智能小區(qū)系統(tǒng)集成實(shí)施難點(diǎn)探討

摘要：文章圍繞智能小區(qū)系統(tǒng)集成實(shí)施過程中遇到的問題，包括標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、設(shè)計(jì)集成方案和施工管理三個(gè)方面難點(diǎn)探討，闡述智能小區(qū)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能小區(qū)；系統(tǒng)集成；樓宇自控協(xié)議

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）20-0078-02

智能小區(qū)系統(tǒng)綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、項(xiàng)目管理等方面的最先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備系統(tǒng)等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（OA）、安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）和消防自動(dòng)化系統(tǒng)（FAS）。將各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)地集成起來，各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享。中心提供公共信息資源，所有的子系統(tǒng)既可獨(dú)立運(yùn)行，又可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)集中管理。平臺(tái)完全基于小區(qū)物內(nèi)部網(wǎng)Intranet之上，通過網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成、界面集成、通信集成等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的信息交互、綜合和共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫訪問。各個(gè)子系統(tǒng)范圍如下：

圖1

（1）樓宇自動(dòng)化包括高低壓配送電、應(yīng)急發(fā)電、電能管理；普通照明及應(yīng)急照明；電梯監(jiān)控；冷熱源設(shè)備監(jiān)控、空調(diào)控制、通風(fēng)環(huán)境監(jiān)控；給排水控制等。

（2）安全保衛(wèi)自動(dòng)化包括出入控制、防盜報(bào)警、視頻監(jiān)控、電子巡更。

（3）消防自動(dòng)化系統(tǒng)包括自動(dòng)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火控制、消防聯(lián)動(dòng)控制、消防應(yīng)急廣播。

（4）通信自動(dòng)系統(tǒng)包括電視網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)、綜合布線系統(tǒng)、廣播和電子公告系統(tǒng)。

（5）辦公自動(dòng)化系統(tǒng)包括物業(yè)管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、智能卡管理系統(tǒng)。

常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括現(xiàn)場總線、控制層、管理層、應(yīng)用層四層結(jié)構(gòu)。

目前由于智能小區(qū)系統(tǒng)集成在國內(nèi)剛剛興起，只有在高檔小區(qū)才采用?；趦r(jià)格比較高，產(chǎn)生效益需要長期使用過程才反饋到客戶那邊，所以小區(qū)系統(tǒng)集成還在不斷嘗試中，其中難點(diǎn)如下：

第一難點(diǎn)：協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)選擇、接口選擇。

智能小區(qū)系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)協(xié)議眾多，系統(tǒng)集成一般分四層，每層都有不同協(xié)議，按照國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)比較選協(xié)議如下：

目前現(xiàn)場總線選協(xié)議有基金會(huì)現(xiàn)場總線FF、LONWORKS、以太網(wǎng)、RS485等。樓宇自控選擇LONWORKS總線協(xié)議；出入控制、防盜報(bào)警可采用RS485協(xié)議接口；其他系統(tǒng)盡可能選擇以太網(wǎng)現(xiàn)場總線。LONWORKS總線協(xié)議目前國內(nèi)樓宇自控主流協(xié)議，采用RS485接口協(xié)議是兼容部分廠家設(shè)備，減低工程造價(jià)，其他系統(tǒng)總線使用以太網(wǎng)。因?yàn)槟壳耙蕴W(wǎng)迅猛發(fā)展，多數(shù)廠家都提供以太網(wǎng)接口設(shè)備。

控制層協(xié)議選擇：BACnet協(xié)議，建立BACnet協(xié)議基礎(chǔ)上樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)將是未來樓宇自動(dòng)化的發(fā)展方向和采用的主流技術(shù)。LONWORKS協(xié)議同樣可以作為控制層協(xié)議，把兩個(gè)協(xié)議混合使用，BACnet作為系統(tǒng)層協(xié)議的一種選擇，優(yōu)勢(shì)更大。從目前情況來看，樓宇控制器頂尖級(jí)廠家這類應(yīng)用上，還沒有哪家選LONWORKS。BACnet很適宜工作站級(jí)管理領(lǐng)域應(yīng)用，系統(tǒng)層協(xié)議有利于交互操作性。

管理層使用的TCP/IP協(xié)議是目前最成熟的管理層協(xié)議。

應(yīng)用層協(xié)議使用的OPC和ODBC協(xié)議是微軟公司提供接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化智能小區(qū)應(yīng)用層接口協(xié)議，能很好融入主流終端操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫。

我們選擇了復(fù)合網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成技術(shù)，采用LONWORKS樓宇自控現(xiàn)場總線，出入控制、防盜報(bào)警可采用RS485，BACnet為小區(qū)作為小區(qū)控制網(wǎng)主干技術(shù)，小區(qū)管理中心與以太網(wǎng)連接，通過Internet實(shí)現(xiàn)信息共享與遠(yuǎn)程控制，其核心是BACnet控制網(wǎng)絡(luò)。

要解決子系統(tǒng)之間的互通互連，目前有一種解決方案：OPC技術(shù)和ODBC，所圖2所示。平臺(tái)采用國際標(biāo)準(zhǔn)OPC技術(shù)提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件接口，能夠很好地適應(yīng)各種硬件系統(tǒng)和各種通信控制協(xié)議，并為第三方系統(tǒng)提供樓宇設(shè)備的綜合性管理信息。可滿足系統(tǒng)所選用的技術(shù)和設(shè)備的協(xié)同運(yùn)行能力、系統(tǒng)投資的長期效應(yīng)以及系統(tǒng)功能不斷擴(kuò)展的需求。

圖2

第二難點(diǎn)：設(shè)計(jì)圖紙和集成方案。

系統(tǒng)集成要采用科學(xué)的方法來進(jìn)行，就是“總體規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計(jì)，從上向下，分步實(shí)施”。從上向下，分步實(shí)施，是指各個(gè)子系統(tǒng)的功能和技術(shù)方案必須要滿足系統(tǒng)集成的目標(biāo)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，先完成子系統(tǒng)的集成，只有這樣，才能夠達(dá)到總體目標(biāo)。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)是在小區(qū)的物業(yè)管理中心設(shè)置一臺(tái)總控主機(jī)，在每個(gè)單元設(shè)置單元控制主機(jī)，在每個(gè)需要聯(lián)網(wǎng)控制的設(shè)備處設(shè)置相應(yīng)的控制主機(jī)，通過BACnet協(xié)議控制網(wǎng)絡(luò)將這些主機(jī)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，將小區(qū)形成了一個(gè)互動(dòng)的智能網(wǎng)絡(luò)，公共設(shè)備都成為這個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)中的智能節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)信息交互傳遞與智能化控制各項(xiàng)功能。

系統(tǒng)定位在小區(qū)建立BACnet控制網(wǎng)絡(luò)，可視對(duì)講和家庭安防報(bào)警作為戶內(nèi)基本配置。同時(shí)，針對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境下系統(tǒng)的表現(xiàn)，做了大量的完善工作，使系統(tǒng)磨練成為一套完全成熟的系統(tǒng)。

為了解決互聯(lián)和互操作的問題，采用統(tǒng)一通信協(xié)議和協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)，采用OPC和ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層互操作問題。

第三難點(diǎn)：工程實(shí)施管理方面。

（1）管理方式：采用總承包模式和平行發(fā)包模式，根據(jù)甲方投資和自身人才儲(chǔ)備決定，我們討論是甲方節(jié)約投資，并具備智能小區(qū)人才儲(chǔ)備的情況下，工程采用平行發(fā)包形式，分設(shè)備材料供應(yīng)商、施工方、設(shè)計(jì)和集成商三方。采取分工如下：設(shè)備采購由甲方直接采購，集成商協(xié)助制定采購數(shù)量。電源、機(jī)房配套、管線預(yù)埋由土建施工單位負(fù)責(zé)，綜合布線、設(shè)備安裝由設(shè)備單位負(fù)責(zé)。設(shè)備加電和調(diào)試由廠家和集成商、設(shè)備安裝單位聯(lián)合負(fù)責(zé)，集成商做主導(dǎo)。設(shè)備安裝單位負(fù)責(zé)硬件實(shí)施，廠家負(fù)責(zé)本機(jī)調(diào)試、集成商負(fù)責(zé)聯(lián)合調(diào)試。

數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、操作系統(tǒng)由集成商和供應(yīng)商聯(lián)合負(fù)責(zé)，供應(yīng)商負(fù)責(zé)單機(jī)部分，集成商負(fù)責(zé)聯(lián)合調(diào)試。集成平臺(tái)由集成商負(fù)責(zé)。工程進(jìn)度、質(zhì)量由機(jī)房提供節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)，集成商進(jìn)行過程把控，并向甲方匯報(bào)。

（2）材料設(shè)備供應(yīng)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和集成方案確定采購設(shè)備，包括綜合布線產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品，數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、終、集成平臺(tái)。設(shè)備材料供應(yīng)有集成商和甲方聯(lián)合根據(jù)實(shí)際進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。設(shè)備材料訂購計(jì)劃，考慮到倉庫空間限制，根據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況調(diào)整設(shè)備材料發(fā)貨時(shí)間。根據(jù)專業(yè)情況配套材料，配套材料比較雜，包括電源線、機(jī)房配電箱、開關(guān)電源、UPS設(shè)備、走線架、地線接入排、空調(diào)、辦公用品等。采購計(jì)劃要提前，到貨時(shí)間間隔大。綜合布線施工可以配套同步進(jìn)行，材料到貨管理相對(duì)容易。設(shè)備采購涉及兼容性好的設(shè)備，支持集成方案協(xié)議。服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫采購需要根據(jù)集成平臺(tái)需求和支持OPC和ODBC協(xié)議，采購相對(duì)容易。

（3）工程施工過程中難點(diǎn)如下：

配套建設(shè)包括電源、機(jī)房配套、管線預(yù)埋先行。難點(diǎn)在于電源提供，一來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分散各個(gè)地方，分布于樓宇設(shè)備間或者弱電井中，二來電源穩(wěn)定性難以保證，電源接地點(diǎn)難確定。目前解決辦法是對(duì)于重要設(shè)備提供UPS供電，設(shè)備接地點(diǎn)可以通過樓宇柱的鋼筋開鑿引入作為接

地點(diǎn)。

綜合布線施工，部分垮樓宇線纜管道未規(guī)劃，在已經(jīng)建設(shè)好的樓宇中，很難進(jìn)行管道開挖，可采取架空或者營運(yùn)商的線路或者直埋。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝及調(diào)試，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝比較容易，但是調(diào)試工作涉及到供應(yīng)商和集成商，對(duì)于兩者之間分工難以界定，最好在合同中給予明確下來。采購常用品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能減低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備調(diào)試難度。

集成平臺(tái)安裝和調(diào)試。集成平臺(tái)是集成商的重點(diǎn)工作。集成商平臺(tái)選擇有很多，選擇成熟國際品牌價(jià)格較貴，選擇國內(nèi)成熟廠家開發(fā)的平臺(tái)系統(tǒng)，價(jià)格比較適中，綜合從維護(hù)升級(jí)考慮，選擇具備生命力品牌，綜合成本比較低的，開發(fā)實(shí)力強(qiáng)大的集成平臺(tái)品牌。

綜上所述，智能化樓宇集成是大勢(shì)所趨，并在摸索中逐步完善，在實(shí)施過程中遇到問題，已經(jīng)找到比較成熟的解決方法。

作者簡介：郭劍英，供職于東莞市粵建監(jiān)理工程有限公司，研究方向：通信工程。