建筑中的電氣工程及其自動化技術(shù)研究

　　引言

　　近年來，我們研究并提出了智能建筑弱電理論及系統(tǒng)體系——IBWP體系。智能建筑弱電技術(shù)IBWPT是該體系的中間層（方法層），其上層為理論層IBWFFh.，其下層為系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)層IBWPS。它們構(gòu)成了具有緊密關(guān)系的IBWP體系三層結(jié)構(gòu)。IBWPT對智能建筑的發(fā)展起承上啟下的作用。本文介紹了它的理論基礎(chǔ)、定義、內(nèi)涵、作用及其與上下層之間的關(guān)系等內(nèi)容。

IBWPT在IBWP體系中的描述

　　1 IBWP體系的三層結(jié)構(gòu)

　　IBWP體系的三層結(jié)構(gòu)如圖所示。

　?。?）理論層IBWFTh.（上層）是信息科學(xué)“三論”應(yīng)用于智能建筑的派生理論和應(yīng)用理論。

　?。?）方法層IBWPT（中間層）是信息科學(xué)、“三論”在與建筑科學(xué)、技術(shù)交叉融合應(yīng)用過程中形成的具體方法、途徑和手段，是運(yùn)用于智能建筑的現(xiàn)代弱電技術(shù)方法。

　　圖 IBWPT主要內(nèi)涵及其在三層結(jié)構(gòu)中的位置

　?。?）實(shí)現(xiàn)層IBWPS（下層）是以IBWP理論為理論依據(jù)，運(yùn)用IBWPT方法實(shí)現(xiàn)智能建筑功能環(huán)境的最終體現(xiàn)和成果。

2 IBWP體系的方法層IBWPT

　　方法層是IBWP體系的中間層，是貫徹IBWP理論、指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)具體系統(tǒng)工程的方法途徑和手段。這些方法、途徑和手段是在IBWP理論的應(yīng)用中形成的，所以本層的基礎(chǔ)是理論層，具有邏輯上承上啟下的地位和作用。沒有中間層，IBWP理論和方向就無法實(shí)現(xiàn)，成為空頭理論，沒有先進(jìn)技術(shù)作支持，下層的各系統(tǒng)工程就無法優(yōu)化。

　　方法層的主要內(nèi)涵：

　　（1）IBWPT是信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)同建筑科學(xué)技術(shù)交叉融合應(yīng)用而產(chǎn)生的方法。

　　（2）IBWPT是IBWP理論運(yùn)用于智能建筑的現(xiàn)代弱電技術(shù)的體現(xiàn)。

　　（3）IBWPT是以信息技術(shù)為主的多項(xiàng)現(xiàn)代弱電技術(shù)，主要有：現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代圖形圖像技術(shù)、綜合布線技術(shù)、系統(tǒng)集成等。

IBWPT及其理論基礎(chǔ)

　　1 1BWPT的定義

　　我們由智能建筑弱電的概念給出智能建筑弱電技術(shù)的定義。智能建筑電氣包括強(qiáng)電和弱電兩大類。弱電是相對強(qiáng)電（或稱電力電能）而言的。弱電又分為低壓控制及系統(tǒng)類弱電和信息類弱電。其中又以信息類弱電為主，習(xí)慣上所稱的弱電是指信息類弱電。信息類弱電主要指語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的產(chǎn)生、傳輸、控制、處理等。

　　由上述IBWPT的概念，人們把弱電方面的技術(shù)稱之為弱電技術(shù)。它包括低電壓（安全電壓）控制及系統(tǒng)類和信息類兩種弱電技術(shù)。仍然以載有語音、數(shù)據(jù)、圖像的信息類弱電技術(shù)為主要內(nèi)容。

　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代自動控制技術(shù)和現(xiàn)代圖像顯示技術(shù)、綜合布線技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)以及其他現(xiàn)代弱電技術(shù)與建筑技術(shù)的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了智能建筑，應(yīng)用于智能建筑的弱電技術(shù)就是智能建筑弱電技術(shù)。智能建筑弱電技術(shù)是智能建筑的關(guān)鍵技術(shù)。智能建筑弱電技術(shù)以信息技術(shù)為主，是實(shí)現(xiàn)智能建筑功能的主要技術(shù)手段。

　　2 IBWPT的產(chǎn)生及其理論基礎(chǔ)

　　2.1 IBWPT是多學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物

　　通過研究IBWP體系的產(chǎn)生可知，20世紀(jì)80年代以來信息科學(xué)技術(shù)在世界范圍內(nèi)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，使人類社會進(jìn)入了信息時(shí)代。尤其20世紀(jì)90年代以來，信息科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，信息科學(xué)與建筑科學(xué)的交叉融合又促使智能建筑迅速發(fā)展。對IBWPT起決定作用的是多學(xué)科的交叉、綜合運(yùn)用以及多項(xiàng)弱電技術(shù)與建筑技術(shù)的交叉融合。計(jì)算機(jī)技術(shù)和Intrenet、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論、自動控制技術(shù)、圖形圖像顯示技術(shù)等被稱為4C技術(shù)，它們廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域。這些弱電科學(xué)技術(shù)與建筑科學(xué)技術(shù)的交叉融合就產(chǎn)生了IBWPT。

　　2.2 IBWPT的理論基礎(chǔ)

　?。?）IBWPT的理論基礎(chǔ)是IBWP理論由IBWP體系三層結(jié)構(gòu)可知，IBWPT是方法層（中間層），IBWPT是以IBWP理論為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)IBWP系統(tǒng)工程的方法、途徑和手段。IBWPT是IBWP理論在運(yùn)用中形成的，所以無論從事實(shí)上還是從邏輯結(jié)構(gòu)上，方法層都是以IBWP理論為基礎(chǔ)的，即IBWP理論是IBWPT的理論基礎(chǔ)：

　　這一點(diǎn)也可以從研究事物發(fā)展的規(guī)律中清楚看出。如前所述，IBWP理論主要揭示了當(dāng)今信息時(shí)代，以信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)與建筑科學(xué)交叉融合規(guī)律而形成的邊緣學(xué)科。這種交叉、融合必然有其途徑、方式、方法和手段。這些在交叉、融合中形成的途徑、方式、方法和手段就是IBWPT。當(dāng)今的信息時(shí)代造就了智能建筑，產(chǎn)生了IBWP理論和技術(shù)。IBWP理論與IBWPT的關(guān)系是基礎(chǔ)理論與實(shí)踐技術(shù)方法之間的關(guān)系。

　?。?）IBWPT與信息科學(xué)技術(shù)的關(guān)系 信息科學(xué)和“三論”是IBWP理論的核心，它們是IBWPT的理論基礎(chǔ)。信息科學(xué)是信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)，而IBWPT是以信息技術(shù)為主要內(nèi)容的現(xiàn)代弱電技術(shù)。

　　由IBWPT定義可知，IBWPT主要是信息類弱電技術(shù)，主要是指語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息的產(chǎn)生、傳輸、控制、處理等現(xiàn)代技術(shù)。例如信息獲取技術(shù)——信息檢測技術(shù)；信息傳輸技術(shù)——通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；信息處理技術(shù)——計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化；信息利用技術(shù)——控制技術(shù)；信息顯示技術(shù)——光電技術(shù)、電聲電視技術(shù)等。這些技術(shù)正是信息技術(shù)的主要內(nèi)涵。 智能建筑弱電技術(shù)主要是應(yīng)用于智能建筑的各種信息技術(shù)。

主要智能建筑弱電技術(shù)及其對IB影響

1 信息技術(shù)IT

　　通常信息技術(shù)包括：信息獲取技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)、信息檢索技術(shù)、信息存儲技術(shù)、信息顯示技術(shù)和信息安全技術(shù)等。

　　應(yīng)用于智能建筑中的信息技術(shù)包括了人們常說的4C技術(shù)，即現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、現(xiàn)代圖形圖像技術(shù)，但是4C技術(shù)并不代表全部信息技術(shù)。

　　信息技術(shù)作為智能建筑弱電技術(shù)、應(yīng)用到智能建筑后，人們的工作、生活都會發(fā)生巨大變化，在家里或辦公室里可以實(shí)現(xiàn)很多服務(wù)。如電子商務(wù)、網(wǎng)上購物、可視電話、電視會議、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、家庭辦公。網(wǎng)上游戲、視頻點(diǎn)播、辦公自動化、物業(yè)管理自動化、設(shè)備自動化、便利的通信方式等。使人們處于信息社會的高效、舒適、方便的建筑環(huán)境中。

　　2 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)是信息處理技術(shù)中的一項(xiàng)主要技術(shù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包含在計(jì)算機(jī)技術(shù)之中，它表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，正沿著并行處理分布式方向發(fā)展。

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用到智能建筑中，以信息、通信管理、控制等方式在智能建筑CNS、OAS、BAS中起重要作用。構(gòu)成高速主干網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有快速以太網(wǎng)、FDDI、ATM以及各種類型快速網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備等。一般局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)和環(huán)型令牌網(wǎng)等為主，用以滿足建筑物內(nèi)多種業(yè)務(wù)需要的信息傳輸和交換。智能建筑對外界通信的主要網(wǎng)絡(luò)之—，也是運(yùn)用局域網(wǎng)和Intemet等廣域網(wǎng)共同承擔(dān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)。

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)是建筑設(shè)備自動化的核心技術(shù)。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)（例如LonWorks、BACnet等）連接計(jì)算機(jī)和建筑物內(nèi)空調(diào)、電梯等各種設(shè)備完成設(shè)備自動監(jiān)控管理和系統(tǒng)集成，完成對消防和安全防范系統(tǒng)的自動控制和管理。

　　在辦公自動化方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)更是起到不可缺少的主導(dǎo)作用，使人們利用計(jì)算機(jī)足不出