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關鍵詞:小區;智能住宅;信息技術;智能化功能需求的依據
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 17-0000-01
Systematic Analysis of Domestic Intelligence
Gao Ting
(Information Engineering Branch of the Business School of Jilin,Changchun130062,China)
Abstract:With the wave of the intelligent building construction is becoming calm,smart residential area Youxian fashion,the technical standards are continuously improved,the current developers in many areas has become an important selling point for the development of new projects.Smart homes,residential,residential,residential development in the direction,the United States,Japan,Singapore has established the basis of these standards and intelligent residential community demonstration projects.
Keywords:Community;Smart homes;Information technology;Intelligent basis for functional requirements
一、智能住宅小區技術的形成和發展狀況
智能建筑是建筑與信息技術結合的產物,這已是眾所周知的事實。智能建筑并非僅指大樓和樓群,它有著更廣的涵義。而智能住宅、小區并不是智能大樓在規模上簡單的縮型,也不是智能大樓的發展在空間上時間上的延伸。
智能住宅、小區在國外歷經了80年代初的住宅電子化、80年代中的住宅自動化到90年代美國的“智慧屋”(WH)、歐洲的“聰明屋”(SH)的住宅智能化這樣三個階段。這三個發展階段,表明了智能住宅與智能大樓的服務對象的不同而形成的不同的發展道路。
住宅電子化表明了采用大量電子技術的家電進入家庭,住宅自動化表明家用電器、通信設備與安保防災等設備在家庭中的功能綜合一體化。住宅智能化表明了信息技術發展的成果進入了住宅,使家庭中的家電、安保防災和各種通信(話音、數據、圖像)設備通過總線技術進行監視、控制和管理。其中,家庭總線技術是住宅智能化技術的核心。美國、歐洲和日本都有了各自的家庭總線標準。日本、新加坡有適用于大型居住區的總線。美國、日本、新加坡都有根據這些標準建立的智能住宅和小區的示范工程。
就目前國內外智能化小區的設計和建設,都具有如下共同的功能特征:
(一)住宅內部具備綜合了安防、防災措施與生活服務的智能控制器,住宅與小區和社會之間具有高度的信息交互能力。
(二)小區內部具備完善的安防措施,全面的公用設施監控管理和信息化的社區服務管理。
(三)為小區內住戶提供多媒體的多種信息服務。
所以,住宅小區智能化系統是智能住宅小區的必要條件,即實施了智能化工程的、并能發揮出智能化的效用的住宅小區才是成功的智能小區。
二、智能化功能需求的依據
住宅是人類最基本的生存空間,是人們駐留時間最多的地方。隨著社會的發展,住宅的功能范圍亦在發展變化,信息正成為人們生存活動的一個重要方面。但現代人對住宅小區的功能要求是綜合性的,并不僅限于信息技術方面,更何況人們對新技術的接受和應用還需要一個過程,這不僅受認識局限,還受到經濟發展以及外部環境條件的限制。我們在實踐中感到:在從事住宅小區智能化系統的規劃設計和建設時,一定要首先了解居住者對住宅、小區的功能需求,才能更加適當地選擇智能化系統的功能和服務標準。一個現代化的住宅小區必然是以居住的舒適、安全、便利為首要標準,一般應滿足如下要求:
(一)居住性:生活空間分配合理,居住氣氛濃厚,做到公私分離、動靜分離、居寢分離。具體是起居廳、餐廳、廚房集合在一起,形成公共活動區。小區內有適宜的公共活動場所,或在樓上有空中花園以增加鄰里交往,增加居住氣氛。
(二)舒適性:它包括平面空間尺度、視野、登高(高層樓的交通)、采光、通風、日照、噪音、內部裝修、溫濕度等等。
(三)可持續發展性:從小區來講,小區應與環境共生,保護資源,獲得能源效益。對住宅而言,除核心部位外,其余空間作為臥室、餐廳等可以靈活再分隔。它不僅能使居民能參與設計,也為再改造提供了可能。其他還包括:生活污水和生活垃圾的再處理、再應用,以不破壞自然生態為目標;住宅內環境質量:廚衛設備布置緊湊,管線隱蔽,廢油、氣、煙排除暢通,建材的有害物質的防護等等。
(四)節能、節地、降耗:實質上是可持續性發展的社會性的一面,多層住宅合理的體量與圍護結構,能源及設備的合理有效使用,可再生能源(風力、太陽能)和新型材料的應用等。
(五)安全性:(1)防盜要求:多層次防范,從邊界防范、區內電視監控到住宅內的防盜。(2)突發疾病的呼救。(3)災變(火災、風災、地震)的應急措施。(4)可燃氣體泄漏報警。
(六)方便性。(1)交通:住宅或小區所處位置,小區內部道路布局和區域標識。(2)各種配套設施:小區內部商店、文娛場所等服務設施。•周邊環境的商店、醫院、餐廳、學校等等服務場所。(3)通信:電話、電視、計算機通信。
綜合上面六個方面所述,智能化系統是滿足現代住宅小區功能需求不可缺少的。它是現代住宅小區提高居住質量的手段之一,并將成為現代住宅小區的基本配套設施。在信息技術飛速發展、不斷完善的今天,它的重要作用是不可忽視的。所以,我們認為高檔住宅小區應盡可能選擇功能全面、技術水平高的智能化系統,并可適度超前;而普通住宅小區也應根據自身實際和投資情況選擇造價低廉、功能適用的智能化系統。
本文最終探討了智能化的持續發展的基礎,希望以往“智能小區”只見技術、只見設備的問題不要再出現了,更希望未來智能小區的開發、設計、建設和管理者們能把系統做好,用出效益――在給住戶帶來現代信息技術享受的同時,給建設者和管理者獲得技術上和經濟上的雙重收益,最終為推動我國早日進入信息社會、知識經濟社會做出貢獻。
關鍵詞:智能小區弱電系統構成設計原則應該注意的問題
綿陽市作為西部開發的重點城市,又是國家建設成“科技城”的示范城市,因此住宅小區的智能化已逐步成為市政府,建委,設計院,房地產開發商,用戶日漸關注的焦點。我通過對某智能小區的設計體會,淺談智能化小區的弱電系統
1.小區弱電系統的設計原則
小區內的弱電工程主要由以下幾個系統構成:
(1)有線電視,(2)電話,(3)寬帶網絡,(4)樓宇對講,(5)家庭防盜報警,(6)停車場管理,(7)電子巡更,(8)閉路監控,(9)周邊防范,(10)三表遠程計量。
由此可見,小區內弱電系統內容十分豐富,我們的設計目標是:為住宅小區建設一套先進,嚴密,實用,美觀,性能穩定的弱電系統。
小區弱電系統示意圖如下:
1.1設計的依據
設計涉及的所有設備和材料,除專門規定外,均依照下列標準規范進行設計,制造.檢驗和實驗。
《安全防范工程程序與要求》GA/T75-94
《安全防范系統通用圖形符號》GA/T74-94
《防盜報警控制器通用技術條件》GB12663-90
《入侵探測器通用技術條件》GB10408.1-98
《智能建筑設計標準》DBJ08-47-95
《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92
《商用建筑線纜標準》ELA/TIA-569
1.2設計應遵循的原則:
(1)一次性完成工程弱電系統的總體規劃與設計,并按計劃逐步實施。
(2)系統設計應在技術上達到先進性和成熟性的統一,性能上應具有很高的安全性,可靠性。
(3)使用上應具有可維護性和可擴展性。
(4)具有較高的性能價格比。
1.3設備選型應遵循的原則:
(1)集成化原則。應選擇高度集成的設備,以便控制,管理和維護。
(2)模塊化原則。應在軟,硬件上都采用商業化,通用化,模塊結構的設備,使系統具有較強的擴展能力。
(3)可靠性原則。所選設備應具備抵御環境影響的能力,工作穩定可靠,并能適應室內,外晝夜全天候工作。
(4)遵循實事求是,先進,可靠,節約的后期服務體系完善的原則。
2.小區弱電系統的設計
在前面提到的10個弱電系統中,電視,電話系統為最傳統的內容,這里不再談及。需要指出的是三網合一的問題。因為其管理和一些技術細節的原因,實際上是很難合一的,設計上不必過多考慮。
2.1寬帶網絡
寬帶網絡實際上是計算機通訊網絡。通過光纖—綜合布線的物理路線,實現語音,數據,圖象的傳送。寬帶網絡可給用戶提供:10Mbps.100Mbps至1Gbps的INTERNET接入。
2.2樓宇對講系統與家庭防盜報警
聯網式樓宇對講系統是小區弱電系統中投入最小,前景最好,性價比最高的系統。小區樓宇對講聯網系統是根據我國實行封閉式管理住宅小區的特點專門設計的產品。它針對分布式住宅小區的管理特點進行功能規劃,如多通道內部通訊,雙向互叫對講,住戶報警,防盜防災報警等等。把單純訪客開門提升到多功能綜合管理層面上,對提高小區安全管理.方便住戶起到積極的作用。
通過對講聯網系統,使住戶與住戶,住戶與小區管理部門建立了一條內部通訊通道,而且系統網絡具備單體獨立運行功能。系統能通過模塊疊加方式進行擴展,使系統具有非常強的適應能力。該系統是一種總線制全數字雙向對講報警系統。根據小區特點,在小區安保中心設置一臺主管理機;每個樓棟底層大門口設置一臺互通式帶讀卡功能可視主機,每戶設置一臺互通式可視分機。可實現較強的系統功能。如住戶可在室內機上報警或外接報警按鈕,住戶呼叫管理中心,開門權限控制等。這種系統適合小區內部對講系統,同時可擴充實現家庭防盜報警聯網系統,因此該系統具有較高的性能價格比。
家庭防盜系統對于每個家庭均可實現:家中無人時,可把家庭報警系統設置在外出布防狀態,使所有的探測器都工作起來。當竊賊試圖破門而入或從陽臺闖入,被紅外線探測器和門磁將探測到動作時,保安中心立刻接收到警情。如果主人有緊急情況,如急病或受到挾持時,可按動鍵盤上的緊急按鈕發出報警。當廚房有煤氣泄漏緊情發生時,煤氣探頭會探測到便同時向管理中心發出警報。我們根據住宅小區的特點,在各住戶家中設置家庭防盜報警裝置,每戶設被動紅外探測器;門磁開關;窗磁開關;煤氣探頭.緊急按鈕等。
2.3周邊防范系統
我們為小區設計了周邊防范系統。對一個高級住宅小區而言,對小區的周邊進行實時監測,同時采用閉路監控系統是一種較好的方法。
周邊防范系統主要有由探測器和控制單元組成。在小區圍墻上方采用主動紅外對射式探測器進行防范,若有不速之客非法入侵,將及時報警,通知安保中心及時處理。一個周全.完整的安保系統應該是多種監控技術的組合,因為每種監控手段都難免有缺陷,因此造成監控范圍的盲區。
主動紅外對射式探測器,不會受到光照度的制約,因此可以實現二十四小時的全程監控。
因為攝像監控區總會有盲區,所以小區園區及周界不可能都安裝攝像機監控設備。而周界報警系統在投資上是比較低廉的。因此周界報警系統是以另一種技術手段--攝像監控系統的補充。
周界報警系統能與小區其它防盜報警系統組成一個統一的報警網絡,能簡捷地與地區110報警中心聯網。本系統由兩大部分組成:前端探測器部分及主控部分。
前端探測器部分:根據小區周界各段直線部分的長度,選擇探測有效距離為40米或100米的主動式紅外對射探測器N對,N個HY-511邊界接口。(每對探頭配一個邊界接口)
主控部分:保安中心的報警控制主機與樓宇對講系統共用1臺DF2000-2V管理機,通過RS-232接口與電腦連接。
2.4閉路監控系統
閉路監控系統系統分為前端攝像部分和中控控制部分。前端采用日夜兩用型攝像機,適合白天和夜晚時監控。
前端部分:地下停車場和頂樓布設室外低照黑白攝像機,監控人員流動和車輛出入情況。在每部電梯分別安裝一支吸頂式黑白半球攝象機,監控人員的上下電梯情況,達到防監安全的目的。
中控部分:采用大型矩陣系統,方便切換每幅畫面,可實時監控整個小區的動態,同時配有錄像系統,可把現場記錄下來,方便以后查閱。
2.5停車場管理系統
智能停車場管理是一個以非接觸式IC卡為車輛出入停車場憑證,用計算機對車輛的收費,車位檢索,保安等進行全方位管理的系統。在智能停車場管理系統中,特有月租卡和固定卡的車主在出入停車場時,經車輛檢測器檢測到車輛后,將非接觸式IC卡在出入口控制機的讀卡區掠過,讀卡器讀卡并判斷該卡的有效性,同時將讀卡信息送到管理計算機和收銀計算機處,計算機自動顯示對應卡的車輛和車牌,且將此信息記錄存檔,道閘機給予放行。對臨時停車的車主在車輛檢測器檢測到車輛后,按自動出卡上的按鍵取出一張臨時IC卡,并完成或讀卡.攝像,計算機存檔后放行。在出場時,在出口控制機上的讀卡器處讀卡,計算機上顯示出該車的進場時間,停車費用,同時進行車輛圖像的對比。在收費確認,自動收卡器收卡后,道閘自動收起放行。停車場管理系統的計算機能對整個系統的各相參數進行修改設定,能夠采集各收銀處計算機的數據資料,可對收卡系統收行的各類IC卡進行管理,且能夠打印統計報表。
本系統是小區的智能停車場管理系統,它能降低泊車時間,提高車場使用率,有效地防止盜車現象及財務資金的流失,并使車場管理井然有序,所有操作有據可查。其安全可靠的非接觸IC卡抗干擾能力強,可靠耐用,可與小區門禁系統兼容,做到小區“一卡通”。
2.6三表出戶計量系統
三表管理系統就是實時地將各住戶的三表(電表.水表.煤氣表)的數據,采用脈沖式表,利用三表接口和抄表平臺與系統總線相聯,采集的三表數據存貯在三表接口的永久存貯器中,當小區管理人員需要抄表時,可以通過管理中心電腦十分方便地抄集每戶三表數據,并可以通過打印機打印出來。管理中心對這些數據進行統一的受理和規范管理。本系統的結構簡潔,由三級系統構成。第一級為戶內電.水.煤氣三表采用脈沖式利用三表接口和抄表平臺與系統總線相聯。每一層間抄表平臺可接N戶。第二級為層間抄表平臺到主抄表平臺,采用總線型結構,每一主抄表平臺可接99個層間抄表平臺;第三級為主抄表平臺到管理中心電腦,管理中心電腦可接99個主抄表平臺。
2.7電子巡更系統
采用動態實時在線巡查系統進行小區巡更計算機管理。它的功能特點是:優化巡更路線、在線巡更顯示、巡查報警功能。
(1)、在智能住宅小區內各個要害地點和部位設有專門的巡更確認儀,這些巡更確認點構成了小區內不留任何死角的小區巡更網絡。小區實行最少三組保安巡邏隊(每組2-3人)晝夜24小時巡邏。
小區巡邏路線是根據小區各個巡更點的要害程度、實際路線、距離、每一巡更點所要求的巡邏人員兩次到達該處的時間間隔等情況,經過計算機優化組合成數十條巡更路線,保存在巡更管理計算機數據庫內。具體的當班巡更路線,由每組保安巡邏隊每天上崗當班時,在巡邏管理計算機上隨機確定,避免內外勾結犯罪。
(2)、巡更系統報警功能
巡更系統還設計有保安人員就地向“中心”進行報警聯絡的功能。即當保安巡邏人員在巡邏中發現某處有異常情況時,可以就近找一處巡更確認儀,將自己的智能鑰匙插入,當停留時間超過5秒,保安巡邏管理中心計算機便認為是該保安巡邏員在該巡邏點向保安中心報警,保安中心應立即派人前往處理,巡更管理計算機會記載該次報警行動。
2.8“一卡通”管理系統
實現整個智能化系統集成的各項功能,始終離不開一項貫穿始終的關鍵技術----智能身份識別技術。通過該項技術可以實現嚴格意義上的小區“一卡通”智能管理和保安控制、家居安防預警等功能。
小區內“居民”每人都持有一只與自己唯一對應的智能鑰匙。該智能通過管理中心可立即取消該鑰匙的有效性,并同時為該人配制一只新鑰匙。從而徹底解決了由丟鑰匙給住戶帶來的煩惱。掛失鑰匙無論在任何系統中被應用,都會引起報警。
由智能鑰匙和識別器組成的智能身份識別系統,可滿足居住區內封閉式物業管理之需要。住戶持有的智能鑰匙具有如下功能:
打開單元門;
進入園區的憑證;
住戶交費結算的身份驗證;
查詢費用的憑證;
乘坐園區巴士的電子月票;
家居安防布/撤防及誤報自解除;
考勤管理及巡更管理;
出入停車場管理
3.應該注意的問題
3.1、市場定位
智能小區是向住宅市場提供智能化住宅產品,是住宅市場化的產物,具有明顯的市場特征。符合市場需求的智能住宅和智能園區,能大大增加住房賣點,這一點已經被眾多房地產開發商所接受。因此,在考慮智能園區的智能化系統功能設置的時候,首先必須確定園區銷售市場定位,解決向什么人賣什么樣的住房(提供什么樣智能化功能)問題。
3.2、功能限額
小區智能化絕不是技術越高越好、功能越全越好,應該有一個功能極限。它是以滿足園區功能和經濟性的需求來設定的。智能園區與智能大樓相比在技術檔次上的追求有所不同,小區智能化是讓高科技走進民居,讓生活更美好。更重要的是要系統可靠性和經濟性,要防止質量和功能的過剩。
因此,我們往往會根據實際情況建議開發商采取:智能小區建設中主要是建好平臺,而功能可以分步提供;或者由用戶自己花錢買功能(服務)。
3.3、防止技術陷阱
小區智能化設計應牢牢回避風險,防止技術陷阱,要采用成熟技術,凡是雷區全不碰,不能采用大量的正在開發的產品。在智能小區實現的這些智能化功能主要還是大量的應用技術集成,決不是某些集成商標榜的那樣,技術如何的高尖端。對系統而言,可靠性是第一位的。采用經過大型園區工程驗證的產品和技術是最有效的規避風險方法。
3.4、開放性原則
設計的現場總線結構是開放性系統,系統集成的主要內容是解決不同系統產品間接口和協議的“標準化”,使它們之間達到“互操作性”。接口應當提供標準的數據接口、網絡接口、系統和應用軟件接口,實現與未來設備的更多互連和互操作,且能方便地融于全球信息網絡中。
3.5、先進性
小區智能化系統應盡量采用先進技術產品設備,只有采用先進技術產品和設備,才能與技術發展潮流相吻合,才能保證系統與后繼先進技術產品銜接,保證系統功能的完善和可持續發展。采用落后的技術和產品,勢必面臨產品被淘汰的煩惱。
3.6、可靠性
系統的可靠性是第一位的。在方案設計中必須充分考慮系統的安全性,尤其是計算機網絡系統的安全性和涉及家庭的安防產品。在某些應用場合,1%的故障可以否決99%的系統可靠率。
3.7、經濟性
系統的經濟性是一個必須考慮的重要因素,某些情況下經濟性可以否定一切,在功能與經濟發生矛盾時,可以采用“技術降效”的辦法來解決,系統集成商將盡力采用實用的技術和設備達到降低整體工程造價的目標,一定要使自己的“產品”具有好的價格、性能比指標。極其重視經濟性指標應該成為智能園區建設的一條必須遵循的技術路線來對待。
總之,智能園區建設必須通過業主,設計院,系統集成商,施工單位密切配合。才能實現建設一套先進,嚴密,實用,美觀,性能穩定的弱電系統的最終目標。
參考文獻:
隨著農業節水灌溉控制技術不斷改進和成熟,智能化灌溉設備開始取代傳統農機灌溉,在節水灌溉中實現了系統化和自動化運作。結合國內外先進節水灌溉經驗,研究提出適合我國國情發展的節水灌溉控制系統,其控制的核心主要有兩點:一測、二控。
關鍵詞:智能化;農業用水;節水灌溉;控制系統
我國是農業大國,農業的是我國經濟發展的基礎,但是受水資源不足、人多地少、環境污染嚴重以及技術落后等原因的影響,我國農業用水的浪費率高,這對于發展現代農業是嚴峻的挑戰,也是現代農業必須解決的重要問題。本文通過分析國外經驗,研究分析適合我國的智能化設備農業節水灌溉控制系統。
1節水灌溉技術及國內外發展
(1)節水灌溉技術。節水灌溉技術主要包含兩個方面:工程節水技術;灌溉控制技術。①工程節水技術:工程節水技術主要指的是利用原有的灌溉設施并對其進行現代化技術改造,或者重新建設先進的灌溉設備其目的是通過設備改造和創新減少水資源的損失,節水利用原則一是減少輸水損失、二是減少無效灌溉;具體技術有管道輸水,滴灌等等。②灌溉控制技術:灌溉控制技術主要指的是利用自動化控制技術,根據自然環境、農作物用水需求以及可用水量等因素,綜合協調保障供水,其供水原則更加精細化和可控化。相比較傳統的人工控制灌溉,灌溉控制技術不再依靠人的經驗進行控制灌溉,而是利用對地理環境以及作物生長的特性,大大提高了水資源的利用率,從而滿足用水需求的同時,做到不浪費水。
(2)國外農業節水灌溉控制技術應用。國外在農業節水灌溉控制技術上有發展時間長,智能化水平高,其自動控制系統更加完善和先進。主要是利用計算機控制灌溉系統,檢測和掌握土壤環境,從而有效控制和掌握實際需水量,使用滴灌和噴灌,并且實現了自動化管理,只需要在控制室就能夠完成整個操作過程,在自動灌溉配套設施中,流量控制閥、減壓閥等,能夠大大提高整個設備的運行效率,促使作物獲得最佳的生長環境。
(3)國內農業節水灌溉控制技術發展。國內節水灌溉技術開始于20世紀50年代,但是由于在管理和推廣方面的問題,開展的效果并不理想。進入新時期以來,我國在灌溉技術上取得了較快發展,但是先進的設備住喲還是依靠從外國進口,并且未能形成完備的控制體系,相比較國外地區,我國在農業生產中,有其特殊性,土地相對分散,并且地形較為復雜,一些國外的灌溉控制系統在適應性上存在不小的問題,并且這些設備價格昂貴,在我國推廣的難度大,我國在發展灌溉控制系統時需要加強自主創新,提高對控制系統的整合和升級,開發適用性強、成本低、效率高的智能化灌溉控制系統。
2節水灌溉控制系統
(1)節水灌溉控制系統工作原理。節水灌溉控制系統是利用土壤測量儀器探測田間土壤各種信息,并對于收集到的信息進行轉化成數字量,并在控制器上予以顯示。同時這些信息及時傳輸和推送到PC上位機的人機界面上,實現對信息的掌握和控制。從接收的信息上結合預設的農作物需水量和以及整個灌溉系統的灌溉用水量、水速進行有效控制。一旦需要灌溉就可以啟動相關按鈕進行灌溉操作,整個過程中的信息都能夠在人機界面中得到顯示,主要包括灌溉時間、灌溉量以及剩余時間和水量等信息,如果不需要進行灌溉,就可以發出控制指令,機器就會停止操作。
(2)灌溉實現與控制。在灌溉系統中,最核心的是采用電機驅動離心泵的方式將水注入管道,從而實現灌溉的目的。而這個過程中,執行灌溉任務的是電磁閥,電磁閥在這個系統中充當管理者角色,它能夠控制區域灌溉與否,并且連接著灌溉干支流的各個管道,在整個系統中形成若干個連接點。灌溉支管上安置了若干個噴頭,根據區域需水量進行灌溉或對區域實行輪流灌溉。對于分片區域,安放一定量的土壤水分傳感器,土壤水分傳感器的主要作用是監控所在地點的土壤水分,并將檢測到的數據和結果通過通訊設備傳輸到單片機中,單片機再根據預先的參考數據進行對比分析,根據對比分析結果實施灌溉。
(3)節水灌溉控制系統總體結構。根據具體的原理和實際的需求,對于灌溉控制系統的總體結構進行了分析,其工作采用的是某型單片機,并采用控制電磁閥對于田間進行灌溉操作,其系統主要是利用傳感器測量電路、模數轉換電路、控制電路等等,結合上述的功能及總體結構,其總體結構框如圖1所示。在研究智能化設施農業節水灌溉控制系統時,將灌溉控制系統劃分成兩個部分,一個是硬件電路,另一個是軟件程序。硬件電路主要是負責對數據的處理和執行,并且硬件設備能夠根據其實際情況進行調整和完善,軟件部分主要負責協調各個部分之間的關系,控制硬件的執行,屬于整個系統的核心部分,而整個系統的完成質量主要是硬件設備和軟件服務相互協調的結果,只有二者相互協調才能發揮節水灌溉系統的最大功效。
3節水灌溉控制系統的設計及建議
(1)系統設計主要內容。智能化設施的農業節水灌溉控制系統設計可以分為硬件設計和軟件設計兩個部分。硬件設計主要集中在四個方面:①單片機主機;②模數轉換電路;③LED數據現實電路;④超限報警電路。軟件主要從五個方面進行設計:①灌溉系統主系統設計;②采樣子程序設計;③數據處理程序設計;④尺度變換程序設計;⑤轉碼程序設計。
關鍵詞 網絡平臺;智能化廣播中心;播控系統
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)110-0218-02
近年來,隨著廣電事業的不斷發展,廣播數量頻率及其覆蓋面也逐漸擴大,對于傳統的廣播提出了新的要求。同時也推動了網絡技術、信息技術的發展成熟,開始在網絡平臺上建立智能化廣播中心播控系統,營造廣播多元發展空間。
1 網絡平臺上的智能化廣播中心播控系統簡介
媒體隨著時間與技術的推移,不斷進行了時空社會結構的演變,從口語到書寫,再到印刷、電子、網絡,一步步的實現了智能化媒體發展[1],如下圖所示:
圖1 媒介發展史角度的新媒體結構
為了進一步的發展廣播的多元化,打破傳統單一的表現形式,將其融合成整體統一,各種媒體形式集成交互的平臺,采取了新的數字導播系統,力求將熱線電話、微信、微博、QQ等展現在統一平臺。網絡平臺上的智能化廣播中心播控系統,需要有1個總控機房、多個直播機房和備播出機房組成,才能實現系統全面數字化,實現音頻頻率、量化精度、傳輸格式、記錄格式與同步標準等相關規范標準。其中通過多個直播機房調音數字信號處理,將主機與總控機房組合成主用矩陣和備用矩陣,能夠直接切換單元設備、總控機房對講模塊、控制PC機等,共同連接到中心交換機上,形成星形的拓撲結構,如下圖所示:
圖2 播控系統基于網絡平臺的原理圖
根據上圖通過系統中心節點的交換機,就能將所有廣播設備與交換機聯系,簡單、安全、便捷。同時該系統不會因某一點出現問題,而影響局部甚至整體網絡系統,導致直播機房出現狀況,即使出現極端情況,也可以通過斷網來保證節點內部工作順利正常進行。由此可見,利用網絡平臺能夠大大的提高廣播的安全性,還能突出廣播形式的多樣,系統的全面等特點。簡單來講,就是在脫離網絡的情況下,也能實現播音的安全正常進行。
而保證網絡平臺智能化廣播中心播控系統實現,主要是利用計算機以太網技術,建立互聯網傳輸協議和用戶數據協議,即TCP和UDP兩種,用于實現節點信號數據的傳輸控制,達到資源交流共享的目的[2]。其中TCP實現數據鏈的點對點的數據傳輸,保證數據鏈的穩定,還能有效的驗證接收數據與發送的數據的內容、順序等信息,充分體現數據傳輸的可靠性。在上圖的系統中,DSP主機、總控機房的主備用矩陣同PC機間的信息傳輸都是通過TCP實現的,進行數據信息的編輯、檢測、上傳下載指令。
UDP是一種獨立實現一臺計算機到另一臺計算機信息數據傳遞的協議,它不具備TCP傳遞的穩定性,不能保證接收信息數據的準確性,當然對于信息數據的內容、順序也不能保證。因此UDP不能實現接收信息的及時性,一般進行DSP主機間邏輯指令的傳遞處理,如Global Logic、Global Potentiometer等,還能通過DSP去遙控另外的DSP主機[3]。利用網絡平臺可以進行TCP/IP通訊協議建立,進行廣播播控系統音頻信號的,接收,覆蓋整個直播機房網絡,對數據信息的路由、編組、時間表進行更改、拷貝、刪除,展現網絡平臺帶來的廣播播控系統的靈活多變,功能擴展等。
2 基于網絡平臺的系統優勢分析
2.1網絡平臺智能化廣播中心播控系統建設原則
根據廣播總局的安全要求,所建立的播控系統必須具備安全可靠性原則,才能應對設備故障問題,將損失影響控制在最小范圍內。同時根據計算機網絡信息技術、音頻技術的快速發展,也提出了技術更新的要求,對于播控系統進行經濟、先進性進行考察分析,才能建立系統簡化、技術先進、性價比高的設備系統。當然在進行系統建設時,要重點考慮資源的共享,系統的擴展性等,竭力保證網絡平臺上播控系統的開放性、可擴展性、靈活性原則。
當然基于網絡平臺的廣播播控系統建設,還要考慮廣播電臺的特殊性,在系統軟硬件設施上設計要符合國際、國家各項技術標準,統一采用標準的接口,便于實現系統的穩定性,利于系統的進一步維護、擴展、升級,保證整個網絡的成熟穩定。
2.2基于網絡平臺的廣播播控系統優勢
1)方便快捷的實現音頻信號的管理、共享、調度與切換
根據播控系統基于網絡平臺的原理圖可知,在直播機房同總控機房間的音頻信號傳輸,采用的是MADI光纖點對點形式。光纖內可同時實現雙向傳輸64路數字音頻信號,再進入總控機房,分配到各直播機房[4]。而通過網絡技術進行中心節點檢測,就能利用計算機軟件將音頻信號方便快捷的進行傳輸,減少了節目播出過程的設備環節,進行了音頻信號的管理、共享、調度和切換,具有一定的安全穩定性。
2)利用遠程遙控軟件,實現直播機房工作檢測、管理
遠程遙控軟件是用于監視、控制廣播播控系統板面的軟件,通過網絡登陸,利用整體廣播播控系統,技術人員可以進行直播調音臺控制面板使用的監視,精確的了解到各推子的位置、信號傳輸狀態、面板按鈕、指示燈等情況。同時還能監視到節目人員的調音臺使用情況,協助進行正確設置,再出現極端情況下,還能通過虛擬界面來保證音頻信號的正常傳輸,更甚至可以通過播控系統進行節目質量監視,提供強有力的技術保障。
3)系統擴展功能的實現
利用該系統的網絡接口通訊協議,能夠對總控矩陣進行系統擴展功能,如果有需要可以進一步提高廣播總控的外延擴張功能,將制播網整個也納入總控的監控之中,實現了廣播總控監控技術的全網覆蓋,成為一個有新的意義的廣播總控系統。如下圖所示[5]:原不屬于總控范圍的一些業務納入總控系統示意圖。
圖3 新納入廣播總控平臺業務示意圖
為了配合網絡平臺上的智能化廣播中心播控系統運行,還可以在全市各地建立總控監控分站臺,實現音頻信號間的共享與監控,將各種網絡媒體的優勢集中實現。同時在錄音室建立通訊設備,與總控音頻信號共享,在緊急情況下,作為廣播的直播間工作。
3 結論
數字化的網絡環境,為廣播智能化發展提供了技術、資源共享平臺,推動了革命性的變革,有利的實現了信號調用、資源共享、監控、調度切換等功能,為廣播中心提供了全新的工作模式。
參考文獻
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關鍵詞:電力系統;自動化;智能枝術;控制系統
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
隨著我國電力系統市場化的逐步深入,對電力行業的投資也越來越大,各種智能化設備和高科技技術的運用也越來越多。各個電力設備的連接復雜緊密,各個電力系統的自動化運行也互相聯系和互相制約。由于電力系統地域分布較為廣闊,大多數元件顯示出磁滯、延遲、飽和等復雜的物理特征,因此要對這樣的系統進行有效控制必將面臨較大的困難。實際生活中,隨著新建高壓線路的日益增加、電力網的不斷擴大以及線路造價尤其是走廊使用權的費用逐漸趨于昂貴等,人們開始對電力系統的控制提出了新的要求。同時也正是由于電力系統中存在以上的問題,先進的控制手段才能源源不斷地引入到電力系統當中。智能技術的開發以及在電力系統自動化中的應用,必然會推動電力系統自動化的發展。整個電力系統自動化未來的發展趨勢也會越來越依賴智能技術系統。
1、模糊控制
模糊理論(FT)是將語言變量和近似推理的模糊邏輯引入進來,具有完整推理體系的智能技術。模糊控制在現代工業中采用的方法具有復雜性、不確定性,系統結構和參數的高維、時變、高度非線性以及系統內部的位置和不確定因素導致了模糊控制系統產生的必然性。這種智能技術在電力系統自動化控制中非常實用,它能夠對人的模糊推理和決策過程進行有效的模擬。通過已經存在的控制規則和數據,模糊理論可以對模糊輸入量進行推導,得到模糊控制輸出,輸出結果的組成部分是:模糊化、模糊推理與模糊判決。模糊理論在電力系統自動化控制中的應用越來越廣泛,這種智能技術的優勢在于對于那些具有不確定性、不精確性的問題能夠進行有效的處理,也能夠處理由于噪聲而造成的問題;專家的經驗通過模糊知識的語言變量進行表達,與人的表達方式更接近,知識的抽取和表達更加容易完成;魯棒性強,提高了自學習能力和容錯能力,如果電力系統出現問題或者改變了網絡拓撲圖和環境變量的設置等,那么通過模糊理論的應用,能夠進行及時應對并且給出完全正確的解決方法。
2、專家系統控制
專家控制系統(ES)在電力系統中的應用發展比較早,應用較為廣泛,技術相對比較成熟。該系統控制對電力系統是處于警告狀態下還是緊急狀態下進行辨識,并提出緊急處理方法,以全面恢復系統控制。它由狀態轉換分析、系統規劃、切負荷、故障點的隔離、調度員培訓、電壓無功控制、電力系統的短期負荷預報、配電系統自動化、靜態與動態安全分析以及先進的人機接口等多個方面組成。同時,專家控制系統中還存在以下幾點問題:
(1)當系統規模較大、規則較多時,完成推理的速度受到限制,然而目前已有的專家系統大多是用于離線,或者在線解決屬于系統分析方面的問題,而在實時控制方面的應用還處于起步階段。
(2)現有的專家系統缺乏有效的學習機制,對付新情況的能力有限,而且容錯能力較差,當系統發生故障或網絡結構、系統參數、設備控制器配置等發生變化的情況下,將有可能得不到結果或給出錯誤的結果。
(3)大型專家系統的建造周期長,知識的獲取和校核比較困難,要建立完備的知識庫,維護難度比較大,在建造專家系統之前必須充分考慮這些問題。
因此,對于以上幾點問題,還是有必要對其進行研究和探索,同時必須將專家控制系統與模糊控制系統或者其他智能系統相互融合,在保證較長周期的運行的同時,才能準確完成校核。
3、神經網絡控制
人工神經網絡(ANN)是模擬人類傳遞和處理信息的基本特性,由人工仿制大量簡單的神經元以一定的方式連接而成。作為人工神經網絡理論與控制理論相結合的產物,神經網絡控制是智能控制的一個全新的分支,它在電力系統自動化中的應用也具有十分重要的意義。神經網絡控制和最優線性控制不同,它具有非線性的特征,很強的處理能力。神經網絡控制中的人工智能系統、數學系統、計算機科學理論以及自動控制系統,都能很好運用到電力系統中,比如,自動化設備管理中數據庫的統計,分析和計算電力系統的總能耗和各個設備的能量消耗,以及根據數據自行分析設備的耗損情況。在電力系統自動化中,神經網絡系統目前主要集中研究神經網絡結構和模型、神經網絡的硬件相關問題等。
4、線性最優控制
最優控制是現代控制理論的一個主要組成部分,也是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多、最成熟的一個分支。在提高遠距離輸電的效率時,最優勵磁控制的應用取得了一系列成效。勵磁控制器通過測量發電機電壓與給定電壓比較,把偏差按PID方法計算出控制電壓,將其控制電壓轉換為相應的移相角就能改可控硅整流橋的輸出電壓(轉子電壓),從而達到控制發電機電壓的目的。勵磁控制器中使用了線性最優控制技術,此項技術也在控制器發揮著重要的作用。最優控制作為組成現代控制理論的重要部分,在很多領域都得到了廣泛應用。然而,需要指出的是這種線性最優控制技術只適用于局部的線性化模型,并非適用于電力系統中所有自動化程序。
5、綜合智能系統
綜合智能控制一方面包含了智能控制與現代控制方法的結合,如模糊變結構控制,自適應或自組織模糊控制,自適應神經網絡控制,神經網絡變結構控制等。另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉結合,對電力系統這樣一個復雜的大系統來講,綜合智能控制更有巨大的應用潛力。現在,在電力系統中研究得較多的有神經網絡與專家系統的結合,專家系統與模糊控制的結合,神經網絡與模糊控制的結合,神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。神經網絡適合于處理非結構化信息,而模糊系統對處理結構化的知識更有效。因此,模糊邏輯和人工神經網絡的結合有良好的技術基礎。這兩種技術從不同角度服務于智能系統,人工神經網絡主要應用在低層的計算方法上,模糊邏輯則用以處理非統計性的不確定性問題,是高層次(語義層或語言層)的推理,這兩種技術正好起互補作用。神經網絡把感知器送來的大量數據進行安排和解釋,而模糊邏輯則提供應用和挖掘潛力的框架。
結語
綜上所述,智能技術的廣泛應用必將推動整個電力系統的自動化的進程,在未來電力系統的發展進程中,隨著計算機的廣泛應用,控制技術的深入研究,自動化控制智能技術將朝著全面智能化的方向發展。從而實現智能性工作環境,減少人員的值守,甚至于無人值班。同時,也有效的促進與提高電力系統平穩、安全和經濟的運行。
參考文獻:
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1建筑節能措施
當前,建筑智能化系統節能的主要關注點是建筑使用過程中的能耗,如采暖、照明系統。要使照明裝置節電,一方面要節約電能消耗,另一方面要減少電能浪費。要做到這點,首先必須從節能的角度了解照明設備和特性,其次是采取具體的節能措施。這些節能措施主要可以歸納為采用高效光源和燈具、采用節電的鎮流器、充分利用自然光、有效的控制方案。而空調系統的有效控制是主要節能措施。據統計,我國的空調和照明系統用能量近期增長速度明顯增長,因此,減少建筑的空調及照明系統能耗是降低建筑能耗總量的主要內容,一般可采取以下措施。
1.1提高空調系統用能效率高能效的建筑節能,首先,根據建筑的特點和使用功能要求,設計高能效的暖通空調設備系統,例如:熱泵系統、蓄能系統和區域供熱、供冷系統等。然后,在使用中,采用建筑設備自動化監控系統對室內的舒適度、室內空氣品質和能耗情況進行監控,這正是智能建筑在節能方面不應該忽視的重要內容,在使用過程中的節能問題。如世界發達國家通過傳感器裝置測量周邊環境的溫、濕度和日照強度相關參數,控制暖通空調系統的運行。實現真正地減少采暖、制冷能耗。
1.2新能源技術在建筑上的應用提高能源利用率、節能減排,是我國一項基本國策,這關系到我們國家未來經濟的發展,社會的穩定。需要我們從根本出發,不斷的考慮新的方法,開發出新的科技,并使之運用于實際。在節約能源、保護環境方面,新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源,包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。本文主要介紹當前利用較多的太陽能技術、地熱能技術。(1)太陽能技術目前,太陽能技術關鍵是太陽能集熱器,有平板集熱器、真空管集熱器兩種。其原理是利用太陽能集熱器產生熱水,夏天通過溴化鋰吸收式制冷機制冷,供空調使用,系統可全年提供生活用熱水,冬天可以用作采暖。實現全天候自動運行。太陽能利用和傳統的電力比較,初投資較高,但一般約3年左右可收回增加的投資。但從總體而言,當前人類對太陽能利用的規模還不大,技術尚不完善,仍需要繼續深入廣泛地研究。使之將來實現太陽能熱發電商業化。(2)地源熱泵技術地源熱泵是隨全球能源危機和環境問題出現并逐漸興起的一門節能環保技術。地源熱泵就是利用大地(土壤、地層、地下水)作為熱源。采用地源熱泵技術可以人為地制造出與周圍空氣溫度相比更舒適的環境,地下水可以用,附近的江、河、湖、海乃至池塘水可以用,城市的排放污水可以用,其他高溫用能、耗電設備的排熱以及地熱尾水都可以用。建筑的空調系統一般應滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求。地源熱泵冬季供暖時,把地表中的熱量取出來,供給室內采暖,同時向地下蓄存冷量,以備夏用;夏季空調時,把室內熱量取出來,釋放到地表中,向地下蓄存熱量,以備冬用。因此說地源熱泵是可再生能源利用技術。建筑空調系統由于必須有冷源(制冷機),如果讓它在冬季以熱泵的模式運行,則可以省去鍋爐和鍋爐房,不但節省了初投資,而且全年僅采用電力這種清潔能源,大大減輕了供暖造成的大氣污染問題。且地源熱泵系統中大地起到了蓄能器的作用,進一步提高了空調系統全年的能源利用效率。實踐表明,在建筑空調中采用熱泵技術可以有效地提高一次能源利用率,減少溫室效應氣體CO2和其它燃燒產生的污染物的排放,是一種可持續發展的建筑節能新技術。
2結束語
關鍵字:智能建筑;暖通空調系統;優化分析
引言
目前,智能建筑節能作為我國的建筑事業的進步與發展的一個非常重要的討論重點和熱點,它提出的理念:環保節能是我國提出的可持續發展得以實現的關鍵,它符合現今時展的要求。而建筑節能它最關鍵的是對其能量的利用率進行有效提高。故而,在建筑節能的項目規劃和節能標準中,我們都應當把對其能量的利用率進行有效提高作為主要的目標。以優化暖通空調的系統來達到對大樓運行的成本進行節約的目的。
一、關于智能建筑和暖通空調
1984年,在美國的城市哈特福德建成了第一幢智能大廈,而80年代后期和90年代初期是我國的智能建筑開始起步的時代。
所謂的智能建筑指的就是通過對建筑物的服務、設備、結構和管理依照使用者的需要來對其進行最合理、最優化的構成組合,使之可以讓使用的用戶們有一個非常的舒適、便捷以及高效的非常人性化、科學化的建筑環境。它是現今的所有科學技術匯集一身形成的產物。由現代的電腦、通訊、建筑和控制等技術組成了智能技術的基礎技術。
它是通過建筑物的結構、服務還有系統和管理這幾個最基本的要素和它們彼此之間的內在之間的聯系,用最好、最優化的設計,來個客戶一個非常的舒適、便捷以及高效的非常人性化、科學化的建筑環境和空間。而所謂的暖通空調就是指的是它的三個主要功能的綜合,即通風、采暖以及空氣的調節。
二、擁有智能化系統的智能建筑
以最大程度的對人的工作效率和創造力進行提高的目標為中心,而且擁有許多的智能化設備的建筑,它的構成是由各種各樣的諸如:數字通信、控制、電視、計算機網絡、光纖、數據庫還有傳感器等等的高科技技術,來組成的智能化系統。
它可以分為通信自動化的系統、辦公自動化的系統、建筑設備自動化的系統、安全自動化的系統、火災自動報警的系統外加綜合布線的系統。
三、能量管理優化和控制系統優化的智能建筑的暖通空調系統
智能建筑它的特點就是智能建筑的樓宇自控系統使得建筑內部里面的所有的設備都被匯集聚合形成了自動化控制的系統,這個系統它不僅可以對這個建筑進行綜合的監控管理,還可以讓自身的資源和別人實現一定程度上的共享。而且在此之中,自動化的控制系統充分的發揮了它的效益和能力,所以我們想要更加好的對這些效益與能力進行實現,那么對智能建筑的暖通空調進行處理和優化就是不可或缺的。
智能建筑擁有的最主要的構成部分就是樓宇自動化的系統,智能建筑就是通過對樓宇自動化的系統管理來實現對建筑物內部的所有的設備和這個建筑周圍的建筑環境的全方位的監視控制管理,給建筑的用戶們帶來了一個一個非常的舒適、便捷以及高效的非常人性化、科學化的生活或工作的環境,而且還可以對它使它的設備的運轉和管理得到優化,來對其建筑的運營的成本費用進行減低。樓宇自動化的系統它包含的系統和設備非常的廣泛,其中有電力、空調、給排水、照明、防災、通風、還有車庫管理和安全防范這些系統和設備,它是智能建筑中最大的一個分系統。當然,我們要談的主要還是對暖通空調的系統進行的優化分析。
當然,我們還可以從以下的幾個方面的特點來看智能建筑:
(一)進行能量管理和控制系統的智能建筑的暖通空調系統的優化的措施。例如:
1. BA聯網和變風量空調系統項目,它對新風量和變風量空調送風儲壓進行優化,能夠對其的能耗進行節約,可以對房間里面的空氣質量進行優化,所以我們可以采取以下措施。在對送風壓和風壓末端的裝置溫度,還有溫度和新風量等全部進行控制的基礎之上,對新風量和送風靜壓進行優化的設定。
2.受流量控制的空調水系統項目,它的優化的原則是依據冷熱的負荷進行冷熱煤水進行調節,對于系統的運轉的效率進行提高,使得不出現沒有效率的耗損,可以進行最大限度的節能,同時冷熱煤水的供回水的溫度是一直都保持不變的。所以我們可以采取以下的措施,根據其的參數,使得它的要慢慢的趨于恒定。
(二)它能夠對其的環節的控制進行減少,還會對它的穩定和可靠這兩個性能進行提高,并且可以進行狀態化的模擬對其系統和它的過程,把它可能發生故障的幾率降到最低,使得能夠使得系統的輸出和相應達到最優化。
(三)為了使得智能建筑的總體的效能達到最好的狀態,使得它的系統效率能得到提高,對其的運轉的資金費用和投資能夠一定限度的進行減低,我們可以在系統的各個參數和可能結構中找出最適合的進行配對,使其達到最佳的效果。
(四)還可以使得節能變成可以主動的進行節能,這是通過對辦案進行優化控制達到的,它與別的進行改造過的被動的進行節能不同。
三、智能建筑對暖通空調的BA系統的優化
(一)優化的DDC。
各種各樣的大小處理能力不同的直接數字的控制器都是由主流的BA系統的供應商們進行提供的,同時為了對故障出現的幾率和控制間里面通訊進行減少,我們都應該使用大規模的控制器在熱力站的監控點和進行冷凍機房這些密集的場合。而小型或者是中型的控制器就可在新風機、通風機還有窄氣處理機中進行使用。
(二) 優化控制策略。
1. 空氣的處理機的獨立控制盤一般采用的是自動控制技術(PID)進行控制,其中使得空調系統能夠穩定運轉的核心關鍵就是要對PID的參數進行合理的選擇。空調對房屋里面的溫度的波動反應的特性的曲線比較的陡,就說明PID的系數比較的高,設定溫度的到達過程比較的短,反之則是較長。可是系數并不是越高越好,因為這樣很容易使得其獨立控制盤的控制系統失去穩定,使得房間里面的溫度起伏與電動的調節閥的周期性的運動無法在一個殲度上進行固定的運行。
2.PID可以對許許多多的場合里面的空凋進行控制解決,可是在一些大型的場所里面,依靠參數較高的PID系統并不能夠使得空調機組對于負荷發生變化進行響應的速度得到提高,使得問題得到解決。所以我們可以再空調的竄內和送風道里面分別的進行溫度傳感器的安裝,將房間里面的溫度設置成總的DDC的控制器來進行完成,并且由副的DDC依據總DDC發出的指令和風道的溫度傳感器來進行水閥驅動的完成,可以使得系統對溫度的波動的回應速度加快了。
(三)優先的控制權。
在中央控制站中綜合集中的管理是BA通常會遵守的原則。可是這項原則的遵守也會在一定程度上出現不便。在一些場所里面為了能夠更加的和用戶的使用要求相適應,所以就將通風系統和空調設置在現場,并對它們的參數功能進行了設定。可是直接的數字控制的這種功能它是不給予提供的,所以要依靠專門的這類部件來進行實現。而且這樣與VRV的控制面板的設定器相似的功能會給這個房間的用戶帶來很好地使用效果,所以我們一定要積極的進行運用。
(四)關于BAS的監控中心。
BAS的監控中心它主要是所有的設備和功能匯集到一起,在一個房間里面進行的一項操作監控。它主要監控目標房間里面的全部的設備、包括通風、空凋、動力系統.還有不同的常見的安保監控和消防控制等等,且這些監控都是在一個房間里面完成的。可是因為這間房間一般離鍋爐和冷凍機這些房間比較的遠,不適合遠程的操作。因此可以單獨設立一個對其進行分開的管理。
結論
節能減排是我們對智能建筑進行分析與評價的時候所要遵守的原則,而智能建筑的暖通空調的系統,它的能量管理與控制這些系統的優化是它的起點與目標,所以對它的優化對于智能建筑實現節能有著非常大且重要的意義。
參考文獻
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關鍵詞:人防工程智能化控制系統組成與功能
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
1.前言
人防工程是戰時對人員和物資予以保護的重要場所,不僅能最大限度地保護了人民生命財產的安全,也是實施人民防空最重要的物質基礎。為了保證內部人員和設施的正常工作和運行,需要設置必要設備。本文就人防工程智能化控制系統組成與功能進行簡單的分析。
2.人防工程智能化控制系統組成與功能分析
2.1設備監控系統
2.1.1防護設備監控
防護設備主要指防護門及與之有關的出入口呼喚按鈕,監測生化武器和核武器襲擊的三防報警設備。
(1)三防報警主機。人防工程中使用的三防報警裝置,主要是毒劑報警器和射線報警器,這是人防工程監視是否有核武器和生化武器襲擊的“眼睛”。三防報警主機與設備自動化的接口,通過兩種方式進行:IO接口方式和主機聯網接口方式。IO接口方式:三防報警主機一般都有報警輸出接點,一旦監測到敵人相關武器襲擊,相應的報警接點閉合。主機聯網方式:新型三防報警主機通常具有RS232或以太網聯網功能,具有RS232接口的三防報警主機可以通過協議轉換器連接到上級自動控制系統的控制網絡上。
(2)電動防護門。在新建、改建人防工程中,主要出入口的防護門采用電動防護門。電動防護門的自動化,能在戰爭中敵人采用核生化武器襲擊時,以速度最快的響應,使進入工程內部污染達到最少,并具有遠程開關門和監視門的開關狀態的功能。
(3)出入口呼喚按鈕。出入口呼喚按鈕功能通過自動化系統實現安全、有效的出入口控制非常必要。為了在戰時達到工事密閉效果,電動防護門處于關閉狀態。將出入口呼喚按鈕接入自動化系統監控,當有人觸動呼喚按鈕,控制中心就會得到其口部位置,值班人員結合該口部的視頻信息,選擇拒絕進入或開啟電動防護門允許其進入。
2.1.2通風空調設備及環境監控
通風空調系統需要自動控制的設備包括:口部的電動密閉風閥、進排風機、空調機組等,其中電動密閉風閥、進排風機是與工程的三防控制密切相關的設備,必須實現自動控制和遠程監視。
(1)風機。清潔進風機、濾毒風機、排風機目的是進行通風方式切換并實現遠程控制、集中監視。其實現方式簡單,通過智能控制器的開關量輸出接口就能實現風機啟停控制。
(2)電動密閉通風閥門。在人防工程中,為了實現通風方式切換和三防需要,每個口部進排風系統中安裝了數量不等的電動密閉通風閥門。在控制邏輯上跟風機相同,即根據三防通風的要求進行控制。
(3)除濕空調機。現代新型的除濕空調機組,一般都是自動化機組,空調機上自帶控制器,根據回風管道上的溫濕度和用戶的設定值來自動控制機組的運行。
(4)超壓控制。為了保證防毒通道的安全,在工程口部排風采用超壓排風系統。通過切換通風系統中風機和電動通風密閉閥來保證口部工程內外差壓。
(5)環境參數檢測。在功能大廳、重要人員房間等位置設置溫濕度和二氧化碳傳感器;在口部及重要區域設置溫濕度傳感器,監視這些地方的溫濕度情況。
(6)三防報警主機檢測環境與通風方式控制系統聯動。根據三防報警主機的檢測數據,系統能自動控制相關的電動密閉閥和電動風機,使工事通風狀態在清潔、隔絕、濾毒三種狀態中適時切換,并控制通風方式信號箱提示工事內的人員。
2.1.3給排水設備監控。
水系統需要自動控制的設備主要是給水和污水排放的控制。
(1)給水系統自動控制。給水的自動控制包括坑道式工程外水源給水泵或掘開式工程的深井泵到各水庫的水位控制,以及水庫到各用水設備的生活供水設備的控制。從水庫到用水設備這一過程中的水系統控制對象包括:生活給水泵、空調循環泵、電站冷卻水泵控制。
(2)污水排水系統自動控制。污水池的水位控制本身比較簡單,傳統的控制裝置都能完成。對污水排水系統的監控,體現在實現三防要求及污水池的水位及報警狀態和污水泵的運行狀態、故障狀態的監視。
2.1.4發電及供配電系統監控
發電及供配電系統在人防工程設置專門的電站控制室,并安排值班人員,發電和供配系統的參數監視將更加全面并可控。
(1)發電機組。發電機組的自動化一般由機組本身的控制器完成,其控制器應提供一個用于系統集成的自能通信接口,便于將發電機的參數和狀態集成到計算機系統中,實現電站計算機和中央控制室計算機的參數監視、記錄以及控制。
(2)油箱油位。對于發電機的日用油箱及主油箱的油位,設置就地連續油位顯示裝置和連續液位變送器,送電站計算機和中央控制室計算機,使保障人員隨時掌握油箱油位情況。
(3)變壓器。目前人防工程中的變壓器采用干式變壓器,變壓器往往自帶溫控器,因此對電壓器的監控宜通過系統集成的方法實現。
(4)低壓進出線。首先低壓進線柜和母線聯絡開關柜的主開關運行狀態、故障狀態應進行監視,其次所有低壓出線柜的全部符合開關的運行狀態應進行監測,以便于在中央控制室和電站的監控站上隨時掌握低壓配電系統的運行狀態和方式。
(6)照明系統的監控。實現照明監控的目的是節約能源和照明的集中管理,增加人防內部電源的供電時間。人防工程戰時可由值班人員結合視頻監控信息,操作自動化系統將沒有掩蔽人員的人防區域照明燈具關閉。
2.2視頻監控系統
視頻監控系統可為值班人員提供可視化的工事信息。同時結合視頻監控系統提供的信息,可對人防口部人員確認,控制電動密閉門開閉,以及照明系統進行遠程自動控制。
2.3系統集成和智能化管理系統
2.3.1系統集成
人防工程的系統集成包括系統級集成和設備級集成。系統級集成中設備監控、聯動控制、安全技術防范等子系統的集成,為實現工程的智能化管理提供信息基礎。設備級的集成是各種智能設備的運行數據集成到設備監控系統中,實現各種設備運行的集中監視和控制,為工程的全面自動化、智能化控制提供基礎。
2.3.2智能化管理系統
功能完善的智能化管理軟件,除了集中監視和控制的功能外,一般還應包括設備運行信息管理,設備維護輔助管理、系統優化運行調度控制等功能。目前,由于各種因素的限制,至少應做到所有工程設備的集中監視和控制。
2.4電磁脈沖防護
為了盡量減少電磁脈沖對智能化控制系統的重要電子設備干擾,需要采取響應的電磁防護措施。電磁干擾的三要素為:電磁干擾源、干擾傳播途徑和敏感設備。防范措施一是分散配置人防信息系統網絡,避免同時遭敵摧毀和殺傷。二是做好工事內外的電磁屏蔽,并盡量減少進出工事的電纜線路,對進出電纜進行屏蔽處理。三是通過與設備相匹配的電涌保護器對相關電子設備進行保護。
3.結語
人防工程是一個系統性的工程,人防智能化控制系統在只有依靠其他相關設備的完整性和可靠性,才能將其所有的功能和作用發揮出來,才能更好的為保障人身安全和國家財產的服務。
參考文獻:
【關鍵詞】建筑智能化;設計分析;通信系統
當前智能建筑的顯著特征是向以太網傳輸技術和IP應用技術靠攏,這給設計者提供了更寬廣的設計思路和更多樣的技術手段,選擇更為合適的技術路線來實現建筑物的實際功能需求。
1 建筑通信系統
作為超高層建筑的通信系統,因其規模龐大,一般由當地電信運營商承擔建造,提供語音、數據、視頻、傳真、因特網互聯等多媒體綜合傳輸業務。在建筑物內設置的用戶電話局是城市級別的通訊網絡的一部分,設計者應考慮預留物理上分開的雙通信接入系統路由,以滿足如城市SDH(同步數字體系)光纖通信傳輸網絡的應用需求。
在超高層建筑物內應根據不同的使用功能和豎向分區的特點,分別采用分級和分區的設計措施:
1)按照使用功能的不同,宜建立兩級的通信網絡系統。一級通信系統由提供建筑物整體業務的中心程控交換機等局端設備組成。在不同使用區域構建二級通信網絡系統,如辦公、酒店、商業等區域,采用網絡型程控交換機,分別提供各類業務需求。
2)可考慮如圖1所示以無源光網絡等通信接入技術在建筑物內的應用。可將光網絡單元(ONU)部署在避難層的電信小室內,管理避難層之間功能區的數據、語音業務。
通信系統的網絡組成方式需要結合當地電信運營商的本地資源情況進行部署,因其組成方式直接影響建筑物內的綜合布線系統的拓撲結構,因此設計者應立足于超高層建筑的特點,與當地運營商盡可能早地共同制定出網絡方案,才能更好地把握設計品質。
2 構建控制網絡的統一通信平臺
超高層建筑宜根據建筑物的規模和功能需求構建控制網絡,并以此作為智能化系統的統一通信平臺。
建筑設備監控系統的監控點數量可在萬點以上,采用RS485總線式傳輸系統,從中心向外輻射的總線數量將會超過10條以上,總線之間不能統一利用和備份。
安防系統中視頻監控系統前端攝像機可在千臺左右,采用數字IP網絡化監控系統能有效削減線路敷設成本。
廣播系統的分區可在百個左右,尤其是背景音樂兼作消防廣播系統時,如不采用數字式系統,其系統的構成將相當復雜。
如上子系統中采用數字式網絡系統不僅更有利于建筑物建造,其占用機房面積更小、線路敷設成本更低、功能調整靈活,降低后期維護,而且數字式網絡系統可以更好地提高系統品質,提供備份傳輸機制,軟件控制替代部分硬線控制,后期維護和功能調整相對簡單等。為了進一步發揮數字網絡的優勢,需要將如上子系統的傳輸部分統一整合成一個獨立的網絡,控制網絡系統,如圖2所示。
控制網絡系統應具備:
1)采用兩層網絡體系,網絡的核心設備部署在總控機房內。核心層設備采用穩定的雙機熱備系統,與接入層交換機采用千兆連接。考慮到技術的發展以及需求的變化,主干網采用可升級至萬兆傳輸的物理傳輸介質。
2)每臺核心交換機內還應提供多層次的冗余,包括引擎冗余、電源冗余以及支持模塊和端口的冗余分布,保障業務的無縫切換。
3)接入層設備選用百兆端口的交換機,分布部署在各樓層弱電機房內。多臺樓層交換機級聯后,通過雙上聯端口與核心交換機互聯。
4)按照服務區域及系統服務類型進行VLAN劃分和Trunk連接。
5)網絡系統具備數據包級別區分、標識、帶寬控制、隊列管理等功能,支持各類服務質量措施。
6)與其他網絡互連時,網絡系統采用設置防火墻、AAA認證方式等措施以確保網絡的安全。
7)配置網絡管理軟件,便于網絡管理員的系統維護。
統一的控制網絡通信平臺不僅可將應用于建筑物內的各類基于IP技術的智能化子系統從形式上集成起來,而且可將控制網絡進一步擴展到智能化集成系統、物業管理系統、智能一卡通應用系統等信息應用系統的構建中。
3 系統互聯
超高層建筑宜根據建筑物的規模和功能需求選擇適宜的智能化子系統并建立互聯機制。
超高層一般都有兩個及以上的功能分區,如辦公、酒店、商業等功能分區。首先,對于不同的功能分區即有不同的運營、管理及維護部門,必須為其設置相對獨立的子系統,確保不同管理部門的各子系統獨立管理和操作;其次,對于不同管理部門的同一子系統應能實現各功能分區的子系統之間信息互聯互通。但其互聯的機制應結合功能的需要和子系統結構,分別建立主從式、對等式和分立式互聯方式。
一般來說,通信系統、有線電視系統、停車場管理系統等宜統一設置設備總機房,在各功能分區設置設備分中心設備,屬主從式互聯方式。
建筑設備監控系統(BA)、安全技術防范系統(SA)、火災自動報警系統(FA)宜采用對等式互聯方式,各功能區共享功能通過系統軟件的權限劃分來確定。
在不同功能區子系統存在異構形式或不需要共享功能的,如會議系統、擴聲系統等宜采取物理上分開的分立方式。
4 系統集成
超高層建筑智能化系統集成宜根據建筑物的規模和功能需求建立縱橫式集成方式。
目前較為常見的系統集成方式為建筑設備管理系統(BMS),對建筑設備監控系統(BA)、安全技術防范系統(SA)、火災自動報警系統(FA)實現設備狀態、控制指令、歷史數據的動態圖形顯示;根據決策預案實現各子系統的聯動。
超高層建筑智能化系統集成宜從子系統和功能分區兩個層面考慮:一方面,不同功能分區的同一子系統(如BA、SA、FA)宜采用對等式互聯方式,通過用戶權限設置等手段實現信息共享;另一方面,同一功能分區內的BA、SA、FA子系統進行集成(BMS)。其系統構架如圖3所示。
5 結語
智能化建筑是將信息技術與建筑藝術有機地結合在一起,以其信息管理科學、設備高度自控以及使用靈活方便等特點,成為建筑設計的新亮點,智能建筑將成為能夠使用信息化社會發展需要的現代化新型建筑。文章中對建筑智能化系統的分析說明,希望可以為相關專業人士提供參考。
參考文獻
[1]吉星;趙飛.智能化的建筑設計理念分析.大慶市規劃建筑設計研究院【期刊】黑龍江科技信息2010-05-15.