通信工程在智能化楼宇中的应用

2018-12-06吴佳彦

商品与质量 2018年50期

吴佳彦

江西省邮电规划设计院有限公司江西南昌 330002

1 楼宇自动化基础理论

智能建筑的主要组成部分之一就是楼宇自动化系统，在楼宇只能化解建设中，通过自动化提高人们生活的便利性和舒适性。楼宇智能化系统主要包括使用的是传感器，监控设备，计算机和复杂的自动监控和建筑容量管理，空调，电梯，给排水，消防，防盗等硬件。在系统层面，它包括楼宇自动化管理，门禁控制，身份证识别系统，防盗系统，消防系统和各种设备监控系统。在结构层面，它包括信息系统系统，应用信息系统，建筑设备控制系统，公共安全系统和计算机房的工程设备。建筑物的自动化与电气自动化密不可分，电气自动化是楼宇智能化控制系统最核心的部位。换一句话说，智能化系统中的电气自动控制系统是指在通过所述集成芯电自动控制系统的建筑物的综合布线的整合，以使得在建筑物中通信和办公自动化的电子设备的正常运行。通过该多功能自动控制系统实现自控，同时加快工程建设向智能化，专业化和信息化的方向发展。另外随着通信工程技术的广泛应用，控制网络技术的体系结构也向开放性和物联网方向发展，而FieldControlSystem正是使用现场控制系统BAS，同时加快了FCS向智能设备管理系统发展。现场总线网络，连接相同现场总线标准的不同产品并相互操作是FCS的主要特点，这样做的主要目的就是通过互联网可以将不同的站点链接在一起，以保证楼宇智能化进行多站点，多参数的信息传输活动。

2 智能楼宇中的通信自动化系统

2.1 传感器技术

传感器技术是智能楼宇中必不可少的一项技术，而传感器其中非常重要的作用，其应用原理就把能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。信息获取最主要的就是依靠传感器，在使用过程中是楼宇智能化信息技术最重要的一项技术。人们对无线传感器的研究始于20世纪90年代，当时传感器的发展速度较慢，硬件处理能力较低。制约传感器技术提升的原因主要有三点：第三，功率的损耗，无线传感节点绝大部分被安置在野外，无法通过常规的电线进行供电，因此其硬件的设计必须将节能作为重要目标之一；第二，价格，无线传感器需要大量组网进行配合，以完成特定的功能。大量组网带来的是较高的成本，所以在设计过程中，必须考虑硬件的价格；第三体积的大小，在选择中，要坚持方便携带，易于部署的原则。

虽然传感器在应用中还具有很多的局限性，但它还是被各个领域得到很大的认可，传感器是智能建筑应用最重要的组件之一。楼宇自动化系统基于无线传感器，并对各种设备的集中监控，控制和管理，例如温度传感器，红外线传感器，湿度传感器等的应用。所以在智能化及楼宇系统中，如果没有传感器接收数据信息，整个系统将无法控制。智能化楼宇系统是通过无线传感器收集和监控数亿个数据，并通过现代计算机技术和通信技术处理，并对这些数据进行评估和分析，以实现建筑物的各种功能的自动化控制。楼宇管理系统集成了智能，多功能，联网的测量节点和执行器，并通过数据传输网络和控制网络连接来控制敏感节点和执行器，然后在与通信系统交互以形成楼宇智能化网络的整体控制系统，实现外界网与快贷网的连接。

2.2 无线网络技术的应用

无线连接，自组网，基站和用户是无线网络的主要组成部分。目前，用户终端主要包括PDA，传感器，手机等等，并且用户可以通过无线网络进行信息传输，;基站基础设施是执行用户终端和公共基础网络进行整合的设备，例如蜂窝塔（Cell Tower）和WiFi接入点（Access Point）。由于各种协议传输速率和基站的覆盖范围是不同的。该无线连接是客户端和基站，用户端基站之间的数据连接，通常的主要载体是光波和无线电波，控制多个传输的距离和速度。自由网络不需要基站，是用户端通过自组织的网络形成的网络，并最终由用户端进行分配和路由选择。

无线通信网络连接具有以下特点：第一，无线网络的信号强度不稳定，因为信号在传输过程中会被其他电磁的干扰，而影响信息传输的稳定性；第二，非直接传输，在传输时发送者和接收者被影响，称之为非视线传输，当在传输被防干扰时，该无线信号有可能被其他阻碍而影响接收的效率，导致信息传输被大大减弱。第三，传输信号的干扰，在同一频带的无线信号互相干扰，比如2.4GHz的电磁和外部环境噪音，除了在日常生活中高压电线产生干扰，还有微波炉也影响着数据信息的传输；第四，多路进行传输，因为阻挡，通过阻挡层的反射和折射信号，并且在时间相差不大到达接收端。

由于无线局域网的固有特性，它正被广泛的应用在楼宇自动化控制系统中。传统的有线网络到无线技术的替换具有许多优点，比如在实际应用中，减少了大量的电线或电缆，同时还减少了工作人员的工作量，降低维护成本，增加了系统升级加的灵活性，特别是在一些电缆和电线布置环境恶劣的地区。例如，闭路电视监视系统通常位于相对偏远的位置，由于检测位置的制约而增加了工作上的难度，在实际工作中经常会出现布线难的问题，如果使用无线局域网，图像可以经由无线网络被传输到主控制站，这样不仅保证了楼智能化系统信息传输过程中的安全性，还提高了无线通信技术的应用范围。