一、智能楼宇(Intelligent Building)的概念
1、智能楼宇的起源和发展
现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。
近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生"楼宇智能化"。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
1984年美国联合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut Stste)州哈伏特(Hartford)市将一座金融大厦进行改造并取名City Place(都市大厦),主要是增添了计算机设备、数据通信线路、程控交换机等,使住户可以得到通信、文字处理、电子函件、情报资料检索、行情查询等服务。同时,对大楼的所有空调、给排水、供配电设备、防火、保安设备由计算机进行控制,实现综合自动化、信息化,使大楼的用户获得了经济舒适、高效安全的环境,使大厦功能发生质的飞跃,从而诞生了世界上第一座智能化楼宇。自此以后,世界上楼宇智能化建设走上了高速发展轨道。
2、智能化楼宇的基本要求
智能化楼宇的基本要求是,有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、监视报警,并有利于提高工作效率,激发人们的创造性。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化、智能化,通信系统高性能化,建筑柔性化,建筑管理服务自动化。
楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境:
舒适性。使人们在智能化楼宇中生活和工作(包括公共区域),无论是心理上还是生理上均感到舒适,为此,空调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳或最佳状态。
高效性。提高办公业务、通信、决策方面的工作效率,节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用,以及建筑物所属设备系统使用管理的效率。
方便性。除了集中管理,易于维护外,还应具有高效的信息服务功能。
适应性。对办公组织机构、办公方法和程序的变更以及设备更新的适应性强,当网络功能发生变化和更新时,不妨碍原有系统的使用。
安全性。除了要保证生命、财产、建筑物安全外,还要考虑信息的安全性,防止信息网中发生信息泄露和被干扰,特别是防止信息数据被破坏、被篡改,防止黑客入侵。
可靠性。选用的设备硬件和软件技术成熟,运行良好,易于维护,当出现故障时能及时修复。
3、智能化楼宇的功能
从楼宇智能化的功能角度看,楼宇智能化提供的功能应包括:
具有信息处理功能,而且信息范围不只局限于建筑物内,应该能在城市、地区或国家间进行。
能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制。
能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化,并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。
建筑物内应具有充分的适应性和可扩展性。
它的所有功能应能随技术进步和社会需要而发展。
4、智能化楼宇的优越性
和普通建筑相比,智能化楼宇的优越性体系那体现在以下几个方面:
具有良好的信息接收和反应能力,提高工作效率。
提高建筑物的安全、舒适和高效便捷性。
具有良好的节能效果。对空调、照明等设备的有效控制,不但提供了舒适的环境,还有显著的节能效果(一般节能达15~20%)。
节省设备运行维护费用。一方面系统能正常运行,发挥其作用可降低机电系统的维护成本,另一方面由于系统的高度集成, *** 作和管理也高度集中,人员安排更合理,从而使人工成本降到最底。
满足用户对不同环境功能的需求。
高薪技术的运用能大大提高工作效率。
5、智能化楼宇的定义
什么样的建筑才算是智能化楼宇?目前世界上的对楼宇智能化的提法很多,欧洲、美国、日本、新加坡及国际智能工程学会的提法各有不同,其中,日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现建筑物自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)、安全保卫自动化系统(SAS)和消防自动化系统(FAS),将这5种功能结合起来的建筑,外加结构化综合布线系统(SCS),结构化综合网络系统(SNS),智能楼宇综合信息管理自动化系统(MAS)组成,就是智能化楼宇。
二、智能化楼宇在我国属于刚刚起步的专业,前景十分广阔,随着智能化需求的不断增长,这个专业将会成为紧缺专业,按照劳动力市场的价值规律,紧缺专业的待遇也会水涨船高的。
现在一些大学在环境设备下的方向分支也开设了楼宇智能化方向,所以我觉得无论是本科还是专科,就业方向上没有什么太大的区别。
相信通过你的学习,应该了解楼宇智能化是一个很宽泛的概念。涉及了一些通讯方面的知识,又涉及一些设备运行的知识,可能还会涉及一些物业管理方面的问题,所以可以这样说:
你可以从事的工作是非常广泛的。
懂一些通讯方面的知识,按照普遍社会大众的想法,进电信局绝对是个好工作。
或者就像楼上说的,你可以进弱电公司,弱电公司有很多类:
1、弱电总包公司,国内的像深圳赛为、上海研华这些,外企有西门子、江森、霍尼、IBM等,这些公司就是做一个总包,具体总包是什么含义,请百度。
2、设备厂家。就是你所学的消防报警系统、楼宇自控系统的生产厂家等等。
进入这些公司,你可以从事的无非就是技术、销售,自然的,又分为售前售后了。
再者,你可以进入一些物业管理公司,做技术或者管理。
大概想到的就只有那么多了。
其实真正想说的是,关于你所学的专业将来能从事什么工作这一类的问题,去51job、智联招聘,把你的专业一填,一搜,你不就知道了么?
分两点阐述看看
高新技术支撑让楼宇智慧化成为现实:智能化将是智慧城市的重要构成环节。在大数据、5G、AI、云计算、物联网等技术的应用与落地支撑下,楼宇的感知、绿色、智能均已成为现实。
"新基建"战略助推楼宇行业转型升级:物联网、人工智能、云计算等先进技术与基础设施的持续深度融合,助推着楼宇、电网、交通等领域的转型升级。
国家政策在发展智慧社区上也提供了很好的支持。现在公告、安防报警、门禁、智能家居、社区购物和社区医疗等功能服务,智慧社区解决方案几乎都能实现。而在这样的趋势下,数字化楼宇对讲无疑会给智慧社区的发展带来全新的产业机会。
那么
综合来看,当今智慧楼宇以人工智能为核心,深度融合物联网、云计算、大数据等技术,基于统一的楼宇智能化综合管理平台,实现楼宇内安防、能源、消防、楼控等多场景的可视化与精细化管理,通过融合智能检测、智能识别、智能预警等能力,实现楼宇-设备-人员等全方位管控、设备设施互联互通,真正做到可视、可析、可控、可建、可管。
通过数据直观对建筑执行能耗量化管理以及效果评估,来控制降低建筑运营过程中所消耗的能量,最终降低建筑的运营成本,提高能源使用效率。
既然聊了发展现状,那就沿着现状科技管理手段继续延伸下去,看个明白~
上述智慧楼宇的搭建是HT 2D 3D 智慧楼宇的能源监控系统,智能楼宇三维可视化系统,通过对楼宇的数字化高仿真场景中所有子系统的运行数据进行可视化展示。并提取运行数据进行设备运转、资产管理等重点业务的趋势分析,主要对楼宇设备能耗变化进行实时监控,比如:空调、照明、安防等作用。
可视化监控功能
工单监测 -- 统计楼宇收到的工单信息
客流监测 -- 显示当日进出楼宇的人流量信息
消防报警 -- 统计当日楼宇的消防报警信息
重点区域监控 -- 显示重点区域的摄像头信息
停车场车位统计 -- 统计停车场车位信息
楼宇控制 -- 可单独控制不同类型楼层的闸机,电梯,扶梯,警报和客流的显示与隐藏,监控此时电梯,扶梯等物体的运行情况
告警信息 -- 实时滚动显示当前楼宇的告警信息
功能点优势
具有信息处理功能,而且信息范围不只局限于建筑物内,而且能在城市、地区间进行。
能对建筑物内照明、电力、暖通、空调,给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制。
能实现各种设备运行状态监视和统计的设备管理自动化,并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。
智能建筑的中央空调冷热源系统中,空调场景由冷却水系统、冷水机组和冷冻水系统组成。冷却水系统的作用是为冷热水器的冷凝器提供冷却水,吸收制冷剂的冷凝热,将冷凝热转移到大气中。冷冻水系统的作用是通过冷冻水将提供给冷热水器蒸发器的冷量传递给各种冷水用户。
在智能建筑的中央空调冷热源系统中,热站场景由冷却器系统和温水泵系统组成。通过冷却器系统的换热器持续加热中央空调系统内的空调水,通过热水循环的温水泵系统向用户提供热量。
冷热源系统中,终端智能节能控制系统可以通过室内温湿度调节模块内部的送风温度、水阀开启和风扇频率,在保持终端舒适度的同时,使冷却量与需求保持一致,并将风扇的能耗降至最低。
停车场是目前建筑物监控不可缺少的一部分,主要展示实时停车监控,通过简单的动画演示展示整个停车场车辆的运行状态,便于管理。
楼宇内部同样需要搭建3D场景以实现楼宇建筑的全方位展示。三维可视化系统对楼宇的结构、楼层、布局、设施设备进行可视化展示,并与其实际的位置、编号一一对应,保持与实际场景的一致。当用户在三维可视化界面点击任意楼宇,即可进入 楼栋模式 查看楼宇分层信息、楼层的格局、设备的分布等。能够从建筑到楼层,查看所有的楼层信息。
展示各个楼层的主要功能。当用户在 楼栋模式 场景中点击任一楼层,即可进入到楼层的 内部场景 ,楼层内部的场景同样需要搭建3D 场景以实现楼层内布局的全方位展示。楼层内的区域分布,设备状态,以及设施位置。通过数据驱动,可以根据实际数据变动。这样的三维可视化展示更接近于现实中的真实的楼层、设备,用户易于接受。
大量的监控点分布在楼宇的各个地方,传统的表格或二维图形难以排列显示。有些数据虽然精准,但却不是最有效的信息。采用三维可视化系统,可以使用图、表、虚拟仪表等多种形式展示数据信息,辨识度高。三维可视化系统更接近于现实中的真实的楼宇、设备,用户易于接受;可以让用户看到系统整体的同时,还能观测局部细节数据,兼顾整体与细节。可以提供丰富的人机交互手段,便于 *** 作。
楼宇智能化工程技术择业面较窄,只能去高物业管理方面的工作或去搞楼宇智能化设备的厂家当技术没不过现在房地产这么火,人才需量很大,就业倒不是很难找你说的哪个职业技术学校一看就是不入流的大学了,文凭拿出来肯定没有一本,二本的有含金量只要国家承认学历就行了,没什么好比的以计算机技术、自动控制技术为基础的智能化技术的迅速发展,使得未来建筑得以智能化,智能化建筑通过将节能技术和设备的优化组合,为用户提供高效、舒适、便利的人性化的建筑环境,同时,绿色建筑是建筑可持续发展的必然趋势,建筑设施的智能化设计发展必然与节能、低碳紧密关联,而采暖、制冷和用电是建筑耗能的主要部分,降低这部分能耗对绿色智能建筑的发展具有重要意义。基于此,本文以绿色建筑理念为指导,以智能化技术为手段,从太阳能应用系统、地源热泵系统、智能电网系统等三个层面对建筑设施进行了节能设计,实现了太阳能、地热能、电能等的高效、可靠和优化运行,并将其集成至智能化建筑控制管理系统,进行实时监控和管理,在创造舒适的建筑环境的同时,提升了建筑设施的节能和智能化效果。
1建筑节能设施智能化设计的需求分析
“智能化技术融合电子技术、自动控制技术和计算机技术”[1],为绿色智能建筑发展提供了新的思路和空间,建筑节能设施的设计和应用更是成为大势所趋,本文融合智能化技术和绿色建筑理念,对其设计需求进行如下分析:(1)采用主流技术:以绿色智能化建筑在管理和监控等方面的应用需求为导向,充分利用电子技术、物联网技术和云计算技术等 *** 作简单、安全可靠的主流技术,让建筑设施联动起来,统一规划、建设地源热泵系统、太阳能应用系统、智能用电网系统,并借助于智能建筑控制系统促进各类设备和系统资源共享、信息互通”[2]。(2)节能环保:建筑节能设施应以低成本获取高性能和多方面的效益为出发点,最大限度地开发利用太阳能、地热能等可再生能源,并将其与智能化技术结合起来进行设计,实现性能、成本和节能等多重效果。(3)智能用电:运用现代传感器技术、通讯技术及自动控制技术等构建安全、高效的智能用电网,将可再生能源进行多元化的电能开发与利用,并通过智能电网基础平台实现电能的传输、调动、监控和管理,为用户实施节能用电管理提供便利。
2地源热泵系统节能的智能化设计
地源热泵系统是利用浅层地热能,实现高效节能环保的中央空调系统,可以集成采暖、空调制冷和生活热水于一身,是未来智能化建筑中的标配,为此,为推进地源热泵系统在现代建筑的应用,增强对地源热泵系统的智能化控制和 *** 作,本文以“热泵系统集成”为主导,采用基于传感器技术和计算机技术进行地源热泵系统设计,系统控制中心采用性能最佳、简单易用的光数字传感器ISL29020,具备低光照条件下的灵敏度(<0.015lux)、宽动态范围、最佳的光谱响应,以及最佳的红外和紫外抑制,由其采集建筑采暖、制冷需求信息,并将所采集的数据传递给计算机,并借助于计算机通过模拟量输入通道(AI)和开关量输入通道(DI)采集实时数据,然后按照一定的规律进行计算,最后发出控制信号,对相应功能模块进行控制,以实现制冷、采暖的 *** 作。本文所设计的地源热泵空调系统由U型地下埋管热换器、热泵机组冷热分配系统及用户终端等构成的封闭环路的集成系统;其中U型地下埋管热换器通过埋在地下的封闭管道采集地热能并与水源热泵机组进行热交换;水源热泵机组则利用热泵循环工质环路和地能采集系统水环路、冷热分配系统水环路的耦合,通过热泵机组的制冷和制热循环实现热量交换,促进热量在空间上的转移,冬季,通过换热器将地下水或土壤中的热量提出用于室内采暖,而夏季则利用地下土壤或地下水带走热量,达到制冷效果;冷热分配系统则是将水源热泵机组制取的冷冻水或者采暖热水输送至用户终端空气处理系统用于空气的冷热处理;用户终端空气处理系统涉及新风机组、风机盘管、空调系统三种形式,可对空气进行净化和热湿处理,调节空气质量和压力,提升建筑的舒适度。
3太阳能应用系统节能的智能化设计
太阳能的可再生性、清洁性,推动了其在绿色智能建筑中的应用和推广,而目前公认能源效率最高、经济性和可 *** 作性最高的为太阳能热水系统,本文就将以此为重点,充分利用智能化技术来对其进行优化设计,“以Ateml公司生产的高性能、低功耗的8位嵌入式AVRmega32微处理器为控制核心”[4],构建主要由太阳能集热器、热传传热工质、贮热水箱、补给水箱和连接管路等部分构成的智能化太阳能热水系统,如图1所示,首先集热器通过吸收太阳辐射能后温度升高并形成循环流动,从而实现热能转化并将其传递给集热器内的传热工质,传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热,或是以强迫循环方式将集热器内的热能传送给贮水箱中的水,而系统中的控制装置根据贮水箱与蓄水箱底部水温的差值是否超过限定值,来自动启动补给水箱及时补充冷水;同时,为了保证系统在阴雨天或是阳光强度较弱的冬季也能够正常运行,还可设置辅助加热装置,如电热器。
4电网节能的智能优化设计
绿色智能建筑在电网节能设计主要表现在智能电网的发展,其实一个“能源计算网络”,本文选用TI嵌入式处理及模拟技术作为其初级测量单元(PMU),可为电力系统监控提供稳定可靠的高精度、节能型智能用电支撑,应用TITMS320C2000微处理器与高性能模拟技术可实现完整的监控解决方案,使管理者和用户能够实时监控基本电压线路,保证用电安全,且经配置的PMU可实现初级仪表测量、配电自动化、中断恢复、高效节能以及高质量电源等优异特性,同时应用Optisense光学传感器结合PMU可使用电设备具备更高的电网安全性与可靠性以及更高的可视度,实现更快的电力中断响应,并及时将信息反馈给用户。基于此智能化技术,所设计的智能用电网自上而下是智能微电网、电能管理主站、传输网络通信、智能用电信息交互终端(电能信息传感器、触摸显示屏)、智能插座、用电设备等[5],由此形成的智能用电网系统中,智能微电网通过可再生能源时空互补性、直流电网技术、超导与新材料技术的应用、信息技术的运用与智能微网技术,将广域范围的各类电力资源转变成满足用户多元化电力需求所需要的资源;同时,智能电表设置是为了对电网系统覆盖区域内用电情况进行实时监测,且因其“具有电能计量、信息存储及处理、实施监测、自动控制、信息交互等功能”[5],支持双向计量、阶梯电价、分时电价、峰谷电价等需要,为实现分布式电源计量、双向互动服务提供基础支撑;用电设备与智能插座的链接,能够将用电信息通过电能信息传感器显示在触摸显示屏,并将信息及时反馈给电能管理主站。
5结束语
本文给出的建筑节能设施设计方案经济性、可 *** 作性强,为智能化技术在建筑领域的应用提供了一种重要的参考方案,有效弥补了我国绿色智能建筑发展的短板。但同时也存在一定的局限性,目前的研究还仅停留在对取暖、制冷和用电等建筑节能设施的智能化设计上,而对节能电梯、水资源处理等的智能化设计则相对欠缺,需要结合用户需求、节能环保要求进行完善,以进一步提升绿色智能建筑的性能。
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