建筑智能化系统范文第1篇
摘 要：弱电智能化系统在建筑中的应用，不仅提高了建筑的自动化管理水平，还能够为人们的工作和生活提供更多的方便。所以，弱电智能化系统在各个领域得到了一定的发展。智能建筑的发展给弱电系统的现场施工管理工作带来新的挑战和机遇，作为弱电系统施工的工程技术人员，要充分的利用好这种机遇和挑战不断的机会，掌握新技术、完善新设计，只有这样才能在快速发展的市场环境中拥有一片天地，同时也能更好的推进我国智能化建筑的良性发展。本文分析了弱电智能化系统的概述、弱电智能化系统在建筑工程中应用的相关因素及应用。
关键词：弱电智能化系统；建筑工程；相关因素；应用
引言
建筑施工是我国建设和发展过程的重要部分，提高建设水平和建设建筑智能化是当今建筑业的发展方向。作为我国智能化发展的突破点，弱电智能化系统在各类建筑中的大量应用，使我国建筑建设的水平不断提高，建筑建设能力的发展速度也越来越快。建筑中应用弱电智能化系统，提升了建筑的自动化水平，也为人们提供了便利。文章结合作者多年的经验和理论研究，刍议了建筑中弱电智能化系统工程的应用。
一、弱电智能化系统的概述
建筑的施工阶段是重要的工程环节，提高建筑水平和建设智能化是施工技术发展的重要内容和方向。弱电智能化系统是随着电子技术发展而形成的，该技术和系统的出现将智能化技术引入到建筑设备中，并使之为建筑工程和建筑功能所用。其中包括计算机网络、防雷系统、机房建设系统、视频安防监控系统、楼宇自动控制系统、电子巡更系统、不间断电源系统、家具智能化等等，都是弱电智能化系统中的成员。弱电智能化系统不仅仅涉及到的是系统因素，还涉及到施工的材料、技术路线、设备等因素。在实际的应用中，系统为整个建筑所提供的是对建筑施工、设备管理、通信网络的综合性利用，其营造的是安全、高效、舒適、便利的建筑环境。
二、弱点智能化系统在建筑工程中应用的相关因素
1.楼宇自控系统
系统监控内容包括冷热源系统、空调机组、送/ 排风系统、新风机组、供配电系统、给排水系统、电梯系统等。监控原则：集中管理、分散控制；创造舒适环境，降低运营能耗，保障设备安全，实现现代化物业管理。
2.视频安防监控系统
在建筑物主要出入口、主要通道出入口，出入院大厅、电梯厅、地下停车场等处设置摄像机进行视频监控，可根据管理需要，在相关地方设置管理客户端。
3.计算机网络系统
计算机是智能化的重要基础，任何智能化系统都不能离开计算机系统的支持，不论是简单或者复杂的系统都不能脱离计算机而独立存在。因此智能化系统必须借助计算机的强大计算和分析功能。而与计算机直接相关的就是信息系统，且信息系统主要是网络信息系统，其凸显的管理作用，即利用计算机和信息处理系统对整个智能化的系统进行管理和信息处理。计算机及信息网络系统管理着弱电智能化系统，其工作水平和可靠性都决定了弱电智能化系统的服务质量。其中计算机配合网络即可实现对弱电系统的管理与控制，也就让弱电系统智能化。所以计算机在弱电智能化系统中是最为重要的基础。
4.信息传输
智能化系统必须借助海量的信息才能实现智能目标，因此通信系统和技术就成为智能化系统的重要支持性技术。其负责为智能化控制进行各种数据的传输，现代的通讯技术已经更加多元化，宽带、无线通信、多媒体通讯、ATM 通信技术都在不同的弱电智能化系统中发挥着重要的作用。尤其是数字化、高速化的信息传输技术的出现，其促进了建筑弱电智能化系统完善与发展，提升了系统内信息与系统外信息的交互效果，提升了建筑弱电智能化系统的应用效果。此外，信息传输技术能够为建筑弱电智能化系统提供信息平台，保证系统内部信息交流和资源共享。
5.系统施工管理
弱电智能化系统所涉及的专业十分丰富，因此在施工管理中必须突出技术的先进性，这样才能有效的保证弱电智能化系统的应用效果。帮助工程选择和采用最佳的施工工序。根据建筑施工的专业指导，工程管理是工程核心的管理环节，如果要提高建筑弱电智能化系统的施工水平，在管理中应明确了解智能化系统的关键问题，选择更加适应技术特点的管理措施和制度，以此保证弱电智能化系统的应用效果。
6.技术管理
技术管理就是针对弱电智能化系统应用进行指导的技术性方案和措施，弱电工程必须在工程中按照合同和技术设计的要求进行，这样才能为弱电智能化系统的应用打下良好的基础，所以在实施中必须突出技术管理的作用。保证所有的弱电施工工艺和技术标准满足工程需求。技术管理应负责制定和监督执行作为详细的规范文件，保证施工人员都明确弱电智能化系统应用的操作步骤和技术要点，以此提高弱电系统乃至弱电智能化系统的施工质量和应用效果。
三、弱电智能化系统的建筑工程中的应用
1.管线预埋控制
管线预埋是对智能化系统的硬件进行构造，对网络设备进行设置。该环节是智能化系统应用的基础。在弱电工程中，管线预埋是十分重要的，其与传统工程不同，其复杂性更强。除了对复杂性进行了解以及施工图分析外，还应重视对现场管线的修正和调整监督，对存在的预埋漏洞和错误等进行及时的改正，保证网络布置合理且准确。
2.材料质量控制
任何建筑材料的选择都会影响建筑的质量，所以建筑智能化系统也不例外，其在应用中必须重视对设备和材料的选择，尤其应对其质量进行严格的监督与管理。一旦出现问题对系统的影响将是致命的。材料是建筑的基础，也是系统的基础，所以设计和管理人员应对材料进行慎重的选择和采购质量控制，即从供应商入手监督和提高材料质量，保证其信息准确，材料合格。
3.模块连接技术
在弱电智能化系统中会出现多个功能性模块，将这些功能模块进行连接就构成了一个完善的系统，所以在这些模块连接也是弱电智能化系统应用的重要环节，也是在工程中最为常见的连接方式。在施工作业中对建筑智能系统进行施工，应对不同的类型模块进行了解和分类，并对其进行有效的连接，保证不同的模块与其所归属的系统连接，从而形成不同功能的智能化系统。要保持不同种类的模块信息及时有效地传送到控制中心，进而使控制中心在调节系统和执行机构方面保持良好的工作状态。
4.防雷系统
雷电容易对弱电智能化系统产生干扰，所以弱电智能化系统应具备防雷系统和相关技术。在防雷技术的应用中应重视对网络和核心控制设备的雷电防护，如电脑、采集终端、控制装置等，应足够重视。这些设备容易在雷电中受到影响而失效，且价值相对高。所以在防雷措施的选择和应用中，应对这些设备做强化保护。在实际的应用中工作人员应重视对电位的平衡，保证隔离屏蔽的效果，同时引入过流、过压的保护措施，以此达到整体防雷的效果。
四、结束语
总而言之，弱电智能化系统在建筑中的应用，不仅为人们的日常生活提供了更多的便利和安全保障，还为物业对小区的管理带来了更大的方便。然而就目前而言，弱电智能化系统在建筑中的应用虽然取得了较好的效果，却也存在着一定的问题，进而阻碍了弱电智能化系统的发展。但是，随着我国电子信息技术的发展，弱电智能化系统仍然在不断的更新和完善中。所以，相信在不久的未来，弱电智能化系统必将广泛应用于建筑中。
参考文献
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建筑智能化系统范文第2篇
智能化建筑系统具有多门学科融合集成的综合特点, 虽然发展历史较短, 但发展速度很快, 国内外对它的定义有各种描述和不同理解, 尚无统一的确切概念和标准。应该说智能化建筑系统就是在建筑 (包括环境) 平台上, 利用系统集成技术实现的通讯自动化系统、建筑设备自动化系统、办公自动化系统, 它们与建筑环境相互融合、集成为最优化的整体, 具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点, 能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑。
2 综合布线系统的发展情况
20世纪50年代, 经济发达的国家在城市中兴建新式大型高层建筑, 为了增加和提高建筑的使用功能和服务水平, 首先提出楼宇自动化的要求, 在房屋建筑内装有各种仪表, 控制装置和信号显示等设备, 并采用集中控制、监视以便于运行操作和维护管理。因此, 这些设备都需分别设有独立的传输线路, 将分散设置在建筑内的设备相连, 组成各自独立的集中监控系统, 这种线路一般称为专业布线系统。
20世纪80年代以来, 随着科学技术的不断发展, 尤其是通信、计算机网络、控制和图形显示技术的相互融合和发展, 高层房屋建筑服务功能的增加和客观要求的提高, 传统的专业布线系统已经不能满足需要。为此, 发达国家开始研究和推出综合布线系统, 20世纪80年代后期综合布线系统逐步引入我国。近几年来我国国民经济持续高速发展, 城市中各种新型高层建筑和现代化公共建筑不断建成, 尤其是作为信息化社会象征之一的智能化建筑中的综合布线系统已成为现代化建筑工程中的热门话题, 也是建筑工程和通信工程中设计和施工相互结合的一项十分重要的内容。
3 智能化建筑中综合布线系统的应用
由于智能化建筑是集建筑、通信、计算机网络和自动控制等多种高新科技之大成, 所以智能化建筑工程项目的内容极为广泛, 作为智能化建筑中的神经系统 (综合布线系统) 是智能化建筑的关键部分和基础设施之一。综合布线系统在建筑内和其它设施一样, 都是附属于建筑物的基础设施, 为智能化建筑的用户服务。虽然综合布线系统和房屋建筑彼此结合形成不可分离的整体, 但要看到它们是不同类型工程性质的建设项目。它们从规划、设计直到施工及使用的全过程中, 其关系是极为密切的。具体表现有以下几点。
3.1 综合布线系统是衡量智能化建筑的智能化程度的重要标志
在衡量智能化建筑的智能化过程时, 既不看建筑物的体积, 也不看装修是否华丽, 主要是看综合布线系统配线能力, 如设备配置是否成套, 技术功能是否完善, 网络分布是否合理, 工程质量是否优良, 这些都是决定智能化建筑的智能化程度高低的重要因素, 因为智能化建筑能否为用户更好地服务, 综合布线系统具有决定性的作用。
3.2 综合布线系统使智能化建筑充分发挥智能化效能, 它是智能化建筑中必备的基础设施
综合布线系统把智能化建筑内的通信、计算机和各种设备及设施, 在一定的条件下纳入综合布线系统, 相互连接形成完整配套的整体, 以实现高度智能化的要求。由于综合布线系统能适应各种设施当前需要和今后发展, 具有兼容性、可靠性、使用灵活性和管理科学性等特点, 所以它是智能化建筑能够保证优质高效服务的基础设施之一。在智能化建筑中如没有综合布线系统, 各种设施和设备因无信息传输媒质连接而无法相互联系、正常运行, 智能化也难以实现, 这时智能化建筑是一幢只有空壳躯体的、实用价值不高的土木建筑, 也就不能称为智能化建筑。在建筑物中只有配备了综合布线系统时, 才有实现智能化的可能性, 这是智能化建筑工程中的关键内容。
3.3 综合布线系统能适应今后智能化建筑和各种科学技术的发展需要
众所周知, 房屋建筑的使用寿命较长, 大都在几十年以上, 甚至近百年。因此, 目前在规划和设计新的建筑时, 应考虑如何适应今后发展的需要。由于综合布线系统具有很高的适应性和灵活性, 能在今后相当长时期内满足客观发展需要。为此, 在新建的高层或重要的智能化建筑, 应根据建筑物的使用性质和今后发展等各种因素, 积极采用综合布线系统。对于近期不准备设置综合布线系统的建筑, 应在工程中考虑今后设置综合布线系统的可能性, 在主要部位、通道或路由等关键地方, 适当预留房间 (或空间) 、洞孔和线槽, 以便今后安装综合布线系统时, 避免打洞孔或拆卸地板及吊顶等装置, 有利于扩建和改建。
总之, 综合布线系统分布于智能化建筑中, 必然会有相互融合的需要, 同时又可能发生彼此矛盾的问题。因此, 在综合布线系统中的设计、施工均应有利于建筑物未来的扩建和改建工作。同时, 在综合布线系统的规则、设计、施工和使用等各个环节, 都应与建筑施工等有关单位密切联系、配合协调, 采取妥善合理的方式来处理, 以满足各方面的要求。
摘要：随着建筑技术的不断发展, 智能化建筑在建筑领域的使用越来越广泛, 其中的综合布线系统更是其中的关键内容。本文在简述了智能化建筑的概念及综合布线系统的发展情况后, 分析了综合布线系统在智能化建筑中所起的作用, 同时指出了综合布线系统对建筑物未来发展的制约作用。
建筑智能化系统范文第3篇
楼宇自动控制系统(BAS)是建筑技术、自动控制技术与计算机网络技术相结合的产物,它使整个大厦具有了智能建筑的特性。现代智能化建筑内含有着大量的机电设备,比如:中央空调系统、通风系统、给排水系统、电扶梯系统、变配电系统等等,这些系统中设备多而分散。多,即数量多,被控、监视、测量的对象多,多达成千上万点;散,即这些设备分布在各楼层的各个角落。如果采用分散管理,就地控制、监视和测量是难以想象的。采用楼宇自动控制系统,就可以合理地利用设备,节约能源,节省人力,确保设备的安全运行,加强楼内机电设备的现代化管理,并创造安全、舒适与便利的工作环境,提高经济效益。
对于某酒店的智能化系统中最重要的系统-楼宇自动控制系统来说,在本工程中将完成对制冷、供热、通风和空调系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统等设备或系统的监控管理,从而实现创造一个高效、节能、舒适、高性能价格比、温馨而安全的工作环境,提高管理水平,达到节约能源、节约人工成本的目的。
2 楼宇自动控制系统的作用
根据该酒店及写字楼工程的特点,本工程的楼宇自动控制系统具备以下几个作用。
2.1 本系统是某酒店及写字楼智能化运行的骨干系统
由于该酒店及写字楼建筑面积庞大,设计功能完善,如空调控制系统中就涉及到冷、热水系统、风系统,因此,本系统的成功实施和良好运行是保证建筑内环境舒适的关键,是智能化运行的最基本的体现,因此,本工程的楼宇自动控制系统是该酒店智能化运行的骨干系统。
2.2 本系统是实现优化管理的核心系统
由于该酒店及写字楼建筑功能比较复杂,经由楼宇自动控制系统监控的各类机电设备众多,因此系统是否能够成功实施将直接影响到该酒店的环境控制效果,直接影响到中该酒店的节能、高效的控制和管理,直接影响该酒店的运行成本。
2.3 本系统充分体现当前科学技术较成熟的应用成果
楼宇自动控制系统在我国的应用在八十年代才开始,经过近二十年的实践,其重要性已经越来越被人们认可。而系统本身也从最初的基地式的气动仪表、液压仪表、电动单元组合仪表发展到今天的集散式和现场总线式、应用当前最新网络通信技术、最新数据库管理技术、开放的、可持续发展的综合管理系统。因此,该酒店所配置的系统充分体现当前科学技术较成熟的应用成果。
3 楼宇自控系统方案设计
3.1 设计目的
设计包括如下几个系统:冷热源系统、空调通风系统、给排水系统、变配电系统和电梯监视系统。
我公司设计该酒店楼宇设备自动化系统的目的是:首先要保证工作人员室内环境的舒适性,其二要提供最佳的能源的供应方式,达到节约能源和减少运行成本的目的,其三是实现设备管理的现代化,因为设备管理很多的数据及参数都来自楼宇设备自动化系统。所以我司主要从这三方面来考虑该酒店的楼宇自控系统设计。
首先是舒适性,此项可以根据室外室内的温度进行调整控制,达到最佳的控制方案,提供一个舒适良好的环境空间。
其二从节能的角度来考虑。根据整个大厦使用功能和区域划分,在空调通风系统上实现区域管理和控制。使正在使用的区域和功能房间能达到设计的空调效果,而未使用的区域的功能房间不开通空调系统;其他如通风等消耗能源大的区域按时间确定启动设备,以此来实现在保证使用功能的前提下,最大限度地节约能耗和运行成本。这样做不但能满足实际的使用效果,也能有效地节省运行成本和节约能耗。同时对各分路做好时间及运行状态的记录,便于统一管理。使信息大厦楼内的机电设备通过计算机技术进行全面有效的监控和管理,以确保建筑物内舒适和安全的办公环境,同时实现高效节能的要求。
其三从管理现代化来考虑,楼宇设备自动化系统的一个重要的作用是它可以采集很多的数据,如水、电、风系统的运行数据、冷热量计量及各种传感器所采集的数据,这些数据对于管理者分析设备运行状况、维修时间、能源状况、费用计算都提供了依据。这些数据由经集成后可以进行各种分析与处理,可以指导制定维护计划、备品备件的库存量设置、成本核算、各类的收费依据等等。
3.2 楼宇自控系统的网络结构
本工程的楼宇自控系统采用集散型控制方式,即现场区域控制,计算机局域网通讯,最后进行集中监视、管理的系统控制方式。这种控制方式保证每个子系统都能独立控制,同时在中央工作站上又能做到集中管理,使得整个系统的结构完善、性能可靠。
楼宇设备自动化系统网络结构可分为三级,第一级为中央工作站,即控制中心,中央工作站设在控制中心机房内。中央工作站系统由PC主机、显示器及打印机组成,是BAS系统的核心,整个大楼内所受监控的机电设备都在这里进行集中管理和显示,它可以直接和以太网相连。第二级为直接式数字控制器,第三级为采集现场信号的传感器和执行机构。直接数字控制器、传感器及执行机构随被控设备就近设置。管理层网络支持TCP/IP协议,中央站可以通过网络把信息传送到任何需要的地方。现场控制网络则采用符合BACnet通信协议的网络,同时现场控制器可以独立于网络完成控制功能。
该酒店及写字楼工程楼宇自控系统既可以作为一个平台集成电梯系统、变配电系统等,又提供开放的接口被智能化系统集成所集成,与其他子系统形成联动功能。
本系统采用最新技术的视窗图形用户界面,形象地监控各机电设备,有关的图形是动态显示,将采集到的模拟量/数字量等数据在图形相位置中实时显示运行工况。
同时采用多任务、多用户实时操作系统方式,操作员可在屏幕上观察不同的任务视窗信息,并在视窗之间进行切换。收集和分析采样数据,系统自动生成图表,包括历史数据、进行数据传输。
4 能源管理系统的应用
准确利用能源管理软件,建立能源管理系统,实现能耗跟踪、节能的远程及就地控制。能源管理系统由各种计量仪表和软件程序组成,安装于各种基本的空调设备(如制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等)上的计量仪表不仅可以在系统运行时采集该设备的适时运行原始数据,还可以协助中央控制器,在系统软件控制下,实现系统的节能运行。软件程序则是能源管理系统的中枢。
首先,由各种计量仪表采集的设备运行原始数据,通过数据传输通道传输到中央处理器,利用软件程序对其进行分析整理,从而建立系统高效低能运行数据库,为以后的能源管理提供基本依据。
然后,在空调系统的运行过程中,各种计量仪表采集相应的运行数据传输给中央处理器,通过软件程序的对比分析,拟合出系统的运行曲线,从而判断系统是否处于节能运行状况。若发现运行异常,系统软件可根据采集的适时运行数据及所拟合的运行曲线,自动确定故障部位、发出声光报警信号,通知故障检测程序自动排障或指示设备管理人员人工排障。
此外,能源管理软件还可自动存储或打印设备运行数据和运行曲线,为后续的系统完善提供可靠资料。各种计量仪表也可通过显示屏直接显示运行数据,提高管理人员的节能意识。
5 施工注意事项
楼宇自控系统是实时反馈,实时执行性设备,施工准备和施工质量关系着楼控系统是否能够有效节能运行,所以楼宇自控系统的施工要求高素质,有丰富经验的施工队伍。
5.1 传感器的安装
作为系统控制依据,传感器探测的信号准确与否直接影响到系统调节的范围和精度,传感器的安装应按照施工规范和设备安装说明,规定如下。
(1)室内、室外温湿度传感器:应安装在避免阳光直射的位置,远离有较强振动、电磁干扰的区域;尽可能远离门窗和出风口;并列安装的传感器,距地高度应一致。
(2)风管型温、湿度传感器:应安装在风速平稳的风管直管段,应在风管保温层完成之后安装。
(3)水管温度传感器:应与工艺管道预制安装同时进行,应在水流温度变化灵敏和具有代表性的地方安装,不宜在阀门等阻力件附近和水流流束死角和振动较大的位置安装。
(4)压力、压差传感器、压差开关:应安装在温湿度传感器的上游侧;风管型压力、压差传感器应在风管的直管段安装;安装压差开关时,宜将薄膜处于垂直于平面的位置。
(5)水流开关:应与工艺管道预制安装同时进行;应安装在水平管段上,不应安装在垂直管段上。
(6)电磁流量计:应安装在避免有较强交直流磁场或有剧烈振动的场所;应设置在流量调节阀的上游,上游应有一定的直管段,长度为L=10D(D为直径),下游段应有L=4~5D的直管段。
(7)水阀与执行机构:阀体上箭头的指向应与水流方向一致,阀门的口径与管道通径不一致时,应采用渐缩管件,同时阀口径一般不应低于管道口径二个等级;执行机构应固定牢固,操作手轮应处于便于操作的位置;有阀位指示装置的阀门,阀位指示装置应面向便于观察的位置;一般安装在回水管口,如条件允许,安装前宜进行模拟动作和试压试验。
风阀与执行机构:风阀控制器上开闭箭头的指向应与风门开闭方向一致;风阀控制器应与风阀门轴连接牢固;风阀控制器应与风阀门轴垂直安装,垂直角度不小于85度;风阀控制器安装前宜进行模拟动作。
5.2 盘管水阀的选择
盘管水阀的调节是控制送、回风温度的主要控件。我们在工程实施过程中,所选择的调节阀的容量是由它的流通能力来决定的。调节阀的口径决定了阀门的调节精度,阀门口径选择过大,不仅增大业主投资成本,而且使阀门基本行程单位变大,阀门经常工作在很小的开度下,导致阀门调节精度降低,达不到节能目的;阀门口径选择过小,往往会出现即使水阀全部打开系统也难以达到设定值,无法实现控制目标。一般调节阀都要缩径安装,一是由于暖通专业在设计水路时往往考虑了较大的水量预留,二是要想使调节阀保持良好的调节特性,就必须保证调节阀始终工作在线性区。因此,设计计算出的调节阀口径往往要比工艺管径小,但是不会对系统的正常运行造成影响。
5.3 管线敷设要求和电气配合
从中央控制站至现场直接数字控制器之间采用专用的通讯电缆沿镀锌钢管敷设,从直接数字控制器至执行机构采用屏蔽或非屏蔽线,在冷冻站、变配电所、空调机房等处线缆集中的地方采用金属线槽进行敷设,其它零散测点线缆较少的地方采用穿镀锌钢管进行敷设。
为控制器配置的控制柜可提供控制器工作所必需的电源、继电器板、接线端子等,控制器内置于控制柜中。控制柜安装在被控对象附近,便于操作及施工,每台现场控制柜需提供一个AC220V,50Hz,1000W的电源,或在附近留有电源插座。
需要控制的风机、水泵和照明控制等设备的配电柜内需设置手自动转换开关,转换开关置于手动状态时,用手动启停按扭控制风机、水泵和照明启停;转换开关置于自动状态时,由现场控制机提供的无源常开触点控制风机、水泵照明启停。被控风机、水泵和照明配电柜需提供一对常开无源辅助触点,留有现场控制机使用,以检测风机、水泵照明的运行状态。
6 结语
楼宇自控系统使得建筑物内机电设备的管理在统一的界面上完成一切操作,极大地方便了机电设备的操作与维修,减少了管理和维护人员数量以及其劳动强度,基本上可以做到“无人职守”,同时节约了建筑能耗,为用户创造更舒适、安全的环境。
摘要：智能建筑是适应发展的必然产物,通过智能化技术可增强建筑功能、提高管理水平、节约建筑运营能耗、保障建筑及人身安全、提高建筑内环境舒适度。
建筑智能化系统范文第4篇
摘要：以AutoCAD 2007为图形平台,利用改进的迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路算法、AutoCAD VBA开发技术以及数据库技术，对综合布线各子系统中的配线子系统路由优化设计方法进行分析和研究，构建了路由优化系统自动生成设备材料表和工程造价报表等实用工程方法。
关键词：Dijkstra最短路算法；AutoCAD VBA；路由优化；设计
Optimization Design and Realization about Wiring System of Generic Cabling Systems
SHI Wei-zhong1, WEN Jian -jing2
(1.Shanxi Institute of Mechanical & Electrical Engineering, Changzhi 046011, China; 2.Shanxi Engineering Vocatinal Collge, Taiyuan 30009, China)
Key words: the Dijkstra shortest path algorithm; AutoCAD VBA; route optimization; design
作为智能建筑的“中枢神经”系统，综合布线系统是智能建筑必备的基础设施。但发生故障导致智能系统瘫痪的根源，有70%以上是由于智能系统的布线不善[1]。当前国内综合布线的工程设计，采用AutoCAD优化网络图替代手工设计已成为趋势，但对其设计方案中器件数量的统计和各种线缆长度的测量、计算，既费力又很容易出错。因此，有必要对综合布线的配线子系统路由进行优化和研究。
1配线系统路由优化算法
针对综合布线配线子系统的路由进行优化，可分为房间内的布线和廊道内布线(即楼层配线间至房间引入点)两部分进行。其路由优化计算方法采用改进的迪杰斯特拉算法[2-3]，以找出楼层配线间V1至各布线点的最短路径。
改进的迪杰斯特拉(Improved Dijkstra)最短路算法不仅可以求出图中从一个特定顶点至所有其他顶点的最短路由，且能给出经过的最短路径点，计算出各点间的最短距离。知道了各点间的最短路由及距离，就知道了各布线路由的分支情况，便于后面利用计算机对布线材料的自动统计。
2 综合布线配线子系统路由优化设计
子系统路由优化设计的重点，即从AutoCAD图中正确地读取优化网络图中需要的数据，构建优化网络图矩阵，以便进行高效率地最短路径分析计算，最后由计算机自动地进行最短路径的布线绘制。
2.1 构建优化网络图矩阵
从布线工程图中读取优化网络图中需要的数据时，计算机可以直接对各点编号，生成节点表。但在画出线缆路由前，各点是相互孤立的，计算机无法自动辨别哪些点按实际布线情况是不可能相连的。解决这个问题的思路是，因廊道内的线缆必定沿着廊道走线，在廊道内初选楼层所有接至房间内引入口处的分支点和因廊道走向形成的拐点和廊道汇合点的坐标，然后将所选取的点中将任意点的X或Y值之差小于一定范围(程序中取2.5m)内的点修正在一条直线上，接着选取最靠近起始点(楼层管理间引出点)的一点(程序中取1m)作为最终的起始点，这时只有位于同一条这类直线上的点才可能相连，从而形成了廊道内可能的布线路由。这时，计算机就能够提取到廊道内的可能布线点和这些点间的距离即优化网络图中的弧长，而不在同一直线上的点，在优化网络图的矩阵中弧长初始值为∞，由此可以将这些数据形成和构建优化网络图的矩阵。
2.2 自动绘制布线优化路径
在进行优化路径分析计算时，采用改进的迪杰斯特拉算法。该算法的网络图中的特殊点、其它点和距离参数对应于布线工程图中为：楼层配线间引出点设定为特定顶点V1，由每个房间的引出点定为必经点，廊道拐点形成廊道内可能的布线路由点。计算机从图中读取以上所有这些点(以下将所有这些点统称网络图顶点)收入集合S并作为网络图中的顶点；廊道内必须布置到的布线点(即为各房间的引入点)同时收入集合A。网络图中直接相连的顶点沿廊道形成的连线为相邻点距离，将其长度填入优化网络图矩阵对应两点的位置。然后经过改进的迪杰斯特拉算法进行廊道内布线路由优化计算。
最后计算机自动将前面生成的廊道内可能的布线路由按照优化计算结果进行修订，将优化计算结果中的节点连接，并生成廊道内的最优布线路由图，从而实现优化结果下的计算机自动布线。
3 设备材料表及工程造价报表的自动生成
3.1 自动生成设备材料表和工程造价表的方法
3.1.1 概述
综合布线系统的设备和材料用量是计算工程造价的主要依据之一。材料用量的统计计算是综合布线系统施工图设计中的一项重要工作，也是施工图设计过程中最繁琐和最容易出错的工作。综合布线的路由优化系统给出了计算机自动计算综合布线系统主要设备和材料用量并生成材料用量报表的程序。
计算机自动统计和计算综合布线系统主要设备和材料用量的过程，实际上是计算机从数据库的相关表中读出已经存储的必须的参数进行计算，并将计算结果(设备或材料的用量)写入数据库的“材料用量报表”的过程。这部分程序对数据库的操作很频繁，因此采用AutoCAD VBA[4]编写。
3.1.2 信息插座及配线电缆用量的计算
1) 信息插座用量的统计计算
平面图中有关信息插座的数据已经被写入数据库的“插座信息”表中，这里统计信息插座和插座模块用量就利用表中的这些数据。统计信息插座和插座模块的用量时，只需对“插座信息”表中的记录逐行检查。将“插座信息”表中的所有数据检查完后，将累加的结果写入“材料用量报表”就完成了信息插座和插座模块的统计计算过程。
2) 配线电缆用量的计算
目前，国内综合布线工程中的配线电缆多采用非屏蔽双绞线，特殊情况下也有采用屏蔽双绞线的，本文考虑非屏蔽双绞线的用量，从指定的楼层管理间引出点开始计算线缆用量，程序中求出从该楼层管理间引出点到其他各点的线缆用量之和加上各房间内所用线缆之和即为最后应得的线缆用量总和。
对于每根配线电缆，上述计算取所在楼层配线电缆平均长度的10%作为备用部分，端接容差取6m。
由于配线子系统的配线间至每个信息插座应是一整根线缆，而且线缆以箱为单位出售，所以不能纯粹以线缆的米数计算。
通常的包装方式有305m/箱和1000m/箱。
每箱可走信息插座个数=包装长度÷平均线缆长度(F+N)/，所需订购箱数=信息插座总数÷每箱可走信息插座个数，最后将订购箱数取整，其中：
F—最远的信息插座离楼层配线间的距离
N—最近的信息插座离楼层配线间的距离
通过对主要设备和材料用量的统计，将设备和材料的单价以及相关的预算定额输入到，即可使计算机自动生成综合布线各子系统路由优化后的造价报表，原理与自动生成设备材料表原理相同。
3.2 设备材料表和工程造价表的数据库设计
设备材料表和工程造价报表的数据库具体逻辑结构设计如下：
表1为综合布线各子系统设备材料及报价表，具体如工作区子系统、配线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理间子系统、建筑群子系统。各子系统设备视具体子系统分析，如楼层配线架、线缆、光缆等相关设备。
表2为综合布线各子系统所用线缆、线缆穿管类型、穿管管径以及所用技术金属线槽规格表，视具体子系统进行分析，本文主要考虑配线子系统。
4 结论
本综合布线配线子系统路由优化系统，经校园环境综合布线工程实践应用，能快速选择出优化的布线路由，减少设计环节的工作量，显著提高设计效率。以本文在研究过程中编写的程序为基础，综合布线系统的设计人员可根据不同工程实际的需要，进行二次开发。
参考文献：
[1] 薛颂石.智能建筑与综合布线系统[M].北京:人民邮电出版社,2002:167-171.
[2] 韦鹤平.最优化技术应用[M].上海:同济大学出版社,2000:71-76.
[3] He Hong,Zhu Da_ming.A New Algorithm for the Shortest Path Computation by Neural Networks on Time-dependent Networks[J].Journal of Fudan University:Natural Science,2004,43(5):714-716.
[4] Scott McFarlame.AutoCAD数据库连接[M].罗阿里,卢迪,译.北京:机械工业出版社,2001:211-215.
建筑智能化系统范文第5篇
智能建筑系统集成是从20世纪90年代中期逐步发展起来的一门技术, 智能建筑的系统集成技术在整幢智能大厦的智能化建设中占有重要的地位。集成系统反映了智能建筑的机电设备, 物业管理和信息服务等内容, 并提供、共享大量数据, 这些实时的或历史的数据, 是大厦设备维护、管理决策和通信服务等所必需的, 由此可见, 大厦的智能化是建立在系统集成基础之上的。
2 系统集成的模式
目前, 国内外在智能建筑系统集成技术实现方面主要有两种模式:基于楼宇自动化BA系统的楼宇管理系统BMS模式和基于Internet/Intranet的智能楼宇管理系统IBMS模式。
2.1 BMS集成模式
BMS集成又称为BAS集成, 它是以开放的楼宇设备自动化系统 (BAS) 为核心, 广泛实现同火灾自动报警与消防联动控制系统 (FA S) 、安全防范系统、通道控制系统、IC卡系统以及车库管理子系统等公共安全综合管理系统 (SMS) 的综合集成系统。
为了解决互联和互操作的问题, BMS系统集成有几种实现方法, 采用的技术手段主要包括如下。
(1) 采用统一通信协议。199 5年美国暖通空调工程师协会推出了楼宇自动控制领域的第1个开放式标准通信协议——BACne[1]。该协议结合建筑工程特点, 定义了23种对象、39种服务、6种数据链路结构、三层网络架构, 正在向BACnet/IP方向发展。
(2) 采用协议转换。具有不同协议的网络互连, 可以采用标准的协议转换器, 在局域网内部通信采用了简单的通信结构, 包括物理层、链路层以及对应用层提供连接服务的会话/传送协议。
(3) 采用OPC技术。OPC[2,3]是微软定义用于过程控制的OLE, 它主要用于不同系统之间的数据传输, 例如BA与BMS之间的数据传输。它定义了各类系统与BMS连接的标准, 描述了OPC COM控件, 它们之间的界面由OPC服务器来完成。
2.2 IBMS集成模式
智能建筑管理系统 (IBMS) 集成属于一体化的网络集成模式, 是将楼宇自动化系统, 办公自动化系统, 通讯与网络系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上, 通过对资源的收集、分析、传递和处理, 对整个大厦进行最优化的控制和决策, 达到高效、经济、节能、协调运行, 从而提高大楼的整体管理水平。
IBMS常见的设计方案有集中式监控系统、集散式监控系统、基于现场总线的分散控制系统三种。在BMS相关技术的基础上, 主要采用以下几种技术。
(1) 采用Intranet技术。采用Intranet网络和Web技术进行智能大厦系统信息集成, 使建筑物内的设备监控自动化和管理的实时监控信息经建筑物内的局域网和电信部门的公众宽带网传输。如美国花旗银行芝加哥银行大厦智能化系统已经采用了In tran et系统集成方式。
(2) 采用W e b技术。采用I 3 B M S (Integ ra ted Intelligen t In te rne t Bu ilding Management Systems) 系统集成方案即选用Microsoft的Interne t技术解决方案。目前进入I3BMS集成系统的有BAS、SMS、FAS、CCTV (闭路电视系统) 、SCS (综合智能卡系统) 和CPS (停车场管理系统) 等监控子系统的监视与运行信息, 实现与办公自动化、物业管理、酒店管理等系统数据库的互连。互联网上的综合信息和数据都可以在同一个Intra net平台窗口上显示和进行信息查询。再加上优化策略和历史记录功能, 可以达到优化监控和管理的目的。
(3) 采用开发系统集成协议转换网关。智能建筑的消防报警系统可以作为独立的系统, 也允许其他子系统单独设置、修改设备配置和扩充系统功能。IBMS的信息系统集成需要在FAS子系统提供RS-485/RS-4 2 2/R S-2 3 2工业串行数据接口及其通信协议。如果能提供以太网形式的接口和T C P/I P协议则更好。
3 智能建筑系统集成的发展
3.1 国际系统集成技术发展
根据欧洲智能建筑集团 (EIBG) 的分析报告, 国际上对智能建筑系统集成技术的发展, 大致划分成三个技术发展阶段。
1985年前为专用单一功能系统技术发展阶段, 形成了七个子系统:楼宇自控系统B A S、综合保安系统S M S、火灾报警系统FAS、停车场管理系统、文本与数据管理系统、无线通信系统、有线通信系统。1986年—1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段, 将上述七个子系统集成为三个系统进行运转, 这三个系统为:BMS楼宇管理系统 (把BAS、FAS、SMS集成在一起) 、OAS办公自动化系统、CNS通信与网络系统。
3.2 我国系统集成技术发展
我国智能建筑系统集成技术发展较晚。
2001年建成的厦门国际会展中心, 2003年建成的厦门税务大厦, 中国银行总行大厦, 南京奥林匹克体育中心等都采用了IBMS系统集成模式, 其中具有代表性的是即将建成的郑州国际会展中心, 它采用了一体化的IBMS集成模式, 主要包括楼宇自控系统、综合安防系统、火灾自动报警系统、通信网络系统、会展管理信息系统等, 具有较高的技术水平。
近几年我国在智能建筑系统集成方面做了不少工作, 但由于智能建筑系统集成是多学科、多技术的系统集成, 因而开放式可互操作性系统技术的开发、规范、标准化, 就成为了我国发展智能建筑系统集成技术的核心关键, 我国在开放式可互操作性系统技术的发展研究刚刚起步, 与国际先进水平相比还有较大差距。
4 结语
系统集成技术是实现智能建筑工程目标的主要技术手段, 是使智能建筑具有活力的重要途径, 它能够给用户提供安全舒适的工作环境和高效的办公条件。随着计算机网络、通信、多媒体等技术的发展, 系统集成技术将具有广阔的发展前景。
摘要：本文介绍了智能建筑的系统集成技术的构成, 论述了BMS和IBMS系统集成模式及相关技术, 分析了两种模式的特点, 展望了智能建筑系统集成技术的研究现状及发展趋势。
关键词：智能建筑,系统集成,BMS,IBMS,协议
参考文献
[1] 先柯桦.浅议智能大楼的组成及特点[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009, 10.
[2] 朱敏.浅谈智能建筑的发展和思考[J].森林工程, 2004, 5.