論建筑智能化系統(tǒng)的發(fā)展

郭笑天

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對生活環(huán)境的安全、高效、舒適提出了要求，應(yīng)運(yùn)而生的樓宇智能化技術(shù)目前在我國各類建筑中得到了廣泛應(yīng)用，它是集建筑技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)為一體的一個新興但發(fā)展又十分迅猛的技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：建筑智能化 發(fā)展 方案 初探

—、建筑智能化建簡介

（一）智能建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（定義）：

修訂版的國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GBF/T50314-2006）對智能建筑定義為“以建筑物為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等。集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。

原國家標(biāo)準(zhǔn)《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GBFF50314-2000）對智能建筑定義為“以建筑為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ詣踊O(shè)備BA、辦公自動化OA及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CA。集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”。

兩套標(biāo)準(zhǔn)作為系統(tǒng)性標(biāo)準(zhǔn)，只是在名詞、概念、系統(tǒng)內(nèi)涵的表述上要一點(diǎn)差異，但沒有實質(zhì)性的區(qū)別。內(nèi)容定性太多、定量指標(biāo)幾乎沒有，作為指導(dǎo)智能建筑這個新興產(chǎn)業(yè)整個行業(yè)的技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)還有一定的差距。

標(biāo)準(zhǔn)的滯后說明智能化建筑在中國還處在初級階段，離成熟還有一定的距離。這造成了市場上技術(shù)和產(chǎn)品參差不齊的實際現(xiàn)狀，要求我們在制定設(shè)計方案、選擇產(chǎn)品和系統(tǒng)集成商（或承包商）時要慎之又慎，既要適度超前，又要避免盲目追求高新，更要避免選用落后的技術(shù)和瀕于淘汰的產(chǎn)品。

（二）建筑智能化包含的功能系統(tǒng)

甘肅投資大廈建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

（三）智能建筑系統(tǒng)集成

從智能化發(fā)展歷史和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)我們就可以看出現(xiàn)階段所說的建筑智能化系統(tǒng)的設(shè)計核心是“集成”。集成是智能建筑成敗的關(guān)鍵。

系統(tǒng)集成采用功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成、軟件界面集成等多種集成技術(shù)。系統(tǒng)集成實現(xiàn)的關(guān)鍵在于解決系統(tǒng)之間的互連和互操作性問題，它是一個多廠商、多協(xié)議和面向各種應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)。

實際上系統(tǒng)集成就是解決各類設(shè)備、子系統(tǒng)間的接口、協(xié)議、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用軟件等一切面向集成的問題。

目前系統(tǒng)集成分為兩種模式：建筑物內(nèi)設(shè)備的控制集成（BMs）和將控制與信息集成到一起稱作lBMS（即一體化集成），即將CNS、OAS和BMS全部集成在一個平臺上。

BMS樓宇集成管理系統(tǒng)主要是將建筑內(nèi)的機(jī)電及相關(guān)子系統(tǒng)集成起來。做到可在同一人機(jī)界面下對所有機(jī)電設(shè)備及子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理。IBMS是在BMS的基礎(chǔ)上又集成了CNS、OAS。實現(xiàn)各系統(tǒng)間信息資源共享和優(yōu)化管理。BMS側(cè)重于系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制，而IBMS側(cè)重于系統(tǒng)內(nèi)的信息共享，包括信息收集、分析、決策。功能方面IBMS要優(yōu)于BMS；實用性方面BMS要優(yōu)于IBMS，BMS集成的實際功效，較容易被業(yè)主接受；價格方面BMS要優(yōu)于IBMS。

另外，在講系統(tǒng)集成的時候，大家往往遺忘了另外一種模式一集中模式，把智能建筑中一些功能系統(tǒng)與集成系統(tǒng)作相對集中，實現(xiàn)集中、統(tǒng)一、實時化的管理就可以了。

（四）甘肅投資大廈智能化集成的定位（建議）：

1.采用技術(shù)成熟的且適度超前的軟件系統(tǒng)。采用適度lBMS集成模式+集中模式。lBMS必須支持CSN和OAS，并提供開放的接口。80年代采用計算機(jī)集中監(jiān)控。90年代以來采用計算機(jī)集散控制（DCS）結(jié)構(gòu)上講就是將采集和控制分散在多個現(xiàn)場控制站，而將操作和監(jiān)視功能集中在一個或多個操作站。目前，分布式計算機(jī)控制（DCOM）是發(fā)展趨勢。

2.在甘肅國際會展配套區(qū)8#樓智能化整體設(shè)計規(guī)劃中應(yīng)詳細(xì)闡明集成系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能及各子系統(tǒng)功能實現(xiàn)的邏輯關(guān)系、采用的集成模式、通信協(xié)議及集成技術(shù)等。

3.選擇在國內(nèi)外綜合樓建筑類滿足8#樓智能化需求的、應(yīng)用成熟的主流集成技術(shù)及集成管理軟件系統(tǒng)。

建議智能化系統(tǒng)集成設(shè)計由設(shè)計院和集成商聯(lián)合完成。在系統(tǒng)集成設(shè)計中應(yīng)對集成范圍內(nèi)的所有功能系統(tǒng)設(shè)備提出具體的集成接口標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等的要求，這非常重要，如果各功能系統(tǒng)設(shè)備能夠具備統(tǒng)一的集成接口標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，將大大簡化集成系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)的可靠性。

二、甘肅投資大廈智能化系統(tǒng)初探

（一）總體指導(dǎo)思想

1.技術(shù)超前，品質(zhì)一流；2。集中管理，兼容并蓄；3.以人為本，方便使用；4.重點(diǎn)突出，經(jīng)濟(jì)適用；5。立足需求，個性設(shè)計。

（二）甘肅投資大廈智能化各子系統(tǒng)簡介

1.結(jié)構(gòu)化綜合布線

采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

辦公區(qū)域按每8-10平米配置一個辦公工位，每個工位按一個語音點(diǎn)和兩個數(shù)據(jù)點(diǎn)預(yù)留線纜和接口。其中的一個數(shù)據(jù)點(diǎn)是預(yù)留點(diǎn)。公共區(qū)域采用無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

數(shù)據(jù)主干采用多模光纜，水平配線采用6類非屏蔽系統(tǒng)。萬兆主干，千兆桌面。語音主干采用五類大對數(shù)線纜。

2.安防系統(tǒng)

（1）閉路電視監(jiān)控

建議甘肅投資大廈項目：

①在集成設(shè)計中對監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備要提出相應(yīng)的集成要求。

②在監(jiān)控系統(tǒng)中采用多媒體數(shù)字監(jiān)控技術(shù)+光傳輸技術(shù)相結(jié)合：前端采用模擬攝像；中間采用模擬信號光傳輸，最大限度保證了前端攝像圖像與后端顯示圖像的一致性和同步性，同時避免了數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)模，數(shù)——數(shù)，模轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的圖像失真，數(shù)據(jù)打包傳輸——解壓還原過程中的丟包和延時滯后的缺點(diǎn)，光傳輸?shù)牧硪粋€優(yōu)點(diǎn)就是具有較強(qiáng)的抗干擾，保證信號傳輸過程中不受干擾；后端通過音視頻矩陣設(shè)備分為兩路處理，一路直接傳送至顯示設(shè)備上，另一路經(jīng)過數(shù)字處理滿足存儲和訪問的需求。

（2）防盜報警子系統(tǒng)（又稱入侵報警系統(tǒng)）

防盜報警系統(tǒng)由報警按鈕、入侵報警探測器、報警控制主機(jī)、聲光報警器等幾大部分組成。

通常將2種不同技術(shù)原理的探測器整合在一起，只有當(dāng)2種探測技術(shù)的傳感器都探測到人體移動時才報警的探測器稱為雙鑒探測器。

（3）巡更子系統(tǒng)

巡更系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、傳輸器、信息鈕、管理軟件四部分組成，附加計算機(jī)與打印機(jī)即可實現(xiàn)全部傳輸、打印和生成報表等要求。

（4）停車管理系統(tǒng)

停車管理系統(tǒng)采用一進(jìn)一出的非接觸式遠(yuǎn)距離智能停車場管理系統(tǒng)，固定車使用遠(yuǎn)距離卡片、臨時車使用IC卡的管理模式。

3.公共信息顯示系統(tǒng)

在一樓辦公入口大廳設(shè)置一臺LED屏。在十七層電梯前廳設(shè)置等離子電視一臺。主要作用如下：電投集團(tuán)廣告宣傳視頻、集團(tuán)內(nèi)部及國內(nèi)外主要時事新聞、重要通告、通知的即時發(fā)布、廣告及公共信息的播放等

4.樓宇自控系統(tǒng)

樓宇自控系統(tǒng)對辦公樓內(nèi)機(jī)電設(shè)備（包括空調(diào)系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電力、燈光照明、電梯、消防及保安系統(tǒng)等）眾多分散設(shè)備的運(yùn)行、安全狀況、能源使用狀況及節(jié)能管理實行集中監(jiān)視、管理和分散控制（集散式控制方式）。

根據(jù)大樓實際功能區(qū)域劃分，將樓宇自控系統(tǒng)劃分為四個區(qū)域，即辦公區(qū)、酒店、餐飲、娛樂，分別進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)電設(shè)備管理，并對各自的電源、冷源、熱源、水源等獨(dú)立遠(yuǎn)程計量。

5.公共廣播系統(tǒng)

在辦公樓內(nèi)，服務(wù)性廣播可在一些公共場所、大廳、走廊提供背景音樂，提供輕松和諧的氛圍；業(yè)務(wù)性廣播可在所需要的區(qū)域播放通知、呼叫，傳播公共信息?；馂?zāi)事故廣播是在火災(zāi)發(fā)生時，公共廣播強(qiáng)切為火災(zāi)事故廣播，引導(dǎo)人群疏散。

6.智能會議

系統(tǒng)是集計算機(jī).通訊、自動控制、多媒體、圖像、音響等技術(shù)于一體的會務(wù)自動化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)將會議報到、發(fā)言、表決、翻譯、攝像、音響、顯示、網(wǎng)絡(luò)接入等各自獨(dú)立的子系統(tǒng)有機(jī)地連接成一體。由中央控制計算機(jī)根據(jù)會議議程協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)工作。

7.計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

（1）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計思想

分為辦公網(wǎng)、酒店網(wǎng)、餐飲娛樂網(wǎng)、專網(wǎng)（弱電應(yīng)用設(shè)備網(wǎng)）四套網(wǎng)絡(luò)。

辦公網(wǎng)：為電投集團(tuán)辦公人員使用，與大樓的其它網(wǎng)絡(luò)隔離，經(jīng)路由器接入因特網(wǎng)。其中財務(wù)網(wǎng)絡(luò)作為此辦公網(wǎng)的一部分子網(wǎng)單獨(dú)構(gòu)建。另外，每個辦公位另外預(yù)留一個數(shù)據(jù)接口，在將來可能直接接入外網(wǎng)。

酒店網(wǎng)：酒店網(wǎng)分成兩部分，其一作為酒店內(nèi)部辦公、財務(wù)結(jié)算、客控系統(tǒng)、VOD視頻點(diǎn)播等酒店功能的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)：其二是酒店寬帶。以滿足客人的上網(wǎng)需求。

餐飲娛樂網(wǎng)：主要用于為餐飲和娛樂的客人提供上網(wǎng)服務(wù)。

設(shè)備專網(wǎng)：即弱電設(shè)備專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括視頻監(jiān)控、樓宇自控、信息發(fā)布、門禁一卡通等，與辦公網(wǎng)通過網(wǎng)閘相連，辦公網(wǎng)的部分用戶如領(lǐng)導(dǎo)、專管部門可通過授權(quán)訪問專網(wǎng)的相關(guān)信息。

（2）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

本次采用高可靠性，高安全性及高科技性的三層（核心層一匯聚層一接入層）安全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計主干采用成熟的萬兆技術(shù)做為主干鏈路負(fù)載通道，千兆技術(shù)實現(xiàn)到最終端使用，為下層眾多需求終端提供高速、質(zhì)優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)通道。核心設(shè)備雙冗余備份。

無線技術(shù)作為有線技術(shù)的補(bǔ)充，無線技術(shù)更加靈活性、便捷，并且通過交換系統(tǒng)的POE（遠(yuǎn)程供電技術(shù)）技術(shù)實現(xiàn)對無線設(shè)備的便捷接入，實現(xiàn)大樓網(wǎng)絡(luò)無線覆蓋。

終端用戶的安全認(rèn)證、身份認(rèn)證。

網(wǎng)閘技術(shù)，使得各套網(wǎng)絡(luò)間的訪問變的靈活、安全。

VPN虛擬通道技術(shù)的實現(xiàn)。

8.智能照明

采用i-bus智能照明系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可實現(xiàn)燈光的開關(guān)控制、調(diào)光控制、分散集中控制、遠(yuǎn)程控制、延時控制、定時控制、光線感測控制、紅外線遙控、移動感測控制、集中控制?？刂品绞椒奖恪㈧`活、節(jié)能。

智能照明范圍：大樓公共區(qū)域、泛光照明、景觀照明

通過編程，可實現(xiàn)平時、節(jié)日、重大節(jié)日等不同場景照明效果。

9。門禁/一卡通

采用非接觸式智能卡一卡通管理系統(tǒng)：使用時?？ㄆ慌c設(shè)備直接接觸，只需在設(shè)備前晃動，系統(tǒng)即可采集到所需信息。

實現(xiàn)門禁、考勤、訪客管理、停車場管理、POS餐飲消費(fèi)管理等諸多功能。

在本系統(tǒng)中配置一張智能卡。即可代替出入房門的鑰匙、考勤卡、停車卡、飯卡（電子錢包）及保安巡更器等，印刷上照片、姓名等員工基本資料后，可作為員工卡使用。通過該系統(tǒng)的使用，可實現(xiàn)對辦公場所的出入管理、對員工的考勤管理、停車場的車輛保安和繳費(fèi)管理、內(nèi)部重要部位的巡更管理、食堂售飯、商務(wù)中心的POS消費(fèi)管理等功能，使用極為方便，真正實現(xiàn)“智能一卡通”。

10.系統(tǒng)集成

本方案智能化系統(tǒng)集成設(shè)計為BMs集成，即建筑設(shè)備管理系統(tǒng)集成，包括：BAS（樓宇自動化）、SAS（安防自動化）、FAS（消控自動化）。

在智能樓宇自控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對該網(wǎng)絡(luò)與弱電各子系統(tǒng)的通訊接口進(jìn)行二次開發(fā)，實現(xiàn)系統(tǒng)對各子系統(tǒng)的通訊，將辦公樓內(nèi)的所有設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)集成為一個綜合的系統(tǒng)，集中在弱電機(jī)房計算機(jī)上進(jìn)行全面的監(jiān)控管理。實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和信息共享。實現(xiàn)辦公樓設(shè)備子系統(tǒng)集中管理，分散控制，實現(xiàn)對整個智能化弱電系統(tǒng)的全局管理。最大限度的實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制功能。

三、結(jié)束語

此次方案探索成果已應(yīng)用于甘肅投資大廈項目建設(shè)中。