智能建筑技术的研究和运用.doc

智能建筑技术的研究和运用摘 要本文通过描述了智能建筑产生的原因：科学技术因素、经济因素和人类自身的因素；智能建筑包含的技术比如微处理技术、软件技术、多媒体技术、信息安全技术、现代通信技术、现代控制技术和新增的技术如网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网络技术和数据卫星通信技术。通过说明这些技术的作用和运用，来表达智能建筑的发展趋势。关键词：智能建筑技术，智能卡技术，可视化技术Intelligent buildings technological research and applicationAbstract:This paper describes the intelligent buildings causes: science and technology factors, economic factors and human factors; Intelligent building technologies contain Micro processing technology, Software technology， multimedia technology, information security technology and modern communication technology, modern control technology and new technology such as network technology, control network technology, smart card technology, visual technology and flow office technology, family intelligent technology, the wireless local area network technology and data satellite communications. Through these technologies, express the development trend of intelligent buildings.Keywords: intelligent building technology; The smart card technology; Visualization technology目 录1、前言1.1智能建筑研究背景1.2 智能建筑的定义及其组成部分1.3 智能建筑技术的定义2 智能建筑技术的研究与应用2.1 现代智能建筑的技术2.1.1 现代计算机技术2.1.2 现代通信技术2.1.3 现代控制技术2.1.4 新增智能建筑技术的研究与应用3 总结-发展趋势4 参考文献5 致谢智能建筑技术的研究和应用1、前言1.1智能建筑研究背景建筑业的发展伴随着人类文明史的的整个过程，从最初的仅于用来遮风避雨和防风防寒的最基本生活需求，发展到现在的艺术性阶段，再到现代的高楼大厦和多功能建筑，都与科学技术因素、经济因素和人类自身的因素分不开。（1）科学技术因素随着信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、光电子与微电子技术,以及多媒体技术的日新月异的发展，必然要开创新的市场，寻找新的增长点，推动了智能建筑的发展，使其称为现代市场的重要组成部分。（2）经济因素当今世界的经济发展趋势是经济全球化，所谓经济全球化，是指在不断发展的科技革命和生产国际化的推动下，各国经济相互依赖、相互渗透日益加深，各国生产、流通、分配等领域紧密联系，向一体化方向发展的历史过程。经济全球化是生产力和国际分工高度发展的产物，是第二次世界大战后新科技革命推动的结果，它是与信息经济相适应的，其形成是历史发展的客观过程，智能建筑适应时代潮流，不仅仅推动了相关产业的迅速发展，而且还稳固了各行各业的联系，因此智能建筑能够得到迅速的发展。（3）人类自身因素随着信息化，人们对生活、工作的要求越来越高，以前以遮风避雨为目的的建筑物已经不能满足人们的心理需求，根据心理学上著名的马斯洛的需要层次理论，当人们满足了最基本的需要(主要指物质的需要)，会追求更高的需要(主要指精神的需要),人们现在不满足于现在的生活包括建筑物，追求一种舒适、安全、方便的生活条件，大大加速了智能建筑的发展。1.2 智能建筑的定义及其组成部分智能建筑是建筑发展的高级阶段，智能建筑(Intelligent Bulding)的概念来源于20世纪80年代，各个国家的定义有一些区别，我国把智能建筑定义为：以建筑为平台，兼备建筑设备，办公自动化以及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及他们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的住房环境。智能建筑主要主要是由5个部分组成，分别是楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统(CAS)、综合布线系统(PDS)和集成中心(SI)。自动化系统对楼宇内的各种机电设备进行自动控制、包括空气调节、保暖、供水、照明等设备；通信自动化系统主要是保障大厦通信畅通无阻，并提供网络服务，是居民生活现代化和信息话的基本保障。1.3 智能建筑技术的定义智能建筑技术是建筑技术、信息技术、计算机技术和自动控制技术相结合的产物。其中建筑技术为智能建筑提供支持平台，为其提供建筑环境；计算机技术和信息技术相结合提供信息基础设备；计算机技术与自动控制技术相融合，为人们提供了一个舒适、方便和节约能源的惬意环境。本文在总结前人的基础上，明确提出智能建筑技术的研究现状、今后发展趋势和在生活中的运用。2 智能建筑技术的研究与应用2.1 现代智能建筑的技术的研究与应用与传统的建筑相比，智能建筑主要是具有“3C”高新技术，现代计算机技术(Computer)、现代通讯技术(Communication)和现代控制技术(Control)，智能建筑技术是在计算机技术上发展起来的。2.1.1 现代计算机技术的研究与应用(1) 微处理技术微处理技术出现于20世纪70年代，随着时代的进步，微处理技术发展速度难以让人置信，在今天的计算机以及技术包括智能建筑的BMS、CNS和ONS三大子系统在内的人类生活和工作的全部范围。微处理技术的应用：智能建筑的服务器、PC机、智能仪表、空调机等设备均属于智能化装置，通过微处理技术使设备智能化。（2）软件技术在智能建筑中除了采用微处理技术硬件技术外，还采用了很多软件技术，比如面向对象技术、客户/服务器技术和计算机支持协同技术等。软件技术在智能建筑中的应用：有利于统一浏览器的简化，有利于讲复杂的事情简单化处理。(3) 多媒体技术多媒体技术是一种和计算机技术一起的综合技术，包括：多媒体计算机系统技术，多媒体数据库技术和多媒体通信技术等。多媒体技术在智能建筑中的应用：如多媒体计算机和视频点播是多媒体产品的代表。(4)信息安全技术计算机网络技术的发展，使得计算机在各行各业中得到运用，由于Internet自身的特点，使得信息安全越来越受到重视，传统的信息安全只是避免病毒入侵，而现在的网络技术，必须有足够的安全措施，才能保证人们的自身安全。信息安全网络技术在智能建筑中的应用：为了保护人们的安全例如反病毒技术、防火墙技术等均用到了智能建筑中。2.1.2 现代通信技术的研究与应用现代通信技术和计算机技术和和起来构成了现代通信的“神经系统”，由于大量的与计算机结合，形成了许多重要的分支，比如卫星通信，光钎通信等。现代通信技术在智能建筑中的运用：建立在微处理技术和软件技术的基础上，与电子计算机合作，为用户提供更多和质量更高的服务。2.1.3 现代控制技术的研究与应用随着现代高科技的发展，新控制理论、控制技术和新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、神经网络控制和模糊控制等。事实上智能建筑技术是建立在建筑物自动化系（Building Automation System, BAS）基础上的，计算机技术、通信技术则是使BAS 更加丰富的手段。除了上面提到的智能建筑技术，随着时代的发展，智能建筑技术又新增加了新的关键技术。现代控制技术在智能建筑中应用：采用lonworks技术，有利于实现真正的分布控制；有利于节约能源；有利于保护人们的人生和财产安全。2.1.4 新增加的智能建筑技术的研究与应用(1) 网络技术目前，基于Web的internet网络技术称为建筑物或者企业内部的信息主干网络的主要形式，Internet/Intranet显示出强大的生命力，将使用Internet/Intranet的人们开启了一个全新的信息世纪，Web数据库技术是实现网络集成的一种有效的方法，可以实现在全世界范围内的信息交互和共享。信息网络技术在智能建筑中的应用：InternetIntranet降低了人们与外界联系的成本；提高建筑内管理工作人员的工作效率和管理水平；可以实现远程监控；能够增加通讯自动化控制系统与信息系统之间的信息与数据的交换能力；信息与控制系统集成可直接使用建筑物中的综合布线系统，容易实现网络互联与扩展。(2) 控制网络技术控制网络技术体系结构的开放性向网络互连方向发展。开放性控制网络具有标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。目前控制网络技术主要有三种，Lonworks技术、BACnet技术和以太网技术，三种技术各有优缺点，Lonworks技术是建筑设备控制系统中的传感器和执行器之间的网络化，适用于智能建筑中的暖气、空调、供电、配电、照明、消防和保安系统之间通信与相互操作，并且可以用于底层控制，但其通信速度较差；BACnet适用于全局范围建筑的自动化；以太网技术是运用最广泛、价格最便宜的控制网络技术，建筑设备管理系统(BMS)也常用以太网。控制网络技术在智能建筑中的应用包括：改善智能建筑内楼宇自控系统、可燃气体泄漏报警系统等异构网络环境的控制与联动的结构；有利于实现对智能建筑内管控的自动化远程监视和数据采集；有利于改进建筑内监控信息的应用；有利于对生活环境、状态和机电设备的运行过程进行检测。(3) 智能卡技术智能卡是一个或多个集成电路芯片组成，并封装成一种便于携带的多功能电脑卡，随着芯片技术的不断发展，智能卡体积小、具有暂时或永久的储存能力、携带和使用方便、安全性与可靠性好、可脱机运行、一卡多样化的优越性能越来越突出，比磁卡更多的智能，因此，智能卡会越来越受欢迎。智能卡技术的运用：采用IC卡有利于对出入安全的管理；通过智能卡记录有利于实现巡逻安全管理；通过智能卡有利于车辆的合理管理；有利于物业收费与管理系统的应用；有利于人事部门考勤的应用。(4) 可视化技术是指基于网络化的视像传输、交互和提供多媒体视像服务的技术。现阶段，在智能建筑内的数字视频点播和会议电视，均是可视化技术向建筑物内的网络桌面系统提供视像的传输、交互和服务的功能。可视化技术的运用：为智能建筑内的网络提供诸如电影、电视、远程教育和游戏等服务；为智能建筑内的网络提供多媒体影像的传输服务。(5) 流动办公技术就是利用网络技术、通信技术、可视化技术，以及家庭智能化技术，向异地或移动的办公人员提供一个虚拟技术办公环境。使在家或旅行途中的办公人员如同在办公室里一样，可以随时随地进入单位的办公流程，及时处理文件和资料；参加单位召开的电视会议，参与发言和讨论；甚至通过家庭智能化技术，远程操作办公室内的办公器材或遥控家中的电器设备。流动办公技术在智能建筑中的应用包括：多媒体电子邮件，通过Email智能传真和Netmeeting方式传发声音、图像、视频、音频信息和格式化文本；远程会议电视，通过BISDN或互联网络实现远程会议电视终端的接入；无线遥控，利用BISDN或InternetIntranet网络实现利用可视电话或可视手机对办公室的设备或家用电器设备的远程遥控。(6) 家庭智能化技术20世纪90年代，一些经济发达的国家首先通过了家庭智能化技术，使家庭技术和住宅环境协调发展。通过家庭智能化技术，将家庭中各种与信息相关的通信设备、家庭电器和家庭保安装置，通过家庭总线技术+,-. /连接到一个家庭智能化系统上，进行集中或异地监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调，从而满足21世纪信息社会中人们追求快节奏的工作方式，以及与外部保持联系的要求。家庭智能化技术在智能建筑中的应用有：对于非法入侵，漏水漏电可自动报警；实现对家庭住处电器的远程控制；实现家电的升级和远程维修：通过有效、便于携带的方式对家里的电进行控制。(7) 无线局域网络技术也称计算机无线组网技术，是上世纪90年代初兴起的一项极有实用价值的新技术。该项新技术利用微波、激光、红外线作为传输媒介，摆脱了线缆的束缚。采用无线局域网技术既可以节省铺设线缆的昂贵开支，避免了线缆端接的不可靠性，同时又使计算机在一定范围内可以任意更换地理位置的需要。在智能建筑行业，无线局域网具有其独特的、不可替代的发展优势，将会获得更广泛的应用空间。应该说，将来作为智能建筑系统集成平台的计算机网络系统，将会是集无线、有线局域网技术为一体、综合而建成的“具有最佳性价比及具有最大的可持续发展性”的混合网络。 智能建筑是今后建筑建设的必然方向，如何利用无线局域网技术，发挥其技术特点及优势，不断完善及加强智能建筑的各项智能化功能，是当前智能建筑研究中的当务之急。无线局域网技术在现代智能建筑中的应用课题，不仅具有较高的学术价值，更具有很高的经济价值。无线局域网技术在智能建筑中的应用包括：电子商务系统的应用，在智能建筑内可进行电子商务机无线局域网的连接；无线信号转发器的应用，在智能建筑内使用移动电话等转发功能；无线会议电视及视像服务，在智能建筑内通过无线局域网提供活动地点的会议电视等接入；服务系统的应用，在智能建筑内的可实现餐饮、娱乐、等服务的无线局域网的连接。(8) 数据卫星通信技术数据卫星又称为小型数据卫星站，将通信终端延伸到办公室和家庭，其发展的本质是将通信卫星技术引向多功能、智能化和设备小型化。同时综合应用了卫星多波束覆盖、星载处理技术、地面蜂窝移动通信和计算机软件技术。据卫星通信技术在智能建筑中的应用包括：提供InternetIntranet网络接入；提供与BISDN网络的互联；提供专业LAN网络的接入；实现与移动通信系