智能化系统分析

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇智能化系统分析范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

智能化系统分析范文第1篇

关键词：智能化配电系统发展应用

1.概述

现代工业技术的发展对配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化电器元件得到快速发展，智能化电气管理系统应运而生。相对于6kV及以上中高压系统的综合保护及系统监控(SCADA系统)的发展及其在电力系统中的应用，作为直接面向终端用户的开关设备，其智能化研究与应用起步较晚。现有不少应用于低压的智能化监控系统基本上是在SCADA系统基础上进行修改，可以满足基本的监控功能，但不能充分体现低压电气系统的特点及要求。因此，美国能源控制公司（AEC）开发并推出了符合工业控制要求及具有高可靠性的微机综合保护装置、智能配电仪表及其管理系统，更方便有效地实现0.4KV及以上电压等级的配电管理。

智能化配电系统由开关配以具有通信功能的智能化元件（比如AEC公司的智能配电仪表）经数字通信与计算机系统网络连接，实现变电站开关设备运行管理的自动化、智能化。系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。针对电气系统直接面向控制终端，设备多、分布广，而且现场条件复杂，系统本身及设备频繁操作、故障脱扣等产生的强电磁及谐波干扰等特点，智能化监控系统应能实现面向对象的操作模式，具有强抗干扰能力，主要控制功能由设备层智能化元件完成，形成网络集成式全分布控制系统，以满足系统运行的实时、快速及可靠性的要求。系统中的智能化元件就其功能而言总体上可分为：电能质量监测、开关保护与控制及电动机保护控制等。由于现场总线技术的应用，系统中智能化元件可不依赖计算机网络而独立运行，极大地提高系统运行的实时性和可靠性，满足电器设备运行管理的需要及工厂生产过程控制的要求。

2.现场总线技术的应用

现场总线是应用在生产现场、在微处理器测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字式多点通信的底层网络。20世纪80年代中期，随着微处理器技术和网络技术的发展，DCS系统4～20mA的模拟量传输方式逐渐被数字网络传输方式所取代，现场总线控制系统(FieldbusControlSystem，FCS)，迅速发展并在自动化领域得到广泛应用。

FCS既是一个开放式通信网络，又是一种全分布式控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂在总线上作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本的控制、计算、参数设置、报警、显示、监控及系统管理等综合自动化功能。在FCS中，各种部件用通信网络连接起来，数据传输采用总线方式，系统信号的传输完全数字化。系统内不存在严格意义上的主控部件，资源共享，各智能化部件可以不依赖计算机而独立运行。

FCS完全淘汰了4～20mA的模拟量传输方式，减少了大量的现场敷线；FCS的控制调节过程在现场部件，有效地提高了系统控制的实时性和可靠性，并避免了系统因主机故障而陷入瘫痪。

ISO国际标准化组织在ISOIEC7498标准中的OSI参考模型定义了网络互联的7层框架，详细规定了每一层的功能，以实现开放性系统环境中的互联性、互操作性与应用的可移植性。

考虑到工业生产现场大量的智能化装置零散地分布在一个较大的范围内，而单个节点面向控制的信息量不大，但实时性、快速性要求较高，为减少中间环节，满足实时性要求及降低工业网络的成本，现场总线采用的通信模型大都在OSI参考模型的基础上进行了不同程度的简化。它采用OSI模型中的3个典型层：物理层、数据链路层和应用层，省去了3～6层，具有结构简单、执行协作简单、成本低等优点，同时满足工业现场应用的性能要求(如图1所示)。通过一致性与互操作性测试，满足现场总线技术要求的不同制造商的产品即可实现在同一总线上的互联，为用户的系统集成带来极大的好处。

图1OSI与典型现场总线模型

几种有影响的现场总线技术包括MODBUS、LonWorks等。它们的通信模型各不相同，其应用具有各自的特点，已形成统一标准并在特定的应用领域显示了自己的优势。现场总线技术的优点主要有：

(1)节省硬件投资。现场总线系统的智能设备分散在现场，能直接执行控制和计算功能，可减少大量的变送器及调节器、计算单元等，也不再需要DCS系统的信号传输处理单元及其大量复杂的硬线连接，节省了可观的硬件投资，并可减少控制室的占地面积。

(2)节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，一条通信总线上可挂接几个甚至上百个设备，节省安装附件，安装工作量大大减少，设计及接线校对的工作量也大大减少。资料显示，与DCS相比，现场总线系统的安装费用可节省60%以上。

(3)减少维护费用。由于现场控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力，并通过数字通信将相关信息送往控制室，用户可实时监测及查询所有设备的运行，及时了解维护信息，以便早期分析与排除故障，缩短维护停工时间。同时，由于系统结构简化、接线简单，减少了维护工作量。

(4)系统集成更简单、灵活。用户可选择不同制造商的产品来集成系统，避免或减少系统集成中因不兼容的协议和接口带来的麻烦。

(5)提高了系统的准确性和可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，与模拟信号相比，它从根本上提高了测量与控制的精确度，减少了传送误差。同时，由于系统结构简化，现场智能化设备内部功能加强，减少了信号的往返传输，设备可不依赖网络而工作，提高了整个系统工作的可靠性。

现场总线系统是自动化领域的发展热点，应用现场总线技术也是智能化电器的发展趋向。在电气设备中，现场总线技术已在电动机控制、综合测控仪表及开关保护等智能化元件上广泛应用，并正在不断发展与完善。

3.AEC公司智能配电系统电气解决方案

智能配电系统是美国能源控制公司（AEC）自动化产品的重要组成部分。根据电气成套开关设备的特点和要求，AEC公司推出了AECONTROL变电站监控系统。AECONTROL则是集成变电站开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式智能配电管理系统。下面以AECONTROL系统模型(见图2)简述AEC智能配电系统的应用。

图2AECONTROL系统模型

AECONTROL系统主机是变电站一体化监控平台，提供系统集中监控功能。系统现场层面配置前端机，经内部以太网与监控主机连接；前端机往下是设备层开放的现场总线网络，连接变电站设备的智能化装置。前端机为工业PC机，具有很强的通信处理功能及抗干扰能力，取消了路由器和网关，简化了网络结构，同时实现底层变电站设备的无缝连接。

目前，大部分现场智能化装置虽具有数字通信功能，但不是严格经一致性和互操作性测试过的现场总线设备，协议不统一，通信兼容性差。而AECONTROL前端机灵活的通信处理功能很好地满足了系统开放性的要求，即可连接标准的现场总线产品，也兼容其他智能化装置，扩展灵活，可充分满足用户变电站内不同设备系统集成的要求。

美国能源控制公司（AEC）在国内可以提供上到6~110KV全系列的微机综合保护单元，下至400V的智能配电仪表和低压电动机保护控制器及变电站自动化后台监控管理系统。连接AECONTROL系统具有代表性的实现上述功能的智能化装置有：AEC2000系列微机综合保护测控单元、AEC6800/AEC46系列智能配电仪表和AEC4900电动机保护控制器等。

AEC2000系列微机综合保护测控单元经现场总线与计算机系统连接实现开关保护极其定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理等功能；AEC6800/AEC46系列智能配电仪表可实现电能质量综合监测、远程控制等“三遥”功能；AEC4900智能化电动机保护控制装置采用现场总线技术，具有强大的电动机控制和保护功能及参数测量与显示功能。控制功能包括直接起动、正反转、双速、星三角等；保护功能覆盖了过载保护、欠压保护、堵转保护、三相不平衡与断相保护、漏电保护、电动机热保护等；可测量与显示三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数及报告故障类型、电动机运行维护信息等。同时AEC4900电动机保护控制器提供电动机自动重起动及故障预测功能，具有双冗余通信接口。

特别推荐：AEC6800系列智能配电仪表，它不仅可以遥测三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度、无功电度，还可以遥信开关的合分闸状态及遥控开关的合分闸操作。另外具有10余种扩展模块，实现谐波测量、多种通讯协议选择等功能。

AEC6800系列智能配电仪表，率先将航天控制设备上广泛应用的VFD真空荧光显示技术应用于智能配电产品上，从而使AEC公司的AEC6800系列智能配电仪表的性能在同类产品种脱颖而出，具有高亮度和高对比度特性，更适合于在高温、低温、高压、剧烈震动等恶劣场合使用。

智能化系统分析范文第2篇

【关键词】智能建筑；建筑设备自动化；控制系统

随着科技的不断发展，许多新的科技已经被广泛应用到各个行业。在建筑行业中，智能建筑以及建筑设备自动化的出现，引领了我国建筑行业的发展潮流。智能建筑设备自动化是时代的产物，它是通过各种现代技术的融合实现了对建筑设备进行管理控制，同时还能实现资源的优化配置。智能建筑一定程度上满足了人们对于建筑适用的需求。

一、智能建筑设备监控系统总体构建框架

1.智能建筑设备监控系统的构成

智能建筑设备系统主要是针对建筑物中照明系统、配电系统、供暖系统、空调系统、给排水系统、电梯系统这6个系统的运行进行管理控制，同时通过相关工具把这些子系统的功能进行区分，积极的进行建筑智能化系统的构建有利于提高建筑的舒适度。

2.各个子系统的功能介绍

（1）配电系统的功能介绍

配电系统的主要功能就是为建筑的正常运行提供电力能源，保证建筑内的设备以建筑的正常运行。一般来说，在智能建筑中每层楼都分布着相应的配电设备，并且配电的核心一般都设立在建筑底层，然后对各个楼层进行供电，同时还能够对楼层配电电源、蓄电池、数据的变化以及配电设备的相关参数进行监控调整；另外，还能够对楼层中可能出现的异常状况进行报警，避免出现故障，影响建筑供电设备的正常运行。

（2）照明系统的功能介绍

所谓的照明系统主要功能就是对建筑物进行照明，在建筑物中，照明设备分布在不同的层面，为了保证建筑物内照明的合理分布，要对建筑的照明系统进行监控，在监控过程中一般分为两个部分：一部分是室外照明，主要是针对一些公共场合进行照明监控，通过一些声控和光感装置的安装，保证了公共场合的照明。另一部分是室内照明，对其监控主要是通过对相应的数据进行分析，然后通过对总线的控制实现室内照明。

（3）供暖系统功能介绍

供暖系统主要是对建筑进行供暖，维持建筑内的空气清新度。但是由于供暖系统的声音太大，严重影响了居民的正常生活，因此，供暖设备一般都被放置在地下室，系统通过对不同时间段的数据进行采集分析，然后在进行控制调整。

（4）给排水系统功能介绍

给排水系统的主要功能的为建筑内部提供良好的水源供应以及能够促进污水排放，这些设备一般在建筑的顶端、底部或者楼层的夹层。给排水系统负责水对于水泵、管内水压以及水池水位监控，并且对相关信息进行分析整理来确定建筑的供水、排水情况以及相关的设备的运行情况。

（5）电梯系统功能介绍

建筑电梯系统主要是为建筑提供快捷的交通服务，一般来说，电梯设备都放置在建筑顶部垂直竖井中。电梯监控系统主要是针对电梯运行中可能遇到的问题进行监控，能够保证管理人员及时准确的到达事故地点，及时维修，不但保证了电梯内部人员人身的安全而且保证了建筑交通的畅通。

二、智能建筑设备自动化控制系统的构建

1.各个监控子系统控制功能的参数

在智能建筑自动化系统管理过程中，数据的就显得十分重要。在自动化控制构建中，要对所有子系统监控点的分布情况、数量的多少、放置位置等信息进行确认，通过对于子系统的数据进行分析，能够准确的反映出各个系统的情况，同时，还一定很程度上提高了整个监控系统的可靠性以及使用性。在自动化系统的构建的过程中要以环境保护为基础，积极的进行技术更新，以保证对各个数据进行分析，这就为自动化系统的构建提供了完整可靠的理论基础。

2.建筑设备的自动化监控系统软件支持

在建筑设备自动化监控的核心软件具有一定的操作级别和身份识别功能，该软件采用8位通信数字进行过区分和管理，能够对于相关的操作人员进行权利的限制，只能有一定权限的人才能够对信息进行查询，不但保证了数据的安全准确而且能够准确的对数据进行分析，避免了人员过造成的杂乱现象；另外，还能够有效的节约操作时间，提高了工作效率。中央控制系统能够对各个子系统的数据进行显示还能够对子系统中不正常的数据进行警示；能够有效的避免问题的出现。

3.建筑设备监控系统中硬件支持

智能建筑自动化监控的构建过程中，必须要具有一定的硬件支撑，在进行硬件选择的时候，中央监控系统（计算机、监控系统的核心部分以及对子系统的数据进行处理）；监控系统显示屏能够对数据以及图像进行显示，便于对问题进行及时分析处理）；键盘（通过键盘来实现程序的制定与更改）；持久的电源（为整个监控系统提供电源，保证建筑的正常运行以及监控设备的正常运行）；网络路由器（对各个系统进行连接实现网络分布）；控制总线（实现对于整个系统的控制）。

4.监控系统中控制器、传感器以及执行器的确定

在整个监控系统中，监控系统控制、传感器、执行器的建筑自动化系统的主要组成部分，控制器是整个建筑系统的开关，对各个子系统具有重要影响。在建筑自动化系统中，如果不能够合理的对控制器进行安装，就会整系统造成严重影响，就算是中央系统发现了子系统中选在问题，也不能及时的进行预警。传感器是对各个子系统的数据以及状态进行检测，在进行传感器的安装过程中，要保证它的合理性，如果在安装过程中，不能保证它的合理性就会造成系统的敏感或者系统的迟钝，这样会严重影响监控系统的紊乱；执行器的功能是对传感器收集的信息进行分析，同时也是整监控系统的核心。在实际工作中，我们要根据设备的不同特点对设备进行合理利用，有效的提高控制器、传感器、执行器的工作效率，才能够保证整个监控系统的正常运行。

5.建筑设备监控网络的构建

在智能建筑的设备中，各个节点之间都有一定的通信力，实现了系统网络的构建，所以在系统中能够通过控制总线实现各个子系统之间的相互协作以及数据的交流分析，有利于监控系统网络的构建。另外，通过对于各个监控点的布置，能够有效提高监控的效率，提高系统自动化水平，能够及时的对进行监控管理。

三、总结

综上所述，智能化建筑的不断发展，将会引领我国建筑行业的发展主流方向，它能够满足人们对于建筑质量的需求，还能够构建一个舒适、安全的生活环境。但是在具体的建筑过程中存智能化问题，只有不断加强自动化系统技术的完善，才能保证我国建筑行业的稳步发展。

参考文献：

[1]王叙.智能建筑中的楼宇自动化控制系统分析[J].四川水泥，2015，（04）：16.

智能化系统分析范文第3篇

［关键词］智能建筑;信息安全;工业控制系统网络

引言

建筑智能化系统是智能建筑的重要组成部分，为人民生活提供舒适和便利。随着信息通讯、计算机网络、楼宇控制技术的发展，大量网络化的设备和系统进入建筑领域，建筑智能化系统逐渐形成以工业控制网络和计算机网络深度交融，楼宇控制、安全防范、办公自动化等系统集中配置和管理的大规模集成系统［1］。建筑智能化系统，一方面增加了建筑的舒适度，另一方面也保障了建筑及周边的安全，便于在紧急情况下迅速响应突发事件。涉及国家安全建设项目是社会的重要基础设施，例如车站、五星级酒店、省级重点实验室等。处于这些建筑中的智能化系统的质量好坏不但关系到建筑的功能和可用性，有的甚至关系到人们的生命、财产和国家安全。因此做好建智能建筑的智能化系统检验是确保工程质量、保障信息安全的重要基石。

1建筑智能化系统构成及检验现状

1．1建筑智能化系统构成

世界上第一幢智能大厦建于1984年1月，是美国康涅狄格州哈特福德市的“城市广场”。它是由一幢旧式大楼采用计算机技术进行了一定程度的改造而成。改造后大楼内的空调、电梯、照明等设备具备了监控和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息化服务。此后，智能建筑以一种崭新的面貌和技术迅速在世界各地展开。“建筑智能化系统”在国内工程界也称为“弱电系统”，主要由智能家居系统、停车场管理系统、楼宇对讲系统、门禁系统、办公自动化系统、公共广播系统、综合布线系统、机房管理系统、酒店管理系统、有线电视系统、宽带接入系统、电子巡更系统、入侵报警系统、视频监控系统等构成。建设项目涉及国家安全的智能化系统与“弱电系统”的系统近似，按功能分为3大部分，分别是安防系统、楼宇集成控制系统和信息网络系统，见图1。

1．2标准及检验现状

建筑智能化系统主要依据现行国标进行检验和验收，部分没有标准的系统依据合同中的技术指标进行验收。系统检验一般在系统调试完成并试运行1个月后进行，检验内容主要是系统的功能和性能［2］。目前建筑智能化系统检验的国标主要有GB50339—2013《智能建筑工程质量验收规范》［3］，该标准在宏观上对智能建筑工程质量验收提出了要求，但在实际验收中必须加以细化才能提高可操作性。GB50348—2004《安全防范工程技术规范》［4］是我国安防领域的第一部内容完整、格式规范的国标。该标准总结了我国安防工程领域施工的检验，对工程的设计使用等各个方面提出质量要求，但由于制定时间较早该标准中部分条款已不适用。此外，这些标准适用范围是通用建筑和一般建设项目，其检测项目较少，检测要求较低，因此不能用于建设项目涉及国家安全的智能化系统的检测中。

1．3存在的问题

现行建筑智能化系统在检验时主要存在2个问题:(1)缺乏信息安全评估。目前建筑智能化系统的标准和检验实施主要针对系统的功能和性能，没有专门针对信息安全技术要求和评估方法。这导致系统在设计、施工和使用过程中缺乏信息安全技术保护手段和管理意识，存在信息安全风险［5］。随着系统集成度的提高和互联网技术的应用，建筑智能化系统已由传统的信息网络孤岛，转变为具备广泛互联互通和信息共享的大数据集成系统。系统中的各种设备、终端、数据库等可以通过互联网远程访问和控制，使得系统的信息安全问题直接暴露在互联网中，给公共安全、公司机密、个人隐私带来严重威胁。涉及国家安全的建设项目一般是社会重要基础设施或向社会提供基本公共服务，如果其建筑智能化系统被攻击和控制，将造成重大事件。例如2012年7月的斯坦福大学附属医院2500名患者数据信息泄密事件，2015年2月的海康威视监控设备事件等等，都造成了极大的社会影响。(2)缺少针对建筑智能化系统信息安全的评估标准。建筑智能化系统中的通信网络主要由计算机网络和楼宇集成控制系统网络构成。计算机系统主要涉及内部办公、信息、业务办理等，与普通计算机网络基本相同，其信息安全评估可以参考现有国家标准和地方标准进行。楼宇集成控制系统涉及给排水、智能照明、电梯控制系统、空调系统等，属于工业控制系统范畴。工业控制系统与传统计算机系统在信息安全上的主要区别是:传统计算机系统认为保密性的优先级最高，完整性次之，可用性最低;而工业控制系统优先保证系统的可用性，完整性次之，保密性的要求最低。由于工业控制系统与普通计算机系统存在以上差异，因此不能采用计算机系统的信息安全评估标准对工业控制系统进行评估。现行工业控制系统信息安全国家标准有GB/T30976．1—2014《工业控制系统信息安全第1部分:评估规范》和GB/T30976．2—2014《工业控制系统信息安全第2部分:验收规范》，其适用范围主要是工业生产过程控制系统［6］，与建筑智能化系统存在一定的差别，仅具有借鉴意义。

2建筑智能化系统信息安全的现状

2．1建筑智能化系统的信息安全脆弱性

随着科技的进步，智能化系统中的设备和网络结构发生了很大变化，主要涉及以下3个方面:(1)嵌入式系统的广泛应用提升了系统的智能化水平。随着嵌入式系统开发环境的优化和技术难度的不断降低，嵌入式系统在电子产品的设计和开发中已经广泛应用，使得设备和系统的开发流程简化，周期缩短，成本大幅下降。嵌入式系统的应用提高了设备的智能化水平，简化了设备互联的复杂度，降低了系统集成的成本。例如，建筑智能化系统的重要子系统，安全防范系统，使用的监控摄像机在10年前主要是模拟摄像机，只有图像和声音的记录和传输功能，信号通过同轴电缆传输。目前嵌入式监控摄像机已经成为主流产品，不但具有模拟机的全部功能，还增加了与手机互动监控、网络存储图像、多协议支持等功能。在组网方面，嵌入式系统的监控摄像机一般都支持基于TCP/IP的以太网连接，简化了网络结构。(2)网络技术的进步扩大了系统集成的规模。智能建筑的核心是系统集成，网络是系统集成的基础。目前智能建筑中除了用于电话、电视、消防的网络外，还大幅增加了各种计算机网络、综合服务数字网、楼宇控制系统网络等［7－9］。这些网络实现了建筑内各个系统的互联互通，还承担了智能建筑中部分系统接入互联网的功能。此外与通讯网络相关的设备数量和种类也逐渐增加。例如楼宇控制系统采用以太网连接和OPC技术将其房门控制系统、空调控制系统、智能照明系统等信息集成到统一平台进行管理。该平台通过核心交换机与办公系统和其他管理系统进行数据交互，部分办公和业务系统通过核心交换机连接到互联网。(3)无线接入技术改变了系统连接方式。近年来，无线局域网技术和产品逐渐走向成熟，无线局域网能够通过与广域网相结合提供移动互联网的接入服务。此外，采用无线局域网还可以节省线缆铺设成本，降低了线缆端接不可靠问题，满足接入设备在一定区域内任意更换地理位置的需要。这使得无线局域网在智能建筑中的应用日益广泛。例如在智能建筑中办公场所、公共区域等地方都提供无线接入服务，部分无线不需要认证可直接登录使用。新技术和产品的使用一方面促进了建筑智能化系统的功能和性能的提高，另一方面也增加了系统的脆弱点:(1)嵌入式设备和网络集成给建筑智能化系统的信息安全带来巨大挑战。在传统的建筑智能化系统中，网络是相对封闭的，承载的数据相对隔离，设备一般由单片机控制，程序和功能相对简单。例如楼宇的给排水系统一般由单片机控制，楼宇的监控系统采用的是模拟监控摄像机。这两种系统的网络独立相互，使用不同的现场总线进行信息传输。设备中没有嵌入式系统，病毒和恶意攻击难以改变设备的功能，对系统造成破坏。在这种情况下，即便某个系统中的设备故障了，基本不会对本系统中其他设备造成干扰，更不会影响其他系统和设备。现在，随着技术的进步，控制系统采用高级PLC，监控摄像机使用嵌入式系统，控制系统和监控系统通过以太网集成管理后，信息安全风险将可能引起智能化系统的整体故障。其一，病毒可以通过集成管理服务器或办公电脑传播;其二，嵌入式系统中的漏洞和应用程序中的bug可被攻击者利用;其三，被攻陷后的嵌入式设备可能成为僵尸设备，对网络其他设备发动二次攻击;其四，攻击者可以通过网络进行远程攻击，攻击更加隐蔽。(2)无线网络的使用增加了建筑智能化系统受到攻击的隐蔽性。无线网的信号是在开放空间中传送的，所以只要有合适的无线客户端设备，在合适的信号覆盖范围之内就可以接收无线网的信号。目前在智能化系统中，无线网络主要设置在普通办公室，员工休息房间，餐厅等区域，且部分无线网络与管理或办公内网相连，仅采用简单技术方法进行隔离。而管理或办公内网与楼宇集成控制网络存在必要的数据交换，这导致通过部分无线网络可以进入楼宇集成控制系统网络。此外，由于无线接入的便利性，部分楼宇集成控制系统网络中的设备也采用无线接入的方式，虽然这些设备在进行无线传输时采用了一定的加密措施防止信息泄露，但无线接入点及其设备却成为网络信息安全的薄弱环节。入侵者可在较隐蔽的地方通过这类无线接入设备进入网络，然后利用技术手段发现网络薄弱点，最后实施攻击或敏感信息的窃取，造成设备失效或信息泄密。

2．2建筑智能化系统管理上的信息安全脆弱性

虽然智能化系统随科技的发展引入了许多新的技术和功能，但对智能化系统的管理措施和制度却没有跟上技术的步伐，仍然停留在10年前的水平，总体上主要存在以下3个方面的问题:其一，信息安全管理环节存在缺失。目前，智能化系统的信息安全措施主要集中在办公和业务网络，楼宇集成控制系统网络几乎没有信息安全管理措施，存在部分网络信息安全管理环节的缺失。这使得入侵者很容易通过楼宇集成系统网络入侵整个智能化系统。其二，缺乏嵌入式设备的信息安全管理措施。嵌入式设备由于使用了操作系统，部分设备可以看作是小型的个人电脑，但由于其安装位置和在系统中的功能定位，使得管理者往往忽视了对嵌入式设备的信息安全措施，这导致信息安全管理的盲区。其三，无线局域网接入管理环节信息安全措施薄弱。为了工作方便，智能建筑中临时搭建无线网络的情况时有发生。设备通过无线接入网络仅使用简单密码即可，其信息安全措施不足以抵御基本的入侵。由于这种临时网络的连接隐蔽性和接入的随意性，不但难以管理，还给智能化系统网络带来巨大的潜在威胁。管理的薄弱环节不但进一步加剧了系统的脆弱程度，还使得当出现信息安全事件时相关部门难以快速响应，事后难以进行溯源调查和改进。

3建筑智能化系统信息安全评估的实践

为了探索建筑智能化系统信息安全评估方法，为智能建筑的智能化系统信息安全评估提供参考数据，掌握项目中存在的实际具体问题，在政府相关职能部门的授权下，湖南省产商品质量监督检验研究院联合上海三零卫士信息安全有限公司，开展了对1个5星级酒店的智能化系统进行信息安全测评。由于该酒店已经进入运营，因此测评主要采用网络安全结构分析、攻击路径分析、安全漏洞扫描、系统完整性检查手段进行现场信息安全评估。被评估酒店的智能化系统的整体网络结构如图所示图2酒店智能化系统网络结构本次建筑智能化系统信息安全评估工作的范围是西门子的楼宇控制系统、客房控制系统网络、以及与之关联的信息网络。由于楼宇控制系统和客房控制系统中业务种类相对较多、网络和业务结构较为复杂，且酒店已经开始运营，因此评估主要是在不影响酒店方正常运营的条件下进行，包括但不限于:工业控制系统网络、基础网络与服务器、关键业务系统、现有安全防护措施、信息安全管理的组织与策略、信息系统安全运行和维护情况的评估。由于建筑智能化系统的信息安全评估没有对应的标准，因此我们参考GB/T30976．1—2014《工业控制系统信息安全第1部分:评估规范》、GB/T30976．2—2014《工业控制系统信息安全第2部分:验收规范》、DB43/244．2—2013《建设项目涉及国家安全的系统规范第2部分计算机网络系统规范》和DB43/244．7—2013《建设项目涉及国家安全的系统规范第7部分建筑设备管理系统规范》，开展评估工作。通过评估和渗透测试，我们发现建筑智能化系统主要存在以下信息安全问题:(1)嵌入式设备存在严重信息安全隐患。首先该酒店楼宇控制系统采用的是西门子的DDC，该型号的版本由于没有进行操作系统升级，存在编号为CVE－2012－0207的漏洞，远程攻击者可利用该漏洞，借助IGMP数据包导致拒绝服务。其次，该DDC存在23号端口为默认开启，telent的默认登录为弱口令。(2)智能化系统网络信息安全管理措施薄弱。第一，客房控制系统主机IP所在的网段可以连接互联网，存在被远程攻击的危险。第二，该主机的3389端口没有关闭，由于其密码简单，存在被爆破的风险。第三，通过该主机的IP地址接入后，扫描到了相邻IP的主机中的2个MYSQL数据库。第四，通过爆破的方式破解了这两个数据库的密码，密码为弱口令，并成功登录数据库。第五，该网段还存在考勤管理系统，具备门禁权限管理功能，系统仍然使用出厂用户名密码。第六，该网段还扫描到诸多打印机，在端口扫描中发现开启了515/printer端口，21/ftp端口，通过简单爆破得到了其出厂的ftp服务密码。第七，Insight软件登录账户/权限与操作系统登录用户名、密码保持一致，且均为弱密码，第八，系统操作员站与工程师站没有分离，操作员可使用工程师权限。(3)智能化系统网络信息安全防护技术措施薄弱。第一，楼宇控制系统采用的是西门子的DDC和APOGEEInsight软件，组态软件和DDC间的通讯采用的是明文(见图3)，且网络边界没有防护设施，很容易实施中间人攻击。第二，系统中40%的管理主机没有安装基本的防病毒软件，部分管理主机已经受到病毒感染。图3DDC的通讯数据包(4)楼宇集成控制系统部分集成软件存在软件漏洞。该酒店采用的是西门子的APOGEEInsight软件，存在DLL劫持漏洞，目前该漏洞已经被西门子证实，由CVE收录(编号为CVE－CVE－2016－3155)。虽然本次评估中发现的信息安全风险为个案，但通过与系统维护人员及管理人员的交流，我们得知该酒店的智能化系统与他们工作过的酒店相比差不多，管理措施基本一致。由此可以推断，涉及国家安全智能化系统的信息安全问题是普遍存在的。由于此类风险在现阶段没有引起过较大的社会性事故，因此没有被重视。针对发现的问题，我们提出以下建议:(1)嵌入式设备应及时更新软件版本，并将敏感端口设置为默认关闭状态。(2)合理划分Vlan和强化核心路由规则。(3)网络中额设备严禁使用默认密码或弱口令。(4)控制系统软件应该将系统操作员站和工程师站进行分离，并用分配不同的权限进行管理。(5)组态软件应及时更新，同时对应的电脑应安装基本的防病毒软件。

4结语

智能化系统分析范文第4篇

关键词：智能建筑；楼宇自动化系统；节能

中图分类号：TU855 文献标识码：A

智能建筑(Intelligent Building)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会的需要，也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(Buiding Automation System，缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中，楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将大楼内部各种设备（包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等）连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制。它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能的要求。

楼宇自动化概述

楼宇自动化系统也叫建筑设备自动化系统(Buiding Automation System简称BAS)，是智能建筑不可缺少的一部分，其任务是对建筑物内的能源使用、环境、交通及安全设施进行监测、控制等，以提供一个既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人的工作或居住环境。

其功能：①自动监视并控制各种机电设备的起、停，显示或打印当前运转状态。②自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。③根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使之始终运行于最佳状态。④监测并及时处理各种意外、突发事件。⑤实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。⑥能源管理：水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。⑦设备管理：包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

其原理：楼控系统采用的是基于现代控制理论的集散型计算机控制系统，也称分布式控制系统（distributed control systems，简称DCS）。它的特征是“集中管理分散控制”，即用分布在现场被控设备处的微型计算机控制装置(DDC)完成被控设备的实时检测和控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中的不足和常规仪表控制功能单一的局限性。安装于中央控制室的中央管理计算机具有CRT显示、打印输出、丰富的软件管理和很强的数字通信功能，能完成集中操作、显示、报警、打印与优化控制等任务，避免了常规仪表控制分散后人机联系困难、无法统一管理的缺点，保证设备在最佳状态下运行。

楼宇智能化系统的组成

楼宇自控作为智能建筑的重要组成部分，楼宇自控系统主要包括以下系统：冷热源系

统、空调（新风）系统、送排风系统、通风空调、给排水系统、电梯系统、照明系统、电力变配电系统、消防系统的设备监视、控制等。 

1.火灾报警和联动智能控制系统

智能消防控制系统，是以整套防火安全，报警系统。其又可分为4个子系统：火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。

消防智能控制系统通过中央处理器对系统所有部分进行通讯监控，并反馈显示其故障情况，一旦系统检测到火警信号后，可以自动执行该程序，并报警通知所有人员。系统对报警信号起确认作用，系统可根据办公楼内不同场合，将烟感探头灵敏度设定相应的转换。

2.照明智能控制系统

包括工作照明、事故照明、断电应急灯等特殊照明，主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外灯定时开关；控制停车场照明定时开关；显示障碍灯状态及故障警报灯的开启；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。

3.通信网络系统

通信网络系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上, 同时与外部通信网( 如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网) 相连, 确保信息畅通。通信网络系统主要由程控数字用户交换机网和有线电视网两大网构成。

4.通风空调控制子系统

包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等，主要作用是监测空调机组运行状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的开关时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的开关时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统的工作状态等。

5.停车库自动化子系统

机动车是现代社会的重要交通工具。随着人们生活水平的提高, 公寓停车管理越来越迫切地成为摆在公寓管理者面前的课题。根据工程具体情况和建设方要求, 现代的停车库智能系统通常由出入读卡器、自动开门机、探测器、控制器等设备组成, 同时配备图象对比系统。

6.变配电控制子系统

包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等，主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。

三、楼宇自控系统节能的主要技术实施要点

1.大量新技术、新设备和实验系统的应用

采用热、湿负荷独立控制新型空调系统，利用了热泵的冷、热量，并且排风采用全热回收等技术，可以使空调能耗降低 20%左右。 配置辐射吊顶，利用毛细管现象构成循环系统的塑料细网栅方式，提高空调供热、制冷辐射能力。 综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

2.多种技术的综合应用

综合运用节能系统、节能照明及智能监控技术，通过统一的智能监控技术，对空调、照明、安防、一卡通等系统实现智能监控，在确保正常运行的前提下，尽可能节约能源能耗。

3.节能方案的应用分析和优化

以数据采集、通信、计算、控制等信息技术为手段，运用成套先进的智能集成控制系统，包括室内环境综合调控系统及软件，照明及空调节能监控系统，安全保障及办公设备控制系统的集成平台和应用软件等，实现大型遮阳百页的转动控制，空调等设备的节能监控，照明采光监控，室内空气质量等室内环境动态调节，确保建筑运行的节能、舒适和高效。

四、节能方法的选择

1.任何节能方法必须与现场设备配置情况相适应,在满足要求前提下尽量选用简单的控制方案,防止控制系统过于复杂,造成整个系统的成本过高。

2.各种节能方法是相互联系的,对一个实际的系统必须综合考虑整体的节能,避免相互之间产生的影响可能抵消,达不到很好的节能效果。

3.各种运行状态的切换条件应考虑一定的滞环,防止频繁的切换影响系统的有效运行和稳定性及设备的安全运行和寿命。

4.注意每个回路控制算法及参数的优化调整,使控制系统具有良好的控制性能。

5.注意设备本身的运行和限制条件,防止因采用的节能方法对设备寿命产生影响。

6.重视系统的在线调试、传感器精度的校正及各种联动功能等的综合测试,防止设计参数和实际运行情况的背离。

7.充分利用楼宇自控系统强大的软件功能和信息的集成性,保证系统的软、硬件得到合理的利用。

五、结束语

现在我国的楼宇自控系统主要应用于各大型写字楼、宾馆、酒店等。随着大厦功能的多样化及精致化要求的提出，大厦中的各种机电设备也日趋复杂，技术含量日益提高，同时机电设备又是大厦的主要能耗单位，节能性成为大厦运转成本的主要指标，所有这些都决定了楼宇自控系统已成为大厦必不可少的一个组成部分。楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域，随着智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。

参考文献：

[1]冯宗宁,沈华熙.楼宇自动化系统与节能[J]. 能源工程. 2000(04)

智能化系统分析范文第5篇

关键词：智能化变电站；故障系统；录波

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0008-02

智能化变电站是采用可靠、先进、集成等各种智能化设备，自动完成配电网各种信息的采集、测量、控制与检测等，实现对配电网的调节、控制、协调与分析，是配电网的重要组成部分，其能否安全可靠的运行直接决定着整个电网的可靠性。然而由于智能化变电站极为复杂化，规模也日益扩大，造成各种安全隐患十分严重，一些简单的事故就可能造成大范围停电，严重的还可能导致电网瘫痪。基于此，开发一套能实现变电站内故障信息的分析决策系统，以便准确判断故障类型、位置并及时排除故障，增强供电的可靠性，就具有重要的意义。

1 智能化变电站故障系统的关键问题

为了能对故障位置和类型进行准确判断，并能够及时排除故障，智能化变电站故障系统的开发必须克服以下三方面的问题：①大容量数据采集和存储。通常情况下，1个变电站会存在多个合并单元，每个合并单元采样点平均采样字节数为255 Byte，这就要求开发的故障系统必须具有较强的数据吞吐、处理能力和准确度，同时还能通过高速通道将故障信息及时进行传输；②故障录波和上报记录两个模块互相独立，互补影响；③故障录波数据和报文记录能够实现关联分析、相互印证。

2 智能化变电站故障系统结构图与作用

2.1 智能化变电站故障系统结构图

智能化变电站故障系统采用模块化设计，具体系统结构如图1所示。

整个系统组成结构共包括五个模块：报文采集、解析模块；报文监测、记录模块；故障录波模块；高精度时钟模块和分析站模块。

2.2 智能化变电站故障系统模块作用

2.2.1 报文采集、解析模块

该模块是整个故障系统的核心部分，具体如图2所示。

该模块主要负责接收报文信息，接收后即刻读取当前时标，并给该信息打上与GPS同步的时间印章，同时结合师表和报文中的采样计数器，准确得出故障信息从采集到传输的延时。在工作时为了降低报文检测模块的中断响应频率，该模块将信息打包后传输给报文监测、记录模块，采用计数器同步方式将所有MU数据实现同步，然后再根据录波通道配置，提取录波模拟量和开关量，将提取出的信息传输给故障录波模块。

2.2.2 报文监测、记录模块

该模块主要负责实时、连续、无损记录各种信息的交互及其过程，对整个故障系统结构中通信网络、连接、报文、节点及端口等网络流量和报文信息进行统计。记录完成后，还能对各个模块的信息进行监测和对状态进行评估，根据监测的信息确定报文有无出现异常现象，对报文错误、重复、错序、符合性等进行实时预警。

2.2.3 故障录波模块

该模块能实现对变电站故障录波的全部功能，如启动、波形记录等。

2.2.4 高精度时钟模块

该模块主要作用是维护20 ns分辨率的高精度时钟系统，共提供三种对时方式：脉冲对时、B码对时和1588对时，与GPS实现同步，通过高速串行总线，能够实现对多个CPU同时提供时标。

2.2.5 分析站模块

该模块主要作用是分析智能化变电站运行过程中网络通信状态和电力故障，提供多种可视化的分析工具，为相关工作人员进行电力故障排查提供帮助，共包含在线监测、离线分析、建模和配置、对外通信四个子模块。

①在线监测模块。该模块的主要作用是实时显示各种监测到的信息状态，如：GOOSE和SV报文监测、故障录波和网络状态监测。GOOSE报文监测通常根据正常周期和错误原则来监测，具体见表1、2；SV报文监测主要包括同步偏差、丢点、重复、格式错误等监测；故障录波监测主要包括波形慢扫描、开关量检测等。

②离线分析模块。该模块的主要作用是对SC、GOOSE报文、故障测距、波形等进行详细分析，并实现和网络报文的点对点关联，从故障波形的任意采样点能够迅速实现SV报文定位，也能从SV报文里迅速找到相对应采样点并进行图形化分析。

③装置与配置模块。该模块的主要作用是对各个模块进行有效管理，同时能实现参数和启动定值的修改。

④对外通信模块。该模块的主要作用是提供传输故障录波、报文记录、故障简报等多种文件；能够实现定制查看、修改和投退；能传输出现故障的设备信号；能实现远程控制启动和复归录波等。

3 结 语

综上所述，对智能化变电站故障系统的结构和作用进行了研究，并将研发的系统应用到具体配电网中，该系统是将网络信息分析和故障录波技术融为一体，对智能化变电站的发展趋势相匹配，具有很好的使用效果。

参考文献：

[1] 高翔，张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术，2009，（23）.

[2] 薛晨，黎灿兵，黄小庆，等.智能变电站信息一体化应用[J].电力自动化备，2011，（7）.

[3] 苏宏升，李群湛.基于粗糙集理论和神经网络模型的变电站故障诊断方法[J].电网技术，2010，（16）.