如何采用國(guó)產(chǎn)軟硬件打造國(guó)內(nèi)智能化樓宇工程的整體解決方案

隨著我國(guó)人民收入的健康發(fā)展，對(duì)西部地區(qū)的開(kāi)發(fā)，我國(guó)城市化的進(jìn)程在逐步加快，伴隨城市化進(jìn)程的加快，高層樓宇的智能化成為了自動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)又一個(gè)新的亮點(diǎn)。但是從我國(guó)涉足樓宇智能化這一行業(yè)開(kāi)始到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)將近80%的高層樓宇智能化工程是采用國(guó)外的監(jiān)控組態(tài)軟件做上位平臺(tái)。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(gè)方面：一是國(guó)外的軟件（如EXCEL5000、WINCC等）在使用的時(shí)間上比國(guó)內(nèi)的軟件長(zhǎng)，它的穩(wěn)定性和功能要優(yōu)于國(guó)內(nèi)的軟件；二是國(guó)外的軟件都有自己的硬件集成產(chǎn)品，它的軟硬件能夠很好的結(jié)合，而樓宇的智能化工程存在高投入的風(fēng)險(xiǎn)（一般占到土建成本的5%左右），所以國(guó)內(nèi)軟件在高層樓宇的智能化工程上很少被采用。但是實(shí)際上由于樓宇智能化系統(tǒng)屬于一個(gè)滯后系統(tǒng)，控制精度不象過(guò)程控制那樣要求很高。從工程成本方面考慮，在與開(kāi)發(fā)商達(dá)成采用國(guó)產(chǎn)軟硬件打造國(guó)內(nèi)智能化樓宇工程的共識(shí)后，我公司向開(kāi)發(fā)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(cè)各有3層高的裙樓，樓主體為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)。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(yíng)業(yè)大廳。地下分三層；一層為擁有260個(gè)停車位的地下停車場(chǎng)，二層為機(jī)電設(shè)備間，三層為戰(zhàn)時(shí)防空所，平時(shí)為雜物儲(chǔ)藏室。交通大廈的主要功能：● 集中管理市區(qū)內(nèi)的機(jī)動(dòng)車量；● 對(duì)發(fā)生重大交通故障和車輛高峰時(shí)的路段進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。

一．交通大廈的系統(tǒng)集成模式 在國(guó)內(nèi)對(duì)整個(gè)智能大廈的集成還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定論，目前大型公共建筑BMS系統(tǒng)集成主要采用以下四種模式：

1．以接點(diǎn)方式進(jìn)行系統(tǒng)集成、

2.以串行通訊方式進(jìn)行集成、

3.以建筑自控系統(tǒng)BA為平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)集成、

4.基于子系統(tǒng)平等方式進(jìn)行系統(tǒng)集成。第一種集成方式是系統(tǒng)集成最初的手段，現(xiàn)在BMS集成當(dāng)中很少應(yīng)用；第二種方式由于采用串行通信在通信速度上過(guò)慢；第三種集成方式存在很大的缺陷，BAS系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)封閉的體系，缺少向上開(kāi)放的能力，與其它子系統(tǒng)的接口設(shè)備和接口軟件局限于特定產(chǎn)品因此系統(tǒng)集成能力有限，并且維護(hù)、升級(jí)成本過(guò)高。BAS與BMS捆綁過(guò)緊一旦BAS出現(xiàn)故障，BMS也就宣告癱瘓，失去正常工作能力，不能管理和監(jiān)控仍正常工作的子系統(tǒng)。 針對(duì)用戶提出的使用要求和遵照系統(tǒng)集成的5大原則，我公司采用了基于子系統(tǒng)平等的集成方式。 整個(gè)交通大廈按用戶提出的功能要求可集成為并行的兩層結(jié)構(gòu)。由交通大樓的OA和CN構(gòu)成綜合通信平臺(tái)，交通信息通信，報(bào)警系統(tǒng)等組成的綜合業(yè)務(wù)信息管理自動(dòng)化系統(tǒng)。（MAS）；由與樓宇管理相關(guān)的系統(tǒng)如：BA、 FA、SA等單獨(dú)構(gòu)成基于樓宇物業(yè)管理的樓宇管理系統(tǒng)（BMS）。集成后的系統(tǒng)如下圖所示，其中OA的5個(gè)子系統(tǒng)與CN的6個(gè)子系統(tǒng)由MAS協(xié)調(diào)管理，BA的7個(gè)子系統(tǒng)和物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)由BMS管理，兩者的數(shù)據(jù)庫(kù)可以根據(jù)權(quán)限與需求互聯(lián)。

二．交通大廈布線系統(tǒng) 整個(gè)大廈中的MAS系統(tǒng)采用綜合布線系統(tǒng)作為傳輸介質(zhì)的子系統(tǒng)（超5類和6類混合布線結(jié)構(gòu)）。

1．根據(jù)用戶需求分析，交通大廈智能化系統(tǒng)主要包括：配電設(shè)備監(jiān)控、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、有線電視、保安自動(dòng)化、廣播音響、信息通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等子系統(tǒng)。從理論上講，綜合布線可支持以上各種子系統(tǒng)的信號(hào)傳輸，幾乎覆蓋所有的弱電系統(tǒng)。但在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般 為總線型，而綜合布線為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)如采用綜合布線則雙絞線長(zhǎng)度要增加許多；有線電視系統(tǒng)采用光纜可以傳輸射頻信號(hào)，但要增加適配器，系統(tǒng)可靠性降低，其投資也比同軸電纜貴；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中視頻信號(hào)的傳輸如采用UTP，其屏蔽性能比同軸電纜差，采用FTP，其價(jià)格比同軸電纜貴，且電源線也要另外敷設(shè)；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要為總線型結(jié)構(gòu)，也存在上述原因，且目前有關(guān)規(guī)范規(guī)定火災(zāi)報(bào)警線路不能和其它線路共用和共管敷設(shè)，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(tǒng)輸出電壓為70～120V，如采用綜合布線就存在電纜過(guò)電壓的問(wèn)題，這部分系統(tǒng)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(zhì)的系統(tǒng)是MAS（通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）。

2．綜合布線設(shè)計(jì)等級(jí)綜合布線設(shè)計(jì)等級(jí)分為基本型、增強(qiáng)型、綜合型。結(jié)合用戶對(duì)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)設(shè)備使用的需求，并考慮未來(lái)10～15年的發(fā)展，本大樓采用綜合型設(shè)計(jì)等級(jí)，用光纜和UTP混合組網(wǎng)。

3.水平工作區(qū)及設(shè)備間連接設(shè)備的設(shè)計(jì)方案 方案一：選用超五類產(chǎn)品，能支持100Mbps以太網(wǎng)、1Gbps以太網(wǎng)的要求，并支持到桌面的550MHz寬帶視頻傳輸?shù)男枰?，并為未?lái)的升級(jí)提供了方便。由于數(shù)據(jù)傳送的瓶頸主要在數(shù)據(jù)共享設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，因此，水平工作區(qū)及管理間的連接設(shè)備采用超五類產(chǎn)品。另外，還在每層樓中設(shè)置少量光纖到桌面的信息點(diǎn)，其主要分布在綜合會(huì)議室，指揮中心，網(wǎng)絡(luò)中心及重點(diǎn)辦公室。此方案非常適合那些希望投資最少但同時(shí)要保證用戶性能的系統(tǒng)，即網(wǎng)絡(luò)成本要求比網(wǎng)絡(luò)帶寬更重要的場(chǎng)合。 方案二：選用傳輸頻帶更寬、傳輸速度更快等傳輸質(zhì)量更好的六類產(chǎn)品，同樣在每層樓中設(shè)置少量光纖到桌面的信息點(diǎn)。六類布線的帶寬和傳輸速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于五類電纜的指標(biāo)（能支持1.2G/2.4Gbps ATM以及1.0Gbps千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)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(yīng)用程序提供完全的端到端布線解決方案，具有很強(qiáng)的超前性，特別適用于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展及升級(jí)，減少維護(hù)費(fèi)用，但缺點(diǎn)是價(jià)格較高，本方案投資比方案一多35％、約增加180萬(wàn)元。 經(jīng)與甲方對(duì)實(shí)際需求和工程造價(jià)的進(jìn)一步商討，在本系統(tǒng)中采用超5類和6類混合布線的結(jié)構(gòu)。

4．?dāng)?shù)據(jù)垂直干線方案 由于各樓層采用了速率較快的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，這些不斷增加的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載超出了大對(duì)數(shù)雙絞線的容量范圍，為支持千兆以太網(wǎng)及未來(lái)更高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用，數(shù)據(jù)垂直干線采用多模光纖。多模光纖的光耦合率高，纖芯對(duì)準(zhǔn)要求相對(duì)寬松；當(dāng)彎曲半徑大于其直徑的10倍時(shí)不影響信號(hào)的傳輸，是符合IEEE802.5 FDDI和EIA/TIA 568標(biāo)準(zhǔn)的主干傳輸線纜；能夠支持大樓內(nèi)超過(guò)100m傳輸距離的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和需要高帶寬的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用，確保目前和今后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需求。語(yǔ)音系統(tǒng)：雖然現(xiàn)在語(yǔ)音系統(tǒng)已不僅僅是傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)，還有ISDN等多種業(yè)務(wù)，但是采用超五類大對(duì)數(shù)銅纜已完全可以滿足未來(lái)10～15年通信技術(shù)的要求。因此，語(yǔ)音垂直干線采用超五類大對(duì)數(shù)銅纜。

5．信息點(diǎn)配置 信息點(diǎn)配置主要依據(jù)綜合布線設(shè)計(jì)規(guī)范、業(yè)主對(duì)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)終端設(shè)備需求及考慮一定信息點(diǎn)預(yù)留量來(lái)確定。 參考國(guó)內(nèi)部分交通管理大樓綜合布線信息點(diǎn)使用情況，指揮中心辦公用房、1—3樓辦公大廳為5～6個(gè)信息點(diǎn)/10m2，網(wǎng)絡(luò)中心為7～8個(gè)信息點(diǎn)/10m2，一般辦公場(chǎng)所為3～4個(gè)信息點(diǎn)/10m2，對(duì)于該樓內(nèi)目前用途不明的區(qū)域，根據(jù)其具體位置，分別按基本型設(shè)置和增強(qiáng)型設(shè)置。本樓共約5896個(gè)信息點(diǎn)。其中語(yǔ)音點(diǎn)2531個(gè)，數(shù)據(jù)點(diǎn)3365個(gè)，光纖到桌面點(diǎn)156個(gè)。

6．主要設(shè)備配置 目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)綜合布線的產(chǎn)品型號(hào)較多，主要分為三大派系產(chǎn)品：歐洲，北美、中國(guó)內(nèi)地及***產(chǎn)品。甲方在我公司推薦的設(shè)備中選擇了美國(guó)西蒙公司的產(chǎn)品。 具體配置如下：各工作區(qū)子系統(tǒng)中語(yǔ)音系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)均采用六類信息模塊，可以用于傳輸速率達(dá)100MHz的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。語(yǔ)音系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)同時(shí)采用六類信息模塊的目的是兩系統(tǒng)可以互為備份，提高了系統(tǒng)的靈活