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樓宇智能化,是信息化的重要組成部分,在現(xiàn)代的西方發(fā)達國家,樓宇智能化早已興起,但在我國,樓宇智能化還是近年才出現(xiàn)的新鮮事物,我們根據(jù)形勢的發(fā)展需要,及時組織科研力量,根據(jù)目前的實際國情,研究樓宇智能化這一新課題,并承擔了多項大型建筑的智能化系統(tǒng)的設計和實施任務,深受用戶好評。
定義
什么樣的建筑才算是智能化樓宇?世界上的對樓宇智能化的提法很多,歐洲、美國、日本、新加坡及國際智能工程學會的提法各有不同,其中,日本的國情與我國較為相近,其提法可以參考,日本電機工業(yè)協(xié)會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為:綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術,使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協(xié)調工作,實現(xiàn)建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)(SAS)和消防自動化系統(tǒng)(FAS),將這5種功能結合起來的建筑也稱為5A建筑,外加結構化綜合布線系統(tǒng)(SCS),結構化綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)(SNS),智能樓宇綜合信息管理自動化系統(tǒng)(MAS)組成,就是智能化樓宇。
起源
現(xiàn)代社會對信息的需求量越來越大,信息傳遞速度也越來越快,二十一世紀是信息化的世紀,推動世界經(jīng)濟發(fā)展的主要是信息技術、生物技術和新材料技術,而其中信息技術對人們的經(jīng)濟、政治和社會生活影響最大,信息業(yè)正逐步成為社會的主要支柱產業(yè),人類社會的進步將依賴于信息技術的發(fā)展和應用。
電子技術(尤其是計算機技術)和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展,使社會高度信息化,在建筑物內部,應用信息技術、古老的建筑技術和現(xiàn)代的高科技相結合,于是產生"樓宇智能化"。樓宇智能化是采用計算機技術對建筑物內的設備進行自動控制,對信息資源進行管理,為用戶提供信息服務,它是建筑技術適應現(xiàn)代社會信息化要求的結晶。
1984年美國聯(lián)合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut State)州哈伏特(Hartford)市將一座金融大廈進行改造并取名City Place(都市大廈),主要是增添了計算機設備、數(shù)據(jù)通信線路、程控交換機等,使住戶可以得到通信、文字處理、電子函件、情報資料檢索、行情查詢等服務。同時,對大樓的所有空調、給排水、供配電設備、防火、保安設備由計算機進行控制,實現(xiàn)綜合自動化、信息化,使大樓的用戶獲得了經(jīng)濟舒適、高效安全的環(huán)境,使大廈功能發(fā)生質的飛躍,從而誕生了世界上第一座智能化樓宇。自此以后,世界上樓宇智能化建設走上了高速發(fā)展軌道。
基本系統(tǒng)
樓宇智能化系統(tǒng)一般包括以下系統(tǒng):綜合布線系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、廣播告示系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)、智能樓宇管理系統(tǒng)(集控平臺)及數(shù)據(jù)中心機房建設等。
1、綜合布線系統(tǒng)
結構化綜合布線系統(tǒng)是整幢大樓的"神經(jīng)系統(tǒng)",是網(wǎng)絡、通訊等系統(tǒng)的基礎。大樓結構化布線采用光纖作為主干(電話主干使用大對數(shù)線纜)、超五類或六類雙絞線到房間,提供網(wǎng)絡接入。
2、網(wǎng)絡系統(tǒng)
在綜合布線基礎上構建網(wǎng)絡系統(tǒng),提供系統(tǒng)桌面100/1000Mbps接入,在公開區(qū)域部署無線網(wǎng)絡,可以提供整個樓宇內無死角的網(wǎng)絡覆蓋。在網(wǎng)絡系統(tǒng)上可以部署多種網(wǎng)絡應用,如辦公系統(tǒng)、各種管理系統(tǒng)、視頻點播服務(IPTV)、IP電話等(如Anychat音視頻)。在網(wǎng)絡中心建設互聯(lián)網(wǎng)出口,配合安全設備和計費系統(tǒng),可為樓宇內各種用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務。
3、電話系統(tǒng)
利用綜合布線的基礎設施,配置大容量程控交換機,可以為樓宇內用戶提供電話、傳真等通訊服務。樓宇內移動信號覆蓋一般由移動公司在樓道內安裝信號放大器來實現(xiàn)。
4、電視系統(tǒng)
整個大樓接入有線電視網(wǎng)絡,并建設自己的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng),可以為樓宇內用戶(酒店、公寓等)提供電視服務,如需收費,可配套建設衛(wèi)星電視計費系統(tǒng)。
5、安防監(jiān)控系統(tǒng)
安防監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵檢測系統(tǒng)和巡更系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)在重要部位(樓宇出入口、電梯、樓道等)安裝攝像機,實時監(jiān)控并錄像,建設安防監(jiān)控中心,派專人進行監(jiān)控和管理。入侵偵測系統(tǒng)是在重要部位部署入侵探測器,防止非法入侵。巡更系統(tǒng)是安保人員定期按照計劃線路進行巡更,記錄巡更情況和結果。
6、一卡通系統(tǒng)
一卡通系統(tǒng)包括門禁、考勤、消費、身份管理等多重功能,可根據(jù)需求進行部署。一卡通系統(tǒng)還可以和酒店管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)等相結合,實現(xiàn)業(yè)務的拓展。
7、停車場管理
停車場管理系統(tǒng)用于車輛進出停車場及停車收費管理,可與一卡通系統(tǒng)相結合。
8、廣播告示系統(tǒng)
廣播系統(tǒng)可用于播放背景音樂、通知和應急廣播。告示系統(tǒng)用于視頻信息發(fā)布,在門廳、大堂、電梯間等地配置告示屏,播放宣傳材料、廣告和公告信息等。
9、樓宇自控系統(tǒng)
本系統(tǒng)對建筑物大多數(shù)機電設備進行全面、有效的監(jiān)控和管理,如對空調系統(tǒng)、冷凍機組、變配電高低壓回路、給排水回路、各種水泵、照明回路等等的狀態(tài)監(jiān)測和啟??刂?對變配電高低壓回路、電梯系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障報警。
10、酒店管理系統(tǒng)
酒店管理系統(tǒng)一般包含預定接待、帳務處理、客房中心、報表中心等功能模塊。酒店管理系統(tǒng)優(yōu)秀的酒店管理軟件能顯著地提高酒店的服務水平和工作效率,規(guī)范酒店的業(yè)務流程,幫助酒店管理者及時、全面地了解經(jīng)營信息,做出更加準確的決策,從而有效地提高酒店的經(jīng)營效益。
11、物業(yè)管理系統(tǒng)
實現(xiàn)對公寓住宅、商場部分進行房產管理、客戶管理、綜合服務、安全管理、服務管理、租賃管理、車輛管理、入住管理、資產管理等一系列操作,大大的提高了物業(yè)的工作效率,現(xiàn)能體現(xiàn)出現(xiàn)代化公寓小區(qū)的智能化管理水平和先進的管理思想。
12、智能樓宇管理系統(tǒng)(集控平臺)
智能化集成管理系統(tǒng)可將樓宇各個智能化系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和信息共享,實現(xiàn)對整個智能化系統(tǒng)的全局管理,最大限度地實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制功能。
13、中心機房
中心機房是指存放各系統(tǒng)核心設備(核心網(wǎng)絡設備、安全設備、服務器和存儲等)的專用安裝場所。其對溫度、濕度、空間等有較高的使用要求。
14、對講系統(tǒng)
對講系統(tǒng)是居民住宅小區(qū)的住戶與外來訪客的對話系統(tǒng),對小區(qū)的規(guī)范管理和小區(qū)的安全有重要意義。隨著居民生活水平的提高,小區(qū)的管理越來越規(guī)范和嚴謹,小區(qū)對講系統(tǒng)能充分提高管理的簡潔性和方便性。同時居民生活節(jié)奏加快,親友之間互訪的時間減少,對講系統(tǒng)可以充分發(fā)揮安全防范的重要作用。
15、樓宇自控
樓宇自控是指樓宇中電力設備,如電梯、水泵、風機、空調等,其主要工作性質是強電驅動。通常這些設備是開放性的工作狀態(tài),也就是說沒有形成一個閉環(huán)回路。只要接通電源,設備就在工作,至于工作狀態(tài)、進程、能耗等,無法在線及時得到數(shù)據(jù),更談不上合理使用和節(jié)約能源?,F(xiàn)在樓宇自控是將上述的電器設備進行在線監(jiān)控,通過設置相應的傳感器、行程開關、光電控制等,對設備的工作狀態(tài)進行檢測,并通過線路返回控制機房的中心電腦,由電腦得出分析結果,再返回到設備終端進行調解。
基本組成
樓宇自動化系統(tǒng)負責完成大廈中的空調制冷系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及電梯等的計算機監(jiān)控管理。樓宇自動化系統(tǒng)由計算機對各子系統(tǒng)進行監(jiān)測、控制、記錄,實現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學管理,為大廈中的用戶提供良好的工作環(huán)境,為大廈的管理者提供方便的管理手段,為廈的經(jīng)營者減少能耗并降低管理成本,為物業(yè)管理現(xiàn)代化提供物質基礎。它的主要控制部件如下:
空調監(jiān)控系統(tǒng):其監(jiān)控要求為:溫度控制、濕度控制、新風、回風、排風的控制、制冷器的防凍監(jiān)控、過濾器的狀態(tài)監(jiān)測、風機的狀態(tài)及故障報警 冷凍站監(jiān)控系統(tǒng):包括對冷卻水泵、冷卻塔風機的自動控制,以及冷水機組臺數(shù)的節(jié)能控制和冷凍水系統(tǒng)的壓差控制,還包括中央管理站對冷凍站的控制,因此需解決如下問題:冷卻塔風機運行狀態(tài)監(jiān)測,控制和故障報警、冷卻水泵運行狀態(tài)監(jiān)測,控制和故障報警、冷水機組冷卻水進水溫度監(jiān)測及控制、冷卻水泵運行狀態(tài)監(jiān)測,控制及故障報警、冷水機組冷卻水出水溫度,流量監(jiān)測及控制、分水器,集水器壓差監(jiān)測和控制、冷水機組運行狀態(tài)監(jiān)測,控制和故障報警 給排水監(jiān)控系統(tǒng):對大廈生活用水、消防用水、污水、冷凍水箱等給排水裝置進行監(jiān)測和啟??刂?。其中包括壓力測量點、液位測量點以及開關量控制點,并要求顯示各監(jiān)測點的參數(shù)、設備運行狀態(tài)和非正常狀態(tài)的故障報警,并控制相關設備的啟與停。
變配電監(jiān)控系統(tǒng):包括低壓配電系統(tǒng)、計算機不間斷UPS電源系統(tǒng)、冷凍站配電、變壓器、高壓系統(tǒng)和高壓二次線中的各個點進行監(jiān)測控制。它主要包括電流量、電壓量、有功電度、無功電度、功率因數(shù)、溫度等的測量和開關量的控制,并要求實時監(jiān)測和計量供電系統(tǒng)的運行參數(shù),顯示主接線圖、交直流系統(tǒng)和UPS系統(tǒng)運行圖及運行參數(shù),對系統(tǒng)各開關變位和故障變位進行正確區(qū)分,對參數(shù)超限報警,并對事故、故障進行順序記錄,可查詢事故原因,并顯示、制表和打印,可繪制負荷曲線,并顯示、打印運行報表 熱力站監(jiān)控系統(tǒng):由中央監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測熱交換器的熱水出水溫度、熱水流量和控制熱水泵的啟停
照明監(jiān)控系統(tǒng):由中央監(jiān)控系統(tǒng)按每天預定的時間順序進行開關控制,監(jiān)視其開關狀態(tài),工作狀態(tài)可用文字、圖形顯示,并經(jīng)打印機打印。
安全防范監(jiān)控系統(tǒng):安全防范系統(tǒng)是智能大廈必不可少的部分,它為大廈提供了安全監(jiān)視、侵入報警、出入門控制管理。安全監(jiān)視系統(tǒng)采用微機控制矩陣系統(tǒng),集中完成視頻切換控制、水平/俯仰/變焦控制及自備檢測功能。系統(tǒng)可設分控鍵盤便于管理。安全監(jiān)視系統(tǒng)技術主要表現(xiàn)為:侵入報警系統(tǒng)通過各類傳感器,如主動紅外探測器、被動紅外探測器、紅外微波雙鑒探測器、玻璃破碎傳感器、振動傳感器,以及各類手動、腳動開關等,可獲得大廈的主要通道、出入口、重要部位及周邊的情況,以利防范工作。
出入門控制系統(tǒng)是對出進門的人員進行識別和選擇,即所有人員的出入都得到監(jiān)控。系統(tǒng)識別人員的身份后,根據(jù)所儲存的數(shù)據(jù)決定是否允許其出入。每一項出入都作為一個事件記錄存儲,根據(jù)需,這些數(shù)據(jù)可以有選擇的輸出。整個防范系統(tǒng)組成一個有機的整體,當侵入報警或出入門非授權侵入時,在中央控制室接到有關報警信息,通過信息交換,安全監(jiān)視系統(tǒng)打開報警地點附近的攝像機,并切換到指定監(jiān)視器上監(jiān)視,同時打開視頻錄像機自動記錄現(xiàn)場情況,以便查詢使用。
背景音樂、消防廣播系統(tǒng):消防系統(tǒng)的設計必須征詢公安、消防部門并得到認可,切不可自作主張,自行其事。設計的要點為:背景音樂系統(tǒng)主要為大廈工作區(qū)及公共場所提供平時播放背景音樂、語音廣播等 功能。當發(fā)生火災或緊急事故時,則可作為事故報警廣播,引導疏散,指揮處理事故。公共廣播音響的設計應與消防報警系統(tǒng)相互配合,實行分區(qū)控制。在出現(xiàn)非常事件或火災時,系統(tǒng)能夠接受消防中心的強制切換,并自動投入事故廣播和火災報警廣播,將著火區(qū)平時播放的背景音樂立即切換為事故廣播。在技術性能上要求揚聲器基本上按間隔等于2~2.5倍層高的要求分布;滿足消防報警的要求,即揚聲器間隔小于25米,功率不小于3W,能滿足實現(xiàn)本層和上下兩層的同時報警;性能上要求最大響度不小于80分貝,聲場均勻度不小于8分貝,語音清晰大于85%。
消防系統(tǒng)
該系統(tǒng)將涉及建筑設計、保衛(wèi)和公安部門,這些部門需要協(xié)調努力。掌握的原則是:充分了解廠商的產品性能特點、廠商的現(xiàn)場安裝技術支持程度、公安、保衛(wèi)、樓宇建筑者和用戶對產品的認可度、性能/價格比。
信息管理
這是對各個系統(tǒng)集成后的集中監(jiān)控管理,掌握的原則是權限集中、界面友好、靈敏度高、反應快速、功能齊全。
CA系統(tǒng)組成
通信自動化系統(tǒng)是智能大廈的"中樞神經(jīng)",它集成了電話、計算機、監(jiān)控報警、閉路電視監(jiān)視、網(wǎng)絡管理等系統(tǒng)的綜合信息網(wǎng)。智能大廈通信自動化系統(tǒng)的主要內容是:
綜合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要,統(tǒng)一考慮通信網(wǎng)絡的設計與施工。選擇計算機網(wǎng)絡的拓撲結構,對大廈進行綜合布線。對通信自動化系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡提出的要求有:
標準化和規(guī)范化:選擇符合工業(yè)標準或事實工業(yè)標準的網(wǎng)絡通訊協(xié)議、操作系統(tǒng)、網(wǎng)管平臺、系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡通信介質、網(wǎng)絡布線、聯(lián)接件及布線所用的材料、器件、器材。布線施工過程中也必須遵守國際上通用的網(wǎng)絡工程規(guī)范及國家建筑、電氣工程實施標準。采用標準化、規(guī)范化設計,系統(tǒng)才具有開放性,才能保證用戶能在系統(tǒng)上進行有效的開發(fā),并為以后的發(fā)展提供一個良好的環(huán)境。
先進性與成熟性:為了確保整個通信網(wǎng)絡系統(tǒng)和樓宇管理系統(tǒng)結構的技術先進性、可靠性,選擇合理的、實用的、便于擴展與升級的網(wǎng)絡拓撲結構和技術先進、有信譽保證、并得到廣大用戶認可的可靠廠家的產品。
安全性和可靠性:樓宇自動化管理、通信網(wǎng)絡和辦公自動化是一個復雜的綜合系統(tǒng),需要在軟、硬件兩個方面采取措施,以保證整個系統(tǒng)安全可靠地運行。首先要保證作為基礎的結構化綜合布線系統(tǒng)的安全與可靠。從結構化綜合布線系統(tǒng)方案設計到材料與器材的選擇,以及工程實施各個階段都必須考慮到影響整個系統(tǒng)安全、可靠性的各種因素。結構化綜合布線施工完成后,必須按照標準嚴格進行有關參數(shù)的測試。軟件方面則按照系統(tǒng)類型、數(shù)據(jù)類型加密、設置權限等手段實現(xiàn)系統(tǒng)的安全性
可管理性和可維護性:樓宇自動化管理、計算機網(wǎng)絡和辦公自動化是一個比較復雜的系統(tǒng)。在設計組建時,必須采用先進的、標準的、用戶界面良好的管理軟件,合理的設備布局,做到走線規(guī)范、標記清楚、文檔齊全,以便提供對整個系統(tǒng)的可管理性和可維護性。
靈活性和可擴充性:為了保證用戶的已有投資及用戶不斷增長的業(yè)務需求,整個系統(tǒng)必須具有靈活的結構,并留有合理的擴充余地,以便用戶根據(jù)需要進行適當?shù)淖儎优c擴充。
優(yōu)化性能價格比:考慮到系統(tǒng)性能、功能以及在可預見期間內仍不失其先進性的前提下,盡量使整個系統(tǒng)所需投資合理,以便構成一個性能價格比高的系統(tǒng)。實用性和可行性:根據(jù)系統(tǒng)需求和資金投入綜合考慮,方案設計采用成熟技術,保證技術的可行性。
開放性與兼容性:系統(tǒng)設計了中采用支持和符合標準的產品,使系統(tǒng)具有很好的兼容性,有利于設備、器材的選型,便于施工、維護和降低成本。
OA的組成
為了適應業(yè)主辦公自動化的要求,智能大廈的系統(tǒng)設計目標應是簡單、實用、方便、安全。智能大廈辦公自動化系統(tǒng)的基本功能主要有:
人事、財務類:人事檔案管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、固定資產管理系統(tǒng)。領導辦公類:公文管理系統(tǒng)、領導要事安排管理系統(tǒng)、文檔管理系統(tǒng)、總經(jīng)理查詢系統(tǒng)、本行業(yè)國內外商情系統(tǒng)。管理類:大廈大事記系統(tǒng)、樓層管理系統(tǒng)、大廈運行管理系統(tǒng)、大事記。公共服務類:公共信息服務系統(tǒng)(如民航、郵政、火車、電話等)查詢、音樂,廣播管理系統(tǒng)、電子布告管理系統(tǒng)、其他用戶提出的管理軟件。
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