大廈智能化系統(tǒng)的設計與實施

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　一、概述

　　某大廈地上17層（頂層另有一夾層），地下1層，總建筑面積11651.68平方米，大樓建筑占地面積為2002平方米。大廈一層為大堂，三層是多功能廳，四層作為大樓的會議室，頂層的夾層作為董事會議室，其余樓面均為某公司的各個總部的辦公室。

　　二、智能大廈的概述

　　國際上對智能大廈的普遍描述是：通過對建筑物的四個基本要素，即結構、系統(tǒng)、服務和管理，以及運行之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設計，提供一個投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。智能建筑物能夠幫助大廈的主人、財產(chǎn)的管理者和擁有者等意識到他們在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面將得到最大利益的回報。

　　從上面的描述可以看出，建設智能大廈的目標主要體現(xiàn)在三個方面：

　　1.提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務；

　　2.節(jié)省能耗和降低人工成本；

　　3.建立先進和科學的綜合管理機制。

　　三、樓宇管理系統(tǒng)

　　樓宇管理系統(tǒng)的主要功能是實施對大廈內(nèi)所有實時監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控、聯(lián)動和管理。

　　3.1樓宇設備自控系統(tǒng)（BAS）

　　BAS系統(tǒng)設計和實施的好壞直接關系到大廈內(nèi)的各種設備能否協(xié)調(diào)有序地工作，能否最大可能地減少相關的管理人員和最大限度地節(jié)約能耗，能否降低大廈的管理和運營費用。因此選擇一家性價比高的BA設備供應商對BA系統(tǒng)至關重要。考慮到大廈的樓層不高，樓層面積也不大，而需求屬于中等規(guī)模，最終我們采用了Johnsoncontrol公司的METASYS系統(tǒng)。

　　METASYS系統(tǒng)結構由三級組成，分別是操作站級，網(wǎng)絡控制器級和現(xiàn)場控制器級。主要功能包括對空調(diào)系統(tǒng)（包括冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)機和新風機系統(tǒng)、送排風機系統(tǒng)等）、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等系統(tǒng)進行監(jiān)控。

　　METASYS與其他系統(tǒng)，如火災報警系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)等，通過接口聯(lián)網(wǎng)，或實施系統(tǒng)監(jiān)控，或實施系統(tǒng)聯(lián)動，使大廈內(nèi)各種設備連成一個整體，統(tǒng)一有序地處理各種日?；蛲话l(fā)的事件。

　　3.2火災報警系統(tǒng)（FAS）

　　FAS按照我國現(xiàn)行的規(guī)范需求，其系統(tǒng)的組成應為一個獨立的系統(tǒng)，由獨立的火災監(jiān)控管理中心，控制主機，探測器和控制模塊等組成。

　　FAS具有自己的網(wǎng)絡系統(tǒng)和布線系統(tǒng)，以實現(xiàn)在任何情況下，該系統(tǒng)都可以獨立的操作、運作的管理。

　　某大廈采用的是愛德華的IRC-3系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以形成集中報警，也可以分布報警，滿足用戶的各種需求。它包括CM1N網(wǎng)絡主機、CM2N網(wǎng)絡分機、回路卡、SICA智能特征探測器等。

　　3.3閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）

　　對大樓內(nèi)部關鍵部位進行實時遠距離監(jiān)視，并作圖像的錄像，以便最大限度的應付處理突發(fā)事件及事后的復查。

　　針對某大廈的應用性質(zhì)特殊性，在各層電梯廳的部位，底層大廳各出入口，在消防樓梯口都設置了彩色固定攝像機，或帶云臺的攝像機，以便對出入口人員進行觀察。大廈一共需設置52臺JVC特有的紅外彩色攝像機，其中有6套是帶云臺變焦控制的。

　　同時，該系統(tǒng)的外圍設備，還通過系統(tǒng)輔助接口與防盜報警系統(tǒng)等進行聯(lián)動。

　　3.4廣播系統(tǒng)（PA）

　　本系統(tǒng)采用JVC公司的EM－E500系列產(chǎn)品，配置了24個播出區(qū)域，滿足某大廈樓層的使用需求，各區(qū)域既可單獨進行區(qū)域的局部廣播，也可部分區(qū)域或者大廈全區(qū)域進行一齊式集中廣播。

　　系統(tǒng)兼顧了背景音樂、局部廣播與緊急廣播的不同要求，并按緊急廣播、通常業(yè)務廣播及其他廣播的優(yōu)先等級進行控制播出。通常播放背景音樂，可自動循環(huán)播放。當有呼叫廣播或更優(yōu)先級的火災緊急情況發(fā)生時，能按原程序的邏輯組合，自動地將所需播達地區(qū)的正在進行的低優(yōu)先級的廣播節(jié)目內(nèi)容中斷，轉入緊急廣播（消防廣播）播出，并按照用戶預置的要求分層樓廣播，達到人口緊急疏散而不慌亂的目的。系統(tǒng)實施分區(qū)控制，分區(qū)的劃分與消防分區(qū)一致。

　　3.5衛(wèi)星及公用天線系統(tǒng)（CATV）

　　本系統(tǒng)提供了三種電視節(jié)目，前兩種分別是泛美二號衛(wèi)星電視節(jié)目和上海有線電視臺節(jié)目；第三種是公司自辦節(jié)目，在某大廈的演播室將節(jié)目送到衛(wèi)星機房，再由調(diào)制器調(diào)制到相應頻率，向用戶播出，或經(jīng)VSAT向其他地點發(fā)送。

　　3.6防盜報警系統(tǒng)

　　某大廈采用的是日本SECOM公司的TX多功能聯(lián)機安全系統(tǒng)，并按照大廈的實際情況，將系統(tǒng)設計成多個獨立區(qū)域，分別進行警戒。

　　獨立區(qū)域是可以獨立于主控區(qū)進行單獨警戒的。在任何時間內(nèi)，每個獨立區(qū)域可以進行設定、解除警戒的操作，而不影響其他區(qū)域人員的工作。每個獨立區(qū)域的最終入口都安裝有區(qū)域讀卡器和區(qū)域指示器，以供操作。每個獨立區(qū)域的最終門延遲時間為30秒。

　　四、通訊與網(wǎng)絡系統(tǒng)

　　通訊與網(wǎng)絡系統(tǒng)的功能是建立公共一體化系統(tǒng)高速通訊網(wǎng)絡，以提供全面的數(shù)據(jù)、語音、圖像等綜合服務。

　　4.1結構化綜合布線系統(tǒng)

　　完整的綜合布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)六個子系統(tǒng)構成。整個系統(tǒng)采用AMP公司的產(chǎn)品。

　　工作區(qū)子系統(tǒng)

　　工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設備連接到信息插座的連線和信息插座所組成，根據(jù)要求，每位工作人員配有4口（兩個計算機終端設備，兩個電話終端設備）信息插座。

　　水平干線子系統(tǒng)

　　水平子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖形圖象等電子信息交換服務和電話將采用五類四對非屏蔽雙絞線（UTP）布線。考慮到每層樓面的人數(shù)及用途，以及以后網(wǎng)絡的投資，在水平系統(tǒng)的設計上，采用幾層樓面共用一個水平布線系統(tǒng)。

　　管理子系統(tǒng)

　　在管理子系統(tǒng)（含弱電井道）設有垂直主干的光纖配線箱、電腦的快接式跳線架和電話的壓接式配線架。配線架的配線管理以表格對應方式，根據(jù)大樓各信息點的層次、單元，記錄下布線的通路、線纜終結的位置、所用部件或材料的說明，并對布線通路、信息插座、接地電纜加上永久性標志，以方便維護人員識別和管理。

　　垂直干線子系統(tǒng)

　　大樓的數(shù)據(jù)傳輸主干采用6芯多模光纖和5類25對大對數(shù)電纜；語音傳輸主干采用3類100對大對數(shù)電纜。

　　設備子系統(tǒng)

　　電話通信服務的設備子系統(tǒng)主要放在大樓八層的程控交換機房內(nèi)。它通過電話總配線架將提供各樓層組分配線架通過垂直子系統(tǒng)的100對大對數(shù)電纜的連接。

　　電子信息交換服務的設備子系統(tǒng)放在大樓八層的電腦機房，電腦聯(lián)網(wǎng)所用的6芯多模光纖高速主干和5類25對大對數(shù)電纜通過垂直布線連接到各樓層組的分配線架。

　　4.2程控交換機

　　程控交換機采用北方電訊公司MERIDIAN1OPTION（以下簡稱M1）系列全數(shù)字程控交換機。該系統(tǒng)除具備完善的電話功能外，更具有全透明網(wǎng)絡功能和多媒體通信能力，能滿足各種復雜環(huán)境中的綜合通信需求。

　　根據(jù)某大廈實際情況，我們選用了MERIDIAN1OPT61（容量2000門），開通分機704門。

　　4.3無線通信系統(tǒng)

　　為了滿足用戶在大樓內(nèi)能進行無線通話，并在通話時能共享程控交換機的各項功能，大廈內(nèi)配備了Companion無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)由手提電話機、基站和控制器三部分組成。根據(jù)大樓的結構在系統(tǒng)中配置了一臺C200A控制器，20個Companion基站及20部手機。

　　4.4計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)

　　某大廈的網(wǎng)絡采用的是Cisco公司的產(chǎn)品，整個系統(tǒng)有如下的特點：

　　采用全交換的網(wǎng)絡，以達到高性能的表現(xiàn)。交換機端口將直接延伸到桌面，為每一臺桌面PC提供至少10M的交換速率。對于服務器等對帶寬要求較高的設備，提供100M的接口。

　　局域網(wǎng)網(wǎng)絡結構采用相對集中的星型結構，按信息點的分布設置樓層管理單元，配置接入路由器，負責信息點的接入。經(jīng)接入交換機匯總后，接入主交換機。這種結構便于管理和擴充。

　　接入交換機使用快速以太網(wǎng)和主交換機實現(xiàn)連接。

　　和Internet連接的接口配有防火墻，實現(xiàn)安全訪問Internet的功能。

　　同時配有簡便高效的網(wǎng)管系統(tǒng)。利用先進的網(wǎng)管系統(tǒng)，用戶可以方便地構造虛擬網(wǎng)，可以實時監(jiān)控網(wǎng)絡的狀態(tài)。

　　樓層節(jié)點首先匯集到八個由多臺Catalyst1900堆棧組成的管理單元上，相對集中后，通過100M快速以太網(wǎng)連接到中心網(wǎng)絡的核心主交換機Catalyst5500上。管理單元交換機都通過10/100M直接聯(lián)到主交換機上。部門服務器、路透服務器、NOTES服務器和共用服務器通過100M快速以太網(wǎng)連接到主交換機上。Catalyst5500配置雙處理器模塊，4塊12端口100M快速以太網(wǎng)模塊，3塊24口以太網(wǎng)模塊。采用Catalyst5500的第三層交換模塊RSM，來實現(xiàn)虛網(wǎng)之間的互連。

　　大廈還采用了兩個64KDDN幀中繼端口，分別用做同上證所和深交所服務中心的連接；同時大廈采用兩根2M專線，用來和A及B的營業(yè)部連接。

　　將A及B的X.25端口搬遷至大廈。

　　為每個營業(yè)部配一個電話線，共120門，以便各營業(yè)部能以撥號備份的方式與大廈進行通訊。

　　以A及B的營業(yè)部為中心互聯(lián)網(wǎng)絡，切換到大廈為中心。網(wǎng)絡的通訊方式包括幀中繼，X.25，電話撥號等。

　　五、結束語

　　某大廈智能化系統(tǒng)于1997年6月開始進行設計，10月進場施工，到1998年6月整個大廈智能化系統(tǒng)工程結束。由于證券行業(yè)的特殊性，某公司搬場只能選擇在周末進行，到星期一要求系統(tǒng)能正常運行（尤其是網(wǎng)絡和電話的開通）。在實際中，某公司只用了兩天時間就順利地完成了整個大廈的搬場，對其業(yè)務、交易、辦公等沒有造成影響。在其后的使用過程中，整個系統(tǒng)運行正常，達到了建設智能大廈的目標。