楼宇智能论文

2024-12-10

楼宇智能论文(通用12篇)

楼宇智能论文 篇1

一、出入口门禁系统

(一) 出入口门禁系统介绍。

出入口门禁系统是通过利用现代信息技术对建筑物进行管制的一种智能化的程序, 能够起到管理效率和安全的优势。随着今年感应程序的不断发展, 在生物识别技术和感应技术不断研发下, 目前现代化技术门禁系统常见的有:密码类型门禁系统, 刷卡类型的门禁系统, 生物识别类型的门禁系统等。

密码门禁系统的优点在于只要使用者能够记住密码, 就可以正常通过门禁系统, 相对来说成本较低, 但是存在的缺点包括速度相对较慢, 再输入密码的过程中少说几秒, 如果输入错误还需要更长时间, 并且等待出入的人群需要排队。

刷卡门禁系统的优势在于性价比相对较高, 读卡速度较快, 所以在目前楼宇多采用此方式, 安全性能相对较高。

生物识别系统是根据人的特征进行区别形成独有的身份识别系统, 常见的有:指纹, 虹膜, 人脸等为特征的识别系统, 这种系统优点在于不需要介质携带, 不容易仿制, 安全性高。缺点在于成本过高, 比对参数相对反应较慢, 如果人多的话不便于使用, 另外生物识别因时间和环境会产生变化, 导致识别率降低。

(二) 出入口门禁系统工作原理。

对于出入口门禁系统工作原理我们可以将其看成三部分组成, 分别是中心控制, 数据传输以及现场部分, 我们以卡片系统为例, 其主要设备的硬件包括的是通信功能以及计算服务器, 现场单元接口, 现场控制, 读卡器, 延时驱动等, 另外起到辅助的线缆, 出门按钮, 刷卡感应磁力锁, 报警设备等。

门禁控制器的主要组成部分包括:输入输出设备, 中央记忆存储部分, 通讯功能等。人通过感觉器官例如眼睛, 耳朵, 手脚等做出输出设备的动作, 人的大脑好比记忆存储和中央信息系统的处理器, 通过感觉器官进行收发信息, 将感觉器官获得的信息经过大脑分析进行手脚做出相应的活动, 这就是一个完整的智能化的行为过程。通过语言进行交流形成群体。计算机的鼠标和键盘也是输入设备, 通过主板主机进行分析在硬盘和内存中进行分析判断, 然后在以打印机或者其他设备形成一个输出的过程, 这也是一个完整的输入输出过程, 通过计算机网卡进行读取用户的卡号信息, 然后转换成信号传入出入口门禁系统中, 控制器将接收到的信号传入软件通过分析, 来判断持卡者在目前阶段能否出入大门, 根据判断结果进行智能开关门等。 

二、访客可视讲系统

(一) 访客可视讲系统概述。

可视对讲系统是一套现代化的小区住宅或商用写字楼服务措施, 提供访客与住户之间双向可视通话, 达到图像、语音双重识别从而增加安全可靠性, 同时节省大量的时间, 提高工作效率。更重要的是, 一旦住户家内所安装的门磁开关、红外报警探测器、烟雾探测器、瓦斯报警器等设备连接到可视对讲系统的保全型室内机上以后, 可视对讲系统就升级为一个安全防护网络, 它可以与住宅小区物业管理中心或小区警卫有线或无线通讯, 从而起到防盗、防灾、防煤气泄漏等安全保护作用, 为屋主的生命财产安全提供最大程度的保障。它可提高住宅的整体管理和服务水平, 创造安全社区居住环境, 因此逐步成为小康住宅不可缺少的配套设备。

(二) 访客可视讲系统基本原理。

可视楼宇的对讲系统能够叫门, 提供摄像, 对讲监控, 具备遥控开锁, 夜视等功能, 楼宇中的住户在家通过扁平的显示器就能够通过可视对讲系统对来访者进行影像的鉴别, 通过语言对话和开锁器等来控制外门, 可以阻止陌生人进入楼宇的性能, 对住户而言相对安全性能提高。

可视楼宇对讲系统能够阻挡非住宅人员的进入, 能够保证居家的安全性, 在防范作用上做得非常好, 无论是白天还是夜晚, 通过可视和对讲功能, 都可以清楚的看到来访者的样貌。

可视对讲系统由主机, 室内分机, 电源, 控制锁, 闭门系统等构成, 主要在居室和大门通道口附近设置, 除了能够对讲之外还要增设影像传输的功能。

使用者根据读卡感应, 密码, 钥匙, 对讲等开锁, 可视对讲系统可以是独立的门户, 可以是别墅, 也可以大厦或者多幢建筑共同联网。可视对讲系统能够进行监控和录制, 室内设备可以按照用户需求进行可视或者不可视, 对讲或者不予应答等, 住户采取回避态度的话, 当影像呈现在室内机时过了延时时间之后将可以自动消失, 在此基础上加上单户的门铃, 可以便于住户之间的联系, 在停电时候以备不时之需作为后备电源。

参考文献

[1]罗超.云计算倾力智能楼宇安防应用[J].中国公共安全, 2014 (13) .

楼宇智能论文 篇2

智能建筑的组成包含了3个集成要素即:楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化,通常称之为3A系统。

楼宇自动化系统BAS是一套中央控制系统由中央控制室、通信网络、分布式现场控制室、现场末端设备。

传感器是指在测量过程中能感受规定的被测量的某些信息,然后按照一定的规律转换成可用的器件或装置。

传感器组成:敏感元件、转换元件、测量电路、电源

传感器的动态特性:灵敏度、线性度、分辨力、迟滞、重复性 LOGO控制器中 接通延时及断开延时的原理通过定时器

变频器的功能是将来自于电网的工频电源通过对频率的调整后输出频率电压都连续可调的三相交流电源。

变频器主要分为间接变频与直接变频两大类

可扩展DDC的组成主控制器、扩展控制器、扩展模块

分布式DDC的组成主控模块、总线模块、智能I/O模块、通信模块、组网模块、手持编程器等单元。

直接数字控制器(DDC)功能:

1、具有强大的信息采集、运分析和控制功能。

2、具有联网通信、站点组合、服务器管理的功能。

3、具有分布式模块控制结构,配置了强大的特种模块。

4、主机具备报警功能、趋势存储功能、失电保护功能等。

5、支持还算计高级编程语言和图形化编程语言。

6、支持与上位监控计算机的联网通信功能。7主机具备现场操作及现场编程接口,一般为RS232接口。

8、具有多级密码保护和管理功能。

直接数字控制器(DDC)特点:1采用计算机控制,功能强大、运算速度快。

2、控制接线少、可靠性高、使用寿命长。

3、具有开放性、灵活性、可扩展性。

4、编程简单、控制能力强、可实现在线监控。

5、易于施工、安装、操作和维护。

6、具有多编程手段,大大方便了工程技术人员的现场调试。

7、无需校准,可减少维护费用,并长期保持精度。

8、具有内部时钟控制,极大地方便了程序的编辑。

9、可完成各种逻辑功能,并按建筑操作的实际情况作出复杂而精准的控制。DDC的原理:

I/O模块的测控端口类型

DI:数字量DI端口支持无源的触点输入或集电极开路数字量输入,输入的方式可设定为UI或OC。

DO:数字量输出DO端口有两种类型,一是集电极开路型;二是无源触点型 AI:模拟量AI端口支持电流、电压的输入格式。

AO:模拟量AO端口也可以设定为电压输出和电流输出,信号量程与模拟量输入相同。TI:模拟量TI支持温度电阻的输入.

MCGS的组态设计步骤:

1、工程文件建立;

2、建立用户操作菜单;

3、建立数据对象;

4、建立用户窗口;

5、工具箱与编辑条;

6、动画构件;

7、策略构件

楼宇自动化系统设计原则:

1、高度的集成化;

2、先进性和实用性;

3、开放性和标准化;

4、可靠性和可扩展性;5人机界面友好 楼宇自动化系统设计目标:是对项目在建设过程中的功能定位,它应结合当地现状和社会背景进行综合设计。

楼宇自动化系统设计流程:前期准备、需求分析、产品定位、监控内容、方案论证、准备投标文件。

离子感烟火灾探测器原理:当烟粒子进入电离室时,被电离的一部分正负离子吸附到烟粒子上,导致了到达电极的有效离子数的减少。同时由于烟粒子对@射线的阻挡作用,使电离室内空气的电离能力降低。

散射光式光电感火灾探测器利用发光元件和受光元件的位置不是正对的。无烟雾时光不能射到元件上;有烟雾时光通过烟雾粒子的散射到达受光元件上,产生电流或电压依据此判断火灾发生。减光式:是由一个光源和一个光敏元件对应的装置在小暗室中,在无烟雾是光可以射到光敏元件上并转换成电信号使整个电路维持正常状态,不报警。当有烟雾时,光源发出的光受到烟粒子的散射和吸附作用,使光敏元件接受的光强减弱。电路的正常状态被破坏,超过定阙值时发出警报。安防系统作用:一旦有人进入,能够及时发现并报警电视监控系统能自动记录犯罪分子的犯罪过程。

安防系统发展方向:数字化、网络化、智能化、规范化、集成化

视屏监控系统的组成:摄像部分、传输分配部分、控制部分、图像处理和显示部分 视频监控系统的传输方式:基带传输、射频传输、光缆传输 入侵报警系统组成:入侵探测器、传输系统、入侵报警控制器 门磁开关原理:

出入口控制系统组成:识别卡、读卡器、控制器、电磁锁、出门按钮、钥匙、指示灯、上位PC机、通信线缆、系统管理软件等

综合布线系统组成:工作区子系统、水平区子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统

传输介质:双绞线、同轴电缆、光缆

楼宇智能系统的节能设计 篇3

一、温湿度控制精度适当

楼宇内温度和湿度的变化与楼宇节能有着紧密的相关性,将温湿度控制在适当的设定值精度范围内,是楼宇空调节能的有效措施。

对于楼宇的普通空调、新风区域,由于基本上是舒适性空调系统,风速、周边环境温度、湿度都影响着人对环境的感觉。在非工作时间,可能还有人工作,但负荷较小,需要对设定值再设定并可以适当放宽控制精度。这样一方面起到了节能作用,另一方面也降低了水阀的调节动作频率,提高了設备的使用寿命。

二、新风量适量控制

从健康的要求出发,楼宇内必须保证有一定的新风量,但新风量过多将增加能耗。可以实施新风量控制的措施有两种:一是在回风道上设置风道式CO2检测器,根据回风中CO2气体浓度自动调节新风风门的开启度;二是根据楼宇内人员的变动规律,采用统计学的方法,建立新风风阀控制模型,根据相应的时间确定运行程式进行程序,从而控制新风风阀,达到对新风风量的控制。

三、空调设备的最佳启停控制

通过楼宇自控系统对空调设备进行楼宇预冷、预热的最佳启停时间的计算和控制,以缩短不必要的预冷、预热的时间,达到节能的目的。同时在楼宇预冷、预热时,关闭室外新风风阀,不仅减小设备容量,而且可以减小冷却或加热新风的能量消耗。

四、不同季节模式不同工况下的设备运行

不同季节的室外温湿度、日照、风速等环境参数有一定的变化规律,楼宇自控系统需要判断当前的季节以采取不同的工况模式。

系统进入冬季模式有两个判断标准。其一是当地历史室外计算(干球)温度记录。但是由于气候变化莫测,因此建议采用另一个重要参数——室外平均气温,即连续三天室外气温平均低于5℃。同时满足以上两个条件,系统自动进入冬季模式,否则将采用与春季或者秋季过渡模式。

春季过渡模式的判断标准也是两条:当地历史室外计算(干球)温度记录;室外日平均气温达到10℃。系统进入春季过渡季节模式时,将根据时间表自动调节空调机组新风量,主要通过室外新风来保证室内舒适度。当室外最高温度超过26℃时,系统将采取秋季过渡季节的控制模式,采用夜间吹扫的办法,吹扫时间可跟据气候变化进行调节。

夏季模式的判断标准有两条:当地的历史室外计算(干球)温度记录和室外日平均气温达到15℃。这两个条件决定系统是否启动冷冻机系统,同时空调介质转为冷冻水。冷冻机系统循序启停控制和机组群控程序开始运行。当室外湿度过高时,根据特殊场所如计算机房的要求将启动除湿程序。如果目前状况只符合条件之一,系统将采用与目前时间段最接近的春季或者秋季过渡模式。

秋季过渡季节模式的判断标准为当地的历史室外(干球)温度记录和室外日平均气温达到8℃。系统进入秋季过渡季节模式,将根据时间表自动调节空调机组新风量,主要通过室外新风来保证室内舒适度。如果室外最高温度低于15℃,系统将采取春季过渡模式,取消夜间吹扫的办法。

五、节能系统能够提供的主要控制措施

1.焓值控制

对每种空气源进行全热值计算,并进行比较决策,自动选择空气源,使被冷却盘管除去的冷量或增加的热量最少,来达到所希望的冷却或加热温度。

2.设定值再设定

根据室外空气温湿度的变化,对新风机组和空调机组的送风或回风温度设定值进行再设定,使之恰好满足区域的最大需要,以将能耗降至最低。

3.负荷间隙运行

在满足舒适性要求的极限范围内,按实测温度和负荷确定循环周期与分段时间,通过固定周期性或可变周期性间隙运行某些设备来减少设备开启时间,减小能耗。

4.夜间循环程序

分别设定低温极限和高温极限,按采样温度决定是否发出“供热”或“制冷”命令,实现加热循环控制或冷却循环控制。在凉爽季节,夜间只送新风,以节约空调能耗。

5.夜间空气净化程序

采样测定室内外空气参数,并与设定值进行比较,依据能否节能的效果,发出(或不发出)净化执行命令。

6.零能量区域

设置冷却和加热两个设定值,有一个既不用冷也不用热的区域,实现空间温度在该舒适范围内不消耗冷、热能源。

7.循环启停程序

自动按时间循环启停工作泵及备用泵,维护设备。

8.例外日程序

为特殊日期如假日,提供时间例外日程序安排计划,中断标准系统处理,只运行少数必须运行的设备。

9.临时日编程

如遇特殊情况,可提前一天编制好下一天的临时日程序,只运行一些必须运行的设备。临时日程序优先于其他时间程序。

南京普天楼宇智能有限公司 篇4

伏宝顺:首先我希望在以后的品牌评选中, 有更多的国内布线厂商能够进入到十大品牌的行列中来。南京普天作为国产第一品牌, 从产品层面来说, 不管是超5类、6类还是增强型6类的布线产品, 都与国外产品的质量和性能没有大的区别, 并且南京普天立足国内, 更熟悉国内客户的要求, 能够在产品设计、用户服务上更加贴近客户的需求。南京普天正是凭借这些优势与其他的同类布线品牌展开竞争的。普天是负责任的公司, 拥有对社会的责任感, 在以后布线行业中, 南京普天会努力为行业贡献更多的新品和更周到的客户服务。

记者:2009年, 南京普天在产品和技术上有哪些突破?

楼宇智能化简历 篇5

姓名: 
 
年        龄:22    性        别:男  
政治面貌:中国共青团员    民        族:汉  
婚姻状况:未婚    籍        贯:温岭  
身        高:165     CM 体        重:54     KG
证书图片:
要求月薪:面议    工作性质:全职  
拟定职业:电子/通讯类 -其他    求职意向:楼宇智能化/工程管理  
所学专业:计算机    学        历:大专  
工作经验:应届毕业生    到岗时间:面议  
在职单位:待业    在职职位: 
工作地区:温岭  
奖励:

《企业网应用配置》第一名

校园十佳小记者

学院社团优秀会长

证书:

计算机中及

TCL综合布线认证工程师

网络工程师

简介:

本人精通网络管理、维护和计算机维修、智能化设备安装调试,做事认真、踏实,有较强的学习能力和动手能力,适应能力强。虽然是应届大专毕业但是从就开始从事计算机网络集成的.相关工作,初正式接触弱电行业,现已有中级职称,参与和带领了较多工程,累积了一定的工程工作经验。爱好摄影 曾任校园摄影记者、校摄影协会会长

[ 2月 至2004年9月 ] 江苏新河电脑有限公司

[ 2004年9月 至2月 ] 杭州朗讯电脑科技

[ 202月 至1月 ] 学校机房、办公室电脑维护

参与项目:

杭州乔司监狱会见系统

杭州乔司监狱网络工程

绿洲景苑智能小区

楼宇智能化技术与综合布线 篇6

【关键词】智能化技术;综合布线;通信网络

进入到二十一世纪,在信息化的技术背景之下,楼宇正向着智能化、自动化的方向发展,综合布线的使用功能越显重要。综合布线(英文全称“Premises Distribution System”,缩写为“PDS”),其实是将各个硬件设备使用通信电缆和光缆建立起连接,形成布线系统。由于有了综合布线的存在,使智能化綜合布线系统得以实现,并对于整个系统实施了智能化控制。综合布线系统在设计上包括六个子系统,即工作区域间、水平配线、垂直干线、设备、综合管理以及建筑群落。子系统以数据配线的方式统一在一起,形成了智能化建筑的神经系统。通过计算机网络技术、通信技术以及自控化控制技术的综合使用,实现了楼宇的集中监控管理。

一、智能化楼宇中的综合布线系统

某智能大楼为商住两用住宅,集楼宇自动化系统、办公自动化系统和通信自动化系统于一体。其中的楼宇自动化系统为楼宇的中央控制系统,其子系统囊括了水、电、消防、报警以及监控管理等等控制设备。通信自动化系统是楼宇的“中枢神经”,由通信系统和计算机系统所构成,包括以电话和传真在内的设备通信网以及局域网和高速宽带与公网连接的网络接口设备。办公自动化系统则是由各类办公设备组成,以相应的软件实践办公的应用功能。要使这些功能得以实现,就要对于布线进行统一规划,合理设计,以实现结构化的综合布线。

(一)综合布线的组成

在智能楼宇中,楼宇的综合布线系统的结构设计是以开放式布线设计为主。采用这种布线设计,可以及时而准确地传送多媒体图像信息,并能够支持语音,以满足监控管理的需要。大楼的综合布线系统根据实际需要,可以划分为楼层配线、工作区域和管理区域。

1.楼层配线子系统

楼层配线子系统的作用是将楼层内的各个信息点连接于配线架之上。从系统的机构设计上来看,其是使用线缆和信息插座,将各个楼层的配线架与工作区信息插座之间建立连接,形成一个设施配套系统。

2. 工作区子系统

工作区子系统的作用是在用户终端与网络之间建立起有效的连接。该区域的用户终端设备主要包括计算机终端、数据终端以及电话机、监视器等,在用户工作区域内,信息插座为水平子系统设计,适配器为工作区子系统的重要组成部分。连接方式上,线缆被延伸到工作站的终端设备,并建立起有效连接。

3. 管理子系统

管理子系统,是通过信息传送来实现管理的,采用线路的直连控制和交连控制。在信息传送的过程中,依赖于管理点安排信息传送方向,通过改变路由的方式实现信息传输的重新安排,以是信息快速而准确地传送到新的工作区域。

(二)综合布线系统的应用

根据楼宇信息传输带宽的等级,可以将综合布线系统划分为五类,即100KHz以内、1Mhz以内、16 Mhz以内、100 Mhz以内、高于10 Mhz以内的光纤类。传输带宽的等级不同,对于电缆也会提出相应的要求。针对于不同的应用,对带宽的等级所提出的线缆要求见下表。

在上表中,100m的布线实际长度,由90m的配线线缆和10m的工作区域、设备连接的线缆以及跳接线所构成。3000m不属于是介质的局限,仅为国际标准所定义的范围。在楼层配线子系统中,对于超过l00m的平衡电缆,其标准则需要根据实际的情况进一步确定。N/A,即为不推荐采用。

二、智能楼宇中,综合布线所存在的局限性

目前来看,中国在智能化楼宇建设中举得了一定的进展,但是,在综合布线上依然存在着不足。主要体现为布线产品与电子系统的不兼容性。比如,当元器件所支持的线缆截面为0.5mm2的时候,在一些电子系统中使用,就会存在着这多的不足。

(一)智能楼宇的火灾报警及控制系统

对于火灾自动报警及控制系统,中国针对与综合布线的问题出台了设计规范,即用于传输信号的线路,其芯线截面直径要大于1.0mm2;用于穿管敷设的绝缘导线的直径也要大于1.0mm2;敷设在线槽内的绝缘导线,其截面直径要超过0.75mm2;非屏蔽双绞线的线芯截面直径通常界定在0.5mm2。

(二)智能楼宇的广播系统

关于电气设备的安装和使用,中国出台了有关电气规范,即普通的电气设备,工作电压为220/380V,交流信号频率为50Hz。当交流信号的有效电压值降到24V以下的时候,就可以将其确认为弱电信号。对于智能楼宇的广播系统的综合布线,由于所采用的是定压输出方式,那么,就可以将线路的电压划分为三个档次,即70V、100V和120V。此时,在广播系统的综合布线设计上,如果选择使用传统的布线方式,就会导致过电压在电缆中出现,这种现象长期出现,不但会对于电缆产生不良的影响,而且还会有损连接设备的使用寿命。此外,对于广播系统综合布线的选择,用线截面直径为1.5~2.5mm2,相比较而言,非屏蔽双绞线的线芯截面直径为通常使用的0.5mm2,两者差距甚大。

三、新一代双绞线缆线的使用

针对目前智能化楼宇中所出现的综合布线问题,双绞线线缆应运而生。其设计上弥补了传统电缆在应用上的局限性,兼容了智能化楼宇中所安装的弱电子系统的规格指标以及电气性能,实现了楼宇智能化系统与综合布线之间的有效融合。具体而言,双绞线线缆在智能化楼宇中安装使用后,会呈现出如下的特性。

首先,双绞线线缆具有均匀绝缘的特性,主要体现为,当有信号传输的时候,几乎不会出现信号中断的现象。对于目前常见的电磁干扰,双绞线线缆具有极高的免疫性。此外,其还可以提供较低的传播延迟。

其次,双绞线线缆配有彩色护套。护套的颜色为杏仁色,在众多的电缆中容易识别。当这些电缆被使用在楼宇的供暖设备连接、空调设备连接以及防火报警系统等等,如果有故障出现,就可以根据颜色进行识别,以及时排除故障,保证整个系统安全可靠地运行。

四、结论

综上所述,楼宇智能化对于综合布线提出了更高的要求。虽然目前对于智能化楼宇进行综合布线还没有得到普及,并存在着线缆不兼容等等问题,但是,随着技术的发展,综合布线将根据实际需要而有所改进,并被广泛地应用到各个领域当中。

参考文献:

[1]褚备.浅议综合布线与楼字智能化技术[J].散文百家·教育百家,2011.2(12)

[2]江天.浅议综合布线与楼宇智能化技术[J].信息与电脑,2010(03)

智能楼宇建筑电气节能设计 篇7

1 智能楼宇建筑的现状及存在的问题

1.1 智能楼宇建筑设计问题

虽然我国已经开展了大量的建筑电气节能设计方面工作, 但由于各类工程师不能够对楼宇建筑内部现有系统进行全面了解和分析, 在进行节能方案、措施制定等过程中, 仅制定出部分节能产品的选型安装或实施分项的节能方案, 无法达到真正的统筹规划。比如智能楼宇的通风设计不合理, 导致建筑空调制冷量过高;照明光源及控制方式选择的不合理导致照明系统的能耗增加。而且楼宇建筑普遍缺乏相应的基础测量设备, 无法实时测量、记录和统计相应的节能数据及运行效果, 建筑能耗节能系统将不能进行内部实时调控, 无法使相关系统有效协调运行, 实际节能效果将达不到预期标准。建筑电气系统通过自动化控制系统和节能设备的配合实施, 根据工程实际经验可得, 其建筑耗能比原来的降低40%左右, 可见智能电气节能的优势所在。

1.2 监管及施工问题

国家为了加强建筑节能监督管理工作, 颁布了一系列节能政策、法规及标准, 但真正实施到地方却出现了全国各地发展不平衡现象, 甚至出现了“高标准设计、低标准施工”的情况。其原因可归结为以下几点:

(1) 设计单位将部分设计内容变更后, 未重新进行建筑节能设计变更备案。

(2) 建设单位为了节约项目资金, 擅自更改用料, 而未经原设计单位计算及认可, 亦未经原图审机构审查。

(3) 施工单位未按设计图纸进行施工。

(4) 部分监管人员对建筑节能工作的重要性认识不够。

2 智能楼宇建筑电气节能的设计原则

2.1 功能性原则

电气节能的本质应是在满足建筑物的使用功能以及人们日常生活的前提下进行的节能, 即满足照明的亮度、舒适卫生、运输通畅等要求。

2.2 经济性原则

节能应根据国情考虑实际的经济效益, 不能一味地追求节能而过高地增加投资, 增加运行费用。这样不但起不到倡导节能的目的, 反而让大家对节能产生怀疑。正确的做法应该是增加部分的投资, 能在几年甚至更短的时间内通过节能减少的运行费用进行回收并长期受益。

2.3 必要性原则

真正的节能, 就是节省那些无需损耗的能量, 比如无人情况下光源的损耗, 在设计不合理导致的空调机组耗能加剧等。针对这些问题, 首先应找出那些无功能源消耗产生的原因, 进而考虑相应的设计措施使其能耗降低。

3 智能楼宇建筑电气节能设计方法

智能楼宇电气节能设计不仅可以确保建筑内部各系统发挥出优良的功能特性, 从而大大减少建筑电气系统的能源消耗, 同时还可以进行电气系统优化控制管理, 提高智能楼宇综合服务水平和质量。

3.1 供配电系统节能设计

供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的环节之一, 设计人员需通过前期统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后, 设计出科学合理而又切实可行的智能楼宇供配电节能系统, 不仅可以节省初期投资, 提高单位建筑面积的性价比, 而且可以回馈住户, 使其长期受益。在设计过程中应从以下多个方面进行考虑:

(1) 提高供配电系统的功率因数。线路无功功率的损耗的主要取决于功率因数的高低, 提高功率因数是减少线路无功功率的损耗有效手段, 从而降低供配电系统的损耗, 达到节能目的。

在具体工程设计中, 需要根据不同情况采取相应的措施:如果条件允许, 设计人员应尽可能提高用电设备的功率因数。还可以采用合适的电容器进行无功补偿, 通过电容器, 线路可以实现提高功率因数, 同时达到减少整体无功电流的目的;对于特定的线路, 还可以采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式。

(2) 变压器的有功损耗及优化。变压器作为配电系统的基本设备其损耗大约占总耗量的6%, 可以通过减少变压器的有功损耗进行节能, 有功损耗主要包含空载损耗和负载损耗。

在选用变压器时最好选择优质节能型变压器, 例如SL9、SC8型变压器。这些变压器采用优质冷轧取向矽钢片, 其接缝密合性好, 矽钢片的磁畴方向接近一致, 可以大幅减少涡流损耗和漏磁损耗。

在选择变压器时, 绕组的阻值和变压器的容量均不宜过大, 以免供电线路过长而增加线路的损耗。设计人员既要综合考虑初期投资 (安装费及变压器、高低压柜的费用) 和运行费用, 又要在使用期内使变压器预留适当的余量, 根据计算及经验可得, 平均负载系数β最优取值范围应在75%~85%之间。

变压器的运行方式优化。设计人员应综合投资和年运行费用以及建筑负荷需求, 合理分配用电负荷, 变压器容量的选择与电力负荷相适应, 使其工作在高效低耗区内。另外还应考虑降低变压器的运行环境温度, 平衡三相负荷, 合理选择变压器的接线方式等因素。

3.2 照明系统的节能设计

照明系统首先要考虑照明光源的选择, 而照明光源又分为以下几个要素:光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。由于我国节能政策的实施, 一些新的光源也逐渐得到广泛应用, 如LED照明等。有些新光源已经部分取代了白炽灯的位置, 如紧凑型荧光灯, 虽然初期投资略高, 但从灯具的寿命和能耗分析, 其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中应根据使用场所、照明的数量和质量以及工程的性质来确定光源。

合理选择照明的控制方式对于照明系统的节能同样起到了重要的作用。现有的传统照明控制系统主要包括单灯控制、声音控制、多灯控制和双控开关控制;智能照明控制方式主要有楼宇总线控制、自控系统控制和探测器控制等。如何选择照明的控制方式需要根据实际情况进行分析, 要满足方便又节能的效果。

综合分析智能楼宇内外的照明系统, 应尽可能地采用先进的节能照明灯具;而对于智能建筑内部的室内照明, 还应注意照明光源的实用性及舒适性。对于照明系统的开关控制, 可以采取声光控模块以及自动控制系统进行控制, 使系统在人员流量变动的情况下, 最大程度降低系统的损耗。

3.3 空调系统的节能设计

对于现代的建筑, 空调已经成为不可或缺的电器, 根据统计得出建筑耗能的50%左右均是来自空调系统, 如何降低空调系统节能, 在智能化楼宇电气节能设计中举足轻重。

在进行空调系统施工的初期, 强电系统设计师应该与系统工程师紧密合作, 合理选择控制模式并对各参数进行优化设置, 挖掘系统节电潜能, 使系统的接口设计和施工都应做到电气节能, 从而使空调系统处于最佳运行状态从而达到智能节能的目的。

例如采用先进的水源热泵空调系统, 包含水源热泵机组、地热能交换系统以及建筑物内系统。在冬季的时候, 热泵机组从地源吸收热量, 向建筑物供暖;而在夏季, 室内热量由热泵机组吸收并转移释放到地源中, 实现建筑物内部的制冷功能。该系统节能环保而且无污染零排放, 但是应用条件需要建筑项目附近有丰富的地表水可供循环使用。与传统的中央空调相比, 不仅机组效能显著的提高, 并且可以保证机组运行的稳定可靠与低能耗性。

3.4 加强节能监管措施

各监管部门应严格把关建筑节能审批工作, 围绕建设工程的监管流程, 从各个环节把关, 认真搞好建筑节能的审批工作。

应加强日常监督检查, 强化对节能专项验收程序的监督, 要求验收不走过场。各责任主体相关负责人员到场, 积极发挥监理的作用, 严格把好节能材料报审关。

4 结束语

智能楼宇电气节能不仅是现代建筑的发展方向, 也是世界建筑设计的发展趋势。在智能建筑的工程设计中电能的节约降耗更是处于举足轻重的位置。

由于现阶段楼宇电气节能中存在设计不合理、施工不到位等现实问题, 智能楼宇电气节能应以优化系统为出发点, 不断完善智能建筑电气节能设计的标准化与规范化, 将智能化楼宇电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全合理地结合。同时还需加强智能楼宇电气的质量安全监控的完善和技术革新, 从而在整体上实现智能建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。

现代智能楼宇综合布线系统 篇8

所谓的综合布线系统, 具体的说是存在于多个建筑之间的或是在一个建筑体里面的一类传输网。它的存在能够确保建筑与建筑之间或是建筑体自身的信息通信装置以及传递装置等等的管理装置之间有效的联系到一起, 还能够确保建筑自身的系统和外在的系统之间有效连接。

2 智能楼宇综合布线系统构成及方案选型

2.1 智能楼宇的综合布线系统的构成及设计

2.1.1 工作区子系统的设计。

综合布线系统工作区子系统是一个可以独立的设置终端的区域和部分, 在这一系统中所有的媒体接口标准统一为模块化插座或是光纤插座, 通过这些插座来实现工作区终端与水平子系统之间的连接, 由终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。工作区常用设备是计算机、网络集线器等等。工作区的信息点设置也要遵循一定的原则, 严格按照相应的设计等级要求设置应用端的部件和设备数量。

2.1.2 水平子系统的设计。

目的是实现信息插座和管理子系统间的连接, 将用户工作区引至管理子系统, 并为用户提供一个符合国际标准, 满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。该子系统由一个工作区的信息插座开始, 经水平布置到管理区的内侧配线架的线缆所组成。系统中常用的传输介质是4对UTP, 它能支持大多数现代通信设备。如果需要某些宽带应用时, 可以采用光缆。信息出口采用插孔为ISDN8芯 (RJ45) 的标准插口, 所有的插座都能够有效使用, 而且可以随便的变换使用用途。

2.1.3 垂直干线子系统的设计。

垂直干线子系统都是由设备间的配线和跳线及设备之间或楼层间的连接电缆共同组成, 通常在明确子系统的具体需要以前的时候, 要明确语言以及数据共享的要求, 进而再开展后续的工作, 比如选取需要的双绞线的总数, 对于不一样的区域需要的线缆总数以及型号等有所不同。

2.1.4 管理子系统的设计。

通常子系统布局在配线设备所在的房间中。它使用的是单点管理。而其交接场的构造要和工作区以及系统使用的硬件等保持一致。只有在管理面积大, 存在二级交接的时候, 才会布置双点管理。

2.1.5 设备子系统的设计。

所谓的设备间, 具体的说是在一个建筑体的合适的区域布置进线装置, 以此来开展网络管理工作的区域。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。在开展设计和建设工作的时候, 要保证终端使用综合的配线, 而设备的具体方位等要结合其数量以及网络内容等来明确。

2.1.6 对建筑群子系统的设计。

建筑群子系统指的是由两个或以上的建筑物内的电话、数据以及其他通讯或是监控系统组合在一起的建筑群的综合布线系统, 它主要是连接各个建筑物之间的通信电缆个接线设备, 组建起建筑群子系统, 然后建筑群子系统再一次进行布线系统的设计, 全部完成后再重新组合在一起, 最终就形成了建筑群子系统的综合布线系统。

2.2 智能楼宇综合布线系统的方案选型

2.2.1 智能楼宇综合布线系统方案选型原则。

第一, 标准化原则, 布线系统的方案选型必须遵循有关的规定和原则, 各项指标进行选择时达到一定的标准。综合布线系统的设计符合国际上的统一标准, 因而对所有厂商的产品都是开放的。第二, 综合布线系统可根据当今网络通信的发展趋势, 考虑到通信速率的不断提高, 以及用户对信息服务多样性的需求, 在选用传输介质上留有足够余地。第三, 实用性原则, 该系统的存在使得智能建筑可以实现信息传输工作, 其合乎时代发展趋势, 因此在选型的时候要确保其实用。第四, 灵活性原则, 该系统是一个非常繁琐的系统, 在具体的选择的时候会受到很多要素的干扰, 要结合具体情况认真选取。因为在该系统中, 信息的传递都是使用的同样的介质, 所以在增加新装置的时候, 不用对之前的线路进行改变。

2.2.2 智能楼宇综合布线方案选型步骤。

首先, 在选取方案之前要明确相关条件, 要认真分析使用的材料类型以及尺寸数据等等。其次, 认真分析备选方案。不论是何种备选方案, 其制约要素有两点, 分别是技术性和经济性。只有技术过硬, 性价比高的方案才是优秀的方案。最后, 要分析方案和项目的具体运行情况是不是保持一致。由于与该系统涉及到的要素非常多, 在选取方案的时候感觉很多方案都不错, 不过在具体运作的时候就会发现很多问题, 因此要认真的分析其是否可行。

3 智能楼宇综合系统施工技术

3.1 做好剔槽预埋工作

分析场地的线路布局, 明确埋管的实际方位。进而要结合具体的情况选取管道, 进而对管材裁切, 在工作的时候要确保管材的质量, 避免发生变形现象。

3.2 做好穿接校线工作

针对这个步骤的工作来讲, 最为关键的是确保线路安装的时候必须按照有关的原则规定来开展, 在穿线以前的时候必须使用相关的装置来检测盘线是不是有不当之处, 假如存在问题及时处理, 如果没有问题就可以开展后续的穿线工作。在使用铁丝拉线的时候, 不能用劲太大也不能太小。完成穿线工作之后要检测整段是不是都通了。在具体的开展的时候还要定期的进行线路检测工作。

3.3 做好安装工作

针对该项安装工作来讲, 最关键的还是对使用的全部材料开展全方位的检测工作, 比如要检测其生产时间以及厂商的具体情况等, 保证所有的数据都是正确的, 之后才可以开展安装活动。要切实的按照施工步骤开展建设工作, 在完成安装工作之后尽快开展测试活动, 在测试达标之后该项安装工作才算完成了。

4 项目验收工作简述

4.1 验证测试

这类测试的另外一个名字叫做随工测试, 顾名思义, 一边开展工作一边进行测试。其检测的关键是线缆的品质以及安装的技术等, 其目的在于以尽快的速度发现存在的问题并且加以有效的处理。该测试工作不需运用繁琐的测试装置。

在项目的完工检查过程中, 得知信息链无法有效连接, 或是链路过长等问题在总的项目质量问题中占据了绝大部分的比例, 此类问题应在建设的初期经由调换电缆等方法来处理。

4.2 鉴定测试

具体来讲, 该类测试使用专用的测试装置来检查系统电路的运作模式以及信息的传递工作, 其关键是用来分析系统在真正运作之后所有的装置能不能有效的工作。

4.3 认证测试

它又被叫做是完工测试, 是众多的测试活动中最为关键的一个活动。它主要是在项目验收的时候, 对系统的安装以及材料使用等等方面开展的一类检测工作。系统的性能和很多要素都有关系, 比如方案设计以及工艺选取等等。

5 结束语

通过上文的分析我们得知, 智能楼宇是科技发展到一定时期的产物。其综合布线系统和过去的系统之间有着非常明显的差异, 它是一种全新的系统, 有着非常多的优点, 对于结构设计以及具体的工作开展都有着非常严格的规定。在实际开展的时候必须要结合系统的结构规定以及设计要求等开展, 只有这样才可以确保系统工作有序。

摘要:当今社会是一个信息化的社会, 计算机以及通信技术的发展是这个时代的最为显著的特征。此时很多的衍生技术开始出现, 比如智能楼宇的出现就是这个时代进步到一定时期的产物。对于此类建筑来讲, 综合布线是其中最为关键的工作。综合布线系统和我们之前布线技术有着非常明显的不同, 文章具体的分析了此系统的具体情况。

关键词:智能楼宇,综合布线选型,设计及施工技术,测试,验收

参考文献

[1]刘斌.综合布线系统工程设计[M].中国建筑设计, 2011.

楼宇智能化施工技术 篇9

施工阶段的划分:

第一阶段:施工准备, 包括现场准备、技术准备、物资准备等, 以及预埋工作。

第二阶段:综合布线施工。

第三阶段:前端设备安装。

第四阶段:机房设备安装。

第五阶段:分子系统调试与系统统调。

2 主要项目施工方法

2.1 施工准备

配备必要的办公设施, 在施工现场现场筹建现场办公室。按照统一的布署和安排在工程指挥部的领导下开展施工准备各项工作。与设计单位在签订合同后20-30天内取得联系, 并组织技术人员出具能指导现场施工的施工图纸。由于土建项目早期动工, 故必须首先出具与土建配合的, 需预埋的各子系统的管线图。根据工程项目综合进度计划的进展, 在完成管线预埋图后, 组织各子系统施工人员进入施工现场, 配合土建完成前期的管线预埋工作。

项目经理部在土建工程进展到具备了大批智能化系统施工人员进场的条件后, 立即组织人员进场, 同时要完成如下工作: (1) 编制工程施工综合进度表。 (2) 制定工程技术、质量、现场保卫、安全、消防、材料、设备机具、现场文明施工等一系列管理规章制度。 (3) 进场前三级安全教育, 包括安全、治安、防火、现场文明施工的教育;施工环境、工程范围、施工特点的介绍;保证工期和质量目标的专题介绍等, 应组织施工队伍认真进行实施。 (4) 组织专业技术人员综合勘察施工现场, 深入理解设计意图、熟悉图纸资料、施工要点。 (5) 组织施工人员开展具有针对性和专业特点的施工技术培训。 (6) 准备各种必备的施工资质、证书及合同书。 (7) 准备各种施工用的国家标准、施工规范及各种施工记录、报表。 (8) 按照现场总平面布署组织施工队伍、施工机具、设备及首批施工材料进场。

2.2 综合布线施工

由于楼宇智能化信息管理集成系统和计算机网络系统的系统相当庞大, 要使整个系统稳定可靠的工作运行, 布线系统的好坏起着十分重要的作用。一般我们采用结构化综合布线系统, 综合布线施工主要包括如下内容: (1) 桥架管线的敷设:桥架管线的敷设起着十分重要的作用, 它是结构化综合布线施工的基础。应严格按设计图纸的要求, 在桥架管线的敷设时进行安装。 (2) 计算机网络系统和楼宇智能化信息管理集成系统线缆的型号、种类繁多, 用线量大, 在布线操作时, 进行分层布线应按先水平后垂直的原则。 (3) 要对已布线缆在布线完成后进行校对, 校对时应认真做好记录。校对正确后, 对线缆进行固定绑扎, 并在线缆两端作出明确标志。

2.3 前端设备的安装

各种信息设备及设备断口、计算机网络设备及网络断口、远程终端设备及设备断口等等, 都属于需要安装的前端主要设备, 等到完全封闭后方能进行这部分前端设备的安装, 否则成品保护问题很难解决。对于需在网架上安装的这类设备, 注意高空作业安全, 一定要遵循高空作业的程式。

应根据施工图纸设计要求的坐标点及其高度、角度等安装上述这些前端设备, 预先膨胀螺栓或预埋吊挂件。造型前端设备在正式安装前, 要进行技术复核, 要求定位准确、安装牢固、再次对照设备定货单及施工图纸核对所用设备是否正确。一定要通电测试调整能够单机通电试验的设备后再行安装, 并测试出终端或PC机的配置是否符合要求等, 质量确保无误后方可进行安装。施工实施证明, 对保证系统的一次开通, 这些细致的工作具有相当重要的意义。

如果设备安装工序与线缆敷设工序相隔时间较长, 那么为保证系统的一次开通率和可靠性, 在设备安装前需重新复测线缆的性能。

高架及吸顶安装的设备一定要安装牢固, 前端设备的安装按子系统进行, 处理好相互连接的线缆接头并做好绝缘处理。施工实践证明, 由于线缆接头处理不好而产生的电气故障约占总故障数的百分之八十。

为保障前端设备电源可靠的工作, 一般均采用稳压电源集中供电。前端设备在远离集中供电的部分可能会采用就地取电。采用就地取电的设备, 单相电源应选用三芯线, 三相电源应选用五芯线, 除线芯截面积必须符合容量要求外, 其中黄绿双色线必须与接地体可靠连接。

向工程监理报验, 在前端设备安装完成后应及时组织, 待监理检查合格并办理有关手续后方可进行下一道工序的施工。前端设备的有关资料, 如开箱单、产品合格证、使用说明书等在安装完毕后应收集好。相应的调试和安装记录应做好, 以备检查或复核。

2.4 机房设备的安装

在各自的机房内安装各子系统的控制机柜, 多个机柜并排安装时应排列整齐, 机柜安装应牢靠平稳。所有系统的线缆最后都汇集到机房内, 应分门别类的整理顺畅, 按不同支路绑扎成束, 并做好标记, 否则可能比较杂乱无章。所有线缆接头应按规定做好标记和编号, 并做好相应的记录;引出、引入机柜的线缆应有一定的冗余度。

根据设计要求, 《楼宇智能化信息管理集成系统、结构化综合布线系统和计算机网络系统》的设备大部分采用UPS不间断电源或稳压电源集中供电。在其输出端应配有多路输出配电箱, 在前端应配有电源供电的交流电源互投柜。这些配电柜 (箱) 的所用线缆及内部配置应满足设备取用功率的要求, 应满足电气设备规范。

机房内的机柜、金属线槽及其他设备均接地线。接地导线截面应大于4平方毫米, 并与接地网可靠连接, 接地电阻应小于1Ω。

机房设备安装完成后, 及时组织向工程监理报验, 待监理检查合格并办理有关手续后方可进行下一道工序的施工。

开箱单、产品合格证、使用说明书等机房设备的有关资料, 在安装完毕后要收集好, 并应做好安装记录, 以备检查或复核。

2.5 系统的调试和统调

可根据设计图纸、施工图纸及系统技术要求和我们编制的调试大纲在前端设备和机房设备安装完成后, 分子系统进行调试。应由有经验的专业工程师承担调试工作。必须使子系统的调试达到设计指标, 经反复调整仍不能达到指标的, 找出原因进行整改或返工, 直至满足设计要求为止。

系统的连机统调在系统的各分项工程完成后进行。统调方案首先要制定好, 按照预定的方案检查系统及各种参数指标是否满足设计要求、系统的运行是否正常, 与系统联动的设备控制是否灵活, 系统间的通信是否畅通, 为使系统工作在最佳状态, 有时要反复调整多次。

参加安装和调试的人员在设备安装调试过程中, 要认真做好包括单机、子系统和系统统调的各种记录、测试结果等各项记录。还要进行系统的运行试验, 以验证系统的可靠程度, 确认系统在功能方面的完备性、可靠性、并做好系统试运行记录。这些记录均是工程验收和日后维修、维护所不可缺少的技术文件资料。

邀请操作、管理本系统的技术人员、操作人员和维护人员参加设备安装调试过程, 使其熟悉设备的安装方法、安装位置、调试过程及性能要求, 以利于这些人员迅速掌握设备的故障诊断技巧、操作使用方法, 更有利于今后的检修维护工作。这种现场培训是最好的一种培训方式。

对楼宇智能化信息管理集成系统、结构化综合布线和计算机网络系统操作人员和管理人员和维修人员在系统工程验收前进行上岗前的技术培训。培训分为两类:一类是对系统管理人员、维修人员的培训, 另一类是对系统操作值班人员的培训。参加培训的部门主管、工程技术人员、维修及值班人员都应具备一定的专业知识, 对人员的素质应予保证。

3 结语

建筑施工过程中, 只有按照设计要求, 并严格按楼宇智能化施工技术进行施工, 楼宇智能化项目才能保证施工质量, 在投放使用的生产、生活过程中正常发挥其效用。

摘要:在现代建筑中楼宇智能化系统已被广泛的采用, 它给人们的日常生活带来了很大的便利, 但由于施工过程中质量的问题也会使它们成为摆设而失去作用, 因此施工过程中必须按施工技术严格施工, 本文结合多年的施工经验对楼宇智能化施工技术进行了阐述, 以供同行参考。

关键词:楼宇智能化,施工技术

参考文献

[1]孙小春, 许伟, 赵瑞林.楼宇建筑智能化系统及其造价确定研究[J].九江学院学报, 2006.

楼宇智能化项目实施之道 篇10

1 引言

在智能建筑实践中, 由于不同参与主体对楼宇智能化项目的阅读能力、设计能力和实施能力参差不齐, 普遍存在沟通障碍, 往往导致功能需求调研不足, 方案评审不够严谨, 施工过程缺乏监管协调等问题, 甚至有的楼宇智能化项目完全由运营商或集成商主导, 致使许多建成后的智能建筑存在缺陷, 留下遗憾。本文结合滨城政务中心楼宇智能化项目实践, 对项目实施中的关键环节进行了梳理、分析和诠释, 旨在通过提升不同参与群体对楼宇智能化项目实施的知行能力, 改善项目实施过程中的可观测性和沟通协调水平, 提高智能建筑实施理性程度和效果水平。

2 注重发挥系统集成商的作用——咨询设计、接口研发和工程实施

在智能建筑领域内, 系统集成商一直演绎着“1 + 1 > 2”的不等式, 发挥着越来越重要的作用。随着社会发展和科技进步, 楼宇IT化趋势日趋明显, 系统集成的广度与深度不断增加, 系统集成商也在进行必要的业务转型和扩展, 以适应智能建筑IT化及IP化发展趋势。目前, 在智能建筑市场缺乏专业咨询机构和专业监理公司的情况下, 系统集成商被寄予更多的行业担当。

2.1 IT方案能力

楼宇IT化标志着以楼宇自控系统为核心的传统智能建筑, 转向以信息系统为核心, 追求楼宇内外互联互通、信息共享和联动协同的现代智能建筑。智能建筑功能不断拓展, 集成的对象也越来越多, 往往需要通过IT化手段提升系统集成水平, 这就要求系统集成商具备较强的IT方案能力。系统集成将成为IT生态链的行业制高点。

2.2 平台研发能力

系统集成商的产品是“集成系统”, 集成多厂商的产品、信息和服务, 通过集成产生价值增值。系统高效整合的关键就在于一方面设备厂家必须提供主流、公认的标准协议接口;另一方面系统集成商应当具有集成平台研发能力, 通过一次或二次的技术开发来实现有效集成。

2.3 咨询服务能力

集成商和用户越来越紧密地捆绑在一起, 作为用户的IT部门的顾问、咨询师, 提供各种服务。集成商一定要具备咨询能力, 他要比客户更了解客户自身的需求, 更有前瞻性, 这就要求集成商要有大量某专业领域经验。可以说, 没有咨询能力, 就没有接单能力;没有服务, 就没有把握客户的能力。

系统集成商的选择, 事关楼宇智能化的质量和水平。通常, 用户对于集成商的选择, 一是看集成商业绩规模, 二是看相关行业经验, 三是看技术实力, 四是看运维保障能力等。集成商要能够为客户解决实际问题, 了解客户的需求, 谋划好当前需求和未来扩展, 以及运维保障, 提供有增值的服务, 而不是产品加价挣钱。

3 智能化方案优化之道

智能建筑作为现代城市的智能单元, 融入区域信息化是必然趋势, 也必将带动其内涵与外延的发展。

3.1 现代理念

3.1.1 智能建筑转向以信息系统为核心

建筑智能化正在逐步转向以信息系统为核心, 实现楼宇内外的互联互通、信息共享和联动协同, 而传统的楼宇自控、消防、安防等子系统逐步变为一般必要的配置。

3.1.2 智能建筑功能内涵日趋丰富

智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合, 是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学等各类理论学科之上的交叉应用, 必将随着科技进步而丰富其功能内涵, 比如更具人性化的功能设计。

3.1.3 智能建筑要具有持续可集成能力

智能化系统是一个发展的概念, 是一种系统集成, 要求能够依实际需要、财力状况、技术进步不断发展, 具备可持续集成的能力。因此, 结构化的功能区布局至关重要。

3.1.4 智能建筑要融入区域信息化

信息技术快速发展和应用, 造就了“地球村”, 打破了传统的时空观念, 使人们与外界乃至整个世界的联系更为紧密。智能建筑只有同外界实现信息一体化融合, 才能更好地增加附加值, 更好地为经济社会发展服务。

3.2 智能化系统细节梳理

3.2.1 框架体系

目前, 智能建筑通常按照5A级标准建设。

1) 办公智能化 (OA) :实现办公自动化, 用于文字处理、办公服务、文档管理、视频会议、数据交换、物业管理等。

2) 楼宇智能化 (BA) :实现建筑机电设备、管路的自动控制, 监控其运行状况。

3) 通信智能化 (CA) :实现计算机网络通信系统全覆盖, 提供语音、数据通信条件。

4) 消防智能化 (FA) :实现消防监控, 安装烟感、温感, 以及火灾自动报警、自动喷洒装置等。

5) 安保智能化 (SA) :实现重点区域 (门厅、电梯等) 的电视监控、自动巡更等。

通常, 用户根据工程规模、档次、行业特点及财力状况等, 拟定智能化目标任务书、总体设计方案和施工图纸。其中, 图纸是工程语言, 是设计者设计意图的体现, 也是施工、监理、经济核算的重要依据。

3.2.2 功能区划分

智能化系统主要功能区包括机房、设备间、配线间、工作区等。合理地划分功能区, 规划好空间布局是楼宇智能化系统科学发展的基础。以滨城区为例, 功能区分为基础支撑区、核心功能区和基础办公区三类。其中:基础支撑区包括基础网络和基础设施——以数据中心和各楼座弱电机房为主要载体;核心功能区包括三大中心, 即政务服务中心、政务管理指挥中心、物业管理中心;基础办公区包括各楼座部门办公区。实践证明, 合理的功能区布局有助于智能化系统当前的建设和未来的扩展。

3.2.3 智能化元素概览

智能化系统的品质取决于人们对智能化元素细节的把握和刻画。纵观楼宇智能化系统构成, 其涉及的主要智能化元素包括以下几个方面。

1) 计算机机房, 是存放服务器、存储设备、网络交换等设备的地方, 是智能化系统的核心。要合理规划机房所处楼层和面积大小, 另外运营商的通信机房要单独设立, 便于后期运维。

2) 管网, 是弱电智能化系统使用的管、槽、井等管道系统, 包括室内管道和室外管网, 主要是解决好综合布线问题。要遵循合理够用, 适当冗余的原则。

3) 网络设备, 包括路由器、交换机等。其中, 路由器是不同网络之间互相连接的枢纽, 多架设在楼宇网络出口处。交换机分为二层交换机和三层交换机。其中:二层交换机多用于用户接入;三层交换机具有路由器的功能、交换机的性能, 多用于核心和汇聚区。

4) 安全设备, 是网络信息安全运行的保障。在网络安全保障方面要有体系观念, 主要设备包括防火墙、入侵防御、防病毒网关等。

5) 楼控, 是传统智能建筑的主要配置, 其目的主要是实现楼宇设备管控自动化, 包括照明控制、给排水控制、配电控制、电梯控制、新风系统、空调系统控制等。

6) 安防, 也是传统智能建筑的主要配置, 能够实时、形象、真实地反映被监控对象, 主要包含前端设备、传输设备、处理/ 控制设备和记录/ 显示设备4 个部分。

7) 门禁系统, 早已超越了单纯的门道及钥匙管理范畴, 逐渐发展成为一套完整的出入管理系统, 在行政管理工作中发挥着巨大的作用, 能够实现区域内一卡通智能管理。

8) 会议系统, 是现代智能建筑的重要场所, 涉及的主要设备包括投影机、投影幕、显示屏、扩声系统、 多媒体视频会议系统等。 对相关设备参数指标的理解和把握, 是会议系统设计档次取舍的关键, 比如投影机的灯泡类型、 分辨率等。

9) 集成通信, 即实现智能建筑数据和语音的集成通信。其中, 设立专用的运营商接入机房以及部署甲方产权的数字程控交换机是关键。

10) 卫星电视, 由设置在赤道上空的地球同步卫星提供, 被定位于对有线数字电视的补充和延伸。

11) 大屏, 即文字、图像、视频等各种信息的显示屏幕, 多用于楼宇大厅等开阔区域。根据建设档次和功能需求的不同, 可采用DLP、LED或LCD等不同类型的拼接屏。

智能建筑追求的是实实在在的智能化效果, 不能热衷于追求方案够新够全和概念炒作, 要注重功能完善和细节的把握, 于细节处见匠心。

3.3 方案优化的逻辑路径

1) 工程准备

通常, 甲方通过严格招投标程序, 依据集成商的行业经验、业绩经验、技术实力等因素, 选定智能化系统集成商。

2) 扩初设计

一般建筑设计院只提供智能化子系统的简单初步设计, 然后由专业的系统集成商负责深化设计。

3) 需求调研

可通过座谈讨论、典型工程现场考察等形式, 充分了解楼宇使用单位的需求, 形成智能化功能需求报告, 作为智能化方案设计的重要依据。

4) 深化设计

通常, 由系统集成商依据初步设计图纸和用户需求调研报告, 结合信息技术最新发展, 经过与入驻单位反复沟通, 最终形成深化设计方案。

5) 方案评审

智能化设计方案评审是具有里程碑意义的关键环节, 最终形成评审结论将成为工程实施的依据, 用以支持后续各项清单、图纸、变更和签证等文件的形成。

4 智能化工程实施的有效监管

智能化系统经过前期的规划、设计、准备, 最终能不能落地, 实现其功能目标, 施工阶段的工作至关重要。施工阶段要进一步界定各方责任分工, 明晰节点界面, 工程目标要具体化, 并注重变更与协调。

4.1 明确组织体系

智能建筑是一项系统工程, 工程实施中涉及角色多、专业杂, 协同难, 需要运用系统工程的思想和方法, 从多角度、多层次理清智能建筑工程运作脉络和规律, 进而围绕工作节点和施工界面进行工程实施的有效监管。

智能化工程实施大致涉及以下几方:建设方、设计方、系统集成方、工程总包方、监理方。其中, 建设方、监理方、设计方、集成方是4 个主体, 在建筑智能化系统工程实施过程中, 既相互联系, 又互相制约, 其相互间的配合协调, 对于质量和进度影响很大。要健全组织体系, 界定好不同角色的职责任务。

4.2 明确施工周期

智能化工程建设周期可分为一次预留预埋、二次预留预埋、铺设线缆、设备安装、设备调试、竣工验收6 个阶段。要跟进土建工程, 统筹节点计划。

1) 一次预留预埋

首先, 按照施工图纸选择有预留预埋要求的主体墙面或地面;其次, 根据设计要求预置弱电用管道, 与混凝土一起浇铸;最后, 混凝土凝固后检查弱电管道是否畅通。

2) 二次预留预埋

在主体工程竣工并通过验收后, 按照设计图纸选择二次预埋的墙体或地面, 在墙面砌体时或内装施工前开槽, 铺设线管。

3) 铺设线缆

达到铺设线缆的条件后, 进行线缆铺设和标注, 保证线缆的通路, 为设备的安装打下基础。

4) 设备安装

按照设计图纸、施工图纸及产品说明书的要求, 将设备安装到相应的位置上, 并保证设备能正常运行、设备之间互通。

5) 设备调试

设备和网络要进行互通调试, 进行相关软件部署, 并保证正常运行, 从而达到原设计目的。

6) 竣工验收

在设备竣工验收时, 要备齐竣工验收文档, 包括设计文件、施工图纸和说明书、设备技术说明书、工程协议、图纸会审记录、设计修改签证和技术核定单。

4.3 明确工程内容

通常, 在工程实施前, 需要组织相关专业项目部进行图纸会审、设计交底, 发现缺陷, 拟定解决方案。首先, 熟悉理解图纸和设计意图, 准确掌握施工图纸细节和施工质量标准, 明确工艺流程;然后, 由集成商技术部门配合项目部认真编制本工程的施工组织设计, 学习施工图纸, 商定施工配合事宜;最后, 组织施工人员学习质量体系和验收规范, 掌握质量标准和质量控制。即做好图纸会审, 把握施工内容与工艺。

智能化工程实施中, 要坚持以“图”说话, 采用目标管理和过程控制相结合的方式, 把工程目标具体化, 注重变更流程和协调机制的建立, 落实工程检查制度, 做到“乱而有序”。通常, 只有在工程“蓝图”确定后, 才能进行施工。在情况紧急时, “白图”在盖章后, 经监理同意, 也可先行施工。

4.4 明晰工作界面及关联

4.4.1 工作界面

工作界面是协调、管控各分部分项工程施工的依据。界面管理是提高工程质量和施工效率的关键。界面类型可分为三种, 即合同界面、组织界面与实体界面。

在工程建设中, 这三类界面管理贯穿于整个项目的生命周期。合同过多会导致较多的实体界面;同时如果参建单位增多, 就会产生更多的组织界面, 增加了界面管理的复杂性。只有充分界定好各类界面和内容职责, 才能有效地组织协调施工。即需要明确责任任务并做好施工协调。

4.4.2 界面关联

明确不同专业队伍间的施工界面, 积极沟通, 协同配合是智能化工程顺利按质量、进度要求完成项目的关键。以滨城政务中心公共桥架施工为例, 智能建筑要实现语音、数据通信, 要融入未来智慧城市, 则广电及三大运营商线路接入显得非常重要。传统上, 广电及三大运营商同弱电系统共享桥架, 为了更好地区分楼内弱电智能化系统和外联通信系统, 以便未来更好地扩展和运维, 滨城政务中心决定为广电及三大运营商设立独立的公共桥架 (100mm桥架) 。其界面关联约定如下:公共桥架由机电安装队伍施工;公共桥架布设电缆由广电及三大运营商各自负责;甲方授权系统集成商, 根据工程进度, 以联系单的方式, 协调相关项目部施工。

4.5 掌握工程规律, 有效施工和监管

4.5.1 处理好与建筑总包的关系

土建工程是智能建筑的载体, 是规划和布局智能化系统的基础。一般承担土建工程的单位为总包单位, 包含多个分部工程。总包单位将分部工程分包给不同的施工单位, 即分部分包单位。各专业分包单位要自觉接受总包单位管理, 在总包单位管理、安排、指导下施工。

4.5.2 做好工程监管

施工准备, 主要包括成立项目组、设计交底、制订管理制度和施工组织方案、组建施工队伍等。以滨城区为例, 项目建设指挥部下设智能化工作小组, 统一协调楼宇智能化相关工作, 全程参与智能化建设的规划设计、招标、施工监督、系统验收等工作。

施工管理, 主要包括协调各方关系, 控制和调整计划, 明确智能化各子系统实施任务以及智能化系统与其他工种之间的工作界面和责任, 发挥监理的协调检查作用等。

工程变更, 在工程实施中不可避免, 对于变更的协调机制事关工程实施的质量和效率。以滨城区为例, 对于局部的、 简单的变更, 通过联系单的方式进行修改, 经过建设方、 设计方、 监理和施工方等相关单位的会签后, 即可进行施工;对于全局的、 复杂的、 牵涉比较多的变更, 必须由设计单位结合工程的实际情况重新进行设计或变更;对于所有变更均应让其他相关工种及时了解, 杜绝因信息不畅而造成损失。

工程验收, 主要包括系统功能检测验收、系统性能指标检测验收、文档验收等。通过验收, 确保系统满足设计方案的要求, 同时有利于今后的操作、运行、管理、服务、使用和维护保养。

5 结束语

关于楼宇智能化专业建设的设想 篇11

关键词:中等职业教育;楼宇智能化专业;发展现状;人才需求;设想

楼宇智能化专业的产生背景

随着社会与科技的进步与发展,楼宇自动化系统所提供的建筑环境已经无法适应信息技术的飞速发展并满足人们对建筑环境信息化、智能化的需求。1984年1月在美国康涅狄格州Hartford竣工的City Place大楼的宣传材料中,第一次出现了“智能建筑”一词,标志着“智能建筑”概念的形成。随后,智能建筑与“建筑智能化系统”蓬勃发展起来,其中以美国和日本最为突出。我国智能建筑起步较晚,直到20世纪80年代末期才有较大的发展,但其发展势头令世人瞩目。近几年来,我国北京、上海、广州、深圳等城市相继建成了一批具有相当水平的智能建筑,例如北京的发展大厦、上海的金茂大厦、深圳的天安数码城等。楼宇智能化专业正是为了顺应建筑行业和物业管理的需求而产生的。

楼宇智能化专业的发展现状

楼宇智能化专业是2004年国家教育部和建设部共同发布的建设行业四类技能型人才紧缺专业之一,社会需求量很大。目前,全国只有少数几所高职高专院校开设此类专业。因此,仅仅依靠少数高职类院校承担培养这类技能型紧缺人才的艰巨任务,与目前高速增长的经济和社会发展很不相称,与现实需求更是相距甚远。这种状况导致楼宇智能化技术人才相当匮乏,现有从业人员基本上由电气、电子、通讯技术类人才转行而来,这些人员缺乏建筑及建筑设备等方面的专业背景,未接触过拥有建筑智能化自主知识产权和建筑智能化核心技术的研究开发,进而严重制约了我国建筑智能化水平的提高。因此,加快培养该类人才成为摆在广大职业教育工作者面前的紧迫任务和现实课题。

楼宇智能化技术的发展对该专业的人才需求分析

根据2003至2005年连续三年的统计分析,楼宇智能化行业发展迅猛,究其原因是最近几年建筑行业发展迅速,目前在建或者待建的住宅或商业性建筑都不再只是能够遮风挡雨的房子,而是向功能型、效益型、节能型、信息化等方面发展。按照智能化楼宇的概念,楼宇智能化技术是以计算机技术为核心,以自动化技术为骨架的综合性技术,所以对专业性人才的要求自然也高一些。我国目前的专业模式培养出来的人才显然无法满足需求。

另外,根据国外媒体的预测,近期在中国兴建的大型建筑将占全球的一半,在21世纪,全世界的智能建筑将有一半以上建在中国,这使很多外国公司看好中国的市场,2003年霍尼韦尔亚太总部移师中国大陆,施耐德收购瑞典的世界著名楼宇自控公司TAC并且宣布重视发展中国市场。西门子楼宇自控科技成立了奥运项目部负责配合北京和青岛的比赛场馆建设。除此以外,国内的海湾科技、TCL、浙大中控等纷纷成立楼宇自动化事业部或者分公司。众多的跨国公司和国内知名公司的行动表明,楼宇智能化行业发展的黄金时期已经到来。与此配套的楼宇自控、智能建筑方面的设计、施工、维护及销售等各方面人才的需求不可估量。因此,楼宇智能化技术人才在今后较长时间内将保持非常广泛的就业空间。为适应就业市场的巨大需求,中等职业教育也应该加入到人才培养的行列中来。

楼宇智能化专业建设的设想

专业建设是一个学校重要的基本教学建设,专业水平是学校办学水平的重要标志,专业建设工作直接关系到人才培养的格局与质量。为了主动适应中职教育发展的新形势,应该努力搞好学校的专业建设工作,提高学校的专业建设水平。笔者认为应当从以下几点做好这方面的工作。

(一)专业建设要明确定位

专业定位很关键,在专业定位中,要考虑到开设的专业应符合中职教育发展的规律与趋势,符合学校的定位与发展规划,紧紧围绕中等职业教育培养技术、技能型人才的办学宗旨,专业建设必须坚持技术、技能应用型人才的培养目标,确定专业定位,即:我们培养的是具备楼宇智能化专业理念,能从事现代化建筑计算机网络化管理、现代化建筑小区电气设备安装、检修、运行维护,建筑电气工程系统的施工与调试,具有综合运用计算机应用技术、信息通信技术、自动控制技术和建筑技术的复合型应用人才,要突出技术和技能这两方面。

(二)课程建设是专业建设的基础

课程建设是在专业定位的指导下,具体实现培养目标的基本措施。专业人才培养主要通过课程教学来实现,因而课程建设直接关系到学科专业的人才培养。

中等职业学校专业要增强课程的灵活性和实用性,使其更具中职教育特色;理论教学内容体系要尽快摆脱“学科型”体系的束缚,必须打破原有的基础课、专业基础课、专业课的三段式模式,加大课程整合的力度,使之与职业能力培养紧密结合。实践教学环节则围绕职业能力培养,建立以能力培养为目标的模块式实践教学内容体系,将理论教学与实践教学有机结合,形成以能力为本位的课程内容新体系。

要使专业建设具备以上特点,课程建设过程中相关教学文件的准备是重点,而其中教学计划的制定更是具有指导意义的过程。

教学计划的最大特点体现在专业实习课题模块,该模块将楼宇智能化技术这一整体分为七个专业课题模块(见下表),让学生通过一个个模块的学习去理解,最后通过综合布线将单个模块连接成一个整体,从而理解楼宇智能化技术的特点。

(三)师资队伍建设是专业建设的人才储备

在专业建设过程中,师资队伍建设是一个不容忽视的问题。要培养一支能适应技术应用型、操作技能型中级专门人才培养要求的“双师型”教师队伍,注意专业主干课程教师梯队的培养和构建。可以从两方面采取措施:一是根据现今学校的师资多数从电子、电工和计算机专业转行而来,对楼宇智能化技术了解不很透彻,若要开设此专业,需要加大对现有师资的培训力度。一方面提高他们的专业知识,另一方面加深他们对楼宇智能化技术概念的理解,采取有效措施鼓励和支持教师参与企业实践,提高他们的专业实践能力。二是聘请企业的工程技术与经营管理人员到学校任教或担任实践教学的指导教师,提高专业课程的教学质量。

(四)实习、实验基地的建设是专业建设的硬件条件

实验实训是职业教育教学活动的核心,是实现以就业为导向的根本途径,加强实验实训也是培养高素质技能型人才的关键。所以在专业建设过程中只有下大力气增加这方面的投入,搞好实习、实验基地建设,才能使职业教育真正实现以就业为导向,以能力为本位。

实习、实验基地建设是一个学校专业建设的硬件条件。它的建设需要从以下两方面来考虑。

校内实习、实验基地的建设首先要充分利用好学校现有的专业实训室,如电工电子实训室、PLC实训室、变频调速实训室、单片机实训室等。其次,在此基础上充实综合布线实训室、CAD/CAM实训室(工程绘图实训)、消防及安防实训室、建设供配电实训室、智能建筑(小区)实训室、楼宇设备及其控制实训室、安装工艺实训室等。加强校内实训基地的建设,充实实训仪器设备,提高仪器设备的现代化科技含量,使之成为产学研一体化的实训中心。

校外实习基地的建设校外实践教学基地的建设,可以选择一批设备工艺先进、管理水平高、适合学生顶岗实习,又有利于发挥学生创造力的骨干企业作为教学实践基地。学校应该创造条件积极寻求与企业进行合作,让企业全面参与到职业教育的全过程。这样,一方面,有助于学校充分利用企业的工程项目和工程技术人员等可利用的教育资源,建立校企合作的人才培养能动机制,优化楼宇智能化专业的专业结构,同时学生能在真实的工程项目中得到锻炼、巩固知识。而且通过学习也可以了解到更多的关于楼宇智能化方面的新技术、新知识,并将在实践中遇到的问题带回学校,在课堂上讨论解决,从而形成开放式的教学局面。重要的是可以解决目前中等职业教育中普遍存在的场地和设备投入严重不足的矛盾。另一方面,企业通过与学校的合作,并依照“订单”方式优先录用合作学校的毕业生,解决了企业专业技能型人才不足的问题,又节省了新进人员再培训所消耗的时间和大笔费用,从而达到互动双赢的目的。校外实习基地的建设,树立了学校和企业共同承担培养责任,为实施学校、企业双主体教育的新理念创造了条件。

参考文献:

[1]沈瑞珠.楼宇智能化技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]张振昭,等.楼宇智能化技术[M].北京:机械工业出版社,2005.

[3]钱卫东,等.楼宇智能化技术概论[M].北京:电子工业出版社,2006.

作者简介:

智能楼宇门禁控制系统设计 篇12

近年来, 不法分子利用对各种假证非法进入企业、住宅和写字楼进行盗窃等违法行为, 为了保障人生和财产安全, 非常有必要在楼宇的出入通道进行管制, 对进出人员登记进行严格把关[1,2,3]。针对目前智能楼宇安全防范的要求, 该文采用具有独特的64位二进制序列号的信息载体i Button作为身份识别手段设计了一套门禁控制系统, 对智能楼宇的出入口通道进行管控, 能够给楼宇的安全管理提供保证。

2 硬件设计

门禁控制系统的总体结构框图如图1所示, 其主要由电源、单片机、身份识别模块、时钟模块、数据存储模块、显示模块和电控锁继电器控制模块组成, 系统单片机选用常见的51系列, 并可通过具体按键实现设定时间和多用户管理功能。

身份识别模块是门禁系统的核心, 起到对通行人员的身份进行识别的作用, 实现身份识别的方式和种类很多, 目前常用有卡证类、密码类、生物识别类以及复合类等, 相比而言, 具有坚固不锈钢外壳的接触式智能化信息载体i Button既具有非接触式IC卡的易操作性, 又具有接触式IC卡的廉价性, 是当前用于身份识别性价比较优的载体。因此, 该文选用i Button系列中的DS1990为身份信息存储介质, 它采用采用单线协议通讯, 通过瞬间碰触完成数据读写, 整个器件接口只有1根数据线和1根地线, 既传输时钟信号又传输数据, 并还提供寄生电源, 具有节省I/O端口资源、结构简单的优点, 而且还具有抗撞击、耐腐蚀、抗电磁干扰、防折叠、防爆、防潮、防煤尘、唯一的64位光刻序列号、使用温度范围宽 (-40~+85℃) 且便于携带等特点, 存储于其中的数据信息具有相当高的安全可靠性, 提高了智能楼宇门禁控制系统的性能, 成本低廉且便于维护使用[4]。DS1990与单片机的接口电路如图2所示, 其中, P3.2连接DS1990的数据线, 并外接一个5.1K的上拉电阻来提高输出电平。

记录人员的进出时间是门禁控制系统的一项重要功能, 采用单片机通过中断和软件编程实现的实时时钟的精度较差, 因此本系统选用串行时钟芯片DS1302设计实时时钟, 该芯片工作的外围电路简单, 仅需三根线就可以和单片机通信, 可以提供年到秒的时间信息[5]。时钟芯片DS1302的串行接口和单片机的连接如图3所示, 复位端RST和P0.0相连, 高电平时允许I/O端进行数据传输, 低电平时I/O端呈高阻状态;数据输入/输出引脚I/O和P0.1相连, P0.2接SCLK, 用来模拟同步时钟脉冲;此外是DS1302工作的外围电路, 主要包括32.768k Hz外接晶振和备用电池电路。

由于系统要求能将多用户的i Button卡信息和进出时间保存起来, 系统采用E2PROM (AT24C02) 存储记录, 该器件具有内含256×8位存储空间、具有工作电压宽 (2.5~5.5V) 、擦写次数多 (大于10000次) 、写入速度快 (小于10 ms) 、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点[6]。AT24C02采用了I2C总线接口, 能够方便地与单片机连接, 占用很少的I/O口线。在本系统中, 与单片机的接口电路如图4所示。单片机的P0.3口接AT24C02的SDA, 作为串行数据的输入出端口;P0.4口为24C02提供串行时钟信号。由于时钟引脚SCL和数据引脚SDA在作为输出引脚时是开漏极结构, 为了提高电压电平, 设计中P0已接了一个5.1K排阻。

为了实时显示系统当前的工作状态, 如待机显示时间、当出入时显示对应的标识名、提示和错误信息等, 系统需具备显示功能。液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点, 在低功耗应用系统中应用广泛[7]。字符型液晶显示模块LCD1602可以显示两行, 每行16个字符, 采用+5V电源供电, 外围电路配置简单, 具有很高的性价比, 因此选用LCD1602来实现显示功能。液晶显示模块和单片机的接口主要包括数据/指令选择端RS、读写信号线R/W、使能信号E控制线和数据线DB0~DB7, 本系统中单片机采用直接驱动方式, 和液晶模块的电路连接如图5所示。

3 软件设计

单片机软件是实现门禁控制系统功能的保证。系统要求开机时可读取系统时间或设定时间, 并由显示模块显示。正常工作时, 系统首先读取i Button的身份信息并判断是否合法, 如果不合法, 则显示错误的用户信息并且继电器不工作, 蜂鸣器发出无效提示音;如果判断为合法用户, 则把信息和时间保存到系统中同时继电器工作 (开门) , 蜂鸣器发出有效提示音。软件采用单片机C语言模块化设计, 首先初始化单片机、液晶显示模块, 然后读取并显示系统的时间, 软件主要由身份识别模块、时钟模块、存储模块和液晶显示模块等组成, 下文介绍模块的设计思路。

3.1 身份识别模块

身份识别模块读写功能的软件设计主要解决i Button与单片机的数据交换和读写基本操作的实现问题。正常工作时, 单片机循环扫描DS1990, 检测是否存在, 首先发出一个“复位”脉冲, 启动总线, 延时500us后, 通过检测应答脉冲, 查询是否在线, 如果在线, 并写入读ROM命令 (0x33) , 然后从DS1990读入8个字节的数据 (即64位序列号) , 并保存到缓冲区, 读取后再判断读入的序列号是否有效, 如有效, 则进一步访问序列号存储区, 将读入的序列号和存储区中的序列号进行比对, 过程如下:首先读取外存中存储的序列号个数, 再逐个读取保存在外存中的序列号并进行比较, 如果相等, 则调用显示函数, 显示“Welcome”和“卡号”, 并控制电锁继电器开门, 如果未找到, 显示“Unregistered”。

3.2 时钟模块

时钟模块DS1302的操作软件设计就是对其具有特定地址的内部寄存器进行读写操作。首先通过模拟SPI设计写一个字节到DS1302和从DS1302读取一个字节的驱动函数, 即通过单片机程序制造上升沿和字节右移一位来逐位传送一个字节, 需要注意的是DS1302的数据和地址都是从最低位开始传输的;在上述基础上, 通过调用写入字节和读取字节函数分别实现向指定地址写数据和从指定地址读取数据, 在设计这两个功能函数时, 需要保证在读写期间复位引脚为高, 再依次传输命令字确定要读取或写入的时间/日历地址, 然后读取或修改时间/日历数据, 最后根据本系统的要求分别设计设置初始时间和读取DS1302当前时间的函数, 供主程序调用。

3.3 存储模块

存储模块为系统的运行保存已授权i Button的序列号和出入的时间, 所以必须设计可靠的存储器读写软件, 单片机通过模拟I2C实现读写存储芯片AT24C02, 主要包括开始位、停止位和应答位的编程。根据AT24C02的时序[6], 表示“开始位”的函数编写顺序依次为:SCL拉为高电平, SDA由高电平变为低电平;表示“停止位”的函数编写顺序依次为:SCL拉为高电平, SDA由低电平变为高电平;需要注意的是上述过程需要一定的建立时间, 在程序编写时要加入延时函数。“应答位”则是通过先将SDA拉高、再查询SDA的状态来实现的, 通常在传送一个字节数据后调用, 在此基础上根据读取和写入数据格式设计字节写操作和读操作函数。

3.4 液晶显示模块

门禁控制系统的设计要求在没有访问者时液晶显示模块显示当前时间, 如果有人员进出或设置操作时, 显示使用和管理信息、操作提示信息。显示模块的单片机软件即通过读写命令控制液晶显示器的基本配置和字符显示, 主要包括写指令数据到LCD、设定显示位置和写显示数据到LCD, 该部分的设计方法文献[7,8]有详细介绍, 该文不再赘述。

4 结论

样机试运行表明, 该文设计的智能楼宇门禁控制系统, 电路简单, 使用方便, 可靠性高、系统维护方便、适用范围广且价格低廉, 可用于学生宿舍、停车场、仓库等场合。

参考文献

[1]金鑫.基于单片机控制的门禁系统的设计与实现[J].电脑知识与技术, 2010, 6 (6) :1480-1481.

[2]张洁, 刘苹, 冉会中.智能门禁控制器的设计与实现[J].现代电子技术, 2012, 35 (14) :14-15.

[3]朱正伟, 顾浩.基于AVR单片机的多功能门禁控制器的设计与实现[J].常州大学学报 (自然科学版) , 2012, 24 (4) :58-62.

[4]李琳琳, 周伟, 邓黎黎.基于DS1990A的智能巡更系统[J].兵工自动化, 2008, 27 (5) :61-63.

[5]冯大捷.基于DS1302电子时钟的设计[J].科技视界, 2012 (2) :118-120.

[6]卢旭锦.基于Keil C的AT24C02串行E2PROM的编程[J].现代电子技术, 2007 (8) :154-157.

[7]隋清江.基于PROTEUS的LCD1602接口设计与仿真[J].微计算机信息, 2010, 26 (7) :171-172.

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