计算机在建筑智能控制系统中的应用分析

李孟博

摘要：计算机技术在短短数十年得以高速发展，改变了人们的生产生活方式，并且逐渐在建筑智能控制系统中得以应用，极大地方便了人们的工作和生活.本文首先对建筑智能控制系统中的计算机设备构成进行阐述，进而分别从空调、监控、门禁及能源管理四个方面，阐述计算机技术在建筑控制系统中的应用.

关键词：计算机;建筑智能控制系统;智能化技术

中图分类号：TU855  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2019）02-0080-03

计算机技术在建筑领域中的应用，催生了“智能建筑”这一重要概念.所谓“智能建筑”，是基于传统建筑与计算机技术，结合智能化控制技术、物联网技术等对建筑进行系统化与自动化管理，实现相关设备的集中监控与有效管理，可对建筑项目加以全面优化，极大地推动了建筑管理的发展.

1 建筑智能控制系统中的计算机设备构成

1.1 智能系统构成

智能化建筑采用计算机技术及物联网技术，与建筑中的监控系统、空调系统、门禁系统乃至水、电、煤气等系统相互融合，实现对于这些系统的自动化管理.建筑智能控制系统具备自动化、高效化等特征，可以向建筑用户提供更加便捷、安全与舒适的生活，充分体现了现代科技的技术优势，适应建筑现代化发展的诉求.计算机技术在建筑智能控制系统中的应用，可充分体现在信息通信及系统协调控制等方面，实现智能控制系统的集中管理.此外，根据建筑物的不同类型及使用要求，建筑智能控制系统中还包括办公自动化系统、智能化照明控制系统等.

1.2 直接控制设备

建筑智能控制系统中，直接数字控制设备是其重要组成部分，采用计算机等数据化设备，通过设置被控制设备的技术参数进行控制，以被控制设备的特性为基础进行参数测试.随着计算机技术的高速发展，直接数字控制设备的性价比日益提升，在建筑智能控制系统中的应用也可以愈发体现其重要价值，在实际的设备使用过程中，需充分运用计算机的输入与输出功能，按照信号的不同进行类型划分，可具体划分为开关量与模拟量等.以模拟量输入物理量时，需要具备压力、温度及湿度等相关参数的特征，经由感知装置采集相应物理参数之后，通过直接数字控制设备进行物理量数据的转换，采用10mA电信号的形式输入，完成电信号输入之后，经由数转换器实现电信号与数据量的转换，并以控制器进行操控与分析.

1.3 网络通信装置

建筑智能控制系统需通过网络通讯技术实现信息传输与信息通讯，一般会采用两极以上的网络通信结构.在选择计算机网络通信系统时，可对建筑控制系统中的智能分站进行设计，将其限定在可控范围内，以保证监控系统的常规运行，并保证智能分站之间的数据通信及不同层级分站之间的数据通信，可采用微型计算机进行处理与控制，采用分级分布式监控系统，实现分散式监控.管理人员可设置自动化计算机监控，选择分散功能模型，以实现数据信息的全面采集.系统运行过程中，可通过中央站调整设施参数，采用小型系统计算机实现现场设备控制，采用二级网满足信息通信诉求.主要的网络通信设备包括通讯管理设备、以太网设备以及相应的通信介质等.

2 建筑智能控制系统的应用

建筑智能控制系统中，自动化系统可充分体现在自动化控制设备的数量、自动化程度等方面，涵盖建筑智能化供水、供电及燃气等能源系统，以及空调、门禁、电梯、监控等生活系统，可实现智能化系统的统一管理与调度，为用户营造良好的生活环境.

2.1 安全监控系统

监控系统已经逐渐进入生产生活的各个方面，成为保障人民群众生命财产安全的重要手段.监控系统可接收监控视频信号，分析视频信息，并利用计算机技术对视频加以分析与甄别，保证监控的连续性，可有效减少劳动力的投入.计算机技术应用基础上，智能监控系统可采用数字化的高清监控设备进行视频的收录，采用网络技术实现画面传输，采用图像识别技术可识别运动物体运动轨迹的变化，一旦发现问题，则及时作出示警[1].

建筑智能化监控系统中的计算机技术包括：信号传输、数据存储、数据采集、图像识别与自动化报警系统.其中图像识别技术极为重要，可监控移动目标，实现多帧图像的处理，基于结构算法提取目标并加以分析，区分背景图像及目标图像，进行移动目标的提取.图像识别可对监控目标加以动态捕捉及跟踪，以满足智能监控系统的联动性需求，可实现特征跟踪与整体跟踪.在采集图像信息的基础上，可通过目标分类技术，从图像中提取特定目标，具备针对性优势，在目标特征提取中，可比对多个目标.目标分类技术可按照运动特征与目标形态进行类型划分，实现对于目标的阶段性识别与定位.另外，智能监控系统中的核心技术为行为识别技术，可通过对行为的有效识别，判定是否存在威胁，以保障用户生命财产安全.

2.2 智能空调系统

空调系统可实现建筑内部温度及湿度的有效调节，可在室内空气参数偏离设定参数的情况下，通过智能化空調系统加以调节，使空气参数回归正常.通常空调系统包括：（1）进风系统，即基于人体舒适性要求，通过进风口与风管进行室内外的空气置换;（2）过滤系统，对室外新风进行过滤;（2）湿热处理，即对空气进行温度与湿度的调节;（4）空气输送，即向室内进行空气的输送与分配;（5）冷热源，可对空气进行加热与制冷处理.

在空调智能化控制系统中，可通过风管式温度/湿度传感器、压力传感器等装置收集物理环境的参数信息，在接收相应信息之后，由调节装置发出指令，由执行装置接收指令并加以执行，对相应对象加以调节，以实现空调系统的智能化控制.在实际的应用中，可采用：（1）变风量智能控制技术.基于神经网络控制技术，自动调节送风量，对调风机设备的运行速度，调节系统风压，进而确定送风量.同时，该技术可实现对于相对湿度的有效调节.湿度的变化可影响变风量，以回风管相对湿度为依据，对不定风量湿度数据加以控制;（2）定风量智能控制技术，可实现对风量与温度的稳定输送，控制室内相对温度及相对湿度.从智能控制技术层面来看，定风量控制是一种模糊控制，可以人的体感温度为参考，对室内温度及湿度加以调节，调节空调回风、控制新风阀与回风阀等[2].

2.3 智能门禁系统

智能门禁系统是保障建筑用户安全的重要因素，可基于用户的出入权限限制人员或车辆出入.随着智能门禁系统的不断发展，门禁系统对于用户权限的识别逐渐由卡片识别、密码识别发展到虹膜识别、人脸识别等生物识别方向，门禁系统的安全性进一步提升.门禁系统属于建筑安防系统，可实现与其他安防子系统之间的智能联动，用户可通过软硬件操作控制门禁系统的报警联动功能.智能门禁系统可实现内部联动，即基于控制器本身的不同门点之间的互锁，以及门禁系统内部控制器之间的相互控制.智能门禁系统本身具备报警功能，可通过数据读取装置进行门禁系统布防与撤防，采用电子地图及表单等形式进行报警.

智能门禁系统可与消防火警系统加以联动，以满足建筑内部发生火情之后，快速疏散人群的需要.联动消防火警系统可采用直接中断电控锁电源供电的方式解除门禁，可通过消防系统连接继电器控制门禁电控锁，一旦发生火情，继电器进行动作，对电控锁强行断电.或可采用逻辑判断的方式，实现门禁系统与消防火警系统之间的间接联动，即对报警信号与门禁控制拓展端口进行连接，可输入消防报警信号及其他报警信号，输出声光报警信号并对电控锁加以控制.此外，智能门禁系统还可实现与视频监控系统、智能楼宇系统之间的有效联动.

2.4 能源管理系统

建筑的智能化控制基于建筑物，采用信息设施系统及信息化应用系统等，满足人们对于建筑居住及使用的安全性、舒适性、便捷性等方面的诉求.随着时代的发展，节能环保等诉求也成为人们所关心的重要因素，基于此，建筑智能化控制系統的建设，除了传统的监控系统及门禁系统之外，也将智能能源管理系统纳入其中.能源管理系统基于自动化控制系统，结合智能化软件管理平台，就建筑内部耗能参数加以充分收集与全面分析，结合计算机设备、信息通信系统及测控单元等途径，实时采集数据信息，监控开关状态并加以远程管理控制.

能源管理系统以实时采集的数据信息为基础，对大量数据信息进行有效分析，以判断能源消耗情况，并采取有效的管理与控制措施.能源管理系统可采集建筑环境数据、设备运行数据及能耗数据等，可基于长期、大量的数据采集与数据分析，实现对于异常状态的有效判断.为进一步提高能源控制效果，减少能源损耗，可采用建设设备管理系统实现建筑能源控制管理，将能源管理平台与建筑设备管理系统相结合，强化能源控制与管理效果.同时，智能化的能源管理系统还可生成能源管理报表，通过图表等形式对建筑能源使用情况加以呈现，包括设备能源损耗、设备运行效率等，以便于实现能源控制与能耗调节[3].

3 结语

计算机技术与物联网技术在现代建筑中的应用，可通过集成化管理与自动化控制，强化建筑设备控制与管理效率，提高建筑居住及使用的舒适性、高效性与便捷性.计算机技术在建筑智能控制系统中的应用可体现在安全监控系统、智能空调系统、智能门禁系统及能源管理系统等方面，随着技术水平的提高，建筑智能管理系统的联动性、集成性与智能化水平必将进一步提升.

参考文献：

〔1〕李红军，舒晓斌.计算机科学与技术在智能建筑中的应用研究[J].电脑迷，2018（04）：189.

〔2〕俞召波.计算机科学与技术在智能化建筑中的运用[J].信息与电脑（理论版），2017（04）：60-61.

〔3〕陈彦.智能化建筑中的计算机科学与技术应用研究[J].旅游纵览（下半月），2016（07）：271-272.