超算中心智能化系統(tǒng)設計

劉珊珊

（浪潮通信信息系統(tǒng)有限公司）

1 項目概況

某超算中心科技園項目總建筑面積38萬㎡，主要使用功能為核心機房、辦公、實驗室及配套設施用房，設置11部樓梯，18部電梯，其中有3部為貨梯。

本工程超算中心三層設置數(shù)據中心，平臺層設置消防控制中心和安防監(jiān)控中心（合用一個房間，分區(qū)布置），各層設置若干弱電豎井兼設備間，每個面積在6㎡～10㎡。

2 系統(tǒng)總體框架及設計原則

為滿足本項目相關業(yè)務的運行需要，通過與業(yè)主溝通、協(xié)調，并結合超算中心弱電系統(tǒng)總體規(guī)劃，設計內容包括智能化集成平臺、綜合布線系統(tǒng)、計算機網絡系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)、網絡機房等。各智能化弱電子系統(tǒng)應具備組網及擴展提升能力，并需和園區(qū)原有的弱電系統(tǒng)有效完整融合，以便后期園區(qū)弱電智能化系統(tǒng)集中管理、高效運行。

2.1 智能化集成平臺

2.1.1 本項目主要集成內容

信息化應用系統(tǒng)；信息設施系統(tǒng)；建筑設備管理系統(tǒng)；公共安全系統(tǒng)；火災自動報警系統(tǒng)。

2.1.2 主要實現(xiàn)功能

集成平臺主要功能：①用戶統(tǒng)一認證及單點登錄功能；②全局監(jiān)測和管理、歷史報表統(tǒng)計和趨勢分析；③重要公共場所應急預案及分析；④故障報警綜合處理；⑤系統(tǒng)具有報警管理功能，系統(tǒng)的報警信號包括反映報警重要程度的報警級別、報警發(fā)生的子系統(tǒng)、報警的具體位置等，能根據報警級別決定報警信息的顯示顏色和順序，不同的報警可設置不同的聲音、提示語；⑥子系統(tǒng)間聯(lián)動控制；⑦智能集成系統(tǒng)具有與各個子系統(tǒng)的通信接口，集成了相關子系統(tǒng)的所有數(shù)據，對子系統(tǒng)擁有完整的數(shù)據采集及命令下達通道；⑧綜合管理；⑨提供直觀、方便的管理工具，支持用戶多級管理、權限控制和審計；⑩系統(tǒng)可以監(jiān)視消防報警系統(tǒng)狀態(tài)，但不得對其進行控制。

3 綜合布線系統(tǒng)

本系統(tǒng)設計范圍內的超算中心區(qū)域等采用統(tǒng)一的結構化布線系統(tǒng)實現(xiàn)。

3.1 系統(tǒng)結構

綜合布線系統(tǒng)總設備間設在超算中心三層信息網絡機房，將超算中心每層的三個弱電間設為接入配線間。本布線由網絡應用和語音應用構成，實現(xiàn)以六類數(shù)據系統(tǒng)、萬兆單模光纖為主干的高速數(shù)據應用和語音布線服務。網絡和語音網要求采用六類UTP系統(tǒng)。

3.2 工作區(qū)子系統(tǒng)

工作區(qū)子系統(tǒng)包含辦公內網信息點（TD）、外網信息點（TO）、無線外網AP 信息點、光纖信息點（FI）、語音信息點（TP），共5種類型。網絡信息點和語音信息點采用不同顏色加以區(qū)分。

3.3 水平子系統(tǒng)

超算中心數(shù)據信息點和語音點采用UTP六類雙絞線，引入接線配線間（FD）。1-4#科研辦公樓數(shù)據信息點和語音點采用UTP 六類雙絞線，引入接線配線間（FD），通過光纖引至匯聚間MDF；光纖信息點采用2芯多模光纖引至網絡機房。

3.4 垂直子系統(tǒng)

數(shù)據網及語音主干采用12 芯萬兆單模光纖(OM3)，其中由網絡機房（總配線間）引至樓層管理間若干根12芯萬兆多模光纖。光纖信息點采用1根2芯多模光纖，光纖信息點由工位通過水平橋架和垂直橋架引至網絡機房。

3.5 管理間子系統(tǒng)

FD（樓層管理間）根據實際布線需要和水平布線90m的標準要求設計，共設置30個FD。在每個樓層配線間均配備48cm（19in）42U標準網絡機柜。由水平系統(tǒng)來的六類4對UTP和由垂直系統(tǒng)來的五類大對數(shù)電纜和12芯單模光纜，通過垂直主線槽和水平線槽引入至機柜。每個FD 由3 部分組成：自BD（網絡機房）至FD的12芯多模光纖主干端接在光纖配線架上；工作區(qū)至FD的非屏蔽六類雙絞線全部端接到六類模塊化配線架上。

3.6 設備間子系統(tǒng)

網絡機房設置在超算中心3F 信息機房。內配42U 網絡配線機柜，用于安裝光纖配線架及網絡設備。光纖配線架采用高密度配線架，接口為LC型。

4 計算機網絡系統(tǒng)

4.1 辦公內網

采用核心層、匯聚層、接入層三層的星型拓撲結構，為了保證整個辦公網絡的安全性，網絡出口設置防火墻，對內設置上網行為管理對辦公人員的上網行為進行監(jiān)管；所有設備均要硬件支持IPv6；整個辦公網采用一套管理平臺，進行統(tǒng)一管理和維護。

4.2 辦公外網

采用核心層、匯聚層、接入層三層的星型拓撲結構，辦公外網建設采用有線和無線相結合的方式，無線網絡覆蓋范圍包括超算中心平臺層及其以上樓層的公共區(qū)域及會議室。為了保證整個辦公外網的安全性，網絡出口設置防火墻，對內設置上網行為管理對辦公人員的上網行為進行監(jiān)管。所有設備均要硬件支持IPv6；整個辦公外網采用一套管理平臺對無線設備和有線設備，進行統(tǒng)一管理和維護。

4.3 無線網

無線網絡基于辦公外網規(guī)劃，本次在超算中西及科研辦公樓公共區(qū)域及會議室區(qū)域等熱點地區(qū)部署大功率無線接入設備，接入點的有效范圍根據現(xiàn)場實際情況而定。

4.4 設備網

設備網為內部局域網，采用與辦公外網相同的拓撲結構。

5 多媒體會議系統(tǒng)

會議系統(tǒng)是進行信息傳遞、信息交流、方案匯報、主題研討以及知識培訓的重要功能性系統(tǒng)，該系統(tǒng)的建設應當充分分析各房間的環(huán)境和應用功能，并進行相關子系統(tǒng)設計與設備選型。

6 樓宇自控系統(tǒng)

本系統(tǒng)架構采用集散式控制系統(tǒng)。其中，管理工作總站設置在消防控制中心內，對建筑物內各種設備進行統(tǒng)一的管理與監(jiān)控。

6.1 主要控制內容

動力站部分：空調循環(huán)水泵、換熱器、集水坑潛污泵等設備。BA對相關設備進行啟停及節(jié)能控制，檢測其設備的運行、手自動狀態(tài)及故障狀態(tài)。建筑設備管理工作總站預留與動力中心監(jiān)控設備的通信接口?？照{、通風監(jiān)控系統(tǒng)：組合式空調機組、新風機組、全熱交換器。送排風監(jiān)控系統(tǒng)：排風機、送風機、送補風機、雙速排煙排風機。給排水系統(tǒng)：集水坑液位，污水泵。

7 能源管理系統(tǒng)

7.1 數(shù)據采集與處理

對實時數(shù)據進行統(tǒng)計、分析、計算，存入數(shù)據庫。

7.2 分類能耗監(jiān)測

監(jiān)測建筑內各分類能耗情況。系統(tǒng)實時監(jiān)測各支路能耗，通過柱狀圖、曲線等進行直觀顯示。管理人員亦可查看當前各支路能耗的實時情況。

7.3 分類能耗統(tǒng)計

系統(tǒng)可利用柱狀圖、餅圖、曲線等直觀查看能耗量、排名、占比、趨勢等；對采集的數(shù)據進行單位面積能耗、人均能耗兩個能耗指標評價其能源利用效率。系統(tǒng)按小時、日、月、年查詢各支路用水量及原始值、分析分類分項能耗；系統(tǒng)提供支路能耗的時間同比、環(huán)比分析、橫向同比（排名分析）。

7.4 分類能耗報表

對建筑物或區(qū)域、單個部門、多個部門的組合、復合條件篩選出的組合按時間條件（按日、月、年、指定時間段等）同時對多種能耗分析數(shù)據生成報表。支持單獨或批量打印報表，支持報表在線導出為Word、Excel、PDF等通用格式文件。

8 視頻安防系統(tǒng)

網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是超算中心安全防范管理圖像平臺，此系統(tǒng)基于設備網運行，采用網絡視頻監(jiān)控體系結構，在超算中心所有公共活動場所、通道、出入口、重點區(qū)域等部位進行視頻探測、圖像采集和有效記錄及回放，并將圖像信息保存一定時間，以滿足安全防范管理的需求。

9 消防控制室及監(jiān)控中心

消防控制室設置在超算中心平臺層，主要功能為消防控制室及監(jiān)控中心，本設計為基礎系統(tǒng)設計。

9.1 基礎裝修

配電系統(tǒng)主要包含照明、門禁、配電系統(tǒng)。

9.2 大屏拼接屏

為保證視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯示效果，采用3*6 專用的超窄邊拼接屏，按照現(xiàn)場環(huán)境組成合適大小的電視墻。

9.3 安防中心部署

監(jiān)控指揮中心作為超算中心管理人員日常值班管理監(jiān)視整個信息化整體運行情況的場所，需要合理設計，以滿足實時全面監(jiān)控的要求。主要由指揮電腦、視頻綜合平臺和電視墻等組成。安防中心可部署由大屏拼接屏組成的電視墻，畫面效果清晰，用于顯示展館中各個重要區(qū)域的實時監(jiān)控視頻圖像，支持分組輪詢多畫面顯示，同時在電視墻的上部配置LED條屏，在緊急報警產生時聯(lián)動顯示應急預案，平時則可顯示常用的提示信息。通過視頻綜合平臺對視頻碼流解碼后上電視墻顯示，支持大屏拼接、視頻畫面開窗、漫游等功能。指揮中心的值班人員可實現(xiàn)對視頻綜合平臺的矩陣切換控制和對前端網絡球機的云臺控制。

1 0 智能卡應用系統(tǒng)（門禁、考勤、消費）

根據超算中心實際需求，本項目一卡通設計范圍主要包括門禁（超算中心一層展廳出入口、實驗室、大空間科研辦公室），考勤，消費（餐廳）等，通過統(tǒng)一的一卡通系統(tǒng)將各個模塊統(tǒng)一串聯(lián)起來，實現(xiàn)展區(qū)的數(shù)字化管理，并為后續(xù)其他應用的擴展預留奠定良好的基礎。

10.1 系統(tǒng)軟件

一卡通平臺系統(tǒng)是對系統(tǒng)賬戶信息的集中和統(tǒng)一管理，包括系統(tǒng)設置、賬戶管理、系統(tǒng)報表和系統(tǒng)維護等功能，可實現(xiàn)對各子系統(tǒng)相關數(shù)據的收集和分發(fā)處理，以辦公網為基礎，為員工、參展人員提供綜合的查詢統(tǒng)計信息，該系統(tǒng)采用B/S架構，可以滿足使用人員在展區(qū)的任意一個信息點提供接入和查詢統(tǒng)計服務。其前端設備主要包括門禁主機、考勤機，在線方式部署，通過網絡連接至服務器。

1 1 結語

超算中心建筑智能化系統(tǒng)設計的要點在于把握項目的運作流程。該項目建筑智能化系統(tǒng)涉及的各專業(yè)系統(tǒng)分類多，管線復雜，需要特別注意機房、弱電間及管線路由的設計。隨著科技的發(fā)展，社會的進步以及國家的重視，相信超算中心建筑必將隨著新技術、新產品的應用而變得更加智能、人性，更好地服務大眾。