【摘要】物聯(lián)網技術的發(fā)展，為建筑實現(xiàn)智能化、信息化、自動化提供了新的解決方案，對推進當前智能建筑意義重大。通過對基于物聯(lián)網技術的智能電網、能效管理、智能家居、消防及安防系統(tǒng)的應用分析，提出了物聯(lián)網技術在建筑電氣中的發(fā)展前景。

【關鍵詞】物聯(lián)網技術；智能建筑；建筑電氣；自動化

物聯(lián)網是在互聯(lián)網的基礎上發(fā)展的網絡，但其連接范圍遠遠大于互聯(lián)網，它擴大連接到物品，實現(xiàn)物物（也包括人）相連，形成一個連接萬億個物品（設備）和數(shù)億人的無比龐大的數(shù)據(jù)庫。物聯(lián)網的發(fā)展對于智能建筑行業(yè)來講，是一個重要的發(fā)展機遇。隨著建筑工程的發(fā)展和功能的日趨復雜，對其結構、機電系統(tǒng)設計也提出了更高的要求，尤其是如何保障該類機電系統(tǒng)的安全可靠運行一直以來是該類建筑設計的難點。智能電網技術的出現(xiàn)為提高該類建筑電力系統(tǒng)的可靠運行提供了強有力的保障。

1.基于物聯(lián)網的智能電網

智能電網是最近興起的研究熱點，也是未來電網發(fā)展的重要方向。智能電網是以發(fā)電設備、變壓器、各類電壓等級的輸配電線路、配電設備及保護裝置等傳統(tǒng)的物理電網為基礎，通過現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通信技術、計算機技術和控制技術等與物理電網的高度集成化，使電網更加安全、高效與環(huán)保，具有可靠性、自愈性、兼容性、經濟性、集成性、優(yōu)化性等特征。智能電網的實現(xiàn)需要通過終端傳感器進行大量的信息采集并通過通信網絡上傳，實現(xiàn)電網運行和控制的信息化與智能化。智能電網可視為物聯(lián)網技術在電氣領域的應用?，F(xiàn)有對智能電網的研究大都集中在電力系統(tǒng)一側，站在電網公司的角度來考慮問題，較少關注用戶端也就是建筑電氣領域。智能電網的發(fā)展和完善離不開用電端的配合，發(fā)電的目的是用來改善人們的生活，因此，應該將智能電網技術向用戶端延伸，更多地考慮用戶用電的需求。智能電網能夠充分滿足用戶對電力使用的需求，同時優(yōu)化資源配置，確保電力供應的安全性、可靠性和經濟性，滿足環(huán)保約束，保證電能質量，適應電力市場化發(fā)展等，從而實現(xiàn)對用戶可靠、經濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。

傳統(tǒng)的用電設備故障診斷方法一般需要確定精確的解析模型，在模型未知或描述不精確的情況下是不能得到準確的故障診斷結果的，而在建筑用電設備物聯(lián)網環(huán)境下，機理建模更加困難，但物聯(lián)網技術使得設備狀態(tài)與信息以及環(huán)境參數(shù)等海量數(shù)據(jù)的獲取與共享成為可能，從而有大量的數(shù)據(jù)可供利用、發(fā)掘，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，實現(xiàn)故障診斷的目的。基于數(shù)據(jù)的故障診斷方法是在建筑用電設備物聯(lián)網環(huán)境下，對系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進行分析處理，在不知系統(tǒng)精確解析模型的情況下實現(xiàn)故障診斷功能。利用數(shù)據(jù)庫中存儲的海量信息，提取特征數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理、比較和分析，依據(jù)實時數(shù)據(jù)是否超出正常值進行判斷，確定故障類型、程度和產生故障的原因，并根據(jù)判斷的結果確定必要的對策，對其進行調整。主要包括以下步驟：

狀態(tài)監(jiān)測：利用數(shù)據(jù)庫中存儲的通過傳感器采集的用電設備的各種信息，將特征信號提取出來，而將無用信號和干擾信號排除。

分析診斷：根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的反映設備狀態(tài)的征兆或特征參數(shù)的變化情況進行分析，制定規(guī)則，依據(jù)特征參數(shù)的實時數(shù)據(jù)值是否超出正常取值范圍進行判定，進而得到診斷決策，判斷故障的存在、性質、原因、嚴重程度以及發(fā)展趨勢。

治理預防：根據(jù)分析診斷得出的結論，通過軟件編程在監(jiān)測界面發(fā)出報警信號，并對設備進行重點監(jiān)測和巡回監(jiān)測。

2.物聯(lián)網在能效管理中的應用

將物聯(lián)網技術引入到宏觀層面的建筑能耗管理中來，搭建有線和無線相結合的網絡，底層運用現(xiàn)場傳感器及設備，上層使用托管的云計算服務，用云計算的強大能力，可輕松實現(xiàn)基于Web服務的遠程管理。利用物聯(lián)網技術，將能耗數(shù)據(jù)匯集到建筑能源管理數(shù)據(jù)中心，由數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)分析、處理，從而提供更高級的數(shù)據(jù)應用服務，進而對建筑群能耗進行綜合統(tǒng)籌管理，解決了傳統(tǒng)建筑能耗管理存在的問題。對于能源管理效果而言，建立以物聯(lián)網數(shù)據(jù)中心為核心的信息系統(tǒng)，是解決建筑運行能耗管理問題的關鍵。在此基礎上，將有利于建立專家系統(tǒng)，為提升現(xiàn)代化管理水平打下基礎；全面和深入的數(shù)據(jù)挖掘，為未來規(guī)劃和決策提供依據(jù)；與其他信息系統(tǒng)相結合，發(fā)揮數(shù)據(jù)聚合的作用，提高管理能力和效率。建立以物聯(lián)網數(shù)據(jù)中心為核心的物聯(lián)網信息系統(tǒng)，將完全改變傳統(tǒng)管理模式，以新的數(shù)據(jù)中心為切入點實現(xiàn)物聯(lián)網信息化服務，成為中國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的新方向，為可持續(xù)發(fā)展及低碳經濟創(chuàng)造新模式。

3.基于物聯(lián)網的智能家居

智能家居是通過計算機技術、布線技術、網絡通信技術將家庭中零碎的、無序的子系統(tǒng)組織在一起，通過網絡化技術對家居環(huán)境進行管理和控制。但是目前大多數(shù)智能家居產品采用有線通信方式，存在布線麻煩、安裝困難等缺點。隨著新一代信息技術物聯(lián)網技術的興起，可以將物聯(lián)網技術融入智能家居系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)的弊端。智能家居是以住宅為平臺，兼?zhèn)浣ㄖW絡通信、信息家電、設備自動化，集系統(tǒng)、結構、服務為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。物聯(lián)網技術的發(fā)展為智能家居的實現(xiàn)提供了更加方便的方案。通過物聯(lián)網技術將家庭的各種設備進行互聯(lián)，以實現(xiàn)設備與設備，設備與人之間的交流。例如當傳感器檢測到有天然氣泄露，通過無線網絡將信息告知天然氣閥門控制器，同時動作實現(xiàn)閥門關閉。當家中有火災發(fā)生時，探測器會及時將這一信息上傳給物業(yè)管理中心以便及時排除險情，并通過短信告知用戶。物聯(lián)網技術將會給智能家居系統(tǒng)帶來越來越多的變化。

4.基于物聯(lián)網的消防系統(tǒng)

現(xiàn)有消防系統(tǒng)還停留在傳統(tǒng)型的區(qū)域報警系統(tǒng)和集中報警系統(tǒng)，大多為多線制和總線制連接方式，即探測器、報警器、控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導線或銅芯電纜穿管相接，其系統(tǒng)安裝成本約占設備成本的30%～70%施工復雜，系統(tǒng)擴展性能差，自成體系，自我封閉，線路易老化或遭到腐蝕，抗干擾能力差，誤報警率高。大多數(shù)火災自動報警系統(tǒng)以感溫、感煙探測為主，存在比較突出的遲報、誤報、漏報、損毀等現(xiàn)象，往往達不到系統(tǒng)的設計要求，這些都是制約著火災自動報警系統(tǒng)發(fā)展的障礙。在火災自動報警系統(tǒng)中采用物聯(lián)網技術，可以更加快速、準確地探測火災的發(fā)生，提高了火災報警的準確率?；馂膱缶畔⑼ㄟ^物聯(lián)網系統(tǒng)傳遞，不僅縮短了報警時間，而且便于系統(tǒng)的擴展和維護。

5.基于物聯(lián)網的安防系統(tǒng)

傳統(tǒng)安防系統(tǒng)的監(jiān)控具有局限性，無法實現(xiàn)智能家居中的遠程監(jiān)控。傳統(tǒng)布線方式總線故障會導致這條總線上所有設備癱瘓，可靠性不高。在安防系統(tǒng)中應用物聯(lián)網技術可以有效的解決這些問題。無線傳感器網絡技術應用于安防系統(tǒng)布線可以有效地節(jié)約材料，給設計、施工和維護帶來了很大的方便。比如人、車出入口控制：通過射頻識別、一卡通讀卡器、生物特征、密碼、門磁等進行出入戶控制，提高車輛、人員出入的方便性和安全性；安防監(jiān)控：進行紅外、視頻監(jiān)控，實現(xiàn)三防，并通過局域網或互聯(lián)網連接自動報警系統(tǒng)，物業(yè)或住戶可通過電腦或移動終端進行遠程監(jiān)控物聯(lián)網技術將相對獨立的安防網絡跟互聯(lián)網連接，用戶可以通過各種終端設備，例如個人電腦或者移動手機來進行遠程監(jiān)控及獲得異常情況的報警信息。

6.結束語

隨著物聯(lián)網技術在建筑電氣中的廣泛應用，逐漸地也暴露出了一些安全漏洞，比如用戶信息泄露等，但物聯(lián)網為建筑電氣實現(xiàn)智能化、網絡化提供了更有效的解決方案。相信隨著物聯(lián)網技術的快速發(fā)展，物聯(lián)網將會在建筑電氣領域得到更加廣泛的應用。

參考文獻

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