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系統集成化的思想在智能大廈設計、施工、物業管理中的體現

發布時間:2004-09-22被閱次數:11821 來源:

                  

第一部分:智能建筑的發展與集成化

  進入90年代以來,隨著科學技術的不斷進步,特別是計算機及通信技術的飛速發展,以及人們對追求建筑物應有的高效舒適環境的標準越來越高,同時,隨著信息化社會的到來,建筑物既作為信息高速公路這個國際化廣域網的終點,又作為企業自身的局域網的外殼,建筑物如何適應信息化社會的標準和要求,顯得尤為迫切和重要.

  在全球社會體系轉移的大環境下,發達國家已由以前的以電力、石油、水力為基礎的能源社會逐步向以信息、資汛、通信為基礎的信息社會過渡,這個時期的建筑業也應適應這個轉型社會的潮流,從低增值勞動密集型向高增值、技術密集型過渡,而"智能大廈"正是反映這種過渡的"典型產品",在即將來的21世紀智能大廈的建設將是建筑業發展的主導方向.

  在當今國際社會提倡環保,重視環保的強烈呼聲下,智能建筑也是建筑業的一個環保綠色產品,如何節能減少能源消耗,如何盡量利用自然環境環境智源,減少廢棄物的排放,也是智能建筑所必備的功能.

目前,國內房地產市場各種智能大廈的提法層出不窮,有的認為實現了幾個A就可稱得上智能大廈,有的認為有了結構化布線就能稱得上智能大廈,其實要真正認識智能大廈,可以參照智能大廈金字塔型的發展歷史.

  智能建筑的發展就是一個不斷集成化的過程.

  進入90年代以來,隨著微電子技術、數字通信技術的進一步發展,高集成化、低價格、強處理能力蕊片的出現,以前需由中央監控主機完成的運算、控制功能,已可由體積很小的現場控制器完成,同時通信技術的發展,使現場各輸出/輸入功能單元間的通信能力大大完善,現場控制器的應用進入新一輪實用階段,中央控制主機不用再承擔大量的數據運算,實時控制工作,而主要用來承擔存貯數據、管理數據工作,原先分散的各系統的中央控制系統,互相關聯,產生更高層次的系統---中央管理系統,集中關聯處理各系統的所有數據,可以求取大樓最佳運營成本,提高使用效率,同時提高市場竟爭力.

  智能大廈中央管理系統,也就是大樓管理系統(IBMS),它應能收集到樓內的各種資料,分析整理或高附加值的實用信息,運用先進的管理方法,使大樓的運行成本更低,具有更高的經濟效益和社會效益,提供給用戶更安全舒適的工作環境,更高效的辦公條件.完成以往分項集成系統不可想像的功能,例:一位管理人員進入大樓經過停車收費系統--管理工作人員考勤監控--管理公共照明--預先配置電梯到達指定樓層--開啟相應辦公室的空調、照明設備--輸出各類報表到桌面--提示當天工作安排.

  為了實現上述目標,智能大廈管理系統應是一個分布式綜合集成的計算機網絡系統:設備自控系統、通信系統、商業管理系統、辦公自動化系統、多媒體聲像通訊系統……等滿足所有實現應用功能的子系統,這些功能子系統分層次通過某種形式的局域網用結構化布線的物理子系統形式集成起來,這些互相聯系的系統各自的分布式數據庫可以相互共享,同時又在IBMS中產生一個鏡像備份,互為備用,具有強大的綜合能力,同時各子系統之間和系統內部又可互為備用,具有強大的抗破壞能力.

第二部分 智能建筑集成化的技術優勢

  智能大廈的集成化概念是區別其它傳統的建筑弱電系統的一個最重要標志,也是當今智能建筑所追求的最重要的目標和評判智能化的最高標準,智能大廈集成化的技術核心是建立在系統集成、功能集成、網絡集成和軟件界面集成的多種技術集成基礎之上的一門新型高科技技術.

  智能大廈的智能化實質就是集成化,就是信息資源和任務的綜合共享與全局一體化的綜合管理,通過系統集成實現綜合共享,提高服務和管理的高效率,這也是人們追求智能化的目的.

  目前建設的樓宇自動化(BAS)系統,多數不能將大廈各個子系統統一管理起來,這種分開管理的局面,使各個子系統互不相關,硬、軟件大量冗余,操作和管理者必須熟悉所有廠家的產品特性、系統結構,因而系統重復建設,技術培訓和硬件維護的費用居高不小.

  實現集成化的樓宇智能管理系統,和舊的形式相比,具有如下優勢:
  1、集成化的樓宇管理系統可以在一個總的系統內部實現對各類機電設備、電力、照明、空調、電梯、保安、消防(對獨立設置的自動消防系統實現二次監控)能真正做到渾然一體.智能大廈的樓宇管理系統一方面可以提高管理和服務的檔次和效率,另一方面,由于采用了同一個操作系統的計算機平臺和統一的監控管理介面,因此大廈內各職能部門的計算機終端都可以按開放等級通過中央數據庫得到大廈內的所有的數據信息,實施全局監督和處理,使物業管理更趨透明化合理化,進一步降低大樓總的運行費用,提高大樓的總體競爭實力.
  2、采用了一體集成化的思想設計后,大廈的總體管理設計可以統一考慮各個子系統的硬件、軟件配置,不會再重復設計減少無效冗余,因而有報導說:采用了集成化的設計后,整個智能大廈的弱電系統初次投資可降低20%左右.
  3、智能大廈集成化的體系結構,由于采用了統一的模塊化的硬件、軟件組成形式,便于大廈物業管理人員易于掌握管理技術和參與系統的保養、維修.
  4、智能大廈集成化的體系結構,將各個子系統的管理集中到多個中央監控管理主機上,并采用統一的并行處理,分布操作結構形式,可以實現多機并行,互為熱備份,從而大大提高了系統時響應速度和可靠性,這是以往獨立的系統不可能有的效果.
  5、智能大廈集成化的體系結構,便于采用弱電總承包的施工方式,這將有利于工程進度,保證工程質量,減少互相推諉扯皮,降低施工管理造價,由于減少了工程承包的分界面,能保證各子系統之間的相互協調,保證系統的一次開通成功.
  6、智能大廈的集成化體系結構,由于是以分布設置并行處理技術為基礎時具有分步實施性可以滿足,那些對工程建設有分階段要求的投資商,例如裙房土建完成后就安裝調試,開通裙房部分的系統,同時施工塔樓部分,做到邊施工、邊開通,互不影響,實時無縫連接,完全領先與以往各獨立子系統必須全部建成后,才可開通調試的受限狀態,大大降低了以往一次性開通的高費用和高難度.
  7、智能大廈的集成化體系結構,采用的模塊化,分布處理方式,具有很強的局部靈活性,可以滿足那些對建成項目有經常修改調整要求的投資商. 在整體系統正常工作的情況下,在局部范圍內調整,升級換代,確認無誤后,再無縫連接到主系統中,這種創新性的功能也是以往各獨立子系統所不可想像的
第三部分 智能建筑集成化的思想在智能建筑設計中的體現

  智能建筑的弱電設計不同于以往的設計步驟,它的設計范圍,功能要求,體系結構是由設計院在初步設計階段完成的,然后在施工圖設計后期由甲方挑選的一位或數位系統集成商配合設計院各相關工種在弱電工程合約的基礎上完成深化設計,確定適用規范以及驗收標準.

  智能建筑集成化設計的應遵循的原則是:

  1.系統的功能應滿足所有的用戶需要
  2.系統內部同一層次應采用同一條公共通訊通道
  3.系統內部界面應采用同一軟件的不同操作層次

  下面以一個五星級酒店來具體說明:

  第一步:確認業主和項目的要求,按IBMS的層次系統對其進行歸納

  IBMS第一層次網絡與集成界面結構包括:

1、中心管理服務器;
2、樓宇自動化系統服務器;
3、辦公自動化系統服務器;
4、通訊及網絡管理系統服務器.

  IBMS第二層次網絡與集成界面包括:

  1.樓宇自動化系統,包括樓宇設備自控子系統,綜合保安管理子系統,報警子系統,智慧門卡子系統,閉路電視監視系統,廣播系統,衛星及共用電視接收系統,電梯管理子系統,車庫管理子系統.
  2.辦公自動化系統,包括公共信息庫子系統,電子郵件子系統,行業管理子系統,物業管理子系統,財務及電子轉帳子系統,機電設備維修管理子系統,通訊與網絡線纜管理子系統.
  3.通訊與網絡系統,包括結構化布線子系統,網絡管理系統,程控換機子系統,無線通訊接收與轉發子系統,電視會議子系統,廣域網操作管理子系統.

  在第二層次的3個系統內的各個子系統之間通過1OOM以太網的局域網形式聯系起來,它們可通過智能網關接入到第一層次IBMS管理層中去.

  第二步:確定系統結構

  第一層次(IBMS管理層)通過千兆以太網集成,采用單模光纖,傳輸速率為1000MBPS,最大距離100M

  第二層次(系統管理層)通過100M以太網集成,采用5類UTP,傳輸速率為100MBPS,最大距離100M,可通過1000M/100M(光纖/UTP)自適應網卡向上進入第一層次.

  第三層次(子系統內部)數字的各子系統內部采用RS485.C-BUS.LONTALK或E-BUS總線集成,傳輸速率約100KBPS,最大距離7200米.

  第三步:選擇系統集成的方法

  結構化布線系統是一套用于建筑物或建筑群內的傳輸網絡,它將話音,數據,圖像等設備彼此相連,也使上述設備與上級數據通訊網絡相連,結構化布線系統是智能建筑集成化的物理結構,從理論上說任何信號的傳輸都可在雙絞線或光纖上進行;任何形成的網絡結構都可由結構化布線系統的星型結構演化而得.

  對上述工程實例而言,樓宇自動化系統內除了自動消防系統按要求不能納入結構化布線系統,以及衛星天線有線電視由于用戶分布比較固定,不能發揮結構化布線系統靈活易變的優越性,且由于帶寬的原因納入結構化布線性價比較低外,其余都應采用結構化布線系統,這樣系統互換性好,系統總的冗余備用率可以較低,造價可以更具備優勢.

  而辦公自動化系統數字信號,及通訊與網絡的信號傳輸方式和網絡結構形式本身就比較適合于結構化布線方式,因此這個工程就以結構化布線系統作為系統集成的物理結構形式.

  在第一層次(管理層)采用單模光纖,在第二層次及以下采用UTP,考慮系統的靈活互換性,同時考慮到今后的語言信號(普通電話),都會上升到數字信號(可視電話),三類線纜和五類線纜的價差將會進一步縮小,所以UTP一律采用五類線纜,系統總估算數據為每間客房2個信息點,辦公場合每5個平方米2個點,公共場合每25個平方米一個信息點估算.

  在集成設計過程中還應提到三個比較有用的新技術:

  1.吹光纖技術(BLOLITE)(英國BICC公司)

  吹光纖技術就是先預敷光纖空管,實際需要安裝光纖時才吹入光纖,光纖空管可以任意切斷,重組,光纖在里面可以任意吹入,吹出,空管造價只有系統造價的10%以下,可用最少的錢、最小的干擾更改路由,靈活方便地滿足實際用戶多變的應用需求,有數據表明吹光纖技術可向上垂直吹300-500米,或水平吹800-1000米,管在常規施工狀態下的彎曲對其吹的距離影響不大,應用吹光纖技術在所有預計有高速數據要求的信息點(1000BPS)盡量預設空管,既盡可能滿足了將來的需要,又分散了總的投資成本.

  2.視頻數字在處理存貯技術(MUTISCOPE)(德國GEUTEBRUCK公司)

  攝像機得到的視頻信號可以通過視頻平穩轉接器在雙絞線上傳輸,但MUTISCOPE技術更可在監控主機處將視頻信號轉化成壓縮化圖像文件,結合圖像文件可使用電子籬笆技術激活攝像頭獲得的視頻信號,獲得智能報警監視功能,這樣提高了圖像的存貯效率,又可獲得高清晰度的圖像,同時圖像的數據文件可以在網絡上共享,實現閉路監控系統集成到同級和上級系統中去.

  3.開放式現場架構技術(LONWORKS)(美國ECHELON公司)

  LONWORKS技術是參照OSI的七層參考模型編制的LONTALK通訊協議,同時將這個協議固化在神經元芯片內,使各種控制器之間的互操作性集成性成為現實,適用于各類(電力,照明,空調,保安等等)的單獨的設備控制以及智能式的傳感器和執行器, 集成的發送接收器用來處理現場的聯系,不同廠家的產品可任意替換,并可自適應于雙絞線,無線電,電力線,同軸電纜,紅外及光纜等不同介質,也可自適應于星形或環形等不同拓撲結構.LONWORKS技術所依賴的神經元芯片的高集成度,高處理能力使控制結構進一步分散化,逐漸廣泛應用的控制方式會把傳統的"控制器"的概念打破,控制元件集成了智能傳感器和智能執行器以及智能通訊模塊,使得系統具有更大的靈活性和最低的成本,具有開放式的可互相操作的通訊技術,LOMWORKS技術的產生使得現場控制具備了更大的靈活性和自由度,靈活性可使用戶選擇最好的產品和系統,挑選最好的承包商,以滿足不斷更新的控制要求,而自由度則保證用戶可以不斷地更新技術,建立新的關系,現今HONEWELL的XL10系列現場控制器(智能分站)是較成熟的應用LONWORKS技術,具備LONMARK標志的產品,相信在近階段大多數有實力的生產商都將推出多種多樣的具備LONMARK標志的產品,滿足智能建筑市場謀求開放系統的需要.
4.統一的弱電系統電源管理設計

  弱電系統的集成供電思想在智能建筑系統集成設計中也相當重要,具體的設計方法是:首先,在中心機房設統一的高精度穩壓電源對各系統主機供電,同時可設統一的UPS電源和蓄電池組保證電源的備用,由于是統一設置,冗余量可選得較低,易于管理,總造價也可降低;其次,在較大的平面中分區設置管理分區,在較小的平面中以樓層設置管理分區,按管理分區統一提供及管理24V直流有源設備;最后,設專用的電源管理系統對中央機房和管理分區進行監控和管理,保證整個弱電系統的供電.

第四部分 智能建筑集成化的思想在智能建筑施工中的體現

  在傳統的大廈弱電工程施工中,業主會遇到三種類型的承包商,這就是設備供應商,工程承包商和系統集成商,在以往普通工程的實施過程中,由于系統集成的要求少,技術含量低,雖然他們三者的功能也會偶而交叉,但甲方往往看重的是前二者,.在現在集成化的智能建筑實施過程中,第三者的也就是系統集成商的作用卻變得更為重要,他的作用涵蓋了前二者,并且有了一個新的名稱:"弱電總包商",一項有集成要求的智能建筑項目只有采取弱電總包的形式才能保證產品質量,降低工程造價,保證施工進度,保障系統性能,以往的經驗表明,不采取弱電總包的形式,智能建筑的集成很難滿意地完成.

  做為一個成功的弱電系統總包商,應具備如下標準:

  1.應有集成化系統中的一項或幾項產品,或是系統中大多數項產品的直接代理.
  2.不但具備供貨能力、施工資質,而且具備培訓、開發維護等技術支持能力.
  3.具備較好的弱電總包業跡,在正式施工前,具備實施方案的各子系統及其集成模擬安裝、測試及演示手段,保證具備各子系統以及系統集成的技術實力,做到業主放心.
  4.具備一定的科技實力,具有技術領先性,能掌握技術前沿的硬件,軟件,參與國家(國際)標準和協議的制定及協調,保證系統的升級換代能力.
  5.具備現場各類機電設備的調試指導能力,保證弱電、強電系統的統一開通.
  6.具備獨立測試、認證集成系統的能力,保證系統的具體技術參數和總體質量.

  總之,可以這樣說,業主的資金加上一個優秀的弱電總包商采是一個成功的智能建筑集成化系統的保證.

第五章 智能建筑集成化的思想在智能大廈管理中的體現

  智能建筑建成后,智能大廈最后一個環節----管理階段才剛開始,智能大廈的管理不是傳統的物業管理,而是綜合管理,只有最終實現智能大廈電腦化和科學化的綜合管理,才能實現智能大廈的最終目的,即高效利用大廈內的可見或不可見資源,提高大廈的競爭生存力,,一個管理好的智能建筑,它的社會效益和經濟效益是巨大的,有資料表明,新建的上海博物館實施的綜合管理,不但滿足了世界級博物館復雜的各項技術要求,而且年運行費用節省600萬元人民幣,達60%.

  智能大廈的綜合管理的概念就是以系統集成和信息共享為基礎,以決策系統作為輔助手段,實現對大廈事務和事件進行全局性的協調和綜合處理,綜合事務管理是綜合智能大廈綜合管理系統(IBMS)對相關事物信息的采集,分析,決策和處理的四個能力,以往的傳統大廈,即使管理得很好,也只是基于各分離系統的有形實物,具有獨立性和不完整性,而綜合管理是基于無形的信息之間的集合性和相關性,使得大廈的管理更有效、科學.

  智能大廈綜合管理機構的設置,可參照國際上新出現的"首席信息官"(CHIEF INFORMATION OFFICER 簡稱CIO)的做法,CIO的特征以及所的權利和義務表明,只有CIO才能統領全局,滿足智能建筑綜合管理的特殊需要.

  一個合格的CIO必須是具備計算機、自動化控制、網絡信息管理理論和實踐經驗的復合型人才.能勝任維護管理整個系統,同時整理相關信息作出決策.

  CID工作從工程施工階段就要開始,要幫業主做好綜合管理工作,必須為業主建立系統相應設備安裝圖等圖紙資料規定以及設備和調試記錄等技術資料,這些資料原文存檔保存,副本作為資訊輸入到物業管理子系統中待查,以往一些工程開通時效果良好,運行一段時間后紛紛罷工,就是因為再高明的系統維護者沒有原始資料,也無從下手.原始文檔資料理論上可由弱電總包商建立好后交給業主,但實踐證明,由于各方利益的相關性,沒有CIO至始至終的參與,一步到位絕對行不通.

  一個成功的CIO除了完成本職工作外,還應能利用網絡技術,建立遠程維護、管理支持系統,實現遠程與本地管理中心建立信息交換,一方面能保證系統軟件的開發者能異地及時地解決軟件運行過程中發生的較疑難的內核故障、升級和修改軟件,能保證系統硬件的提供者能及時地準備配件和指導安裝,另一方面,能保證系統高級管理者異地及時干預系統運行,實現絕對領導權利.

  智能建筑的集成化是當今建筑領域的發展新方向,由于作者能力有限,本文只能提出一點粗淺的看法和意見,希望能得到各位專家和同行的批評,指正,獲得提高,努力為推動我國智能建筑的發展和繁榮盡一點微薄之力.


參考文獻:
麗特網絡,>,1998年
江森自控,>,1998年
朗訊科技,>,1996年
HONEWELL,>,1998年
北京工業大學,>,1998年
BICC,>,1998年
陳志剛等,>,中南工業大學出版社,1996年
GEUTEBRUCK,>,1998年
ECLON,>,1998年


作 者:熊 江
摘 自:潮 流 在 線

 

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