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摘要：当前，新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，工业经济数字化、网络化、智能化发展成为第四次工业革命的核心内容。
AI正在改写现代建筑幕墙建设领域的概念，为推动快速建设精准的智能建设工程体系提供新的模式和新的方法。幕墙与智能化系统工程中，主要包括智能通风、智能防盗、智能亮化、智能遮阳、智能排烟系统、智能采光、智能维护、智能光伏、智能光热、智能家居。“智能”是数字化与工业化的全面、深度融合，如果放在行业各种不同类型的企业中来看，“智能”是数字化与各类业务系统的深度、全面融合。所谓“融合”，就是要时时处处都用全新的理念来执行。对于设计，就是数字化与设计业务的融合。对于施工数字化与施工业务的融合。对于项目管理，就是数字化与项目管理业务的融合。融合的基础是全面数字化，是业务流程的重塑，是组织架构的调整。
建筑幕墙智能控制系统、智慧生产线的建设系统、智能影像识别、大数据统计技术、节能技术的研发、幕墙信息存储管理系统平台建设，。都在健康发展中。制造业智能化升级需求是工业智能发展的根本驱动。制造业升级的最终目的，是从数字化、网络化转而最终实现智能化。
关键词：建筑幕墙智能控制系统、数字化、网络化、智能家居。
一、系统概述
建筑幕墙智能控制系统主要由检测环境参数的在线测温传感器、风传感器、光照传感器、烟火传感器、雨滴传感器等和中央处理单元PLC(边缘处理器)以及云端服务器、执行设备（词条“设备”由行业大百科提供）、以及客户端构成。云端的远程系统加密基站具有运行稳定、处理功能强大和扩展性强的特点。控制系统通过人机界面进行执行机构的操作,集中显示幕墙上各个设备的运行状况,整体有效的管理建筑幕墙。
智能幕墙是物联网e+进入幕墙行业，带来了新的变革。幕墙是建筑外围护结构（词条“围护结构”由行业大百科提供），附加在幕墙上的光伏、灯光、通风、门窗、电动遮阳，产生了化学反应。产生了一系列的垂直产品，和幕墙系统。
二、功能设计
(1)日照调节。
能源消费包括人工照明,日照最大化是低能耗设计的重要目的之一,幕墙控制系统能机动的控制幕墙遮挡设备,减小阳光对建筑内部舒适条件造成伤害,减少过加热、过强光和照射过渡等。
(2)通风控制。
幕墙智能控制系统根据室内外环境温度,夏季当周围温度不超过30℃(温度可通过控制系统设定)时,幕墙智能控制系统驱动执行机构将可伸缩的屋顶、机动窗户等打开实现自然通风。冬季当外界温度低于5℃(温度可通过控制系统设定)时,启动机械通风装置。
(3)发电功能。
利用光伏发电实现建筑物电的自给。
(4)构造控制。
使用者可通过人机界面、遥控装置和墙上的开关对幕墙构造进行有效控制。
(5)取暖和加热。
将太阳能集热器（词条“太阳能集热器”由行业大百科提供）与幕墙结合,太阳能集热器将太阳能热量通过换热将水加热;可为建筑物冬季通过地板取暖提供热能,可为建筑物提供清洁的热水。
(6) 安防功能。
将安防报警系统接入幕墙智能控制系统,实现对门窗的安全防范。
(7) 景观灯光控制。
使建筑幕墙在夜间成为美丽多变的屏幕，亮化城市不可多得的艺术手段。
(8) 建筑幕墙维护功能。
如防倾斜感应器，位移感应器，防破碎感应器等。让建筑幕墙的安全状态可以被系统感知，如有需要维护的情况可精准发现并维护。
三、智能幕墙功能与智能家居高科技产品功能的实现
(1)防盗报警。
在建筑玻璃幕墙上安装玻璃碎片探测器,当有人或硬物将玻璃幕墙击碎时,探测器检测到信号后通过与他相连的智能控制系统通过扬声器发出报警信号;在门、窗上安装门磁开关,当有人非法闯入时,门磁开关接通报警装置报警。系统同时将启动联动的摄像机,将报警画面传送给安保人员。
(2)光伏发电。
利用幕墙结构位置(不影响采光等因素),将太阳能光电池板与幕墙结合,利用太阳能光电池板来给智能控制系统或其它负荷提供电能。
(3)取暖和加热。
将太阳能集热器与幕墙结合,集热器将太阳能热量通过换热将水加热,可为建筑物冬季通过地热取暖提供热能,为建筑物提供清洁的热水。
(4)日光控制。
在幕墙上安装日光控制系统，通过日光控制系统检测到日光强度。日光控制系统将信号通过智能控制系统驱动执行器来控制百叶的开关状态:当阳光充足时,智能控制系统将百叶窗放下;当阳光强度变弱时,智能控制系统将百叶窗打开，此系统可以自动化，也可以机械化，利用光的衍射原理使人们对环景的需求更加舒适，节省能源。
(5)声音控制。
在智能幕墙控制系统中加装声音控制器,用来接收使用人通过声音发出的控制指令,实现门、窗和百叶等开启状态的智能控制;利用纳米技术使门窗即使开窗通风也可以消音或静音。
(6)烟感控制。
当室内的烟雾传感器检测到空气有一定浓度的烟尘时,与烟雾传感器相连的智能控制系统驱动执行机构将天窗、通风口等打开,同时通过扬声器发出报警信号。
(7)风雨感应。
在天窗和幕墙等位置安装雨滴传感器和风力传感器当传感器检测到有降雨或大风时,与传感器相连的智能控制系统驱动执行机构将窗、门等关闭。
(8)门禁。
在主要出入口处安装门禁(语音门禁、指纹门禁和视网膜门禁)控制系统,通过访问人的特征如语音、指纹和视网膜等,在门禁系统（词条“门禁系统”由行业大百科提供）中设置访问人的权限,用来识别访问者的权利。
人脸识别门禁系统
数字网络信号
10.1寸数字高清触摸液晶屏
200万高清网络摄像头，夜间自动补光;夜光按键，可视对讲及
远程开锁，人脸识别、手机APP、密码、IC卡感应开锁
外型尺寸：180X413X40MM
入户门锁（词条“门锁”由行业大百科提供）系统
手机远程开锁、指纹开锁、密码开锁、刷卡开锁，
能与其他智能设备联动，组成多层防护。
自动滑盖(触摸感应滑盖控制)
工作电源：8节7号电池
功耗：满电电池工作≧6个月
(9)红外远程控制。
在智能控制系统中加装红外接收器,通过使用人手持遥控装置发出的指令,红外接收器将指令传送给智能控制系统,智能控制系统驱动执行机构完成门、窗、百叶等开关状态。
(10)安全防范。
在幕墙门窗的窗户前安装红外报警器,当有无人照看儿童想要攀爬门窗时,红外报警器通过控制装置声光报警信号,同时智能控制系统关闭窗户以防事故的发生。
居家安全防护
别墅四周分布户外防水摄像头
别墅室内主通道分布室内360°旋转摄像
头，通过NVR监控硬盘进行视频存储，
用户可以通过NVR查看回看录像
人体感应对户外主通道进行布控，在没
有家人的情况下，抓拍/报警异常情况
智能灯光系统
吊灯、吸顶灯、筒灯、灯带、射灯
智能多媒体系统
智能魔盒、智能魔镜、背景音乐
智能电机系统
智能沙发、智能窗户、智能床帘
开关空调系统
智能开关、传统面板（词条“面板”由行业大百科提供）、中央空调控制器
智能化统一管理
前台PC端，登记每个房间住户，并进行使用授权，可以查看所有智能设备运行情况，进行故障排除
微信控制/APP控制
用户可以通过微信来控制家里的设备，下载专用APP控制更灵活
房间独立WIFI
每个房间独立的WIFI，互不影响安装调试更省心
系统支持以样板间为模板，通过属性模拟的方式，复制样板间的设备名称，智能场景等所有信息，工程师安装调试更省心
产品维护替换方便
产品故障或换新，处理很简单，系统后台进行属性替换，就可以正常使用，无需重新设置
施工优势
安装简单，无需布通讯线，传统的安装方式，一般电工完全可以胜任
效率更高
设置好样板房后，其他房间只要复制样板间就可以。无需重复设置，大大减少技术人员工作量。
四、智能幕墙的设计
智能幕墙系统主要由传输层、输入传感器、输出执行器件、控制系统、光伏发电系统（词条“光伏发电系统”由行业大百科提供）5部分组成。
(1)传输层
传统传输层要求：
针对以上无线网络占用机房以及冗余的多设备结构，拥有故障点增多，布机关卡增多，信号覆盖局限等等问题。
天津远景宏有限公司研发了一种基于底层数据的数据交换协议，支持5G大信息量数据加密解密算法，正在申请专利，通过5G信号，将信息直接回传到云端。通过云端回传给所有用户端。不占用机柜以及设备，节省成本、空间以及传输设备。
(2)输入传感器
玻璃碎片探测器、雨滴传感器、日光控制器、红外线接收器、门磁开关、限位开关等。
(3)输出执行器件
电机、马达、电磁阀、扬声器等。
(4)控制系统
采用边缘计算模式，通过输入设备(如阳光控制器、温度传感器、雨滴探测器等)将现场参数输入给控制柜中的PLC控制系统;经PLC处理后的参数驱动执行机构(电机、马达、电磁阀、扬声器)带动门窗、百叶等构件的动作。在中控室连接人机界面,操作者可以点动鼠标轻松管理整个幕墙所有设备的运行状况，并且在云端报备。
(5)光伏发电系统
光伏发电是新能源（词条“新能源”由行业大百科提供）和可再生能源的重要组成部分,太阳能光伏发电（词条“太阳能光伏发电”由行业大百科提供）的能量转换器是太阳能电池。当太阳光照射到太阳能电池上时,电池吸收光能,产生光生电子——空穴对。在电池内电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端出现异号电荷的集累,即产生“光生电压”。
①控制器。
控制器是光伏发电系统的核心部件之一,根据系统功率、电压、方阵路数、蓄电池组数和用户的特殊要求确定控制器的类型,一般必须具备的功能有:①信号检测。②蓄电池最优充电控制。③蓄电池放电管理。④设备保护。⑤故障诊断定位。⑥运行状态指示。
②逆变器。
根据系统的直流电压确定逆变器的直流输入,根据负载的类型确定逆变器的功率和相数,根据负载的冲击性决定逆变器的功率余量。
③太阳能光伏发电系统的防雷接地。
如果太阳能电池方阵被雷电直接击中会造成设备损坏或人员伤亡,所以在设计过程中应做防雷设计。
五、结语
智能幕墙是建筑幕墙的延伸,是在智能化建筑的基础上将建筑配套技术(暖、热、光、电)的适度控制,在幕墙材料、太阳能的有效利用、通过计算机网络进行有效的调节室内空气、温度和光线,从而节省了建筑物使用过程的能源,降低了生产和建筑物使用过程的费用。因此智能幕墙系统庞大,具有很好的发展空间和前景。当前建筑幕墙制造业正处在由数字化、网络向智能发展的重要阶段，核心是要实现基于海量工业数据的全面感知，和通过端到端的数据深度集成与建模分析，实现智能化决策与控制指令。工业智能强化了建筑幕墙制造企业的数据洞察能力，实现了智能化管理和控制，是企业转型升级的有效手段，也是打通智能制造最后一公里的关键环节。
作者单位：天津奥福威工程管理咨询有限公司
天津远景弘建筑设计有限公司
