智能化建筑弱電系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用研究

余延妃

（廣東遠(yuǎn)順建筑設(shè)計有限公司）

1 引言

建筑智能化技術(shù)是一種以通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種控制技術(shù)，集成了樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)，可以為居住者提供舒適、安全、環(huán)保、節(jié)能的生活辦公環(huán)境。通過合理的弱電系統(tǒng)設(shè)計可以建立一個資源集成和信息共享的平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能化管理，提高建筑的自動化控制水平。

2 智能化系統(tǒng)介紹

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，為了進(jìn)一步解放生產(chǎn)力，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活中的各個環(huán)節(jié)和領(lǐng)域。為了提高小區(qū)的智能化水平，方便居民日常生活，在建設(shè)小區(qū)的時候需要應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在小區(qū)設(shè)計方面的應(yīng)用可以改善居民的生活環(huán)境，進(jìn)一步提升居民的生活質(zhì)量。建筑智能化過程中，由于相關(guān)的智能化技術(shù)和設(shè)備較為復(fù)雜，不便于管理，為了實現(xiàn)科學(xué)統(tǒng)一的管理，企業(yè)有必要建立完善的管理系統(tǒng)。只有不斷改善和提高小區(qū)弱電系統(tǒng)水平，才能提高小區(qū)智能化建設(shè)水平。

3 智能化弱電系統(tǒng)設(shè)計原則

3.1 先進(jìn)性

優(yōu)質(zhì)的智能化設(shè)計通常不會發(fā)生過多的變更，另外需要充分考慮施工條件，盡可能降低復(fù)試試驗和現(xiàn)場返工的情況。所以，智能化設(shè)計應(yīng)用的過程中以滿足各類需求為前提，盡量應(yīng)用更為成熟、穩(wěn)定、先進(jìn)的設(shè)備以及技術(shù)。特別是某些現(xiàn)代化大型智能建筑，在建筑設(shè)計的過程中為了增加相關(guān)設(shè)計的兼容性以及可擴(kuò)展性，需要留有一定的余地。

3.2 實用性

智能化系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計通常需要應(yīng)用更為先進(jìn)、成熟、穩(wěn)定和可靠的設(shè)備和技術(shù)，但是所有設(shè)計的基礎(chǔ)均為具體的實際需求。如果相關(guān)設(shè)計只追求高科技的應(yīng)用，不能從實際項目需要出發(fā)，就會造成使用成本大大提高，相關(guān)產(chǎn)品投入使用后并沒有發(fā)揮應(yīng)有的功能，導(dǎo)致人力、財力的浪費。因此，在設(shè)計的過程中需要以實際需要為基礎(chǔ)，以經(jīng)濟(jì)適用為目的，并考慮未來的發(fā)展方向，旨在設(shè)計經(jīng)濟(jì)適用、適合未來發(fā)展的現(xiàn)代化智能建筑。

3.3 以人為本

現(xiàn)代化建筑智能化設(shè)計的宗旨是以人為本。在智能化建筑設(shè)計的過程中不僅需要考慮業(yè)主，還需要站在使用者角度去考慮問題，盡量使設(shè)計結(jié)果人性化。智能化建筑最終的目的是為業(yè)主提供更為舒適、環(huán)保和節(jié)能的辦公環(huán)境和居住環(huán)境，智能化建筑設(shè)計的最終目標(biāo)實際就是業(yè)主最終的主觀感受。

3.4 集成、共享智能化

通常情況下，一個建筑由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，所有子系統(tǒng)之間是相互獨立的關(guān)系，另外，為了進(jìn)行不同程度的調(diào)度，需要設(shè)置一個統(tǒng)一的接口，建筑的集成方式主要有兩種，分別是局域網(wǎng)-子系統(tǒng)和以BAS 為中心的集成方式。共享的基礎(chǔ)是集成，智能化建筑可以集成建筑的各類信息，繼而創(chuàng)建更大的平臺，該平臺的創(chuàng)建方便信息資源的集成和共享，適合現(xiàn)代大樓智能化建設(shè)。

4 智能化建筑弱電系統(tǒng)設(shè)計

4.1 樓宇自動化控制系統(tǒng)

近年來，大多樓宇都具備自動化控制系統(tǒng)，這類自動化控制系統(tǒng)包含空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)、照明監(jiān)控系統(tǒng)、熱水交換系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及給排水監(jiān)控系統(tǒng)等[1]。

某醫(yī)院建筑項目中，在設(shè)置各類監(jiān)控系統(tǒng)時充分考慮設(shè)備數(shù)量以及具體的監(jiān)控需求，系統(tǒng)需要設(shè)置中心控制站1個、子系統(tǒng)控制分站2 個、現(xiàn)場DDC 控制器200 個和溫度、濕度傳感器300 個以及I/O 監(jiān)控點5000 多個，這些設(shè)備同時對大樓內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、控制以及測量。

其具備的優(yōu)點是以統(tǒng)一管理樓內(nèi)相關(guān)設(shè)備為目的，充分考慮本文涉及工程相關(guān)節(jié)能特點，為了使建筑更可靠、節(jié)能地為居民服務(wù)，對大樓設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化。完成優(yōu)化后可以滿足以下要求：定制化用戶界面更為完整；可以對控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步、保存和備份處理；多級別密碼保護(hù)，更為安全；可以進(jìn)行節(jié)能分析、能量管理；自定義非標(biāo)準(zhǔn)控制程序；正在運行的工作站和網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行通信連接；離線通信功能。

4.2 安全防范自動化系統(tǒng)

①視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)以及門禁巡更系統(tǒng)構(gòu)成了安全防范自動化系統(tǒng)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在解決相關(guān)問題時應(yīng)用的是數(shù)模結(jié)合方式，存儲、傳輸相關(guān)數(shù)字信息是通過模擬采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及數(shù)字編碼等方式。在大樓內(nèi)部設(shè)置的監(jiān)控點多達(dá)1000 余路，可以對所有區(qū)域的情況進(jìn)行視頻監(jiān)控，實現(xiàn)無死角覆蓋。視頻監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)視圖像傳送給監(jiān)控中心，監(jiān)視器構(gòu)成電視墻，以四分割畫面進(jìn)行輪詢播放。此外該系統(tǒng)配備了專門的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、視頻存儲服務(wù)器以及視頻管理服務(wù)器，通過計算機(jī)可以對圖像隨時調(diào)取和查看。

②防盜報警系統(tǒng)實現(xiàn)功能所應(yīng)用的是探測器，通常情況下，該系統(tǒng)設(shè)置在存放貴重財產(chǎn)和重要資料的區(qū)域，探測器具有極強(qiáng)的防溫度變化和環(huán)境干擾的能力。系統(tǒng)可以科學(xué)劃分防區(qū)，然后精準(zhǔn)確定位置，和視頻監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)作實現(xiàn)報警視頻功能。

③門禁巡更系統(tǒng)。為了進(jìn)一步提高該系統(tǒng)的安全性能，需要采用國密算法的CPU 卡。在大樓內(nèi)部設(shè)置門禁控制點500 余個，具有特殊功能的特殊房間需要設(shè)置指紋門禁以控制人員的出入。同時確保了病患和醫(yī)護(hù)通道分開，方便安保人員巡檢工作。

文中涉及到的安全防范自動化系統(tǒng)具有監(jiān)視和控制、異常報警、設(shè)備分布顯示、信息集成和處理、相關(guān)聯(lián)動時間管理以及報表處理等基本功能。另外，可以優(yōu)化和共享各類系統(tǒng)監(jiān)控信息。同時，該系統(tǒng)也充分考慮了經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的先進(jìn)性。例如，該系統(tǒng)信息的采集憑借的是前端的模擬采集，為了獲取更為優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)，后端的存儲方式也起到一定功能。

4.3 綜合布線系統(tǒng)

1）工作區(qū)子系統(tǒng)

近年來，為了不斷適應(yīng)國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的相關(guān)性能，不管是工作區(qū)的語音信息還是數(shù)據(jù)信息，均需要憑借六類模塊化信息插座進(jìn)行處理。依據(jù)實際需要，前端設(shè)置14000 個信息點，應(yīng)用六類非屏蔽信息插座，同時針對特殊辦公室設(shè)置了相應(yīng)的光纖點[2]。

2）水平子系統(tǒng)

水平子系統(tǒng)所應(yīng)用的均為六類UTP線纜，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)線和電話線互相轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)點和語音點之間的信息互換。

3）垂直子系統(tǒng)

垂直子系統(tǒng)所應(yīng)用的是星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，語音的主管所采用的是三類100 對的大對數(shù)銅纜，數(shù)據(jù)主干所采用的是48芯多模光纜。

4）管理子系統(tǒng)

在管理子系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需要依據(jù)每個樓層信息點的具體分布情況設(shè)置IDF。所有的IDF 都由機(jī)架式配線架、垂直語音、110 配線架數(shù)據(jù)主干構(gòu)成。

5）建筑群子系統(tǒng)

為了更好地和其他建筑進(jìn)行連接，新樓的計算機(jī)機(jī)房需要和數(shù)據(jù)中心以及老園區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信息的基礎(chǔ)是綜合布線系統(tǒng)，可以實現(xiàn)門診部門、住院部門以及急診部門之間信息共享和互換，屬于醫(yī)院先進(jìn)可靠的信息窗口。

該系統(tǒng)在設(shè)置的過程中，基本目的是為了滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)，按照就醫(yī)的不同流程，設(shè)置數(shù)量、高度和位置均不同的信息點，同時為無線AP 預(yù)留一定的點位，實現(xiàn)大樓技術(shù)和數(shù)量上的全覆蓋[3]。

4.4 停車場管理系統(tǒng)

地下二、三層設(shè)置停車場，具體的車流走向為西進(jìn)東出。充分考慮停車場具有較大的車流量、復(fù)雜的車輛收費情況以及集中的高峰時段，需要優(yōu)化停車管理系統(tǒng)。停車管理系統(tǒng)分為兩個部分，分別是軟件部分和硬件部分，軟件部分的設(shè)計需要應(yīng)用C/S 架構(gòu)，使其和在線計費模式相連接，硬件上需要使工控機(jī)和服務(wù)器進(jìn)行連接。這樣的設(shè)置模式可以使車輛在入口的位置取得取卡機(jī)，在出口的位置設(shè)置一定數(shù)量的收費點，這樣形成了出口收費和中央收費的結(jié)合模式，實現(xiàn)了分流，收費吞卡后系統(tǒng)會設(shè)置自動抬桿放行，具體流程如圖1所示。

圖1 停車管理系統(tǒng)工作原理圖

4.5 住戶報警系統(tǒng)

智能化弱電系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以實現(xiàn)室外小區(qū)墻上安裝報警系統(tǒng)，還能實現(xiàn)居民家中安裝報警系統(tǒng)。憑借臉部或者指紋的識別功能和技術(shù)，切實提高居民室內(nèi)的安全性。一旦有不法分子入侵，該報警系統(tǒng)首先對不法分子的身體特性進(jìn)行詳細(xì)監(jiān)測，一旦監(jiān)測出陌生特征，該系統(tǒng)的報警系統(tǒng)即刻發(fā)出自動警報報警聲，保證保安和居民可以隨時了解室內(nèi)動向，及時采取有效的解決方案，切實保護(hù)好居民的生命財產(chǎn)安全。

5 結(jié)語

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展下，建筑工程建設(shè)也逐步朝著智能化的方向發(fā)展，在智能化工程建設(shè)過程中，首先要做好弱電系統(tǒng)的設(shè)計。本文通過對弱電系統(tǒng)的設(shè)計要點進(jìn)行了分析，提高了建筑工程的智能化水平，改善了居民的生活質(zhì)量。