智能建筑的核心技术与系统集成

覃康

摘 要：在科技发展推动下，智能建筑应运而生，给人们的生产生活带来前所未有的便利，成为建筑业未来主要发展方向，具有广阔的发展前景与发展潜力。本文对智能建筑应用的核心技术进行介绍，探讨智能建筑系统集成问题，以供参考。

关键词：智能建筑；核心技术；系统集成；探讨

1 前言

智能建筑从传统建筑发展而来，是传统建筑的升级，其融合计算机技术、网络传输技术、传感器技术、节能技术等，优点突出，不仅实现建筑各子系统管理工作的自动化、智能化，而且可明显降低能源消耗，成为业内人士关注与研究的热点。

2 智能建筑核心技术

本质上讲，智能建筑是传统建筑与现代技术手段融合起来的综合体，其拓展传统建筑的功能，提升人们的生产生活体验。智能建筑各种功能的实现基于内部复杂的控制系统，包括智能建筑综合管理系统（IBMS）、建筑设备管理系统（BMS）、通信网络系统（CNS）、办公自动化系统（OAS），这些系统不仅应用到各种类型的软硬件，而且需要各种现代专业技术的支撑。研究发现，智能建筑应用的核心技术较多，主要包括计算机技术、现代通讯技术、现代控制技术等。

2.1 计算机技术

智能建筑中应用的计算机技术包括微处理器技术、软件技术、信息安全技术，其微处理器技术的应用，大大提高智能建筑各子系统信息处理能力与效率，可综合处理智能建筑控制系统中反馈的各种信息，实现自动化控制。同时，智能建筑还应用很多先进的软件技术，包括面向对象技术、客户/服务器技术、计算机支持协同工作技术等，面向对象技术是软件开发常用技术，根据智能建筑控制工作要求，采用面向对象技术进行软件开发，可大大提高软件开发效率。客户/服务器技术为管理人员提供软件可操作的入口，管理人员通过软件或浏览器登录控制系统，可实现对智能建筑各子系统信息的管理、查询操作。计算机支持系统工作技术指在计算机技术支撑下，可实现对智能建筑各子系统的协同管理，保证部门间信息的共享，提高管理工作效率。另外，智能建筑中需处理各子系统、设备传输的信息，以作出针对性响应，保证各类信息、控制指令等安全、稳定传输尤为关键，这就需要信息安全技术的支持，防御各种不良攻击，保证智能建筑内部网络的安全性。

2.2 现代通讯技术

智能建筑安装中各种传感器设备，對建筑温度、湿度、有害气体等的检测，通过自动化控制窗户的开启改善室内环境。这一控制过程的实现涉及到信息的传输、处理、命令执行等诸多环节，因此，需现代通讯技术解决不同设备信息传输及共享问题，一方面，根据智能建筑功能要求合理设置通讯硬件设施，使用合理的网络硬件拓扑结构，注重硬件设备的冗余，保证信息能够安全、稳定的传输。另一方面，针对不同设备预留合适数量的通信端口，应用统一的通信协议。同时，构建相关的信息传输防阻塞机制，保证信息的高效、安全传输，为不同设备间正常的通信做好铺垫。

2.3 现代控制技术

计算机控制系统负责控制智能建筑中各子系统、设备运行参数、状态，主要由外部通讯设备、接口电路、计算机构成。控制过程为：首先，利用传感器实时监测控制对象参数值，并将参数值传输给计算机。其次，计算机分析采集到的参数，对比正常参数值，而后发出相关控制指令给执行单位。最后，执行单元接受到控制指令后驱动控制对象动作，将运行参数调整至合理水平。当前分散控制系统（DCS）在智能建筑中应用广泛，具备分散控制、集中操作、分级管理等功能，取得良好的应用效果。

3 智能建筑系统集成

智能建筑系统集成指将建筑中分离的信息、功能、设备等，基于计算机网络集成一个统一协调、相互关联的系统，实现任务、资源、信息的重组与共享。智能建筑系统集成体现在功能集成、网络集成、界面集成、数据库集成等方面。

3.1 智能建筑系统集成背景及优点

在计算机、网络技术发展推动下，智能建筑中子系统规模越来越大，结构越来越复杂，被控对象数量多且较为分散，各子系统对信息传输速率及信息共享提出越来越高要求。另外，建筑物中控制、数据、语音等线路铺设量大，使得维护、管理工作面临较大困难。系统集成是解决上述问题的重要途径，其优点主要体现在：一方面，实现系统集成，可集中控制各子系统，提高建筑物管理及服务质量，降低维护成本。另一方面，对建筑物实施系统集成，可对总体设计进行优化，减少子系统软硬件投资。

3.2 智能建筑系统集成的体现

3.2.1 功能集成

智能建筑功能集成指将不同功能的子系统集成在一起，实现对建筑所有设备全局性管理与监控。功能集成包括两个层面内容：其一，IBMS中央管理层的功能集成，实现公共通信网络管理、全局事件事件管理、集中监视等。其二，各智能子系统的功能集成，包括BNS、CNS、OAS功能集成。

3.2.2 网络集成

智能建筑中的网络集成包括通信线路、网络线路集成，通信设备网络设备集成，其中综合布线系统构成信息传输的媒介，而计算机局域网、交换机等负责控制信息的传输。网络集成打通不同子系统间的通信，各子系统可实现信息的贡献，实现联动，实现对建筑相关设备的控制，使整个控制系统在统一指挥与管理下运行。

3.2.3 界面集成

智能建筑含有较多子系统，不同子系统应用的管理系统人机交互界面不同，如不对其加以集成，会大大增加管理人员登录、管理工作麻烦程度，降低管理工作效率。智能建筑中的界面集成指将CNS、OAS、BMS等集成在一个计算机平台上，管理人员通过一个账号便可实现登录、管理，大大简化管理人员工作流程，促进管理效率与质量的提高。

3.2.4 数据库集成

数据库集成的目的在于组织各子系统中产生的不同数据，为信息的共享提供可能。一方面，采用分布式数据库或集中式数据库组织各类数据，其中分布式数据库由分布在各系统的子数据库构成，这些子数据库存在逻辑上的联系，可将其作为一个整体使用。集中式数据库将各子系统中的数据保存在一个集中的数据库中。不同数据组织方式有着各自的优缺点，需根据智能建筑功能要求，选择最为恰当的数据库形式。另一方面，智能建筑不同子系统存放的数据类型不同，如何实现信息的共享是值得深究的重要问题。一般情况，为了实现不同数据库信息的访问及互联，需使用数据库访问接口标准。当前JDBC、ODBC是应用率较高的标准接口，SQLServer、DB2、Oracle等都支持这两种接口标准。在数据库访问接口标准下，编写一个应用程序，可实现对不同数据库的访问。

4 结论

智能建筑在改善人们生产生活环境上效果明显，是未来建筑行业的主要发展趋势，因此，做好智能建筑技术及系统集成研究具有重要的现实意义。本文通过研究得出以下结论：

智能建筑融合多种先进技术，包括计算机技术、现代通讯技术、现代控制技术等，实现建筑各子系统自动化、智能化控制。另外，为保证智能建筑功能的正常发挥，应做好这些技术的应用研究，从硬件与软件上做好规划与部署。

智能建筑中做好各系统的集成是客观要求，其在提高管理效率的同时，降低管理成本。当前智能建筑系统集成包括功能集成、网络集成、界面集成、数据库集成等内容，通过系统集成，实现建筑各子系统信息的共享。

参考文献：

[1] 彭程.智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨[J].山东工业技术，2017（2）.

[2] 罗庆华.智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用，2014（8）.

[3] 李明昊.智能化建筑的核心技术与系统集成分析[J].计算机光盘软件与应用，2013（10）.

[4] 李冰.智能化建筑的核心技术方法系统集成与设计特点[J].科技与企业，2013（3）.