步形成了新兴的建筑弱电系统。目前，我国在智能建筑领域的研究已经很多，但仍然存在很多技术与管理缺陷，本文将详细阐述楼宇自动化系统与智能建筑的概念，并对楼宇自动化系统的关键技术进行分析。

自动化系统；智能建筑，楼宇自动化

改革开放以来，随着我国市场经济的快速发展，我国城市化建设效率逐步提升，人们对城市化建设的要求越来越高，建筑是人类对自然空间的改造，体现了人类思维的创造性，同时满足了城市居民空间的需求。但随着信息化技术的不断进步，人们已经不再满足建筑物的基本功能，越来越多的人追求高智能的建筑服务，智能建筑的概念恰好满足了人们的需求，智能建筑将建筑物作为改造平台，为建筑物建设各种智能系统，从而为人类提供一个高效、舒适、便利的生活工作环境。楼宇自动化系统是智能建筑的主要分支，也是多个学科的交叉，目前，我国关于楼宇自动化系统的研究较少，而西方发达国家很早以前就开始了楼宇自动化系统的研究，并将信息化技术应用至建筑物的各个细节，形成了集软硬件于一体的高效建筑管理体系。

1 智能建筑系统

智能建筑系统（Intelligent Building System，IBS）是建筑技术与计算机信息技术的完美结合，上世纪80年代，美国率先兴起计算机网络热潮，并将计算机信息技术应用于各行各业，美国“城市广场”是世界上第一座智能建筑，将通讯系统、监控系统以及办公自动化系统等进行了有效集成，智能建筑已经成为人们居住空间的新追求。我国智能建筑技术起源于上世纪90年代，并从德国、法国、日本等国家引进一大批智能建筑系统，目前，不同国家对智能建筑的定义存在较大的区别，通过对各个国家的技术标准进行综合，可以看出智能建筑系统一共包括了三个部分，分别是楼宇自动化系统（Building Automation System，BAS）、 通 讯 自 动 化 系 统（Communication Automation System，CAS）以及办公自动化系统（Of fi ce Automation System，OAS），因此智能建筑系统也被称为“3A”系统。智能建筑的框架图如图1所示。

2 楼宇自动化系统

楼宇自动化系统是智能楼宇系统的重要组成部分，直接关系到建筑的日常管理与安全，而一般人接触通讯自动化系统以及办公自动化系统的机会较少，因此，经常有人将楼宇自动化系统误认为智能建筑。楼宇自动化系统只是智能建筑系统的一部分，也是最常见的智能建筑系统，比如很多小区已经建立的IC智能门禁系统等。而狭义的楼宇自动化系统仅仅包括楼宇设备自动化系统，广义的楼宇自动化系统包括了安全管理、智能卡管理、消防安全管理、照明管理、通风排水管理等。目前，国际市场中的楼宇自动化系统供应商包括美国江森、METASYS、西门子、施耐德、海湾、西安协同等。

图1 智能建筑的结构框架图

3 楼宇设备自动控制系统

狭义的楼宇自动化系统就是对建筑中的设备进行控制，包括电梯、空调、照明设备等，可以为用户提供一个舒适的工作居住环境，这种控制系统实际上仅仅是楼宇设备自动控制系统。楼宇设备自动控制系统将现代化的科学技术进行了有效整合，包括控制技术、通信技术、计算机技术等，最终形成了分布式信息处理—集中式控制的系统。楼宇设备自动控制系统的管理范围包括通风、排水、电梯、配电、照明等设备，通过对设备的优化管理减少电能消耗，楼宇设备自动控制系统的监控对象包括了各种电机设备，同时对各种设备的运行情况进行管理、采集、记录、保存等。

楼宇设备自动控制系统经历了巨大的变化，主要经历的阶段包括集中式控制模式、DCS集散控制模式、FCS现场总线控制模式以及网络集成控制模式等，目前，现场总线结构模式是使用最多的楼宇设备自动控制系统，包括BACnet技术以及Lon Works技术等。楼宇设备自动控制系统在节能方面使用了统一控制模式，在控制方面使用了系统集成平台，用户可以通过网络连接访问楼宇设备自动控制系统，楼宇设备自动控制系统具备较高的适应性、扩展性、兼容性与开放性。

4 楼宇安全管理系统

楼宇自动化系统不仅仅需要为用户提供舒适的居住空间，还需要综合考虑建筑物的安全，楼宇自动化系统的安全管理系统体现了以人为本的理念，将居民的人身财产安全作为重要管理对象。楼宇自动化系统的安全管理系统可以分为视频监控系统、电子巡防系统、防盗报警系统以及窗口联动系统等。电视监控系统可以对建筑物内的各个细节进行有效监控，有利于建筑管理人员应对突发事件，而且录像系统可以为公安机关提供办案线索，防盗报警系统一般由多个主机与报警探头组成，报警主机可以与多个分区报警器进行通信，保证信号安全。电子巡更系统主要用于辅助安保人员巡更，必对安保人员巡更进行记录。

闭路视频监控系统是最常见的楼宇自动安全管理系统，目前已经广泛应用于城市交通、办公楼、银行、工业区等，闭路视频监控系统可以有效降低人力成本，同时提高了安保人员对建筑安全的保障。闭路视频监控系统可以将重点监视地区的情况实时传输给安保人员，保证建筑与人员安全，闭路视频监控系统综合了视频传输、存储、显示等多种技术。另外，管理部门还需要根据闭路视频监控系统建立配套的监控管理体系，实现标准化管理体系，在按照闭路视频监控系统时需要主要探头的采光、角度等各种问题。

5 楼宇智能卡系统

智能卡系统是楼宇自动化系统的重要组成部分，智能卡系统具备存储信息量大、一卡多用的特点，除此之外，智能卡系统具有较高的防伪能力，智能卡的一般使用寿命超过十年，智能卡系统的读写速度很快，制造成本较低，具有手携式数据库的特征，智能卡系统可以对传统的费用结算、身份认真、信用证明等功能进行有效集成。目前，我国已经广泛使用智能卡设备，我国的居民身份证就具备智能卡的特征，智能卡系统已经成为楼宇自动化系统未来数十年的发展内容。

门禁控制系统是主要的智能卡系统之一，门禁控制系统可以对用户的权限进行检测，如果用户的权限不能与系统匹配，将被禁止进入建筑物，门禁控制系统实质上也是安全控制系统的重要组成部分之一。门禁控制系统是智能识别技术与无线控制技术的有机整合，门禁控制系统与传统的条形码技术、磁卡技术等具有较大的差别，门禁控制系统的智能卡可以防水、防潮，最大限度保证智能卡的使用年限。一般的，居民入住后会领取一张智能卡，智能卡内记录了住户的基本信息，有利于建筑管理人员对使用人员出行记录的认证，另外，门禁控制系统的可靠性较高，操作方便，符合智能建筑的设计理念。

6 结语

楼宇自动化系统是智能建筑的三大系统之一，楼宇自动化系统的定义具有广义与狭义的区别，广义的楼宇自动化系统包括楼宇自控系统、安全管理系统、智能卡系统等，这些系统也是智能建筑与传统建筑的主要区别。广义的楼宇自动化系统将照明、通风系统、排水系统、电梯、照明系统等均纳入考虑范围，广义的楼宇自动化系统符合未来建筑的发展趋势，需要对建筑物的各个细节进行有效管理，甚至包括室内温度、湿度、空气洁净度等指标的控制。目前，我国关于楼宇自动化系统的研究较少，很多研究成果局限在狭义的楼宇自动化系统，本文从楼宇自控系统的自控系统、门禁系统、监控系统等方面探究了楼宇自动化系统的内容，楼宇自动化系统的关键技术就是系统的控制方式以及控制精度，希望本文的研究有利于我国楼宇自动化系统的快速发展。

[1]蔡 满 彪.谈 现 代的楼宇自动化系统(BAS)[J].民 营 科技.2010(02):195.

[2]王振朝,马金龙,薛文玲,等.基于LonWorks和L-PLC的楼宇自动化系统设计[J].低压电器.2009(06):22-26.

[3]张亚,张凤众.基于LonWorks的防盗报警节点设计[J].低压电器.2009(04):28-31.

单宇/1994年生/男/黑龙江七台河人/本科/研究方向为建筑环境与能源应用工程