智能樓宇照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，電力消耗也逐漸增多。建筑的主要能源是照明，出于節(jié)約成本和保護(hù)環(huán)境的考慮，合理的智能樓宇照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)改善建筑照明。
無論是提高居民的生活質(zhì)量，還是推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展，都需要運(yùn)用智能技術(shù)進(jìn)行建筑照明。要加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人才培訓(xùn)，大力推廣智能技術(shù)，深入研究智能技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，以促進(jìn)建筑業(yè)的高速發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，使人們?cè)诠ぷ鳌⑸钪械哪芎淖畲笙薅鹊慕档停瑸槿祟惻c自然的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1、智能樓宇概述
根據(jù)目前的研究，智能樓宇是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)品。隨著智慧科技的進(jìn)步，現(xiàn)代建筑的管理必然會(huì)越來越智能化，越來越易于控制，同時(shí)，也為人們的日常生活提供了方便。在智能樓宇的概念還沒有誕生時(shí)，就已經(jīng)有了智能家居等先進(jìn)技術(shù)，隨著IT產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，美國(guó)出現(xiàn)了世界上首個(gè)智能樓宇。自從第一個(gè)智能樓宇體系建成后，各國(guó)都將重點(diǎn)放在了推廣和規(guī)范智能樓宇。
在我國(guó)，關(guān)于智能樓宇建設(shè)和發(fā)展的理論研究相對(duì)滯后，各種理論和建筑技術(shù)還不夠成熟。但隨著國(guó)家發(fā)展，人們也有針對(duì)性地引入了國(guó)外技術(shù)，在智能樓宇的理論和技術(shù)上取得了很大的突破。隨著房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑自動(dòng)化的市場(chǎng)日新月異，智能化技術(shù)得到應(yīng)用，用戶的體驗(yàn)也是越來越好。
現(xiàn)在應(yīng)用的智能樓宇照明系統(tǒng)基本上已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的效果，按照現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，人工控制依然不能被人工智能完全替代。與人工操作不同，智能控制主要利用智能裝置和相關(guān)軟件來控制智能樓宇照明。
通過HTTP協(xié)議，因特網(wǎng)可以與服務(wù)器通信，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器負(fù)責(zé)處理和響應(yīng)用戶提出的要求，能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)智能樓宇照明的遠(yuǎn)程控制。
2、智能樓宇的特征
2.1營(yíng)造舒適的辦公和居住環(huán)境
智能樓宇能夠方便人們的生活，為人們提供安全、可靠的辦公和居住環(huán)境。智能樓宇有一套完整的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以自動(dòng)進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警和煙霧報(bào)警，還配備有過熱水槍。智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)控建筑內(nèi)的空氣，判斷是否存在有毒氣體，還可以自動(dòng)進(jìn)行消毒，大大提高了建筑的安全性。智能樓宇管理系統(tǒng)可以根據(jù)建筑內(nèi)的溫度、空氣濕度、光線變化來自動(dòng)調(diào)整，讓使用者在建筑里面的生活更加健康，也可以保證工作人員的工作效率。
智能樓宇與傳統(tǒng)的建筑相比，能夠保障使用者的安全。與傳統(tǒng)建筑相比，智能樓宇的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)使用者的用電量，保證使用者的安全，在家中沒人時(shí)，不會(huì)存在燃?xì)庑孤┲惖膯栴}。智能樓宇可以通過局域網(wǎng)為使用者提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，讓使用者可以在網(wǎng)上享受到醫(yī)療、娛樂和餐飲等方面的服務(wù)，在一定程度上改善人們的生活品質(zhì)。智能樓宇能夠極大地方便人們的生活，提高人們居住辦公的安全程度，從2.2節(jié)約能源在建造智能樓宇的過程中要考慮節(jié)約能源的問題，智能樓宇在溫度控制、照明等方面存在大量的能耗，其能耗約占智能樓宇能耗的1/3。為了滿足人們對(duì)建筑光照環(huán)境的需要，智能樓宇可以利用建筑外部的自然光來調(diào)整建筑內(nèi)部的光線，利用建筑外部的冷空氣和熱風(fēng)來調(diào)整建筑內(nèi)部的環(huán)境，從而降低建筑的能耗。利用控制系統(tǒng)將工作和非工作時(shí)間分開，可以根據(jù)不同的情況調(diào)整相應(yīng)的設(shè)備。在工作時(shí)，可以控制光線和溫度，在不工作時(shí)，可以自動(dòng)降低建筑的能耗。智能樓宇采用先進(jìn)的照明控制技術(shù)、空調(diào)技術(shù)，可以最大限度地節(jié)省能源，經(jīng)濟(jì)性更高，這是智能樓宇迅速占據(jù)市場(chǎng)的關(guān)鍵。
2.3適應(yīng)各種需求
智能樓宇與傳統(tǒng)的建筑相比具有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足使用者的各種需求。傳統(tǒng)建筑是按照功能來建造的，而智能樓宇在建筑設(shè)計(jì)上更加智能化和開放，可以根據(jù)使用者的要求改變建筑的結(jié)構(gòu)，不會(huì)對(duì)建筑的使用造成任何影響，經(jīng)過使用者的改裝，可以重新設(shè)計(jì)建筑功能。智能樓宇的設(shè)計(jì)更加靈活，建筑內(nèi)部采用一體化的布線系統(tǒng)，在未來可以根據(jù)使用者的需求改變室內(nèi)的線路，如將電話線路轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)線路，極大地提升了建筑空間的彈性，降低了相應(yīng)的費(fèi)用，間接地創(chuàng)造了使用價(jià)值。在建造智能樓宇時(shí)，要充分考慮使用者的各種需求，保證智能樓宇能夠滿足相應(yīng)的需求，這樣才能夠充分發(fā)揮智能樓宇的作用。
2.4管理方便
智能樓宇的管理系統(tǒng)可以對(duì)門禁進(jìn)行統(tǒng)一的管理，自動(dòng)預(yù)警火災(zāi)等災(zāi)害，自動(dòng)監(jiān)測(cè)水、電等設(shè)備，只要輸入相應(yīng)的程序，就可以查看相關(guān)設(shè)施的運(yùn)行狀況，并進(jìn)行相應(yīng)的控制。如果有什么問題，可以第一時(shí)間通知工作人員維修，可以節(jié)省維修的人力和物力。
3、智能樓宇照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
智能樓宇照明控制系統(tǒng)主要采用B/S三層結(jié)構(gòu)模式，包括Web服務(wù)器、網(wǎng)站使用者和SQLSever2008數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)可以響應(yīng)使用者的操作控制命令，并與各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交互。使用者可以將數(shù)據(jù)通過電子郵件傳送。數(shù)據(jù)庫(kù)中包括一個(gè)服務(wù)器，用于存儲(chǔ)使用者的信息配置數(shù)據(jù)、維護(hù)終端的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)等。
3.1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
智能樓宇照明控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要包括各種設(shè)施設(shè)備，文章設(shè)計(jì)了一種基于三層分布式架構(gòu)的新型智能樓宇照明控制系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。系統(tǒng)把使用者分成三類，三類使用者根據(jù)各自的權(quán)限，既可以獨(dú)立地控制燈具，又可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督，既可以集中監(jiān)測(cè)，又可以實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)。
智能樓宇照明控制系統(tǒng)采用了分布式架構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)體系分為三個(gè)控制模塊和兩個(gè)層次。在該系統(tǒng)中，最高層為管理層，由該層負(fù)責(zé)監(jiān)控和控制樓宇內(nèi)各子系統(tǒng)的運(yùn)作，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)匯報(bào)至中心控制室。管理層的監(jiān)控等級(jí)是最高等級(jí)，這個(gè)等級(jí)可以收集和上報(bào)各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，如果有照明設(shè)備出現(xiàn)問題，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的警告，同時(shí)分析問題的種類和原因。
現(xiàn)場(chǎng)的直接控制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制順序、頻率和相關(guān)數(shù)據(jù)來完成，子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂剖遥驗(yàn)橹行目刂剖沂枪玫模栽诓季€時(shí)可以節(jié)省大量的人力和物力，提高系統(tǒng)的布局效率。
3.2系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
3.2.1使用者登錄系統(tǒng)
使用者登錄系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的門戶，其設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，既要保證系統(tǒng)安全，又要抵御非法惡意攻擊。使用者登錄系統(tǒng)的模塊一般包括賬號(hào)、密碼和驗(yàn)證碼，在登錄時(shí)，必須正確輸入所有信息，才可以進(jìn)入系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，在48h內(nèi)無法再登錄。在登錄時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)6位的隨機(jī)編號(hào)，每次登錄編號(hào)不同。
如果以管理員的身份登錄，可以進(jìn)行更多操作。管理員可以管理操作員，可以增加或刪除操作員，在加入操作員后，操作員可以以使用者的身份登錄到系統(tǒng)中，而被管理員刪除的操作員無法登錄到系統(tǒng)的操作界面。
3.2.2智能監(jiān)控模塊
這個(gè)模塊是系統(tǒng)最常用的模塊，它的主屏幕上可以清楚顯示建筑內(nèi)各種設(shè)施的情況，包括照明的亮度、策略模塊的設(shè)置、是否出現(xiàn)故障等。系統(tǒng)采用了分層設(shè)計(jì)，使用者可以清楚地看到每一層的照明情況，工作人員可以根據(jù)系統(tǒng)的提示，選擇相應(yīng)的樓層查看，從而了解相應(yīng)樓層的情況。在具體樓層，使用者可以看到房間里的燈具使用狀況，點(diǎn)擊相關(guān)按鈕，可以看到每一盞燈的具體性能。
3.2.3智能控制模塊
與傳統(tǒng)建筑相比，智能控制模塊的設(shè)置大大提高了建筑的照明控制能力，可以根據(jù)各個(gè)照明系統(tǒng)的亮度，控制智能樓宇的整體照明。可以在一定的時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮指定的燈具，節(jié)約大量的人力，提高工作效率。在智能樓宇的照明管理中，除了某些特殊區(qū)域需要人工管理，大部分區(qū)域的照明可以通過智能控制模塊進(jìn)行自動(dòng)管理。
3.2.4區(qū)域管理模塊
區(qū)域管理模塊的作用是連接使用者的操作界面和一些基礎(chǔ)硬件，簡(jiǎn)單來說，是將系統(tǒng)的硬件綁定到對(duì)應(yīng)的接口上。例如，某個(gè)硬件下方的終端控制器上面標(biāo)著數(shù)字2，對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)接口是智能樓宇二樓的終端控制器。區(qū)域管理模塊的最大作用是將底層硬件以文本的方式呈現(xiàn)，便于管理。
3.2.5調(diào)度維修模塊
在照明控制系統(tǒng)中，調(diào)度維護(hù)模塊是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以對(duì)所有的燈具進(jìn)行故障處理和維護(hù)注冊(cè)。一旦照明失靈，模塊會(huì)有相應(yīng)的提示，并通知相關(guān)的維修人員，然后將維修報(bào)告顯示在系統(tǒng)屏幕上，保存在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便使用者隨時(shí)查看，可以將責(zé)任細(xì)化到每個(gè)人的身上。
應(yīng)用調(diào)度維護(hù)模塊不僅可以監(jiān)控所管理的區(qū)域，還可以跟蹤有關(guān)區(qū)域發(fā)生故障的時(shí)間，管理員可以通過相應(yīng)的程序查看整個(gè)維護(hù)過程，第一時(shí)間掌握建筑的狀況。這種工作模式不但可以提高工作效率，也可以提高維護(hù)人員與管理部門之間的溝通效率。
3.2.6使用者管理模塊
在使用者管理模塊，管理人員能夠查詢使用者的操作記錄及登錄人的基本信息，管理操作人員。通過使用者操作記錄查詢功能，管理人員可以查看所有進(jìn)入系統(tǒng)的人員的登錄記錄，包括登錄人登錄的時(shí)間、登錄用戶名，以及IP地址。
除了以上功能，通過使用者管理模塊還可以查詢使用者的操作記錄，并對(duì)使用者進(jìn)行追責(zé)。使用者操作系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的運(yùn)行情況會(huì)記錄在運(yùn)行記錄中，管理人員能通過記錄界面查看系統(tǒng)運(yùn)行情況。科學(xué)合理地設(shè)計(jì)使用者管理模塊，能夠保證整個(gè)系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，這對(duì)于智能樓宇的使用至關(guān)重要。
3.2.7報(bào)警模塊
為了保證建筑的安全，要科學(xué)合理地設(shè)計(jì)報(bào)警模塊。在智能樓宇照明控制系統(tǒng)中，報(bào)警模塊非常重要，如果出現(xiàn)故障，該模塊需要收集故障信息，并保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣可以將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人。模塊會(huì)建立報(bào)警記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣可以查詢以前的維修記錄，提升整個(gè)建筑的安全性，為人們的辦公和居住提供安全保障。
4、結(jié)束語
當(dāng)今，可持續(xù)發(fā)展觀念得到人們的認(rèn)同，促進(jìn)了人與自然的和諧發(fā)展，也為我國(guó)今后的智能發(fā)展樹立了標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，智能樓宇照明控制系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)具有重要意義，要加強(qiáng)人才培養(yǎng)，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，只有如此，建筑業(yè)才能得到發(fā)展。但是，智能化設(shè)計(jì)工作中還存在不足之處，相關(guān)人員要繼續(xù)深入研究，注重技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新，這樣才能夠促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。