建筑工程弱電智能化探討

王進(jìn)　文林川

摘要：當(dāng)前在智能化建筑施工中，弱電工程施工質(zhì)量的保證是整個智能化建筑的建設(shè)重點。基于此，文章對弱電工程的施工工藝、施工質(zhì)量、施工規(guī)范進(jìn)行了探討，能推進(jìn)智能化建筑工程的有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；弱電智能化；自動化；智能化建筑；弱電工程 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU855 文章編號：1009-2374（2015）15-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.066

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能建筑的概念被提了出來，各種網(wǎng)絡(luò)通信、設(shè)備監(jiān)控、節(jié)能技術(shù)在職能建筑中廣泛運(yùn)用。智能建筑由于具有安全、舒適、智能等優(yōu)點，逐漸成為建筑的主要構(gòu)成部分。當(dāng)前很多辦公樓、政務(wù)樓、高檔小區(qū)等都是遵循智能建筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計的。

1 建筑工程弱電智能化設(shè)計的基本原則

建筑弱電工程智能化設(shè)計主要是為了給用戶提供一個安全、舒適、高效的生活環(huán)境。在進(jìn)行弱電智能化設(shè)計時，需要遵循可靠、實用、經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)、可擴(kuò)展等設(shè)計理念。主要體現(xiàn)在以下五個方面：（1）可靠性。在弱電智能化系統(tǒng)設(shè)計時，要保證弱電智能化系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)可以互相獨立，保證任何子系統(tǒng)出現(xiàn)故障后不會對其他的子系統(tǒng)造成影響，整個系統(tǒng)要可靠、穩(wěn)定；（2）實用性。弱電智能化系統(tǒng)設(shè)計要可以實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、多媒體、圖像、設(shè)備監(jiān)控等功能，除了可以為用戶提供信息互通和生活娛樂以外，還要可以為用戶提供一個安全的生活環(huán)境；（3）擴(kuò)展性?？紤]到信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，為了適應(yīng)未來的使用需要。在設(shè)計時，要注意弱電智能系統(tǒng)的可擴(kuò)展性；（4）經(jīng)濟(jì)性。由于弱電智能化系統(tǒng)是由多個子系統(tǒng)構(gòu)成的，不同的子系統(tǒng)又由不同的部分構(gòu)成。在設(shè)計時，設(shè)計出一個經(jīng)濟(jì)、合理的智能化系統(tǒng)是設(shè)計者需要重點考慮的；（5）標(biāo)準(zhǔn)性。在設(shè)計弱電智能化系統(tǒng)時，要遵循設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)計工作，從而保證日后維護(hù)工作的順利開展。

2 弱電智能化工程的構(gòu)成

2.1 綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)又叫做結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，是一種靈敏度高、集成化、模塊化的傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要用來進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的傳輸。建筑中的語音信息、數(shù)據(jù)信息、多媒體信息也是利用這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行傳輸?shù)?，綜合布線作為智能建筑的基礎(chǔ)，是整個建筑的神經(jīng)系統(tǒng)，在布線時要按照如下要求進(jìn)行設(shè)計：（1）靈活性。在進(jìn)行綜合布線時，要注意布線的靈活性，根據(jù)實際需要進(jìn)行靈活的設(shè)置。部門和樓層要根據(jù)實際要求建立信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。所有需要的位置都可以連入電話機(jī)、計算機(jī)、打印機(jī)和傳真機(jī)；（2）適用效果。綜合布線系統(tǒng)除了要滿足語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，還要可以適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，支持視頻、語音、數(shù)據(jù)、多媒體等信息的傳輸，為建筑控制系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；（3）模塊化。在布置線纜時，要根據(jù)線纜的性能和設(shè)計要求進(jìn)行布置，對應(yīng)的接口和設(shè)備都是標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的，日后維護(hù)管理和使用都比較方便；（4）具有良好的擴(kuò)展性。要保證系統(tǒng)可以滿足用戶將來的使用需求，布線要具有良好的擴(kuò)展性。

2.2 建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)又叫做設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，主要用于對建筑中的空調(diào)、電力、防災(zāi)、電梯、車庫、給排水等進(jìn)行監(jiān)控和管理。主要目標(biāo)是實現(xiàn)設(shè)備的自動化管理、自動化監(jiān)控和自動化能源管理，為人們提供一個節(jié)能、安全的生活環(huán)境和工作環(huán)境。設(shè)備自動化系統(tǒng)作為設(shè)備智能化建設(shè)的基礎(chǔ)，如果設(shè)備自動化不能實現(xiàn)，就更談不上建筑的智能化，所以，建筑設(shè)備系統(tǒng)智能化在系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前，主要使用集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)設(shè)備的分散控制和集中管理。此系統(tǒng)主要由執(zhí)行器和傳感器、總控計算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、直接數(shù)字控制器構(gòu)成?？刂葡到y(tǒng)圖如圖1所示：

圖1 集散型計算機(jī)控制系統(tǒng)圖

在設(shè)計建筑設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)時，一般使用多層次網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對于一些中型系統(tǒng)一般使用由現(xiàn)場設(shè)備和管理層構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對于一些大型的系統(tǒng)一般使用現(xiàn)場、控制和管理三個網(wǎng)絡(luò)控制層。對于一些小型系統(tǒng)，一般使用兩層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和單層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.3 安全防護(hù)系統(tǒng)

安全防護(hù)系統(tǒng)是弱電智能化系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，除了可以為用戶提供更加高效、便捷的生活方式，并且可以為用戶提供一個安全的生活環(huán)境。安全防護(hù)系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)。一般安全防護(hù)系統(tǒng)主要布置在出入口、樓層周圍、廣場、頂層、樓層通道、管控中心、財務(wù)部門等。

3 弱電智能化系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計

設(shè)計綜合布線系統(tǒng)時，主要將線纜設(shè)計和管道設(shè)計完成，包括設(shè)備間、進(jìn)線間、弱電箱設(shè)計、電信間、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、語音和線纜的設(shè)計。結(jié)合當(dāng)前系統(tǒng)布線的發(fā)展要求，系統(tǒng)使用開放式的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行布線。

3.1.1 工作區(qū)的系統(tǒng)設(shè)計：（1）在各個公共區(qū)域布置了無線AP的接入點，系統(tǒng)設(shè)計時，無線覆蓋主要包括了公共區(qū)域的覆蓋、辦公區(qū)域的覆蓋。無線系統(tǒng)使用加密認(rèn)證的方式接入；（2）公寓、住宅部分每一戶都配備了多媒體智能集成配線箱。在箱中設(shè)置了電話、電視、數(shù)據(jù)功能的轉(zhuǎn)換模塊，并且配置了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集線器；（3）餐廳均預(yù)留了一個弱電箱，并且在各個弱電箱中設(shè)置了兩個語音點和數(shù)據(jù)點，其中操作間的語音點和數(shù)據(jù)點主要用來進(jìn)行語音通信以及廚房打印機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)打印。餐飲區(qū)的語音點和數(shù)據(jù)點主要用于收銀、電子餐牌和通訊。

3.1.2 水平子系統(tǒng)的設(shè)計。水平子系統(tǒng)設(shè)計時使用可以支持100M帶寬的非屏蔽雙絞線進(jìn)行布置，系統(tǒng)的線纜的長度都是根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行施工，電信間中安裝的語音電纜、數(shù)據(jù)電纜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜都是利用110型配線架模塊結(jié)構(gòu)和非屏蔽配線架進(jìn)行設(shè)計，樓板和墻中使用KBG20金屬管進(jìn)行布置。每一個金屬管穿入兩根五類線，不僅可以達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，并且可以利用跳線使語音點和數(shù)據(jù)點之間可以互相轉(zhuǎn)換。endprint

3.1.3 干線子系統(tǒng)的設(shè)計。干線使用六芯OM3室內(nèi)多模光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。語音干線使用二十五對電纜，六芯OM3室內(nèi)的多模光纖傳輸距離可以達(dá)到300m，防火等級可以達(dá)到OFNR。主干的電纜和水平橋架經(jīng)過后，連入到各個樓層的電信間。進(jìn)而組成一個干線系統(tǒng)，外線電纜數(shù)據(jù)的進(jìn)線使用的光纖由運(yùn)營商提供，利用光纖配線架將六芯OM3室內(nèi)多模光纖轉(zhuǎn)接到各個電信間的接入層中。外線電纜進(jìn)行使用由電信上提供的光纖，并沿橋架進(jìn)行鋪設(shè)。

3.2 自動化系統(tǒng)的設(shè)計

自動化系統(tǒng)主要分為管理層和控制層。監(jiān)控室布置在建筑的空調(diào)控制室中，并利用以太網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)控制器和中心點進(jìn)行連接。布置于大樓監(jiān)控設(shè)備處的數(shù)字控制器使用RS485總線連入到網(wǎng)絡(luò)控制器上，在豎井和吊頂中敷設(shè)線纜金屬管。系統(tǒng)使用集散式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。管理層設(shè)備按照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸?，F(xiàn)場設(shè)備按照BACnet標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳輸?？刂破骼每刂浦行暮途W(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)行信息的傳輸。當(dāng)信息中斷后，要保證各個DDC都可以獨自工作。系統(tǒng)利用RS485接口將DDC連入到網(wǎng)絡(luò)控制器上，所有設(shè)備系統(tǒng)均滿足RS485的通信協(xié)議。

3.3 安全防范設(shè)計

3.3.1 報警系統(tǒng)的設(shè)計。項目報警系統(tǒng)使用總線控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，報警中心主要在防控中心和消防中心設(shè)計。在出現(xiàn)意外后系統(tǒng)可以及時找出報警位置，將位置在顯示器上顯示出來，并發(fā)出報警燈光。保安人員可以根據(jù)具體情況來進(jìn)行撤防、布防等操作，可以在電子地圖上進(jìn)行操作，并利用報警管理軟件發(fā)出警報。有異常情況出現(xiàn)時，控制室中的顯示屏?xí)孕星袚Q到攝像機(jī)中的畫面或者報警區(qū)域，從而使監(jiān)控人員可以實時了解情況，并及時進(jìn)行處理。此外，系統(tǒng)可以進(jìn)行報警聯(lián)動錄像、報警聯(lián)動視頻切換、報警聯(lián)動云臺位置預(yù)

置等。

3.3.2 視頻安防系統(tǒng)。系統(tǒng)安防監(jiān)控中心在消防控制室中布置，使用數(shù)模結(jié)合的方式進(jìn)行安防監(jiān)控。監(jiān)控錄像根據(jù)使用要求進(jìn)行保存，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)動。系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸使用二級架構(gòu)進(jìn)行傳輸，視頻監(jiān)控點的網(wǎng)線均連入到交換機(jī)。交換機(jī)之間使用網(wǎng)線或光纖進(jìn)行連接，使用以太網(wǎng)通信技術(shù)達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)備份的目的。

4 結(jié)語

在智能建筑施工的過程中，弱電智能化是智能化建筑的基礎(chǔ)。本文重點對弱電工程智能化的設(shè)計原則和基本構(gòu)成進(jìn)行介紹，并對弱電智能化的設(shè)計進(jìn)行了探討。相信隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化系統(tǒng)會逐步完善，會顯著改善人們生活環(huán)境的舒適度和便利性。

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作者簡介：王進(jìn)（1965-），男，湖南人，中航工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所高級工程師，研究方向：技術(shù)及工程管理；文林川（1980-），男，四川江安人，中航工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所工程師，研究方向：工程管理及市場開發(fā)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint