楼宇家居智能化系统
2009-03-24
作者:上海典众智能家居系统有限公司
楼宇智能化是信息化的重要组成部分,在现代的西方发达国家,
楼宇智能化早已兴起,但在我国,楼宇智能化还是近年才出现的新鲜事物,我们根据形势的发展需要,及时组织科研力量,根据目前的实际国情,研究楼宇智能化这一新课题,并承担了多项大型建筑的智能化系统的设计和实施任务,深受用户好评。
一、智能楼宇的概念
1、智能楼宇的起源和发展
现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是 信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。
近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生"楼宇智能化"。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
1984年美国联合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut)州哈伏特(Hartford)市将一座金融大厦进行改造,主要是增添了计算机设备、数据通信线路、程控交换机等,使住户可以得到通信、文字处理、电子函件、情报资料检索、行情查询等服务。同时,对大楼的所有空调、给排水、供配电设备、防火、保安设备由计算机进行控制,实现综合自动化,使大楼的用户获得了经济舒适、高效安全的环境,使大厦功能发生质的飞跃,从而诞生了世界上第一座智能化楼宇。自此以后,世界上楼宇智能化建设走上了高速发展轨道。
2、智能化楼宇的基本要求
智能化楼宇的基本要求是,有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、 监视报警,并有利于提高工作效率,激发人们的创造性。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化、智能化,通信系统高性能化,建筑柔性化,建筑管理服务自动化。
楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境:
舒适性。使人们在智能化楼宇中生活和工作(包括公共区域),无论是心理上还是生理上均感到舒适,为此,空调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳或最佳状态。
高效性。提高办公业务、通信、决策方面的工作效率,节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用,以及建筑物所属设备系统使用管理的效率。
方便性。除了集中管理,易于维护外,还应具有高效的信息服务功能。
适应性。对办公组织机构、办公方法和程序的变更以及设备更新的适应性强,当网络功能发生变化和更新时,不妨碍原有系统的使用。
安全性。除了要保证生命、财产、建筑物安全外,还要考虑信息的安全性,防止信息网中发生信息泄露和被干扰,特别是防止信息数据被破坏、被篡改,防止黑客入侵。
可靠性。选用的设备硬件和软件技术成熟,运行良好,易于维护,当出现故障时能及时修复。
3、智能化楼宇的功能
从楼宇智能化的功能角度看,楼宇智能化提供的功能包应括:
具有信息处理功能。
各种信息应能进行通信。
要能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制。
能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化,并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。
建筑物内应具有充分的适应性和可扩展性。
4、智能化楼宇的优越性
和普通建筑相比,智能化楼宇的优越性体系那体现在以下几个方面:
具有良好的信息接收和反应能力,提高工作效率。
提高建筑物的安全性。
具有良好的节能效果。对空调、照明等设备的有效控制,不但提供了舒适的环境,还有显著的节能效果(一般节能达15~20%)。
改进对建筑物的管理。
5、智能化楼宇的定义
什么样的建筑才算是智能化楼宇?目前世界上的对 楼宇智能化的提法很多,欧洲、美国、日本的提法各有不同,其中,日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为: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)和办公自动化(OA),将这3种功能结合起来的建筑,就是智能化楼宇。
二、系统解决方案介绍
大楼智能化系统包括如下子系统:
综合布线系统
楼宇自动化系统
安全防范系统
大屏幕投影系统
LED大屏幕显示系统
音频会议及 同声传译系统
背景音响/紧急广播系统
停车场 管理系统
有线电视系统
不间断电源系统
计算机网络系统
多媒体查询系统
办公自动化系统。
1、综合布线系统(PDS)
楼宇采用超5类双绞线(现在有些工程已经开始运用六类双绞线)和光纤系统(MOLEX),其中(通常情况下)数据信息点、语音信息点各占一半。垂直主干采用大对数5类线和光纤。另外,有特殊需要的地点要放光纤点到桌面,以满足今后信息、图象高速传输的要求。
2、楼宇自动化系统(BAS)
现代建筑内部有大量的电气设备,这些设备多而分散,为了合理利用设备,节约能源,节省人力,确保设备的安全运行,自然地提出了如何加强设备的管理问题。今天,已经进入二十一世纪,随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集-散控制系统,中央计算机以提供报表和应变处理为主,现场控制器以有关参数自动控制相关设备,来达到控制目的。
楼宇自动化系统的管理软件主要有如下几个主要特点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了SQL SERVER7.0相关数据库管理系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。
楼宇自动化系统对大楼的中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、照明系统、电梯系统进行监控,体现在以下几个方面:
·冷源系统:实现对冷水主机,包括配套冷却泵、冷冻泵、冷却塔的群控。
·空调通风系统:实现对楼层新风机、空气处理机、排风机的监测及控制。
·给排水系统:实现对生活水池、消防水池、污水井的高、低位监测,及潜水排污泵的控制。
· 照明系统:实现对楼层公共照明回路的开关控制与状态监测,及大楼外轮廓照明的控制与状态监测。
·变配电系统:实现对低压进线回路、备用柴油发电机的三相电压、三相电流、功率因数、频率的检测,以及变压器的超温报警监测。
电梯系统:实现对电梯运行状态、故障状态的监测,及上行、 下行状态监测。
3、安全防范系统(SAS)
为了加强安全防范工作,确保人员和大楼的财产安全,以及维护审判工作的顺利进行,建立了如下系统:
1)闭路电视监控系统
系统由多支不同类型的摄像机对公共过道、机房和重点地段等地进行监控,在中控室设多台监视器,采用计算机控制,并在重要的房间设分控键盘,可以看到现场图像和听到现场声音。系统对重要区域实行24小时不间断录象,其他则具有报警联动录象功能。
2)出入口控制系统
设置联网式门禁,使用先进的非接触式感应IC卡,需持有效卡方可通行,该卡可设不同级别的开门权限。该卡还提供人员考勤、进入停车场、饭堂消费等功能。另外,个别地方还根据实际需要设独立式门禁,或密码键盘式门禁。
3)巡更系统
在大楼内设置无线巡更系统,确保夜间安全。
4)防盗报警系统
在关键部位设置报警按钮、门磁开关、红外微波探测器、红外对射探测器等探测器件,在遇到紧急情况时,可进行报警,通知监控中心。
4、大屏幕投影系统
在大楼内根据需要设置投影系统,可以接驳任何的视频信号、计算机信号,并可连接实物展示台。上述设备提供了现代化的辅助手段,组成先进的证据显示系统。其中大楼指挥中心更是配备了当前最先进的高亮度投影系统和演示系统。
5、LED大屏幕显示系统
大楼内设置LED视频显示屏。对外发布新闻和广告;屏幕都采用双基色视频屏,能组合多种色彩,可演播电视、VCD及文本信息。
6、音频会议及同声传译系统
为满足讨论型会议和学术交流的需要,在多功能会议室可以设置数字化音频会议系统,带有线式同声传译功能。
系统除具备会议功能外,尚带基本的表决功能,可进行会议表决;系统具有同声传译功能,可以通过翻译人员将发言翻译成一种通用语,用有线方式传输给与会者收听。
7、背景音响/紧急广播系统
背景音响系统与消防广播系统合二为一。系统平时可以播放音乐,或者通过话筒发布公共消息,可以满足对全部楼层同时进行广播的需要。在遇火警信号时,则可以自动转为发布消防广播。
8、停车场管理系统
通过使用非接触式IC卡,对进入本大楼的进出车辆进行自动管理,按一入口一出口进行配置。
9、有线电视系统
大楼设置了有线电视点,可自办节目,可播放录象、DVD节目、还可由电脑编辑各类信息在电视中播放,将对自办新闻、培训教育和丰富文娱节目发挥积极作用,并可在本大楼召开电视会议。
10、不间断电源系统
为了确保计算机服务器、网络设备、中控室计算机系统在万一停电时仍能正常工作及系统的稳定可靠,在计算机房、中控室和网络设备间等处安装不间断电源(UPS)。
11、计算机网络系统
计算机网络覆盖所有楼宇,主交换机安装在计算机中心,分组交换机位于各个综合布线配线间。
计算机网络可支持数字、语音、图形图像等多媒体信息,以及综合信息的传输和处理,支持多种网络协议。
计算机网络系统主要考虑其成熟性和先进性,网络主干采用千兆光纤主干,水平干线为百兆速率交换。配线间交换机设备利用堆叠方式或级联方式联接成一体。整个网络可划分为多个虚拟子网,可以有效控制网络流量。
12、计算机机房及中控室装修
机房装修按国家有关标准进行设计施工,采用了三层铜网屏蔽技术防止信息泄露。在计算机中心机房和中控室均采用了防静电地板,并安装二级防雷器,保证整个大楼智能系统的防雷安全。
13、多媒体查询系统
为了方便群众,可在楼于入口处配备触摸屏,供当事人查询相关信息。
一、智能楼宇的概念
1、智能楼宇的起源和发展
现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是 信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。
近年来,电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展,使社会高度信息化,在建筑物内部,应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生"楼宇智能化"。 楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
1984年美国联合科技的UTBS公司在康涅狄格(Connecticut)州哈伏特(Hartford)市将一座金融大厦进行改造,主要是增添了计算机设备、数据通信线路、程控交换机等,使住户可以得到通信、文字处理、电子函件、情报资料检索、行情查询等服务。同时,对大楼的所有空调、给排水、供配电设备、防火、保安设备由计算机进行控制,实现综合自动化,使大楼的用户获得了经济舒适、高效安全的环境,使大厦功能发生质的飞跃,从而诞生了世界上第一座智能化楼宇。自此以后,世界上楼宇智能化建设走上了高速发展轨道。
2、智能化楼宇的基本要求
智能化楼宇的基本要求是,有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、 监视报警,并有利于提高工作效率,激发人们的创造性。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化、智能化,通信系统高性能化,建筑柔性化,建筑管理服务自动化。
楼宇智能化提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境:
舒适性。使人们在智能化楼宇中生活和工作(包括公共区域),无论是心理上还是生理上均感到舒适,为此,空调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳或最佳状态。
高效性。提高办公业务、通信、决策方面的工作效率,节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用,以及建筑物所属设备系统使用管理的效率。
方便性。除了集中管理,易于维护外,还应具有高效的信息服务功能。
适应性。对办公组织机构、办公方法和程序的变更以及设备更新的适应性强,当网络功能发生变化和更新时,不妨碍原有系统的使用。
安全性。除了要保证生命、财产、建筑物安全外,还要考虑信息的安全性,防止信息网中发生信息泄露和被干扰,特别是防止信息数据被破坏、被篡改,防止黑客入侵。
可靠性。选用的设备硬件和软件技术成熟,运行良好,易于维护,当出现故障时能及时修复。
3、智能化楼宇的功能
从楼宇智能化的功能角度看,楼宇智能化提供的功能包应括:
具有信息处理功能。
各种信息应能进行通信。
要能对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制。
能实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化,并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化。
建筑物内应具有充分的适应性和可扩展性。
4、智能化楼宇的优越性
和普通建筑相比,智能化楼宇的优越性体系那体现在以下几个方面:
具有良好的信息接收和反应能力,提高工作效率。
提高建筑物的安全性。
具有良好的节能效果。对空调、照明等设备的有效控制,不但提供了舒适的环境,还有显著的节能效果(一般节能达15~20%)。
改进对建筑物的管理。
5、智能化楼宇的定义
什么样的建筑才算是智能化楼宇?目前世界上的对 楼宇智能化的提法很多,欧洲、美国、日本的提法各有不同,其中,日本的国情与我国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为: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)和办公自动化(OA),将这3种功能结合起来的建筑,就是智能化楼宇。
二、系统解决方案介绍
大楼智能化系统包括如下子系统:
综合布线系统
楼宇自动化系统
安全防范系统
大屏幕投影系统
LED大屏幕显示系统
音频会议及 同声传译系统
背景音响/紧急广播系统
停车场 管理系统
有线电视系统
不间断电源系统
计算机网络系统
多媒体查询系统
办公自动化系统。
1、综合布线系统(PDS)
楼宇采用超5类双绞线(现在有些工程已经开始运用六类双绞线)和光纤系统(MOLEX),其中(通常情况下)数据信息点、语音信息点各占一半。垂直主干采用大对数5类线和光纤。另外,有特殊需要的地点要放光纤点到桌面,以满足今后信息、图象高速传输的要求。
2、楼宇自动化系统(BAS)
现代建筑内部有大量的电气设备,这些设备多而分散,为了合理利用设备,节约能源,节省人力,确保设备的安全运行,自然地提出了如何加强设备的管理问题。今天,已经进入二十一世纪,随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集-散控制系统,中央计算机以提供报表和应变处理为主,现场控制器以有关参数自动控制相关设备,来达到控制目的。
楼宇自动化系统的管理软件主要有如下几个主要特点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了SQL SERVER7.0相关数据库管理系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。
楼宇自动化系统对大楼的中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、照明系统、电梯系统进行监控,体现在以下几个方面:
·冷源系统:实现对冷水主机,包括配套冷却泵、冷冻泵、冷却塔的群控。
·空调通风系统:实现对楼层新风机、空气处理机、排风机的监测及控制。
·给排水系统:实现对生活水池、消防水池、污水井的高、低位监测,及潜水排污泵的控制。
· 照明系统:实现对楼层公共照明回路的开关控制与状态监测,及大楼外轮廓照明的控制与状态监测。
·变配电系统:实现对低压进线回路、备用柴油发电机的三相电压、三相电流、功率因数、频率的检测,以及变压器的超温报警监测。
电梯系统:实现对电梯运行状态、故障状态的监测,及上行、 下行状态监测。
3、安全防范系统(SAS)
为了加强安全防范工作,确保人员和大楼的财产安全,以及维护审判工作的顺利进行,建立了如下系统:
1)闭路电视监控系统
系统由多支不同类型的摄像机对公共过道、机房和重点地段等地进行监控,在中控室设多台监视器,采用计算机控制,并在重要的房间设分控键盘,可以看到现场图像和听到现场声音。系统对重要区域实行24小时不间断录象,其他则具有报警联动录象功能。
2)出入口控制系统
设置联网式门禁,使用先进的非接触式感应IC卡,需持有效卡方可通行,该卡可设不同级别的开门权限。该卡还提供人员考勤、进入停车场、饭堂消费等功能。另外,个别地方还根据实际需要设独立式门禁,或密码键盘式门禁。
3)巡更系统
在大楼内设置无线巡更系统,确保夜间安全。
4)防盗报警系统
在关键部位设置报警按钮、门磁开关、红外微波探测器、红外对射探测器等探测器件,在遇到紧急情况时,可进行报警,通知监控中心。
4、大屏幕投影系统
在大楼内根据需要设置投影系统,可以接驳任何的视频信号、计算机信号,并可连接实物展示台。上述设备提供了现代化的辅助手段,组成先进的证据显示系统。其中大楼指挥中心更是配备了当前最先进的高亮度投影系统和演示系统。
5、LED大屏幕显示系统
大楼内设置LED视频显示屏。对外发布新闻和广告;屏幕都采用双基色视频屏,能组合多种色彩,可演播电视、VCD及文本信息。
6、音频会议及同声传译系统
为满足讨论型会议和学术交流的需要,在多功能会议室可以设置数字化音频会议系统,带有线式同声传译功能。
系统除具备会议功能外,尚带基本的表决功能,可进行会议表决;系统具有同声传译功能,可以通过翻译人员将发言翻译成一种通用语,用有线方式传输给与会者收听。
7、背景音响/紧急广播系统
背景音响系统与消防广播系统合二为一。系统平时可以播放音乐,或者通过话筒发布公共消息,可以满足对全部楼层同时进行广播的需要。在遇火警信号时,则可以自动转为发布消防广播。
8、停车场管理系统
通过使用非接触式IC卡,对进入本大楼的进出车辆进行自动管理,按一入口一出口进行配置。
9、有线电视系统
大楼设置了有线电视点,可自办节目,可播放录象、DVD节目、还可由电脑编辑各类信息在电视中播放,将对自办新闻、培训教育和丰富文娱节目发挥积极作用,并可在本大楼召开电视会议。
10、不间断电源系统
为了确保计算机服务器、网络设备、中控室计算机系统在万一停电时仍能正常工作及系统的稳定可靠,在计算机房、中控室和网络设备间等处安装不间断电源(UPS)。
11、计算机网络系统
计算机网络覆盖所有楼宇,主交换机安装在计算机中心,分组交换机位于各个综合布线配线间。
计算机网络可支持数字、语音、图形图像等多媒体信息,以及综合信息的传输和处理,支持多种网络协议。
计算机网络系统主要考虑其成熟性和先进性,网络主干采用千兆光纤主干,水平干线为百兆速率交换。配线间交换机设备利用堆叠方式或级联方式联接成一体。整个网络可划分为多个虚拟子网,可以有效控制网络流量。
12、计算机机房及中控室装修
机房装修按国家有关标准进行设计施工,采用了三层铜网屏蔽技术防止信息泄露。在计算机中心机房和中控室均采用了防静电地板,并安装二级防雷器,保证整个大楼智能系统的防雷安全。
13、多媒体查询系统
为了方便群众,可在楼于入口处配备触摸屏,供当事人查询相关信息。
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