智能建筑与楼宇自动化技术分析

　　工控摘要：LONWORKS技术在实现智能楼宇监控方面有较明显的优势，相信随着LONWORKS技术的推广，在越来越多的领域会享受到其带来的便捷。LONWORKS控制网络技术的应用为新一代开放的、互操作的控制系统打开了一扇大门。LONWORKS系统为用户带来了BACnet虽然承诺却没有实现的好处：更高的可靠性、更多的卖方选择以及更低的生命周期成本。
　　
　　智能建筑是信息技术在建筑领域应用的必然结果。随着智能化技术的日益成熟和广泛应用，建筑化智能程度随科学技术的发展而逐步提高，近年来得到了迅速的发展和普及，也日益得到社会广泛的认同和重视。建筑智能化已经成为现代建筑的主要特征。
　　
　　智能建筑及楼宇自动化系统综述
　　
　　⑴智能建筑（InligentBuilding）是楼宇自动化系统（BAS：BuildingMnagementAutomat*tem）、通信自动化系统（CAS：CommunicationAutomat*tem）和办公自动化系统（OAS：OfficeAutomat*tem）三者的有机结合。
　　
　　⑵楼宇自动化系统是智能建筑的主要组成部分之一。楼宇自控系统是用来完成楼内设备自动控制的一套系统。它通过传感器采集现场数据，然后将信号送至智能设备，对实际工况进行逻辑分析，驱动执行器完成自动控制。楼宇自动化系统涉及空调制冷系统、变配电系统、照明系统、供热系统及电梯等的计算机监控管理。智能建筑通过楼宇自动化系统实现建筑物内的设备与建筑环境的全面监控与管理，为使用者营造一个舒适、安全、经济、、便捷的工作和生活环境，为管理者提供方便的管理手段，为经营者减少能耗并降低管理成本，为物业管理现代化提供物质基础。
　　
　　LONWORKS技术
　　
　　1）早期的楼宇自动化系统中并没有控制网络。控制系统只是由气动控制装置和一束束电线组成，这样的控制系统功能比较简单，灵活性也不好。传统的楼宇自动化系统就其本身而言是一种封闭的系统，主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议，互不兼容。后来固体物理技术的出现使逻辑电路取代了连线和继电器，气动控制装置和电子仪表板也让位于直接数字控制器（DirectDigitalControllers-DDCs）。但当客户想要连接不同厂家的DDC系统或设备时，无法兼容的问题就显得特别突出了。由于系统封闭，不同子系统间无法共享相同意义的信息。随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代，只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。开放的、互操作的控制系统———LONWORKS技术是开放系统的一种完整的解决方案。它已经成功地应用于许多领域。LONWORKS技术是支持*分布式的网络控制技术，是开放的、互可操作的控制系统的一个技术平台。
　　
　　2）LONWORKS楼宇自动化的优点：LONWORKS是一个低成本、互可操作的控制系统，它让智能设备在简单的网络上进行对等通信，形成开放式体系结构和经济安装，便于编程、定制、操作、服务和扩大。i.LON100因特网服务器用作Web服务器，从而不再需要单独的PC服务器。结果实资本投资降低，更为重要的是不再需要维护。
　　
　　在智能建筑建设中应用LONWORKS技术，可以很容易地实现智能化建筑的所有功能，整个网络结构相对简单，网络布线相对容易。对于用户各种不同的功能要求，只需选用不同的控制节点，编写相应的程序，直接连接到住宅区的控制网络上就完成了。在物理上不必对网络结构作任何修改。而且LONWORKS网络可扩充性*，扩充子系统，增加功能，连接两个小区控制网等都很简便。
　　
　　LONWORKS技术提供的开发平台让我们在进行系统设计和开发时对网络通讯不再需要花费时间，可以把精力集中到具体的系统功能实现上。以LONWORKS技术为基础的照明管理系统被选中了。因为它不仅易于集成而且能满足规定的一年半期。把供暖、通风、安保和照明控制集成为单一的开放式网络的决策，既节约了初期投资和经常的运营成本，也为大楼用户和业主两者创造了附加价值。如在所有办公室安装了经过认证的LR15133-10Helio多功能传感器，将个别房间中的供暖控制器从待机状态设置为舒适模式。而且，光传感器检测进入房间的自然光并将此信息通过LONWORKS网传输到Helio控制器。控制器自动在相关区域内调节光源，保持工作场所所恒定的亮度。Helio控制器一当有充足的自然光时，就能关闭灯具。还能配合个人爱好来调整光亮度和室温，使住户更加感到舒适。
　　
　　3）基于LONWORKS技术的LONTALK协议，LONTALK是各个LONWORKS设备共同所有，它是*实现ISO/OSI（开放系统互连模型）定义的全部七层网络协议的网络通信协议：它支持在一个网络中使用不同的通信介质，它支持任意形式的网络拓扑结构，使用它可组建INFRANET，与Interner，Intranet无缝集成。LONWORKS技术的基本元件神经元芯片包含3个CPU，同时具备通信于控制功能，并固化了ISO/OSI的全部七层通信协议和34种常见的I/O控制对象，改善了CSMA，使得在网络负载很重时，不会导致网络瘫痪。网络通信采用面向对象的设计方法，增加通信的可靠性。LONTALK的公用性向制造商提供一个标准系列的设计要求并使系统集成商应用来自多个制造商的产品而无需要求特殊培训或特定制造商的软件，这就使业主能开放他们的设施，接受竞争性投标和多厂商设备，无需权衡网络的完整性和维护性。
　　
　　4）基于LONWORKS技术的Honeywell楼宇自控系统，控制着所有的暖通空调（HVAC）与照明设备。每套公寓都有自己的新风处理单元和控制处理单元、制冷单元以及排风扇，从而确保的居住空间。这些系统与其他Honeywell系统集成，包括智能卡门禁、防盗、消防报警以及闭路电视（CCTV）监控系统等。必要时，在10个工作站上工作的物业管理可以监控和重启整个楼宇管理系统。这套系统拥有35,000个据点，是已安装的LONWORKS系统中规模zui大的一个。
　　
　　住户回到家，只需在楼道门口的控制键盘上输入安全代码，系统就会自动启动HVAC系统，提供舒适的室内气候，同时照明控制器将调节到主人zui后一次离开前的状态。居民外出时，再次输入一个安全代码，照明灯将自动关闭，HVAC系统则调节到*节能状态。HoneywellExcel10FCU控制器负责将起居室与卧室的温度保持在理想的范围内。根据房主的要求，采用PI算法控制的FCU与暖气片会自动运行，对室内温度进行控制。在该项目中使用的FCU控制器采用了特别设计的固件，以实现期望的暖通空调控制（FCU用于制冷、暖气片用于供热）效果。