物联网技术在智能楼宇中的应用分析

物联网技术在智能楼宇中的应用分析

农式任

广西蓝天科技股份有限公司广西桂林541000

摘要：合理用电，节约用电，以及将一些废弃能源转化为电能已经成为节能减排工作中的重中之重。楼宇作为用电大户，让智能楼宇系统高效又经济的工作，意味着将节省大量的电能。利用物联网技术，对系统进行实时的监控、统计数据参数、优化控制策略、加强预警与诊断、提升控制与管理，让建筑更智慧与节能。

关键词：物联网；智能楼宇；建筑电气；电气；节能

引言：

随着经济与科技的快速发展，能源问题越来越受到世界各国的关注，节能减排已经深入人心，政府也出台了一系列政策法规，鼓励各企事业单元进行科技创新，利用先进的科技力量，为节能事业做贡献。物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制。运用在智能系统中，可以实时地监控设备的运行状态、记录运行参数形成报表、对系统可能出现的故障进行预警，也可以对系统中各种设备进行遥控，以及远程诊断、模式切换等，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含优化控制策略、形成丰富的运行模式、减少电能的消耗、保证供电的质量、多端监控与权限的管理、与上级系统相连实现集中管理等，从而通过物物互联的物联网技术使系统高效而经济的运行。

1智能楼宇系统的主要组成部分

物联网式智能楼宇就是通过物联网技术将楼宇中的各个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点。

1.1楼宇中央空调系统

实现功能：系统手动控制与自动控制切换，一键启动与一键停止个设备按工艺要求时序启停，根据室内温度变化自动地加载或减载。各参数的采集，包括各设备（空调主机、冷却塔、冷却泵、冷冻泵、末端风机等）的运行状态、室内温湿度、室内目标温度、冷却水进出口温度、冷冻水进出口温度、末端风机风力大小等。各参数控制，包括温度控制、湿度控制、末端风机的控制、制冷器的防冻监控、过滤器的状态监测、风机的状态及故障报警等。

1.2楼宇给排水系统

实现功能：对楼宇生活用水、消防用水、污水、冷冻水箱等给排水装置进行监测和启停控制。其中包括压力测量点、液位测量点以及开关量控制点，并要求显示各监测点的参数、设备运行状态和非正常状态的故障报警，并控制相关设备的启与停。

1.3楼宇调光系统

实现功能：对楼的照明设备进行监控，包括照明设备的开关状态、日光灯的时钟控制。场景控制、区域控制、可调灯的按光照强度控制等。

1.4楼宇消防系统

实现功能：系统安装有烟雾传感器、温度传感器等传感设备，当发生火情时传感器将火警信号传入控制器，控制器将对自动开打声光报警器提醒现场人员撤离，同时开启喷淋系统进行灭火。系统还有手动报警按钮和手动消火栓，可手动启动报警、手动启动消防水泵。

1.5楼宇安防监控系统

实现功能：安防监控系统包括视频监控系统、入侵检测系统。视频监控系统在重要部位安装摄像机，打开本地电脑客户端后，可在本地实行实时监控。还可以进行远程监控，用远程电脑或手机进行实时监控。

2物联网的核心技术

物联网形式多样、技术复杂、涉及面广，根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为：感知层、网络层、应用层。

2.1感知层

感知识别是物联网的核心技术，是联系物联网世界和信息世界的纽带。感知层既包括各种传感器、射频识别（RFID）、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。

2.2网络层

网络层主要作用是把感知层的设备接入互联网，供上层服务使用。互联网和下一代互联网是物联网的核心网络，处在边缘的各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。

2.3应用层

应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。在高性能计算机和海量存储技术的支撑下，管理服务层将大规模数据高效、可靠地组织起来。此层的主要特点是“智慧”，有了丰富翔实的数据，运筹学理论、机器学习、数据挖掘、专家系统等手段有了广阔的施展舞台。

3物联网式智能楼宇应用案例分析

3.1控制单元选择

控制器选择DDC，封装形式，带液晶显示屏，拥有2个串口、1个网口可与上位机连接；通过KNX总线与扩展模块通讯，可配置KNX节点32点；控制器可接255点I/O，通信速度达到312.5Kpbs；支持信协议包含低压载波、LONWORKS、MODBUSRTU、MODBUS/TCP等；网络拓扑方式为自由拓扑，连接方式支持总线行、星行、环形。扩展模块通过低压载波方式将模拟或数字信号进行高速传输，只需两根电线，就可同时供电与传输信号，不需额外的通训线；各个模块有唯一的UID，能被控制器识别。

3.2控制逻辑编程

利用控制器编程软件编写控制器的控制程序，该控制器编程软件与控制器点对点通讯，采用312.5Kpbs高速高可靠的K-bus总线通信；自由编程形式，符合国际标准的图形化编程方式；可自定义模块，自由的图形化控制逻辑开发；具有专业化的功能模块。

3.3管理界面编程

利用管理平台软件完成管理系统的组态搭建，这样就可以在电脑端对系统进行监控了。管理平台有以下几个特点：

利用HTML5实现无插件、纯Web监控的组态软件；组态文件无须发布，通过WEB浏览器或者组态浏览器即可远程监控该设备工程。单机版本上的任何画面操作，网络版本都能完成，并且与手机监控端实时同步。

综合管理平台软件包含基于云端的服务器，运行在公网云端。平台提供控制策略编辑器，无需编写代码即可编辑复杂的自动化控制策略，实现系统的各种自动化控制。自动控制类型包括：A、定时触发动作，系统可根据预定的时间表，执行预定义的动作，或者往某些手机发送短信。B、触发操作动作，当某些触发条件（如传感器值大于某个具体的值）触发时，可以自动启动某一系列的控制逻辑。

提供图形化开发编辑工具，首页编辑器内置操作各种按钮、数据显示仪表、曲线图、监控窗口等图形化控件，使用者通过这种图形化控件，可以在一个空白首页上随意增加、修改、删除、放置这些控件，无需编写任何代码，就能够开发出一套专业化、针对化的云端管理系统。

支持首页独立发布，首页发布之后，任何人无需登录即可访问这个首页。提供元件（简称物元）工具箱，这些物元控件可以搭建任意应用；感知元对应传感器，如摄像头等传感器；智能仪表可以用于选择数据的显示方式；辅助元如图片、标签等用于添加背景和文字，可以设计出更真实的应用场景。

可进行用户管理，可增加和修改用户名和密码，设置控制控制权限等操作。采用精美的图形化控件显示实时和历史数据，图表类型包括：仪表盘、柱形图、温度计图、曲线图、表格、图像显示窗口等。

4结语

物联网式智能楼宇系统减少中央空调系统的冷媒使用量，减少有害气体排放，保护臭氧层，保护地球环境，保护人类健康；高了建筑的能效，降低用电量，减少电厂对煤炭、天然气的消耗，缓解能源压力；使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行，从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。

参考文献：

[1]耿望阳，陈乔敬.基于物联网的智能建筑技术展望[J].技术热点，2014（172）：36-37.

[2]严思静，常红春.物联网技术进展与实践中的应用[J].现代商贸工业，2016（17）：120-125.

[3]马洪涛.楼宇自控系统空调节能研究[J].科技创新与应用，2012（30）：45-46.

[4]冯一珂.物联网技术的发展历程[J].信息与电脑（理论版），2016（15）：77-78.