北京万霖广场智能楼宇监控系统.docx

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北京万霖广场智能楼宇监控系统

北京万霖广场——智能楼宇监控系统

万霖广场位于北京上地开发区中心，交通便利，是一座集办公、商场、会议、娱乐为一体的综合性智能建筑，并达到五A级智能大厦标准。

建筑共分两幢，总建筑面积6万平米，地上四层、地下两层。

楼内设有彩色闭路电视监控系统、可视对讲系统、门禁停车场一卡通系统、会议室音响系统、有线电视系统、综合布线系统、楼宇自控系统（设有空调、冷热源、照明、电梯、给排水、送排风、变配电等子系统）、物业管理系统及系统集成，真正实现了对大厦的分散控制集中管理。

功能描述：

1、公共照明的控制方式可以是：

计算机时间表自动控制开或关、手动控制开或关、灯组控制。

2、空调系统包括监测送风、回风温度、手/自动状态切换、新风、回风阀开关控制等。

3、监测每部电梯的运行状态和故障状态，统计电梯累计运行时间。

4、监测停车场、门禁读卡机等设备故障状态。

5、集成CCTV系统。

系统集成内容：

1、楼宇自控系统：

万霖广场楼宇自控系统采用美国Broadwin公司自主研发的WebAccess网络通讯软件和海湾公司HW-BA5000系列来完成，该系统采用最先进的技术实现受控设备完全自动化控制，上位机软件WebAccess与现场总线控制器之间通过行业内备受欢迎的Lonworks总线协议进行数据交换，包括冷热源系统、空调与通风系统、照明控制系统、电梯系统及与其他子系统的数据采集和状态控制都可以反映到监控系统软件中。

集中监控的信息包括：

楼宇自控系统中空调、照明、电梯等设备的运行状态及故障报警，以及运行和检测参数的变化值（这些参数是温度、湿度、流量、压力、电流、电压等）。

图1、空调监控系统图

空调系统

监测系统内各监测点的温度、压力、流量等参数的自动显示，设备的自动启停、PID控制、数据采集、故障报警等功能。

WebAccess具有独特的排程功能，可以以时间为序设定空调机组的启停时段，以达到节能的目的。

图2、节能系统图

照明控制系统

对各楼层的配电盘、办公室照明、门厅照明、走廊照明等设备自动进行启停控制，并自动实现对照明回路的分组控制，对用电过大时的自动切换，以及办公室等的“无人熄灯”控制等。

图3、照明监控系统图

电梯系统

对带有完全装备的电梯，利用此节点将其控制装置与楼宇自动化系统相连接，以实现相互间的数据通讯，使管理中心能够随时掌握各台电梯的工作状况，并可通过网络通讯将现场情况用文字或图形显示于中控机的彩色屏幕上，重要的数据可通过打印机打印出来作为记录。

图4、电梯监控系统图

冷热源系统

·对冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及相关阀门进行监控；

·机组启动后通过彩色图形显示各设备运行状态、故障状态、参数值及运行参数越限报警，通过鼠标可任意修改设定值，以达到最佳运行状态。

·中央监控站可以对冷源系统的各种设备进行监视报警，可以对冷源系统进行各种水温检测、流量检测、冷量与累计冷量检测。

图5、冷冻站监控系统图

通风机

监测风机手/自动转换状态，确认风机机组是否处于楼宇自控系统之下；当处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停。

监测送风机压差状态，确认风机机械部分是否已正式投入运行，可区别机械部分与电气部分的故障报警。

当系统出现异常时，系统会发出警报。

并可通过网络通讯将现场情况用文字或图形显示于中控机的彩色屏幕上，重要的数据可通过打印机打印出来作为记录。

图6、排风机监控系统图

系统功能实现：

通过WebAccess的强大整合能力，将各个子系统进行有效的整合集成，可以实现以下功能：

1、全局数据共享

办公自动化系统可以通过BMS内的大容量实时关系型数据库共享楼宇设备系统中的各种信息。

2、远程监控、维护诊断

各子系统及中央集成管理工作站具有全中文的操作界面、人机界面友好、由于WebAccess与生俱来的网络架构，可以实现远程监控、维护诊断及远程在线组态的能力。

方便用户集中管理。

3、详细的数据记录查询

本系统提供详细的历史数据查询功能且存储时间无限制，可以制定值班、日、月、年报表，方便用户查询，且能实时显示记录各种运行状态信息、故障信息、各种统计数据。

图7、历史曲线图

4、跨子系统的联动操作

该集成管理系统中，系统主机可以监控全局的信息动态，各子系统之间也可以实现信息同步共享，实现跨子系统的联动，及全局事件的管理，以增强系统对大楼突发事件的高速响应能力。

5、多样化的报警方式

WebAccess的数据越限报警非常全面，可以以具体数字及百分比等多种方式设置，当有越限报警产生时，可以以动画、弹出窗口、声音，电子邮件等方式提示现场及远程的调度人员。

图8、报警摘要及报警记录图

6、多角度全方位的监控

WebAccess的客户端完全免费，同时可根据实际需要自行添加其数量，需要监控的客户端只需下载监控小插件即可实现整个BMS系统的监控。

以上描述的就是北京万霖广场的智能楼宇监控系统的整合方案，鉴于智能楼宇集成系统的多样性和可变性，我们为智能楼宇监控系统提供了系统整合的可靠性和可扩展性。

WebAccess除了对楼宇自控系统中各种控制系统：

冷热源系统、空调与通风系统、照明控制系统、变配电系统、给排水系统、电梯系统及与其他子系统互联获得实时数据；运行状态及故障报警；以及运行和检测参数的变化值（这些参数是温度、湿度、流量、压力、电流、电压等）以外还能完成安保系统的监视与控制，对门禁、停车场管理系统的监控，火灾报警系统以及OA系统。

安保系统的监视与控制

集成系统可通过WebAccess与子系统的通讯协议与保安监控系统进行互联，并且在主机（集成系统）上能同时观察到安防系统的CCTV闭路电视监控系统、门禁系统和紧急报警系统内所有信息。

包括所有防盗报警探头的状态（正常／报警）、线路的监视状态（开路／断路）、闭路电视的报警信号、读卡机控制状态、各通道门的状态（开启／关闭）、车库入口、各楼层走廊末端、电梯门厅和楼梯口的非法侵入报警等。

对于视频监控子系统。

WebAccess集成软件要求视频主机提供标准的OCX控件，以供集成调用，或者该视频系统软件是以IE浏览器为平台进行监控，WebAccess可以直接嵌入视频画面。

对于目前比较流行的网络摄象机（WebCarema），WebAccess已经内嵌大部分知名品牌产品的OCX控件，可以直接调用。

对门禁、停车场管理系统的监控

WebAccess集成管理软件通过标准数据接口实现对对汽车库管理子系统的连接，从而实现设备运行状态、故障报警、车流量统计列表以及收费统计显示。

还可以通过安装在车库入口处的摄象机对车库进行视频监视。

对于门禁控制子系统与停车场、一卡通的集成，通常是通过标准的数据库接口ODBC或者OPC协议来读去数据资料，门禁厂家通常不会开放通讯协议给集成软件来直接对硬件设备操作，这样做也是为了保护整个系统的安全。

火灾报警系统

提供大厦火灾安全状态信息、各个火灾监测点的状况；实时显示消防设备的运行状况；当发生火灾时提供火灾报警信息、并要求消防工作人员的确认和查询。

目前，火灾报警系统和消防联动系统已经完成智能化，即控制主机（报警控制器）和子机（火灾探测器）都具有智能功能，它们都设置了具有“人工神经网络”的微处理器。

主机与子机可进行双向信息交流，使整个系统的响应速度及运行能力空前提高。

当检测到报警信号后，火灾报警控制器会将联动信号发送给自动消防联动设备，消防联动设备使电磁线圈通电，电磁铁动作，牵引设备开启或闭合，或者是由联动控制信号使继电器或接触器线圈通电动作，启动消防水泵或排风机工作。

门禁、停车场、一卡通等子系统通常由单一厂商实施完成，这样可以基于同一信号传输协议有利于跨子系统的设备联动。

各个子系统在完成各自的设备联动工作后，可以输出相应的信号给集成软件，并且可以根据具体的要求将控制权限开放给集成软件平台用于整体调度，不过这需要各个厂商之间的相互配合才能得以实施。

OA系统

对于OA子系统进行集成，通常是将物业管理系统纳入集成系统，使整个系统看起来更趋近于一个完美的系统。

对于WebAccess集成软件而言，要求物业管理子系统同样是基于IE浏览器平台操作的软件系统。

这样可以通过HTTP超级链接实现集成系统和物业管理子系统之间的无缝切换。

图9、集成网络拓扑结构图

依据监控系统功能要求和应用软件系统的兼容性、扩展性和跨平台性的要求，整个系统采用基于国际标准通用通信协议OPC、ODBC等多种协议方式并存的软件结构。

系统数据传输原理如下图所示：

其中黄色箭头代表数据流向。

该系统按照设计要求采用以TCP/IP协议为基础的多叠式控制系统，在结构上分为三级网络。

一级网络是管理网络，即下图中显示的网络结构；二级网络是控制网络，即各个子系统内部控制主机与控制器之间的数据传输网络；两级网络间通过WebAccess开放的标准数据接口如ODBC、DDE、OPC以及Modbus、Lonworks总线协议等实现与各子系统之间的数据共享。

三级网络为基于IE浏览器的远程访问网络，充分利用Intranet、NAT端口映射及Internet技术实现局域网和互联网的远程访问和监控。

数据采集传输原理

端口映射（NAT）技术

基于B/S架构的HTTP访问技术

防火墙

HTTP技术

ODBC技术

闭路电视监控系统

综合物业管理人员

OCX技术

现场控制网络

ODBC

数据库

服务器

楼宇自动化系统

OPC协议

门禁监控系统

停车场管理系统

OPC协议

中央监控室

WebAccess服务器

（采用WebServer的站点发布方式）

办公局域网络

物业管理系统

图9、数据传输原理图

集成系统功能实现：

实时监视功能

WebAccess智能集成系统以WindowsNT为操作平台，采用全中文化的图形化操作界面监视整个系统的运行状态，以图文并茂的动态显示方式对现场的设备进行监控。

WebAccess系统软件能提供一个多任务的操作环境，使得用户可同时运行多个应用程序，在运行多个实时监控程序的同时可运行如Word或Excel软件，也可浏览Internet网页。

为了维护系统的可靠性与稳定性，系统采用双机热备的架构，可实现在主机出现故障的前提下，备机自动切换投入运行，以实现智能建筑物的连续性持续监控。

控制功能

操作员可以在任何能够接入中央控制系统的地方，通过网络对现场设备进行手动控制，如设备的ON/OFF控制；通过选择操作可进行运行方式的设定，如选择现场手动方式或自动运行方式；通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。

实现远程监控和现场监控的零距离操作。

WebAccess系统对系统的操作权限有严格的管理，以保障系统的操作安全性。

WebAccess系统对操作人员根据不同的身份可分为从低到高5个安全管理级别，不同的级别用户对系统的浏览和控制功能权限不同。

全局数据共享

办公自动化系统可以通过集成系统内的大容量实时关系型数据库共享楼宇设备系统中的各种信息。

也可以通过网络技术实现系统间的无缝集成。

先进的报警功能

当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时，WebAccess系统均产生报警信号，报警信号会以动画闪烁的方式始终出现在显示屏中，并且配合扬声器发出报警声音，操作员必须进行确认报警信号才能解除，但所有报警都将记录到报警记录中，供操作人员查看，并且可以对报警信息输出打印。

WebAccess提供多种报警信息提示方式，如动画显示、文本闪烁、多媒体声音、E-MAIL等，报警共分4个等级，99个优先级别。

详细的数据记录查询功能

本系统提供详细的历史数据查询功能且存储时间无限制，可以制定值班、日、月、年报表，方便用户查询，且能实时显示记录各种运行状态信息、故障信息、各种统计数据。

独特的节能功能

WebAccess系统具有独特的排程功能，可按日历定计划，制订楼宇设备运行的时间表。

可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。

最大限度地实现系统节能。

跨子系统的联动操作

该集成管理系统中，系统主机可以监控全局的信息动态，各子系统之间也可以实现信息同步共享，实现跨子系统的联动，及全局事件的管理，以增强系统对大楼突发事件的高速响应能力。

整合扩展Internet访问功能

支持3A访问

WebAccess楼宇系统基于Internet来实现信息交互、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问，真正做到局域和远程信息的实时监控，数据资源的综合共享，以及全局事件快速的处理和一体化的科学管理。

WebAccess楼宇系统支持3A访问（Anywhere\Anytime\Anyplace，任何地点，任何时间，任何位置），也就是说楼宇系统的管理不一定在中控室进行，可在授权人员方便的地方进行。

而且WebAccess打破了传统的价格观念，开放了管理层的网络扩展。

让管理层不需要支付额外的费用，便可随意增加系统中远程访问监控数量，为未来管理层网络扩展提供了广阔的免费空间。

支持远程故障诊断与报警

一旦将传统的智能建筑系统延伸到因特网上，建筑管理人员即便是在千里之外也可以完成他的职责，系统报警信息可送达有关管理人员的电话手机；提示系统运行状况。

可以说因特网与智能建筑是分不开的，通过因特网，不仅可以完成监控职责，而且还可以进行远程故障诊断，可以通过因特网持续了解自己设备的运转情况，当设备运行在非正常状态时，可以立即采取措施避免事故发生，当然可以减少运行管理费用。

可以说，基于因特网的智能建筑物技术代表着楼宇自动化的发展方向。

无线网络访问功能

WebAccess集成系统的另一特点是支持使用CDMA或GPRS无线网络技术接入WebAccess集成系统，浏览系统结构，了解楼控系统工作状况，显示被控设备状态参数。

并且可以在授权的情况下对运行参数做调整。