住宅小区智能化自动控制系统的构成研究

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摘要：随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展，智能化建筑在世界应运而生。智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的，人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高技率、舒适、温譬、便利以及安全的人居环境。拳文分析了智能建筑的系统构成情况，同时对智能建筑的自动控制系统进行了研究。

关键词：智能建筑　构成　自动控制

智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适，便利快捷、高度安全的环境空间。

一、智能建筑的相关概念

近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，更是由于人民生活水平和自身素质的提高，以及信息化社会的日益逼近，必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革。从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展，追求更高的层次和境界。

尽管几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念，我国也在着手制定小康住宅的电气设计标准，同样这个概念和标准也和智能大厦的概念与定义一样，至今尚没有取得完垒一致的认同-但是我们认为有一点可能是共同的看法，即：小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术(IT)，并达到监控与信息交互的程度(或能力)。为此住宅小区智能化(乃至智能化城市)必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。

最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。

二、智能建筑的系统构成

1、楼宇自动化系统

BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。

2、通信自动化系统

CAs是保证建筑物内语音、数据，图像传输的基础上，同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private

AutomationBranch

exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统：

(1)固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。

(2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统)，具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后)，通知其提取语音留言，通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。

(3)无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。

(4)卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。

(5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet)，Intemet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入，采用TCP／IP协议。Interne堤一个企业或集团的内部计算机网络。

(6)

视讯服务系统，

(包括可视图文系统、电子信箱系统，电视会议系统)它可以接收动态图文信息，具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能t通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。

(7)有线电视系统，可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。

(8)计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。

3、办公自动化系统

OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议，联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫，设备运行和维护，也增加了新的管理内容。

4、结构化综合布线系统

SCS又称综合布线系统(PremisesDistribution

System简称PDS)，它是建筑物或-建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。

三、智能建筑的自动控制研究

1、家庭智能控制器

(1)功能

通过对室内温度监测，得到实际温度与设定温度比较：当实际温度低于设定温度一定值时，在夏季关空调，在冬季开暖气，当实际温度高于设定温度一定值时，在夏季开空调，在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准：18～28℃。

通过对室内湿度监测，得到实际湿度与设定湿度比较：当实际温度高于设定温度一定值时，关加湿器；当实际湿度低于设定湿度一定值时，开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准：30～70％。

对三表实行脉冲计数，并发送到上位机。

当门磁或红外报警时，在设防状态下，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

玻璃破碎报警时，声光报警启动一在设防状态下，自动拨号器启动：有报警信号传到上位机。

紧急按钮报警时，自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

排风扇按钮控制排风扇，排风扇运行一段时间自动关闭。

烟感探头报警时，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位，此外，通过判断烟感探头输入信号可识别

探头是否有故障。

煤气泄漏报警时，排风扇启动，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

(2)应用的LONWORKS技术特点

该技术有如下特点：

开放性：网络协议开放，对用户平等。

通信媒介的多样性：可采用任何媒介进行通信，如双绞线、电力线、光纤，同轴电缆、无线电波、红外等，并且同一网络可以有多种通信媒介；

互操作性：其通信协议Lontalk是符合ISO定义的OSI模型，任何制造商的产品都可以实现互操作性；

近年来，该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展，其开发工具平台强大，开发者在短期内就可以完成开发工作。在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程；并且，总体来看，该技术适用于中国，而且还在无线扩频等方面有继续加强的潜力，能在家庭智能系统上有更大的突破。

2、家用电脑管理软件

提供家庭生括服务信息。主要有：医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。

提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有：家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。

该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理：三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。

目前，国内没有一个完整的智能小区规范，这为定位智能住宅的功能带来一定难度，现在智能家电已被一些厂家生产，各种智能家电产品的标准因厂家的不同而不同，并且国家没有固定的标准，这为将来将其集成在家庭智能控制系统中带来一定的难度。

安装柱模板前放线确定柱边线位置，先用激光经纬仪固定控制点位置，确定控制网。并以控制网为准，排除内、外墙边线。在墙边外侧300mm外弹出水平线作为墙模安装检查标准线。为避免在吊运模板时出现错误，将模板进行编号，按编号顺序吊运模板到位，用撬棒将其准确就位，然后用钢管将其临时支撑好，将另一侧模板准确就位后。把事先制作好的水平板固定在模板的阴角，水平板的位置和水平箍一致，再用50*80的短木方子、步步紧加好水平箍，利用地脚筋和步步紧调整模板的垂直度和水平度，最后安装堵头模板。

在木板初步加固完毕后，用线坠进行检查模板的垂直度和方正度，垂直度直接用2米加油丝顶，一端支撑在最上面的水平箍的横方子上即可，一端支撑在楼板上面，柱间距较远时的做法为：楼板的支撑点做法用为两颗3寸钉子钉再混凝土板上；柱距离较近时直接支撑在另一柱的柱根即可，然后利用油丝顶调整柱的垂直度，柱的方正用12号铁线加紧线器校正即可。每颗短肢柱用一个紧线器就能够把方正调好，见图示：

在浇筑砼之前，对模板进行检查，合格后，将各道步步紧卡(打)紧、固定角芯带卡紧，用砂浆堵好模板底部缝隙。

6.结束语

使用这种短肢柱支模方法，比传统上的木板制作与安装方法大大节约了时间和材料，而且模板拆除时也节约了大量的时间，例如“T”字型的短肢柱，传统做法为：先制作短肢柱模板，再制作两个柱芯模板，为了便于加固还需要制作大框模板将整个柱芯木板和短肢桂木板包起来，最后现场安装，假如使用现在的做法为：先制作短肢柱模板，再做水平板(边角料就可以)，最后现在安装即可，相比之下现在的做法节约了两个柱芯模板，大框模板和与之相应的木方子，即节约了大约一般的竹模板，短肢柱施工应事前制定详细的施工方案，并精心组织施工。可以达到降低施工难度、节约施工成本、缩短工期、保证工程质量的目的。与传统方法相比较节省了投资，又加快了施工进度，取得了较好的经济效益。