论智能建筑中的物联网技术与应用

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  【摘  要】建筑向着个性化和人性化的方向发展,即称之为智能建筑。为了能够为用户提供更好的生活和工作环境,需要把建筑物结构、设备、管理方法相结合并达到最佳状态,走出传统的局限性,与先进的科学技术融合起来,形成智能建筑的基本概念。从智能建筑的标志来看,主要体现在楼宇、通讯、办公、消防、安全防范自动化方面,为了使建筑安全防范系统的改革得以顺利进行,要充分发挥物联网的功能,这是智能建筑性能得以提高的有效方法。
  【关键词】物联网;智能建筑;应用要点
  中图分类号:TP393;文献标识码:A
  引言
  目前,涵盖了传感器、自动化、网络以及嵌入式系统等综合性的技术的物联网技术也在深刻影响着人们的生活。假如将物联网技术能运用到建筑中,特别是智能建筑,那么两者结合则代表这未来建筑最终的发展目标。物联网技术在智能建筑中最主要的应用就体现在智能家居、节能减排、智能安防以及监控管理等方面,这是建筑技术上的一个新的尝试,也是智能建筑发展的必然趋势。
  1物联网的功能特征
  1.1连通性
  连通性就是指:通过相应技术——比如感应技术、智能识别技术或有线或无线的网络连接,让所有相关的人、事、物全部处于连通状态,这样才能实现物联网的信息流通。
  1.2关联性
  传统意义上的互联网其实现网络交流的方式是:在遵循网络协议的前提下,以计算机技术对电脑等设备进行关联。但是这种方式在如今看来已经有了局限性,而要实现物联网上虚拟网络世界和现实世界的相连,就需要在使用条形码、影像技术、传感器等设备的帮助下,将不同物体和互联网相联,达到物物相连的程度。
  1.3智能化
  物联网最主要的发展目标,就是为了让现实世界向着智能化方向转变,让人们的生活工作更加方便快捷。其智能化技术内涵就是以无线传感技术、自动控制技術和先进的计算机技术为媒介,实现对事物的完全控制而达到为人服务的目的。物联网能帮助人们对周围环境的感知、利用以及作出正确判断并加以控制。
  2智能建筑中的物联网技术与应用
  2.1物联网的智能照明系统
  LED照明是照明系统发展的必然趋势,LED照明系统具有低碳环保、能耗低、使用寿命长等优点,已经被广泛的关注和使用。但是现在有很多的LED照明是采用人工控制和时间控制的方式进行照明,其智能控制方式比较低级,不能进行自检也不能进行远程操控。随着物联网的出现,实现了LED照明的智能化。
  对基于物联网的智能LED照明集中控制系统进行分析,控制系统由上位机和下位机两部分构成。上位机包含控制中心和相应软件,主要负责显示下位机采集的数据和向下位机发送控制指令;下位机包含ZigBee无线通信组件和LED照明终端,主要负责采集LED照明终端、无线网络的信息和传输上位机的控制指令。在系统正常工作时,上位机可以通过串口或网口向协调器发送控制指令,协调器再经由无线网络和路由器将控制指令发送给终端节点,终端节点收到信息后,将采集到的数据再由相反的路径上传给上位机。
  2.2监控管理
  按照物联网的功能进行划分,可以分为三层,传感器数量最多的是感知层,功能比较完备,为了使建筑监控管理工作得以保障,两项技术起到决定性作用,即光纤光栅传感网络与无线传感器网络。由于在建筑材料中应用了光纤光栅传感器技术,更好的掌握不同材料的实际数据和功能,并对其进行科学检测,对质量是否合格做出准确判断;在检测电力系统时,充分利用了智能建筑中的电力系统运行时始终保持着高温高压的扎UN港台,在终端与接头等环节安装了光纤光栅传感器,对系统的检测更加准确和稳定,并且能够长期进行。由于检测是有效的,为工作人员处理提供了方便,能免预防发生重大故障,维护用户生命和财产的安全。另外光纤光栅传感器还广泛应用于高楼层智能建筑之中,可以更好的对建筑物结构实施健康监测,并对结构的完好稳定性做出判断,确定有无变形、腐蚀、倒塌等情况或趋势出现,由于互联网作用的发挥,系统终端获取了结果,专业人员对信息数据加以整理分析,在此基础上做出判断,决定是否维护或修复建筑结构。
  2.3智能安防
  结合对传统的安防系统与智能建筑安防系统的对比,可以看到后者的优势更加突出,更具有效性和精准性。智能安防系统所涵盖的内容较为广泛,出入口控制、防入侵警告、电子巡查等都在其范围之内。这些内容与建筑内外安全密切相关,为用户提供安全保障,防止外来人员进入,避免出现突发事件。一般情况下智能建筑中有门禁系统,陌生人不得随意进入,用户所持门禁卡为CPU的射频,在进行刷卡识别操作时,由局域网传输到后台进行身份确认后门被打开。
  2.4在节能减排中的应用
  在建筑工程节能减排中,可以利用物联网平台系统和建筑的污水处理设备以及电能系统连接起来,并利用各类传感器来对电能的消耗情况、水资源的消耗情况、污水指数等信息读取出来,然后利用高速光纤网络系统将数据传输到云平台进行存储,对大数据进行分析。利用云平台进行对比分析,进而得出最佳的处理工艺,保证工作人员可以有据可依,同时还可以监督和考核污水处理情况,构建完善的监督管理体系。通过在室内安装无线传感器,可以对室内的照明情况、湿度情况、温度情况等进行实时监测,并根据监测情况对空调系统进行控制和调整,提高用户的舒适度,并保持低能耗。例如感应吸收装置、应声灯、感应抽水装置等都可以根据用户的使用情况来进行控制,降低能源的消耗。
  通过节能监控系统,可以对用电设备进行监控,可以即时对被管理设备的运行状态进行监控。利用节能监控系统,可以查询出设备的运行状态,并支持路基控制的设施和划分,可以实现用电设备历史状态的可视化查询。此外,节能减排监管系统还可以从节能效果以及用户体验的角度出发,提供短信控制功能、安防功能、设备禁用报警功能、PC管理功能等。
  2.5消防系统
  消防系统在智能建筑中起到安全保护的作用,降低火灾事故的发生机率。物联网技术在消防系统中提供了联动条件,其可连接消防系统中的传感器、自动喷淋系统以及报警装置,提高消防的效率和准确性[2]。智能建筑中引起火灾的原因有漏电、煤气泄漏等,物联网技术作用下可以在能引起火灾的阀门、设备上安装探测器,探测器产生的报警信号能够自动传输到智能建筑的物联网内,由物联网发送给控制中心,启动关联的消防灭火装置,保护智能建筑的安全运营。物联网技术在智能建筑的消防系统中提高了安全保护的效率,降低了火灾风险的发生机率,全面保护了智能建筑的安全运营。智能建筑系统中消防是一项重要的工作,在消防系统中落实物联网技术,积极提升消防保护的反应能力和安全保护水平,满足智能建筑在消防方面的需求。
  结束语
  我国信息技术处于飞速发展阶段,智能建筑也随之进入到先进之列,建筑智能化水平显著提升。但是从目前的形势来看并不乐观,物联网技术中所使用的产品和技术以国外引进为主,对该项技术在建筑领域的发展和应用具有限制作用,在这种情况下,相关人员要提高思想认识,加大研究力度,尤其是自主知识产权智能化产品和系统的开发工作尤为关键,对我国智能建筑的发展所起的作用是至关重要的。
  参考文献:
  [1]任江,钟崇光.物联网技术在智能建筑中的应用研究[J].智能建筑,2013(2):65-68.
  [2]物联网技术促智能建筑发展[J].商品混凝土,2017(10):22.
  [3]王建华.物联网技术在建筑节能管理中的应用[J].建筑电气,2017,36(06):69-72.
  [4]杨乐.物联网技术在智能建筑中的应用[J].门窗,2017(06):41+43.
  [5]王卓峥,贾克斌.基于物联网技术的智慧众创空间的研究[J].智能建筑,2017(05):61-64.
  [6]王飞.浅论物联网背景下建筑智能化技术的前景[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):276-277.
  (作者单位:杰创智能科技股份有限公司)
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