張月林

南京萊斯信息技術股份有限公司 江蘇南京 210000

弱電系統(tǒng)是指按國家規(guī)定的36V以下的安全供電及系統(tǒng)傳輸、控制、處理的低電壓系統(tǒng)。弱電的處理對象是數(shù)據(jù)信息，即運用計算機技術、網(wǎng)絡通信技術、自動控制技術、音/視頻技術、光纖技術、傳感器技術及數(shù)據(jù)庫技術等高新技術，構成各類智能化系統(tǒng)。對各種數(shù)據(jù)和多媒體信息進行采集、處理、存儲、傳輸、控制、管理和應用，其特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，涉及面廣，主要考慮的問題是信息傳輸?shù)目煽啃?、傳輸速度和傳輸質量等。

弱電智能化系統(tǒng)以最大限度提高系統(tǒng)工作效率為中心，是一項技術性較強的系統(tǒng)工程，技術含量高、建設周期長、過程復雜。隨著現(xiàn)代高新技術在智能弱電工程中的廣泛應用，大大擴展了建筑物的服務功能和管理功能，增強了建筑物與外界的信息交換能力，并為建筑物節(jié)能降耗提供了智能控制條件。因此，弱電技術的應用程度決定了智能建筑的智能化程度。

1 弱電智能化系統(tǒng)的組成和分類

建筑弱電工程是一項復雜的系統(tǒng)工程，是一種集電子學、計算機、自動控制、語音通信、數(shù)據(jù)通信、互聯(lián)網(wǎng)技術和多媒體技術于一體的多種高新科技的綜合應用，發(fā)展迅速。

現(xiàn)代智能建筑弱電工程是以中央集成管理系統(tǒng)為核心，通過結構化綜合布線，實現(xiàn)樓宇設備自動控制，辦公自動化和通信自動化的智能控制。

2 弱電智能化系統(tǒng)的設計

2.1 設計原則

弱電智能化系統(tǒng)基于一體化設計理念，采用層次清晰、結構完整、開放共享的技術支持框架，系統(tǒng)包含很多子系統(tǒng)，他們功能不同，方案各異，設計理念千差萬別，但都需遵循先進性、成熟性和實用性、靈活性和開放性、集成性和可擴展性、模塊化和標準化、安全性和可靠性、服務型和便利性、經(jīng)濟合理性原則[1]。

2.2 設計依據(jù)

弱電智能化系統(tǒng)設計依據(jù)現(xiàn)行有關國家和行業(yè)的設計規(guī)范和標準。

2.3 系統(tǒng)設計

（1）綜合布線系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。作為現(xiàn)代智能建筑的綜合布線系統(tǒng)，主要用于支撐智能建筑的數(shù)據(jù)網(wǎng)和語音網(wǎng)，必須是一個高標準的布線系統(tǒng)，組網(wǎng)結構上采用星形拓撲結構，按有效面積計算，符合《智能建筑設計標準》和《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》的配置要求，系統(tǒng)設計時，遵循“總體規(guī)劃，分布實施，水平布線盡量到位”的原則。

②系統(tǒng)設計。在系統(tǒng)設計中工作區(qū)子系統(tǒng)采用六類模塊、光纖模塊，面板配置時一律采用應具有防塵功能的單、雙孔面板。

水平子系統(tǒng)采用六類雙絞線、光纜，線纜具有耐腐蝕，防水，阻燃，環(huán)保等特點，加工工藝嚴謹，設計科學合理，這樣可使整個系統(tǒng)滿足百兆以上太網(wǎng)傳輸帶寬的需求。

管理子系統(tǒng)設置在樓層弱電井內，是水平系統(tǒng)電纜端接的場所，主要設備是配線架，用戶可以在管理子系統(tǒng)中更改、增加、交接、擴展線纜，用于改變線纜路由。

垂直干線子系統(tǒng)采用大對數(shù)線纜或光纖，將設備間與樓層配線間用星型結構連接起來，實現(xiàn)計算機設備，程控交換機，控制中心與各管理子系統(tǒng)間的連接。

設備間子系統(tǒng)由主配線架及部分跳線構成，通過用戶交換機、計算機主機及網(wǎng)絡設備連接到相應的垂直干線上，對整個智能大樓內的通信網(wǎng)絡系統(tǒng)進行統(tǒng)一的配置與管理[2]。

建筑群子系統(tǒng)由連接多個建筑物之間的主干電纜和光纜、建筑群配線設備及設備線纜和跳線組成，它提供智能建筑樓群之間通信設施所需的硬件。

（2）信息網(wǎng)絡系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。信息網(wǎng)絡是支撐應用層各子系統(tǒng)運行和通信的基礎，承擔著數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理的重任。信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的規(guī)模必將隨著用戶的增多而不斷擴大，網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計必須為今后的擴容留下足夠的空間。同時也可隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，具有良好的可升級性。

②系統(tǒng)設計。信息網(wǎng)絡系統(tǒng)中核心交換機是全網(wǎng)的中樞，因此需要具備業(yè)內最先進的技術、充分考慮7*24小時的不間斷工作的特性，同時智能建筑應用層各設備對帶寬需求量大，規(guī)劃時考慮萬兆主干互聯(lián)，三層架構、雙核心設計，并且規(guī)劃安全運營體系、綜合管理平臺，為了保證網(wǎng)絡安全性，防護來自互聯(lián)網(wǎng)的各類攻擊入侵，在互聯(lián)網(wǎng)出口部署防火墻、入侵防御、防病毒等功能。

（3）會議系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。多媒體會議系統(tǒng)是智能化工程的重要組成部分，為適應數(shù)字信息時代電子會議的需要，需建設一套高度集成的現(xiàn)代化會議信息系統(tǒng)，這些高科技的會議設備將為與會代表迅速、直觀地提供、發(fā)布、傳輸各種信息，提高會議展開的工作效率。

②系統(tǒng)設計。會議系統(tǒng)由會議發(fā)言、音頻擴聲及處理、視頻顯示、人機交互系統(tǒng)、信號處理、視頻會議、無紙化評審、集中控制、信息發(fā)布等系統(tǒng)組成。

系統(tǒng)采用防電磁干擾的模擬或數(shù)字話筒滿足會議發(fā)言的需求；設計音響設備，實現(xiàn)整個會場全面、準確、清晰的擴聲效果；選擇具有降噪、回聲消除等功能的音頻處理設備，保證在會議過程中無噪音、雜音、回聲、嘯叫等問題；配置高清投影儀或大屏幕顯示設備，實現(xiàn)視頻會議的雙流畫面顯示，同時滿足討論會議中本地信號源的接入顯示；配置液晶升降屏，滿足會議室的無紙化會議需求；由于會議室信號數(shù)量較多，傳輸距離較長，所以使用網(wǎng)絡化數(shù)字傳輸系統(tǒng)，保障信號質量；高清矩陣將智能化、網(wǎng)絡化、模塊化、數(shù)字化、高度集成化融為一體來確保各種信號的自適應傳輸與顯示；根據(jù)視頻會議使用要求，配置視頻會議終端設備和攝像設備；由于智能化會議系統(tǒng)受控設備比較多，因此采用一套集中控制系統(tǒng)，統(tǒng)一管理[3]。

（4）視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。系統(tǒng)設計采用高清視頻監(jiān)控技術，實現(xiàn)視頻圖像信息的高清采集、編碼、傳輸、存儲、顯示；系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡傳輸技術，提供視頻質量診斷等智能分析技術，實現(xiàn)全網(wǎng)調度、管理及智能化應用，為智能建筑提供一套“高清化、網(wǎng)絡化、智能化”的視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，滿足智能建筑安全防范的全方位部署需求。

②系統(tǒng)設計。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像機、傳輸通道、存儲管理中心、監(jiān)控管理中心四個部分組成。前端支持多種類型的攝像機接入，根據(jù)智能建筑的特性配置高清網(wǎng)絡槍機、球機等，前端網(wǎng)絡攝像機將采集的網(wǎng)絡數(shù)字信號，按照標準的音視頻編碼格式及標準的通信協(xié)議，可直接接入網(wǎng)絡并進行視頻圖像的傳輸。傳輸網(wǎng)絡通過網(wǎng)絡傳輸設備將前端網(wǎng)絡高清攝像機連接至存儲系統(tǒng)，根據(jù)前端攝像機的規(guī)模選擇合適的存儲方式（NVR/CVR/云存儲），對前端圖片視頻流等數(shù)據(jù)存儲、讀取、管理等。監(jiān)控中心配置視頻綜合平臺，完成視頻的解碼、拼接；部署顯示大屏用來將視頻進行上墻顯示等。設計應用管理平臺對高清視頻和用戶進行統(tǒng)一管控，并且配置PC工作站進行預覽、回放、下載等操作。

（5）入侵報警系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。入侵報警系統(tǒng)主要通過探測感知設備對智能建筑內外重要地點和區(qū)域進行布防，以及時探測非法入侵，并在探測到有非法人侵時，及時向有關人員示警，包括自動報警系統(tǒng)和人工報警系統(tǒng)。

②系統(tǒng)設計。入侵報警系統(tǒng)一般由入侵探測器、報警控制主機、傳輸部分等組成，其傳輸分為總線傳輸、多線傳輸、總線與多線混合的有線傳輸方式或無線傳輸方式。

系統(tǒng)由周界圍墻入侵報警和室內入侵報警組成。在智能建筑周界圍墻上方安裝電子圍欄系統(tǒng)，每100米設為一個防區(qū)，每個防區(qū)可聯(lián)動周界攝像機，實現(xiàn)對周界區(qū)域的入侵防范。在各智能建筑通向室外的出入口，重點建筑門窗部位加裝紅外/微波雙鑒探測器，每個入侵報警探測器可與室內監(jiān)控攝像機聯(lián)動，實現(xiàn)對防護區(qū)及禁區(qū)的入侵防范。

（6）停車場管理系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。停車場管理系統(tǒng)將計算機管理、自動控制、以太網(wǎng)實時通信、圖像識別等技術有機的結合起來，通過電腦管理，可實現(xiàn)車輛出入管理、自動存儲數(shù)據(jù)、圖像對比等功能，保證場內車輛的安全和便于隨時了解場內車輛的動態(tài)，做到準確、高效的動態(tài)管理，靈活、多功能動態(tài)的查詢和安全、嚴格的保衛(wèi)功能。

②系統(tǒng)設計。系統(tǒng)由服務器主機、入口信息屏、車位引導信息屏、車牌識別一體機（顯示屏、道閘、補光燈、攝像機一體）、視頻探測器、尋車查詢機、停車收費軟件等組成。

系統(tǒng)設計視頻車位引導和反向尋車，利用視頻探測器對車牌信息、車位狀態(tài)進行識別和采集，并采用TCPIP網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_。設備運行狀態(tài)、車位占用狀態(tài)、車牌停放位置等信息均上傳至系統(tǒng)平臺，平臺再將數(shù)據(jù)實時下發(fā)至室外信息引導屏，告知車主各區(qū)域的剩余車位數(shù)量，進行車位引導。

（7）建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)設計。

①系統(tǒng)概述。系統(tǒng)是對所有建筑物內的空調系統(tǒng)、電梯、給排水、供配電系統(tǒng)等進行監(jiān)測、控制和管理，從而管理機電設備的運行狀態(tài)、運行參數(shù)設置，最終達到設備管理、環(huán)境溫濕度的舒適性控制、節(jié)能管理等功能。

②系統(tǒng)設計。系統(tǒng)采用開放的網(wǎng)絡協(xié)議-BACnet，采用四層網(wǎng)絡結構：管理層、集成層、現(xiàn)場控制層、傳感器/執(zhí)行機構層，以集中監(jiān)視、控制和管理為目的而構成的綜合系統(tǒng)，實現(xiàn)對冷凍站系統(tǒng)、熱源系統(tǒng)、空調機組、新風機組、聯(lián)網(wǎng)型風機盤管系統(tǒng)、送排風機組、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯等的運行監(jiān)控?？梢源罅康墓?jié)省人力、能源、降低設備故障率、提高設備運行效率、延長設備使用壽命、減少維護及營運成本，提高建筑物總體運作管理水平。

（8）機房工程設計。

①系統(tǒng)概述。機房是智能化信息系統(tǒng)的核心基礎設施，是整個智能化信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡管理、綜合業(yè)務管理的管理中心，同時也是智能大樓消防控制系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)設備控制的管理中心。

②系統(tǒng)設計。機房的選址、機柜機架作為機房規(guī)劃的一部分，它的合理布置和使用，尤為重要。在設計中，嚴格按照相關標準規(guī)范要求，并結合本智能建筑機房的具體特點和使用要求，對機房裝修（包括墻面、天花、地板等）、機房供配電及照明、機房UPS電源、機房防雷接地系統(tǒng)；機房空調；漏水檢測及防水工程、機房消防、機房綜合布線及機柜系統(tǒng)等進行統(tǒng)一規(guī)劃，深化設計，為智能化系統(tǒng)網(wǎng)絡核心設備提供高質量、高可靠性的運行環(huán)境條件。

3 結語

隨著弱電技術的進步，將推動建筑設備的智能化發(fā)展，滿足多樣化的用戶需求，弱電智能化系統(tǒng)的集成度將越來越高，應用范圍將越來越廣，并且可以有效發(fā)揮各項系統(tǒng)功能。此外，隨著計算機技術和網(wǎng)絡技術在智能建筑中的應用日益深入，建筑智能化系統(tǒng)中的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的功能將不斷完善，并逐步形成可以適應人們多樣化需求的智能建筑管理系統(tǒng)。