文 献 综 述

进入21世纪，随着人们生活水平的提高，人们对住在环境提出了越来越高的要求。于是，”智能建筑”这个词便出现在了人们的视野中。那什么又是智能建筑呢？

在我国，智能建筑（Intelligent Buildings）的定义如下:使用技术和工艺创建一个建筑,以更加安全的为它的居住和运作的所有者而高效生产。实施这些技术和工艺的结果是,成本较低，操作更有价值。在商业发展上，智能建筑能够提供一个更高的员工生产率和降低运营开支方面的直接投资回报率。这些项目预计将导致以上的市场租金水平改进，入住率较高，降低经营费用。

智能建筑主要有楼宇自动化控制系统( BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统 (OAS)三大系统组成。而往往建筑设备的智能化从都以楼与自动化控制系统为出发点，但建筑物内有大量的电气设备，怎样合理的利用这些设备，节省人力资源，降低能源的消耗，加强对于设备的管理就显得尤为重要。

现时的建筑智能化系统已经完全脱离了建筑电气技术应用的概念，而广泛采用计算机技术和数字化技术应用。计算机网络系统已经是建筑智能化的基础和平台。计算机网络系统就是一个有机的整体，它由彼此相互作用的不同组件构成，通过结构化布线、网络设备、服务器、操作系统、数据库平台、网络安全平台、网络存储平台、基础服务平台、应用系统平台等各个子系统协同工作，最终实现用户(企业、建筑、社区)的监控管理自动化，业务管理信息化，物业及设施管理数字化等相应的功能。

控制系统的发展主要经历了直接数字控制系统，集散控制系统，现场总线控 制系统这几个阶段，网络控制技术的发展是从集散控制系统才真正开始的。集散控制系统(DCS: Distributed Control System) 是对生产过程进行集中管理和分散控制的分布式计算机控制系统，克服了直接数字控制系统中单台计算机集中管理整个控制过程模式的弊端。集散控制系统的核心思想是分级管理，集中监视，分散控制。用计算机管理系统来代替操作人员来对建筑设备进行管理是一种切实可行的手段，由此，自动控制技术经过简单的机械控制器控制、常规仪表控制，进入一个崭新的阶段#8212;#8212;计算机控制。

计算机控制系统(Computer Control System，简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统和一般常规模拟控制系统系统相比有以下几个特点：第一，由于计算机的运算速度快，精度高，并且含有丰富的逻辑判断功能和大容量的存储单元，因此，它能实现复杂的控制规律，从而达到较高的控制质量。它实现了常规系统难以实现的多变量控制、最优控制、自适应控制，参数自整定功能；第二，由于计算机具有分时操作的功能，所以一台计算机能代替多台控制仪器，实现群控。对于连续控制系统，控制回路越多，或控制规律越复杂，所需硬件也就越多越复杂，成本也就越高。而对于计算机控制系统来说，增加一个控制回路的成本是很少的，控制规律的改变和复杂程度的提高由编程实现，不需要改变硬件而增加成本，有很高的性价比；第三，由于软件功能丰富，编程方便，体积小，重量轻，以及结构设计的模块化，标准化，可装配性以及扩充性好，从而使得计算机控制系统有了很强的灵活性；第四，由于采取有效的抗干扰，抗噪声办法，并采用各种冗余等技术，使得计算机控制系统有很高的可靠性；第五，由于计算机有监控报警自我诊断功能，从而使计算机控制系统有很高的可维护性，它能迅速指出故障点和处理办法，以便于立即修复。

建筑智能化系统集成从楼宇管理BMS控制系统集成，到综合物业及设施管理IBMS信息系统集成。随着信息网络科技的发展，从单一控制系统集成技术向综合信息与网络系统集成技术发展，是建筑智能化系统集成发展的必然。

网络控制系统(NCS) 是指控制系统的各部件(传感器、控制器、执行器等) 通过通信网络连接构成的闭环控制系统。与以往点到点的控制系统相比，网络控制系统具有资源共享、布线少、易于安装维护、低开销等优点。然而，随着网络的引入，也带来了其他新的问题。由于网络带宽总是有限的，网络中不可避免地存在着网络资源竞争和网络拥塞问题，从而导致数据包丢失或传输延迟，同时NCS 还存在量化误差、时序错乱等其他问题。

网络控制系统是由控制技术、 计算机技术和网络通信技术三种技术有机结合 而形成的。控制技术要实现控制系统的功能，反应被控对象的运动本质，是网络控制系统的灵魂。计算机技术是网络控制系统的软、硬件基础，是网络控制系统的血与肉。网络通信技术连接了网络控制系统的各个组成部分，是网络控制系统 的筋络。网络控制系统就是通过实时网络形成闭环的反馈控制系统。在网络控制系统中，参考输入、被控对象输出、控制输出等信息，利用网络在控制器、执行器、 传感器等节点之间交换。网络控制系统通过网络将不同地域的传感器、控制器、 执行器等连接起来，从而形成了更加灵活、功能更为强大、也更加复杂的控制体系，能够提高生产效率，降低生产成本。网络控制系统实现了资源的共享，扩大了网络和控制系统的应用领域。控制网络有多种类型，按照应用范围划分为：以太网(Ethernet)，设备网 (DevicNet)，控制网(ControlNet)。其中以太网是最具有发展潜力的控制网络。设备网和控制网都属于现场总线控制系统，虽然比较成熟，但也有不足，商业竞争激烈使其没有统一的标准，开放性差，严重制约了他们的发展。工业以太网开发性好，标准统一，不同厂商的设备很容易互联，且传输速度快，成本便宜，使其发展很快。