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摘要:智能化大厦是信息时代的必然产物,是高科技与现代建筑的巧妙结合。,近期在中国兴建的大型建筑将占全球一半,而现代大型建筑的主流是智能化大厦,因此智能化大厦的弱电系统研究及实施,成为自动化控制领域里的一个重要分支,将现代大厦建设成具有国际先进水平的智能大厦,并保有今后进一步扩展性,是自动控制工程技术人员的一项重要课题。
关键词:弱电智能化;设计;系统
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
1智能化大厦弱电系统设计思路
1.1 智能化大厦的功能有以下几个特点: 提供安全、健康、舒适、有效的工作环境; 灵活性强,设计时已可有不同的弹性,应付客户不同的要求; 节省经常性经营及保养的需求;以及可适合未来发展的需求。
1.2 智能化大厦设计的考虑: 现场控制器本身应集所有功能于一身,一旦系统失控或网络发生问题时,现场控制器仍能保证运行,提高了整个系统的可靠性。 模块化的硬件设计,可有效地把智能系统设备分布于大厦各处,而每一设备具有一定的适应能力以配合环境的要求,从而发挥每一設备的最大的控制能力。 系统设计应是开放式的。能配合市场上各种软、硬件接口标准,使各系统之间信息交换障碍降至最低。 系统设计应面向用户,使用户易于操作、方便维修,使运行成本降至最低,并且将修复系统故障时间降至最少。
1.3设计应遵循的原则:一次性完成工程弱电系统的总体规划与设计,并按计划逐步实施;系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一,性能上应具有很高的安全性,可靠性;使用上应具有可维护性和可扩展性;具有较高的性能价格比。
2 智能化大厦弱电系统各分系统
2.1 楼宇自动化管理分系统 (BAS)
楼宇自动化管理分系统是智能化大厦弱电系统的核心,它的高可靠性是整个弱电系统高可靠性的基石,因此BAS系统采取三级控制方式。 操作站级 由计算机及打印机组成,采用实时图形监控操作软件,是BAS系统的人-机界面,既可通过显示或打印各种信息来观察当前或以前的系统及其所监控各种机电设备的运行状况及数据,又可通过键盘或鼠标的操作来改变各种机电设备的运行,从而达到特定的监控要求。
2.2 消防自动报警分系统 (FAS)
消防自动报警分系统采用智能型烟雾感应探头和温度感应探头,能够智能地感应烟雾与热量,给出相应的模拟量值,通过先进的算法,能使系统区分真实报警和误报干扰。系统的显示屏上可图形化显示火警的确切地点及报警性质。消防报警确认后,系统可自动发出相应的消防紧急广播及消防联动控制,为人员的安全疏散和正确有效地扑灭火灾奠定了基础。 消防自动报警分系统一般包括控制主机、紧急广播控制单元、消防电话控制单元、彩色图形显示装置、区域显示/控制屏及智能型烟雾、温度探头、智能型监视、控制模块等。消防自动报警分系统的自动监视设计 按照消防规范,在建筑物内按一定的间距布置烟感探头或温感探头,并根据各探头所处环境的不同而设置相应的探测灵敏度。这些烟感、温感探头无时不刻地探测着建筑物内的烟雾、温度情况,一旦火警初起,就会及时将火灾信号传输至消防中心。 按照消防规范,在建筑物内某些公众场所布置手动报警器,经监视模块连至报警回路,当人们发觉有火警就触发报警器,相应的报警信号就会传至消防中心。
2.3 安保监控分系统(CCTV)
安保监控系统由闭路电视监视系统、出入口控制和巡更系统及防盗报警系统组成。闭路电视监视系统通过在大厦内出入口、大厅、重要通道、电梯、电梯厅、车库等处设置摄象机,对大厦内部的主要区域和重要部位进行监视控制,可以直观地掌握现场情况和记录事件事实,及时发现并避免可能发生的突发性事件,为大厦的安全与管理提供事实依据。系统的控制主机具有强大的控制、操作功能,不但能矩阵切换图象,而且能发出多种报警信息实现报警联动功能。系统配置长时间录象机,将所有信号分时予以录象,用以事后事故查询。
2.4 卫星接收及有线电视分系统(CATV)
卫星接收及有线电视分系统是现在普遍设置的基本系统。卫星接收系统就是利用卫星来直接转发电视信号的系统,其作用相当于一个空间转发站,是解决电视复盖率问题和高质量传输电视图象信号的最好方法。 有线电视(公用天线)系统采用一组优质天线,以有线方式将电视信号分送到电视系统的各用户,具有双向通讯、可视电话、图文传输功能,并可与家用计算机终端联网。
2.5 地下车库管理分系统(CPS)
地下车库管理分系统以计算机网络为核心,配备现代化停车场必需的各种装置如发票/验票机、自动栅栏机、车辆感应线圈、收费机等,系统可采用全自动或半自动管理两大模式动作。车辆感应线圈检测到有车辆进入就自动启动发票/验票机,若用户卡与系统存储的讯息相同,则启动栅栏机开启栏杆,让车辆进入车库,同时系统自动记录用户卡号及进场资料。车辆出场时原理同上。 系统管理主机可实现如下功能--对车库的占位情况记数并予以控制、记录所有运行情况及统计、管理长期用户的数据库。
2.6 公共广播及紧急广播分系统(PAS)
公共广播主要在大楼内的商场、商务中心、大堂、餐厅、公共走道等部分使用,可提供调频、调幅广播节目、双卡放音信号、激光唱机信号及话筒信号,通过混音器可任选上述任何一路音源,经过音量控制电路将音量调整至合适水平,再经区域选择器输出至给定的区域广播。当有消防报警信号时,系统会自动关闭公共广播,并自动将着火层及其上、下层切换至紧急广播,必要时,亦可手动用机附话筒进行人工指挥。 除了公共广播会切换至紧急广播外,在大楼的设备层、地下车库等处设置紧急广播扬声器,平时不工作,只有在火灾时才进行消防紧急广播。
2.7 程控交换机分系统(PABX)
数字程控电话交换机系统提供足够的话路容量保证大楼内所有用户的使用要求,并为将来的扩容留有余量。系统可通过简单配置提供接口来实现ISDN功能,并可通过选配接口实现分组交换或选配其他接口实现诸如数据通讯的功能,通过软件设置,可实现在本系统内建立专用虚拟网功能。 系统具有缩位拨号、呼叫特种业务、电话会议、遇忙回叫、通话保密、电子信箱、语音信箱等多种功能,系统还具有日常自动检测、诊断、定位及主机严重故障时自动切换到备用机的功能。
2.8 结构化综合布线系统 (PDS)
结构化综合布线系统是整幢大楼的"神经系统",提高语音通讯、传真等图象资料、电视会议等视频信号及数据通讯等的联网应用。 结构化综合布线系统由六个独立的子系统组成,即工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直主干子系统、设备间子系统、建筑群子系统。工作区子系统是终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒、连接软线、适配器等,将各类数据线、语音线引至楼层的各个点位。 水平子系统的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的,一端接在信息插座上,另一端接在楼层配线架上,主要采用非屏蔽双绞线,需要宽带传输时,可采用"光纤到桌面"方案。 管理子系统是干线子系统和水平子系统的桥梁,同时又可为同楼层组网提供条件,主要包括双绞线跳线架、跳线,当终端设备位置或局网的结构变化时,有时只需改变跳线方式即可,不必重新布线。 垂直主干子系统主要用于连接大楼主设备间至各楼层管理间,采用大对数双绞线或光缆,两端分别连接在设备间和管理间的跳线架上。 设备间子系统由设备间中的双绞线或光缆、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。
建筑群子系统应用于多建筑环境,是将多个建筑物的数据通讯信号连接一体的布线系统,采用架空安装或地下管道(或直埋)敷设的电缆和光缆以及防止浪涌电压的电气保护装置。
3结束语
智能化大厦弱电系统是信息时代的产物,融计算机技术、网络技术、现代控制技术、图形显示技术及通讯技术于一体,成为智能建筑的一个极其重要的组成部分。 随着现代通讯、计算机及网络技术的飞速发展,智能化大厦弱电系统正从设施集成发展到系统集成,使资源更充分地使用,功能更齐全,管理更集中高效,从而实现真正意义上的智能化。
参考文献:
[1]《智能建筑设计技术》华东建筑设计研究院主编;
[2]《建筑电气》西南建筑设计研究院主编
关键词:弱电智能化;设计;系统
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
1智能化大厦弱电系统设计思路
1.1 智能化大厦的功能有以下几个特点: 提供安全、健康、舒适、有效的工作环境; 灵活性强,设计时已可有不同的弹性,应付客户不同的要求; 节省经常性经营及保养的需求;以及可适合未来发展的需求。
1.2 智能化大厦设计的考虑: 现场控制器本身应集所有功能于一身,一旦系统失控或网络发生问题时,现场控制器仍能保证运行,提高了整个系统的可靠性。 模块化的硬件设计,可有效地把智能系统设备分布于大厦各处,而每一设备具有一定的适应能力以配合环境的要求,从而发挥每一設备的最大的控制能力。 系统设计应是开放式的。能配合市场上各种软、硬件接口标准,使各系统之间信息交换障碍降至最低。 系统设计应面向用户,使用户易于操作、方便维修,使运行成本降至最低,并且将修复系统故障时间降至最少。
1.3设计应遵循的原则:一次性完成工程弱电系统的总体规划与设计,并按计划逐步实施;系统设计应在技术上达到先进性和成熟性的统一,性能上应具有很高的安全性,可靠性;使用上应具有可维护性和可扩展性;具有较高的性能价格比。
2 智能化大厦弱电系统各分系统
2.1 楼宇自动化管理分系统 (BAS)
楼宇自动化管理分系统是智能化大厦弱电系统的核心,它的高可靠性是整个弱电系统高可靠性的基石,因此BAS系统采取三级控制方式。 操作站级 由计算机及打印机组成,采用实时图形监控操作软件,是BAS系统的人-机界面,既可通过显示或打印各种信息来观察当前或以前的系统及其所监控各种机电设备的运行状况及数据,又可通过键盘或鼠标的操作来改变各种机电设备的运行,从而达到特定的监控要求。
2.2 消防自动报警分系统 (FAS)
消防自动报警分系统采用智能型烟雾感应探头和温度感应探头,能够智能地感应烟雾与热量,给出相应的模拟量值,通过先进的算法,能使系统区分真实报警和误报干扰。系统的显示屏上可图形化显示火警的确切地点及报警性质。消防报警确认后,系统可自动发出相应的消防紧急广播及消防联动控制,为人员的安全疏散和正确有效地扑灭火灾奠定了基础。 消防自动报警分系统一般包括控制主机、紧急广播控制单元、消防电话控制单元、彩色图形显示装置、区域显示/控制屏及智能型烟雾、温度探头、智能型监视、控制模块等。消防自动报警分系统的自动监视设计 按照消防规范,在建筑物内按一定的间距布置烟感探头或温感探头,并根据各探头所处环境的不同而设置相应的探测灵敏度。这些烟感、温感探头无时不刻地探测着建筑物内的烟雾、温度情况,一旦火警初起,就会及时将火灾信号传输至消防中心。 按照消防规范,在建筑物内某些公众场所布置手动报警器,经监视模块连至报警回路,当人们发觉有火警就触发报警器,相应的报警信号就会传至消防中心。
2.3 安保监控分系统(CCTV)
安保监控系统由闭路电视监视系统、出入口控制和巡更系统及防盗报警系统组成。闭路电视监视系统通过在大厦内出入口、大厅、重要通道、电梯、电梯厅、车库等处设置摄象机,对大厦内部的主要区域和重要部位进行监视控制,可以直观地掌握现场情况和记录事件事实,及时发现并避免可能发生的突发性事件,为大厦的安全与管理提供事实依据。系统的控制主机具有强大的控制、操作功能,不但能矩阵切换图象,而且能发出多种报警信息实现报警联动功能。系统配置长时间录象机,将所有信号分时予以录象,用以事后事故查询。
2.4 卫星接收及有线电视分系统(CATV)
卫星接收及有线电视分系统是现在普遍设置的基本系统。卫星接收系统就是利用卫星来直接转发电视信号的系统,其作用相当于一个空间转发站,是解决电视复盖率问题和高质量传输电视图象信号的最好方法。 有线电视(公用天线)系统采用一组优质天线,以有线方式将电视信号分送到电视系统的各用户,具有双向通讯、可视电话、图文传输功能,并可与家用计算机终端联网。
2.5 地下车库管理分系统(CPS)
地下车库管理分系统以计算机网络为核心,配备现代化停车场必需的各种装置如发票/验票机、自动栅栏机、车辆感应线圈、收费机等,系统可采用全自动或半自动管理两大模式动作。车辆感应线圈检测到有车辆进入就自动启动发票/验票机,若用户卡与系统存储的讯息相同,则启动栅栏机开启栏杆,让车辆进入车库,同时系统自动记录用户卡号及进场资料。车辆出场时原理同上。 系统管理主机可实现如下功能--对车库的占位情况记数并予以控制、记录所有运行情况及统计、管理长期用户的数据库。
2.6 公共广播及紧急广播分系统(PAS)
公共广播主要在大楼内的商场、商务中心、大堂、餐厅、公共走道等部分使用,可提供调频、调幅广播节目、双卡放音信号、激光唱机信号及话筒信号,通过混音器可任选上述任何一路音源,经过音量控制电路将音量调整至合适水平,再经区域选择器输出至给定的区域广播。当有消防报警信号时,系统会自动关闭公共广播,并自动将着火层及其上、下层切换至紧急广播,必要时,亦可手动用机附话筒进行人工指挥。 除了公共广播会切换至紧急广播外,在大楼的设备层、地下车库等处设置紧急广播扬声器,平时不工作,只有在火灾时才进行消防紧急广播。
2.7 程控交换机分系统(PABX)
数字程控电话交换机系统提供足够的话路容量保证大楼内所有用户的使用要求,并为将来的扩容留有余量。系统可通过简单配置提供接口来实现ISDN功能,并可通过选配接口实现分组交换或选配其他接口实现诸如数据通讯的功能,通过软件设置,可实现在本系统内建立专用虚拟网功能。 系统具有缩位拨号、呼叫特种业务、电话会议、遇忙回叫、通话保密、电子信箱、语音信箱等多种功能,系统还具有日常自动检测、诊断、定位及主机严重故障时自动切换到备用机的功能。
2.8 结构化综合布线系统 (PDS)
结构化综合布线系统是整幢大楼的"神经系统",提高语音通讯、传真等图象资料、电视会议等视频信号及数据通讯等的联网应用。 结构化综合布线系统由六个独立的子系统组成,即工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直主干子系统、设备间子系统、建筑群子系统。工作区子系统是终端设备连接到信息插座之间的设备组成,包括信息插座、插座盒、连接软线、适配器等,将各类数据线、语音线引至楼层的各个点位。 水平子系统的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统是布置在同一楼层上的,一端接在信息插座上,另一端接在楼层配线架上,主要采用非屏蔽双绞线,需要宽带传输时,可采用"光纤到桌面"方案。 管理子系统是干线子系统和水平子系统的桥梁,同时又可为同楼层组网提供条件,主要包括双绞线跳线架、跳线,当终端设备位置或局网的结构变化时,有时只需改变跳线方式即可,不必重新布线。 垂直主干子系统主要用于连接大楼主设备间至各楼层管理间,采用大对数双绞线或光缆,两端分别连接在设备间和管理间的跳线架上。 设备间子系统由设备间中的双绞线或光缆、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。
建筑群子系统应用于多建筑环境,是将多个建筑物的数据通讯信号连接一体的布线系统,采用架空安装或地下管道(或直埋)敷设的电缆和光缆以及防止浪涌电压的电气保护装置。
3结束语
智能化大厦弱电系统是信息时代的产物,融计算机技术、网络技术、现代控制技术、图形显示技术及通讯技术于一体,成为智能建筑的一个极其重要的组成部分。 随着现代通讯、计算机及网络技术的飞速发展,智能化大厦弱电系统正从设施集成发展到系统集成,使资源更充分地使用,功能更齐全,管理更集中高效,从而实现真正意义上的智能化。
参考文献:
[1]《智能建筑设计技术》华东建筑设计研究院主编;
[2]《建筑电气》西南建筑设计研究院主编