吳宏彥

廈門眾合天元科技有限公司，福建廈門 361000

1 智能建筑及突發(fā)事件概述

目前全世界對智能建筑還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，我國對智能建筑的定義是：“指通過將建筑物的設(shè)計、設(shè)備、管理、服務(wù)等根據(jù)用戶的實(shí)際需要進(jìn)行優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個舒適、安全、高效、便捷的人性化建筑環(huán)境”。智能建筑是以現(xiàn)代化建筑技術(shù)為手段，由辦公自動化系統(tǒng)、樓宇自動化系統(tǒng)和通信自動化系統(tǒng)三大系統(tǒng)所組成，幫助用戶在費(fèi)用開支、人身安全、生活舒適等方面實(shí)現(xiàn)利益最大化。目前智能建筑的集成化管理程度還較低，各個系統(tǒng)之間基本上單獨(dú)存在，不具有面對突發(fā)事件的綜合管理能力。

2 智能建筑突發(fā)事件模型與分析

2.1 建筑突發(fā)事件分類

突發(fā)事件通常包括自然性突發(fā)事件、社會性突發(fā)事件和綜合性突發(fā)事件。對于智能建筑的突發(fā)事件而言，它具有出現(xiàn)的頻率較高和損失集中、劇烈的顯著特點(diǎn)。根據(jù)事件的特殊狀態(tài)可分為：“正?！?、“異常”和“故障或失效”三種狀態(tài)，當(dāng)智能建筑中的事件處于“正?！焙汀爱惓！睜顟B(tài)時，一般不影響建筑的正常使用。當(dāng)智能建筑中的事件處于“故障和失效狀態(tài)”時，通常指智能建筑的特性和結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本改變。智能建筑監(jiān)控和管理系統(tǒng)的重點(diǎn)是使智能建筑運(yùn)行在“故障或失效狀態(tài)”之外。

2.2 建筑突發(fā)事件優(yōu)先權(quán)機(jī)制

智能建筑中，有可能出現(xiàn)很多突發(fā)事件一起發(fā)生的情形，對于這些一起發(fā)生的突發(fā)事件如何進(jìn)行管理是智能建筑集成管理系統(tǒng)必須認(rèn)真處理的首要問題。有些突發(fā)事件非常重要和緊迫必須馬上得到處理，例如關(guān)系到用戶安全的火災(zāi)報警事件和關(guān)系到用戶財產(chǎn)的盜竊事件。而有些突發(fā)事件可以延緩處理，例如空調(diào)系統(tǒng)的失效、照明系統(tǒng)的失靈。為了使管理系統(tǒng)不僅處理“突發(fā)事件”，也能響應(yīng)“正常事件”，本文對各類事件優(yōu)先權(quán)級別的分配如下：

優(yōu)先權(quán)數(shù)組大小的確定。由于優(yōu)先權(quán)數(shù)組的大小影響管理系統(tǒng)的實(shí)時性，為了滿足智能建筑管理系統(tǒng)的需要，本文確認(rèn)優(yōu)先權(quán)數(shù)組的大小為16。

優(yōu)先權(quán)數(shù)組項(xiàng)目的確定。由于面向突發(fā)事件的智能建筑集成系統(tǒng)，在沒有突發(fā)事件時要管理和監(jiān)控樓宇設(shè)備的正常運(yùn)行，在發(fā)生突發(fā)事件時要啟動應(yīng)急預(yù)案，協(xié)調(diào)各種資源進(jìn)行消災(zāi)和減災(zāi)運(yùn)行，為了避免智能建筑管理系統(tǒng)存在先天性缺陷，優(yōu)先權(quán)數(shù)組項(xiàng)目要包括手動生命安全、自動生命安全、手動安全防范、自動安全防范、最高權(quán)限操作、最小切換控制、臨時性事件和人工操作七類事件。

3 樓宇自控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議及集成案例

在智能建筑中，各種樓宇自控設(shè)備分布地安裝在不同的位置，為了高效地監(jiān)控和管理智能建筑內(nèi)的各種突發(fā)事件，就要在各種樓宇設(shè)備之間建立通信網(wǎng)絡(luò)。樓宇自控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議是智能建筑管理系統(tǒng)在現(xiàn)場層和自控層實(shí)現(xiàn)互連和互操作的基礎(chǔ)，本文主要從以下幾個方面介紹。

3.1 BACnet 體系結(jié)構(gòu)

BACnet標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)生于上世紀(jì)90年代的面向現(xiàn)場總線的產(chǎn)物，目前，BACnet標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為樓宇自控網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信協(xié)議中唯一的一個國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）技術(shù)先進(jìn)、完全開放；2）專門應(yīng)用于樓宇自控網(wǎng)絡(luò)，具有高效的優(yōu)點(diǎn)；3）被很多國際的主要標(biāo)準(zhǔn)組織接收為標(biāo)準(zhǔn)，具有權(quán)威性；4）不依賴現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有良好的互連優(yōu)勢；5）良好的伸縮性和擴(kuò)展性。

BACnet標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)互操作功能將服務(wù)分為文件訪問、對象訪問、遠(yuǎn)程設(shè)備管理、事件與報警、網(wǎng)絡(luò)安全和虛擬終端六個類別。

3.2 BACnet設(shè)備描述模型

由于智能建筑由眾多系統(tǒng)和設(shè)備組成，這些控制系統(tǒng)和設(shè)備有可能來自不同的廠家，具有不同的型號、功能和控制協(xié)議，例如空調(diào)設(shè)備的功能和監(jiān)控設(shè)備的功能就肯定不同，即使都是監(jiān)控設(shè)備，有可能來自不同的廠家，就具有不同的控制方法和通信協(xié)議。因此，如何對智能建筑中眾多的設(shè)備進(jìn)行描述是集成管理系統(tǒng)首要解決的難題。對設(shè)備進(jìn)行描述的過程也就是對樓宇設(shè)備進(jìn)行形式化和模型化的過程。

由于樓宇設(shè)備在控制功能上可以分解為以下基本單元：

1）硬件二進(jìn)制的輸入或輸出值，如繼電器的開關(guān)狀態(tài)；2）硬件模擬量的輸入或輸出值，如壓力的測量值；3）軟件二進(jìn)制或模擬值，如控制參數(shù)的初始化；4）文件，如記錄文件、程序文件和歷史文件等；5）字符串，如報警信息的顯示。

3.3 BACnet系統(tǒng)集成方法

在實(shí)際的系統(tǒng)集成工程項(xiàng)目中，還要有適用的技術(shù)規(guī)范，為了滿足很多技術(shù)人員對BACNET標(biāo)準(zhǔn)不太熟悉的需求，BACnet標(biāo)準(zhǔn)定義了六個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：操作員工作站、樓宇控制器、專用控制器、高級應(yīng)用控制器、智能傳感器和智能執(zhí)行器。這六個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備具有預(yù)先定義的互操作功能，由于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備概念直觀，很容易被一般的技術(shù)人員所應(yīng)用，例如，當(dāng)智能建筑管理系統(tǒng)中需要一個傳感器時，就可以直接在標(biāo)準(zhǔn)BACnet設(shè)備類型中選用“智能傳感器”即可。

3.4 某實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓管理系統(tǒng)集成

某高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)樓安裝有消防系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)設(shè)備、安全防范設(shè)備和集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。消防系統(tǒng)局部設(shè)備有自動噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)報警采用人工按鈕防范，監(jiān)控設(shè)備選用的是基于BACnet標(biāo)準(zhǔn)的自控產(chǎn)品、安全防范系統(tǒng)中報警控制器安裝在一樓的門衛(wèi)值班室。

1）事件優(yōu)先權(quán)分配。根據(jù)優(yōu)先權(quán)的分配機(jī)制，在本系統(tǒng)中消防系統(tǒng)手動按鈕產(chǎn)生的事件和火災(zāi)自動探測器產(chǎn)生的事件屬于“生命安全”事件，優(yōu)先權(quán)最高。手動安全防范、自動安全防范、最高權(quán)限操作、最小切換控制、臨時性事件和人工操作等事件優(yōu)先級依次降低；2）數(shù)據(jù)傳輸。本文研究的智能建筑管理系統(tǒng)中，事件源和事件接收者之間采用“推”方式進(jìn)行傳輸，當(dāng)事件源產(chǎn)生事件時，首先查詢事件接收者列表，然后根據(jù)接收者列表把事件主動發(fā)送給接收者，由事情接收者進(jìn)行處理。

4 結(jié)論

智能建筑具有預(yù)測和預(yù)防各類突發(fā)事件，對突發(fā)事件進(jìn)行實(shí)時響應(yīng)，使建筑防患于未然，并在發(fā)生突發(fā)事件時降低損失的功能。

[1]林賢光.談智能建筑的理論與理論建設(shè)(上、下)[J].上海消防，2004：10-11.

[2]唐鈞.構(gòu)建城市安全應(yīng)急體系[J].中國減災(zāi)，2005(3).