時間:2023-03-22 17:31:54
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇樓宇智能化論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
隨著我國人民收入的健康發展,對西部地區的開發,我國城市化的進程在逐步加快,伴隨城市化進程的加快,高層樓宇的智能化成為了自動控制領域內又一個新的亮點。但是從我國涉足樓宇智能化這一行業開始到現在,國內將近80%的高層樓宇智能化工程是采用國外的監控組態軟件做上位平臺。本人從事樓宇智能化工程將近8年,分析其原因主要有兩個方面:一是國外的軟件(如EXCEL5000、WINCC等)在使用的時間上比國內的軟件長,它的穩定性和功能要優于國內的軟件;二是國外的軟件都有自己的硬件集成產品,它的軟硬件能夠很好的結合,而樓宇的智能化工程存在高投入的風險(一般占到土建成本的5%左右),所以國內軟件在高層樓宇的智能化工程上很少被采用。但是實際上由于樓宇智能化系統屬于一個滯后系統,控制精度不象過程控制那樣要求很高。從工程成本方面考慮,在與開發商達成采用國產軟硬件打造國內智能化樓宇工程的共識后,我公司向開發商提出了下面的解決方案。
本案例分析中的交通大廈位于廣東省某市中心,樓高24層,建筑面積為40000平米,在主樓兩側各有3層高的裙樓,樓主體為中心對稱結構。其交通指揮中心位于頂樓,5至23層為辦公室,4層為餐廳,1至3層為集中辦證營業大廳。地下分三層;一層為擁有260個停車位的地下停車場,二層為機電設備間,三層為戰時防空所,平時為雜物儲藏室。
交通大廈的主要功能:
集中管理市區內的機動車量;
對發生重大交通故障和車輛高峰時的路段進行統一調度管理。
一.交通大廈的系統集成模式
在國內對整個智能大廈的集成還沒有一個統一的定論,目前大型公共建筑BMS系統集成主要采用以下四種模式:
1.以接點方式進行系統集成、2.以串行通訊方式進行集成、3.以建筑自控系統BA為平臺進行系統集成、4.基于子系統平等方式進行系統集成。第一種集成方式是系統集成最初的手段,現在BMS集成當中很少應用;第二種方式由于采用串行通信在通信速度上過慢;第三種集成方式存在很大的缺陷,BAS系統是一個相對封閉的體系,缺少向上開放的能力,與其它子系統的接口設備和接口軟件局限于特定產品因此系統集成能力有限,并且維護、升級成本過高。BAS與BMS捆綁過緊一旦BAS出現故障,BMS也就宣告癱瘓,失去正常工作能力,不能管理和監控仍正常工作的子系統。
針對用戶提出的使用要求和遵照系統集成的5大原則,我公司采用了基于子系統平等的集成方式。
整個交通大廈按用戶提出的功能要求可集成為并行的兩層結構。由交通大樓的OA和CN構成綜合通信平臺,交通信息通信,報警系統等組成的綜合業務信息管理自動化系統。(MAS);由與樓宇管理相關的系統如:BA、FA、SA等單獨構成基于樓宇物業管理的樓宇管理系統(BMS)。集成后的系統如下圖所示,其中OA的5個子系統與CN的6個子系統由MAS協調管理,BA的7個子系統和物業管理網絡由BMS管理,兩者的數據庫可以根據權限與需求互聯。
二.交通大廈布線系統
整個大廈中的MAS系統采用綜合布線系統作為傳輸介質的子系統(超5類和6類混合布線結構)。
1.根據用戶需求分析,交通大廈智能化系統主要包括:配電設備監控、機電設備監控、火災報警、有線電視、保安自動化、廣播音響、信息通信與計算機網絡等子系統。從理論上講,綜合布線可支持以上各種子系統的信號傳輸,幾乎覆蓋所有的弱電系統。但在實際應用中,設備監控系統主干網絡拓撲結構一般為總線型,而綜合布線為星型拓撲結構,該系統如采用綜合布線則雙絞線長度要增加許多;有線電視系統采用光纜可以傳輸射頻信號,但要增加適配器,系統可靠性降低,其投資也比同軸電纜貴;閉路電視監控系統中視頻信號的傳輸如采用UTP,其屏蔽性能比同軸電纜差,采用FTP,其價格比同軸電纜貴,且電源線也要另外敷設;火災報警系統主要為總線型結構,也存在上述原因,且目前有關規范規定火災報警線路不能和其它線路共用和共管敷設,由于管理體制的原因更不適合采用綜合布線;廣播音響系統輸出電壓為70~120V,如采用綜合布線就存在電纜過電壓的問題,這部分系統也不適合采用綜合布線。所以,最適合采用綜合布線傳輸介質的系統是MAS(通信與計算機網絡系統)。
2.綜合布線設計等級
綜合布線設計等級分為基本型、增強型、綜合型。結合用戶對語音和數據設備使用的需求,并考慮未來10~15年的發展,本大樓采用綜合型設計等級,用光纜和UTP混合組網。
3.水平工作區及設備間連接設備的設計方案
方案一:選用超五類產品,能支持100Mbps以太網、1Gbps以太網的要求,并支持到桌面的550MHz寬帶視頻傳輸的需要,并為未來的升級提供了方便。由于數據傳送的瓶頸主要在數據共享設備和網絡交換設備,因此,水平工作區及管理間的連接設備采用超五類產品。另外,還在每層樓中設置少量光纖到桌面的信息點,其主要分布在綜合會議室,指揮中心,網絡中心及重點辦公室。此方案非常適合那些希望投資最少但同時要保證用戶性能的系統,即網絡成本要求比網絡帶寬更重要的場合。
方案二:選用傳輸頻帶更寬、傳輸速度更快等傳輸質量更好的六類產品,同樣在每層樓中設置少量光纖到桌面的信息點。六類布線的帶寬和傳輸速率遠遠高于五類電纜的指標(能支持1.2G/2.4GbpsATM以及1.0Gbps千兆以太網的應用,數據傳輸速率比五類電纜快5--6倍)。六類布線與基于光纖媒介的垂直干線一起使用,為高帶寬應用程序提供完全的端到端布線解決方案,具有很強的超前性,特別適用于未來網絡的擴展及升級,減少維護費用,但缺點是價格較高,本方案投資比方案一多35%、約增加180萬元。
經與甲方對實際需求和工程造價的進一步商討,在本系統中采用超5類和6類混合布線的結構。
4.數據垂直干線方案
由于各樓層采用了速率較快的網絡交換機,這些不斷增加的網絡負載超出了大對數雙絞線的容量范圍,為支持千兆以太網及未來更高數據速率的應用,數據垂直干線采用多模光纖。多模光纖的光耦合率高,纖芯對準要求相對寬松;當彎曲半徑大于其直徑的10倍時不影響信號的傳輸,是符合IEEE802.5FDDI和EIA/TIA568標準的主干傳輸線纜;能夠支持大樓內超過100m傳輸距離的計算機網絡和需要高帶寬的高速網絡傳輸應用,確保目前和今后網絡系統的需求。
語音系統:雖然現在語音系統已不僅僅是傳統的電話業務,還有ISDN等多種業務,但是采用超五類大對數銅纜已完全可以滿足未來10~15年通信技術的要求。因此,語音垂直干線采用超五類大對數銅纜。
5.信息點配置
信息點配置主要依據綜合布線設計規范、業主對語音和數據終端設備需求及考慮一定信息點預留量來確定。
參考國內部分交通管理大樓綜合布線信息點使用情況,指揮中心辦公用房、1—3樓辦公大廳為5~6個信息點/10m2,網絡中心為7~8個信息點/10m2,一般辦公場所為3~4個信息點/10m2,對于該樓內目前用途不明的區域,根據其具置,分別按基本型設置和增強型設置。本樓共約5896個信息點。其中語音點2531個,數據點3365個,光纖到桌面點156個。
6.主要設備配置
目前,國內外生產綜合布線的產品型號較多,主要分為三大派系產品:歐洲,北美、中國內地及臺灣產品。甲方在我公司推薦的設備中選擇了美國西蒙公司的產品。
具體配置如下:各工作區子系統中語音系統、數據系統均采用六類信息模塊,可以用于傳輸速率達100MHz的網絡環境中。語音系統、數據系統同時采用六類信息模塊的目的是兩系統可以互為備份,提高了系統的靈活性和擴展性;水平子系統中數據系統、語音系統均采用6類4對雙絞線,光纖到桌面信息點采用8芯多模光纖(其中兩芯備用);垂直子系統中語音主干采用50對超五類大對數電纜,數據主干采用24芯多模光纖;管理子系統主要采用機柜安裝方式,即將語音配線架及數據配線架都安放在19英寸標準機柜內(語音系統采用機柜式配線架,數據系統中采用光纖配線箱用于主干配線的端接,24口六類配線架用于水平配線的端接)。
7.光纖監測:在本工程的光纖監測中采用卡式OTDR儀表和光功率儀,光開關監測,在被測光纖輸出光功率太強影響測試結果時,在光纖測試鏈路中自動接入光衰耗器(例如DB-2900),以得到準確的測試結果。
監測站的光功率儀對被測光纖的光功率進行監測采集,并將采集的數據傳報到光功率控制單元,光功率控制單元對監測的光功率數據進行比較分析,將超過報警門限的光功率數據傳送給監測中心。監測中心對各光功率儀傳送的數據進行比較、分析、統計,對發生超門限的光功率變化進行告警、統計,判斷出故障的光線段,自動快速地啟動監測站的光時域反射測試儀(OTDR)和程控開關(OSW)對發生故障的光纜進行測試,測試后的曲線數據上傳到監測中心。監測中心將測試曲線與參考曲線進行比較分析,確定故障點的位置,類型和告警級別,可采用多種報警方式。
三.交通大廈(BMS)
樓宇智能化管理系統(BMS)實現了對大廈設備總體運行的綜合管理。對BAS系統采用了控制網絡,現場總線兩級控制網絡結構,結構圖如下所示。
在監控中心和下位各節點上選用北京華富惠通技術有限公司自行開發的通用監控組態軟件controx2000(開物),作為監控平臺。
在控制網絡采用TCP/IP協議進行數據傳輸。對下位的現場總線采用Lonworks和MODBUS標準通訊協議??刂凭W絡通過TCP/IP協議連接系統數據服務器,監控操作站等計算機系統,用于對現場設備的監控,數據采集匯總處理和存儲。由于Lonworks器件的價位過于昂貴,從節省工程成本的方向考慮,現場控制總線采用Lonworks和modbus兩種總線結構。對于參與對現場設備進行控制和調節的數字式直接控制器(DDC),智能儀表,執行器等。采用Lonworks現場控制總線進行連接。對于只在監控中心顯示而不參與控制的電量參數和各設備運行參數,采用MODBUS進行連接,上傳采集數據。在控制網絡和現場總線間采用臺灣巨騰公司的網絡連接器(OPENPLC)進行連接,實現現場數據的上傳和上位操作指令的下傳。
對于安防系統,消防系統,電梯管理,下位的控制器等子系統的連接主要是通過各種軟件(OPC,ODBC)和硬件(串行,集線器)接口進行通信連接。由通信接口把整個大廈的消防,安防,配電,給排水,電梯,中央空調,能耗統計等子系統連接到一起,通過數據交換和聯網通訊,進行統一綜合管理,使整個大廈高效合理的運轉。
對交通大廈BA運行監控功能簡介如下:
在交通大廈BA系統中,主要包括:供電部分(高低壓變電、交流低壓配電、直流供電);機電設備(中央空調、給排水、電梯、照明);消防系統;安全防衛系統;空氣質量檢測;停車場管理;能耗監測統計系統。按監控節點進行劃分,可分為如下9個節點。
1.供配電監測:
1).高壓側檢測項目:高壓進線主開關的分合狀態及故障狀態;高壓進線三相電流檢測;高壓進線ABBCCA線電壓檢測;頻率檢測;功率因數檢測;電量檢測;變壓器溫度檢測;以上參數送入供配電系統監測節點中,由系統自動監視及記錄,為電力管理人員提供高壓運行的數據,便于管理及分析。監視主開關的狀態,發生故障及時報警。監視大廈的用電情況。負荷的變化情況,便于管理人員分析。
2).低壓側檢測項目:變壓器二次側主開關的分合狀態及故障狀態;變壓器二次側AB、BC、CA線電壓;母聯開關的分合狀態及故障狀態;母聯的三相電流;各低壓配電開關的分合狀態及故障狀態;各低壓配電出線三相電壓,電流,電量,諧波電壓,浪涌電流,功率參數;中央控制室樓宇自控系統的顯示器上以圖形的方式模擬出了供配電的系統圖和電力分配拓撲圖,如果供配電系統中有什么問題,管理人員可立即發現,并很快確定故障位置,從而及時處理問題。controx2000(開物)軟件可對采集的各電量參數進行分析和判斷,對即將發生故障的元器件和線路進行預報警,在上位做出反應并下傳,對要發生故障的元器件采取有效的保護措施。對發生故障的元器件有畫面自動鎖定的功能,并進行語音元器件號提示。對以上的監測內容用表格的形式在監控主畫面上進行顯示,并能進行存儲,打印,存儲的模式可進行選擇:定時(存儲的周期可人工設定);過濾存儲(對每隔一定時間連續存儲的電量參數進行判斷,如無超常變化,則存入定時連續紀錄的最后一條紀錄),如這段時間內電量參數有異常偏差變化,則整段記錄會被完整的保留,以供分析判斷用。這樣可以減少電量參數的數據庫容量,優化監測系統的運行時間。
一般在上位對電力設備都是只監不控,但當發生緊急事件時,在上位要提供對電力設備的操作接口。電力監控節點在上位進行電力元件的操作時,要具有很高的權限,在操作每個元件時都會有提示畫面彈出,并有作元件的語音開關號提示,使操作人員作出進一步的判斷。每次的操作對操作人員的工號和操作內容都有記錄且記錄為只讀文件。
當大廈負載的用電量發生變動時,上位監測節點可根據采集的電量參數調整變壓器的投切臺數,節約電能,縮減大廈管理成本。
由于高低壓配電間采用無人監守模式的方式,故在高低壓配電間內接入4---6路視頻信號,當發生火災時可對其進行實時監視,有助于滅火工作。此項功能的實現可借助開物軟件具有國內先進的視頻畫面顯示插件單元(在監控的模擬主畫面上可有一個或多個時實的視頻小畫面時實監視被監控對象)。
3).應急發電部分:通常為避免正常外部電網供電出現問題,造成大廈停電,因此大廈內選用柴油發電機作為備用電源。在故障時由柴油發電機供電,保證消防設施、電梯、應急照明等設施的用電。交通大廈的配電自控系統對發電系統及切換系統并不進行控制,但為保障應急發電裝置正常運行,樓宇自控系統對一些有關參數進行監測,如油箱油位,各開關的狀態,蓄電池電壓,發電電流,電壓,頻率等。
4).直流供電部分直流蓄電池組的作用是產生直流220V、110V、24V直流電。它通常設置在高壓配電室內,為高壓主開關操作、保護、自動裝置及事故照明等提供直流電源。為保證直流正常工作,樓宇自控系統監視各開關的狀態,尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進行監視,及記錄,若發現異常情況及時處理。由于供配電系統的參數是只監不控,因此使用KMC公司的KMD-5210網絡控制器,配用KMD-5220輸入卡最為合適。這樣的配置最多可有128個輸入點,并且其輸入的A/D轉換可達16位,因此可以非常精確的采集數據。它還可存儲256個報警、96個曲線記錄。它的輸入卡的每個輸入點可通過軟件及撥碼開關任意改變,可設定為DI、0-5V、4-20mA等等。KMC公司還提供各種各樣的電量轉換器或變送器,如電壓變送器、電流變送器、功率變送器等,它們將電量信號轉換為標準信號,如0-5V、4-20mA,便于DDC接受。
2.中央空調,通風系統的監控:
在交通大廈機電設備中,中央空調是第一用電大戶,對中央空調的監控最終目標是在保證中央空調穩定運行的前提下,實現真正意義上的節能控制。從節能和環保方面考慮,中央空調的工作模式采用變頻。Controx2000在國內的監控組態軟件中是現今唯一一個能夠實現真正意義上位軟邏輯功能的軟件。對于一個很復雜的被控對象在上位組態中使用專家算法,來提高控制精度,達到滿意的控制效果。
在交通大廈機電設備監控中,對中央空調的控制采用DDC控制器(輔助備用)和上位軟邏輯(采用模糊控制)混合應用的方式在不增加其他任何硬件成本的前提下來實現它的節能控制,降低大廈中央空調的能耗。交通大廈的中央空調系統在投入運行后,可實現節電40%的性能指標。
對中央空調的監控,可分成兩部分:中央空調的水循環系統,中央空調的空氣調節系統。
對中央空調系統的水循環調節主要包括,冷凍(熱供)水泵,冷卻水泵的變頻監控,啟停監控,故障監控;對冷卻塔的啟停,故障等項的監控;對出入水蝶閥工作狀態的監控;對供冷,供熱等參數的監測和調節。對中央空調的空氣調節主要包括:對風機,盤管,送(回)風門開度狀態的監視和調節,對過濾網工作狀態的監測,對加濕器的工作狀態監控和調節。
對這中央空調水循環系統和空氣調節系統的上位控制主要是依靠采集現場的溫濕度,空調運行的設備參數,在上位經過開物的軟邏輯單元模塊的計算后把控制數據下傳給DDC控制器或PLC進行設備調節以達到節能效果。
對通風及排煙系統(包括廁所樓頂排風系統、地下機房、人防及地下車庫送/排風系統以及空調新風進風系統、放煙系統、排煙系統及加壓送風系統)采集每個風機的運行狀態,故障狀態,以便進行集中的監視。
3.給排水系統:
從節能方面考慮,給排水系統采用變頻工作模式。
對給排水的監控主要是對給排水系統的工作參數進行采集,監視給水池,排污池的水位高低,管網的流通狀況(堵塞、泄漏)。污水過濾網的狀態,水泵的工作狀態和故障狀態等,以保證設備的正常運行。在上位對排污和給水,能夠進行緊急控制,在發生管網泄漏和污水堵塞的情況下能夠判斷出明確的事故位置。保證維修工作的快速進行。
4.電梯集群管理系統
交通大廈的電梯交通系統采用6臺三菱電梯。通過通訊接口與電梯控制系統聯網,來實現對電梯的集群管理。對電梯的集群管理主要是顯示電梯的運行狀態,故障狀態,電梯運行時的樓層號顯示,電梯的啟/??刂?,累計電梯運行時間對到達指定時間的電梯自動提示維護信息,在發生火警時電梯要求與消防聯動停在首層(消防電梯出外)。
5.照明系統的監控:
照明系統在大廈的用電設備是僅次于中央空調的第二用電大戶,對照明系統的集中監控在保證照明穩定可靠的前提下還要考慮它的節能性。
交通大廈的照明可分為三類:辦公室照明、公共區域照明、泛光照明。辦公室照明指通常房間內的照明,這部分照明所用的電量是照明系統中最大的。公共區域照明指走廊、過道、樓梯間、車庫等區域的照明,包括應急照明。泛光照明指為了大廈的美觀,在晚間照射大廈外觀,使大廈在晚間呈現出色彩斑斕的照明。
1).辦公室的照明節能控制:在交通大廈的燈光節能方式上采用燈光的調光控制。根據自然光的亮度,來調節燈光的亮度。KMC公司的PSR-1型感光電阻可感應自然光的亮度,然后轉換為4-20mA信號,將其傳送給DDC控制器,DDC控制器處理該信號,再輸出控制信號給調光器,從而調節燈光亮度。這樣即可以使光線柔和,為房間內人員創造一個良好的視覺環境,又可以節約能源。同時在每個燈排上安裝紅外電子眼對燈下的人體進行檢測,如果在一分鐘內無人進入它的感應范圍,則開始把亮度調小直到10分鐘后如仍無人進入感應區域,燈自動關閉。
2).泛光照明的控制:在交通大廈的樓下,安裝了50個不同顏色的射燈。照明監控節點采用定時開關的方法控制泛光照明。在上位監控系統中制定時間表,每天晚上7點開燈,凌晨3點關燈;在上位的控制表內可以人工設定開哪些燈,不開哪些燈;節假日怎么開燈等等。這些方案存儲在上位監控節點的數據庫里,管理人員可隨時調整這些方案。
3).公共區域照明的控制:公共區域包括走廊、樓梯間、車庫等區域的照明的控制方法采用定時控制法。既在下班后除保留必要的值班照明外,其它的照明應關掉,以節約能源。照明的控制采用KMC公司的KMD-5801控制器,它可獨立運行,也可通過Peer-to-Peer方式連成網絡。它有8個通用輸入通道,8個通用輸出通道。一個這樣的控制器可控制多達8個照明開關點。
6.城軌交通環境的空氣質量監測:
交通大廈的1到3層是證件集中辦理營業大廳,對于這樣一個人群流動量大的公眾場所,對它的空氣質量檢測是尤為重要的。營業大廳環境的監測主體是空氣中的CO2濃度,空氣的溫濕度,在人員流動最多的2層加入可燃氣、硫化氫、一氧化碳、氧氣等四合一的氣體監測儀表,對有毒氣體進行監測。儀表選用日本新宇宙的XP—30211E。當空氣環境發生異常時經上位采集并確認后做出不同的反應:啟動通風機,吹入氧氣等等。
7.停車場管理系統:
停車場管理系統也是大廈保安自動化SA系統的一個部分。在地下停車場的收費中心設置一臺停車場管理操作站,其上運行BAS的停車場監控系統,它是一個完全圖形化的軟件系統。在系統集成設計中,停車場操作站與BAS中央操作站的停車場管理節點在同一級網絡EthernetTCP/IP上互連。集成功能包括:
1).向BAS傳送停車場車輛的流動量及車位信息;
2).向BAS傳送設備工作狀態及控制信息;
中圖分類號:X923文獻標識碼:A文章編號:
一、前言
隨著人們生活水平的提高和居住環境的改善,相對應的對安全性要求就會水漲船高。智能樓宇安全防范技術就解決了人們的后顧之憂,極大的加強了樓宇的安全性能。不僅安全性提高,而且還一定程度上能夠減少在安全防范措施上的成本,包括人力物力財力等等,而且更靈活便捷。舉個例子,在整個安全防范技術應用中,通過報警控制主機集成專業的可視對講系統或家庭智能終端系統作用就可以看出來,這個系統通過同一的平臺,同時管理報警系統、監控系統和門禁系統,一旦發生報警,可自動聯動攝像機和門禁系統,進行圖像系統監控、記錄、門禁的開關動作。相關安保人員足不出戶,僅僅呆在監控室就能掌握整個安全情況。
二、智能樓宇安全防范技術在中國的發展與現狀
我國對智能建筑中的安全防范技術的探索與實踐始于上世紀九十年代初,在這時期里我國的智能建筑主要是一些涉外的酒店和特殊需要的工業建筑,才用的技術和設備主要是從國外引進的。雖然普及程度不高,但是人們的熱情卻不低,得到設計單位、產品供應商以及業內專家的積極響應,可以說他們是智能建筑的第一推動力。
我國智能化建筑初具規模,在我國房地產業不斷發展的背景下,樓宇智能化市場隨之迅速成長。樓宇智能化的概念已經越來越深入人心。上海金茂大廈、環球金融中心等應用樓宇智能化的建筑不斷出現,目前樓宇智能化在北京、上海、廣州、深圳等一線城市高檔住宅中應用普遍,成為高檔物業的新潮流。閉路電視監控、門禁管理、停車場管理、防盜防災報警系統等安全防范技術的常規化應用就是一個很好的體現。
三、智能樓宇的安全防范系統的主要內容
1家庭防盜報警系統。防盜報警系統就是在家庭中比較重要的地點區域布設各類傳感器,代替鋼筋防盜網,主要由保安中心管理主機、家庭報警器、傳感器和傳輸線纜組成。傳感器主要有紅外線探測器、熱感探測器、玻璃破碎探測器、窗磁、門磁等,另外還可以根據實際需要在不同的位置設置不同的傳感器,這樣不僅僅能夠有效地探測非法侵入者,還能夠避免業主牢籠中的感覺,可謂一舉兩得。家庭報警器與保安中心管理主機聯網,當出現非法闖入者時,家庭主機報警,管理主機會顯示報警地點和性質,保安中心可據此確定出警方案,及時制止犯罪。
2樓宇周界防越報警系統。樓宇周邊的環境安全狀況直接影響了樓宇的安全,因此,樓宇周界報警系統也是不可避免的。該系統由紅外線對射器、接收器、報警主機及傳輸線纜組成。一般是在小區的圍欄上,安裝戶外型紅外多光束智能探測器,組成社區周界不留死角的防非法跨越報警系統。與此同時,控制器采用智能化模糊控制技術,可以避免由于樹葉、雜物、風雨或飛鳥等小動物穿越圍欄所引起的誤報。
3閉路電視監視系統。智能樓宇的閉路電視監視系統是必不可缺的,該系統是指在重要的場所安裝攝像機以提供利用眼睛直接監視建筑內外情況的可能,這樣,保安人員在控制中心可以監視整個大樓內外的情況,保安人員僅僅只需在監控室,就可以掌握整個大樓的安全情況,大大加強了安全系數。
4、停車管理系統。地下停車場全部設計為固定車智能停車場,不允許臨時車進入車場。其固定車輛進出流程為:進場時在小區地面入口處讀卡,通過后再到地下停車場入口處讀卡,經認可后進入停車場停車;出場時則相反。確保固定車進出流暢,限制其他車輛的進入。根據小區車流量的情況,為了保障車輛的進出流暢,地面任一出入口設計為均可出入車輛。
5、非可視對話系統。本系統采用非可視對講系統與門禁系統相結合的技術,來實現對小區住宅樓單元出入口的安全防護。具體設置是在小區的每戶設有一個對講分機,通過門口機實現戶外人員與房主的通訊,通過管理員主機實現住戶、來訪者與管理員的三方通訊與管理。非可視對講子系統是智能綜合管理系統的一個有機組成部分,能和其他防范子系統一起有效地完成保安報警的任務,并提高樓宇品位和質量,真正達到智能住宅的標準。
四、安全防范技術的發展
在科學技術發展的今天,安全防范技術已經超重數字化、網絡化、智能化和規范化的方向發展??偟膩碚f,是朝著一個更為科學合理的方向迅速發展。
1 數字化
二十一世紀是個技術飛躍發展的時代,數字化技術是幾乎所有技術所追求的。作為智能化的安全防范技術,未來發展的方向一定是朝著數字化前進的。數字化就是將許多復雜多變的信息轉變為可以度量的數字、數據,再以這些數字、數據建立起適當的數字化模型,把它們轉變為一系列二進制代碼,引入計算機內部,進行統一處理,這就是數字化的基本過程。但是目前的很多安全防范技術還是處在模擬數據階段,這是相對落后的技術。這對于安全設備的布線首先就是一項挑戰。此外,在音頻視頻的傳輸保存方面既不方面又不快捷,還不能做到數據壓縮,很是浪費資源。,雖然現在由許多廠家都宣傳自己利用了先進的音視頻技術,但還沒有完全應用于實際中,將來的發展必將對音視頻進行壓縮,以便進行分析、傳輸、存貯。在信號檢測處理單元部分,將更多地利用無線技術,減少布線,特別是一些新的技術將會應用在這個領域中。數字化也將為智能安全技術的應用打下基礎,為引進其它的先進設備提供保障。
2 網絡化
目前在每個安全防范系統中,都單獨建有自己的專用網絡,由于現在的安全防范技術中個別技術沒有得到很好的應用,安全防范系統的網絡化沒有真正的實現。安全防范系統實現網絡化后,人們可以利用Internet隨時隨地的了解自己的安全狀況,當有警情發生時,可以隨時知道并第一時間自動的通知到相關部門進行及時處理,減少損失。并向著IP的智能安防系統發展。
3 智能化
隨著各種相關技術的不斷發展,人們對安防系統提出了更高的要求,安防系統將進入注重智能化階段。在安防系統智能化后,可以實現自動數據處理,信息共享,系統聯動,自動診斷,并利用網絡化的優勢進行遠程控制、維護。先進的語音識別技術、圖像模糊處理技術將是安防系統智能化的具體表現。
4 規范化
目前,在安防系統中,各國都有自己的規范文件,但是對使用的技術卻沒有像電信一樣有著全世界統一的技術規范,因此可能會造成相互信息的通信、共享、管理造成一定的混亂。只有這樣才能建立更大的區域聯合安全防護網絡,最大程度的提高安全性。
六、結束語
隨著社會科技的進步,安防系統將面臨著激烈的挑戰。人們對樓宇智能化技術提出了更高的要求,這久迫使我們要適應信息時代的要求,充分利用各種新技術,不斷完善安全防范技術。智能樓宇的廣泛應用,使得我國的智能樓宇安全防范系統的設置技術越來越成熟,隨著智能樓宇的不斷發展以及我們施工的經驗的不斷豐富,我國的智能樓宇建設應用必能向上一個新的臺階,其安全防范系統的應用也會越來越高效。
參考文獻:
[1] 楊勇; 江楠.樓宇智能化技術的現狀與發展趨勢第二十五屆中國(天津)2011’IT、網絡、信息技術、電子、儀器儀表創新學術會議論文集[中國會議]2011-09-01
[2]宋詩波.LonWorks網絡安全防范技術及解決方案研究[學位論文] .重慶大學2007-04-01
[3]劉希清.安全防范技術與建筑智能化系統(下) [期刊論文].工程設計CAD與智能建筑2000-12-05
關鍵詞:
集成化;樓宇電氣設備;監控系統
1集成化的樓宇電氣設備監控系統的現狀
自上世紀八十年代,樓宇電氣設備監控系統在國內得到廣泛應用。此系統的構建機制是依附于差異化功能系統予以區分,也就是電氣設備的構建及管理分為兩個體系,同時設計以及施工直到完成所有過程,即經差異化的施工單位所完成。這就導致了下述問題:(1)因為生產商存在差異,造成設備間出現不兼容現象,因此造成系統交互過程出現問題;(2)因為子系統的功能存在差異,同時系統之間存在獨立特性,造成資源在予以互換時出現問題。此類構建舉措致使樓宇的電氣設備在使用環節存在隱患。所以集成化的樓宇電氣設備需要每一個子系統結構互同,協議與接口也要有統一的指標,因此規避子系統互聯與硬件設施互操作所存在的弊病,達到資源與信息共享的目的。
2集成化的樓宇電氣設備監控系統結構
集成化的樓宇電氣設備監控系統的功能室能夠控制管理樓宇中的給排水、空調以及照明等電氣設施。為確保樓宇的電氣設備可靠運行,我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明,為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中,我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標,電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為匹配于可持續發展的相關需要,樓宇要側重于節能減排,樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施,為控制資源浪費,對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。舉例說明在樓宇內,我們要對衛生間、走廊以及停車場等地予以電路設計,可以擇取聲控傳感設備;同時擬定相匹配的電路監測,予以各水位及壓力的控制,達到節能控制的基本要求;針對空調系統,設計完善的啟動與停止控制系統,不但可以減少樓宇的負荷,同時可以達到節能減排的要求。
3集成化的樓宇電氣設備監控系統設計
集成化樓宇電氣設備監控系統,是把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合,自動檢測樓宇的基礎電氣設施,同時予以控制及保護,舉例說明,供配電系統的監測,檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性,為信息與資源的共享奠定良好的基礎;而且,通過互聯網,對網絡內外的資源與予以全面利用,因此達到自動化與集成化的要求,可以很好的為信息集成提供依據;經上述舉措,能夠實現電氣設施的集成化管理,而且最大化的節能。在監督合控制功能的基礎上,達到全面監視樓宇內電氣設備的工作情況,我們要予以參數采集。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸,此措施不但有遠程通信的優勢,同時還具有一定的廣度。在此環節,要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度,參數存在繁瑣的特性,所以不能只追求響應速度,在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性,而且,要保障系統的穩定性。
4集成化的樓宇電氣設備監控系統設計的一些建議
站在行業角度來分析,全面利用現前沿的技術,對常規技術實施改造。舉例說明,把信息技術與集成化技術進行有機結合,對常規的電氣產業予以智能化的改造??照{與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能;綜合建筑內,把一些設備予以聯網改造,能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展,一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中,進行了一系列功能完善,其中包括空調的生產。在配電設施的智能化功能方面,能夠在常規的基礎上,深化智能化的檢測控制系統,這樣不但能夠具備基礎功能,還可以傳輸相關電量參數,同時予以遠程控制設備。常規的空調設施以及配電設施等加裝智能化系統,所生產的產品本身具備智能化的監控功能,在樓宇應用過程,無需設置BA系統,僅將設備予以聯網,就能夠實現集中管理的電氣設備自控系統。現階段一些大型的樓宇電氣設備生產企業已經以此為側重點予以研究,比如空調冷機廠商,目前的產品大部分均為具有智能化控制系統的設施,其控制設施能夠對所有設備予以整體的監控,所控制的設備其中涵蓋冷水出口溫度、壓縮機、冷卻水出口溫度、冷水入口溫度、閥門開度、冷卻水入口溫度與冷凍泵等設施,經整體開、停控制,達到啟動速度快與停機時間縮減的目的,可以解決耗能,深化了中央空調系統的穩定性。而且實施各機組間設備的啟、停具有連鎖及時間順序控制、相關機組運行時間自動調節,同時可以確保機組的穩定運行,對相關數據予以了保護。對相關參數予以長久的在線儲存,構建歷史報表以及歷史趨勢指標。重要的參數能夠經網絡傳輸至控制中心,在控制中心予以遙控等操作,具有智能化特點,具備BA系統所有的監控及管理功能,同時較之常規的樓控系統對設備的管理更為全面。舉例說明,智能化的開關配電設施,是在常規的開關柜上,予以智能化系統的完善,在常規配電柜的先決條件上架設了智能化的監控模式,不僅能夠實現常規BA系統的電量參數傳輸以及交流接觸設備遠程控制等功能,同時還具備常規BA系統所沒有的管理功能,其中包括故障錄波等,使設施趨于全智能化,同時使配電柜本身具備遠程監控能力,這樣就能夠在中心控制室內對配電設施予以整體性管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上,現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少,如一臺組合式的中央空調機組,其予以室內溫度以及濕度收集,同時和設定的溫度與濕度進行對比,依附于公式,對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制,調節溫度、濕度,以達到相關需要,上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內,具有分布零散的特性,所以,需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理??照{以及電氣設施制造企業在此類產品中,已然有一定的開發空間,所以要深化智能化系統在上述設備中的應用價值。目前各廠商所開發具有智能化控制系統的樓宇電氣設備,在應用環節,怎樣將相關電氣系統集中至一個建筑設施監控體系的平臺中,是亟待解決的一個內容。要達到相關電氣設備的集成,那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中,全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。例如產品接口支持微軟OPC功能,這是一類相對理想的解決措施。OPC功能能夠經軟件在中央控制系統上對下屬系統OPC接口予以參數交互,僅需向集成用戶出示接口技術的相關規格以及說明即可,在此基礎上用戶經接口軟件通過監控系統對系統予以網絡監控。只要在產品研發過程中顧及到此類接口功能,那各廠家的設施就可以十分方便的集成到一起,進而達到建筑設備監控系統的相關需要。擇取指標化的現場總線技術實施樓宇電氣設備及集成,這也是未來發展的大趨勢。在研發樓宇電氣設備過程中,各電氣系統全部依附于指標的現場總線技術予以設計,這樣能夠便捷各廠商的設備的集成。如通過LONWORKS技術的智能樓宇電氣設備,只要匹配于LONMARK認證指標,則相關系統就能夠很便捷的集成至一個平臺,進而達到建筑設備監控系統的相關需要。近年來有一些產品匹配于LONMAR論證,空調設備與配電系統等廠商在研發產品的過程,要盡可以應用此技術。
5總結
綜上所述,為確保樓宇的電氣設備可靠運行,我們要深化軟硬件的穩定性。舉例說明,為樓宇實施最簡單的供電及配電過程中,我們要保障電路與電流的穩定。同時對升降壓設施溫度指標,電流的穩定性等因素都要予以實時的管理及檢測。為達到可持續發展的相關需要,樓宇要側重于節能減排,樓宇能耗主要來源于空調、照明以及供暖等電氣設施,為控制資源浪費,對集成化的樓宇電氣系統控制的研究勢在必行。把電氣監控系統與智能化控制進行有機的結合,自動檢測樓宇的基礎電氣設施,同時予以控制及保護,舉例說明,供配電系統的監測,檢測過程可以利用通信系統的綜合性以及自動性,為信息與資源的共享奠定良好的基礎;而且,通過互聯網,對網絡內外的資源與予以全面利用,因此達到自動化與集成化的要求,可以很好的為信息集成提供依據;經上述舉措,能夠實現電氣設施的集成化管理。因為在實施參數收集與監控要經通信對參數予以傳輸,此措施不但有遠程通信的優勢,同時還具有一定的廣度。在此環節,要予以大量的參數處理。因為具有一定的監控廣度,參數存在繁瑣的特性,所以不能只追求響應速度,在求得響應速度的基礎上要確保全硬件的監控有效性?,F階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少,如一臺組合式的中央空調機組,其予以室內溫度以及濕度收集,同時和設定的溫度與濕度進行對比,依附于公式,對相關加熱器、調節閥以及加濕器等設施予以控制,調節溫度、濕度,以達到相關需要,上述功能已然要利用加裝的BA系統完成。空調與配電設施經改進后會有自動監測及控制功能;綜合建筑內,把一些設備予以聯網改造,能夠達到集成化管理的要求。為匹配于科技的發展,一些生產廠房在予以樓宇電氣設備的生產過程中,進行了一系列功能完善,其中包括空調的生產。而很多空調及電氣設施在一幢大廈內,具有分布零散的特性,所以,需要加裝安裝的BA系統對其予以整體的管理。在柜電柜、冷凍機以及電梯等設備上,現階段很多產品都已具有一定程度的智能化控制,不過在相關動力以及組合式空調機控制等,自身具備智能化系統的設施現階段還較少。要達到相關電氣設備的集成,那么就要在研發智能樓宇電氣設備過程中,全面顧及到設備要具備一個指標化的終端接口。
參考文獻:
[1]宏文;消防電子產品和通信技術的研究基地——科研所研究成果介紹之二[J];消防科學與技術;2015年04期
[2]河南金融管理干部學院計算機教研室陳學軍河南省華興建設監理公司孫向陽;從模擬到數字[N];網絡世界;2013年
[3]馮玉萍;由天津萬麗賓館施工圖設計引發——對建筑施工圖設計細節問題的思考[J];工程建設與設計;2014年S1期
[4]吳成富;楊雪玲;李炳林;陳紹偉;當前民用建筑施工圖設計中的常見問題與思考[J];廣東建材;2011年05期
[5]趙起升,朱靜孫,王平;智能建筑中的樓宇自動化設計及其應用[J];華中科技大學學報(城市科學版);2013年03期
[6]吳國松;周水興;顧安邦;立交橋異形塊集成CAD系統的開發思路和技術關鍵[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十三屆年會論文集(下冊)[C];2015年
[7]敖清;石洞;童頫;CAD專家系統工具ESTEA的初建——圖形功能與系統集成環境的實現[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十二屆年會論文集(下冊)[C];2012年
一、樓宇智能化技術專業的現狀
樓宇智能化技術專業是集現代通訊技術、現代計算機、現代控制技術于一體的綜合行業。中國加入WTO后,隨著國外企業參與我國建筑行業的競爭,對我國建筑智能化行業的極大挑戰,一方面我國從業人員的技術、水平需要進一步培訓與提高;另一方面城市化建設急需大批懂設計、會施工、能管理的建筑智能化應用型人才。由此可見,培養樓宇智能化技術人才是行業的迫切需要。高職教育中,開設了樓宇智能化工程技術專業應運而生。
二、項目教學法的實施的特點與困難
在樓宇智能化工程技術專業教學中,實施項目教學法是提高教學質量重要途徑。所謂項目教學法是指以學生的自主性、探索性學習為基礎,采用類似科學研究及實踐的方法,促進學生主動積極發展的一種新型的教學方法。在教學活動中,教師將需要解決的問題或需要完成的任務以項目的形式交給學生,在教師的指導下,由學生自己按照實際工作的完整程序,共同制定計劃、共同或分工完成整個項目。在項目教學中,學習過程成為一個人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中,理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創新的艱辛與樂趣,培養分析問題和解決問題的能力及團隊精神和合作能力等。
在樓宇智能化工程技術專業中實施項目教學法存在著一定的困難。其一,該教學方法打破了舊的教學方式,是一種創新教育,如何進行,怎樣進行,是擺在教育者面前的一大難題;其二,教育者如何投入太多的精力解決搜集項目、策劃教學、施教過程均須重新探討,大量工作的投入給教育者帶來去多麻煩,增加了許多工作量;其
三、樓宇智能化工程專業培養得是技術人員,需要大量的實訓設備和案例來保障教學,而教學設備不充足,項目教學法不能充分體現;其
四、缺乏真正的雙師教師。大部分雙師型教師只是持有雙師證書,并未有過實踐的經驗;部分確實有著實踐經驗的教師,由于長期從事教學工作,不再有接觸實踐的機會,對行業發展也逐漸疏遠。而學校又缺乏長效工作機制鼓勵教師到企業實習,由于教師自身的技能欠缺,無法將先進的專業知識和技能傳授給學生,制約了教學的質量和效果。
三、項目教學法采取的措施
項目教學法的實施需要從教師到學生,從管理到制度等各方采取相應的改革,必須堅持三個內涵——高水平的教學隊伍、優質教材、先進的教學手段和教學方法,同步發展,采取措施主要包括以下幾個方面:
1.加強師資隊伍建設教師是教育質量的生命線,要提高教學質量,把學生培養成既注重理論知識動手操作相結合,又具備一定的創新能力。對專業教學的教師也提出了較高的要求。樓宇智能化專業教師除具有教師職業資格以外,還應具有電氣的行業高級或以上崗位技能證書,也就是教師本身要具有較高的實踐動手能力。因此,加強師資隊伍建設是重要之舉。例如:鼓勵教師進行專業進修;鼓勵教師參加技能鑒定;提倡教師實訓現場的安裝調試;實行以老帶新的形式,對教師進行理論和實踐兩個方面的培訓,使教師早日成為適應樓宇智能化專業的雙師型教師。另外,在系部成立項目教學專委會,成員由校內教師和企業專家組成,對核心課程的教學進行合理分工,成立課題組,以學術造詣深厚、教學經驗豐富的資深教授、副教授或企業專家擔任課題組的負責人,輔之以中青年骨干教師,有課題組根據方案確定施教方法及教學任務。
2.開發與項目教學相適應的校本教材項目教學法的實行,需要教師要根據授課內容選用具體項目,再根據學生的具體情況來合理計劃、組織教學內容,因此開發與項目教學法相適應的校本教材是順利開展課程的必要條件。從德國的經驗來看,采用項目教學法老師沒有一本固定的教材,他們讓學生學習的知識往往是一頁一頁的講義或工作頁。各專業的專業教師要開發項目教材,要按照智能樓宇行業的發展和教學的特點不斷地開發新的項目來充實教學內容,使教學內容能及時地汲取新的知識,教學與行業技術同步發展,爭創品牌課程。
3.建立較全面的學習評價體系,注重學生潛能開發原始的專業考試評價主要以理論考試為主,多采用閉卷筆試的形式,以成績衡量學生的學習狀況,不能綜合反映學生的職業能力。為體現學生的各種職業能力水平,可將學生的作業情況、團隊合作、創新能力等多種因素綜合考慮,專業課程模塊成績確定為:綜合理論測驗成績、課程設計成績、實訓成績三者的綜合。對學生的綜合職業能力進行全面評價。
4.建立校企合作的良好機制學生在完成了所有的課程和獲得一定的職業技能后,已具有了從事相應的職業崗位的能力。但是他們還缺乏一定的應變能力和實踐操作能力,為使學生就業后能直接頂崗工作,還需要在實踐工作崗位中進行磨煉,這時,學生可到相應的企業中進行就業前實訓,通過實訓,將學校所學的理論知識和技能用于實踐中,進一步提高學生的職業能力,因此學校與企業間要建立良好的關系。同時企業中的熟練技術工人可參與到學校的實訓中,通過手把手的指導提高學生的動手能力,進而彌補職業學校專業教師的實踐操作能力的欠缺。
四、保障項目教學法實施的幾點建議
1.創建校內外實訓基地,校企合作樓宇智能化工程技術專業作為新專業,加強與大中型相關企業(如建筑行業、高校、大型商場、酒店、寫字樓)共建聯合實訓基地。一方面,企業為學生提供真實作業環境,頂崗實習;另一方面,學生為企業帶來一定的效益。
2.面向崗位群培養畢業生面向有關科研機構、設計院所、建筑行業、制造行業、高職院校和企事業單位,從事智能建筑與樓宇自動化的設計與調試工作,樓宇電氣設備的使用和維護工作;建筑供電照明設計、施工、維護工作;樓宇自動化系統的設計調試、安裝和維護;樓宇智能化產品的生產、安裝、調試、銷售和維護從事新設備的使用和維修以及科研和大專院校的實驗技術工作。故在培養中,把樓宇智能化工程技術專業分成模塊,適應不同崗位群的需要。
引言
在國內建筑智能化雖然不能算是一個新生事物,但是由于對它的認識和研究不足,系統集成商在技術上的不足導致了智能化項目施工不規范,發展中仍存在著以下一些問題,影響著建筑智能化的健康發展。論文參考網。工程施工是設計成果的體現,也是設計作品成敗的關鍵。如何將設計和施工這兩者融合在一起,是當前智能建筑行業應該引起重視的問題。作為建筑領域的智能化系統集成商,要注重的是綜合技術實力及總包服務管理等方面。以下主要介紹了智能建筑施工中存在的問題,并提出了相應的解決建議。
1建筑智能化工程施工中存在的問題
很多較大的設計單位沒有建筑智能化系統的設計資質,有的具有資質的設計院又缺少智能化系統設計技術人才,對智能化系統設計不重視,將很多設計的技術問題遺留給集成商或施工單位,造成了智能化系統設計不合理,設計質量低等問題,例如系統集成性差、監控點、信息點配置不合理、設備配置方面技術性能差、控制精度低、綜合布線不規范等。
建筑智能化行業急需解決的問題就是缺乏專業的施工隊伍。目前,很多智能建筑的智能化系統的工程都是由系統集成商來承擔。論文參考網。但有大部分集成商除有幾名不懂工程管理只負責智能化各個系統調試的技術人員外,基本上沒有什么施工力量。承接工程后將安裝工程轉包或分包給其他單位或群體施工,而這些施工單位又不懂什么技術,其結果就是工程質量差甚至不合格,工程存在很多質量隱患,可能會給開發商或業主造成.很大損失。目前,在建筑智能化專業施工隊伍問題上存在以下三個方面的問題:
(1)智能系統的系統集成商雖有少數的智能系統調試的技術人員,但這些技術人員大多數對工程管理缺乏了解,加之缺少基本的施工力量,難以承擔智能化系統工程的施工。
(2)大多數施工單位雖然有一定的項目管理人員但又缺少建筑智能化系統專業技術人才,對建筑智能化缺乏綜合的實施能力。
(3)政府主管部門對建筑智能化專業施工隊伍沒有完善管理制度,只有搞好行業管理,建立完善的施工資質審批、審查制度,才能依法治理建筑智能化專業施工隊伍的混亂狀況。
另外諸如管理和審批體制不協調,加之有些行業不合理的規定,使之有些系統單獨設置,造成建筑智能化整體功能不完善,達不到整體智能化的效果;建筑智能化的配套產品絕大多數是進口產品,國內具有競爭力的產品還很少,且有些產品技術性能差,集成化不良,使各系統不能相互協調動作,難以達到理想的智能化效果;雖然工程實行監理制,但國內的大多監理公司缺乏智能建筑智能系統工程專業監理人員,使工程質量難以得到有效地控制;由于物業管理或業主部分缺乏對建筑智能化管理的技術管理人才,對己投入運行的設備管理不善、維護不良而使系統不能正常運行等問題是國內建筑智能化工程實施中較為普遍的問題。論文參考網。
2建筑智能化工程實施問題的解決辦法
為使建我省的筑智能化健康有序地發展,針對工程實施中的問題要研究相應的對策,制訂切實可行的管理辦法和制度,使建筑智能化納入法治和規范化的軌道。
(1)由政府建設相關主管部門組織牽頭,建立由有關部門和行業參加的建筑智能化施工技術培訓機構,加強對建筑智能化的知識和技術教育,以擴大建筑智能化的設計、施工、監理和維護的技術隊伍。建立經政府主管部門批準的綜合實力比較強的建筑智能化技術、經濟咨詢機構。
(2)政府要建立健全智能.建筑的管理體系,完善設計單位、施工單位、系統集成商、工程監理單位及專業咨詢機構的資質審批、審查制度和工程規劃、設計方案審批制度及工程驗收制度。協調政府有關部門和有關行業對建筑智能化進行政府統一分工管理,并制訂相應的法規和管理辦法,使之有法可依,有章可循。依據國家頒布的有關建筑智能化的分類和分級規定來制訂和修改設計標準、工程驗收標準及設計、施工規范,使建筑智能化的設計、施工、監理和工程驗收都有據可查。
(3)建筑智能化的系統集成商是建筑智能化不可缺少的一支力量,為規范建筑智能化的管理體制,政府應對系統集成商進行良好的行業管理,對其進行監督、檢查,使集成商的經營行為合法化、規范化。建筑智能化的施工過程中將由多專業、多工種、多個施工單位的配合協調。因此,該階段必須進行優化施工管理,以確保工程質量和施工進度。優化施工管理,首先必須選擇信譽好、重質量、技術力量強的施工單位承擔工程的施工,采用科學的施工方法組織施工。施工過程中,必須嚴格按施工規范和設計施工,應將試驗檢查工作作為頭等大事來抓。工程監理單位應嚴格按施工規范、設計和監理工作程序做好工序和質量控制、中間驗收和竣工驗收的質量把關工作。
(4)系統集成商應該充實自己的技術實力,培養一些優秀的項目管理人員,能夠真正的做到對項目的順利實施,安全,質量及工期等方面的嚴格控制。培養一些優秀的技術人才,時刻關注行業的發展,對新產品新技術不斷學習,使得能夠把智能化的新技術從理論變為實踐,更好的應用到建筑智能化的項目當中去。系統集成商還應當提高自己的總包服務管理的水平,大多數的系統集成商沒有足夠的施工力量,也不適合建立龐大的施工隊伍,總包服務管理水平的高低就體現了系統集成商的真正實力,很多大型的系統集成企業都是把工程分系統、分項目的包干給其他的企業,如何保證施工質量,如何提高管理水平,就是體現企業實力的重要因素。
3 結論
系統集成商必須具備足夠的技術力量,包括對產品性能和工藝水平的把握能力。只有在自身技術實力的基礎上,才能真正基于客戶的需求提出先進全面的解決方案,并選擇適合用戶需要的設備產品。未來的智能建筑系統服務商應該重視IT技術的應用給客戶帶來的價值。從國內眾多大型工程的服務經驗來看,大型綜合智能化項目建設,不僅需要滿足客戶提出的要求,還需要服務商幫助挖掘更多對智能化應用的需求,需要服務商以整體規劃意識為指導去發現并滿足這些需求。只有這樣,智能建筑系統服務商才會在激烈的市場競爭中不斷發展壯大。
參考文獻
[1]吳棟,葛寶榮.關于智能建筑樓宇自控系統的研究[J].中國新技術新產品,2010,(06):165
[2]王浩,魏旻.智能建筑控制網絡安全探討[J].建設科技,2010,(01):74-75
[3]文方,孫敏.集散型樓宇自控系統的實現[J].科技廣場,2010,(01):159-161
[4]張久.新技術在智能建筑中的應用[J].中國新技術新產品,2010,(02):159
[5]朱占琴,李學革.對智能建筑系統建設、構成的探討[J].民營科技,2010,(01):207
1.智能建筑的含義
智能化建筑,是指通過對智能建筑的四個基本要素,即結構、系統、服務、管理以及它們內在聯系,以最優化的設計,采用最先進的計算機技術、控制技術和通信技術,建立一個計算機系統管理的一體化集成系統,提供一個投資合理,擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間(包括人類的生產、生活等空間)。其中,結構和系統方面的優化是指將4C技術(即Computer計算機技術、Control自動控制技術、Communication通信技術、CRT圖形顯示技術)和集成技術(Integration)綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。
2.我國智能建筑發展現狀
我國的智能化建筑開始起步于20世紀9O年代,并在沿海等經濟發達地區、城市得到了迅速的發展,目前的發展速度居世界前列。1990年建成的北京發展大廈(18層)可認為是我國智能建筑的雛形,而1993年建成的位于廣州市的廣東國際大廈可稱為我國大陸首座智能化商務大廈。據不完全統計,目前國內已建與在建的樓宇中,帶有“智能建筑”色彩的約有數千幢,上海約有800余幢。這些工程投資在智能化設備上的費用一般占總投資的5%~8%。國內已建成的180m以上的建筑,都具有比較完善的智能化功能。目前,智能建筑所分布的行業主要集中在金融業、行政機構、商業、公共建筑(醫院、圖書館、博物館、體育場館等)、住宅小區、交通樞紐等。
3.建筑智能化集成存在的問題
智能建筑多包含HVAC系統、電梯控制、消防、出入控制系統等多種系統和設備,這些系統和設備通常來自各個不同的供應商,他們僅僅關注自己的設備的應用,并不顧及他們的設備和系統與其它子系統的互聯。為了實現多種不同系統間的通信和互動使得設施管理人員不得不操作多個系統界面,設備的管理不能發揮最大的效應。另外,這些子系統的封閉特性也大大限制了在系統擴建和改造時對產品的選擇性。這種限制主要體現在以下幾個方面:
(1)設備選型受到很大限制,不能根據性能和價格隨意選擇產品和供應商,系統部署后,維修配件供應得不到保障,后期設備維護費用高,對產品和供應商存在很大的依賴型。免費論文。(2)用戶必須面對不同的用戶界面來管理不同的子系統,大大降低了生產率,同時大幅度提高了管理人員的學習負擔。(3)各個子系統間不支持互動,增加了操作復雜性。免費論文。一個典型的例子是火災自動報警系統和HVAC系統之間的互動。當火災自動報警系統探測到火警時,需要改變風門的位置、關掉風扇或加快風扇的速度來消除煙霧,這就需要系統互動的支持。免費論文。
4.改進:系統集成的主要技術手段
隨著智能建筑的功能需求不斷增長,使建筑內各種各樣的機電設備的監控系統的種類和范圍不斷擴大,它們可能采用不同的網絡平臺、不同的通信協議。在實現BMS系統集成時,為了解決互聯和互操作的問題,所采用的技術手段大致為以下幾種:
(1)采用統一的通信協議實現系統集成的方式
建筑自動化系統應屬過程控制范疇,長期以來沒有建立國際性的標準通信協議,這種局面嚴重障礙了智能建筑技術的發展。1995年美國暖通空調工程師協會推出了樓宇自動控制領域的第1個開放式標準通信協議一BACnet。該協議密切結合建筑工程特點,定義了23種對象、
39種服務、六種數據鏈路結構、三層網絡架構,正在向BACne/IP方向發展。同年通過ANSI認證,成為美國國家標準。很多空調、制冷、鍋爐、變配電等設備制造廠商均采納該標準協議,為智能建筑的系統集成開創了十分有利的局面。BACnet采納了五種協議EIA232一PTP,EIA485一MS/TP,LonTalk,ArCnet,Ethernet。但是在先前的BAC—net協議中,不同廠家生產的設備互聯仍需通過協議轉換器,尚未達成開放系統實現互操作的要求。
(2)采用協議轉換實現系統集成的方式
協議轉換器分為專用的協議轉換器和標準的協議轉換器。專用協議轉換器指兩種協議之間專用的轉換器。采用這種協議轉換器,如果要連接多個不同類型的網絡,就需要多種類型的協議轉換器。有時協議轉換器難于匹配不同的網絡的安置機制和服務。另外,當協議轉換器故障時,這種結構沒有提供可靠的端到端的機制,所以這種專用的協議轉換器不可取。采用標準的協議轉換器,在局域網內部通信采用了簡單的通信結構,包括物理層、鏈路層以及對應用層提供連接服務的會話,傳送協議。這種方案中,接在局部網絡上的所有站只使用簡單的會話/傳送協議,而所有協議轉換器之間通信只使用同樣的傳送層協議IP,由此解決了互聯網的匹配問題。隨著技術的發展,協議轉換器方式的應用將越來越少。特別是OPC(OLEfor Process Contro1)技術與ODBC(OpenDatabaseC0nneCtivity,開放數據庫互連)技術的成功應用,為不同協議的網絡互連,開辟了新的途徑,協議轉換方式的應用將會更少。
(3)采用OPC技術實現系統集成的方式
0PC(OLEfor Process Contro1)是一種基于OLE的通信標準,用于過程控制的OLE0OPC重點解決應用軟件與過程控制設備之間的數據的讀取和寫人的標準化及數據傳輸等功能。OPC提供信息管理域應用軟件與實時控制域進行數據傳輸的方法,提供應用軟件訪問過程控制設備數據的方法,解決應用軟件與過程控制設備之間通信的標準問題。當設備通過OPC互聯時,圖形化應用軟件、趨勢分析應用軟件、報警應用軟件等應用軟件均基于OPC標準,現場設備的驅動程序也均基于OPC標準。在統一的OPC環境下,各應用程序可以直接讀取現場設備的數據,不需要一個一個地編制專用的接口程序,各現場設備也可直接與不同應用之間互連。OPC的重要作用是使設備的軟件標準化,從而實現不同網絡平臺,不同通信協議、不同廠家的產品方便地實現互聯和互操作。OPC技術的完善和推廣,為智能建筑系統集成時,實時控制域與信息管理域的全面集成創造了良好的軟件環境。所以說,OPC開創了系統集成的新途徑,OPC將成為系統集成的主要方式。如果我們將OPC技術與ODBC技術作以比較,可以發現OPC技術現在比ODBC技術更為成熟、產品更多,而且我國已有比較成熟的OPC技術和產品。所以目前采用OPC技術實現系統集成,可能會比采用ODBC技術實現系統集成更為廣泛一些。兩種技術的融合與補充,將會使系統集成技術加快發展。
參考文獻:
[1]任慶呂.關于智能建筑的一些主要技術與發展趨勢[J].中國智能網,2005.
[2]陸偉良.智能建筑主流技術及其應用[J].城市建筑智能系統,1999.
Abstract: the engineering system integration ( BMS ) using JOHNSON's METASYS system in physics, electrical and mechanical equipment monitoring, comprehensive security alarm, fire fighting system and smart card application management integration, integration. It is based on the intranet information integration of Intranet and network platform, based on the latest Internet technology, using the intelligent BMS information integration platform based on B\/S structure, can realize the real-time operation state of the application system on integrated intelligent in the global monitoring and related information and data query. At the same time, the establishment of integrated comprehensive information management system of data warehouse and the intelligent connection of database application system, the realization of the intelligent application system history data query, integration and information processing, and data backup and recovery, information interaction platform between application systems. To realize the sharing of information and data resources, maximize comprehensive buildings and facilities management system to improve the benefit of investment, Beijing TV Center integrated management level.
Keywords : intelligent building, system integration, BMS, B/S, MASE
中圖分類號:TP29文獻標識碼:A
前言
現階段的“智能建筑”是信息時代的產物,是為了適應社會信息化與經濟國際化的需要。智能建筑的實現是現代高科技的結晶,它完美地體現了建筑藝術與信息技術的結合。從這個角度上來講智能建筑的“智能化”主要是在一座建筑物內進行信息治理和對信息綜合利用的能力。這個能力涵蓋了信息的采集和綜合,信息的分析和處理,以及信息的交換和共享。因此“智能建筑”就是“將各專業子系統進行一體化智能化系統集成并實現集中管理、分散控制的現代建筑物”。
所謂系統集成(SI,System Integration),就是通過結構化的綜合布線系統和計算機網絡技術,將各個分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中,使資源達到充分共享,實現集中、高效、便利的管理。系統集成應采用系統集成,功能集成,網絡集成和軟件應用集成等多種集成技術。系統集成實現的關鍵在于解決系統之間的互連和互操作性問題,它是一個多廠商、多協議和面向各種應用的體系結構。這需要解決各類設備、子系統間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等與子系統、建筑環境、施工配合、組織管理和人員配備相關的一切面向集成的問題。
系統集成作為一種新興的服務方式,是近年來國際信息服務業中發展勢頭最猛的一個行業。系統集成的本質就是最優化的綜合統籌設計,一個大型的綜合計算機網絡系統,系統集成包括計算機軟件、硬件、操作系統技術、數據庫技術、網絡通訊技術等的集成,以及不同廠家產品選型,搭配的集成,系統集成所要達到的目標-整體性能最優,即所有部件和成分合在一起后不但能工作,而且全系統是低成本的、高效率的、性能勻稱的、可擴充性和可維護的系統。
系統集成有以下幾個顯著特點:
系統集成要以滿足用戶對需求為根本出發點。
系統集成不是選擇最好的產品的簡單行為,而是要選擇最適合用戶的需求和投資規模的產品和技術。
系統集成不是簡單的設備供貨,它體現更多的是設計,調試與開發,是技術含量很高的行為。
系統集成包含技術,管理和商務等方面,是一項綜合性的系統工程。技術是系統集成工作的核心,管理和商務活動 是系統集成項目成功實施的可靠保障。
性能性價比的高低是評價一個系統集成項目設計是否合理和實施成功的重要參考因素。
智能化集成技術在北京電視中心的需求
數字城市的發展,使智能建筑進入了一個新的發展時期,智能建筑傳統的理念、概念、技術、管理都發生了很大變化,新技術、新產品不斷進入智能建筑,智能建筑的市場容量不斷擴大。追溯其根源都離不開科學技術的發展和管理概念的膨脹。
伴隨城市數字化的要求,北京電視中心應建設信息域管理平臺,將不同的信息資源和業務事件互相銜接起來,消除“信息孤島”,成為在異構子系統之間跨越各個應用系統邊界的數據共享平臺,從而改善電視中心的整體應用業務,提高綜合服務效率。其集成目標不僅僅是建立一個實現界面集成、數據集成和業務流程集成的高層監控管理系統,還需要在此基礎上,將不同的信息資源和業務事件互相緊密地銜接起來,實現在異構子系統之間跨越各個應用系統邊界的數據共享平臺。
北京電視中心工程建設用地在北京市朝陽區建國路98號,位于北京商務中心區東長安街的延長線上,總建筑面積約18萬平米,占地面積36100平米。本工程包括綜合業務樓、多功能演播中心及生活服務中心三部分。
根據北京電視中心在建筑設施管理上的需求,BMS需要將樓宇機電設備監控、綜合安防報警、消防系統以及智能卡的應用管理進行集成、整合。它的實現建立在企業內部網Intranet信息集成與網絡平臺上,同時依托最新的互聯網技術。技術上采用建立基于B/S結構的智能化BMS綜合信息集成網站平臺,可以實現在全球范圍對集成的智能化各應用系統的實時運行狀態進行監控、以及相關信息與數據查詢。同時通過BMS綜合信息集成數據庫平臺,建立集成系統綜合信息管理數據倉庫與各智能化應用系統數據庫的連接,實現各智能化應用系統歷史數據的查詢,數據的綜合和信息優化處理、防災數據備份和數據恢復、跨平臺應用系統間的信息交互,并通過信息交互的方式引發相應的時間和事件的執行程序,以及提供BMS系統的安全管理機制。實現信息與數據資源的共享,最大限度地發揮綜合樓宇設施管理系統的投資效益,提高北京電視中心一體化的綜合管理水平。
針對北京電視中心數字化應用和管理的特點、BMS管理系統以需求功能為出發點,集成系統遵循網絡化、信息化、數字化和智能化的設計原則,采用成熟、先進、實用的科學技術,將電視中心內各智能化應用系統間相互獨立的設備、功能和信息通過網絡和系統集成為一個具有信息相互關聯共享、網絡融合互聯互通和功能相互協同的綜合信息集成系統。通過北京電視中心智能化綜合信息集成系統的建設,為北京電視中心提供一個高效、安全、舒適、便捷和可持續發展的全數字化應用環境,使得北京電視中心成為中國第一個全新概念和功能的數字化電視臺
北京電視中心BMS系統集成內容
北京電視中心綜合樓宇設施管理系統(BMS)系統集成完成各個智能化專業系統的統一管理、以及各系統中對現場設備的控制。BMS系統集成采用江森自控MSEA三層網絡結構,實現北京電視中心建筑物內的辦公與管理信息系統、樓宇與綜合安防系統、通訊與網絡系統間信息和數據的共享,網絡間的互聯互通,管理和服務功能的協同工作。北京電視中心BMS系統基于江森自控MSEA(Metasys Extended Architecture)架構來實現本工程項目的BMS集成。
MSEA是基于Web 的系統,通過IE 瀏覽器進入到用戶界面即可實現對整個系統的監控功能。系統中可以包含一個或多個站點(Site),每個站點都包含一個或多個Metasys 設備。MSEA之N1網絡由一個或多個引擎組成,引擎都可管理不同類型的現場控制器,并且提供集成其他樓宇子系統的集成平臺。其引擎同樣提供基于Web 的用戶界面并允許通過用戶界面配置N1 網絡和監控網絡上的所有設備。其站點中可選配一個或多個服務器提供數據長期的存儲和大型Metasys 網絡的整體用戶界面。服務器也提供和引擎一樣的基于Web 的用戶界面。服務器可以是應用和數據服務器(ADS)或擴展應用和數據服務器(ADX)。
北京電視中心的BMS管理系統基于江森自控的MSEA架構,全面、綜合的采用了國際上先進的互聯網絡技術、智能化應用技術、自動化控制技術、數據庫技術和網絡安全技術等。在異構子系統之間跨越各個應用系統的數據共享平臺,將不同的信息資源和業務事件互相緊密地銜接起來,從而提高電視臺的整體應用業務和綜合服務效率。
北京電視中心綜合樓宇設施管理系統(BMS)的主要功能為,實現對智能化監控系統的綜合信息管理與聯動控制。BMS系統集成內容包括以下各智能化應用系統:
1)樓宇機電設備監控系統(BAS);
2)綜合保安監控及管理系統(SMS);
3)火災報警及聯動控制系統(FAS);
4)“一卡通”管理系統(ICMS);
北京電視中心BMS集成系統的特點
在規范和標準的指導下,同時考慮業主對本工程的特定要求,完成具有如下技術特點的監控及管理系統:
系統采用瀏覽器/服務器(B/S)和客戶機/服務器(C/S)相結合的結構模式;
通過信息網絡,實現對各監控系統設備運行狀態的監視,以及管理信息的瀏覽和查詢;
系統采用主流的開放性現場控制總線 LonWorks 實現對各監控系統設備進行實時控制及運行參數的設置和修改;
通過控制網絡實現對各監控系統設備進行實時控制及運行參數的設置和修改;
最大幅度提高電視中心內各機電與監控設備的運行管理效率和效益、設備節能以及降低設備故障率;
BMS系統具有獨立的網絡功能;
BMS系統具有獨立的基于網絡化的實時監控管理數據庫;
對信息的處理,通過以開放的TCP/IP為傳輸載體,建立更多的應用層協議,完成異構系統間的通訊,并且以實現Web瀏覽和監控。讓操作人員能夠真正實現在任何地點、任何時間、任何平臺上均可對整個樓宇設施系統進行監控,提高管理效率同時也增強了系統安全性。
北京電視中心BMS集成系統的優越性
集成系統的開放性:采用TCP/IP和OPC完全開放的通訊協議,可實現各智能化應用系統BAS 、SMS、ICMS、FAS信息和數據的綜合與共享,可實現分散與集中統一的監控和管理。通過標準的、開放的通訊協議實現各智能化應用系統間的“互操作性”。
集成系統網絡的標準化、結構化和可擴展性:第一、二層網絡采用以太網絡結構,第三層網絡采用現場控制總線網絡結構,并提供標準的、開發的通訊協議將三層網絡連接在一個系統中。實現了網絡間信息的互聯互通,系統集成三層網絡均可以采用結構化布線系統,便于今后網絡的擴展和升級。
集成系統的安全性與可靠性:建議用戶的集成系統采用三個層次的安全防范機制,分別建立外網和內網防火墻,以及網絡用戶認證和防病毒安全機制。為北京電視中心綜合樓宇設施管理系統提供監控和管理信息的高度安全性;集成系統需要提供以BMS綜合信息集成數據倉庫對智能化各應用子系統監控與管理數據的防災備份和數據恢復功能,為北京電視中心綜合樓宇設施管理系統提供監控和管理數據高度的可靠性。
集成系統操作的便利性:集成系統在管理層面上的操作完全采用瀏覽器界面,管理人員可以在任何地點通過任何一臺安裝了標準瀏覽器軟件的計算機,經用戶安全認證后訪問綜合樓宇設施管理系統BMS,就可以瀏覽到電視中心各智能化應用系統的實時運行狀態,以及實現對監控和管理信息與數據的查詢。集成系統為電視中心的管理者和使用者提供了高效、便利、安全和易操作的工作環境。
北京電視中心BMS系統基本功能
1)提供電視中心內各實時監控應用系統,如:機電設備監控系統(BAS)、綜合安防監控系統(SMS)、一卡通門禁管理系統(ICMS)、閉路電視監控系統(CCTV)、火災報警監控系統(FAS)之間聯動控制的機制和功能。
2)提供電視中心內各實時監控應用系統,如:機電設備監控系統(BAS)、綜合安防監控系統(SMS)、一卡通門禁管理系統(ICMS)、閉路電視監控系統(CCTV)、火災報警監控系統(FAS)之間聯動控制的開放性通訊接口(如:OPC接口)和數據庫接口(如:ODBC接口)。
3)BMS系統具有獨立的網絡功能。
4)BMS系統具有獨立的基于網絡化的實時監控管理數據庫。
5)綜合樓宇設施管理系統(BMS)應采用瀏覽器/服務器(B/S)和專業客戶端/服務器(C/S)結構相結合的樓宇管理和機電設備監控的軟件版本。
6)監控系統間聯動控制功能
安防報警時聯動BAS系統將相關區域的照明打開,使保安監控攝像頭更容易取證。
7)監控系統間數據集成功能
各實時監控系統報警、故障、維修信息及數據的采集、備份、列表、查詢、顯示;
各實時監控系統間聯動控制信息及數據的采集、備份、列表、查詢、顯示;
與各實時監控系統間的信息及數據集成,采用智能化專業以太網網絡結構連接,采用開放性的TCP/IP協議進行信息和數據的交互。
與各實時監控系統間的聯動控制可通過現場控制總線,采用開放性的OPC協議進行聯動控制信息和數據的交互。
8) BMS系統聯動功能
安防系統報警時聯動BAS系統將相關區域的照明打開,使保安監控攝像頭更容易取證。
北京電視中心BMS系統實現的效益
實施系統集成以后,為北京電視中心帶來如下益處:
增強大廈防災和抗災能力,更好保護業主及大廈用戶人身及財產安全,避免不必要損失。
提高大廈智能化水平,優化服務質量。
物業管理數字化,大量減少操作管理人員和設備維護維修人員,提高人員工作效率,節約人事成本30%
延長設備使用壽命,節約能源,每年水、電費降低25%。
系統可分可合,保護業主的投資,達到短期投資,長期受益的目的,并且可以適應未來發展的需要,系統具有可擴展性,可變化性。
易于培訓和管理,只需掌握集成系統的操作和使用,不必熟悉所有弱電子系統的操作和維護。
提供高度共享的系統資源。
系統構建在統一的管理環境下,操作人員對整個建筑全面管理,縮短突發事件響應周期,系統整體性能全面提高。
提高人員工作效率,減少操作管理人員和設備維護維修人員,真正實現自動化控制,節約管理費用和人員開支。
系統穩定性提高,有利于維修保養,系統升級。
施工過程中統一協調,保證施工質量。
充分保護業主的投資,達到短期投資,長期受益的目的。
系統具良好的開放性,可擴展性,能夠適應未來發展的需要。
對維護和管理人員進行技術培訓后,即能對建筑內的所有子系統均具備一定程度的了解,易于維護和管理。
結束語
北京電視中心BMS系統以建筑為平臺,把信息技術和控制技術的最先進應用成果有機地結合起來,通過辦公自動化及通信網絡系統,將各子系統的信息資源匯集到一個系統集成平臺上,通過對資源的收集、分析、傳遞和處理,從而對整個大廈設施管理進行最優化的控制和決策,達到高效、經濟、節能、協調運行狀態,既滿足了集成管理的復雜需求及子系統的多樣性需要,又向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。
參考文獻:
[1]江森自控有限公司,北京電視中心系統集成投標文件,2005
[2]江森自控有限公司,北京電視中心系統集成深化設計文件,2006
[3] 陳清彬,樓宇自控系統中的BACnet和LonWorks[J]武漢理工大學學報(交通科學與工程版), 2002,(05) .
[4] 吳躍東,智能建筑中的系統及其集成研究[D]. 中國優秀博碩士學位論文全文數據庫 (碩士), 2005,(04) .
[5] 徐興亞,智能樓宇管理信息系統集成技術的研究及應用[D]. 中國優秀博碩士學位論文全文數據庫 (碩士), 2004,(04) .
華東地區具有廣闊的巨大的智能建筑市場,是中國經濟最發達地區之一,智能建筑市場(包括大廈及小區)啟動早,市場大,今后將有更大的發展,是WTO以后國外企業必爭之地,也是國內企業必爭之地。由于華東地區資金雄厚,據不完全統計,迄今為止,上海已新建智能大廈四百多幢,智能小區二百多個。其中已建成的優質工程有上海博物館、金貿大廈、上海期貨大廈、久事復興大廈等號稱上海智能建筑“四大天王”,新建浦東國際機場,上海大劇院,上??萍汲且捕悸劽煜?。江蘇省迄今為止已建成智能建筑二百余幢,小區一百五十多個;南京中信大廈,總醫院新病房大廈及江蘇省政協大廈都為優質工程。聚福園、天地小區是建設部小區示范工程。
浙江人杰地靈,是我國東南沿海技術和經濟發達地區,也是一個建設大省。1997年建成使用的浙江日報社大樓,在浙江省首次開通了樓宇自控系統,堪稱是浙江省第一座達到3A配置的智能化大樓,從而揭開了浙江省智能建筑建設的序幕;1998年建成的浙江省外經貿聯建大廈和華浙廣場都是代表當時浙江省先進水平的智能建筑,其中華浙廣場還代表浙江省參加了建設部組織的優秀智能建筑評選活動。目前浙江省已建成的智能化大樓主要有浙江世界貿易中心、杭州電力調度大樓、浙江省建行大樓、杭州鐵路新客站、浙金廣場、杭州五洲大酒店、浙江省商檢大樓等約90余座,主要集中在杭、寧、溫地區。
二、入世對中國智能建筑業的要求
我國已加入WTO,進入WTO意味著我國經濟完全融入國際化市場,必須遵守WTO的原則和規定。根據WTO協議市場準入原則和國民待遇原則,將使我國智能建筑技術面臨更加廣闊的發展空間、更加劇烈的市場競爭。而我國現行的建設事業政策法規和行業管理體制與WTO的規則和國際通行模式存在較大差異,調整改革完善現行體系和體制的任務相當艱巨,形勢緊迫。
我國加入WTO后經濟發展的國際化,必將對各種建筑,尤其是辦公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不僅對新建的辦公樓,而且對量大面廣的已有的辦公建筑的改造也帶來了智能化需求。
WTO對我國智能建筑要求具體表現在:
1. 根據《建筑領域加入WTO后的對外承諾》,我國加入WTO后五年,允許外商成立獨資企業,取代外商在我國現有的辦事處機構,他們可以直接在我國簽定內貿合同,從而使產品和工程質量有了進一步的保障。
2. 按WTO取消數量限制和關稅減讓原則,我國將降低對外市場準入程度,屆時會有更多智能建筑產品和系統進入中國市場參與競爭,為我們提供更大的選擇余地,并得到更多的實惠。
3. 隨著國外企業參與我國智能建筑行業的競爭,他們會把國外成熟的管理體制、規范的運行程序和操作技巧帶入中國,有助于提高中國智能建筑行業的整體水平。
三.華東地區優勢
1.學會健全,學術活動活躍。
以上海華東建筑設計研究院溫伯銀總工為首的上海專家,在全國率先于1994年成立上海智能建筑工程研究會。這是全國第一個智能建筑學會組織,成員有高校、設計院及企業技術人員幾百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在組織報告會、展覽會(上海歷屆智能建筑大型展覽會)、驗收評估上海甲級智能化大廈(如上海久事復興大廈等)起了巨大作用。溫總和上海同濟大學程大章教授(正副會長)的貢獻已載入中國智能建筑歷史,功不可沒。以陳眾勵、瞿二瀾、趙濟安、王東偉高工及上海大學趙哲身教授等為代表的中青年骨干專家已經成長,在國內也有較大影響。
1996年,以南京建筑工程學院(現改為南京工業大學)建筑智能研究所、江蘇省建筑設計院及東南大學建筑設計院為主體成立的江蘇省土木建筑學會智能建筑學術委員會,在國內也是較早成立的智能建筑學術組織,成員有二百多人,每年舉辦學術年會,奉行“技術開放,市場開放” 方針。常年舉辦學術報告會及國內外廠商新產品報告會。自辦了省內雜志《智能建筑信息》。
2001年以浙江省建筑設計院為主體成立的浙江省土木建筑學會智能建筑學術委員會。雖成立時間不長,但青年一代學會領導骨干力量成長很快,成員已發展到幾百人。在組織浙江省智能建筑報告會、展覽會方面,做了大量的工作。
2.編寫出臺智能建筑標準。
1995年上海市出臺智能建筑設計標準(DBJ08―47―95),它是以上海華東建筑設計院內部標準修改而成,是中國歷史上第一個智能建筑標準,為全國規范智能建筑設計市場起了示范與指導作用。2000年在建設部領導下,以溫伯銀總工為首的編制組率領團結全國專家編制出臺了我國(乃至世界上)第一個智能建筑設計標準(GB/T50314―2000)開創了中國智能建筑新紀元,填補了空白。評審專家認為該標準已達到國內領先、國際一流的水平。
1998年,在江蘇省建委領導下,在溫總關心指導下,江蘇出臺了江蘇省建筑智能化設計標準(DB32/181―1998),1999年獲得建設部科技進步獎三等獎。1999年又出臺了三個標準:
(1)江蘇省建筑智能化系統工程檢測規程 DB32/365―1999
(2)江蘇省建筑智能化系統工程實施及驗收標準 DB32/366―1999
(3)江蘇省建筑智能化系統工程評估標準 DB32/T367―1999
其實節能政策不僅傾向于電價的管制。近期住建部還頒布了一個數據,截至2011年底,我國城鎮節能建筑僅占既有建筑總面積的23%。“十二五”期間,將繼續降低新建建筑能耗,并對全國4.5億平方米既有建筑實施節能改造。
建筑節能市場夏至已至。
借此東風,北京恒業世紀科技股份有限公司董事長劉燕生帶領恒業世紀聯合中國合同能源管理網,以及智能建筑行業內的企業、高等院校、科研機構等共同發起建立“建筑能效運營管理技術創新戰略聯盟”,向智能建筑能效運營管理與服務模式創新進發。
逆境
建筑節能往往是從樓宇自動化控制系統開始的。
在上世紀80年代,樓宇自控技術引入中國。面對中國這片廣闊的商業藍海,西門子、霍尼韋爾、Johnson Controls、Dalta等世界知名企業抱團涌入中國市場。它們一方面給中國帶來了世界前端的智能化技術,一方面也牽動了中國樓宇自控技術的動脈,打開了中國樓宇自控市場的大門。
機遇就這樣來了。劉燕生經過一段時間的技術攻關后,毅然決定進入樓宇自控市場。他并沒有抱試試看的態度,而是拿出了相當一部分家當,“豁出去了”!
但是,幸福并沒有來得那么快。
中國的樓宇自控市場發展遠不如想象中的樂觀,盡管我們的建筑投資和數量有著驚人的增長,但是建筑本身的實際內容存在著諸多問題。
就在劉燕生要全身心投入樓宇自控市場之時,建設部的一項調查顯示:在1999年-2001年間,以深圳為例,每年房地產開發面積在600-700平方米,其中樓盤具備智能化的就占96%,而這些早期的社區住宅樓宇自控系統,為了達到賣點的效應,信息化系統配套設施并不齊全。在建成后,難以啟用。有的地方,樓宇自控系統運行正常,但能夠起到正常作用的只占20%,尚可使用的系統占45%,有35%的系統不能使用,或運行一段時間后出現故障,最終因無人修復而廢棄。
導致這一系列情況的原因在于當時的工程建設水平不高,工廠質量不能令人滿意,樓宇自控系統不能正常工作。
不僅如此,在準確把握智能化樓宇的設計定位、高質量的工程實施與系統有效運行管理方面,中國與國外發達國家相比也存在一定的差距。由于缺少相應的規范,樓宇智能化設計方面也存在缺乏全面性和長遠性的情況,施工質量難以保證,造成一些應用樓宇智能化系統的建筑缺少各系統整體運作,結果事倍功半,造成投資的浪費。
即便在今天,我國十個樓宇建筑中仍然有八至九個樓宇耗能高于發達國家。這還不是問題的關鍵,關鍵在于我們的專家、教授積累了大量統計數據,更有諸多論文、書籍詳細介紹了建筑物的耗能狀況,并推出了許多切實可行的設備改造方案,但我們的建筑仍在耗能。特別是我國已經推出了合同能源管理這個發達國家已經驗證過的成熟商務方案,并得到相關政策的傾力支持,但節能不節效制約了很多節能改造方案的實行,因為缺乏經濟發展的動力,光靠政策擠奶終究不能可持續發展。此外,建筑節能市場也未能走出困境,技改項目的多樣性及零散性,使得節能與收益之差并不明顯,加之即有的管理體制的制約,建筑節能行業舉步維艱。
在這樣的十年里,劉燕生并沒有在樓宇自控市場上得到太大的收益,但他堅持一條道走到黑,終于等來了這陣東風。
初見曙光
曙光終究是要來的。
最近幾年,尤其是進入“十二五”以來,隨著世界性的節能、低碳的大潮流大趨勢的發展,中國建筑節能事業發展逐漸成為重點和熱點。在未來建筑產業的發展中,應用信息化技術開展建筑節能是其發展的主攻方向。
劉燕生說,經過多年的一線經驗總結,許多業內人士已經意識到,通過對機電設備的科學管理運營也能達到節能的目的。這為建筑節能市場增加了可運作的活力,設備改造加上運營,其節能效益將明顯高于投資。這將是中國建筑節能落地最好的契機。
在2012年5月23日舉辦的中關村創新論壇上,劉燕生與大家分享了這一最新研究成果——建筑能效運營管理體系(BEEM)。在此之前,我國大部分工程部都在圍繞運維而工作,實際工作中更多的應該是維護大于運營。而建筑能效運營管理體系的出現打破了傳統工程部的運維模式,使新的機電設備的運維模式向節能運營發展。節能運營包含著多項技術管理屬性,很多節能策案都是根據負荷變化、氣候變化、本地季節工況來調整運營的,這是一種創新的動態的運營。法國專家提出的“會呼吸的房子”就是動態運行建筑的很好實例。
【關鍵詞】電氣接地;電力系統;智能化接地;保護類型
1 電氣接地的基本概念
接地是最古老的電氣安全措施。所謂接地,就是把設備的某一部分通過接地裝置同大地緊密連接起來。到目前為止,接地仍然是應用最廣泛的電氣安全措施之一。不論是強電設備還是弱電設備,不論是高壓設備還是低壓設備,不論是固定式設備還是移動式設備,不論是生產用設備還是生活用設備,也不論是發電廠還是用戶,都采用不同方式,不同用途的接地措施。
接地裝置
電氣設備的任何部分與土壤間作良好的電氣連接,稱為接地。與土壤直接接觸的金屬體或金屬體組,稱為接地體或接地極。連接于接地體與電氣設備之間的金屬導線,稱為接地線。接地線和接地體合稱為接地裝置。
接地和接零
電氣設備按其不同的作用,可分為工作接地、保護接地、重復接地和接零。
1.1 工作接地
在正?;蚴鹿是闆r下,為了保證電氣設備可靠運行而必須在電力系統中某一點進行接地,稱為工作接地。這種接地可直接接地或經特殊裝置接地。
1.2 保護接地
為防止因絕緣損壞而遭受觸電的危險,將與電氣設備帶電部分相絕緣的金屬外殼或構架同接地體之間作良好的連接,稱為保護接地。
1.3 重復接地
將零線上的一點或多點與地再次作金屬的連接,稱為重復接地。
1.4 接零
將與帶電部分相絕緣的電氣設備的金屬外殼或構架與中性點直接接地的系統中的零線相連接,稱為接零。
2 在智能化建筑樓宇中, 常見的電氣接地系統有以下幾種類型
2.1 TN-C系統
TN-C系統被稱之為三相四線系統,該系統中性線N與保護接地PE合二為一,通稱PEN線。這種接地系統雖對接地故障靈敏度高,線路經濟簡單,但它只適合用于三相負荷較平衡的場所。智能化大樓內,單相負荷所占比重較大,難以實現三相負荷平衡,PEN線的不平衡電流加上線路中存在著的由于熒光燈、晶閘管(可控硅)等設備引起的高次諧波電流,在非故障情況下,會在中性線N上疊加,使中性線N電壓波動,且電流時大時小極不穩定,造成中性點接地電位不穩定漂移。不但會使設備外殼(與PEN線連接)帶電,對人不安全,而且也無法取到一個合適的電位基準點,精密電子設備無法準確可靠運行。所以TN-C接地系統不能作為智能化建筑的接地系統。
2.2 TN-C-S系統
TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。該系統一般用在建筑物的供電由區域變電所引來的場所,進戶之前采用TN-C系統,進戶處做重復接地,進戶后變成TN-S系統。TN-S系統的特點是:中性線N與保護接地線PE在進戶時共同接地后,不能再有任何電氣連接。該系統中,中性線N常會帶電,保護接地線PE沒有電的來源。PE線連接的設備外殼及金屬構件在系統正常運行時,始終不會帶電.因此TN-S接地系統明顯提高了人及物的安全性.同時只要我們采取接地引線,各自都從接地體一點引出,及選擇正確的接地電阻值使電子設備共同獲得一個等電位基準點等措施,所以TN-C-S系統可以作為智能型建筑物的一種接地系統。
2.3 TN-S系統
TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。通常建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。TN-S系統的特點是,中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。中性線N是帶電的,而PE線不帶電。該接地系統完全具備安全和可靠的基準電位。只要象TN-C-S接地系統,采取同樣的技術措施,TN-S系統可以用作智能建筑物的接地系統。
2.4 TT系統
通常稱TT系統為三相四線接地系統。該系統常用于建筑物供電來自公共電網的地方。TT系統的特點是中性線N與保護接地線PE無一點電氣連接,即中性點接地與PE線接地是分開的。該系統在正常運行時,不管三相負荷平衡不平衡,在中性線N帶電情況下,PE線不會帶電。只有單相接地故障時,由于保護接地靈敏度低,故障不能及時切斷,設備外殼才可能帶電。正常運行時的TT系統類似于TN-S系統,也能獲得人與物的安全性和取得合格的基準接地電位。隨著大容量的漏電保護器的出現,該系統也會越來越作為智能型建筑物的接地系統。
2.5 IT系統
IT系統是三相三線式接地系統,該系統變壓器中性點不接地或經阻抗接地,無中性線N,只有線電壓(380V),無相壓壓(220V),保護接地線PE各自獨立接地。該系統的優點是當一相接地時,不會使外殼帶有較大的故障電流,系統可以照常運行。缺點是不能配出中性線N。因此它是不適用于擁有大量單相設備的智能化大樓的。
在智能化樓宇內,要求保護接地的設備非常多,有強電設備,弱電設備,以及一些正常情況下不帶電的導電設備與構件,均必須采用有效的保護接地。如果采用TN-C系統,將TN-C系統中的N線同時用做接地線;或在TN-S系統中將N線與PE線接在一起,再連接到底板上去;再或不設置電子設備的直流接地引線,而將直流接地直接接到PE線上;有的干脆把N線、PE線、直流接地線混接在一起。以上這些做法都是不符合接地要求的,且是錯誤的。前面已經分析過,在智能化大樓內,單相用電設備較多,單相負荷比重較大,三相負荷通常是不平衡的,因此在中性線N中帶有隨機電流。另外,由于大量采用熒光燈照明,其所產生的三次諧波疊加在N線上,加大了N線上的電流量,如果將N線接到設備外殼上,會造成電擊或火災事故;如果在TN-S系統中將N線與PE線連在一起再接到設備外殼上,那么危險更大,凡是接到PE線上的設備,外殼均帶電;會擴大電擊事故的范圍;如果將N線、PE線、直流接地線均接在一起除會發生上述的危險外,電子設備將會受到干擾而無法工作。因此智能建筑應設置電子設備的直流接地,交流工作接地,安全保護接地,及普通建筑也應具備的防雷保護接地。此外,由于智能建筑內多設有具有防靜電要求的程控交換機房,計算機房,消防及火災報警監控室,以及大量易受電磁波干擾的精密電子儀器設備,所以在智能化樓宇的設計和施工中,還應考慮防靜電接地和屏蔽接地的要求。
參考文獻