发布时间:2023-09-18 16:32:19
绪论:一篇引人入胜的智能建筑的核心技术,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
中图分类号:TU855 文献标识码: A
楼宇的自动化系统是智能建筑的重要部分,是促使建筑智能化的核心。智能建筑中的楼宇自动化系统将人性化的使用接口作为强调的重点,以建筑物的机电与消防、门禁与停车管理等系统的结合为方法,为建筑物使用者创造一个便利、舒适的生活与工作环境。随着建筑行业与建筑相关行业的发展,智能建筑所用的软件与设备都在不断更新,使得智能建筑设备的功能性得以再次提升。加强对智能建筑中的楼宇自动化系统的研究已经成为建筑行业开发者重点研究的内容。
1. 智能建筑自动化系统的概念
楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分,更是智能建筑物的核心。智能建筑自动化控制系统(BAS,Building Automation System)是用来进行建筑内部自动控制的一套完整的系统,利用建筑物内各个系统在正常运行的前提下,在其主要位置区域安装各种传感器设备、控制设备、执行器。首先,通过各种传感器对建筑物内的相关数据进行收集,将其转化为信号传递到智能设备(或者用户终端的控制服务器),然后,对建筑物内的实时情况进行分析与处理,最后,输出相适应的控制信号与执行器进行自动控制(同时,执行器设备将动作信号反馈给智能设备确认)。楼宇自动化系统在一定意义上来说是一个较为庞大与复杂的系统,空调制冷系统、给排水系统、变电配电系统、照明系统与电梯监控系统等等都是楼宇自动化系统的重要组成部分。
利用楼宇自动化系统,智能建筑物内部的设备与环境都可以得到整体的监控与管理,使建筑物使用者可以得到一个舒适的生活与工作环境,也为建筑物的管理者提供工作上的便利,使其在节约管理资金的前提下,尽量提高智能建筑物的智能化水平。
2 智能建筑自动化控制系统的应用意义
建筑自动控制是一种全新的理念,但是其核心技术采用的依旧是经典的控制理论,就是用控制模块来完成一系列设备的反馈调控。其核心技术主要符合了如下的标准:首先,BAS 系统应该能够最大化的优化建筑设备,提高设备安全运行效率,为建筑提供一个完整的保护标准体系,比如,当控制系统和设备遇到故障,进行运行和停止切换的时候,保护开关与交替的标准,可能使得系统的控制设备的使用寿命得到延长,并且使得监控人员的工作失误率得到降低,有了完善的保护体系,系统的设计和运行才能成功的过度到下一步,这样一来避免了设备的频繁更换,也使得投资成本和长远的收益都有所希冀,因而 BAS 系统的核心技术里于首位包括的就应该是保护功能。其次,之所以人们选择 BAS 系统来取代过往的监控设备,出于业主的考虑就是安全,因为只要是工作人员去 24小时监控设备,长远来看,就很难避免工作中出现的纰漏。比如报警的及时性以及安全项目的措施采取,因而 BAS 系统所能提供的无人监控就有了非常大的优势,只要能够保障控制系统的稳定性,业主们都更青睐无纰漏的自动控制系统;而出于投资方的角度考虑,就是能源方面的节约,无论是过度用电,还是一些其他不可避免的人员纰漏问题,自动控制系统都能够达到最佳能源支配与利用的效益比。根据数字显示,一套完善的BAS系统,能够使得建筑得到 5%到10%设置更高的能源优化比例,这意味着建筑长期维护与使用中的电力成本大大的降低。因此,无论是出于对业主的考虑,还是对设备运营商的考虑,BAS系统都是势在必行的发展趋势。
3. 自动化控制技术在现代智能建筑中的应用
楼宇自动化系统是智能建筑中最基础、最主要的建筑环节。其系统主要是根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备始终运行于最佳状态;自动监测、处理火灾停电等意外事件;自动实对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠又节约能源,并且舒适便捷。
3.1 楼宇自动化的实现
楼宇自动化在智能建筑中是不可缺少的构成,对于智能建筑自身价值的体现有着较大的意义。智能建筑利用楼宇自动化系统完成建筑物内设备与建筑环境的有效控制, 能够给用户创造良好的生活环境,在安全、舒适、高效、经济、便捷等方面的优势十分显著。楼宇自动化系统能根据建筑内部所有的公用机电设备,如:建筑的中央空调系统、给排水系统、供配电系统等开展全面管理,实现了整体设备的有序运行,减小了建筑施工消耗能的成本投入。楼宇自动化系统涉及建筑的空调、通风、电力、照明、防灾、安全、给排水、车库管理等设备与系统,是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的子系统,它的设计水平和建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。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归类、分析、采用最优化的控制手段,对各机电设备进行集中监控和管理,使设备始终高效、有序的状态下运行,创造安全、舒适、高效的工作环境,尽量节省能耗和日常管理费用,从而提高了智能建筑的现代化管理和服务水平。
3.2 通信自动化的实现
智能建筑的信息通信系统能够和外部相关结构连接,包括:电话公网、数据网、计算机网、卫星、广电网相连等,这样能够确保建筑内外部之间的有序结合,让智能建筑的性能得到最大发挥。 通信自动化可以为用户创造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务,在语言、图形、文字等方面的通信水平都是比较先进的。 通信网络系统有:固定电话通信系统、声讯服务通信系统、无线通信系统、卫星通信系统等,各种通信功能都具备。
3.3 安保自动化的实现
现代建筑的安全防范系统可以实时监控非法闯入的发生,一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。技术水平的提高也带来了现代建筑安全装置的革新,随处可见自动化控制技术在安全系统中的应用,常见的有防盗门锁报警系统、消防自动报警装置、紧急报警系统等等。防盗门锁报警系统是基于自动化技术,在建筑物门上设置自动报警装置,一旦有人撬动门锁,防盗报警装置收到反馈会立即按预定程序做出反映,发出警报声提醒户主。消防自动报警系统则是安装结合消防需要的自动报警装置,当消防监控区域出现异常情况,自动报警装置会及时反馈,超过安全范围则发出警报。它的出现为公共建筑物的消防安全增加了一道安全保障,对公共消防安全有重要意义。此外,还有一些尚待完善的自动化控制装置,例如有一种自动化报警系统可以检测空气中的气体,比如煤气,当气体浓度超过正常范围,报警系统发出警告。自动化控制技术在安全领域的应用,提高了人们生活的安全性,有助于保障社会经济活动的正常开展。
3.4 消防自动化的实现
消防系统在智能建筑的楼宇自动化系统中占有重要的位置,对进行楼宇自动化控制有着重要作用。消防系统与消防联动控制系统是消防系统的主要构成部分。消防系统的运行是有运行模式的规定的。通常消防系统是正常的状态进行运行,如果发生火灾,会自动转换为消防模式,保证楼宇的安全。在火灾发生之时,消防系统以楼宇自动化系统为中介,向空调系统与电梯系统等发送消防的信息与报警,使建筑物内的设备可以进行自主消防,将火灾的损失降到最低。目前智能建筑经常采用的消防自动化系统包括:自动喷水灭火系统;自动气体灭火系统;火灾事故广播系统;安全疏散系统;消防电梯管理系统。
3 结语
随着人们对建筑物功能的多样化及个性化的需求也不断的增强,这就使传统电气系统的缺陷逐渐暴露出来。智能化建筑是适应现代化社会发展需要的新型建筑物,充分运用自动化控制技术,为人们提供了便捷、高效、愉悦的生活体验,因此在现代建筑中得到广泛应用。随着社会技术的不断进步,自动化控制技术将迎来广阔的发展前景,智能型和环保型建筑将成为时代建筑的标志,智能和环保也将成为衡量建筑质量的指标。
参考文献:
【中图分类号】TU855【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2015)24-0085-02
引言
与传统式的建筑相比,新时期智能化建筑中引入了很多先进的技术,包括网络技术和通信技术,并且与传统建筑技术有效结合,形成集成化控制系统,有利于智能建筑根据技术要求完成工作要求。
1智能楼宇弱电系统集成概述
1.1概念
根据GB/T50314-200中对智能楼宇的定义,其主要以建筑为平台,是一个系统集成,包括建筑设备、通信网络系统以及办公自动化,能够将建筑管理、服务有效结合,为人类提供更加安全、便捷、舒适的建筑。
1.2智能楼宇系统集成的主要功能
整个智能楼宇系统的主要工作任务是集合多个系统,由于智能楼宇系统引入了先进的互联网技术和通信技术,因此,其可以确保各个系统之间的正常通信,而且能够有效管控整个系统中的所有信息。智能楼宇系统中最核心的系统即为弱电集成系统,通过弱电集成系统,能够为整个系统中的信息传递创造良好的环境。另外,还有一个系统也十分关键:建筑物系统,将整个智能建筑中的所有系统形成规模庞大的系统即建筑物系统集成,在这一过程中,必须依靠网路系统和自动化系统的辅助,重新组合系统的功能和信息,并且将互联网技术应用于整个智能建筑系统中,有效实现所有系统的集成化,有利于对楼宇信息进行妥善管理。因此,总体而言,智能化楼宇系统包括两大分类,即信息集成管理系统与硬件网络系统。
1.3智能建筑系统中弱电系统集成的意义
实现智能楼宇系统集成必须依靠互联网技术以及管控技术,智能楼宇的核心技术是对系统信息进行快速采集和有效管理。信息集成的前提是保证弱电系统的集成化,为建筑系统提供统一、完整的信息管理平台,能够对各个子系统进行有效管控。智能楼宇中,弱电系统具有很多应用优势,包括实用性强、技术成熟等,通过将建筑系统的所有功能进行组合,可以完善建筑综合管理系统,能够更好的实现建筑系统信息的分配和共享。
2设计的目标和原则
新时期,信息科技高速发展,计算机网络的系统集成已经成为发展的主流方向。从发展的趋势来看,产品功能到软件系统都以集成化的形式出现,更好的适应新时期信息技术的发展,为智能楼宇用户提供经济、便利的解决方案。智能楼宇弱电系统属于计算机应用系统,发展集成化是必由之路,而集成化水平也是衡量楼宇智能化程度的重要指标,是智能楼宇建设完成后评价定级的关键。我国已经明确规定:“智能建筑不是多种产品的简单集合”,实现智能化建筑的核心技术方法就是系统集成。
3智能楼宇弱电系统的集成化
3.1数据集成化
智能楼宇一般需要利用数据库,并且将网络系统作为整个智能楼宇系统中所有子系统相互联系、交换信息的重要辅助工具。目前,科学技术发展迅速,网络技术以及信息技术都有很大的进步,信息系统的集成化程度显著提高,而其对于智能楼宇数据库的要求也逐渐提高。智能楼宇必须设置C/S客户端,以便更好的实现数据监控,而且还能将各个数据监控主机中的信息传输至服务器,再由服务器将数据进行打包处理,然后传输至服务器。建立数据处理库后,在短时间内就能够完成数据传输。
3.2网络系统集成化
目前网络信息技术发展良好,智能楼宇随着网络技术逐渐发展起来,建设速率越来越高。智能楼宇中的互联网技术应用广泛,通过楼宇之间的自动调节控制平台,能够提高楼宇之间信息传递的通畅性。值得关注的是,如果智能楼宇网络系统中所用的硬件设备较差,则当引入先进的网络信息系统后,也能够实现各个系统的有效连接。建设网络信息系统比较便捷,但是还是需要为各个子系统提供数据信息,通过信息管理可以更加高效的实现资源的共享。
3.3网关集成化
在智能楼宇的管理系统中,网关至关重要,通过网关作用,可以有效减少系统负担,保护系统。为了实现网关的集成化,需要将其与第三方设备进行连接整合。网管集成化后,其可以有效掌控各个分部系统,而且网管还可以协调各个分部系统的连接,因此,网关集成化的实现过程十分关键。
3.4系统集成的步骤
系统集成通常需要按照以下步骤进行:(1)对各个子系统本身的功能进行有效管理,确保其符合楼宇基本服务要求,实时监视各个子系统设备运行情况,如果在监控过程中发现故障,则必须采取妥善措施抓紧维修,并制定保养维护计划。(2)将楼宇自控系统与消防报警系统、楼宇自控系统与保安监控系统进行集成。(3)对整个建筑的各个子系统进行一体化集成,并且采用统一的计算机管理平台以及TCP/IP标准协议。通过将智能接口与数据网关,将各个子系统相互连接。通过以太网与数据网关,实现中央集成管理系统的数据交换。数据网关是中央集成管理系统的重要客户端,通过客户端,可以采用即时和定时这两种形式,向服务器发送数据。智能建筑系统集成框如图1所示。网关是整个中央集成管理系统的唯一接口,可以在很大程度上减弱中央集成管理系统的负担,有利于系统的维护和集成,并且还能够起到在各子系统之间信息传递的作用,是整个信息传递的中枢。通过上述步骤,能够实现楼宇自控系统、广播系统、防盗系统、报警系统、监控系统、管理系统的集成,形成一个完整的系统。集成系统中的所有设备、功能和数据信息,并协调统一,可以更好的实现资源共享。
4对智能化楼宇弱电系统集成的展望
目前,与发达国家相比,我国在智能楼宇弱电系统集成方面的研究还不够深入,但是,随着科学技术的不断发展,智能楼宇弱电集成的网络共享作用将更加突出,网络的重要性也会逐渐凸显出来,弱电系统集成的智能化能力将更加突出。智能化楼宇弱电系统的结构必须应该以各个分部系统为主,加强技术性能的开发。未来弱电系统的集中控制必须依靠先进的网络技术和计算机技术,而且其集成化实现的重点在于网络空间的应用和资源共享的拓展。另外,未来智能化产品越来越多,有利于促进弱电系统的集成化,因此,对于弱电系统集成方式的开发,应该更关注服务内容以及网络的及时性。
5结语
综上所述,智能楼宇弱电系统的集成主要依靠先进的网络技术和通信技术,集成化的实现关键在于资源共享。在未来智能楼宇的发展过程中,应该致力于如何提高网络信息的及时性。对于弱电系统集成方式的研究,必须积极投入大量的技术和资金,提高系统管理智能化,并将集成方式与网络技术相结合,具体的实现方式在于网络客户端的开发以及对这一系统的远程操作技术的运用。
参考文献
[1]刘燎原,袁德明,章全,王钊,孙小强.基于热释电红外传感器的智能楼宇多功能安防系统的研究[J].装备制造技术,2012(09):25~26.
[2]孙劲晖,尹齐心.昆明国际机场智能楼宇管理系统设计与实现[J].计算机与数字工程,2012(06):65~66.
高等职业教育课程标准是根据专业培养目标,具体规定课程的性质、目标、内容框架、实施建议及评价建议,体现该课程期望学生达到的知识、能力和素质的基本要求。它是管理和评价课程的基础,是教材编写、教学实施、教学评价的基本依据,量度教育的准绳,量度的是学生所掌握知识和所具备能力的质量、教学的质量、教育系统的质量、评价的质量等等,是确定一定学段的课程水平及课程结构,及对学生在校期间应掌握的特定的知识、技能和态度的阐述的一种课程文件,是教育质量在特定教育阶段应达到的具体指标。从教学的角度来说,课程标准作为规范一门学科教学的指导性文件,它是联系课程计划与课堂教学的中间桥梁,可以确保不同的教师有效、连贯而目标一致地开展教学工作,对教师的教学具有直接的指导作用,对课程质量有重要影响,它与教学大纲既已有许多相同的地方,又存在很大的不同,主要的区别是:教学大纲主要任务是指导教学工作开展,是从教师教学的角度制定的指导性文件,而课程标准是从学生学习的角度制定的标准规范,是学生接受教育后应达到的具体教育质量指标和课程教学的基本要求等。课程标准的缺失使得课程改革的先进理念和课程模式以及方法很难在实践中落实推广、课程难于规范、难于提高整体教学效果与效率。从教学大纲到课程标准上都有了很大的转变与提高,现如今的教学过程中,学生已经成为了主体,学生在课堂上的情感变化和价值评判都要引起重视,使学生从被动变成主动学习。从教学大纲到课程标准是教育发展的趋势,必须努力去做。
1 以能力为导向的课程标准制定的必要性
首先,制定课程标准是高职院校培养目标的要求。高职建筑工程技术专业的培养目标是通过教育,在促进个体的发展的同时,培养出与我国现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专业知识,在实际工作中,所从事的专业无论是素质还是职业能力都要过硬,要在生产、建设、管理、服务第一线工作上要成为高级技术应用型人才。这就要求高职院校教学体系应与职业能力的培养紧密挂钩,而现实中由于教学设施、实训条件、师资力量等方面的限制,许多高职院校的教学模式、授课方式与普通本科院校并没有多大的区别,甚至照搬普通高校本科教学模式,这种教学模式无法训练出学生们的职业能力,很不适合高职院校的学生;另外,由于教材反映的滞后性,一些在职业工作中采用的新知识、新材料、新工艺在教材可能没有被编入,而一些早已过时的或已很少在工程中应用的知识却仍然出现在教材中(比如建筑装修中的石材湿贴法),容易导致教学内容与工作实际脱节,造成课堂所授知识对学生职业能力的培养并没有多大的帮助,甚至会产生负面影响。
其次,制定课程标准是高职院校课程设置的必然要求。近年来,随着我国社会经济的发展,建筑行业已经成为我国的支柱产业,吸纳了大量的就业人员,建筑业也因此成为了不折不扣的热门行业之一,很多高等院校也看到了这一点,因此大量扩招建筑工程技术专业的学生,但由于对建筑工程技术专业缺乏充分的了解,很多高职院校建筑工程技术专业课程设置与专业要求不相符合,存在一定的盲目性,课程内容的选择与高职培养目标的要求相去甚远。很多院校原来并没有开设建筑工程技术这一专业,既没有足够的专业教师,更没有相关的教学经验、场地和设备,专业教学管理人员对专业可以说一窍不通,对教学计划的制定只能照搬照抄一些网络资料或其他同等院校的做法,甚至还模仿普通高校本科的课程内容。在课程内容的安排上没有突出能力培养的要求,理论性知识安排过多,而实践性课程安排过少,即使安排了也无法真正有效地实施而只能做一些验证性的实验,对实际生产的仿真性内容和训练学生解决实际问题的内容几乎为零,一些学校从人才培养方案看,理论课时与实践课时的比例看似比较合适,但由于实训条件、师资力量等的制约,真正操作时与培养方案大相径庭,事实上学生所学的知识与实际生产和行业的实际需求无法对接,从而给学生造成一种学习无用的感觉,社会对职业教育的认同度较低。许多教材内容都没有及时更新,一些新知识无法在课堂上讲解,使学生不了解社会、行业的发展现状和技术前沿。
另外,一些学校教学缺乏规范化,教师上课的随意性很大。建筑工程技术专业作为目前市场紧缺的专业之一,教师的缺口往往较大,需要社会支援大量的师资力量,一些学校虽然制定了专业课程计划,但课程教学基本是专业教师根据本人工作经验结合教材确定课时,并通过课时选择教学内容,在课程内容的选择上缺乏统一的依据和基础。虽然我国已制定了《高等职业教育专业目录》,并列举了每个专业的参考课程,但各院校课程名称仍不统一,教学目的和要求、教学内容、实施过程和最终效果大相径庭,效果和标准也不明确或无法考核。
再者,课程标准是提高教学质量的保证。教学大纲到课程标准的转变,带动了教学方式的巨大转变,教学过程由以教师为主转变为以学生为主,整个教学过程更注重学生的情感变化和价值评判,学生的学习也因此由被动学习转变为主动学习,有利于学生学习主动性的提高;同时,这一转变对教师的教学提出更高的要求,老师不仅要具备丰富的科学文化知识,还应具备相应的工程实践能力,教师在教学中需要花更多的心思去设置教学情境、实践项目,从而促进教师教学的主动性与创造性的提高;课程标准为教学双方提出了明确而具体的要求,是教师教与学生学的重要依据,是衡量课程教学质量的重要标准。它对课程定位、课程目标与任务、课程的知识、能力、技能的范围和深度以及结构体系、课程评价标准、课程的组织与实施、课程教学资源等提出具体要求,课程标准规定课程要达到的标准。
最后,课程标准是课程评价的依据。目前,绝大多数高职院校对学生学习成绩采用百分制的总评成绩方式来评定,这与能力为本位的高职教育目标不相适应;而且成绩评定主要采用单一的闭卷笔试方式,无法检验学生的实际操作技能,无法考核学生对本课程的实际掌握和灵活运用程度,也不适合检验学生获取信息的能力与综合运用知识解决实际问题的能力;再者,考核体系偏重于评价学生对老师所教知识的掌握程度,而忽视了学生学的思维能动性和应用的创新性,不利于挖掘学生的创造力,使学生的自学能力和职业再发展能力得不到提高和培养。课程标准给出了学生在知识、能力、技能和素质等方面应该达到的具体标准,在考核学生的能力方面注重结果评价和过程评价的统一,把原先单一的考试评价变为考试与考核结合的多元评价,学生也因此由被动应试转为主动参与考核,将结果式考核变为分阶段分层次的过程考核;在教学评价方面将静态教学评价变为动态评价。因此,它是课程评价的重要依据。
2 以能力为导向的建筑工程技术专业核心课程课程标准开发的思路与方法
在高等职业教育中,课程标准是落实教学计划、执行专业人才培养方案和实现培养目标最基本的纲领性教学文件,是选用和编写教材、组织教学、教学管理、教学质量评价和人才培养评估的重要依据,也是指导学生学习、制订考核标准的指导性文件。因此,课程标准制订得是否科学、严谨、实用,关系到高职教与学的效果和人才培养的质量。高职教育所培养的是生产第一线直接从事生产、管理、服务的高技能专门人才,这就要求高职课程标准所规定的目标、内容等课程要素符合生产一线的实际技能和能力培养要求,能够得到企业的认可,充分体现其职业性,同时,还要能及时反映生产第一线的变化,具有动态适应性。
2.1 课程标准开发思路
基于建筑物形成过程的特点,该文提出以工作过程为导向的建筑工程技术专业核心课程体系改革的思路:从高职院校培养目标出发,结合高职教育的特点,以提高学生职业能力的要求开发课程标准。课程标准的开发首先要体现出职业教育的职业性,还要体现出教育层次的“高等”性,因此,在制定高职教育的课程标准时,应该首先体现职业教育的特点,以职业能力标准作为构建高职教育课程标准的基础。
2.2 课程标准开发方法
结合我国高职教育的实际情况按图1步骤来建立高职课程标准。