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引 言
近年来, 智能化楼宇的概念逐步成为人们选择办公场所和衡量居住环境是否方便的一个重要因素。智能楼宇的根本目的应该是: 使复杂问题简单化, 使楼宇功能多样化, 使物业运作安全可靠化,使生活环境舒适化以及系统高度的智能化和节能化。智能楼宇的各个系统包括机电设备控制系统、安全防范系统、火灾报警系统、通信与网络系统、结构化布线系统。安全防范系统是智能楼宇的重要部分, 安全防范技术是智能楼宇技术中的一项重要关键技术。
安防系统是智能楼宇的5A 系统的重要组成之一。5A 系统包括: 楼宇自动化系统( BAS: Building Automation System )、通信自动化系统( CAS: Communication Automation System )、办公自动化系统(OAS: Office Automat ion System )、消防自动化系统( FAS: Fire Automat ion System ) 和安全防范自动化系统SAS ( Safety Automat ion System)。安防系统为智能楼宇创造一个高度安全的环境, 保障人们的生命财产安全, 大大降低人员管理费用。安防系统的设计质量直接影响到能否为智能楼宇系统集成提供一个好的集成环境。
1、智能楼宇中安防系统的构成
智能楼宇的安全防范系统是闭路电视监控系统和周界防卫系统、安全对讲系统、家庭安全报警系统构成的三层立体式安防体系, 确保了人民生命与财产的安全。周界防卫系统和小区闭路监控系统构成第一层防护网, 主要防范嫌犯越界而过。当可疑情况发生时, 报警探头发出报警信号, 信号传至中心控制室, 联动室外摄像机进行监视。中心控制室保安人员可以采取相应行动, 及时赶到报警现场或向110报警。如属于误报警, 也避免了保安人员的奔波之苦。对于周边防犯系统建议采用主动远红外多光束探测设备, 宜采用性能好, 可靠性高, 警戒距离长, 抗干扰性强的设备。室外电视监控系统宜采用全方位云台和三可变摄像机(在北方地区应选择带加温装置的防护罩)。
安全对讲系统构成第二层防护网, 若嫌犯侥幸逃脱第一层防线到达楼前, 安全对讲系统将通过声音或图像检验来访者是否经过主人的允许, 只有经主人允许的人才可以进入, 未经许可的人无法通过门口的门禁设施。小区住户可以用钥匙或非接触式IC卡自由地出入。如果住宅入口门被非法打开,安全对讲主机或线路出现故障, 小区安全对讲管理主机会发出报警信号, 显示出报警的内容及地点。如住户发现来访者可疑, 也可以通过住户室内分机向管理中心报警或向邻里求助。物业管理部门与住户之间可以用该系统相互进行通话, 如物业部门通知住户缴纳各种费用、住户通知物业管理部门对住宅设施进行维修等。
家庭安全报警系统构成了安防系统的第三层防护网, 此部分主要有集中报警控制器、家庭报警控制器、门磁开关、玻璃破碎探测器、红外探测器、红外/微波探测器、紧急呼叫按钮、报警扬声器、警铃、报警指示灯、感温探测器、感烟探测器、煤气探测器等。
家庭报警控制器通过连接门磁开关、玻璃破碎探测器、红外探测器、红外/微波探测器、紧急呼叫按钮、报警扬声器、警铃、报警指示灯、感温探测器、感烟探测器、煤气探测器等, 根据需要通过程序设定防区和报警控制器的工作状态(全部设防状态、部分设防状态和撤防状态), 具有探测器破坏报警、故障报警、线路切断报警功能。家庭报警控制器通过接受各探测器的报警信号, 发出声光报警信号, 向控制中心报警并可根据程序联动控制相应设备。例如, 门窗非正常开启时发出声光报警并向小区管理中心或110报警, 如在夜间则自动打开室内所有的灯光。当煤气探测器发出报警信号时, 家庭报警控制器在向小区管理中心报警的同时联动关闭装在煤气管道上的阀门, 打开厨房的排风机。
随着各种相关技术的不断发展, 人们对安防系统提出了更高的要求, 安防系统进入注重智能化阶段。智能安全防范系统是采用一体化多媒体报警与监控的计算机管理系统, 是智能楼宇的一个有机组成部分, 系统可以将智能化小区的周界防卫系统、闭路电视监控系统、安全对讲系统、家庭安全报警系统集成在一个监视和报警处理平台上, 以实现小区集中的安全防范管理中心的作用, 对于在小区内发生的任何突发事件(如火灾、煤气泄漏、匪警、医疗急救等) 都能发挥整体的指挥调度、快速响应和及时处理的能力。
2、智能楼宇中安全防范系统的设计原则
根据系统的使用功能和组成结构, 安全防范系统应综合考虑整体的基本安全管理和专用安全管理要求, 充分实现本身防范与公共安全防范有机、及时融合的安全防范系统。在对安防系统进行设计时, 应遵循如下一些原则。
(1) 可靠性: 安防系统的可靠性是第一位的。安防系统设计、设备选型、调试、安装等环节都应严格执行国家、行业的有关标准及公安部门有关安全技术防范的要求, 贯彻质量条例, 保证系统的可靠性。
(2) 独立性: 安防系统应建成直属保卫部门一体化管理的独立体系, 绝不能作为其他弱电系统的子系统进行混合管理, 以避免安防系统可能遭到的各种损坏或其他系统可能造成的干扰。从行业管理的角度来讲, 安防系统属于特行的一个分支, 在业务上属于公安厅技防办管理, 而其信息又直接为公安部门服务。因此, 安防系统也应是一个独立的系统。
(3) 安全性: 安防系统的程序或文件要有能力阻止未授权的使用、访问、篡改或者毁坏的安全防卫级别。硬件设备具有防破坏报警的安全。
(4) 联动性: 安防系统的联动很重要, 没有联动功能的安防系统不能完成所承担的任务。安防系统能与其他系统联动, 如消防系统、灯光照明系统, 保证自身能获得更好、更准确的信息, 并为其他系统提供必要的服务, 同时确保安防系统不会影响到其他系统的功能。
(5) 扩充性: 安防系统是一个相对开放的系统, 系统应有较大的扩充余地。
① 选择开放的硬件平台, 具有多种通讯方式,为实现各种设备之间的互联、集成奠定良好的基础。
② 选择开放的网络操作系统, 满足不同操作系统及不同软件的需要, 使之具有联网的能力。
③选择标准化和模块化的部件, 具有很大的灵活性和容量扩展性。
④遵守各种标准规定、规范进行设计, 为系统的扩展提供一个良好的环境。
⑤系统设计采用支持并符合国际标准、国家标准、工业标准及行业标准的产品, 使系统具有良好的兼容性, 以利于现在和将来的设备选取型及联网集成, 便于保证各供应商产品的协同运作, 便于施工、维护和降低成本。
(6) 易操作性及实用性
采用多媒体监控系统, 全中文友好界面, 方便准确地提供丰富的信息, 帮助和提示操作人员进行操作, 易学易用。
系统的操作简单、快捷、环节少以保证不同文化层次的操作者及有关领导熟练使用操作系统。系统具有高度友好的界面和可使用性。
系统有非常强的容错操作能力, 使用在各种可能发生的误操作下, 不会引起系统的混乱。
(7) 标准化: 设计图纸和施工图纸按照国家标准绘制, 施工按照国家标准规范进行, 以保证质量。
(8) 经济性: 在满足安全防范级别的要求前提下, 在确保系统稳定可靠、性能良好的基础上,在考虑系统的先进性的同时, 按需选择系统和设备, 做到合理、实用、低成本, 从而达到极高的性能价格比。
3、智能楼宇中安防技术的发展方向
随着我国智能楼宇的发展, 对安全防范技术的需求也不断变化、提高, 从最初的防盗报警及电视监控系统已发展到出入口管理(人和车辆)、周界防卫、门禁等整套系统。技术上从模拟式发展成数字式, 数码光盘记录( 16, 24路) 目前已登上主流技术。识别技术已开始引入人工模式及生物特征(指纹、唇纹、眼纹、嘴纹等) 识别。数字化、网络化、智能化、集成化将是安全防范技术的发展方向。
21世纪是数字化的世纪, 是以信息技术为核心的通信自动化技术发展的必然, 随着时代的发展, 我们的生存环境将变得越来越数字化。安全防范技术的数字化也势在必行。安全防范系统实现网络化后, 人们可以利用Internet随时随地了解自己的安全状况, 当有警情发生时, 可以随时知道并第一时间自动通知到相关部门进行及时处理,减少损失, 并向着IP的智能安防系统发展。IP智能安防系统构建在网络技术基础之上, 从图像的采集、图像的传输、图像的存储, 到图像的处理和识别,全部采用数字化技术和网络化技术。
随着各种相关技术的不断发展, 人们对安防系统提出了更高的要求, 安防系统将进入注重智能化阶段。在安防系统智能化后, 可以实现自动数据处理, 信息共享, 系统联动, 自动诊断, 并利用网络化的优势进行远程控制、维护。先进的语音识别技术、图像模糊处理技术将是安防系统智能化的具体表现。安防系统是智能楼宇系统中的一项专门系统, 它是5A 中的1A, 随着各种相关技术的不断发展, 5A集成在一起, 是智能楼宇系统将来发展的必然趋势。
4、结语
随着科学技术的发展与进入21世纪信息技术的腾飞, 安防系统自动化将面临激烈的挑战。中国的快速发展对智能楼宇的建设提出了更高的要求, 这就迫使我们要适应信息时代的要求, 充分利用各种新技术, 不断完善安防系统自动化, 实现科技奥运的目标。■
参考文献
关键词:智能楼宇;安防系统;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
随着网络技术的成熟和发展,网络化、智能化楼宇的概念也逐步成为人们选择办公场所和衡量居住环境是否方便的一个重要因素。智能楼宇具有高效,节能,安全,便利的特点。作为一个涉及计算机技术,自动化技术,通讯技术,土建技术等很多技术环节的建筑工程,设计必须要统筹兼顾,才能有效的完成智能楼宇的建设,保证楼宇质量和居住体验.
一.安防监控系统设计概述
楼宇视频监控已经越来越普遍化了,但是如何对楼宇视频监控的设计和标准规范,需要进行妥善的设计,监控设计中,视频监控方案是比较合适的选择,应保证设计系统具有良好的兼容性、灵活性和人性化的操作界面。
智能楼宇监控主要对于人员通道,门禁系统进行监控,对于监控点的设置,要保证监控范围较大,效果较好,保证安防系统的全面覆盖,不能出现遗漏,造成安全漏洞。同时,应设置主监控中心,采用智能网络监控主机为该系统的中枢设备。在主监控中心定位的情况下,设计多个虚拟网络分控点,在办公大楼内部局域网涉及到的任一部门的计算机,就可通过该网络与主监控中心相联,经过主机端授权后,可随意调看系统中任一画面,实现分控的目的。这种方式建立的楼宇视频监控系统,充分利用大楼内网络的资源;充分发挥了网络的优势。利用网络进行网络监控的优势不仅仅是实现分控的目的,其最大的优势是为了将来大楼内监控点扩展,将所有分散监控点通过网络建立虚拟的网络总控中心,实现一点对多点,多点对一点,多点对多点。
在设计中,应根据大楼的现场实际情况,对楼宇视频监控系统进行全面规划,总体设计以高新技术为主,本着“力求保证系统先进、实用、安全、可靠、经济、易扩展、易维护和高性价比”的原则,进行设计。
大楼一般是一个工作进出人员复杂、流动量大的工作场所,24小时全天候随时都可能突发事件,特别是近年来各种大楼案件时有发生,如工作人员的人身财产安全、工作内部人员进行偷窃、甚至不法分子进入大楼重要地方进行偷窃财物或贵重物品等;大楼自身安全的突发性很难预测等特点。所以,针对大楼的特别工作区域(过道)安装相应的安防系统是很有必要的,如对于重要区及财务室、会议室和重要过道和安全出口应装上监控系统,如有隐情发生,第一时间作出第一反应;既有利于办公大楼的规范化管理。同时,将工作人员工作过程录像保存,有助于解决工作纠纷,分清责任。
二.智能楼宇安防监控系统的设计
楼宇安防监控系统是大楼建设的的重要组成部分,也是大楼安全、智能化管理的体现,对于监督工作人员的工作,提高工作人员办公效率,保护办公大楼人员的人身安全及大楼财产,具有重要意义。
智能楼宇监控系统设计方案应贯彻智能化、现代化、数字化与网络化相结合的特点,集先进的数字监控与成熟稳定的网络监控于一体,才能有效满足楼宇对安防系统设计的需求。
1.安防系统的视频监控设备,应保证视频码流帧间压缩方式的稳定,保证能够监控到高质量、全运动、全色彩的活动图像,具备较高的图像压缩处理技术,每路每秒在25帧左右,图像清晰,色彩逼真。
安防监控系统主机通过图像采集卡把前端摄像机采集的模拟信号转换成数字信号,进行压缩,压缩的数字信号进入硬盘录像系统,存储至硬盘中,作为资料保存。要查看录像资料时,可根据时间、地点、摄像机编号的不同进行回放,因此,在设计过程中,视频监控的文件保存应设置专门的硬盘,按照时间命名录像文件名,并存放在以摄像机通道号为文件夹的目录中,方便光盘刻录来保存录像文件。对于安防系统,应设置多重权限密码,保证不被未授权的接入破坏,影响楼宇安全。设置较多的分控点,尽量减少监控点数量和地域的限制。
大楼是集办公公共场所。人防、技防相结合,防范是重中之重首要任务。所以,必须建立一套行之有效的智能楼宇视频监控系统来确保证整个大楼的安全。
在设计中,对于安防监控设备的安放位置,应注重位置的有效性和覆盖面积。对于重要区域,如主要通道口,进行重点布控。根据使用要求不同,参照防护级别的规定,进行安全防范系统布防,同时为了夜间防盗,所有的摄像机均应使用高清晰度红外彩色摄像机。
在设计中,应采取“总体规划,分步实施,水平布线尽量到位”的设计原则,进行科学设计,精心组织设计方案,规范化设计管理。保证材料品质、保证设计和安装工艺等方面有一套严格的管理体制,安排技术实力雄厚和工程经验丰富的综合布线专业人员记性设计指导。楼宇视频监控系统所敷设的视频线缆、电源线缆、控制线缆,应具有良好的抗干扰性和防护性,避免信号干扰。在设计线缆布线方式时选择最容易布放线的路径的同时也以最短的距离为原则,同时把视频线缆与电源线缆用线卡绑好;采用隐蔽式布线是比较好的设计方案。在外面的线缆均用线槽隐蔽起来保护好;采用标准的综合布线进行设计施工。
楼宇视频监控系统的中心控制室一般设计在保卫处。中心监控室设备较多,且环境要求较高,应保持室内的整洁,敷设在中心控制室的视频线缆和电源线缆如果没有合理的规划,势必给将来的系统安全和维护带来一定的麻烦。所以一般采用桥架把所有电缆统一防护,即不影响室内的美观,又确保系统安全。为了确保监控系统正常稳定工作,系统供电应采用配电箱集中供电方式,主干采用AC 220V 供电,在摄像机前端采用变压器供电。中心控制室内必须光线充足,其照度应不小于300LUX;控制室的其他设备和金属外壳必须做好等电位连接,以确保控制室内的人身和设备安全。
2.门禁系统的设计。在安防系统设计中,门禁系统的作用是对于门区通行人员权限的控制,能够有效保证楼宇安全,避免危险人员的进入,造成经济损失。
在设计中,保证门禁系统与监控系统的联动,在监控发现异常情况时,能够及时处理门禁权限,保证出现意外时门禁的开放通行或者完全锁闭。
智能门禁系统由系统软件,门禁控制器,读卡器和电锁等周边设备等几部分组成。门禁控制器是智能门禁系统的核心设备,智能门禁控制器分为一体单门控制器、分体单门控制器、两门控制器和四门控制器等几种。读卡器是门禁系统的前端采集设备,针对卡片读卡频率的不同,有ID卡读卡器和IC卡读卡器等。电锁是门禁系统的执行机构,门禁系统可以应支持持磁力锁、电控锁、电插锁、阴极锁扣等各种电子锁具,同时可以控制自动伸缩门等电动门。
结束语
安防监控系统作为智能楼宇的安全屏障,是现代智能建筑安全防范系统中不可或缺的组成部分。而随着科技的进步,安防监控系统在不同类型建筑中的应用也各不相同,针对各个智能楼宇的特性,集成联动设计安防监控,将成为一种发展趋势。
参考文献
[1]李苏.视频传输技术在智能楼宇视频监控中的应用[j].中国安防.2008(12)
[2]王利芬.楼宇监控大联网时代[j].领航.2010(6)
关键词:智能化;建筑工程;弱电系统
Abstract: along with the computer network technology by leaps and bounds. For intelligent village of low voltage system design provides the broad space for development, as a residential area of low voltage system designer, put forward the construction of the intelligent residential area should be more economical, more reasonable design scheme.
Keywords: intelligence; Building engineering; Elv systems
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
引言:由于建筑技术与信息技术相互结合和迅猛发展,产生了一种新型的智能化建筑,它综合了多种先进的控制功能:楼宇自动化(BA)系统、通信自动化(CA)系统、办公自动化(OA)系统及消防自动化(FA)系统。这些功能的运用为人们提供了一个高效便利、舒适安全的建筑环境。智能建筑的兴建是社会信息化与经济国际化的需要,是对传统建筑技术的变革,是建筑技术与信息技术相结合的产物,是随着计算机技术、通讯技术和现代控制技术的发展与专业之间的相互渗透而发展起来的。
一、智能化建筑弱电管理现状概述
伴随着现代化电子技术、计算机技术的飞速发展,弱电系统都已历经几代的更新,基本上都是由国内外著名公司制造,其质量可靠性一般都较好。智能建筑中智能化之所以不尽人意,主要还是因为智能大厦弱电工程的实施不当。弱电工程的实施有以下几项不利因素。一是对弱电工程重视不够,致使弱电施工的时间和空间往往受到其它施工方的挤压。建设期间,由土建、装饰、安装、弱电系统集成的很多参与方共享时间与空间资源,施工各方对时空资源会相互争占。结果, 弱电则成为最弱势, 其施工的时间与空间受到其他方的挤压。弱电与土建、机电设备、强电安装,无论是施工,还是系统功能的最终实现, 关联性大, 藕和度高, 而这一方面的规范体系又很不健全。因此,在彼此的接口处,界面不清,这一块的工作由哪一方负责, 在设计与规章中界定不明,造成施工时相互推诿,配合失调。弱电系统集成商施工队伍素质不高,现在的弱电集成公司基本上都没有专门的施工工人队伍, 在施工时一般都是临时雇佣一些民工。这些民工的技术水平、责任感都不让人放心, 往往在工程中留下质量隐患。
二、楼宇自动化集成管理系统
楼宇自动化系统功能包括:网络化设备运行监控及管理平台、空调及冷热源系统设备监控、给排水设备监控、变配电设备监控、照明及灯光控制管理、电梯运行监控,以及设备节能管理,设备运行数据管理,设备故障报警管理等。
(1)楼宇自动控制系统。建设楼宇自控系统是为满足对大楼内各类设备的监视、控制及测量的要求,以期达到运行安全、可靠、节省能源、节省人力和提高管理水平的目的。设备监控系统对设备运行的有关数据进行实时采集、记录,并进行分析处理。新建楼楼宇自控系统由以下部分构成:空调冷源监控系统、热水交换监控系统、空调及洁净空调监控系统、新风监控系统、送排风监控系统、给、排水监控系统、电梯及扶梯监视系统、停车场照明监控系统。
(2)安全防范自动化系统。安全防范自动化系统包括闭路电视监控、防盗报警、巡更管理三个子系统。监控中心设在一层,与消防控制中心合用。闭路电视监控系统应对大楼内各重要进出口通道,人行楼梯,主要技术区域、重要非技术区域,电梯前厅、桥箱及周界进行电视图像监视,监视图像传送到大楼监控中心。采用离线式巡更系统,实现楼内巡更路线的设定和修改;实现巡更时间的设定和修改;在楼内重要安全防范地区设置巡更管理站;报警监控管理中心统计巡更人员“巡更到位”时间,巡更不到位记录及提示,以及打印巡更资料,可通过远程方式查询巡更资料。巡更点主要设置在各层走廊端点及楼梯间。
(3)一卡通管理系统。可以实现“一卡通”系统内部各分系统之间的信息交换、共享和统一管理。大楼“一卡通”系统,应主要集中在大楼的进户门处,用于身份识别、大楼出入口控制与门禁管理、车辆进出管理等。门禁与视频监控联动。停车场管理系统与安全防范联动。通过一张感应卡实现一卡多用,通过正确无误地识别工作人员以及住户的身份,从而实现准确有效地管理、引导等功能。
(4)物流电梯传输系统。是一个把内各个部门连接起来,任意两个收发站之间均可安全、高效传送物品的传输系统。本物流传输系统采用气动管道传输方式,实现建筑物内不同部门之间的物品的高速及大量的传输。
(5)电梯传输系统。电梯是进出大楼必要的通道之一,上下垂直电梯运输忙,更增加了电梯负荷,造成排队等电梯现象。安装了智能传输系统可大大降低电梯的使用频率,降低了能源的消耗,为进出大楼的人员节约了大量的工作时间,免除奔波之苦,提高工作效率。
三、通讯自动化系统
(1)数字程控交换机系统。程控交换机房新建交换机系统一套,要求交换机可提供ISDN、PHI、V5 等各种接口,具备完善的信令系统。配置相应的配线架、蓄电池等设备。
(2)计算机网络系统。为满足服务和各种信息传输的需要,根据网络结构总体要求,将网络分为骨干网和接入网两部分。骨干网是整个网络的核心层,其作用是提供高速的数据传输骨干,并从网络规模和网络业务方面提供良好的扩展性以及较精确控制的IPQoS 和CoS。而接入网为用户接入层,用户业务基于IP 接入,业务主要是数据以及将来的各种多媒体应用。网络的骨干交换技术采用支持第三层交换技术的千兆路由交换技术,它同时具有第三层的路由交换功能以及强大的第二层交换功能;主干传输介质采用多模光纤。
(3)卫星及有线电视系统。采用当地有线电视台的节目源及卫星接收节目,在大楼内的指定地点播出。包括有线电视网络系统、卫星电视接收系统。
四、基础平台及保护系统
(1)综合布线系统。应当能满足计算机网络运行及扩展的需求;数据通信及专用通信网络运行的需求;语音电话网络及新业务的扩展需求。根据建筑物布置采用星型网络结构;数据机房设在计算机房,语音机房设在程控交换机房。数据系统干缆采用6芯室内多模光纤,语音系统干缆采用三类25对大对数电缆。计算机网络与电话网络均使用6类非屏蔽双绞线作为传输介质,而且接口设备都使用6类P045接口;整个布线系统要考虑防鼠设计;在考虑综合布线系统时,应同时关注相关系统的建设要求。
(2)弱电防雷接地系统。智能化系统集成了安保系统、消防系统、计算机网络楼宇自动化管理等若干子系统,其内部集成了大量先进的微电子设备,由于微电子设备的抗击强度低、易遭雷电侵害、致使监测失灵、信号中断、设备损坏,造成不可估量的经济损失,为了尽可能避免上述情况的出现,在内部实现防雷措施和接地以保护人员和设备的安全。
结束语:
随着电子学、计算机、光纤通讯和遥感遥控技术的发展,社会进入高速信息化的时代,建筑的电气化标准与功能需要不断提高,将有更多的弱电系统进入建筑领域,建筑弱电工程也将朝着复杂化、高技术、全面化方向发展。目前我国的建筑弱电设计质量还不是很高。主要原因不是设备选用问题,很多工程上业主选用的设备都是由世界较有名的厂商供应的。问题主要是工程设计尚未把各弱电系统的设计、采购、安装调试与使用维护作为一个整体来考虑。弱电系统是由各个子系统组成的一个整体,安装设计施工中各子系统的集成工作还需进行大量的二次开发,在弱电系统的设计、采购、安装调试过程中有很多的界面需要协调,这是一项技术含量较高的工作。因此智能弱电设计要想发展,还必须从提高技术水平,了解市场、熟悉市场、掌握市场、开拓市场等方面发展。
参考文献:
[1]李天恩;小康住宅电气设计
[2]CECS 72:1997.建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
[3]JGJ/T 16-1992.民用建筑电气设计规范及条文说明
随着社会经济的不断发展,人们的生活水平得到了极大的提高,同时人们对住房的要求也越来越高。由于我国的人口数量多,人均资源占有量小,导致建筑节能设计呈现不合理的状况,不仅造成了能源的浪费,而且降低了人们的工作效率,在建筑物建造和使用的环境中会消耗大量的电气能源。因此,在建筑物设计过程中,应提高建筑物的设计水平和能源的利用效率,实现电气能源的利用价值,促进我国经济的持续健康发展。
关键词:
智能楼宇;建筑电气;节能
我国的能源相对较多,同时也是一个能源消费大国。随着城市化进程的不断加速,智能化的楼宇建设已经成为当前建筑物发展的主要趋势。当前我国对智能楼宇建筑电气节能设计的研究还处于初级阶段,各项节能工作还不完善,不能达到国家规定的标准。因此,对电气能源的利用率不能达到相关的标准,造成了大量资源的浪费,不符合我国当前可持续发展战略的要求。所以,应该将智能楼宇建设中的电气节能作为我国智能楼宇建筑工作的重点,为我国经济的快速发展打下坚实的基础。
1智能楼宇建筑存在的问题
1.1过度耗能问题
空调的主要作用是保障室内环境的舒适性,但是当前建筑物内部的空调设计却存在不合理和不科学的情况,安装过程的不精确性,使空调的运行效率不能满足当前楼宇建筑的需求,造成自动化运行程度不高情况的产生。另外,还存在空调使用效率低和运行管理制度不完善的情况,不仅造成了能源消耗量的增加,并且缩短了空调的使用寿命,不能促进建筑企业节能环保的长远发展。
1.2照明系统使用问题
照明是楼宇建筑中的重要组成部分,照明系统的电量消耗情况会存在一定的差异。在当前的楼宇建筑中,照明设备存在功率过大、运行效率低和节能措施差的情况,导致电能系统的电量消耗较大,使用寿命减少,不能促进建筑节能的发展。
1.3供电系统节能问题
建筑物的供电系统,是建筑物内部的一项重要功能。当前的建筑物中,供电系统节能存在着一定的问题,无法保障人们正常的工作和生活。供电系统的电路设计存在着运行功率大和变压器容量的问题,影响实际的运行情况。变压器在使用过程中,造成电气资源的大量消耗,影响配电系统的运行效率,增加了运行成本,对智能楼宇建筑工作的进行形成阻碍[1]。
2智能楼宇建筑设计的原则
2.1符合实际
智能电气楼宇在设计过程中,应根据实际的楼宇建设情况,进行科学合理的建设工作,防止浪费电气能源情况的产生,适应当前节能环保的发展理念,促进我国电气行业的持续健康发展。在进行楼宇建设设计的过程中,应该与实际的使用功能相统一,达到智能化节能的目的。
2.2降低成本
在智能化楼宇节能的设计过程中,应该符合经济性能的需要,对节能工作进行合理的投资,并且按照相关的设计规范进行设计工作,保障楼宇建筑的使用年限,充分利用有效的物资,加强回收再利用,使建筑物的使用材料能够发挥最大价值。
2.3科学设计
在对智能楼宇建造的过程中,应该提升设计的科学性,需要对建筑楼宇做好充分的理解,分析内部各系统之间电气节能设计的相关要求,并与节能设计方案进行对比,以便选出合理的设计方案,保障设计的学科合理,提高建筑物的质量[2]。
3智能楼宇建筑电气节能设计的具体措施
3.1空调系统的电气节能
在智能楼宇建筑的过程中,应该结合相关的设计要求,进行合理精确的计算,明确实际的数据和数值情况,确定空调系统内部的相对湿度、饱和度和用电功率。因此,在空调系统电气设备容量的选择过程中,应该选择设备容量大于标准的设备容量,实现空调系统的电气节能,可以有效地避免空调设备容量过小情况的发生,防止空调不能正常进行供暖和制冷,以便更好地保障空调系统的正常运行。
3.2照明系统的电气节能
照明系统是当前建筑物设计中的重要组成部分,在建筑物电气节能的设计过程中,应该对楼宇内的采光效果做好深入的研究工作,以便更好地进行照明系统的设计工作,实现照明系统的节能。另外,在照明灯具的选择上,应该选用低耗能的灯具。在楼道内部应该运用声控系统,降低电气能源的消耗量。并针对建筑物实际的能源消耗情况,进行科学合理的设计工作,对建筑物中的照明系统进行规划,实现环保节能工作的有力开展,以便适应当前建筑物发展的客观需要[3]。
3.3供配电系统的电气节能
供配电系统为智能化楼宇建筑物的建设提供动力资源。因此,在实际的建筑过程中,应该对配电系统进行电气节能工作,根据建筑工程的用电负荷标准和电容量的使用情况,进行合理的统计工作,以便制定出合理的配电方案,实现智能化建筑物的电气节能设计工作。另外,还需要充分考虑供配电系统接线的合理性,结合用电负荷等级的相关要求,选择合理的配电方案,降低电力输送过程中造成的能源损耗现象。在有多台变压器同时供电的情况下,应该运用并联的供电方式,保障供电系统的可靠性和灵活性,降低电能的消耗量[4]。
4结论
为了保障智能楼宇建筑中节能工作的顺利开展,应该根据实际的施工情况,制定合理的设计方案,保障建筑施工的科学性和合理性。同时,还要保障楼宇建设工作的可靠性和经济性,确保楼宇建设过程中各项智能系统的正常使用,降低空调系统、照明系统和供配电系统所产生的电气能源消耗,促进电气能源的有效利用,实现建筑物的节能环保,符合我国当前建筑物发展的需要,促进我国建筑行业节能水平的提高。
作者:韩冬 单位:黑龙江省轻工设计院
参考文献
[1]卜迎春.基于EBI的智能楼宇管理系统集成研究[D].南京理工大学,2014.
[2]景国秀.住宅小区建筑电气与智能化控制系统的设计[D].南昌大学,2013.
关键词:建筑;计算机技术;智能楼宇技术
1.智能楼宇的概述
现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。上世纪八十年代初,由于计算机技术和网络通信技术的发展,在建筑物内部,应用信息技术将古老的建筑技术和现代的高科技相结合,于是产生“智能楼宇”。智能楼宇(IB Intelligent Building) 是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制,对信息资源进行管理,为用户提供信息服务,它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
2.智能楼宇的基本要求
智能楼宇的基本要求:有完整的控制、管理、维护和通信设施,便于进行环境控制、安全管理、监视报警,并有利于提高工作效率,激发人们的创造性。简言之,楼宇智能化的基本要求是:办公设备自动化(OA Office Automatic),通信系统自动化(CA Communication Automatic),楼宇自动化(BA Building Automatic)。
智能楼宇提供的环境应该是一种优越的生活环境和高效率的工作环境,主要具有以下几个方面的特征:
舒适性:使人们在智能化楼宇中生活和工作(包括公共区域),无论是心理上还是生理上均感到舒适,为此,空调、照明、噪音、绿化、自然光及其他环境条件应达到较佳或最佳状态。
高效性:提高办公业务、通信、决策方面的工作效率,节省人力、时间、空间、资源、能耗、费用,以及建筑物所属设备系统使用管理的效率。
方便性:除了集中管理,易于维护外,还应具有高效的信息服务功能。
适应性:对办公组织机构、办公方法和程序的变更以及设备更新的适应性强,当网络功能发生变化和更新时,不妨碍原有系统的使用。
安全性:除了要保证生命、财产、建筑物安全外,还要考虑信息的安全性,防止信息网中发生信息泄露和扰,特别是防止信息数据被破坏、被篡改,防止黑客入侵。
可靠性:选用的设备硬件和软件技术成熟,运行良好,易于维护,当出现故障时能及时修复。
3.智能化楼宇的功能和优越性
从楼宇智能化的功能角度看,楼宇智能化提供的功能包括:具有信息处理功能;各种信息能进行通信;对建筑物内照明、电力、暖通、空调、给排水、防灾、防盗、运输设备进行综合自动控制;实现各种设备运行状态监视和统计记录的设备管理自动化,并实现以安全状态监视为中心的防灾自动化;建筑物内应具有充分的适应性和可扩展性。
和普通建筑相比,智能化楼宇的优越性体系体现在以下几个方面:具有良好的信息接收和反应能力,提高工作效率;提高建筑物的安全性;具有良好的节能效果。对空调、照明等设备的有效控制,不但提供了舒适的环境,还有显著的节能效果(一般节能达15~20%);改进对建筑物的管理。
4.智能楼宇的解决方案
对一座智能楼宇而言,需要解决下面的五大系统:
综合布线系统(PDS Premises Distribution System),综合布线系统犹如智能大厦内的一条高速公路,综合布线系统只是智能大厦的一个部份,不能把综合布线系统看成智能大厦。只要有了“高速公路”,有了综合布线系统,想跑什么“车”,想上什么系统,那就变得非常简单了。 综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结构化布线系统。
楼宇自动化系统(BAS Building Automatic System),现代建筑内部有大量的电气设备,这些设备多而分散,为了合理利用设备,节约能源,节省人力,确保设备的安全运行,自然地提出了如何加强设备的管理问题。今天,已经进入二十一世纪,随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,中央计算机以提供报表和应变处理为主,现场控制器以有关参数自动控制相关设备,来达到控制目的。楼宇自动化系统的管理软件主要有如下几个主要特点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了相关数据库管理系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。楼宇自动化系统对大楼的中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、照明系统、电梯系统进行监控。
安全防范系统(SAS Security Protection & Alarm System),安全防范系统是为了加强安全防范工作,确保人员和大楼的财产安全,以及维护审判工作的顺利进行,建立了如下子系统:安全监控系统,出入口控制系统,巡更系统,防盗报警系统。系统由大量不同类型的摄像机对公共过道、机房和重点地段等地进行监控,在中控室设多台监视器,采用计算机控制,并在重要的房间设分控键盘,可以看到现场图像和听到现场声音。系统对重要区域实行24小时不间断录像,其他则具有报警联动录像功能。设置联网式门禁,使用先进的非接触式感应IC卡,需持有效卡方可通行,该卡可设不同级别的开门权限。该卡还提供人员考勤、进入停车场、饭堂消费等功能。另外,个别地方还根据实际需要设独立式门禁,或密码键盘式门禁。在大楼内设置无线巡更系统,确保夜间安全。在关键部位设置报警按钮、门磁开关、红外微波探测器、红外对射探测器等探测器件,在遇到紧急情况时,可进行报警,通知监控中心。
通信网络系统(CAS Communication Automatic),智能楼宇通信网络是建成筑物内综合信息服务、建筑物与外界广域网连接、楼宇智能物业管理的物理平台。构建楼宇通信网络平台,要考虑网络提供综合信息与资讯服务的能力,网络的先进性、扩展性、性价比以及开发商(用户)对投资费用的承受能力。综合考虑各方面因素,楼宇宽带通信网络平台采用以太网或有线电视HFC网,也可采用两者结合的方式。
办公自动化系统(OAS Office Automatic System);办公自动化是智能楼宇的重要组成部分之一,实现办公自动化就是要利用先进的技术和设备来提高办公效率和办公质量,改善办公条件,减轻劳动强度,实现管理和决策的科学化,防止或减少人为的差错和失误,办公自动化是多层次的技术、设备和系统的综合。一个完整的办公自动化系统应包括信息的生成与输入、信息的加工与处理、信息的存储与检索、信息的复制、信息的传输与交流以及信息安全管理等功能。传统的办公系统和现代化的办公自动化系统的最本质的区别是信息存储和传输的媒介不同,传统的办公系统利用纸张记录文字、数据和图形,利用照相机或摄像机胶片记录影像,利用录音机磁带记录声音。这些都属于模拟存储介质,所利用的各种设备之间没有自动的配合,难于实现高效率的信息处理、检索和传输,存储介质占用的空间也很大。现代化的办公自动化系统中,利用计算机和网络技术使信息以数字化的形式在系统中存储和流动,软件系统管理各种设备自动地按照协议配合工作,使人们能够高效率地进行信息处理、传输和利用。办公自动化技术的发展将使办公活动向着数字化的方向发展,最终将实现无纸化办公。
5.智能楼宇控制
进入信息时代以来,国内外先进的楼宇智能控制系统为居民提供了安全、舒适、便捷、高效的生活环境。然而在国内外楼宇控制系统中,融入的控制技术却比较少,采用的控制算法主要是简单的PID算法,PID 参数还只是采取经验或现场调整测试的方式获取,这些都影响了控制系统的应用效果。
对于空调系统及其他系统,对象具有较大的惯性时间常数、纯滞后的特点,使得一般的PID算法很难达到控制要求。为了提高系统的控制精度,提高系统效率,节约能源,需要对楼宇的控制系统应采用更为先进的控制方法。