周毅 張皓月 朱小韋

在智能樓宇運(yùn)行中，集中控制管理系統(tǒng)的構(gòu)成，融合了自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等，以此打造了全新的、具備智能化控制功能的集中管理模式，為建筑的未來(lái)發(fā)展朝向“自動(dòng)化+智能化”提供支持，最終為人們工作、生活提供更大便利。鑒于此，本次研究展的開(kāi)具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能樓宇集中控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

智能樓宇集中控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要關(guān)聯(lián)到10余個(gè)子系統(tǒng)，主要有給排水系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)，門(mén)禁管理系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、變配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)項(xiàng)目。

（二）系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

本次在進(jìn)行智能樓宇集中控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要集中融合B/S與C/S兩種方式實(shí)現(xiàn)，具體如下：

1.樓宇用戶層設(shè)計(jì)。系統(tǒng)運(yùn)行中，可以為多個(gè)用戶提供控制管理權(quán)限，并在多個(gè)用戶同步操作系統(tǒng)知識(shí)，分別將所有用戶的操作信息記錄下來(lái)，統(tǒng)一傳送至軟件系統(tǒng)中心，用于搜集更多的故障監(jiān)測(cè)和事故警報(bào)信息，并為系統(tǒng)中多項(xiàng)子系統(tǒng)運(yùn)行以及信息共享提供支持。促使智能樓宇集成控制效果進(jìn)一步提升。

2.樓宇服務(wù)層設(shè)計(jì)。此項(xiàng)設(shè)計(jì)中，主要將多項(xiàng)服務(wù)做聚合處理，并將聚合后的服務(wù)功能作為支持上一層應(yīng)用運(yùn)行的條件，保證上一層信息提取和訪問(wèn)安全。同時(shí)，服務(wù)層設(shè)計(jì)完成后，還可以為多個(gè)子系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)查看和調(diào)取讀服務(wù)。

3.子系統(tǒng)層設(shè)計(jì)。為了保障各個(gè)子系統(tǒng)運(yùn)行下的集中控制成效，本次所構(gòu)建的集成模式明顯更具開(kāi)放性和靈活性，并為更多系統(tǒng)協(xié)議運(yùn)行起到支持作用，也可以為通信接口選配提供支持。

（三）系統(tǒng)通信協(xié)議及接口設(shè)計(jì)

智能樓宇集中控制管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中，通信協(xié)議以及接口設(shè)計(jì)屬于其中的重要構(gòu)成部分，因此在設(shè)計(jì)中，主要選配了標(biāo)準(zhǔn)OPC作為系統(tǒng)接口，用于支持智能樓宇各項(xiàng)子系統(tǒng)智能化運(yùn)行。在軟件接口設(shè)計(jì)中，可以同時(shí)為API接口、Web Service等提供支持，促使智能樓宇集中控制管理系統(tǒng)能夠隨時(shí)為不同的子系統(tǒng)信息交換及通信協(xié)議交換提供支持。

（四）系統(tǒng)安全保障機(jī)制設(shè)計(jì)

首先，智能樓宇集中控制管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了保障各個(gè)控制網(wǎng)下的控制域網(wǎng)能夠相互連接，在信息交換以及控制訪問(wèn)處理時(shí)，需要介入防火墻及其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以此保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。其次，需要將冗余配置方案、RAID5盤(pán)陣技術(shù)相結(jié)合起來(lái)，為集中控制系統(tǒng)的硬件安全提供保障。再次，應(yīng)通過(guò)硬件加密和用戶密碼加密兩種方式，分別在服務(wù)器及工作站環(huán)節(jié)做好安全加密處理。最后，集中控制管理系統(tǒng)需要增設(shè)容災(zāi)備份及防災(zāi)數(shù)據(jù)安全兩項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，為了確保容災(zāi)數(shù)據(jù)能夠同步，還需借助于在線、離線相結(jié)合的方式，搭建異地容災(zāi)中心，為數(shù)據(jù)共享及同步提供強(qiáng)有力的支持。

（五）系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)

本次智能樓宇集中控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)期間，為了達(dá)到所有子系統(tǒng)之間能夠形成聯(lián)動(dòng)反應(yīng)，進(jìn)行信息共享，主要采用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和全光網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)連接方案。具體的系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)如下：

1.消防+視頻監(jiān)控。當(dāng)樓宇之中某一位置出現(xiàn)火災(zāi)信號(hào)報(bào)警，那么智能樓宇集中管理系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并自動(dòng)將監(jiān)控畫(huà)面切換至火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)位，協(xié)助消防救援人員回放報(bào)警事件前因后果。如樓宇之內(nèi)出現(xiàn)非法入侵事件之時(shí)，也能夠借助于安全監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)控畫(huà)面調(diào)轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)機(jī)位，完成監(jiān)視工作。

2.消防+空調(diào)暖通。當(dāng)樓宇之中有火災(zāi)報(bào)警信號(hào)發(fā)出之后，集中管理系統(tǒng)會(huì)快速將相關(guān)聯(lián)樓層的風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空調(diào)新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備瞬時(shí)關(guān)閉，以此為樓宇內(nèi)火災(zāi)救援提供支持。

3.消防+門(mén)禁。當(dāng)智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，集中監(jiān)控管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將樓內(nèi)的安全門(mén)、緊急通道打開(kāi)，為樓內(nèi)人員疏散節(jié)約時(shí)間。

二、智能樓宇集中控制全光網(wǎng)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（一）線路規(guī)劃

1.垂直線纜設(shè)計(jì)與應(yīng)用。①在全光入戶分纖箱中接入FTTB機(jī)柜時(shí)，應(yīng)該遵守就近接入原則。在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中接入FTTB機(jī)柜時(shí)，還可以選用光纜分纖的方法完成，將FTTB機(jī)柜直接與智能樓宇中心機(jī)房相連接。

2.水平線纜設(shè)計(jì)與應(yīng)用。此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的目的，是為了連接樓宇之內(nèi)視頻監(jiān)控、停車(chē)場(chǎng)道閘等系統(tǒng)的網(wǎng)線，提升樓宇智能集中控制的高效性。

（二）組網(wǎng)設(shè)計(jì)

1.業(yè)態(tài)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)介入的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。設(shè)計(jì)中，融合三層業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)方案，借助光纖入戶的接入方式完成，提升智能樓宇內(nèi)所有居民的設(shè)備互聯(lián)效果，為其提供數(shù)據(jù)傳輸、高清視頻及用戶話音等智能業(yè)務(wù)服務(wù)。與此同時(shí)，在進(jìn)行樓宇之中公共區(qū)域的弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，主要融入了IP化設(shè)計(jì)方案，用于統(tǒng)一承載弱電，利于智能弱電協(xié)同效應(yīng)以此得到增值，并為樓宇后續(xù)使用和運(yùn)行期間的弱電系統(tǒng)擴(kuò)容、集中管理和運(yùn)行維護(hù)提供支持。

2.中心機(jī)房核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，綜合體的所有業(yè)務(wù)匯聚需要依賴于核心交換機(jī)來(lái)完成。在配置數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)匯聚OLT時(shí)，可以在設(shè)備中接入大規(guī)格GPON，以此通過(guò)冗余保護(hù)方式提升關(guān)鍵器件1+1的運(yùn)行安全。

3.網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)計(jì)與應(yīng)用。在樓宇使用中，所有的網(wǎng)絡(luò)流量均無(wú)須通過(guò)路由器轉(zhuǎn)換，而是直接通過(guò)交換機(jī)完成出口放號(hào)運(yùn)營(yíng)工作，顯著提升網(wǎng)絡(luò)安全及信號(hào)傳輸效率。

三、智能樓宇集中控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（一）暖通空調(diào)監(jiān)控設(shè)計(jì)與應(yīng)用

智能樓宇集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，做好監(jiān)控設(shè)計(jì)很有必要，尤其是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)。其間，需要分別做好六個(gè)位置的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，分別是新風(fēng)與空調(diào)機(jī)組、送風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)冷與熱源系統(tǒng)的監(jiān)控。具體設(shè)計(jì)重點(diǎn)如下：

集水器壓力、冷卻水或冷凍水的定壓電壓力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并實(shí)時(shí)將采集到的監(jiān)控信息傳輸至監(jiān)控中心，為技術(shù)人員判定設(shè)備是否存在運(yùn)行故障提供支持。

針對(duì)建筑室外控制、濕度、溫度做好監(jiān)測(cè)工作，并同步完成新風(fēng)機(jī)組的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)速、送風(fēng)濕度與溫度、冷盤(pán)管回水溫度等多項(xiàng)參數(shù)的監(jiān)控及測(cè)試工作。

（二）給排水系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計(jì)與應(yīng)用

智能樓宇集中控制下給排水的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中（如圖1所示），需要將監(jiān)控重點(diǎn)集中在排污泵、給水泵、污水井三個(gè)點(diǎn)位，要求針對(duì)給水系統(tǒng)中的浮球閥狀態(tài)做好監(jiān)控，并對(duì)消防水系統(tǒng)的最低端壓力做好測(cè)試，一旦監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)出現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)做出調(diào)整，借以保障樓宇使用安全。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能樓宇集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念主要圍繞“自上而下”原則來(lái)展開(kāi)。其間，通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件框架及接口等設(shè)計(jì)工作，進(jìn)一步打造了智能樓宇集中控制模式，并借助于各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)時(shí)搜集更多的數(shù)據(jù)信息，為智能樓宇的全面動(dòng)態(tài)需求得以滿足提供支持。此外，智能樓宇集中控制之下，也可顯著提升建筑數(shù)據(jù)安全防范效果，為節(jié)能綠色環(huán)保工作質(zhì)量?jī)?yōu)化起到促進(jìn)作用，為智能樓宇建設(shè)和管理的可持續(xù)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

作者單位：中核華緯工程設(shè)計(jì)研究有限公司