楼宇智能化的毕业论文怎么写 还要带原理图 什么方面都行 只要和楼宇有关就行 谢谢帮忙

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统
摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通
讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功
解决这个问题,效果良好。
关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器
0 引 言
智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于
20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,
是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新
兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风
系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行
监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,
对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求
越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转
而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本
文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化
所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,
控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。
1 网络结构
控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为
PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控
制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。
远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、
历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查
询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,
所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网
络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一
的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地
适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-
ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是
采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统
(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台
开发,加载大量图形 *** 作,简单方便。
控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-
put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块
(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模
块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟
量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块
各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制
命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。
中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通
讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集
数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制
系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制
器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。
2 区域控制器
21硬件电路
区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接
口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模
拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。
区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一
代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统
8051单片机[1-3]。
区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入
输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补
充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使
用,灵活多变。
时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连
接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传
递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条
线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线
不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从
设备[9]。
上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异
步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接
口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作
主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标
志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行
口中断的方式实现半双工通讯。
为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸
屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触
摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸
屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触
摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发
生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控
制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。
22软件流程
智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、
湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输
入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位
则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控
制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功
能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决
策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算
法实现、上下位机通讯等
(图3),初始化包括数值
初始化、中断初始化,通讯
初始化,显示初始化;故障
检测包括通讯故障,反馈
故障,逻辑故障等;控制部
分主要是程序算法的实
现,对输入输出的智能控
制,包括键盘/触摸屏输入
及液晶输出,上位机通讯
即远程PC与区域控制器
通讯,而下位机通讯则是
区域控制器与控制模块之
间通讯[5-6]。
楼宇自动化控制系统
故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检
测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程
序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。
楼宇自动化控制系统
故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检
测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程
序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。
表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方
法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是
否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部
分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主
要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除
抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如
1(01秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。
每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表
格,快捷方便。
上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通
过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太
网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标
准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设
备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。
如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议
发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设
备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设
备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为
上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制
器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了
主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有
要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-
bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、
和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或
从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它
作为回应发送出去。
例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求
时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只
有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模
块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能
码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地
址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的
信息。
置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以
适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软
件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已
经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另
外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功
应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。
参考文献
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25卷,2期:16-18
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controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH TECHNOLOGY
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forBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-
TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-30
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术,2007年9期:90-92
6朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年
18A期:77-79
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多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷
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8肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江
工程职业技术学院学报,2007年1期:30-32
9赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动
化与仪表,2007年2期:37-40

这个专业旨在培养从事现代智能化楼宇设备设施的运行维护、能源和室内环境品质管理及大型物业管理的应用型高级技术人才和管理人才。要求掌握本专业必需的建筑、机械、热工、电工电子和计算机应用等技术基础知识；掌握现代智能化楼宇设备设施（如暖通空调、给水排水、建筑电器、建筑智能化系统）的构造与性能、测试技术、调试方法、运行和维护等专业知识；具备现代智能化楼宇设备设施的维护、管理能力。
毕业去向：中外物业管理公司、房地产开发公司、星级宾馆、高级写字楼、各单位物业管理部门、建筑施工安装单位、工程总承包企业、工料测量和房地产估价事务所以及招标公司等。
开设主要课程
工程数学
管理学概论
vb程序设计
电工电子
建筑环境
数据库原理热工基础
信息管理系统
识图与建筑构造
流体力学
泵与风机等建筑公用设施
楼宇环境系统
专业英语
楼宇自控原理
智能建筑设备系统
物业管理概论
建筑能源管理
工程项目管理
建筑环境管理
建筑法规等计算机应用实践
建筑公用设施实训
信息管理
楼宇自控原理实训
楼宇环境系统实训
楼宇智能化系统实训
建筑设备工程概预算等

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？

美的楼宇科技是美的集团旗下的五大业务板块之一，提供以iBUILDING为核心的数智建筑全栈解决方案，业务方向覆盖暖通、电梯、能源管理、楼宇控制等与智慧建筑相关的方方面面，为用户提供更好的场景体验、更优的能源策略和更可靠的空间服务。而楼宇智能化可能大家都比较陌生，大家更多听到过的是智能化吧。而楼宇智能化主要体现在网络系统、安防监控系统、楼宇自控系统等方面，就拿美的楼宇科技来说，就能提供从控制器、楼宇自控系统到智能化设计施工及数字化解决方案等全生命周期服务，最大程度上满足客户的各项需求你也可以百度一下。

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。

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