樓宇智能化工程

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)信息的需求量越來(lái)越大，信息傳遞速度也越來(lái)越快，二十一世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，目前推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要是信息技術(shù)、生物技術(shù)和新材料技術(shù)，而其中信息技術(shù)對(duì)人們的經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)生活影響最大，信息業(yè)正逐步成為社會(huì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)，人類社會(huì)的進(jìn)步將依賴于信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

近年來(lái)，電子技術(shù)(尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù))和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使社會(huì)高度信息化，在建筑物內(nèi)部，應(yīng)用信息技術(shù)、古老的建筑技術(shù)和現(xiàn)代的高科技相結(jié)合，于是產(chǎn)生"樓宇智能化"。 樓宇智能化是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)建筑物內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)信息資源進(jìn)行管理，為用戶提供信息服務(wù)，它是建筑技術(shù)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)信息化要求的結(jié)晶。

1984年美國(guó)聯(lián)合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut Stste)州哈伏特(Hartford)市將一座金融大廈進(jìn)行改造并取名City Place(都市大廈)，主要是增添了計(jì)算機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)通信線路、程控交換機(jī)等，使住戶可以得到通信、文字處理、電子函件、情報(bào)資料檢索、行情查詢等服務(wù)。同時(shí)，對(duì)大樓的所有空調(diào)、給排水、供配電設(shè)備、防火、保安設(shè)備由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化、信息化，使大樓的用戶獲得了經(jīng)濟(jì)舒適、高效安全的環(huán)境，使大廈功能發(fā)生質(zhì)的飛躍，從而誕生了世界上第一座智能化樓宇。自此以后，世界上樓宇智能化建設(shè)走上了高速發(fā)展軌道。

智能化樓宇的基本要求是，有完整的控制、管理、維護(hù)和通信設(shè)施，便于進(jìn)行環(huán)境控制、安全管理、監(jiān)視報(bào)警，并有利于提高工作效率，激發(fā)人們的創(chuàng)造性。簡(jiǎn)言之，樓宇智能化的基本要求是:辦公設(shè)備自動(dòng)化、智能化，通信系統(tǒng)高性能化，建筑柔性化，建筑管理服務(wù)自動(dòng)化。

樓宇智能化提供的環(huán)境應(yīng)該是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境:

舒適性。使人們?cè)谥悄芑瘶怯钪猩詈凸ぷ?包括公共區(qū)域)，無(wú)論是心理上還是生理上均感到舒適，為此，空調(diào)、照明、噪音、綠化、自然光及其他環(huán)境條件應(yīng)達(dá)到較佳或最佳狀態(tài)。

高效性。提高辦公業(yè)務(wù)、通信、決策方面的工作效率，節(jié)省人力、時(shí)間、空間、資源、能耗、費(fèi)用，以及建筑物所屬設(shè)備系統(tǒng)使用管理的效率。

方便性。除了集中管理，易于維護(hù)外，還應(yīng)具有高效的信息服務(wù)功能。

適應(yīng)性。對(duì)辦公組織機(jī)構(gòu)、辦公方法和程序的變更以及設(shè)備更新的適應(yīng)性強(qiáng)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生變化和更新時(shí)，不妨礙原有系統(tǒng)的使用。

安全性。除了要保證生命、財(cái)產(chǎn)、建筑物安全外，還要考慮信息的安全性，防止信息網(wǎng)中發(fā)生信息泄露和被干擾，特別是防止信息數(shù)據(jù)被破壞、被篡改，防止黑客入侵。

可靠性。選用的設(shè)備硬件和軟件技術(shù)成熟，運(yùn)行良好，易于維護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)修復(fù)。

3、智能化樓宇的功能

從樓宇智能化的功能角度看，樓宇智能化提供的功能應(yīng)包括:

具有信息處理功能，而且信息范圍不只局限于建筑物內(nèi)，應(yīng)該能在城市、地區(qū)或國(guó)家間進(jìn)行。

能對(duì)建筑物內(nèi)照明、電力、暖通、空調(diào)、給排水、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行綜合自動(dòng)控制。

能實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)記錄的設(shè)備管理自動(dòng)化，并實(shí)現(xiàn)以安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的防災(zāi)自動(dòng)化。

建筑物內(nèi)應(yīng)具有充分的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。

它的所有功能應(yīng)能隨技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)需要而發(fā)展。

4、智能化樓宇的優(yōu)越性

和普通建筑相比，智能化樓宇的優(yōu)越性體系那體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

具有良好的信息接收和反應(yīng)能力，提高工作效率。

提高建筑物的安全、舒適和高效便捷性。

具有良好的節(jié)能效果。對(duì)空調(diào)、照明等設(shè)備的有效控制，不但提供了舒適的環(huán)境，還有顯著的節(jié)能效果(一般節(jié)能達(dá)15~20%)。

節(jié)省設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。一方面系統(tǒng)能正常運(yùn)行，發(fā)揮其作用可降低機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)成本，另一方面由于系統(tǒng)的高度集成，操作和管理也高度集中，人員安排更合理，從而使人工成本降到最底。

滿足用戶對(duì)不同環(huán)境功能的需求。

高薪技術(shù)的運(yùn)用能大大提高工作效率。

5、智能化樓宇的定義

什么樣的建筑才算是智能化樓宇?目前世界上的對(duì)樓宇智能化的提法很多，歐洲、美國(guó)、日本、新加坡及國(guó)際智能工程學(xué)會(huì)的提法各有不同，其中，日本的國(guó)情與我國(guó)較為相近，其提法可以參考，日本電機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)樓宇智能化分會(huì)把智能化樓宇定義為:綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的最先進(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)備等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)建筑物自動(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)，將這5種功能結(jié)合起來(lái)的建筑，外加結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)(SCS)，結(jié)構(gòu)化綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(SNS)，智能樓宇綜合信息管理自動(dòng)化系統(tǒng)(MAS)組成，就是智能化樓宇。

樓宇智能化系統(tǒng)(BAS)的主要組成

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成大廈中的空調(diào)制冷系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及電梯等的計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、記錄,實(shí)現(xiàn)分散節(jié)能控制和集中科學(xué)管理,為大廈中的用戶提供良好的工作環(huán)境,為大廈的管理者提供方便的管理手段,為大廈的經(jīng)營(yíng)者減少能耗并降低管理成本,為物業(yè)管理現(xiàn)代化提供物質(zhì)基礎(chǔ)。它的主要控制部件如下:

空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng):其監(jiān)控要求為:溫度控制、濕度控制、新風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)的控制、制冷器的防凍監(jiān)控、過濾器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、風(fēng)機(jī)的狀態(tài)及故障報(bào)警 冷凍站監(jiān)控系統(tǒng):包括對(duì)冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的自動(dòng)控制,以及冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)的節(jié)能控制和冷凍水系統(tǒng)的壓差控制,還包括中央管理站對(duì)冷凍站的控制,因此需解決如下問題:冷卻塔風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，控制和故障報(bào)警、冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，控制和故障報(bào)警、冷水機(jī)組冷卻水進(jìn)水溫度監(jiān)測(cè)及控制、冷卻水泵運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，控制及故障報(bào)警、冷水機(jī)組冷卻水出水溫度，流量監(jiān)測(cè)及控制、分水器，集水器壓差監(jiān)測(cè)和控制、冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，控制和故障報(bào)警 給排水監(jiān)控系統(tǒng):對(duì)大廈生活用水、消防用水、污水、冷凍水箱等給排水裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)和啟停控制。其中包括壓力測(cè)量點(diǎn)、液位測(cè)量點(diǎn)以及開關(guān)量控制點(diǎn),并要求顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和非正常狀態(tài)的故障報(bào)警,并控制相關(guān)設(shè)備的啟與停。 變配電監(jiān)控系統(tǒng):包括低壓配電系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)不間斷UPS電源系統(tǒng)、冷凍站配電、變壓器、高壓系統(tǒng)和高壓二次線中的各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。它主要包括電流量、電壓量、有功電度、無(wú)功電度、功率因數(shù)、溫度等的測(cè)量和開關(guān)量的控制,并要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和計(jì)量供電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),顯示主接線圖、交直流系統(tǒng)和UPS系統(tǒng)運(yùn)行圖及運(yùn)行參數(shù),對(duì)系統(tǒng)各開關(guān)變位和故障變位進(jìn)行正確區(qū)分,對(duì)參數(shù)超限報(bào)警,并對(duì)事故、故障進(jìn)行順序記錄,可查詢事故原因,并顯示、制表和打印,可繪制負(fù)荷曲線,并顯示、打印運(yùn)行報(bào)表 熱力站監(jiān)控系統(tǒng):由中央監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)熱交換器的熱水出水溫度、熱水流量和控制熱水泵的啟停 照明監(jiān)控系統(tǒng):由中央監(jiān)控系統(tǒng)按每天預(yù)定的時(shí)間順序進(jìn)行開關(guān)控制,監(jiān)視其開關(guān)狀態(tài),工作狀態(tài)可用文字、圖形顯示,并經(jīng)打印機(jī)打印。 安全防范監(jiān)控系統(tǒng):安全防范系統(tǒng)是智能大廈必不可少的部分,它為大廈提供了安全監(jiān)視、侵入報(bào)警、出入門控制管理。安全監(jiān)視系統(tǒng)采用微機(jī)控制矩陣系統(tǒng),集中完成視頻切換控制、水平/俯仰/變焦控制及自備檢測(cè)功能。系統(tǒng)可設(shè)分控鍵盤便于管理。 安全監(jiān)視系統(tǒng)技術(shù)主要表現(xiàn)為:侵入報(bào)警系統(tǒng)通過各類傳感器,如主動(dòng)紅外探測(cè)器、被動(dòng)紅外探測(cè)器、紅外微波雙鑒探測(cè)器、玻璃破碎傳感器、振動(dòng)傳感器,以及各類手動(dòng)、腳動(dòng)開關(guān)等,可獲得大廈的主要通道、出入口、重要部位及周邊的情況,以利防范工作。出入門控制系統(tǒng)是對(duì)出進(jìn)門的人員進(jìn)行識(shí)別和選擇,即所有人員的出入都得到監(jiān)控。系統(tǒng)識(shí)別人員的身份后,根據(jù)所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)決定是否允許其出入。每一項(xiàng)出入都作為一個(gè)事件記錄存儲(chǔ),根據(jù)需,這些數(shù)據(jù)可以有選擇的輸出。整個(gè)防范系統(tǒng)組成一個(gè)有機(jī)的整體,當(dāng)侵入報(bào)警或出入門非授權(quán)侵入時(shí),在中央控制室接到有關(guān)報(bào)警信息,通過信息交換,安全監(jiān)視系統(tǒng)打開報(bào)警地點(diǎn)附近的攝像機(jī),并切換到指定監(jiān)視器上監(jiān)視,同時(shí)打開視頻錄像機(jī)自動(dòng)記錄現(xiàn)場(chǎng)情況,以便查詢使用。 背景音樂、消防廣播系統(tǒng):消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須征詢公安、消防部門并得到認(rèn)可,切不可自作主張,自行其事。設(shè)計(jì)的要點(diǎn)為:背景音樂系統(tǒng)主要為大廈工作區(qū)及公共場(chǎng)所提供平時(shí)播放背景音樂、語(yǔ)音廣播等 功能。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或緊急事故時(shí),則可作為事故報(bào)警廣播,引導(dǎo)疏散,指揮處理事故。公共廣播音響的設(shè)計(jì)應(yīng)與消防報(bào)警系統(tǒng)相互配合,實(shí)行分區(qū)控制。在出現(xiàn)非常事件或火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)能夠接受消防中心的強(qiáng)制切換,并自動(dòng)投入事故廣播和火災(zāi)報(bào)警廣播,將著火區(qū)平時(shí)播放的背景音樂立即切換為事故廣播。在技術(shù)性能上要求揚(yáng)聲器基本上按間隔等于2~2.5倍層高的要求分布;滿足消防報(bào)警的要求,即揚(yáng)聲器間隔小于25米,功率不小于3W,能滿足實(shí)現(xiàn)本層和上下兩層的同時(shí)報(bào)警;性能上要求最大響度不小于80分貝,聲場(chǎng)均勻度不小于8分貝,語(yǔ)音清晰大于85%。 FA火災(zāi)報(bào)警消防系統(tǒng):該系統(tǒng)將涉及建筑設(shè)計(jì)、保衛(wèi)和公安部門,這些部門需要協(xié)調(diào)努力。掌握的原則是:充分了解廠商的產(chǎn)品性能特點(diǎn)、廠商的現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)支持程度、公安、保衛(wèi)、樓宇建筑者和用戶對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可度、性能/價(jià)格比。 MA大樓信息管理自動(dòng)化:這是對(duì)各個(gè)系統(tǒng)集成后的集中監(jiān)控管理,掌握的原則是權(quán)限集中、界面友好、靈敏度高、反應(yīng)快速、功能齊全。 5.2 通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CA)系統(tǒng)組成

通信自動(dòng)化系統(tǒng)是智能大廈的"中樞神經(jīng)",它集成了電話、計(jì)算機(jī)、監(jiān)控報(bào)警、閉路電視監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)管理等系統(tǒng)的綜合信息網(wǎng)。智能大廈通信自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容是:

綜合BA、CA、OA、MA、FA的通信需要,統(tǒng)一考慮通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與施工。 選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)大廈進(jìn)行綜合布線。 對(duì)通信自動(dòng)化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提出的要求有:

標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化:選擇符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或事實(shí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議、操作系統(tǒng)、網(wǎng)管平臺(tái)、系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)布線、聯(lián)接件及布線所用的材料、器件、器材。布線施工過程中也必須遵守國(guó)際上通用的網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)范及國(guó)家建筑、電氣工程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì),系統(tǒng)才具有開放性,才能保證用戶能在系統(tǒng)上進(jìn)行有效的開發(fā),并為以后的發(fā)展提供一個(gè)良好的環(huán)境。 先進(jìn)性與成熟性:為了確保整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和樓宇管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)先進(jìn)性、可靠性,選擇合理的、實(shí)用的、便于擴(kuò)展與升級(jí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和技術(shù)先進(jìn)、有信譽(yù)保證、并得到廣大用戶認(rèn)可的可靠廠家的產(chǎn)品。 安全性和可靠性:樓宇自動(dòng)化管理、通信網(wǎng)絡(luò)和辦公自動(dòng)化是一個(gè)復(fù)雜的綜合系統(tǒng),需要在軟、硬件兩個(gè)方面采取措施,以保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。首先要保證作為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的安全與可靠。從結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)到材料與器材的選擇,以及工程實(shí)施各個(gè)階段都必須考慮到影響整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠性的各種因素。結(jié)構(gòu)化綜合布線施工完成后,必須按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的測(cè)試。軟件方面則按照系統(tǒng)類型、數(shù)據(jù)類型加密、設(shè)置權(quán)限等手段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全性 可管理性和可維護(hù)性:樓宇自動(dòng)化管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和辦公自動(dòng)化是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)組建時(shí),必須采用先進(jìn)的、標(biāo)準(zhǔn)的、用戶界面良好的管理軟件,合理的設(shè)備布局,做到走線規(guī)范、標(biāo)記清楚、文檔齊全,以便提供對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可管理性和可維護(hù)性。 靈活性和可擴(kuò)充性:為了保證用戶的已有投資及用戶不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求,整個(gè)系統(tǒng)必須具有靈活的結(jié)構(gòu),并留有合理的擴(kuò)充余地,以便用戶根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)與擴(kuò)充。 優(yōu)化性能價(jià)格比:考慮到系統(tǒng)性能、功能以及在可預(yù)見期間內(nèi)仍不失其先進(jìn)性的前提下,盡量使整個(gè)系統(tǒng)所需投資合理,以便構(gòu)成一個(gè)性能價(jià)格比高的系統(tǒng)。 實(shí)用性和可行性:根據(jù)系統(tǒng)需求和資金投入綜合考慮,方案設(shè)計(jì)采用成熟技術(shù),保證技術(shù)的可行性。 開放性與兼容性:系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用支持和符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,使系統(tǒng)具有很好的兼容性,有利于設(shè)備、器材的選型,便于施工、維護(hù)和降低成本。5.3 辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OA)的組成

為了適應(yīng)業(yè)主辦公自動(dòng)化的要求,智能大廈的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)是簡(jiǎn)單、實(shí)用、方便、安全。智能大廈辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能主要有:

人事、財(cái)務(wù)類:人事檔案管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)。 領(lǐng)導(dǎo)辦公類:公文管理系統(tǒng)、領(lǐng)導(dǎo)要事安排管理系統(tǒng)、文檔管理系統(tǒng)、總經(jīng)理查詢系統(tǒng)、本行業(yè)國(guó)內(nèi)外商情系統(tǒng)。 管理類:大廈大事記系統(tǒng)、樓層管理系統(tǒng)、大廈運(yùn)行管理系統(tǒng)、大事記。 公共服務(wù)類:公共信息服務(wù)系統(tǒng)(如民航、郵政、火車、電話等)查詢、音樂，廣播管理系統(tǒng)、電子布告管理系統(tǒng)、其他用戶提出的管理軟件。