1、楼 宇 自 动 化 控 制 采 用 的 是 计 算 机 集 散 控 制 , 所 谓 计 算 机 集 散 控 制 就 是 分 散 控 制 集 中 管理 。 它 的 分 散 控 制 器 通 常 采 用 直 接 数 字 控 制 器 ( DDC) , 利 用 上 位 计 算 机 进 行 画 面 的监 控 和 管 理 。 主 要 手 段 是 动 画 、 曲 线 、 文 本 、 数 据 库 、 脚 本 、 和 各 种 专 用 控 件 等 。 楼 宇自 动 化 包 括 : 空 调 与 通 风 监 控 系 统 、 给 排 水 监 控 系 统 、 照 明 监 控 系 统 、 电 力 供 应 监 控系 统 、 电
2、 梯 运 行 监 控 系 统 、 综 合 保 安 系 统 、 消 防 监 控 系 统 和 结 构 化 综 合 布 线 系 统 。 楼 宇 自 动 化 - 起 源 及 发 展智 能 建 筑 自 1984 年 1 月 出 现 以 来 ( 美 国 康 涅 狄 格 州 哈 特 福 德 市 的 都 市 大 厦 ) ,在 欧 、 美 、 日 及 世 界 各 地 得 到 迅 速 发 展 , 其 中 以 美 国 、 日 本 兴 建 最 多 。 目 前 , 美 国 有 智能 大 厦 几 万 幢 。楼 宇 自 动 化日 本 自 1984 年 以 来 , 在 许 多 大 城 市 建 设 了 “智 能 化 街 区 ”
3、、 “智 能 化 群 楼 ”, 新 建 的建 筑 中 有 80%以 上 为 智 能 化 建 筑 。 新 加 坡 政 府 为 推 广 智 能 建 筑 , 拨 巨 资 进 行 专 项 研 究, 计 划 将 新 加 坡 建 成 “智 能 城 市 花 园 ”。 印 度 也 于 1995 年 起 在 加 尔 各 答 的 盐 湖 开 始 建设 “智 能 城 ”。 其 他 国 家 如 法 国 、 瑞 典 、 英 国 、 泰 国 等 国 家 也 不 断 兴 建 智 能 建 筑 。中 国 香 港 智 能 建 筑 发 展 也 较 早 , 相 继 出 现 了 汇 丰 银 行 大 厦 、 立 法 会 大 厦 、 中
4、银 大 厦等 一 批 智 能 化 程 度 较 高 的 智 能 建 筑 。 中 国 大 陆 第 一 幢 智 能 大 厦 是 1989 年 建 成 的 北 京发 展 大 厦 。 1986 年 智 能 建 筑 被 列 为 国 家 “七 五 ”重 点 科 技 攻 关 项 目 , 开 始 进 行 可 行 性 研究 阶 段 , 该 项 目 1991 年 通 过 鉴 定 。 1992 年 中 国 进 入 了 智 能 大 厦 的 高 速 发 展 阶 段 , 其发 展 速 度 和 规 模 在 世 界 上 绝 无 仅 有 。 目 前 , 全 国 已 有 上 千 幢 智 能 大 厦 。智 能 建 筑 在 中 国 已
5、 成 为 建 筑 市 场 的 大 趋 势 , 也 是 建 筑 业 中 新 的 “经 济 增 长 点 ”。 各类 建 筑 ( 楼 、 馆 、 场 等 ) 的 智 能 化 工 程 投 资 , 约 占 工 程 总 投 资 的 5%-8%, 有 的 已 高达 10%; 居 住 小 区 的 智 能 化 系 统 建 设 投 资 平 均 在 每 平 方 米 60 元 左 右 ( 占 土 建 投 资 的5 %-8%) , 如 按 中 国 每 年 竣 工 面 积 计 算 总 投 资 为 几 十 亿 元 。 智 能 建 筑 这 个 新 的 “经 济增 长 点 ”促 成 智 能 建 筑 相 关 企 业 迅 速 增
6、长 。 粗 略 估 计 , 目 前 全 国 从 事 智 能 建 筑 的 企 业 超过 3000 家 , 产 品 供 应 商 近 3000 家 。 中 国 有 152 家 设 计 院 和 127 家 系 统 集 成 商 具 有智 能 建 筑 专 项 设 计 资 质 。智 能 建 筑 随 着 经 济 的 持 续 稳 健 增 长 , 其 数 量 和 水 平 正 逐 年 提 高 , 深 圳 居 民 对 智 能 建筑 的 认 可 度 也 越 来 越 高 。 目 前 深 圳 的 安 防 覆 盖 率 居 全 国 之 首 。 深 圳 还 是 国 家 发 改 委 选 定的 全 国 社 区 信 息 化 建 设 试
7、 点 城 市 , 深 圳 信 息 化 社 区 的 技 术 装 备 程 度 走 在 全 国 前 列 。 深 圳智 能 建 筑 及 相 关 行 业 的 企 业 有 数 千 家 , 一 些 国 际 上 最 新 的 技 术 、 产 品 都 能 在 深 圳 同 步 上市 。 比 如 , 深 圳 地 区 是 全 国 安 防 产 业 的 重 要 发 源 地 和 产 品 集 散 地 , 吸 引 许 多 国 外 知 名 品牌 中 国 总 代 理 都 在 此 落 户 , 并 集 中 了 全 国 70%左 右 的 安 防 一 级 代 理 商 , 各 类 安 防 企 业的 年 营 业 额 超 过 30 亿 元 。目
8、前 , 发 达 国 家 的 智 能 建 筑 已 从 早 期 的 追 求 功 能 完 备 齐 全 , 向 高 技 术 化 、 实 用 化 和节 能 化 方 向 发 展 。 在 深 圳 , 智 能 建 筑 也 已 进 入 高 技 术 化 、 实 用 化 发 展 阶 段 , 从 事 楼宇 智 能 化 产 品 开 发 与 制 造 、 楼 宇 智 能 化 系 统 集 成 工 程 设 计 与 施 工 、 智 能 化 社 区 管 理 的企 业 逐 渐 走 向 专 门 化 和 专 业 化 。楼 宇 自 动 化 - 目 的楼 宇 自 动 化 系 统 (BAS)对 整 个 建 筑 的 所 有 公 用 机 电 设
9、备 ,包 括 建 筑 的 中 央 空 调 系 统、 给 排 水 系 统 、 供 配 电 系 统 、 照 明 系 统 、 电 梯 系 统 , 进 行 集 中 监 测 和 遥 控 来 提 高 建 筑 的管 理 水 平 , 降 低 设 备 故 障 率 , 减 少 维 护 及 营 运 成 本 。设 计 楼 宇 自 动 化 系 统 的 主 要 目 的 在 于 将 建 筑 内 各 种 机 电 设 备 的 信 息 进 行 分 析 、 归 类、 处 理 、 判 断 , 采 用 最 优 化 的 控 制 手 段 ,对 各 系 统 设 备 进 行 集 中 监 控 和 管 理 , 使 各 子 系统 设 备 始 终 处
10、 于 有 条 不 紊 、 协 同 一 致 和 高 效 、 有 序 的 状 态 下 运 行 , 在 创 造 出 一 个 高 效 、舒 适 、 安 全 的 工 作 环 境 中 , 降 低 各 系 统 造 价 , 尽 量 节 省 能 耗 和 日 常 管 理 的 各 项 费 用 , 保证 系 统 充 分 运 行 , 从 而 提 高 了 智 能 建 筑 的 高 水 平 的 现 代 化 管 理 和 服 务 , 使 投 资 能 得 到 一个 良 好 的 回 报 。 楼 宇 机 电 设 备 监 控 系 统 , 作 为 智 能 建 筑 楼 宇 自 动 化 系 统 非 常 重 要 的 一 部分 , 担 负 着 对
11、 整 座 大 厦 内 机 电 设 备 的 集 中 检 测 和 控 制 , 保 证 所 有 设 备 的 正 常 运 行 , 并 达到 最 佳 状 态 。楼 宇 自 动 化 - 人 才 培 养普 通 高 等 教 育 没 有 楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 专 业 , 智 能 建 筑 行 业 关 键 技 术 研 究 与 开 发 得不 到 学 科 人 才 支 持 在 智 能 楼 宇 较 发 达 国 家 和 地 区 , 较 早 就 在 普 通 高 校 与 职 业 教 育 院 校 成立 了 培 养 楼 宇 智 能 工 程 技 术 人 才 的 相 关 专 业 , 如 英 国 、 香 港 、 台 湾 已
12、经 形 成 从 职 高 、 高职 专 科 、 本 科 、 硕 士 直 至 博 士 完 整 的 人 才 培 养 体 系 。 英 国 、 香 港 还 有 专 门 对 应 的 屋 宇 装备 工 程 师 协 会 , 建 立 起 高 等 职 业 教 育 与 职 业 资 格 认 证 之 间 的 互 通 桥 梁 。国 内 智 能 建 筑 的 迅 速 发 展 对 专 门 从 事 楼 宇 智 能 化 相 关 技 术 工 作 的 专 业 技 术 人 才 的 迫切 需 求 , 引 起 很 多 高 校 的 高 度 关 注 。 普 通 高 校 自 2000 年 以 来 , 主 要 基 于 “建 筑 环 境与 设 备 工
13、 程 ”或 “电 气 工 程 及 自 动 化 ”或 “建 筑 电 气 工 程 ”等 本 科 学 科 专 业 , 开 设 “楼 宇 智能 化 ”专 业 方 向 , 探 索 培 养 楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 专 业 人 才 的 课 程 方 案 。 但 受 普 通 本 科 学科 专 业 范 畴 限 制 , 仅 以 专 业 方 向 来 培 养 跨 多 学 科 新 技 术 应 用 的 “楼 宇 智 能 化 ”专 门 人 才, 不 能 满 足 行 业 对 楼 宇 智 能 化 关 键 技 术 研 究 与 开 发 人 才 的 需 求 。高 职 楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 专 业 人 才 培
14、养 课 程 体 系 , 与 行 业 急 需 人 才 的 规 格 不 相 适 应, 在 2004 年 高 职 规 范 专 业 目 录 出 台 前 , 高 职 院 校 的 专 业 设 置 比 较 杂 乱 , 专 业 名 称 不 统一 , 曾 出 现 过 “楼 宇 自 动 化 ”、 “智 能 建 筑 ”、 “楼 宇 智 能 化 ”、 “楼 宇 自 动 化 管 理 ”、 “现 代 建 筑自 动 化 ”等 多 个 名 称 。 2004 年 以 后 专 业 名 称 统 一 为 “楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 ”。各 高 职 院 校 开 设 新 专 业 , 都 是 以 原 有 专 业 为 基 础 进
15、行 一 定 程 度 的 改 造 、 扩 充 、 延 伸, 逐 渐 成 立 一 个 新 专 业 。 据 调 查 , 高 职 院 校 该 类 专 业 的 形 成 主 要 有 四 种 情 况 。 一 是 由 电气 类 、 机 电 类 、 电 气 工 程 与 自 动 化 、 机 电 一 体 化 、 工 业 自 动 化 等 专 业 改 造 而 来 。 二 是由 暖 通 、 空 调 、 建 筑 环 境 专 业 等 增 加 一 些 自 动 控 制 类 课 程 改 造 而 来 。 三 是 由 建 筑 类 学校 的 工 民 建 、 建 筑 电 气 专 业 改 造 而 来 。 四 是 由 管 理 类 、 物 业
16、管 理 、 酒 店 管 理 等 专 业 延 伸而 来 。 正 是 由 于 各 高 职 院 校 楼 宇 智 能 化 工 程 技 术 专 业 历 史 沿 革 不 同 , 导 致 各 学 校 培 养 方案 、 培 养 目 标 大 不 相 同 。 有 的 偏 重 电 气 方 向 , 有 的 偏 重 机 械 方 向 , 有 的 偏 重 管 理 方 向 ,进 一 步 导 致 在 专 业 课 程 设 置 上 有 较 大 差 别 , 没 有 形 成 统 一 认 识 。 人 才 培 养 课 程 体 系 的 不规 范 , 与 智 能 建 筑 的 迅 速 发 展 对 楼 宇 智 能 化 系 统 设 计 、 安 装
17、调 试 与 系 统 运 行 维 护 新 职 业专 门 人 才 的 需 求 不 相 适 应 。智 能 楼 宇 职 业 培 训 和 鉴 定 体 系 的 开 发 建 设 与 行 业 巨 大 的 从 业 人 员 数 量 需 要 提 高 。 智能 建 筑 行 业 从 业 人 员 数 量 巨 大 但 操 作 人 员 技 能 水 平 很 低 , 其 中 一 个 根 本 原 因 是 智 能 建 筑是 20 世 纪 90 年 代 以 后 才 在 中 国 迅 速 发 展 起 来 的 新 行 业 , 全 行 业 各 层 次 专 门 人 才 整 体缺 乏 , 导 致 从 国 家 到 地 方 职 业 培 训 与 鉴 定
18、 体 系 的 开 发 建 设 速 度 大 大 滞 后 于 行 业 发 展 。“智 能 楼 宇 管 理 师 ”是 2004 年 3 月 国 家 公 布 的 第 三 批 新 职 业 资 格 之 一 , 2006 年 国 家刚 公 布 该 职 业 资 格 标 准 , 相 应 职 业 培 训 与 鉴 定 考 核 体 系 正 处 于 加 速 开 发 阶 段 。 目 前 , 上海 地 区 服 务 于 地 方 的 智 能 楼 宇 职 业 培 训 与 鉴 定 基 地 初 步 建 成 , 而 天 津 市 、 深 圳 市 正 在 规划 建 设 市 级 智 能 楼 宇 培 训 鉴 定 基 地 。楼 宇 自 动 化
19、- 家 居 自 动 化 网 络家 居 最 早 的 功 能 是 为 人 类 提 供 遮 风 避 雨 和 安 全 防 护 的 功 能 。 随 着 人 类 改 造 自 然 能 力的 不 断 提 高 , 相 应 对 家 居 的 要 求 也 不 断 提 高 。 人 们 期 望 所 生 活 的 家 居 能 够 不 断 满 足 其 对舒 适 、 安 全 、 高 效 、 便 捷 等 方 面 的 要 求 , 而 这 些 要 求 的 实 现 直 接 需 要 新 的 技 术 网 络 技 术 来 支 持 。伴 随 信 息 时 代 的 到 来 , 网 络 技 术 不 再 是 工 业 、 电 信 等 领 域 的 专 利
20、技 术 , 它 已 经 开 始逐 步 进 入 普 通 百 姓 的 家 庭 。 家 庭 保 安 系 统 、 照 明 系 统 、 环 境 控 制 系 统 、 家 电 控 制 系 统 、DVD 以 及 MP3 等 家 庭 娱 乐 系 统 和 家 庭 远 程 教 育 系 统 等 , 都 是 在 信 息 时 代 人 们 对 家 居 提出 的 新 的 功 能 要 求 , 所 有 这 些 功 能 都 需 要 借 助 飞 速 发 展 的 计 算 机 技 术 、 自 动 化 控 制 技 术和 现 代 通 讯 技 术 来 实 现 , 而 其 中 信 息 的 传 递 形 式 为 数 字 代 码 , 所 以 一 般
21、把 具 有 上 述 功 能的 家 居 环 境 也 称 为 数 字 家 居 。 利 用 上 述 的 家 庭 自 动 化 网 络 系 统 , 人 们 可 以 方 便 地 通 过计 算 机 或 其 它 网 络 接 入 设 备 , 远 程 获 取 家 庭 内 各 种 信 息 , 包 括 各 种 计 量 表 读 数 和 费 用 、家 庭 各 种 家 电 设 备 和 监 测 设 备 的 状 况 , 并 实 现 远 程 遥 控 各 种 家 电 设 备 和 装 置 , 实 现 家 居的 能 量 管 理 等 。 所 有 这 些 都 极 大 地 提 高 了 人 类 的 生 活 质 量 , 同 时 它 也 是 人
22、类 所 追 求 的 生活 目 标 。无 线 网 络 技 术 的 发 展最 早 的 网 络 技 术 网 络 技 术 是 通 过 专 门 的 通 讯 线 路 实 现 其 通 讯 功 能 的 , 这 些 专 用 的 通讯 线 路 包 括 电 话 线 、 双 绞 线 等 , 需 要 事 先 铺 设 和 安 装 施 工 。 在 很 多 场 合 都 广 泛 地 采 用 这种 通 讯 媒 介 , 主 要 是 因 为 它 的 实 现 方 便 。 而 在 那 些 难 于 布 线 、 危 险 、 或 需 要 美 观 的 地 方进 行 连 网 , 如 远 程 办 公 场 所 , 历 史 性 建 筑 、 无 吊 顶
23、的 办 公 场 所 、 不 安 全 的 生 产 空 间 等 ,它 却 是 难 以 实 现 的 , 如 通 讯 设 备 需 要 移 动 或 无 法 铺 设 通 讯 线 以 及 美 观 要 求 等 , 此 时 就 不得 不 考 虑 无 线 网 络 技 术 。人 们 对 无 线 系 统 的 需 求 不 断 增 加 , 主 要 是 因 为 它 设 计 方 便 , 相 比 有 线 技 术 安 装 和 运行 费 用 低 , 可 以 很 快 装 好 并 运 行 。 同 时 无 线 网 络 技 术 服 务 的 最 大 优 势 还 在 于 它 可 以 为 移动 用 户 提 供 接 入 服 务 , 而 在 某 些
24、 情 况 下 对 于 静 止 用 户 同 样 具 有 吸 引 力 。 无 线 技 术 的 媒 介包 括 红 外 和 射 频 等 。 一 般 而 言 其 实 现 成 本 要 比 有 线 网 络 技 术 稍 高 一 些 , 这 主 要 是 用 于 通讯 信 号 的 转 换 处 理 方 面 的 开 支 。 但 随 着 通 讯 技 术 和 大 规 模 集 成 电 路 技 术 的 迅 猛 发 展 , 其实 现 成 本 目 前 已 逐 渐 具 有 与 有 线 网 络 技 术 竞 争 的 实 力 , 而 且 应 用 的 规 模 也 在 不 断 地 扩 大, 对 美 国 目 前 家 庭 自 动 化 网 络 系
25、 统 中 三 种 主 要 通 讯 媒 介 应 用 规 模 的 统 计 和 预 测 , 可 以 十分 明 显 地 看 出 , 无 线 网 络 技 术 的 应 用 和 需 求 比 例 正 在 不 断 地 上 升 , 而 相 应 地 有 线 网 络 技术 总 量 所 占 比 例 在 不 断 下 降 , 这 是 一 个 总 的 技 术 发 展 趋 势 。无 线 网 络 技 术 在 家 庭 自 动 化 网 络 的 应 用随 着 无 线 网 络 技 术 与 有 线 网 络 技 术 ( 主 要 是 与 电 话 线 产 品 ) 价 格 差 的 缩 小 , 以 及 对室 内 移 动 操 作 设 备 需 求 的
26、增 加 , 无 线 网 络 技 术 的 应 用 不 断 增 加 。 在 家 庭 中 主 要 有 三 大 类无 线 网 络 技 术 的 应 用 , 包 括 家 电 控 制 、 语 音 /数 据 设 备 、 多 媒 体 应 用 。 其 中 家 电 控 制 ,数 据 通 讯 速 率 一 般 不 大 于 10Kbps; 语 音 /数 据 通 讯 , 通 讯 速 率 一 般 为 12Mbps( 有些 场 合 仍 可 以 通 过 模 拟 拨 号 连 接 Internet) ; 多 媒 体 应 用 中 , 视 频 需 要 较 高 的 通 讯 速 率, 一 般 DVD 需 要 大 约 38Mbps, HDTV
27、 系 统 需 要 大 约 19Mbps。 近 期 无 线 网 络 产 品应 能 满 足 8Mbps, 以 便 应 用 于 多 媒 体 应 用 。 而 且 应 注 意 目 前 所 给 出 的 WLAN( Wireless Local Area Network) 速 率 都 只 是 理 论 速 率 , 并 非 真 正 速 率 , 只 有 借 助 于 压 缩 技术 才 能 真 正 适 用 于 HDTV 类 型 的 视 频 流 。未 来 的 数 字 家 居结 合 当 前 信 息 技 术 的 发 展 和 人 类 对 居 住 环 境 的 要 求 , 可 以 预 见 未 来 的 数 字 家 居 应 能提 供
28、 以 下 功 能 :1) 收 发 和 保 存 信 息 : 通 过 家 庭 网 络 , 主 人 可 以 方 便 的 收 发 电 子 邮 件 、 浏 览 各 种网 上 信 息 , 订 阅 各 种 电 子 期 刊 或 杂 志 等 ;2) 管 理 个 人 或 家 庭 的 经 济 情 况 : 通 过 家 庭 网 络 配 套 管 理 系 统 , 主 人 可 以 方 便 地查 阅 自 己 的 各 种 帐 目 和 收 支 情 况 , 管 理 系 统 软 件 还 可 以 根 据 个 人 经 济 情 况 , 作 出 最 优 的收 支 规 划 , 提 供 相 应 的 合 理 建 议 和 提 示 ;3) 管 理 家
29、庭 的 通 讯 需 求 : 对 家 庭 内 各 种 通 讯 设 备 的 通 讯 进 行 管 理 , 包 括 网 络 通讯 协 议 的 执 行 和 网 络 资 源 的 分 配 , 使 信 息 在 网 络 上 的 传 输 畅 通 无 阻 , 整 个 家 庭 网 络 系 统运 行 正 常 ;4) 管 理 电 源 和 设 备 的 使 用 : 这 一 方 面 也 是 数 字 家 居 所 应 具 有 的 主 要 功 能 之 一 。同 样 是 通 过 网 络 管 理 系 统 软 件 , 监 控 家 庭 内 各 种 设 备 , 如 家 庭 内 灯 光 的 控 制 、 电 器 设 备的 远 程 控 制 、 室
30、内 环 境 的 优 化 调 节 等 。 同 时 还 能 够 提 供 一 些 经 济 方 面 的 优 化 决 策 控 制 ,如 能 够 根 据 不 同 用 电 时 段 和 峰 谷 电 费家 庭 自 动 化 系 统家 庭 自 动 化 系 统差 价 , 合 理 控 制 家 电 的 运 行 。5) 提 供 安 全 和 可 靠 的 环 境 : 通 过 在 家 庭 内 安 装 各 种 检 测 报 警 装 置 来 实 现 家 庭 的保 安 、 消 防 以 及 其 它 需 求 。 如 通 过 加 装 摄 像 头 , 可 以 监 视 房 间 周 边 环 境 和 诸 如 婴 儿 房 等特 殊 场 所 ; 通 过
31、烟 气 传 感 器 、 温 度 传 感 器 、 特 殊 气 体 传 感 器 , 预 防 房 间 失 火 和 有 害 气 体过 量 ; 通 过 加 装 红 外 传 感 器 、 门 磁 、 薄 膜 窗 花 、 无 线 微 波 等 报 警 装 置 , 可 防 止 窃 贼 入 侵等 等 ;6) 无 需 维 护 的 运 行 : 整 个 家 庭 内 各 种 设 备 都 连 接 到 其 网 络 上 , 通 过 网 络 上 运 行的 管 理 软 件 , 可 实 现 对 设 备 的 监 测 和 故 障 诊 断 功 能 。 一 旦 出 现 故 障 , 家 庭 管 理 系 统 会 给出 故 障 提 示 , 并 自
32、动 通 过 家 庭 内 的 网 间 接 口 设 备 向 设 定 的 相 应 维 修 单 位 保 修 , 无 需 主 人亲 自 动 手 ;7) 简 单 的 操 作 : 因 为 该 网 络 系 统 是 在 千 家 万 户 中 使 用 的 , 考 虑 到 使 用 者 的 年 龄、 职 业 、 经 历 以 及 受 教 育 程 度 等 的 差 异 , 所 以 该 类 系 统 的 操 作 必 须 简 单 , 方 便 , 而 且 可靠 , 以 适 应 不 同 使 用 人 群 的 需 要 。8) 可 根 据 个 人 或 家 庭 生 活 方 式 定 制 : 随 着 信 息 时 代 的 到 来 , 个 性 化 的 要 求 在 不 断提 高 。 未 来 数 字 家 居 应 能 够 根 据 不 同 使 用 者 的 家 庭 环 境 、 设 备 数 量 和 类 型 、 以 及 生 活 方式 等 可 做 相 应 的 配 置 和 调 整 , 如 可 根 据 消 费 者 的 需 求 和 可 接 受 费 用 , 定 制 相 应 的 系 统 解决 方 案 ; 又 如 可 根 据 使 用 者 的 生 活 习 惯 , 调 节 室 内 环 境 参 数 , 定 时 启 停 家 电 设 备 等 等 。