智能建筑的核心技术范文

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作者简介：何愉舟，男，生于1992年，浙江宁波人，硕士研究生，研究方向：建设管理与房地产。；韩传峰，男，生于1962年，山东寿光人，教授，博导，研究方向：管理系统与系统工程、应急管理、区域发展等。

1引言

随着信息技术的突飞猛进，提升建筑管理智能化水平，强调以信息化领先发展与带动战略，建设以数字化、网络化、智能化为主要特征的智慧城市，已成为目前我国重要的城市发展战略之一。作为智慧城市的主要组成部分，智能建筑的健康信息服务管理是其重要环节。

物联网被看作是全球信息产业继计算机、互联网之后的第三次革命性浪潮，也是国家战略性新兴产业之一——新信息技术中的重点领域。利用物联网掌握的智能建筑大数据有利于支撑创建畅通、高效、智能的建筑综合管理信息系统，为智能建筑健康提供诊断和维护等服务，对推动信息技术与城市发展全面融合，实现城市智能管理，建设智慧城市，具有重要的理论意义和应用价值。

本文分析智能建筑健康信息及其服务管理的概念，探讨该系统所具备的基本功能，并基于物联网与大数据技术设计智能建筑健康信息服务管理的实现框架，为提高我国智能建筑的管理水平开拓新思路。

2智能建筑健康信息服务管理内涵及系统设计

2.1健康信息服务管理内涵

“健康”原本是指人体健康，但在建筑、环境、机械等领域均衍生相应的概念，如结构健康，生态健康等。智能建筑健康信息服务是指依据智能建筑的特性，利用工程管理、设备管理、信息管理、公共管理等专业理论，将反映建筑运行健康状况的有效信息，提供给智能建筑相关人员的过程。智能建筑健康信息服务管理即是指在健康信息服务的基础上，利用物联网大数据等新信息技术，实现智能建筑健康状况的诊断、诊疗、预见等功能，对健康信息服务进行全过程管理。

2.2健康信息服务管理系统设计目标

作为未来智慧城市建设的重要组成部分，以实现城市智能化网络化管理为导向的智能建筑健康信息服务管理系统构建需满足和体现以下基本要求和特点。

2.2.1实现智能建筑信息的一体化

智能信息一体化有智能建筑自身物理信息集成和相关的非物理信息集成两个方面。物理信息包括结构监测信息、空气环境信息、光环境信息等，将建筑物理信息进行整合与利用，是创建建筑健康使用环境的保证。非物理信息包括运营现金流、房价地价信息等，以及体现人类主观判断的人为加工信息。随着信息服务水平的不断提高，社会上各种建筑及房地产信息数据库已经应运而生，将这些智能建筑的“软信息”与自身物理信息的一体化是实现健康信息服务的重要台阶。

2.2.2实现智能建筑城市网络

为使建筑信息达到集成和共享，产生规模效应，并由政府统一管理监督，实现管理水平的提升，智能建筑信息网络应以覆盖和连接一个行政区域甚至一个城市内的智能建筑为基本要求。

2.2.3实现服务对象的多主体并联

智能建筑健康信息服务管理的参与者有政府、建筑管理者、建筑使用者三个主要层次。该系统需同时服务于三者，在满足同系统同功能的同时，通过权限设置满足各方实际需要，实现层次化管理。

2.2.4实现物联网与大数据等新信息技术的应用

实现智能建筑信息网络构建、信息采集、信息计算，需要强大的信息采集能力、信息交互能力和数据计算能力，并为这些需求提供保证。

2.3健康信息服务管理参与者需求分析

智能建筑健康信息服务管理的参与者有政府，建筑管理者，建筑使用者三个层次，其角色与关系见图1。

2.3.1政府需求

政府有关机构是智能建筑健康信息服务的对象之一。信息服务过程中产生的大量数据为政府机构协调各生产部门的运作以及政策制定提供帮助；同时，政府相关机构又是智能建筑健康信息服务管理的推行者和构建者。从政府层面看，其需求包括两个，一是对大量建筑信息数据进行整合，通过数据挖掘、处理和计算，产生各种分析报告，为制定政策实施管理提供帮助；二是对整个城市的智能建筑系统进行监管，如人事管理、行政管理、维护系统硬件等。政府相关职能机构要制定一套完整的政策法规明确各方的权限，维护各方权益，并通过智能建筑信息网络及时发现和解决问题。

2.3.2建筑管理者需求

建筑管理者是智能建筑健康管理主要的实施者和管理者，因此，智能建筑信息服务管理系统给建筑管理者提供的主要功能，应围绕中微观层面的智能建筑系统，实现建筑自动化、智能化管理。例如，对建筑保持实时监控、采集管理权限内的建筑信息、分析运营数据、向建筑发送指令、向住户反馈状况等。

2.3.3建筑使用者需求

建筑使用者在智能建筑健康信息服务管理中主要是被服务和被管理的角色。他们一方面是建筑的直接使用者，建筑健康管理的直接受益者；另一方面也是智能建筑健康信息服务管理的参与者。建筑使用者可以随时获取自己所处房屋的状态，并通过远程发送命令进行控制，这将是建筑使用者对于系统需求的主要方向。

2.4智能建筑健康信息服务管理功能构成

功能模块是从智能建筑信息发展到智能建筑信息服务管理的关键层次。根据智能建筑健康信息服务的实际需求，可归纳为如下六大功能。

2.4.1智能建筑健康监控

实时监控是保证建筑健康环境的基本功能。智能建筑相关人员可以通过PC、手机、平板电脑等移动终端实时地看到其权限范围内所关心的任何一个子系统的任一个设备或关键点的状态，以图形、文字或动画的方式显示出来。

监控权限的设置是很重要的：建筑使用者需要以及可以观察到的监控内容是他自己居住或工作区域的相关信息，这部分内容可能会涉及到较高的个人隐私，不能被其他人获得；建筑管理者需要监控的是他们负责或管理的建筑内的公共区域场景，而对于建筑的运营信息，则可以全部获取；对政府来说，重要交通干道的实时画面是监视的主要内容，它们是城市公共安全的基本保证。若发生了具体的治安案件，则应有一套必要的法律流程使政府获得监控公私隐私信息的权限。

2.4.2智能建筑健康档案

从各种渠道获得的大量智能建筑信息经过集成、去噪、分类、储存形成健康档案数据库。该数据库可依据智能建筑系统分类并细化，产生具体针对某一种信息的数据档案。智能建筑健康信息主要包括三大层面：1建筑设备设施健康信息：建筑设施设备健康指建筑实体结构与基本设备是否能够正常、安全的运行。智能控制、安保设施、停车场设施、电梯设备等与建筑运营管理关联性较高的次级需求归于建筑运营健康信息。2建筑环境健康信息：建筑环境健康强调的是人类在建筑生产生活环境中对于舒适程度的体验和反馈，是对建筑环境本身的评价，有主观判断和客观数据两方面要素。3建筑运营健康信息：建筑运营本身指建筑施工完成后在围绕建筑生产生活中进行的计划、组织、实施、控制等活动。建筑运营健康强调的是建筑运营过程中的高效性、安全性、可持续性。

智能建筑健康档案数据库需要有较高的硬件水平，提供巨大的储存空间和高速的信息读写速度，以满足建筑健康信息的即时传输、储存和查询。每一条建筑信息都可以追溯到采集的时间、地点。

2.4.3智能建筑健康诊断

健康诊断是进行智能建筑健康信息服务管理的关键功能。利用传感设备采集的即时数据和数据中心的分析系统，通过即时数据和历史数据的比较和分析，可以立刻对智能建筑的运行状态进行诊断，发现建筑运营中出现的问题，并精确定位到出现问题的时点、位置。具体则可以形成各种诊断应用，如建筑能耗分析、建筑结构分析、建筑日照分析、建筑空气分析等等，作为政府、建筑管理者、建筑使用者行动的依据。

2.4.4智能建筑健康遥控

健康遥控是从建筑使用者角度实现健康管理的功能。建筑使用者通过移动终端远程监视建筑的状态并对建筑发出指令的概念很早被提出，目前在技术实现上已经没有任何难度。结合智能建筑健康监控、智能建筑健康档案和智能建筑健康诊断，建筑使用者可以主动通过移动设备向智能建筑发出指令，遥控建筑的各个设备，如开关窗户、提前打开空调等等；或是接受到建筑管理者发送的建议或要求配合进行遥控(因为建筑管理者不具有给私人所有物发出指令的权限)。

2.4.5智能建筑健康诊疗

智能建筑健康诊疗是建筑管理者需要的功能。对建筑管理者而言，他们管理的范围是一整栋建筑或是一个小区，智能建筑运行过程中会面临一些常发或突况。健康诊疗即管理者依据智能建筑运行状况直接向建筑下达控制指令，调整设备的工作参数或从物业组织管理角度入手优化建筑运营管理。管理者应充分利用各种资源信息，制定诊疗方案。

2.4.6智能建筑健康预见

智能建筑健康预见是提升城市建筑智能化管理水平的核心理念。政府的相关职能单位不会关注每一个建筑个体的运营情况，它们需整合所有的信息对城市进行宏观管理。智能建筑健康预见，指的是依据现有的智能建筑健康信息，掌握城市建筑的运营状况，形成对智能建筑管理各方面经验的总结和对城市建筑未来发展的预测，制定相关法律法规，实施具体行政手段，最终实现城市管理水平的提升。

3基于物联网的智能建筑健康信息网络

3.1智能建筑信息物联网构架

物联网是指物体通过各种信息传感设备，按约定的协议与互联网相连，形成能让物和物直接进行信息交互的智能网络。依据智能建筑系统的特点属性，本文构建智能建筑健康信息服务管理物联网。由感知层、网络层和应用层三层组成，见图2。

3.1.1感知层

本层由采集智能建筑信息的设备组成，是物联网的基础层，主要用来感知和识别反映建筑状况的物理信息。常见的传感器包括结构检测仪、温度传感器、空气检测仪、监控摄像头、电子标签、地面沉降监测仪，以及GIS、gps等技术。

3.1.2网络层

网络层是各种通信网络综合形成的融合网络，使信息、数据与指令能够在感知层与应用层之间传递。它主要包括互联网、移动互联网、局域网以及行业专用通信网等。针对智能建筑健康管理的信息服务专网可以以城市为一个整体，条件允许也可建立以国家为整体的网络系统。

3.1.3应用层

应用层将物联网技术与智能建筑健康信息服务需求相结合。布局分为智能建筑健康管理子中心、智能建筑健康信息大数据中心。智能建筑健康管理子中心可以一个小区为基本管理单位，即时或定时保存感知层采集到的各类智能建筑数据。智能建筑健康信息大数据中心则是将大范围内、许多小区的建筑信息集合到一处，统一储存和运算分析。智能建筑健康信息服务应用即对大数据中心集成的大量数据进行计算分析和开发应用，满足各专业的业务需求，形成不同类型的信息服务，为智能建筑健康管理提供帮助。

3.2智能建筑物联网的物理部署

以城市为框架的智能建筑健康信息服务管理物联网部署示意图，见图3。它以城市智能建筑健康信息大数据中心为核心，行政区所为分节点，以小区为智能建筑健康管理子中心单位，再往下则为智能建筑及具体的数据采集设备。

4基于大数据的智能建筑健康信息处理

智能建筑健康信息管理过程中会产生海量数据，有效的利用它们能创造巨大的经济和社会效益。大数据处理过程中常用的技术包括数据挖掘、分布式数据系统、云计算、数据可视化等。本文提出针对智能建筑健康信息服务管理的大数据处理模型，分为数据采集、数据集成、数据分析三个层次，见图4。

4.1数据采集

数据采集是大数据处理过程中最基础的一步。智能建筑信息大数据的特点是数据来源广泛、种类繁多。这些数据有结构化的，也有半结构化和非结构化的，采集数据的精度需要符合现有系统的软硬件条件，避免影响到信息的流通速度和准确性。除了对应基于物联网的数据采集以外，互联网上已有的各种建筑信息数据库也是重要的数据来源。

4.2数据集成

数据集成包括对已经采集到的数据进行过滤、整合和储存。由于大数据特点之一就是多样性，从各种渠道获取的数据种类和结构都非常复杂，给之后的数据分析带来很多困难。首先，需要将结构复杂的数据转换为便于处理的统一结构。其次，对数据进行过滤处理，去除数据杂音和干扰。最后，则是集成和储存，可以对应智能建筑健康管理子中心建立信息子数据库，以小区为单位进行集成储存。优点是信息存储传输过程短，数据流量小，同时防止网络故障情况下发生数据遗失。

4.3数据分析

数据分析对应智能建筑物联网中的应用层，将海量数据转化为有价值的信息，是实现健康信息服务管理的核心步骤。具体来说，即通过云计算、数据挖掘等一系列大数据技术，把纷繁凌乱的数据整合为有用的信息，利用数据可视化技术直观形象地展现数据的内涵，形成各种应用，如区域建筑能耗分析、建筑结构健康分析、日照分析等等。具体的计算方法和软件编程则由工程技术人员和程序员共同完成。最后，由管理者对数据分析的结果进行主观能动的反应，实现智能建筑健康管理。

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智能化建筑是城市信息化、环保化的必然趋势。智能化建筑推动了城市发展，增加了建筑的服务功能，同时有助于促进经济的增长。目前，基于计算机技术、电子通讯技术和传感器技术的智能建筑应用于城市建筑群，构建了以网络为基础的办公场所和居住场所。电气工程及其自动化是支撑智能建筑的核心技术，是城市发展的象征。

一、电气工程及自动化在智能建筑中的作用分析

智能建筑是是指以计算机和其它先进技术为基础的建筑群。电气工程的自动化系统确保了线缆的安全，是建筑弱电系统的安全保障。通过电气自动化系统在建筑中的作用，可对建筑设备工作流程进行有效监控。建筑群具有结构复杂，功能全的特点。智能建筑模式有助于降低系统故障，新型建筑模式通过自动化技术的信息采集和处理功能，使检修人员对建筑群存在的问题及时发现和处理，实时监控是自动化技术的核心内容，是建筑质量控制的主要方式。利用电气工程自动化，建筑照明系统与其它供电系统将成为统一的整体，增加了建筑的自动识别功能，确保了其安全系数。一旦出现紧急情况，系统将通过自动化技术反馈相关信息，并能够提高有效的解决措施。利用先进的技术，可及时解决电力系统和建筑系统中存在的问题。总之，智能化建筑离不开电气工程自动化，这一技术是建筑安全系数提高的表现，也是建筑信息传递的平台。电气工程及其自动化将促进我国智能化建筑的完成和发展，增强城市建筑存在的意义。

二、智能建筑中的电气工程及自动化技术

（一）TN-S与TN-C-S系统的应用

TN-S系统是一种典型的低压配电系统，主要用来连接中性线与地线，并通过三相四线地线对中性线及其它线路实施保护。同时，TN-S系统还具有防静电和自动预警功能。而TN-C-S系统则是两个地线构成，这两个地线分别为TN-C与TN-S2。由于TN-C与TN-S2两地线的分界面处于中性线与地线的连接处，因此安全系数得到了保障，降低建筑住宅区和办公区的意外风险。

（二）楼宇控制系统的应用

楼宇控制系统是建筑中必不可少的部分，主要包括建筑给排水系统、通电照明系统和消防系统，现代社会人们对电、水的需求量增加，只有在自动化系统的控制下，才能为生活提供必要的方便。传统的开关只能控制线路的断开和闭合，而在智能照明系统下，通过智能开关，可对照明度进行调节，扩大了其应用范围。环保是现代社会的主旋律，而楼宇控制系统采用了新型的能源，具有环保节能作用，同时使商务信息透明化，为建筑管理者提供了方便。消防检测系统的自动化提高了楼宇的安全系数，降低了消防隐患。一旦出现问题，系统将启用紧急自动报警设施，此时管理人员可通过数据传输情况第一时间进行处理。

（三）通信自动化系统的应用

通信是现代人的必然需求，因此相对于照明等系统，人们对通讯信号质量有更高的追求。智能化建筑必须要实现通信的自动化，目前基于语言、图像和视频的电子设备和计算机办公系统在楼宇建设中具有广泛的应用。智能建筑中设有局域网链接，为办公数字化的实现提供了条件。同时，卫星通信系统是通讯自动化的重要表现之一，可以确保楼宇与外界之间紧密连接。信息资源共享是现代建筑的主要功能，也是居住者和办公者的主要需求。

三、总结

智能建筑概念的提出源于最近几年，并将逐渐取代传统的建筑群。智能建筑具有先进性，其核心技术为电气工程及其自动化。在我国建筑实践中，智能建筑的应用主要体现在其照明系统、消防系统和电子信息系统上，网络覆盖是智能建筑的重要标志之一。但智能建筑概念的提出处于初级阶段，其在实现过程中需要合理利用电子信息网络。这要求相关人员要进行正确的智能建筑电气自动化技术设计，从而提高其运行效率，确保智能建筑的安全。（作者单位：海南师范大学）

参考文献：

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【中图分类号】TU855【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2015）24-0085-02

引言

与传统式的建筑相比，新时期智能化建筑中引入了很多先进的技术，包括网络技术和通信技术，并且与传统建筑技术有效结合，形成集成化控制系统，有利于智能建筑根据技术要求完成工作要求。

1智能楼宇弱电系统集成概述

1.1概念

根据GB/T50314-200中对智能楼宇的定义，其主要以建筑为平台，是一个系统集成，包括建筑设备、通信网络系统以及办公自动化，能够将建筑管理、服务有效结合，为人类提供更加安全、便捷、舒适的建筑。

1.2智能楼宇系统集成的主要功能

整个智能楼宇系统的主要工作任务是集合多个系统，由于智能楼宇系统引入了先进的互联网技术和通信技术，因此，其可以确保各个系统之间的正常通信，而且能够有效管控整个系统中的所有信息。智能楼宇系统中最核心的系统即为弱电集成系统，通过弱电集成系统，能够为整个系统中的信息传递创造良好的环境。另外，还有一个系统也十分关键：建筑物系统，将整个智能建筑中的所有系统形成规模庞大的系统即建筑物系统集成，在这一过程中，必须依靠网路系统和自动化系统的辅助，重新组合系统的功能和信息，并且将互联网技术应用于整个智能建筑系统中，有效实现所有系统的集成化，有利于对楼宇信息进行妥善管理。因此，总体而言，智能化楼宇系统包括两大分类，即信息集成管理系统与硬件网络系统。

1.3智能建筑系统中弱电系统集成的意义

实现智能楼宇系统集成必须依靠互联网技术以及管控技术，智能楼宇的核心技术是对系统信息进行快速采集和有效管理。信息集成的前提是保证弱电系统的集成化，为建筑系统提供统一、完整的信息管理平台，能够对各个子系统进行有效管控。智能楼宇中，弱电系统具有很多应用优势，包括实用性强、技术成熟等，通过将建筑系统的所有功能进行组合，可以完善建筑综合管理系统，能够更好的实现建筑系统信息的分配和共享。

2设计的目标和原则

新时期，信息科技高速发展，计算机网络的系统集成已经成为发展的主流方向。从发展的趋势来看，产品功能到软件系统都以集成化的形式出现，更好的适应新时期信息技术的发展，为智能楼宇用户提供经济、便利的解决方案。智能楼宇弱电系统属于计算机应用系统，发展集成化是必由之路，而集成化水平也是衡量楼宇智能化程度的重要指标，是智能楼宇建设完成后评价定级的关键。我国已经明确规定：“智能建筑不是多种产品的简单集合”，实现智能化建筑的核心技术方法就是系统集成。

3智能楼宇弱电系统的集成化

3.1数据集成化

智能楼宇一般需要利用数据库，并且将网络系统作为整个智能楼宇系统中所有子系统相互联系、交换信息的重要辅助工具。目前，科学技术发展迅速，网络技术以及信息技术都有很大的进步，信息系统的集成化程度显著提高，而其对于智能楼宇数据库的要求也逐渐提高。智能楼宇必须设置C/S客户端，以便更好的实现数据监控，而且还能将各个数据监控主机中的信息传输至服务器，再由服务器将数据进行打包处理，然后传输至服务器。建立数据处理库后，在短时间内就能够完成数据传输。

3.2网络系统集成化

目前网络信息技术发展良好，智能楼宇随着网络技术逐渐发展起来，建设速率越来越高。智能楼宇中的互联网技术应用广泛，通过楼宇之间的自动调节控制平台，能够提高楼宇之间信息传递的通畅性。值得关注的是，如果智能楼宇网络系统中所用的硬件设备较差，则当引入先进的网络信息系统后，也能够实现各个系统的有效连接。建设网络信息系统比较便捷，但是还是需要为各个子系统提供数据信息，通过信息管理可以更加高效的实现资源的共享。

3.3网关集成化

在智能楼宇的管理系统中，网关至关重要，通过网关作用，可以有效减少系统负担，保护系统。为了实现网关的集成化，需要将其与第三方设备进行连接整合。网管集成化后，其可以有效掌控各个分部系统，而且网管还可以协调各个分部系统的连接，因此，网关集成化的实现过程十分关键。

3.4系统集成的步骤

系统集成通常需要按照以下步骤进行：（1）对各个子系统本身的功能进行有效管理，确保其符合楼宇基本服务要求，实时监视各个子系统设备运行情况，如果在监控过程中发现故障，则必须采取妥善措施抓紧维修，并制定保养维护计划。（2）将楼宇自控系统与消防报警系统、楼宇自控系统与保安监控系统进行集成。（3）对整个建筑的各个子系统进行一体化集成，并且采用统一的计算机管理平台以及TCP/IP标准协议。通过将智能接口与数据网关，将各个子系统相互连接。通过以太网与数据网关，实现中央集成管理系统的数据交换。数据网关是中央集成管理系统的重要客户端，通过客户端，可以采用即时和定时这两种形式，向服务器发送数据。智能建筑系统集成框如图1所示。网关是整个中央集成管理系统的唯一接口，可以在很大程度上减弱中央集成管理系统的负担，有利于系统的维护和集成，并且还能够起到在各子系统之间信息传递的作用，是整个信息传递的中枢。通过上述步骤，能够实现楼宇自控系统、广播系统、防盗系统、报警系统、监控系统、管理系统的集成，形成一个完整的系统。集成系统中的所有设备、功能和数据信息，并协调统一，可以更好的实现资源共享。

4对智能化楼宇弱电系统集成的展望

目前，与发达国家相比，我国在智能楼宇弱电系统集成方面的研究还不够深入，但是，随着科学技术的不断发展，智能楼宇弱电集成的网络共享作用将更加突出，网络的重要性也会逐渐凸显出来，弱电系统集成的智能化能力将更加突出。智能化楼宇弱电系统的结构必须应该以各个分部系统为主，加强技术性能的开发。未来弱电系统的集中控制必须依靠先进的网络技术和计算机技术，而且其集成化实现的重点在于网络空间的应用和资源共享的拓展。另外，未来智能化产品越来越多，有利于促进弱电系统的集成化，因此，对于弱电系统集成方式的开发，应该更关注服务内容以及网络的及时性。

5结语

综上所述，智能楼宇弱电系统的集成主要依靠先进的网络技术和通信技术，集成化的实现关键在于资源共享。在未来智能楼宇的发展过程中，应该致力于如何提高网络信息的及时性。对于弱电系统集成方式的研究，必须积极投入大量的技术和资金，提高系统管理智能化，并将集成方式与网络技术相结合，具体的实现方式在于网络客户端的开发以及对这一系统的远程操作技术的运用。

参考文献

[1]刘燎原，袁德明，章全，王钊，孙小强.基于热释电红外传感器的智能楼宇多功能安防系统的研究[J].装备制造技术，2012（09）：25~26.

[2]孙劲晖，尹齐心.昆明国际机场智能楼宇管理系统设计与实现[J].计算机与数字工程，2012（06）：65~66.

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中图分类号： U260.4+23 文献标识码： A 文章编号：

1智能建筑自动化系统概述

智能建筑是建筑技术与信息技术有机结合的产物，其核心技术方法是系统集成。智能建筑自动化系统是以智能型计算机作为控制核心，由各种功能子系统组成的综合性系统，其工作机制是终端传感器通过信息网络把现场采集的数据传输到管理中心，中央控制器对数据进行运算和趋势分析，再向现场设备发出调度指令，实现对子系统的监控和集中科学管理。

1.1智能系统的子系统分类

目前，人们一般把现代智能建筑称作“3AS”，即由建筑自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统三大系统组成。而把火灾自动报警系统（FAS）仅作为智能建筑中的建筑自动化系统（BAS）的子系统进行归类。依笔者看，火灾自动报警系统的技术综合性很强，加上其在智能建筑中具有重要的防灾功能，鉴于其特殊性，应当把它视为智能建筑中的一个子系统进行研究。笔者较认同智能建筑的“5AS”构成，分别是：

（1）BAS建筑自动化系统（Building Automation System）；

（2）CAS通信自动化系统（Communication Automation Sys－tem）；

（3）FAS消防自动化系统（Fire Automation System）；

（4）OAS办公自动化系统（Office Automation System）；

（5）SAS安全自动化系统（Security Automation System）。

以上各子系统既相对独立，又相互联系，具有互操作性。通过建筑、微电子、现代通信、自动化和计算机等技术的有机结合进行智能系统设计，对暖通空调、给排水、供配电与照明、安全保卫、火灾自动报警与消防联动控制等系统实行综合管理、统一调度、全天监视、灵活操作，使各子系统有机的构成建筑物的智能化网络。其关键是采用高精度的传感技术，配合兼容性强的接口控制，达到信息资源的有效采集与可靠流通。要保证智能系统的高可靠性运行，除解决各子系统自身固有的稳定问题外，还要求各子系统之间进行合理的综合布线，采用统一的通信协议通过网络硬件进行连接，实现充分的协调互联。

1.2智能建筑火灾自动报警系统概念

近年来，随着智能建筑的发展，火灾自动报警系统通过现代通讯、信息集成、软件操作、自动控制等技术与智能建筑的各项子系统实现网络集成。消防报警系统主要由传感器、控制器、联动设备及独立的网络结构和布线系统组成，其运行机制是当报警区域内发生情况时，系统依靠高效可靠的探测方法，通过火灾探测器收集报警区域内发生的火情信息，经消防控制中心的报警控制器准确判断灾区面积及险情级别后，根据预先编好的逻辑程序，发出相应的警报信号并联动相关的消防控制设备。譬如，通过消防联动系统启动声光报警、火灾应急广播、消防水泵、排烟风机等设备工作，控制电动防火门、防火卷帘动作分隔火灾区域，防止火灾蔓延等。除此之外，结合现代网络技术，进行互联网通讯连接，还可以向当地消防部门发出救灾请求，实现城市火灾自动报警系统远程监控功能。

2智能型火灾探测器的信息采集及分类

2.1探测器的工作原理

火灾探测器是火灾自动报警系统的重要组成部分，是系统的“感觉器官”。探测器对报警区域内的现场环境进行监视。出现火情时，空间内必然会产生烟雾、火焰和热量，探测器对这些火灾的特征物理量十分敏感，内部感应元件与它们接触后，引起电流、电压值变化或金属器件发生形变。将火灾参数转换成电信号后，把这些微弱电信号进行放大，并迅速向火灾报警控制器发送报警信号。对火灾早期产生的烟、温、光、火焰辐射、气体浓度等参数进行报警的探测器，其分类大致如下：按结构造型分为：

①点型探测器、线型探测器；

②按响应参数分为：感烟探测器、感温探测器、火焰探测器、可燃气体探测器和复合探测器；

③按工作原理分为：离子型探测器、光电型探测器、线性探测器；④按编码形式分为：编码式、非编码式；编码式分为电子编码和拨码开关编码。

这里就涉及到一个问题，类似火灾参数的干扰出现会使探测器误响应吗？答案是，非智能型探测器必然会发出误报，而智能型则能很好的解决这一问题。智能型探测器内部采用单片机作为信息处理芯片，内部有固化的逻辑程序，具备强大的分析判断能力，能存储环境参数变化的特征曲线，对采集收据进行比较，自动完成火警、故障的判断，并可根据不同场合修改探测器的报警灵敏阈值，使误报率大大降低。

2.2探测器的正确选择及应用场所

由于探测器在整个消防报警系统中起到“先知先觉”的作用，因而能否以最快的速度，准确发现智能建筑内的早期火灾，合理选择探测器是关键。在选择火灾探测器种类时，确定探测区域内物体燃烧特性是第一步。其次，火灾的初期形态和发展趋势，室内高度、环境条件以及可能引起误报的原因都是重要考虑因素。在智能建筑内，要有针对性的根据不同场所选择合适的火灾探测器。

①在阴燃阶段，生成大量的烟和少量的热的场所，如饭店、旅馆、教学楼、办公室、电子计算机房、电梯机房、封闭楼梯间、防烟楼梯间前室、消防电梯前室、消防电梯与防烟楼梯间合用前室、走道、坡道等，宜选择感烟探测器；

②在迅速燃烧阶段，产生大量热、烟的场所，如大型室内停车库、厨房、发电机房、吸烟室等，宜选择感温探测器；③在迅速燃烧阶段，有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所，应选择火焰探测器；④使用管道煤气或天然气的建筑，要求探测器在浓度达到爆炸下限以前报警，这时宜选择可燃气体探测器；

⑤用作防火分隔的防火卷帘，其两侧应分别设置感烟探测器和感温探测器；

⑥无遮挡大空间的场所，如大型库房、博物馆等，宜选择红外光束感烟探测器；

⑦电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架等部位，消防控制室、计算机室的闷顶内、地板下及重要设施隐蔽处等，宜选择缆式线型定温探测器。总之，火灾探测器的设置应与智能建筑的保护对象相适应，才能发挥出最佳的探测效果。

3智能建筑中火灾自动报警系统的分析

3.1系统形式的选择和设计要求

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中图分类号：TS958文献标识码： A

1.引言

智能建筑中电气工程自动化技术的应用和发展具有重要的作用和意义，自动化系统技术水平的提高能节省资源、减少人力，还能确保相关设备的安全、规范和可靠运行，并且随着电气工程自动化系统的不断完善和技术水平的不断提高，其在智能建筑中会得到更好的应用。电气自动化技术工业向现代化发展的重要标志，也是电气工程发展的核心技术支持，应该得到大力的推广和广泛的应用。

2 电气工程自动化技术分析

2.1 电气自动化技术控制

智能建筑的电气工程自动化技术控制就是对系统实行二十四小时的全面监控。在很多的大型建筑物中，由于其楼层结构比一般建筑物要复杂，因此电气组件也相对较多，于是就更容易发生运行故障。如果无法有效排除电气工程的故障并提供及时地维修服务，就会给楼层负责人的管理工作带来很多的麻烦。现代化智能建筑采用的是全自动系统，其“采集、处理、反馈”集于一身的运行模式可以对楼层中的各种系统进行全面的监控，利用现代化信息技术，将信息反馈到楼层管理控制中心，该系统具有自动管理功能，在收到信息指令后，便会自动将指令下达到各个子系统中，及时解决故障问题。这种自动化控制不需要人为的操作就可以轻松实现对整个建筑的全面、实时监控。此外，智能建筑中的电气工程自动化系统是将楼层中的配电系统、照明系统、通信系统、排水系统等基础设施结合成整体。这种整体性结构有着很好的联动作用，可以让楼层的管理工作更加有序的进行。当发生火灾或者水管爆裂的紧急情况时，自动化系统会对这些突况进行自动判断，并且能够自动调节和有效控制，完善楼层紧急预备系统，保障人们生命安全。在整个自动化系统中，电气系统所有的运作都是根据所收到的指令来执行的。在系统发出指令以后，自动化系统就会马上给出反应，进而完成控制任务。在设计智能建筑的时候，应该将建筑对自动化系统的要求进行全面的考虑，这样才可以制定出完整的施工方案。KVM 与 CATS 模式可以让控制机房与建筑设备更好地连接在一起，并在自我调节功能的作用下实现远程管理，从而让双重管理模式同时发挥管理作用。要想让配电系统更加规范，可以采用多级配电系统，这样能有效的实现资源优化配置。然后利用自动化系统自身的电子感应作用对远距离建筑进行感应触电。然后在电磁换向阀对电气开关的控制理论的帮助下根据系统的内置编码地址发出精准的指令到各个子系统，确保整个系统的安全规范运行。

2.2 电气自动化技术特点

智能建筑中的电气工程自动化技术是将现代多媒体功能、通信功能、布线技术、信息技术以及功能软件有效结合的全自动操作系统。这种自动化技术系统能实现对整个建筑物的远程控制，及时掌握现场情况，如现场楼层的配电系统、中央空调系统、排水系统以及电梯系统等情况进行监控。其最大的技术有点就是能节约资源、节省人力，还能确保系统的安全可靠运行。

3 电气自动化技术在智能建筑中的应用

3.1 电气自动化技术在智能建筑配电系统中的应用

配电系统是智能建筑中的核心系统之一，加强自动化技术在智能建筑配电系统中的应用能够有效保证配电系统的安全可靠运行，同时还可以在很大程度上提高各种资源的利用效率，节约各种资源。

3.1.1 自动化技术在变电站中的应用

变电站自动化技术就是时刻监控变电站的运行状态，在保证变电站安全运行的基础之上提高变电站的运行效率，因此在智能建筑变电站的设计中应该进一步考虑以全微机化的设备替代常规电磁式设备，尽可能的用光纤通信电缆代替传统的电力信号电缆，然后利用计算机系统实现对变电站的实时监控，这样可以有效实现变电站监督与管理的自动化。

3.1.2 自动化技术在供电系统中的应用

自动化、智能化的建筑供电系统能够提高配电效率，提高资源的利用效率，因此在智能建筑供电系统设计中，设计人员应该根据智能建筑的实际需求状况建立供电调度自动化系统，点能量计费系统、调度生产管理系统以及配电管理系统等系统，这样可以在很大程度上保证智能建筑供电的科学性与合理性，进而提高智能建筑配电效率。

3.1.3 自动化技术在电气安全系统中的应用

随着各种家用电器的不断普及，智能建筑的用电需求也在不断增加，电气安全问题也渐渐成为了人们所关心的问题，而自动化技术的应用能够实现电气安全的实时监测，能够有效监测智能建筑电气的绝缘性能，同时模拟电子技术、数字电子技术能够准确计算出地面与带电体之间、身体与带电体之间的安全距离，而直流调速，晶闸管技术能够有效监测供电线路的安全载流量，进而保证智能建筑的电气安全。

3.2 电气自动化技术在智能建筑楼宇控制系统中的应用

智能建筑楼宇控制系统主要包括排水系统、照明系统、通风系统以及消防监测等系统，这些都是与用户生活密切相关的系统，实现智能建筑楼宇控制系统自动化能够提高各项系统的运行效率。例如在智能建筑照明系统中利用智能开关能够可靠、准确的控制开关灯，使建筑照明既能达到实际需要，又能在很大程度上节约能源，同时在建筑照明系统中运用照明实时监控系统能够实现智能建筑照明状态的自动监测、自动报告，从而不必进行夜间巡灯值班。

3.3 自动化技术在智能建筑通信系统中的应用

智能化建筑的核心就是智能化，而通信系统却是建筑智能化的核心，因此在建筑电气设计中必须要尽可能实现通信系统的自动化。首先智能建筑应该完善数据通信系统，这样可以使智能建筑用户建立局域网，以联接办公区内计算机及其他外部设备完成电子数据交换业务，这样就能够在很大程度上满足用户对这个方面的需求。其次，在智能建筑通信系统设计中应该进一步利用卫星通信技术、IP 通信技术、个人通信技术和移动通信、数字微波通信技术、数据通信技术等自动化技术，这样可以有效形成比较完善的智能建筑通信网络，进而能够在最大程度上满足不同用户的需求。

3.4 TN-S 和 TN-C-S 系统的运用

TN-S 系统是可以区分保护线地线与中性线的配电系统。这中低压系统可以将保护线地线（简称为 PE）与三相四线相结合，达到保护建筑中所有设备路线的目的，同时也可以达到预警、防静电等功能。TN-C-S 系统的组成部分是两个接地系统，分别是 TN-C 系统和 TN-S 系统。这种系统的安全性极高，能有效提高住宅用户的安全性。

3.5 应用中应该注意的问题

在智能建筑中电气工程自动化有很多种接地技术，如安全保护接地、屏蔽接地和静电接地、防雷接地以及直流接地等技术。其中安全保护接地的应用主要是由于在大型建筑中会安装很多金属设备，而这些金属设施内部又带有很多的导电线。如果这些导线上的绝缘层被破坏，就非常容易出现漏电现象。人体接触到这些受损电线就会触电，导致一些安全事故。因此，系统中所有的金属设备都必须安装安全接地装置，降低低电阻，防止电流外泄。

4 结束语

随着我国科学技术的不断发展，智能建筑已经成为了建筑行业发展的趋势，而智能建筑各种功能的实现离不开电气工程的自动化技术，因此设计人员在智能建筑电气工程的设计中必须要加强自动化技术的应用，只有这样才能真正实现建筑的智能化，提高智能建筑电气工程的运行效率。