《電子技術(shù)應(yīng)用》
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樓宇家居智能化系統(tǒng)

2009-03-24
作者:上海典眾智能家居系統(tǒng)有限公司
?? 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(shè)計和實施任務(wù),深受用戶好評。
一、智能樓宇的概念
1、智能樓宇的起源和發(fā)展
???? 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,目前推動世界經(jīng)濟發(fā)展的主要是信息技術(shù)、生物技術(shù)和新材料技術(shù),而其中信息技術(shù)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(chǎn)業(yè),人類社會的進步將依賴于信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
近年來,電子技術(shù)(尤其是計算機技術(shù))和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展,使社會高度信息化,在建筑物內(nèi)部,應(yīng)用信息技術(shù)、古老的建筑技術(shù)和現(xiàn)代的高科技相結(jié)合,于是產(chǎn)生"樓宇智能化"。 樓宇智能化是采用計算機技術(shù)對建筑物內(nèi)的設(shè)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(wù),它是建筑技術(shù)適應(yīng)現(xiàn)代社會信息化要求的結(jié)晶。
1984年美國聯(lián)合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut)州哈伏特(Hartford)市將一座金融大廈進行改造,主要是增添了計算機設(shè)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(wù)。同時,對大樓的所有空調(diào)、給排水、供配電設(shè)備、防火、保安設(shè)備由計算機進行控制,實現(xiàn)綜合自動化,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(zhì)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(shè)走上了高速發(fā)展軌道。
2、智能化樓宇的基本要求
?????智能化樓宇的基本要求是,有完整的控制、管理、維護和通信設(shè)施,便于進行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報警,并有利于提高工作效率,激發(fā)人們的創(chuàng)造性。簡言之,樓宇智能化的基本要求是:辦公設(shè)備自動化、智能化,通信系統(tǒng)高性能化,建筑柔性化,建筑管理服務(wù)自動化。
樓宇智能化提供的環(huán)境應(yīng)該是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境:
  舒適性。使人們在智能化樓宇中生活和工作(包括公共區(qū)域),無論是心理上還是生理上均感到舒適,為此,空調(diào)、照明、噪音、綠化、自然光及其他環(huán)境條件應(yīng)達到較佳或最佳狀態(tài)。
?????高效性。提高辦公業(yè)務(wù)、通信、決策方面的工作效率,節(jié)省人力、時間、空間、資源、能耗、費用,以及建筑物所屬設(shè)備系統(tǒng)使用管理的效率。
???? 方便性。除了集中管理,易于維護外,還應(yīng)具有高效的信息服務(wù)功能。
???? 適應(yīng)性。對辦公組織機構(gòu)、辦公方法和程序的變更以及設(shè)備更新的適應(yīng)性強,當網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生變化和更新時,不妨礙原有系統(tǒng)的使用。
???? 安全性。除了要保證生命、財產(chǎn)、建筑物安全外,還要考慮信息的安全性,防止信息網(wǎng)中發(fā)生信息泄露和被干擾,特別是防止信息數(shù)據(jù)被破壞、被篡改,防止黑客入侵。
???? 可靠性。選用的設(shè)備硬件和軟件技術(shù)成熟,運行良好,易于維護,當出現(xiàn)故障時能及時修復。
3、智能化樓宇的功能
從樓宇智能化的功能角度看,樓宇智能化提供的功能包應(yīng)括:
具有信息處理功能。
????? 各種信息應(yīng)能進行通信。
????? 要能對建筑物內(nèi)照明、電力、暖通、空調(diào)、給排水、防災(zāi)、防盜、運輸設(shè)備進行綜合自動控制。
????? 能實現(xiàn)各種設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視和統(tǒng)計記錄的設(shè)備管理自動化,并實現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的防災(zāi)自動化。
???? 建筑物內(nèi)應(yīng)具有充分的適應(yīng)性和可擴展性。
4、智能化樓宇的優(yōu)越性
和普通建筑相比,智能化樓宇的優(yōu)越性體系那體現(xiàn)在以下幾個方面:
????? 具有良好的信息接收和反應(yīng)能力,提高工作效率。
????? 提高建筑物的安全性。
????? 具有良好的節(jié)能效果。對空調(diào)、照明等設(shè)備的有效控制,不但提供了舒適的環(huán)境,還有顯著的節(jié)能效果(一般節(jié)能達15~20%)。
????? 改進對建筑物的管理。
5、智能化樓宇的定義
什么樣的建筑才算是智能化樓宇?目前世界上的對樓宇智能化的提法很多,歐洲、美國、日本的提法各有不同,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(shù),使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作,實現(xiàn)建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)和辦公自動化(OA),將這3種功能結(jié)合起來的建筑,就是智能化樓宇。
二、系統(tǒng)解決方案介紹
大樓智能化系統(tǒng)包括如下子系統(tǒng):
?? 綜合布線系統(tǒng)
?? 樓宇自動化系統(tǒng)
?? 安全防范系統(tǒng)
?? 大屏幕投影系統(tǒng)
?? LED大屏幕顯示系統(tǒng)
?? 音頻會議及同聲傳譯系統(tǒng)
?? 背景音響/緊急廣播系統(tǒng)
?? 停車場管理系統(tǒng)
?? 有線電視系統(tǒng)
?? 不間斷電源系統(tǒng)
?? 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
?? 多媒體查詢系統(tǒng)
?? 辦公自動化系統(tǒng)。
1、綜合布線系統(tǒng)(PDS)
樓宇采用超5類雙絞線(現(xiàn)在有些工程已經(jīng)開始運用六類雙絞線)和光纖系統(tǒng)(MOLEX),其中(通常情況下)數(shù)據(jù)信息點、語音信息點各占一半。垂直主干采用大對數(shù)5類線和光纖。另外,有特殊需要的地點要放光纖點到桌面,以滿足今后信息、圖象高速傳輸?shù)囊蟆?
2、樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)
現(xiàn)代建筑內(nèi)部有大量的電氣設(shè)備,這些設(shè)備多而分散,為了合理利用設(shè)備,節(jié)約能源,節(jié)省人力,確保設(shè)備的安全運行,自然地提出了如何加強設(shè)備的管理問題。今天,已經(jīng)進入二十一世紀,隨著高新信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展,對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)及管理的最優(yōu)化組合的要求越來越高。系統(tǒng)控制的方式由過去的中央集中監(jiān)控,轉(zhuǎn)而由高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代的集-散控制系統(tǒng),中央計算機以提供報表和應(yīng)變處理為主,現(xiàn)場控制器以有關(guān)參數(shù)自動控制相關(guān)設(shè)備,來達到控制目的。
樓宇自動化系統(tǒng)的管理軟件主要有如下幾個主要特點:一是將控制網(wǎng)絡(luò)WEB化,可以將不同來源不同格式的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榻y(tǒng)一的格式,供具有統(tǒng)一界面的客戶機瀏覽器瀏覽,以更好地適應(yīng)信息化社會的使用需要;二是建立了SQL SERVER7.0相關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),提高了信息管理的功能;三是采用開放式設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可更方便地與其他系統(tǒng)(如安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng))進行集成。
樓宇自動化系統(tǒng)對大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)進行監(jiān)控,體現(xiàn)在以下幾個方面:
·冷源系統(tǒng):實現(xiàn)對冷水主機,包括配套冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔的群控。
·空調(diào)通風系統(tǒng):實現(xiàn)對樓層新風機、空氣處理機、排風機的監(jiān)測及控制。
·給排水系統(tǒng):實現(xiàn)對生活水池、消防水池、污水井的高、低位監(jiān)測,及潛水排污泵的控制。
·照明系統(tǒng):實現(xiàn)對樓層公共照明回路的開關(guān)控制與狀態(tài)監(jiān)測,及大樓外輪廓照明的控制與狀態(tài)監(jiān)測。
·變配電系統(tǒng):實現(xiàn)對低壓進線回路、備用柴油發(fā)電機的三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、頻率的檢測,以及變壓器的超溫報警監(jiān)測。
電梯系統(tǒng):實現(xiàn)對電梯運行狀態(tài)、故障狀態(tài)的監(jiān)測,及上行、 下行狀態(tài)監(jiān)測。
3、安全防范系統(tǒng)(SAS)
為了加強安全防范工作,確保人員和大樓的財產(chǎn)安全,以及維護審判工作的順利進行,建立了如下系統(tǒng):
1)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)由多支不同類型的攝像機對公共過道、機房和重點地段等地進行監(jiān)控,在中控室設(shè)多臺監(jiān)視器,采用計算機控制,并在重要的房間設(shè)分控鍵盤,可以看到現(xiàn)場圖像和聽到現(xiàn)場聲音。系統(tǒng)對重要區(qū)域?qū)嵭?4小時不間斷錄象,其他則具有報警聯(lián)動錄象功能。
2)出入口控制系統(tǒng)
設(shè)置聯(lián)網(wǎng)式門禁,使用先進的非接觸式感應(yīng)IC卡,需持有效卡方可通行,該卡可設(shè)不同級別的開門權(quán)限。該卡還提供人員考勤、進入停車場、飯?zhí)孟M等功能。另外,個別地方還根據(jù)實際需要設(shè)獨立式門禁,或密碼鍵盤式門禁。
3)巡更系統(tǒng)
在大樓內(nèi)設(shè)置無線巡更系統(tǒng),確保夜間安全。
4)防盜報警系統(tǒng)
在關(guān)鍵部位設(shè)置報警按鈕、門磁開關(guān)、紅外微波探測器、紅外對射探測器等探測器件,在遇到緊急情況時,可進行報警,通知監(jiān)控中心。
4、大屏幕投影系統(tǒng)
在大樓內(nèi)根據(jù)需要設(shè)置投影系統(tǒng),可以接駁任何的視頻信號、計算機信號,并可連接實物展示臺。上述設(shè)備提供了現(xiàn)代化的輔助手段,組成先進的證據(jù)顯示系統(tǒng)。其中大樓指揮中心更是配備了當前最先進的高亮度投影系統(tǒng)和演示系統(tǒng)。
5、LED大屏幕顯示系統(tǒng)
大樓內(nèi)設(shè)置LED視頻顯示屏。對外發(fā)布新聞和廣告;屏幕都采用雙基色視頻屏,能組合多種色彩,可演播電視、VCD及文本信息。
6、音頻會議及同聲傳譯系統(tǒng)
為滿足討論型會議和學術(shù)交流的需要,在多功能會議室可以設(shè)置數(shù)字化音頻會議系統(tǒng),帶有線式同聲傳譯功能。
系統(tǒng)除具備會議功能外,尚帶基本的表決功能,可進行會議表決;系統(tǒng)具有同聲傳譯功能,可以通過翻譯人員將發(fā)言翻譯成一種通用語,用有線方式傳輸給與會者收聽。
7、背景音響/緊急廣播系統(tǒng)
背景音響系統(tǒng)與消防廣播系統(tǒng)合二為一。系統(tǒng)平時可以播放音樂,或者通過話筒發(fā)布公共消息,可以滿足對全部樓層同時進行廣播的需要。在遇火警信號時,則可以自動轉(zhuǎn)為發(fā)布消防廣播。
8、停車場管理系統(tǒng)
通過使用非接觸式IC卡,對進入本大樓的進出車輛進行自動管理,按一入口一出口進行配置。
9、有線電視系統(tǒng)
大樓設(shè)置了有線電視點,可自辦節(jié)目,可播放錄象、DVD節(jié)目、還可由電腦編輯各類信息在電視中播放,將對自辦新聞、培訓教育和豐富文娛節(jié)目發(fā)揮積極作用,并可在本大樓召開電視會議。
10、不間斷電源系統(tǒng)
為了確保計算機服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、中控室計算機系統(tǒng)在萬一停電時仍能正常工作及系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠,在計算機房、中控室和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間等處安裝不間斷電源(UPS)。
11、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
計算機網(wǎng)絡(luò)覆蓋所有樓宇,主交換機安裝在計算機中心,分組交換機位于各個綜合布線配線間。
計算機網(wǎng)絡(luò)可支持數(shù)字、語音、圖形圖像等多媒體信息,以及綜合信息的傳輸和處理,支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要考慮其成熟性和先進性,網(wǎng)絡(luò)主干采用千兆光纖主干,水平干線為百兆速率交換。配線間交換機設(shè)備利用堆疊方式或級聯(lián)方式聯(lián)接成一體。整個網(wǎng)絡(luò)可劃分為多個虛擬子網(wǎng),可以有效控制網(wǎng)絡(luò)流量。
12、計算機機房及中控室裝修
機房裝修按國家有關(guān)標準進行設(shè)計施工,采用了三層銅網(wǎng)屏蔽技術(shù)防止信息泄露。在計算機中心機房和中控室均采用了防靜電地板,并安裝二級防雷器,保證整個大樓智能系統(tǒng)的防雷安全。
13、多媒體查詢系統(tǒng)
為了方便群眾,可在樓于入口處配備觸摸屏,供當事人查詢相關(guān)信息。
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