基于物联网的智能楼宇系统研究论文_江明珠

基于物联网的智能楼宇系统研究论文_江明珠

江明珠

江苏南京 210000

摘要:科学技术的发展带动了一系列高科技的发展,而在建筑中越来越多的高科技得到了应用。目前智能楼宇发展速度比较快,在智能楼宇系统中物联网也在不断的发展。本文进一步分析了基于物联网的智能楼宇系统,以供同仁参考借鉴。

关键词:物联网;智能楼宇;系统

1 物联网技术概述

物联网是借助智能化的感知设备,使由装置获取的数据可以通过网络传输到特定的处理中心进行分析处理,实现物与物、人与物之间信息交换的智慧型网络。

物联网技术复杂,形式多样,通过对物联网多种应用需求的分析,可以将物联网体系结构划分为三个层次:感知层、网络层和应用层。

感知层包含多种传递信息的设备以及智能化的感知系统,如各种基本的无线传感器网络、射频识别系统以及无线多媒体传感网络等。传感器网络主要是通过各类传感器对物体的状态、上下文环境、行为特点等信息进行大范围的获取与分析来进行感知工作的。在感知层,主要应用的设备是具有各类传感器的传感器网节点以及其短距离组网设备。这些设备普遍计算能力不高,多用于数据采集与数据处理,所以一般与嵌入式系统软件联合使用。因为需要感知的区域范围一般比较大,感知范围内的信息数据也十分庞大,所以感知层的设备还需要借助自组织网络技术,构建出一个自组织的多节点网络来开展数据传递的工作。

网络层主要作用是借助互联网、移动通信网以及卫星通信网等网络设施来接收和传递来自感知层的信息,网络层在运用各种网络通信技术的基础上,实现对信息传输的功能。该层主要应用能够接入多种异质网络的设备,如接入移动通信网和互联网的网关等。因为这些设备的硬件支持能力突出,所以在设计时可采用较为复杂的软件协议,这些设备的主要功能有网络访问、网络安全和网络管理等。

应用层是在物联网体系结构中的最高层次。应用层拥有各种用于用户界面显示的设备,并且该层能够依据用户实际需求向各行各业应用的管理及运行平台提供相关的服务。

2 智能楼宇系统功能分析

城市化进程的加快促进了高楼大厦的拔地而起,承载了人们住宿生活、购物娱乐、工作学习等多种业务,部署的设备包括但不限于暖通设备、给水设备、供电设备、消防设备、车辆设备,因此为了保证人们的生命财产安全,诞生了智能楼宇系统。智能楼宇系统涵盖的功能很多,本文重点列举能源能耗监控系统、建筑设备管理系统、智能停车管理系统、智能家居系统和环境质量监测系统。

(1)能源能耗监控系统

能源能耗监控系统可以利用传感器采集水电气使用量,实时关注每一个用户的使用需求,并将这些数据发送给水电气厂家,结合政府实施的政策尽可能的降低能源能耗,也可以为物业管理提供决策支撑。

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(2)建筑设备管理系统

建筑设备管理系统可以利用物联网或有线网直接集成在一起,实现设备运行数据采集、故障管理排除、运维记录查询等,高速定位建筑设备故障位置,实时监控设备运行状态,保障建筑物内部的设备(包括中央空调、供配电、给排水等)处于最佳工作状态。

(3)智能停车管理系统

智能停车场管理可以利用 RFID技术进行开发,该技术能够实现非接触式探测车辆,设计安装、运行维护也非常简单便捷。

(4)智能家居系统

随着智能手机、平板电脑的普及,利用 4G 通信网络将家庭中的空调、冰箱、电视机、净化器等设备集成在一起,可以在手机上进行浏览设备运行状态,保证人们的日常生活安全性、可靠性。智能家居系统也可以监控老人、孩子的生活状态,方便人们的生活。

(5)环境质量监测系统

环境质量监测系统可以将甲醛传感器、CO 传感器、烟雾传感器等部署在建筑物内,实时采集建筑中的气体,分析这些气体中苯甲醛、CO、CO2和氧气的含量,为人们健康生活提供帮助。

3 物联网的智能楼宇系统分析

3.1住宅防盗报警系统

智能楼宇中对每一户住宅都要求布设科学而有效的防盗报警系统,传统住宅的防盗一般是借助于有形的钢筋防盗窗以及防盗门,一方面没有报警系统,另一方面一旦这些有形的防盗措施被破坏后就无法继续防盗,而智能楼宇中在住宅的重要区域和地点如门、窗、卧室、阳台等位置布设传感器,使传感器通过传输线缆或无线连接家庭报警器,并同时连接到楼宇保安中心管理主机上,业主可根据自身需求在出门或夜晚休息时设定不同的安保状态,如果有非法闯入者无论通过什么途径都会触动传感器工作,家庭报警器开始报警,并同时在楼宇安保中心显示报警地点,以便保安中心迅速制定相应措施,制止犯罪行为。当业主白天在家时,可根据需要接触防盗系统,也可有选择性的将外门设为防盗状态,以确保安全。

3.2门禁系统

为防止非法侵入,并维持住宅环境的安静和私密,应当对小区设置门禁系统,其中包括小区大门门禁系统和住宅单元入口处的访客对讲系统等。小区大门的门禁系统可通过身份认证来自动控制开启或关闭状态,防止无关人员入内。而在住宅单元入口处安装访客对讲系统,这也是安防系统的一个重要组成部分。访客对讲系统根据形式的不同分为语音对讲系统和可视化语音对讲系统两类,由于有时仅凭声音无法准确判断室外的情况,一般在智能楼宇中推荐使用可视化对讲系统。访客对讲系统一般由主机、门外对讲分机、传输线缆以及电控防盗门等组成,其功能实现主要体现在两个方面:第一,住户可通过门外的实时影像清楚判断来客以及门外的其他情况,根据实际情况控制电控防盗门是否开启;第二,住户通过对讲系统可实现与保安中心联网和实时通话,并且保安中心可记录和显示住户每天对系统的使用情况,确保万无一失。

3.3周界防范报警系统

周界防范报警系统是在小区围墙或围栏上方安装户外型红外多光束智能探测器,要做到整个围护结构不留死角,以防止非法跨越行为,其主要由红外探测器、传输线缆、接收器、报警器、可视化子系统以及其他附属设施等组成,当发生非法侵入行为时,红外探测器可第一时间探测到并传输到接收器,触动报警器运行,并在保安中心的可视化界面上显示出非法跨越的地点,同时系统发出指令,发生跨越行为附近的探照灯和监控器迅速启动,便于保安中心在第一时间获得清晰图像,根据实际情况作出响应,同时监控器记录下的动态图像可作为公安机关破案的重要证据。

3.4火灾自动报警和应急系统

在智能楼宇中,火灾的自动报警与应急系统主要由传感器、传输线缆、报警器、应急自动灭火设施等部分组成,传感器的功能主要有烟雾监控、温度监控等,一旦发生火灾,当烟雾超标或局部温度达到限值时就会报警,同时启动火灾应急系统,包括喷淋及阻断措施等,而且可通过报警联网使值班室能够第一时间采取相应措施,并自动向火警报警,尽可能将火灾损失降到最低。

结束语:

因为人们对建筑物的需求不断增加,在实现其基本功能的同时还要保证具备自动化的通信,所以物联网的发展受到了社会的关注。所以,要把握智能楼宇系统和物联网的发展,并将物联网科学的应用到智能楼宇系统中,为居民提供更便利舒适的生活环境。

参考文献:

[1]张新.智能楼宇管理系统的设计与实现[J].安徽理工大学学报(自然科学版),2014,03:73一77.

[2]崔然,马旭东,彭昌海,孙宇.楼宇能源管理系统设计与实现[J].计算机技术与发展,2010,07:184一187.

作者信息:江明珠,身份证号:32012119870124252X

论文作者:江明珠

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/4

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