大廈智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(huì)議室，頂層的夾層作為董事會(huì)議室，其余樓面均為某公司的各個(gè)總部的辦公室。

　　二、智能大廈的概述

　　國(guó)際上對(duì)智能大廈的普遍描述是：通過對(duì)建筑物的四個(gè)基本要素，即結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及運(yùn)行之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，提供一個(gè)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(cái)產(chǎn)的管理者和擁有者等意識(shí)到他們?cè)谥T如費(fèi)用開支、生活舒適、商務(wù)活動(dòng)和人身安全等方面將得到最大利益的回報(bào)。

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

　　1.提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)；

　　2.節(jié)省能耗和降低人工成本；

　　3.建立先進(jìn)和科學(xué)的綜合管理機(jī)制。

　　三、樓宇管理系統(tǒng)

　　樓宇管理系統(tǒng)的主要功能是實(shí)施對(duì)大廈內(nèi)所有實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控、聯(lián)動(dòng)和管理。

　　3.1樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)（BAS）

　　BAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的好壞直接關(guān)系到大廈內(nèi)的各種設(shè)備能否協(xié)調(diào)有序地工作，能否最大可能地減少相關(guān)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(yùn)營(yíng)費(fèi)用。因此選擇一家性價(jià)比高的BA設(shè)備供應(yīng)商對(duì)BA系統(tǒng)至關(guān)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(jié)構(gòu)由三級(jí)組成，分別是操作站級(jí)，網(wǎng)絡(luò)控制器級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)控制器級(jí)。主要功能包括對(duì)空調(diào)系統(tǒng)（包括冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)機(jī)和新風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、送排風(fēng)機(jī)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(jìn)行監(jiān)控。

　　METASYS與其他系統(tǒng)，如火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)等，通過接口聯(lián)網(wǎng)，或?qū)嵤┫到y(tǒng)監(jiān)控，或?qū)嵤┫到y(tǒng)聯(lián)動(dòng)，使大廈內(nèi)各種設(shè)備連成一個(gè)整體，統(tǒng)一有序地處理各種日常或突發(fā)的事件。

　　3.2火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）

　　FAS按照我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范需求，其系統(tǒng)的組成應(yīng)為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，由獨(dú)立的火災(zāi)監(jiān)控管理中心，控制主機(jī)，探測(cè)器和控制模塊等組成。

　　FAS具有自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和布線系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在任何情況下，該系統(tǒng)都可以獨(dú)立的操作、運(yùn)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(bào)警，也可以分布報(bào)警，滿足用戶的各種需求。它包括CM1N網(wǎng)絡(luò)主機(jī)、CM2N網(wǎng)絡(luò)分機(jī)、回路卡、SICA智能特征探測(cè)器等。

　　3.3閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)（CCTV）

　　對(duì)大樓內(nèi)部關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離監(jiān)視，并作圖像的錄像，以便最大限度的應(yīng)付處理突發(fā)事件及事后的復(fù)查。

　　針對(duì)某大廈的應(yīng)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(shè)置了彩色固定攝像機(jī)，或帶云臺(tái)的攝像機(jī)，以便對(duì)出入口人員進(jìn)行觀察。大廈一共需設(shè)置52臺(tái)JVC特有的紅外彩色攝像機(jī)，其中有6套是帶云臺(tái)變焦控制的。

　　同時(shí)，該系統(tǒng)的外圍設(shè)備，還通過系統(tǒng)輔助接口與防盜報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)。

　　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(gè)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(dú)進(jìn)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(jìn)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(wù)廣播及其他廣播的優(yōu)先等級(jí)進(jìn)行控制播出。通常播放背景音樂，可自動(dòng)循環(huán)播放。當(dāng)有呼叫廣播或更優(yōu)先級(jí)的火災(zāi)緊急情況發(fā)生時(shí)，能按原程序的邏輯組合，自動(dòng)地將所需播達(dá)地區(qū)的正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)的廣播節(jié)目?jī)?nèi)容中斷，轉(zhuǎn)入緊急廣播（消防廣播）播出，并按照用戶預(yù)置的要求分層樓廣播，達(dá)到人口緊急疏散而不慌亂的目的。系統(tǒng)實(shí)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(hào)衛(wèi)星電視節(jié)目和上海有線電視臺(tái)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(jī)房，再由調(diào)制器調(diào)制到相應(yīng)頻率，向用戶播出，或經(jīng)VSAT向其他地點(diǎn)發(fā)送。

　　3.6防盜報(bào)警系統(tǒng)

　　某大廈采用的是日本SECOM公司的TX多功能聯(lián)機(jī)安全系統(tǒng)，并按照大廈的實(shí)際情況，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成多個(gè)獨(dú)立區(qū)域，分別進(jìn)行警戒。

　　獨(dú)立區(qū)域是可以獨(dú)立于主控區(qū)進(jìn)行單獨(dú)警戒的。在任何時(shí)間內(nèi)，每個(gè)獨(dú)立區(qū)域可以進(jìn)行設(shè)定、解除警戒的操作，而不影響其他區(qū)域人員的工作。每個(gè)獨(dú)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(gè)獨(dú)立區(qū)域的最終門延遲時(shí)間為30秒。

　　四、通訊與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

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

　　4.1結(jié)構(gòu)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(shè)備間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)六個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。整個(gè)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(shè)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(gè)計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，兩個(gè)電話終端設(shè)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(wù)和電話將采用五類四對(duì)非屏蔽雙絞線（UTP）布線?？紤]到每層樓面的人數(shù)及用途，以及以后網(wǎng)絡(luò)的投資，在水平系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，采用幾層樓面共用一個(gè)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(shè)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(duì)應(yīng)方式，根據(jù)大樓各信息點(diǎn)的層次、單元，記錄下布線的通路、線纜終結(jié)的位置、所用部件或材料的說明，并對(duì)布線通路、信息插座、接地電纜加上永久性標(biāo)志，以方便維護(hù)人員識(shí)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(duì)大對(duì)數(shù)電纜；語音傳輸主干采用3類100對(duì)大對(duì)數(shù)電纜。

　　設(shè)備子系統(tǒng)

　　電話通信服務(wù)的設(shè)備子系統(tǒng)主要放在大樓八層的程控交換機(jī)房?jī)?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(duì)大對(duì)數(shù)電纜的連接。

　　電子信息交換服務(wù)的設(shè)備子系統(tǒng)放在大樓八層的電腦機(jī)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(duì)大對(duì)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(jī)

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

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

　　4.3無線通信系統(tǒng)

　　為了滿足用戶在大樓內(nèi)能進(jìn)行無線通話，并在通話時(shí)能共享程控交換機(jī)的各項(xiàng)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(jī)、基站和控制器三部分組成。根據(jù)大樓的結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中配置了一臺(tái)C200A控制器，20個(gè)Companion基站及20部手機(jī)。

　　4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

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

　　采用全交換的網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到高性能的表現(xiàn)。交換機(jī)端口將直接延伸到桌面，為每一臺(tái)桌面PC提供至少10M的交換速率。對(duì)于服務(wù)器等對(duì)帶寬要求較高的設(shè)備，提供100M的接口。

　　局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用相對(duì)集中的星型結(jié)構(gòu)，按信息點(diǎn)的分布設(shè)置樓層管理單元，配置接入路由器，負(fù)責(zé)信息點(diǎn)的接入。經(jīng)接入交換機(jī)匯總后，接入主交換機(jī)。這種結(jié)構(gòu)便于管理和擴(kuò)充。

　　接入交換機(jī)使用快速以太網(wǎng)和主交換機(jī)實(shí)現(xiàn)連接。

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

　　同時(shí)配有簡(jiǎn)便高效的網(wǎng)管系統(tǒng)。利用先進(jìn)的網(wǎng)管系統(tǒng)，用戶可以方便地構(gòu)造虛擬網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。

　　樓層節(jié)點(diǎn)首先匯集到八個(gè)由多臺(tái)Catalyst1900堆棧組成的管理單元上，相對(duì)集中后，通過100M快速以太網(wǎng)連接到中心網(wǎng)絡(luò)的核心主交換機(jī)Catalyst5500上。管理單元交換機(jī)都通過10/100M直接聯(lián)到主交換機(jī)上。部門服務(wù)器、路透服務(wù)器、NOTES服務(wù)器和共用服務(wù)器通過100M快速以太網(wǎng)連接到主交換機(jī)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(shí)現(xiàn)虛網(wǎng)之間的互連。

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

　　將A及B的X.25端口搬遷至大廈。

　　為每個(gè)營(yíng)業(yè)部配一個(gè)電話線，共120門，以便各營(yíng)業(yè)部能以撥號(hào)備份的方式與大廈進(jìn)行通訊。

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

　　五、結(jié)束語

　　某大廈智能化系統(tǒng)于1997年6月開始進(jìn)行設(shè)計(jì)，10月進(jìn)場(chǎng)施工，到1998年6月整個(gè)大廈智能化系統(tǒng)工程結(jié)束。由于證券行業(yè)的特殊性，某公司搬場(chǎng)只能選擇在周末進(jìn)行，到星期一要求系統(tǒng)能正常運(yùn)行（尤其是網(wǎng)絡(luò)和電話的開通）。在實(shí)際中，某公司只用了兩天時(shí)間就順利地完成了整個(gè)大廈的搬場(chǎng)，對(duì)其業(yè)務(wù)、交易、辦公等沒有造成影響。在其后的使用過程中，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，達(dá)到了建設(shè)智能大廈的目標(biāo)。