基于无线通信技术的建筑电气智能化控制系统

基于无线通信技术的建筑电气智能化控制系统

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山东电力工程咨询院有限公司 山东 济南 250014

摘要：建筑事业发展日益蓬勃的形势下，建筑电气也在这一过程中迎来智能化时代，面对这样的形势无线通信技术应运而生。以各种硬件为基础,设计系统现场端,以微控制器为主,以各种服务器为辅,一起组成控制端硬件结构,借助无线通信技术将现场端数据传输到控制端,控制端通过建筑电气智能化控制模型根据预期值与实际值间的误差得出控制量进行建筑电气智能化控制。系统的数据传输效率高,可以实现建筑内部电气设备的智能化控制。

关键词：无线通信技术；系统框架；控制

引言

20世纪80年代，欧美发达国家逐渐涌现以电气控制技术为主要特征的智能建筑。20世纪90年代初我国智能建筑开始起步，并随着城镇化率提高，建筑规模不断增大、建筑机电设备复杂性增强、运维管理需求增多，智能建筑逐步得到发展。建筑与电子信息技术、计算机技术、控制技术等不断融合，产生了以信息化与自动化为突出特点的智能建筑。随着信息技术和物联网的快速发展，建筑作为人类活动最为密切的空间单元，正在从“智能”向“智慧”稳步迈进。科技和需求的融合推动建筑智能化水平持续提高，为人们带来更加安全、舒适、便捷和智慧的生活。

1智能建筑通信概述

总体来说，智能建筑是现代建造技术、现代通信和网络技术、现代控制技术综合运用，实现人性化、智慧化管理的建筑。智能建筑需要通过现代通信和网络技术来实现建筑物内设备设施的智能控制；通信网络通过无线或有线的网络通道对语音、图像、传感数据和控制数据进行实时有效的采集、交换、传输和处理。通信系统是智能建筑中的重要甚至是核心的组成部分，各种功能系统的应用都需要从数据的交换作为基础，包括对语音、图像、视频等大量数据的采集、传输和处理。在智能建筑或智慧小区中，通信系统主要包括程控交换、公共广播、电视网络、视频监控、宽度接入以及建筑物内的移动通信等系统。在现代通信技术不断创新和发展的信息新时代，对智能建筑的通信系统也提出了更高的要求，特别是5G技术的发展和应用，数据传输的低时延和高可靠性对智能建筑的及时数据交流和控制提供了更好的技术支持。

2智能化建筑电气控制系统应用现状及内容分析

电气控制系统作为智能化建筑系统体系的重要组成内容之一，可以在一定限度上对住宅小区供电质量以及供电安全产生至关重要的影响。近些年，为全面推进智能化建筑系统安全高效应用，以电气控制系统为首的智能化建筑系统需要立足于智能化控制策略，对当前系统架构模式以及运行功能存在的不足问题进行及时健全与优化。应在传统电气控制系统的基础上，结合居民建筑实际情况，促进建筑电气控制系统与信息化技术融合应用。结合当前实际情况，在智能化控制模式以及相关技术的不断推动下，建筑电气控制系统已经改变传统控制管理模式，主动利用信息化操作模式，实现对智能化建筑电气控制系统的改造升级。此外，与传统电气控制系统不同，智能化建筑电气控制系统可通过利用电子设备以及现代化控制手段等方式，保障电气控制系统运行过程更精准高效，及时发现问题并解决问题。

3建筑电气智能化控制系统

3.1电气设备优化设计

随着环保战略、绿色发展理念的提出，可以看出我国对全面绿色转型工作的重视程度，建筑业应该在发展期间不断完善工作模式，需要增加对设备运营设备的关注度，在设备控制阶段融入智能监控技术，在智能数据分析和控制下，可以提高电气设备运行的可靠性。另外，在电气设备运行阶段，经过合理的方式进行控制，可以防止设备产生大气污染物质，将智能型建筑优势良好地展现出来。传统建筑的电气设备种类众多，在设备控制和使用阶段，工作人员主要利用以往积累的工作经验控制设备的操控方式。由人力进行控制，受到工作人员经验等参数的限制，难以掌握全面的数据，对设备控制造成一定的影响。使用智能化技术研究设备的运行情况，收集设备的运行数据，在大数据的辅助下，可以掌握设备的运行情况，按照建筑在电气设备方面的应用需要进行优化设计，提高设备的应用价值。将智能系统应用到建筑电气工程中，可以监控系统的运行状况，综合整理各类数据并进行全过程控制，改善各类设备的管理措施，为智能系统稳定运行提供基础保障。在监控领域，使用智能系统收集电气设备的运行情况，利用云计算、大数据等新技术，从大量数据中挑选有价值的内容，提高设备运行效率。在建筑工程领域发展期间，电气系统结构和设计方式已经出现较大的变化，智能化技术的介入，提高电气系统的控制能力，电气化系统运行的稳定性也相继提升，让建筑用户享受到技术带来的益处。

3.2无线数字集群通信技术

在消防通信当中为了针对性开展现场消防指挥工作需要利用集群通信系统，应用消防通信技术支持图形、信息的传输与接收、数据资源库的建设以及PJIS信息处理，由此建立融合多种通信系统的数字集群无线通信系统，这一系统应用PDT系统交换控制中心以及LTE核心网系统，在二者深度融合之后借助PDT车载台满足消防现场语音以及指挥中心语音传输。此外，能够满足终端间的信息互发，提供语音、视频等不同消防救援通信业务，大大增强了消防通信效率，进而建立上下联动、横向呼应的扁平化消防体系。无线数字集群通信技术通过数字集群通信系统为消防现场提供指挥调度信息，无线接口应用数字调制方式，涵盖数据通信业务、调度指挥业务以及实时通话业务，相关技术体系逐渐完善，用于消防通信当中能够显著提升消防灭火以及救援工作效率。、

3.3智慧安防管理数字化

目前智能住宅小区比较普及的安防系统包括视频监控子系统、巡更管理子系统、边界入侵报警子系统、出入口和停车管理子系统、公共广播子系统，大部分采用计算机管理，在数据库层面可以与综合安防管理平台集成，并通过相应的通信实现报警联动响应。智能住宅小区的智慧安防存在海量的多节点的数据链接和传输，且实时性要求高，5G技术的海量机器类通信特点以及低时延性有效解决了传统安防的难点，可以及时获取多节点和更多维的监控数据。

3.4楼宇控制系统智能化设计

在建筑物智能化过程中，大多采用了自动化的控制系统，其主要包括灯光照明监控、空调监控、给排水监控、电梯监控以及通风系统等。在某建筑物自动化控制系统设计环节，出于对建筑物设备数量的考虑，整体楼宇自动化控制系统应设计 1 个中心控制站、2 个子系统控制枢纽、230 个 DDC 控制器、320 个针对温度与湿度的测量仪器。对楼宇控制系统自动化的优化与管理，以业主使用需求为导向，尽量做到节能减排。弱电系统的智能化设计应满足以下几个方面需要： 实现对控制器数据的同时间管理，及时对相关数据进行备份；加强对操作密码的管理，提高楼宇管理的安全性； 做到节能分析和能量管理的同步进行； 可以根据自身的需要，个性化的设计楼宇的自动化设备，保证运行中的网络系统以及工作站的正常运行，从而使其具有离线通信功能。

结语

与常规建筑电气控制系统不同，住宅小区智能化建筑电气控制系统的管控能力与运行水平均得到明显加强。鉴于住宅小区建筑电气智能化控制系统的应用重要性，建议无线通信技术研究人员在今后的研究应用过程中，智能化电气控制系统的前沿发展动态，运用先进合理的技术内容，对当前智能化电气控制系统存在的不足进行及时健全与完善，从根本上为住宅小区电气智能化运行质量安全提供有力保障。

参考文献

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