在商业聚集区，物业公司的运营首先要考虑成本，很多商业楼宇的管理仍以人工为主，效率低、效果差。随着运营成本的加剧，这种方式需要改变，本文以商业楼宇房间与公共设施的自动化管理为主要对象，设计一套比较实用的自控系统解决方案。
　　本系统按照功能级别可分为四大部分：中控机房、楼宇终端、楼层终端、房间终端，其中中控机房拥有最高权限。房间终端（包括其他部分设施）为最终执行机构，功能可根据需要灵活配置。下图为控制系统的结构层次，按照功能级别分别说明如下：
　　一、房间终端
　　房间终端属于功能最终执行者与实现单元，一般从功能上讲可包括照明控制、信息传递与能耗计量三部分，预留有扩展端口，其他功能可根据使用者的需要增减。但在一般情况下应包括：耗电量检测模块、灯光调节控制模块、信息显示模块、无线通信模块等。
　　现代商业楼宇中房间消耗的能源基本上只有电能一种，所以在通用功能模块的耗电量检测过程中必须非常准确。由于牵扯到计量精度问题，传统方式设计难度很大且不能保证精度。本方案采用IDT公司的全新三相电能计量芯片90E32，该芯片具有带总谐波失真检测的片上离散傅立叶变换 (DFT) 分析引擎，通过直接内存访问 (DMA) 端口读取数模转换器 (ADC) 数据以及其它强大的参数测量功能。这些特点为开发过程提供了附加的灵活性，使得芯片的应用扩展到数据采集终端单元和其它的电测量仪表。同时该计量芯片拥有5000:1的业界最宽动态范围，以及结合了专有温度补偿技术的最低温度系数，在各种应用和环境条件下能保持极佳性能，其应用对于智能电网的推广意义重大。”测量及显示采用单片机进行控制，通过对计量电路端口的读取，定时将数据发送至显示端或控制中心。
　　信息显示模块采用文本液晶屏12864，显示从上级节点传送的信息或查看房间终端存储的如耗电量、通电时间等信息。如果想增加信息量显示或者实现与上级终端的交流，可以更换7寸以上的彩色触摸屏，这样效果会更好。
　　灯光控制模块是调节照明效率的重要手段，可以通过上级终端的远程指令控制房间灯光或电源的开与关，能配合中控室设定的指令完成建筑物的节能管理。
　　本系统信息传输以无线为主，为了保证建筑物内部和楼宇之间的通信效果，本系统所有终端节点均采用ZF02L中功率无线数传模块，载频433 MHz，ISM频段无需申请频；开阔传输距离可达3000米，经测试建筑物内部最短有效距离大于200米，稳定通信速率可采用9600bps至19200bps，速度能够满足系统的工作要求。
　　二、楼宇终端
　　用于连接上下级，通过楼宇终端可单独控制楼层终端，另一方面负责上下级之间的信息传输。考虑到操作的方便性，本终端采用7寸彩色触摸屏配合管理软件完成人机交互。
　　完成的功能包括：采用彩色图块的方式直观显示整栋建筑物每个房间的照明情况，红色代表工作状态，灰色代表熄灭，整栋建筑物房间状态一目了然，非常直观。通过上下级菜单可单独切换到每一层楼，分别控制房间电源的通断。无线通信方面采用查询更新的方式，每隔10秒钟更新一次楼宇房间的状态信息，既保证了精度又兼顾了系统的工作速度。由于楼宇之间通信的阻隔问题，楼宇终端的通信天线可以考虑安置在墙壁外侧。
　　三、楼层终端
　　负责本楼层各房间的管理，可接收中控机房的指令，亦可以单独控制每个房间的状态。
　　楼层终端采用按键式控制面板，通过功能键可单独设定本楼层每个房间的电源通断和查询房间耗电量及照明电路的工作状态。
　　四、中控机房
　　中控机房的主要功能一是采集下级终端发送过来的数据，经控制软件分析后显示；二是通过上位机软件将控制指令发送至各终端执行。
　　由于耗电量信息不需要十分精确的同步更新，所以在数据采集过程中定时采集刷新即可，无线通信模块（房间终端有介绍）负责收集和发送信息。
　　上位机软件的编制采用VB，界面友好，能够在windows环境下稳定工作。通过数据库技术集中处理各楼宇的耗电量信息，可直观转化为数字或图表以便查询和对比。中控软件具有最高的控制权限，可单独设定和查询楼宇至房间的每一级工作状态。
　　为了更好的配合节能减排工作，本系统在后续设计中可考虑加入房间插卡用电，类似新型电度表的预付费功能。这样可以有针对性的减少通信数据传输量。房间终端模块亦可以保留SIM卡控制方式，这样可以真正做到用户的远程控制，只是成本稍高。用电器的功率目前很难降低，但是照明灯具可通过更换LED灯来显著降低能耗，同样的照明效果，LED灯具能耗仅有普通荧光灯的三分之一，具有良好的应用前景。
　　本系统经过试制，在模拟5栋建筑物、每栋10个房间的情况下测试过程连续稳定，中控软件显示信息滞后真实变化不超过30秒，具有良好的可实施性。
　　【作者单位：河南省工业学校】