浅析智能楼宇自动控制系统的设计与应用

郭晓东

摘要：科学技术的发展，使其应用范围不断扩大。以建筑行业为例，智能建筑的出现，就是建筑行业和科技的融合，借助科技，实现对建筑物的自动化控制，打造智能家居，提升人们居住的舒适感。自动控制系统是智能楼宇建设的重中之重，设计好智能楼宇的控制系统，才能发挥系统的优势，实现自动化控制。本文主要研究自动控制系统在智能楼宇中的应用。

关键词：智能楼宇;自动控制;设计与应用

现阶段，建筑物的智能化水平不断提升，很多智能化的家电、智能家居系统的应用，不仅实现建筑物节能的目标，还极大地提升了建筑物的安全性，同时也方便了用户。利用智能系统，控制建筑物，感受科技带来的时尚感和舒适感。自动控制系统已经成为智能建筑的重要标志，在建筑生产过程中的应用越来越广泛。

一、楼宇自动化概述

所谓的楼宇自动化，是指建筑物配备自动化系统，利用系统实现对建筑物的设备、能源、建筑环境的控制，给人们带来方便、舒适的居住空间，同时也实现节能减排的目的。自动控制系统主要使用到的原理在于计算机控制系统，也叫分布式控制系统，可以实现对设备的集中管理。建筑物安装自动化控制系统，可以实现如下的功能：控制和监视室内各机电设备的状况，控制其启用或者停止。记录各设备的运行参数，并实时监控记录设备的运行数据，形成历史数据。智能化控制，结合外部环境的变化，自动调整内部的设备运行，使其处于良好的状态。检测和报警突发事件，有效应对和处理。自动化能源管理，实现节能减排的目的。

二、楼宇自动控制系统的意义

（一）提升建筑的节能效果

安装自动化控制系统，可以实现对建筑物内部各设备的调配，比如，空调系统、电力系统等，控制系统的运行，优化配置，减少电能的浪费，做到节能减排。现階段，不仅是大型商场、办公写字楼，还是居民楼，都开始重视自动控制系统的使用，有数据调查显示，利用自动控制系统，可以帮助建筑物实现节能减排的目的，可以节约1/5的电能。

（二）提升建筑物的使用寿命

利用自动控制系统，实现对建筑物内部各个系统、设备运行情况的有效监控，根据收集和记录的运行数据，分析设备或者系统的运行状态，对于潜在的故障问题，及时作出维修或者保养，更加科学规范地管理建筑系统和设备，提升设备的使用年限，也增加了建筑物的使用寿命，降低运营成本。

（三）控制人力成本

对于没有配备自动化控制系统的普通建筑物，对于建筑物的维修、检修工作，需要借助人力实现。由于建筑物使用到的设备类型偏多，则需要多方面的人员参与到建筑物的维修养护工作，会带来很大的人力成本。如果应用自动控制系统，借助智能化的系统，自动监测设备的运行情况，可以很好地控制人力成本。有数据表明，建筑物安装自动控制系统，可以降低60%的人力成本。

（四）提升建筑物的安全管理水平

自动控制系统的使用，可以大幅度提升建筑物的安全水平。比如，对建筑内部的停车进行管理，对建筑物的消防系统进行管理，可以有效地协调各个系统，不仅系统管理运作的效率得到提升，而且可以更好地保证建筑物的安全，提升安全管理的水平。例如，实时监控建筑物的车辆出入情况;消防系统的自动报警功能等，都极大地提升安全管理水平。

三、楼宇自动化系统设计与应用

（一）系统设计

关于楼宇自动化系统的设计，主要包括以下内容：电力系统、照明系统、空调系统、消防警报、能源管理、环境监控、停车场管理、给排水等内容，该自动控制系统，监测外部环境的变化，自动做出相应的调整，让建筑物各项系统处于最好的运作状态，从而实现自动化的管理。比如，自动监督停电、火灾等情况;自动调节供水、供热、电力等能源供给。具体而言，智能楼宇自动化系统需要有三个子系统：

首先，环境和能源管理系统，这里面又可以分为：电力照明系统，通过对电力系统的控制，负责建筑物的灯光照明，开启或者关闭灯光，控制灯光亮度等。空调卫生系统，主要是控制供冷、供热以及通风，根据建筑物内外部环境，做出相应的调整。运输系统，控制自动扶梯或者电梯，停车场管理以及、自动搬运机控制等。

其次，物业管理系统，可以细分为两大子系统：计算系统，主要对建筑物的运行能耗进行计算，包括各项设备的运行数据、租金的管理等等;对建筑物的节能情况以及异常情况进行诊断，记录系统给出的报警信息。维护保养系统，则是对建筑物机电设备的维护保养管理，包括维修养护的时间节点、机电设备状态、故障诊断，将收集到的机电设备进行分析，形成大数据，方便制定机电设备的维修养护计划。

最后，安保管理系统，又可以细分三个子系统：防灾系统，主要是对建筑物可能出现的灾害进行监控，比如，排烟系统、消防系统、停电、漏电漏气等，实施监控。防范系统，则是借助远距离的监控系统、规范建筑物人员的进出、借助传感器进行警报等。数据系统，顾名思义，进行数据的存储，形成建筑物运行的大数据，存储和管理指纹、IC卡、安好、指令、声纹等方面的数据信息。

（二）系统的设置和分析

首先，系统的控制策略。关于智能楼宇自动化控制系统的设计，需要仔细规划好各项控制管理功能，既要做到功能齐全，还要关注功能之间的融合。智能建筑物需要具备非常完备的功能，所以会使用到复杂繁琐的设备，如何控制好这些设备，让其有条不紊地运行，成为自动化控制系统的关键。一般情况下，会有两种控制方式，一种是集中管控，所有设备的控制点与中央控制室进行连接，借助计算机的控制系统，实现对数据的处理和控制。这种集中管控的方式，有着较大地复杂性，一旦出现故障问题，那么维修起来将会面临很大的难度。另一种是集散控制系统，也急速分布式控制，将通讯网络进行结构划分，从而实现对设备的分散管理。

其次，集中管控、协调设备。由于智能建筑需要控制很多的设备，所以建筑内部会有着很多的子系统，而且每个子系统都成为运作的中心。中央系统需要对子系统进行协同管理，既要保证子系统可以独立运行，互不影响，又要做到中央系统对子系统的管理，实时监督子系统，共享子系统数据，遇到特色情况可以将系统的操作权及时转移。

综上所述，随着科学技术的发展，智能建筑成为建筑未来发展的趋势，建筑物+科技的方式，不仅提升建筑物的科学感，增加人们居住的舒适度，还可以让人们享受到科技带来的便利，同时也做到节能减排的目的，这与可持续发展理念是一致的。因此，自动化控制系统必然会在智能建筑中大放光彩。

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