浅谈楼宇智能化系统在高层建筑中的应用.docx

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浅谈楼宇智能化系统在高层建筑中的应用

浅谈楼宇智能化系统在高层建筑中的应用

总部科研大楼项目金龙志技术部刘作鹏

摘要：

我们都知道楼宇智能化这个名称，同时也有很多人不知道楼宇智能化系统具体是要做什么，它是由什么组成，运用它可以达到什么目的，所谓知其名而不知其实。

中化六建总部科研办公大楼工程楼宇智能化分项工程（以下简称本工程）投资1200万，楼宇智能化程度也做得全面，我以本工程为实例，和大家一起学习楼宇智能化系统及其技术，使我们都能知其然并知其所以然。

文章从工程概况，楼宇智能化的内涵出发，阐述了楼宇智能化系统及其各个子系统的构成和技术要求，最后总结了楼宇智能化未来的发展趋势。

关键词：

楼宇智能化，构成，技术要求

1工程概况

本工程建设地点在襄阳市东津新区CBD，为企业自用楼，属于民用一类高层建筑。

基地面积约18839㎡，用地面积11855㎡，建筑总面积约为55375㎡。

地下2层，地上22层，由科研办公大楼、商业区、档案室、广场及地下车库等组成，其中裙房1～3层。

本工程新建综合业务平台，分为网络虚拟化、服务器虚拟化、办公虚拟桌面三个部分。

硬件设备包括机架式服务器、存储设备、网络设备等等。

本次虚拟化建设是为了以后企业云打基础，方案本着节约性、兼容性、扩展性原则，在未来企业云建设中不造成重复浪费，即在未来云建设时本次基础建设硬件不需更换。

2楼宇智能化的内涵

根据我国楼宇建设的实际情况，把楼宇智能化定义成：

拥有综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作，实现建筑物自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS）的楼宇。

它们由智能楼宇管理系统（SIC）集中控制。

由此，我们可以大致的了解到楼宇智能化系统的具体作用。

图2.1楼宇智能化功能示意图

3楼宇智能化系统的构成

楼宇智能化系统一般包括以下系统：

综合布线系统、计算机网络系统、电话系统、有线电视系统、安防监控系统、一卡通系统、广播系统、楼宇自控系统、酒店管理系统、物业管理系统、智能楼宇管理系统（集控平台）及数据中心机房建设等。

本工程结合企业特色，除了包括以上所有系统，另外还有信息发布系统和会议系统。

数据中心机房建设包括信息机房和消防控制机房。

4各个子系统的原理及其技术

4.1综合布线系统

结构化综合布线系统是整幢大楼的“神经系统”，是网络、通讯等系统的基础。

大楼结构化布线采用光纤作为主干（电话主干使用大对数线缆）、六类双绞线到房间，提供网络接入。

本工程综合布线系统包括办公网、设备网和综合管路。

其中，办公网由工作区子系统、管理间子系统、水平子系统、垂直子系统和设备间子系统组成；设备网由水平子系统、垂直子系统、设备间子系统和管理间子系统组成；综合管路包括桥架的安装以及电线保护管的敷设。

几个重要子系统的介绍：

（1）垂直子系统为综合布线主干系统，用于大楼之间的传输，一般采用多对数双绞线或多模光纤。

本工程主干系统采用万兆多模光纤，光纤有极强的抗干扰能力，所以安装后不会发生如双绞线那样的问题，但光纤本身较为脆弱，强力牵拉或弯折会使纤芯折断，因此安装时应有有经验的工程师在现场指道。

光纤的架设可以采用架空、直埋、管道等方法，本工程在大楼弱电竖井内用桥架敷设。

（2）管理区子系统是工程施工中考虑最复杂的部分。

这部分施工应充分考虑环境影响和端接工艺的影响。

电磁辐射是考虑管理区子系统安装环境的主要因素。

电磁辐射的影响主要来自两个方面，一是环境对系统传输的影响，一是系统在信息传输过程中对环境设备的影响。

（3）工作区子系统在施工时要考虑的因素较多，因为不同的房间环境要求不同的信息连接面板与其配合。

在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的需要，同时又要考虑从信息连接面板连接应用设备（如计算机，电话等）的方便和安全。

墙上安装信息连接面板采用86型面板嵌入式安装。

图4.1综合布线系统示意图

图4.2工作区子系统网线破损

4.2计算机网络系统

在综合布线基础上构建网络系统，提供系统桌面1000Mbps接入，在公开区域部署无线网络，可以提供整个楼宇内无死角的网络覆盖。

本工程网络系统包括办公网和设备网。

办公网细分为核心层、接入层、无线网络、网管软件以及安全设备；设备网分为核心层和接入层并且配备对应的交换机、网线、光纤等设备。

整体网络解决方案总体设计以高性能、高可靠性、高安全性、有线无线一体化和统一的网管系统为原则，以及考虑到技术的先进性、成熟性，并采用模块化的设计。

其中：

（1）出口层由千兆应用防火墙和上网行为管理设组成，对办公网提供安全稳定的出口防护，同时提供对外网带宽的监管与维护。

（2）核心层由两台核心交换机组成，提供对应用服务器虚拟化资源池的接入服务，同时提供整个办公网内各个子系统的业务数据交换。

（3）接入层提供全千兆支持万兆上联的三层交换机与云桌面PC终端连接，提供安全稳定的终端接入能力。

同时部署POE交换机，提供对前端AP的数据接入与POE供电服务。

（4）无线系统采用AP+无线控制器的方式进行组网，通过无线控制器统一管理全网的无线AP数据转发，业务命令下发等。

4.3电话、电视系统

利用综合布线的基础设施，配置大容量程控交换机，可以为楼宇内用户提供电话、传真等通讯服务。

楼宇内移动信号覆盖一般由移动公司在楼道内安装信号放大器来实现。

电视传输系统的设计和高品质的电视传输系统是现代化通讯系统的重要组成部分。

本大楼是集服务、办公、会议为一体的综合办公楼，根据本大楼的实际用途，在大楼内建立一套卫星电视接收及有线电视系统。

系统建成后可接收15个数字机顶盒节目并提供1套自办节目，共设计81个电视前端点位。

图4.3电话接线示意图

4.4安防系统

本工程安防系统包括视频监控系统、入侵报警系统、电子巡更系统以及无线对讲系统。

其中：

（1）视频监控系统在重要部位，包含主要道路口、大楼入口、周界、地面停车库、大楼的公共走道、服务台、电梯间、财务室、停车场、消防通道等内部区域，共设计164个监控点位，以高清网络摄像机进行实时图像信息的采集（电梯内采用模拟高清摄像机），实施全方位的监控，部分区域采用带智能分析功能高清摄像机。

在一楼消控机房构建安防管理平台，能够实现对所有视频图像的集中管理和控制。

所有的视频图像都能在信息中心进行集中存储，存储周期不少于30天，能实现录像的快速检索、回放、剪切等操作。

能实现所有的视频图像在安保中心的超窄边拼接电视墙上的高清显示，实现视频多模式拼接、图像开窗/漫游、视频缩放等功能。

（2）入侵报警系统采用总线方式联接前端的探测器。

探测器部署在大楼的关键区域，包含领导办公室、财务室、档案室、机房等。

入侵报警系统能够实现按时间、区域、部位任意编程设置布防与撤防，同时能够采取信号联动的方式与视频安防监控系统相结合，系统除接收和响应前端探测器的报警信号外，还能同时联动监控设备（如联动监视系统所对应的画面自动突出显示，并自动录像等），实现综合、实时的监控功能，防止非法入侵。

（3）电子巡更系统是安保人员定期按照计划线路进行巡更，记录巡更情况和结果。

（4）无线对讲系统规划终端用户30人，可根据具体需求设置多个通话组，各个通话组按照各部门相应人员进行编制，并对不同人员进行权限配置。

组内成员可以发起个呼、组呼、全呼；可以通过手动切换信道的方式，跟其他组的成员进行通话；可以通过设置扫描方式，同时守候在多个通话组信道；无线对讲系统基站（2台数字中继台）放置在一层的消控机房内，通过馈管将信号传输至地下室、地上各点的室内天线，通过天线的辐射，将地下1层至地面6公里覆盖，形成了整个大楼的通讯畅通无阻。

4.5一卡通系统

本工程一卡通系统包括管理中心、考勤系统、消费系统、门禁管理系统、梯控系统、访客管理系统、停车管理系统。

能实现门禁、考勤、消费、身份管理等多重功能，可根据需求进行部署。

一卡通系统还可以和酒店管理系统、电子巡更系统等相结合，实现业务的拓展。

其中：

（1）门禁系统采用集中统一发卡、分散授权模式。

由发卡中心统一制发个人门禁卡和管理卡，再由门禁系统独立授予门禁卡在本系统的权限。

系统可对每张卡片进行分级别、分区域、分时段管理持卡人可进出授权的活动区域。

系统可实时显示、记录所有事件数据；读卡器读卡数据实时传送给管理平台，可在管理中心客户端立即显示持卡人（姓名、照片等）、事件时间、门点地址、事件类型（进门刷卡记录、出门刷卡记录、按钮开门、无效卡读卡、开门超时、强行开门）等如实记录且记录不可更改。

报警事件发生时，计算机屏幕上会弹出醒目的报警提示框。

在重要房间的读卡器（采用带键盘的读卡器）设置为刷卡加密码方式，确保内部安全，禁止无关人员随意出入，以提高整个受控区域的安全及管理级别。

在实现门禁功能的同时，可以对内部员工进行签到和考勤。

（2）梯控系统在内部办公的5个电梯轿厢内安装读卡器，将6至13层的预留层设为开放层，其他楼层设置为私密层。

当外来人进入的时候，必须要到大楼接待处领取经授权的智能卡，才能在进入电梯刷卡后，进入相应的楼层。

内部用户及临时来访人员均需通过刷卡方式开放电梯相应的权限选层按键，用户的权限写于卡内。

有权限者方可启动电梯，并仅可启用经过授权之楼层按键，到达相应楼层，反之无效。

能弹性、灵活的楼层管制，可指定进、出各个楼层的人员及有效时间。

可结合智能卡功能、无进出人数的限制。

系统与电梯采用无源干节点连接，两者完全隔离，不会互相影响。

系统可根据用户需要，断开控制器对电梯的控制，由电梯设备自行控制。

（3）消费系统能实现消费扣款、发放补助、充值、退款、报表统计等功能。

系统能分别对每个餐厅、一组窗口、单个窗口、单个操作人员进行结算。

可正常显示员工姓名、工号、金额（余额、本次消费金额）。

（4）访客管理系统中，在大楼一层设置访客主机，结合一卡通平台接收外来访客预约，为访客提供临时权限卡，并对相关人员门禁、电梯及停车场进行临时授权。

访客需先到前台进行信息登记。

由前台人员联系被访人，经被访人确认，前台人员通过扫描终端对到访人员所持身份证件进行登记，信息合法将分配好的“权限组”授予卡片，交予来访人，来访人还卡后即退还身份证。

（5）停车管理系统中，在大楼地下停车库出入口均考虑双向进出，具有车辆高清识别、计时收费等功能。

建设4个双向进出口，采用免取卡的模式，对进入院区的车辆直接放行，同时能够利用先进的车牌识别技术对进入的车辆自动进行画面的抓拍和记录，并关联计时收费功能，自动核算来访车辆的停车缴费，在地面的两个岗亭出入口正常缴费后即自动开闸放行。

内部车辆无需收费即可自动放行。

4.6广播及信息发布系统

广播系统可用于播放背景音乐、通知和应急广播。

本工程公共广播采用IP网络广播，主要作用是信息发布及休息时间的背景音乐播放，创出一种轻松愉快的气氛，并在一些不同功能的区域播放不同的节目内容。

信息发布系统主要是在大楼一层大厅、主门厅大门上方、楼梯间以及会议室等关键醒目位置配置电视和液晶显示屏，用来公布消息、通知和显示欢迎语。

具体可实现以下功能：

（1）定时节目播放

IP网络广播的每个网络适配器LS-9701及数字功放都具有独立的IP地址，可以单独接收服务器LS-8600NS的个性化定时播放节目，实现定时播放的操作。

（2）领导讲话

IP网络广播能够实现领导讲话，领导无需到广播中心，通过与系统服务器连接的任意一台计算机，便可以经计算机的麦克风实现远程讲话，可以对全区，分区，分组讲话。

此功能应用于逢年过节或特殊时期，领导需要进行问候祝福或紧急通知，其无需到广播室，通过自己办公室分控电脑则可实现广播讲话。

（3）网上电台转播

IP网络广播可以将通过网络收音机软件接收到的Internet网络电台节目转换成IP网络广播数据格式，对网络语音终端实时播放，如美国之音、BBC、CNN