物联网在智能建筑中的应用范例6篇

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物联网在智能建筑中的应用

物联网在智能建筑中的应用范文1

[关键词]物联网 智能建筑 传感器 射频技术

物联网能将无处不在的末端设备和设施,通过各种无线、有线的或长或短距离的通讯网络实现互联互通,在内网(Intranet)、专网(Extranet)或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

融现代建筑技术与通信网络技术等高科技于一体的智能建筑悄然兴起,智能大厦、智能小区已经遍布世界各地,其发展势头十分迅猛。而目前方兴未艾的物联网技术因其各种特性,引入到智能建筑中,必将是一个重要的发展方向。

一、什么是物联网

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内,目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,某些行业已经积累一些成功的案例。

二、什么是智能建筑

所谓智能建筑,就是给传统建筑加上“灵敏”的神经系统和“聪明”的头脑,以提高人们的居住质量,给住户带来多元化信息和安全、舒适、便利的生活环境。在建筑业界流传着“3A”的说法,即指BA(楼宇自动化)、OA(办公室自动化)和CA(通讯自动化),“A”代表自动化,“A”(自动化)智能建筑、智能住宅和智能社区,代表着人们对工业自动化、家庭信息化和社区网络化三个需求的阶段。

智能建筑在20世纪80年代中期起源于美国,并在美国得到了迅猛发展,不久,智能建筑的发展在世界范围内一浪高过一浪,在欧洲、日本和东南亚等地区迅速刮起了建智能建筑之风。据报道,智能建筑也经过了一个演变过程。上个世纪80年代初,大量采用电子技术的家用电器面市,当时人们称之为住宅电子化;80年代中期,将家用电器、通信设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念;80年代末,由于通信与信息技术的发展,出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统,这在美国称为智慧屋、在欧洲称为时髦屋,日本建设省在推进智能建筑概念时,提出了家庭总线系统概念。

总之,智能建筑必须具备以下四个条件:一是一套先进的楼宇设备控制系统,以营造一种温馨、回归大自然的生活环境。二是一套结构化布线系统,将整座大楼或整个小区的数据通信、语音通信、多媒体通信融为一体。三是一个现代化的通讯系统,以满足现代信息社会高效率的工作需求。四是一个对大楼的强电设备和弱电系统进行统一监视和管理的系统集成平台,为住户提供良好的物业管理和一流服务。

我国智能建筑的起步较晚,但近几年来,在北京、上海、广州等大城市,相继建起了具有相当水平的智能建筑。智能建筑是一个国家的综合国力和科技水平的具体体现之一,目前世界各国都在加大力度发展智能建筑,中国也把智能建筑的建设纳入了重要的议程。权威专家认为,网络技术、视频技术、通信技术等新技术的发展,使未来智能建筑正朝着集约化、系统化、标准化的方向发展,绿色、环保、节能是智能建筑发展的主流方向,另外,在智能建筑的建设中,应避免重技术、轻管理,重硬轻软的情况,创造出以人为中心的数字化的高效家居及办公环境。

三、物联网对智能建筑的影响

当前智能建筑技术现状,智能建筑包括了20-30个子系统;子系统分成两大类:常规与专业应用;绝大部分常规类、几乎全部专业应用类子系统均为网络化、IP网络化架构;建筑设备监控、安防、一卡通等已经构成ITP/IP网络平台上的集成融合子系统。一卡通包含很多内容,门禁、消费等等很多内容,现在融合起来了,变成一个集成融合子系统。智能建筑技术遍及各个行业,从传统“弱点”发展成“综合集成系统”;智能建筑技术遍及数字城市,是构建数字城市核心技术之一;智能建筑技术是构建绿色建筑的重要技术;标准与规范日趋完善。

物联网对智能建筑技术影响无处不在;设备经过传感器联网技术遍及大部分子系统;可以说:很多子系统已经是准物联网形态或已经是物联网形态。什么叫物联网形态,有三个方面内容,一部分是传感器联网,一部分是互联网的协议栈,一部分是设备网站。现在很多子系统可以说已经是物联网形态。例如智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、电子配线架、远传抄表、专业应用等系统。

智能建筑设备传感器联网方式:单向/双向;单路/多路;TCP/IP网、非TCP/IP网;设备间无直接互动/直接互动。简单例:远传抄表/一卡通/视频监控等。复杂例:智能家居/建筑设备监控等。

智能建筑的物联网形态,家居网连接了家电、安防、窗帘、远传表具。家居网可以是无线,可以是电力载波,也可以是以太网等等。大部分家居网里可能都不是TCP/IP支持的网络。整个家居里面必须要有智能家居控制器来控制这些设备的联网。每个家里面有一个智能家居控制器以后,到小区里可以通过以太网跟住户连接起来,住户也可以反馈自己家里一些情况。要么就是移动通信网,要么就是以太网。

什么叫做物联网?我们知道物联网里面一个最主要的核心部分是互联网的协议,互联网协议在住户移动终端跟物业里,必须要浏览器跟服务器的访问,如果B/S访问模式必须要有一个服务器,服务器放在家居智能控制器里面,也就是说住户的移动终端或者物业的终端,通过服务器就可以访问到家居设备的运行情况,对它们进行控制。

四、物联网在智能建筑系统中应用的可能性分析

随着物联网技术的发展,将其应用在智能建筑系统中已经成为可能,具体可表现在以下几个方面:

1.物件(设备)经传感器联网明显地反映在智能家居、建筑设备监控、安防、一卡通、远传表、电子配线管理、智能照明、公共广播、会议系统、机房以及某些专业应用等系统中。

2.以局域网作为内网是智能建筑的网络层主要结构。

3.TCP/IP网络平台支撑设备的管理和监控。

4.实现管理和监控,浏览器和服务器(B/S)访问模式逐渐取代了传统的B/S与客户机/服务器(C/S)混合访问模式。

5.智能建筑设备传感/控制联网方式实际开关量或模拟量、单向或双向、单路或多路、TCP/IP支持的网或TCP/IP不直接支持的网、设备间无互动或设备间互动5个因素。

不同的子系统设备传感器/控制联网方式可能不同,其中模拟量、双向、多路、非TCP/IP网、设备间互动的联网方式比较复杂,建筑设备监控、智能家居、机房环境与设备监控等系统涉及的传感/控制联网就归于此类情况。

6.“十二五”物联网规划所支持的重点应用领域与智能建筑关系密切。

五、智能建筑物联网应用体系架构

智能建筑物联网应用体系架构可细分成6层和公共技术共7部分。

1.智能建筑传感与执行层。各子系统物件传感相互协调,互不干扰。

2.短距离通信技术和协同处理层。涉及传感器与执行器所连接的现场总线和通信技术,以及设备在现场总线网络上的互动和协同处理。

3.网络平台层。对于智能建筑物联网有关的子系统该层的内容几乎全部是TCP/IP以太网平台某些子系统需要建立移动通信网平台。

4.网络应用协议层。该层内容是TCP/IP网络平台所支持的应用协议如HTTP、FTP、MIME、SNMP、XML等。

5.服务支持层。该层内容包括数据资源和中间件等。

6.智能建筑应用层。对于智能建筑物联网有关的子系统必须具备基于浏览器的B/S访问模式的管理和监控功能。

7.公共技术。公共技术主要包括建立系统所需要的公共文件和服务如标志解析、信息安全、系统管理等。

六、物联网应用在智能建筑中应注意的若干问题

1.物联网应用的主要目标可认为是数字城市(目前称感知城市)和行业智能化。国家“十二五”规划物联网锁定的十大重点领域虽然遍及数字城市但与处于基层的智能建筑关系密切:智能家居领域本来是智能建筑的一部分;工业与自动化领域包括智能建筑中的建筑设备监控子系统;环境与安全检测领域落实到智能建筑中就是绿色建筑环保监测以及重要的安防系统;智能电网、智能交通、智能物流、医疗健康、金融与服务业等领域的物联网应用与这些领域中的智能建筑相关专业子系统物联网应用有关。

2.物联网的原文是Internet of Things但对于基于建筑物、基本由TCP/IP以太网内网支撑的智能建筑来说其物联网架构不可能发展成由Internet来支撑即智能建筑领域的物件资源不太可能在互联网上被共享。但是互联网技术特别是互联网应用协议(如浏览器、HTTP、Web Server、MIME、XML等)对智能建筑物联网应用的支持极为重要。可以认为智能建筑物联网物件资源的共享发生在互联网协议支持的内网以太网平台上。

3.智能建筑各个物联网子系统的应用层采用B/S访问模式的重要性在于如下几点:物联网计算模式源于上一代互联网计算模式显然应用层的B/S访问模式是主导随着浏览器越来越强大的功能当前国内外智能建筑产品的应用层均走上全B/S之路替代了B/S与C/S混合模式。

便于构建物联网架构的智能建筑集成系统。如果有关的子系统均为B/S访问模式则形成智能建筑集成系统(BMS)新颖的物联网架构是迎刃而解的事。便于向上融合。B/S访问模式是智能建筑作为基层子系统融合到感知城市或(和)行业整体的物联网架构中的重要技术支撑。云计算是当前信息化发展的重要目标为了构建即将到来的智能建筑物联网云计算平台B/S访问模式是必要的技术条件。如当前国内已有企业推出基于智能建筑云计算的能源管理系统以能源管理的云计算服务改变当前每个建筑孤岛式的能源管理。智能建筑公共运维服务是智能建筑行业发展的重要目标之一。要实现该目标必须摒弃传统智能建筑孤岛式的运维模式。物联网B/S访问模式为智能建筑发展第三产业公共运维服务提供了必要的技术支撑。智能建筑领域应用层的B/S访问模式是发展智能建筑物联网搜索引擎的决定性的技术条件。

4.射频识别(RFID)技术是物联网基本的传感器技术广泛应用于一些领域是物联网感知层的始祖。但对于智能建筑的感知层RFID传感器在一些子系统中很少使用,而在一卡通和出入口控制等子系统中使用了类RFID传感器技术。可以认为智能建筑的感知层是较复杂的不仅传感器的种类繁多而且还包括相当多的执行器。某些子系统(如建筑设备监控系统、智能家居等)在感知层实现设备间互动是智能建筑物联网结构的一个特点;而在网络层实现有关子系统(如火灾自动报警与视频监控)间的联动则又是一个特点。

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关键词:物联网 智能建筑

1 物联网概述

对于物联网的技术架构,业界有不同的认识,其中三层架构,即感知层、网络层、应用层架构得到比较多的共识。其中感知层是整个架构的基础,传输层是整个信息传输的通道,应用层即输入输出控制的终端,满足各类应用的要求。因此,物联网不能算作是一种技术,它是从感知到传输的一系列技术的高度集成和综合运用,诸如RFID、传感器、二维码、网络通信等技术都是物联网的核心技术。

2 智能建筑系统构建

现代智能建筑将建筑和办公自动化系统、通信网络系统、楼宇自动化系统、现代服务系统、现代管理系统等多种系统相结合(如下图所示),给人们提供一个舒适高效、安全便利的现代化建筑环境。建筑智能化系统,按照业态分模块方面,行业里习惯讲建筑自动化系统工程,常规的电子系统有很多,电子巡更系统、楼宇对讲系统、公共广播系统等等。机房工程,还有综合管线,包括电气培管、电气配线、电缆桥架、配电箱,综合管路系统是智能建筑中各个弱电系统缆线敷设和设备安装的必要设施,是各个弱电系统设备连接和集成的桥梁。除了常规弱电外,还有各业态所需的智能化子系统,如酒店智能化管理系统、访客对讲系统、酒店客房控制系统等等。智能建筑技术是构建绿色建筑的重要技术标准与规范。

智能建筑组成框图

3 建筑智能化监控系统物联网形态

建筑智能化监控系统目前常用三层结构:管理层、控制层、现场总线。设备经传感器联网的特点是:物与物、物与人,多IO、实时、面向现场总线,形成连接互联网架构的逻辑设备,构建设备网站,实现管理和监控功能。

4 物联网对智能建筑技术发展的影响

物联网对智能建筑技术影响无处不在。目前,我国城市交通行业智能化正处于建设初期,基础硬件系统是主要的建设内容,同时对软件环境的建设需求也非常迫切。智能建筑呈现网络化、IP化、IT化、数字化的趋势,一批新技术新产品进入建筑智能化领域,如无线技术,数字化技术产品被广泛采用,智能建筑的实用价值得到了广泛提升。前瞻估算,中国智能交通、医疗及建筑信息接入设备市场规模由2005年的不到10亿元增长至2012年的45亿元左右。

5 在建筑行业中的应用

现代智能建筑为建筑电气提供了安装与敷设的平台。在现代智能建筑中,实现建筑的智能化,必须安装多种现代化的电力设备,例如中央空调设备、通风设备、照明设备、办公自动化系统、通信网络系统、楼宇自动化系统、电力控制系统、强电系统、弱电系统以及导线等设备,而这些设备不但体积庞大,而且数量较多,这就要求现代智能建筑给它们提供一个相当宽阔的空间,以实现各种建筑电气设备的安装与敷设,确保各种建筑电气设备正常发挥各自的功能。

6 在应用领域的未来

建筑安全智能化系统应用领域众多,目前其应用范围基本定位在高端为购物、地铁、商场、5A写字楼、博物馆、旅游、度假、餐饮、娱乐、餐饮、休闲于一体的综合性大楼。综合安保系统、报警系统、红外报警系统、燃气报警、安检系统、人流统计、智能一卡通系统、公寓、观光层、会员卡消费等等。在未来时间里,要想真正实现建筑的智能化,必须在现代建筑内安装、敷设各种现代化的智能设施,确保各种现代化设置的正常运行,这样才能真正实现现代智能建筑的智能化。

参考文献:

[1]张公忠.物联网与智能建筑[J].智能建筑与城市信息,2011(01).

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【关键词】智慧城市;智能建筑;建筑设计

On the Smart City Smart Building Design

Dang Hong-bo

(Shandong Light Industry Design InstituteJinanShandong250014)

【Abstract】Smart City is the highest stage of urban development of information technology, its essence is the use of advanced information technology, management and operation of urban wisdom, so as to promote harmonious urban and sustainable development. Integrated intelligent building is a product of modern science and technology, fit the harmonious development of ecological concept of sustainable development, through the use of modern building technology, modern computer technology and modern communications technology of modern control technology to provide an efficient, comfortable and convenient for users to humanity of the built environment. In the smart city constantly under construction and development background, how to design intelligent building, to better integrate with the smart city, become a important topic worthy of further study.

【Key words】Smart City;Intelligent building;Architectural design

1. 引言

智慧城市建设起源于城市信息化建设。21世纪是知识经济时代,随着信息科技和网络通信技术的飞跃发展,物联网从互联网应用中脱颖而出,物联网应用的目标之一就是构建智慧城市。物联网应用与云计算服务的急速发展,促使智能化、信息化和城镇化进程三者的加速融合,催动了“智慧城市”的建设。智慧城市是数字城市发展的延续,强调了感知、智能控制、智能管理、智能服务和智能处理等。物联网应用使得城市中与传感 / 控制相关的行业获得了飞跃的发展,智能建筑、智能交通、智能公共安全、智能医疗、智能物流、智能农畜牧业、智能社区等应运而生。目前,智能建筑行业无一致的体系架构可循,各个智能建筑项目各行其事,造成城市中众多的建筑物信息孤岛。因此,智能建筑要融入智慧城市的建设,需要有统一的体系架构,智能建筑体系架构应是智慧城市体系架构的一个分支,与智慧城市体系架构连接,并融入智慧城市的体系架构中。但目前智能建筑设计仍然存在诸多问题,例如,设计人员对智能建筑设计了解不够深入,施工图设计质量较差,而且由于建筑设计中建筑、结构、水、电、暖等各专业均由设计院设计,系统集成商只搞智能化设计,与各专业配合困难,制约了智能建筑融入智慧城市的成效。

2. 智能建筑融入智慧城市建设中的设计对策

2.1完善智能建筑体系架构。

智能建筑是一种新的建筑类型,具有较强的优势和应用价值,但是,在实际应用中,仍然存在一些问题,影响智能建筑与智慧城市建设的融合。因此,必须对这些影响因素进行严格控制,最主要的就是加强相应体系架构的建设,保障整个智能建筑行业具备统一体系架构,从而规范和约束所有智能建筑,促进其能够更好地融入到智慧城市的建设中去。

2.2充分应用 B/S 访问模式。

智能化是智能建筑的突出特点。这种智能化特点的实现,需要充分应用各种门户技术及优化访问模式。智能建筑的设计理念应自上向下,按功能需求,设计若干个子系统,然后,再考虑是否要集成。在智慧城市建设的大目标下,智能建筑系统应采用门户技术和 B/S 访问模式。目前智能建筑各个物联子系统的应用越来越趋向 B/S 访问模式,基于互联网基础设施平台、采用门户技术和 Web 服务是大势所向。不仅应用软件、而且系统维管软件均要采用该技术和访问模式。门户技术和 B/S 访问模式是目前所有电脑、智能终端均支持的功能,可以认为,门户技术和 B/S 访问模式是智能建筑基层集成、乃至行业走向大集成的技术底线,将有效地促使智能建筑更好的融入到整个智慧城市中去。

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关键词:互联网;智能建筑;设备能源;管理系统

1 节能建筑是社会发展的需要

我国在《智能建筑设计标准》GB/T 50314―2006 中对智能建筑的定义是“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高新、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。

建筑能耗占整个社会的能源消耗的较大份额,而其中建筑信息系统、建筑设备(空调、照明、电梯等)、建筑安防系统是建筑能源消耗中的主要部分。随着社会的进步,人类生活水平的提高,节能意识的增强,舒适、节能及安全的智能建筑是未来社会发展的必然选择与趋势。新兴发展的互联网技术正是一种可以适应建筑智能化的发展趋势,与建筑信息、设备、安防系统相融合的技术手段,能够大幅提高建筑的能源管理水平,降低能源消耗。

2 智能建筑能源管理的目标

智能建筑能源管理的目标首先就是要提高建筑通信系统、建筑设备(空调、照明、电梯等)、建筑安防系统的能源消耗水平,通过自动控制,将不必要运行的设备、通道、线路及时置于休眠状态,并提高现有运行设备的运行效率。而智能建筑与以往的旧有建筑相比的主要优势在于通过基于数字技术为基础的互联网系统将以往各自为战、互不相同的通信、设备、安防系统集成起来,形成一个共有的平台,并通过互联网技术实现建筑内的各系统的远程操控。互联网技术在此提供强大的数据传输、计算及处理功能,打通了传统的不同自动控制系统间信息交流和集成的诸多障碍。

依托于互联网技术的智能建筑能源管理系统集成节能特点具体体现在对智能建筑BAS控制方案的优化与融合,目标是为了对建筑的能耗实现精确的计量,进行能耗分类归纳汇总,计算单位平均能耗,查找高耗能点和挖掘节能潜力。对于智能建筑能耗集成管理的重点主要有两方面:(1)对能源消耗信息的集中采集与监测;(2)通过互联网技术对建筑中各系统的集中的远程监控,在保证建筑功能服务水平的前提下提高智能建筑能耗水平。在能源消耗信息的集中采集与监测方面,通过采用与互联网兼容的数据收集单元全面采集对室内外的温度、湿度、CO2浓度等环境信息。在远程监控方面,在考虑了收集上来的不断变化的室内和室外环境信息,在允许的范围内系统的确定变量的控制,寻找最小的能耗输入,远程地控制照明、风机、水泵、空调机组,从而来满足室内舒适度和健康环境。

3 智能建筑节能技术与互联网技术的融合发展

互联网技术应用在智能建筑的能源管理系统中通常可以划分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示。

感知又饕就是完成采集数据的任务。通过各种传感器、控制器等智能装置自动采集物体的各种信息,实现物体识别、信息采集、数据上传的功能。

智能建筑能源管理系统运用系统集成的方法和手段,借助楼宇自动化系统(Building Automation System,BAS),完成各个子系统的关键数据的采集和存储。这类代表性的信息比如设备用电信息、环境信息、空间信息、时间信息等,从而建立智能建筑较完整的系统运行数据库,为下一步的设备运行管理分析和能源管理分析作数据储备。

网络层主要就是实现数据信息的处理、传输和控制。网络层作为互联网体系架构的中间层,是互联网的中心环节,包括Internet,3G/4G,WiFi 等有线和无线的通信网络,同时还有基于以太网 TCP/IP 等的通信控制网络。

应用层的主要任务是对于已经上传的数据进行分析,并利用经过分析处理的数据实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的功能。

应用层对于基础的数据分析是根据智能建筑能源管理系统采集到的数据完成设备查询分析。应用层软件将基于数据模型,并根据数据统计结果,分析能源消耗数据与用能结构,通过对能量消耗状况的掌握,能准确找到建筑物中能耗可能的控制点。根据事先建立的全国的同类建筑运行状态和行业规定标准的能耗数据库,建立标准的数据节能特征数模曲线,通过对比分析,找出能耗偏高的症结所在,并给出科学的、合理的、可行的一套基本的优化节能管理方案,从而达到节能的效果。

互联网技术除了可以收集、分析能耗情况、远程控制高能耗设备,还可以进行建筑设备的故障诊断、维护管理及自动调试。传统的设备维护管理是按照维护计划进行执行,不能够及时地发现问题、解决问题,设备无故障时也浪费了人力。而通过互联网技术收集到的设备数据信息,可以有效地、有针对性地对可能产生问题数据的设备及时地进行维护,大幅提高了设备的维护水平,降低了维护成本,同时对于由于设备故障产生的高能耗问题预先进行解决。

通过互联网系统采集到的基础数据也可以用于对智能建筑的节能效果进行分析。通过实际能耗情况和节能计划对比分析可以得到实际的节能效果。通过这种分析可以帮助用能单位后期更加详细地制定能源消耗指标,并实时地加以监督,及时地制定改进措施。最终通过节能分析,可以记录并各项节能措施的节能量,并能够清晰了解、展示节能改造的实际效果。

4 智能建筑节能技术与互联网技术融合发展实例

互联网系统应用于智能建筑能源管理系统中,能够让建筑内的通风空调系统运行在全自动状态。智能控制方式可以预先设定若干基本工作状态,根据天气情况、房间内的人员情况,自动地调整房间内的供热、供冷及通风量。例如,在上班时间到来前,可以根据预先设定的时间,提前开启通风空调系统,使建筑物内的污染物(如甲醛、CO2,Rn等)提前稀释,达到人能够正常工作的安全状态。在下班后或人变少后能够自动地降低通风量或关闭通风系统。再如,互联网智能控制系统能够时时控制房间内的温度、湿度,使房间内的环境根据天气预报,及时地调整空调系统的运行状态和方式,从而达到节能降耗的作用。除此之外,互联网系统的加入,能够使房间内的环境信息及时地传递给远程的控制室,通过对于房间环境的掌握,从而可以远程地对房间环境做出精准调节。当采用精确调节方式后,智能建筑的空调系统可以在过渡季节充分利用外界自然的冷暖空气,减少机组的运行时间及负荷,最终达到节能降耗的目的。

通过互联网技术+智能建筑,可以提高智能建筑的管理水平,减少建筑的维护费用。智能建筑智能通风空调控制系统将普通通风空调人为地控制空调系统转换为智能化管理,不仅使大楼的管理者提高其管理意识和管理素质,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来巨大的投资回报。

物联网在智能建筑中的应用范文5

【关键词】智能建筑 人工智能 智能控制 技术

智能建筑于20世纪80年代起源于美国,主要依靠智能控制技术、计算机技术、集成技术以及信息技术等实现各种不同功能。智能建筑是由多种高、新科学技术综合产生的。人们通过建筑智能系统尽情享受个性化、舒适化、节能环保,符合现代绿色建筑要求的生活与工作环境。

一、智能建筑研究现状

智能建筑自20世纪80年代初出现在美国,随着信息技术发展,在全世界范围内得到了极大发展。智能建筑相对于其他的普通建筑而言,其特征主要是安全、便捷、高效、舒适。随着建筑智能化系统技术的快速发展,智能建筑工程规模越来越大,智能建筑已逐渐引人关注与研究。根据智能建筑设计标准,其主要结构包括信息系统、设备管理系统以及安全系统,复杂的智能建筑可根据具体需求设计特点的功能模块。

智能建筑是伴随着计算机科学技术兴起的,以计算机技术与信息技术为基础,并与建筑施工技术、控制技术息息相关。该技术的发展对智能建筑具有直接影响。智能建筑发展一般划分如下几个阶段:

(1)第一阶段,开始于20世纪80年底,该时期以单功能系统的研发为主流产品。随着智能控制技术在智能建筑设备的应用,逐步研发出了各种研发产品,其中最具有代表性的是闭路电视监控、火灾自动报警、空调设备监控等系统。该系统结构简单,且可通用、可互换,只需调整控制参数。

(2)第二阶段,开始于20世纪90年代,以多功能系统为代表。随着信息技术、微电子技术的发展,以ASC为代表的微控制器研发成功并得到广泛推广。ASC可根据具体要求进行定制。ASC的通信功能实现了各专用控制器间的信息共享和管理功能,如综合保安系统、建筑设备设备自控系统、有线电视、火灾自动报警与控制系统等。

(3)第三阶段,20世纪90年代末期出现的集成系统。随着互联网的快速兴起,通信协议由专有型逐步转向开放型。

(4)第四阶段,21世纪的集成管理智能化系统、计算及网络系技术,智能控制系统依托互联网,实现了智能建筑的系统化、集成化与独立运行和管理。智能建筑实现了基于虚拟现实与多媒体技术的人机接口和融合处理。

二、智能控制技术在智能建筑中的应用

(1)知识库专家系统和知识工程是智能领域的重大研究成果,专家系统管控着整个系统正常运行,专家系统是在所需控制对象和规律的基础上研发的。该系统,具有丰富的专业知识和经验水平,能解决专业问题。根据一个或多个专家提供的特殊领域知识、经验进行推理,综合模拟专家的决策来解决复杂的问题。引入基于控制专家的专业知识和实践经验的专家控制系统。采用知识表达技术,建立模型知识库,利用逻辑推理法则,制订系统的控制决策。为智能建筑的自动化提供了最优控制决策支持。专家控制系统改变了传统依托数学模型的控制系统设计的局限性,使数学模型与知识模型相融合,知识信息处理技术与控制技术相结合。专家系统现在广泛应用于物业管理、自动缴费业务与智能支持等领域,在社会上评价均很高。

(2)人工神经网络在建筑系统建模、学习、控制、优化等方面取得了很大的成功。目前广泛使用到了语音识别、最优化计算、图像处理等等控制领域。随着智能建筑的自动化功能需求的不断增强,在现代智能建筑物内安装的自动化设备愈来愈多,能耗也越来越大。智能建筑改变了传统的自动化、半自动化的响应速度,且其对设备要求越来越低。智能系统中的建筑学习模式的开放,使智能系统的成本越来越低。尽管建筑神经网络模型存在实时性,但随计算机运行速度的提高与神经网络算法的改进,建筑神经网络控制不断完善。神经网络学习控制将采用大规模集成电路,可完成建筑物监控、保安、照明、娱乐等任务。

(3)随着数据库技术、网络技术的快速发展,数据仓库技术、分布式数据库的不断走向成熟,科学家不断将其引入到了建筑物的智能决策系统当中,能使智能建筑实现智能化决策支持系统。半结构化和非结构化的智能决策帮助了中、高层决策者进行方案决策,为决策者提供详细的信息,帮助决策者明确决策目标和对决策问题全面认识,能提供各种决策方案,并能对其进行优化设计,帮助决策者提高决策能力、决策水平、决策质量和决策效益,从而达到最大经济效益的目的。

三、结论

智能建筑由于其依托互联网技术、计算机技术、信息技术,能够比较自由的设计个性化服务,从而使我们的工作与生活环境得到了极大的改变,随着经济的发展,智能建筑逐步走向个性化、智能化方向发展,而智能建筑的关键技术是智能控制技术,因此,只有促进智能控制技术的发展,才能更好的发展智能建筑。

参考文献:

[1]郭维钧.智能建筑的最新发展[J].施工技术,2007,(04).

[2]李旭.智能建筑浅谈[J].中国科技信息,2005,(07).

[3]张海燕,马凤仙.我国智能建筑发展中存在的问题及对策[J].三门峡职业技术学院学报,2004,(02).

物联网在智能建筑中的应用范文6

1.1智能建筑管理系统的概念分析智能建筑是建筑物带有信息功能的系统,而对其进行互联网及控制技术的管理,就被称为智能建筑管理系统,也被简称为IBMS系统。智能建筑管理系统是由多个子系统构成的,如办公自动化系统、网络通讯系统等,通过互联网技术的支撑,能将各个系统中的功能和信息等进行充分的共享,然后再进行集中的分析处理,最终达到准确、高效管理的目的。

1.2智能建筑管理系统的特点分析智能建筑管理系统与传统的管理模式相比具有自身的一些特点和优势:首先,智能建筑管理系统是互联网技术的产物。科技是第一生产力,没有互联网技术的支撑要实现建筑的智能化管理是比较困难的,正是由于互联网技术的发展和普及,使得它数据搜集、整理、监管和分析的功能被建筑管理所引用,不仅可以实现附近近程管理还可以对远程发现的管理问题及时反映并进行维护。其次,智能建筑管理的子系统结构和功能各有差异。智能建筑管理系统的子系统包括办公自动化系统OAS、网络通讯系统CNS和楼宇自动化系统等,每个子系统之下又包含了更多的子系统,而且每个子系统的功能也是各不相同,从而使智能化管理的作用最大程度的发挥出来。再次,智能建筑管理系统的功能强大。它包含的子系统能搜集管理所需的信息,尽管各个系统的程序非常复杂,但是它们仍能辨别出各种异端的数据并对其进行访问、提供计算环境、对各种信息进行集体的管理分析等。

2智能建筑管理系统的构建

智能建筑管理系统采用的是浏览器/服务器模式(即B/S模式),该模式是基于互联网而产生的,将原本纷繁复杂的客户端得到有效的统一,将智能系统的主要功能都集中到了这个服务器上,而客户机只要安装浏览器就能直接实现系统的研发、使用和问题的维护,而且这种操作不受空间的限制,只要电脑能够连接上互联网即可。现在社会是一个快节奏的社会,人们对于时间的意识非常强,进行任何一项活动都追求在保证质量的前提下尽量的提高效率,而智能建筑管理系统通过浏览器模式,就能为客户提供所需的文本、图片和视频等材料,通过访问这些材料就可以实现远程操作。这种处理效率是非常高的而且操作程序简便,如果需要管理的程序或者指令非常简单,则可以利用本地的资源直接进行处理,对于一些比较复杂的数据则通过互联网技术直接传输到数据总库进行分析处理,而且处理完后还可以在第一时间通过网络技术反馈给用户。浏览器/服务器模式的特点和优势主要有以下几点:第一,该模式首先需要得到网络和数据服务器,而这些服务器的获取可以从客户机/服务器(即C/S)的分解中得到。客户端与网络服务器连接、网络服务器又会与数据库服务器相连,当用户利用浏览器发送管理请求后,数据库服务器就开始运行,经过动态服务器页面ASP进行格式上的转化后再传输给用户。第二,该模式自上而下的采用了三层结构,分别是表示层,其作用是对外展示的窗口,具备监控、查询和配置的功能;数据采集存储层,其作用是对数据进行采集、转换并存储导入数据库里面,当出现问题时就会及时的发出警报给相关的管理人员;系统控制层,其作用是提供不同的接口。通过这些结构来完成系统的研究、升级和维护等工作。第三,它是目前最先进和最好的选择计算分布模式,通过这种模式能够根据智能建筑管理模式的实际需求来实现远程的管理和维护工作。

3互联网技术在智能建筑管理系统中的现实应用

3.1提供互联网信息随着互联网技术的日新月异,互联网技术对建筑管理的智能化程度也进一步提升,由于网络是一个充分自由的平台,可以实现资源的共享,因此在建筑管理的过程中可以通过搜集大量的信息,来解决管理中的现实问题。如新闻、在线学习建筑管理、网上购物等,在提高建筑管理的智能化水平的同时,也丰富了管理人员的生活。

3.2建筑管理中监控的自动化在智能化的建筑中,消防、供水、监控和电梯运行等,都可以通过相应的传感器,进行信息的搜集、编码、解码来传送到管理的主机上,从而对建筑的整体情况进行仔细的监控,随时掌握建筑内各环节的运行状态,保证设备的运行正常和人员生命、财产安全。其中通过浏览器可以实现多种监控方式,如进行单个摄像头的监控,四画面、九画面的实时监控等。

3.3构建安全的门禁系统现在社会人们之间的隔阂越来越深,尤其是大型建筑内更是彼此都不认识,为了保证自身的安全,一般都采用了先进的门禁系统。而先进的互联网系统在这方面起到了很大的作用,如它可以采用非触摸型的智能卡技术,没有持卡的人员是难以进入建筑内部的。而通过互联网的监控技术就能准确的了解到各家各户的出入情况,一旦发现异常情况或者事故已经发生需要查找证据的,这种智能管理系统就能及时、准确的提供所需的监控资料。

3.4停车管理系统的使用现代社会人们生活水平得到了很大的提高,购车的用户越来越多,因而停车管理也成为一项影响人们生活的重要问题,同时也是智能建筑管理的重点环节。采用了互联网终端服务器技术,就可以在车辆入库和出库时借助智能卡进行管理,如果不打卡就不能进出建筑内的停车场,这就大大降低了车辆的管理难度,同时也是对业主利益的一种保障,而且这些管理的数据不会马上消除,如果有可疑的停驾车情况发生,也能及时的提供管理的数据,真正做到了维持人们的正常生活和提高管理质量的目的。

4结束语