智慧广场智能化简介
随着改革深化和经济发展,我国许多大中城市相继建成了一批智能建筑,取得了一定的成效和经验,但也存在着不少问题。智慧广场作为上海市建委科技委立项的《商务楼智能系统的应用及规范化研究》科研项目,根据上海市《智能建筑设计标准》DBJO8-47-95,对商务楼智能化系统进行探索。
首先根据商务楼的性质来确定系统设计方案,经过反复探讨、比较和修改,听取专家论证会上的建议,并且与供贷商就系统产品的性能等技术问题认真商讨。最终确定了系统设计。从确定系统设计方案到最终确定系统设计过程中,我体会到,我们不是为智能而搞智能,不应追求技术上的时髦,面面俱到,把系统搞得十分庞大,结果造成多花钱,设备浪费,管理繁琐,而应该考虑把实用性放在首位,同时考虑系统先进性,充分考虑信息社会的发展速度,在技术上适度超前,使之具有开放性(系统结构上应具有兼容性和可扩充性,使系统可以随着技术的发展和更新,不断充实、提高和完善)、集散性(充分考虑各个系统分散式监视控制和系统集成的集中式管理.达到住处共享)、经济性(充分重视系统节能,从而实现价格性能比的最优化)。其次根据建筑物实际使用情况,引进“二次装修”这一概念,先设计一个平台,然后分期分批实施,改变以往一刀切、一次到位的不切实际做法。 智慧广场智能化系统包括信息通信、火灾自动报警与消防联动控制、建筑设备监控、公共安全、结构化布线等子系统和楼宇综合管理系统。
1、 信息通信
系统包括数字式程控交换机、VSAT卫星地面通信系统、共用天线电视、卫星接收系统和公共广播系统。
数字式程控交换机将数字通信技术、计算机技术集成一体,通过结构化布线系统,实现了语音信箱、电子信箱、语音应答、可视图文、多媒体的综合通信。用户不仅可通过电话线路和光纤网络,而且还可以通过VSAT系统对外通信,实现分布区域广且通信量大的远距离语音和数据通信,通过可视电话(具有视频压缩技术的设备)向用户显示对方图像并进行同步通话。
共用天线、卫星接收电视系统具有向建筑物内用户提供本地开路电视节目及数据住处和自办闭路电视节目。并通过卫星电视接收系统,提供国外电视节目和数据信息。
公共广播系统在通常情况下向大楼内公共场所提供优雅悦耳的多路开路或闭路背景音乐、以及公共传呼信息,并且与紧急广播系统结合在一起,一旦发生火警就强制切换至紧急广播,指挥人们迅速撤离现场。
2、 火灾报警与消防联动控制
报警设备包括感姻、感温探测器、火焰探测器、煤气探测器、水流开关信号、湿式报警阀压力信号、手动报警按钮、消水栓箱识别信号等等。本工程为高度超过1OOm的超高层建筑,根据消防规范除5m2以下的卫生间以外均应设置探测器。
地下车库内根据梁隔断的梁间区域面积设置感温探测器。变配电间、柴油发电机房内同时设置感姻、感温探测器。商场、餐厅、办公及设备房设置感烟探测器。厨房、开水间等场所设置感温探测器。煤气表具间设置煤气探测器。公共场所及部分设备房设置手动报警按钮。每一只消火栓箱设置带地址编码的信号输出模块,便于消防控制中心迅速识别启动消火栓箱按钮确切位置。对于地下车库、商场、大空间办公室等场所设置的探测器采用带地址编码与不带地址编码相结合的方式,从而降低报警设备工作容量,减少投资。
联动控制对象包括:消防泵、喷淋泵及其增压泵、排姻风机、正压送风机、电动阀门、电梯、电动防火卷帘门、通风空调系统、事故照明、消防广播等等设备。一旦发生火灾,启动消防泵、喷淋泵及其增压泵,排烟机、正压送风机、火灾发生层及其相邻层的正压送风阀、消防广播、警铃、事故照明和疏散照明、关闭火灾层及其相邻层的通风空调系统电动阀门、切断照明、通风空调系统等与救灾无关设备的电源迫降电梯。通过消防广播引导、疏散人员。设于消防电梯前室的楼层显示器和消防电话插孔,便于消防人员迅速了解火警点的具体位置并能与消防控制中心联系,将现场火灾情况迅速通知控制中心.以利作出决策。
3、 建筑设备监控
本工程建筑面积6万多m2,楼高133m,设备数量多,而且分散在各个层次,如果采用分散管理、就地控制、监视和测量,是非常困难。为了合理利用设备,节约能源,确保设备的安全运行,就必须采用建筑设备监控系统,系统使用计算机管理系统对各分散层次的设备进行自动控制、监视、测量。使用本系统后可大大节省能源,减轻管理人员工作强度,并且使管理人员随时了解各台设备的运行状态。 3.1变配电系统监视与测量
3.1.1高压柜
进线柜失电显示,负荷开关状态信号。避雷器柜电压信号,避雷器动作计数。变压器出线柜真空断路器的状态信号包括:速断、过流跳闸、接地预告、电流、电压等信号。
3.1.2变压器
变压器工作温度信号和变压器风冷系统风机状态信号。
3.1.3低压柜
各进线主开关和母联开关状态、故障信号,测量电流,电压数据,有功功率、无功功率和功率因数数据。
3.1.4柴油发电机 柴油发电机组的运行状态、故障状态,输出电流、电压、有功功率等信号。
3.2照明系统控制
定时关启室外泛光照明、楼层公用照明。
3.3空调系统监控
3.3.1冷冻机组系统
机组状态、启停、故障
冷冻机启停、运行状态、故障报警。冷冻、冷却水泵启停、运行状态、故障报警、冷却塔风机启停运行状态、故障报警、冷水机组供回水温度、流量开关、电动阀门的状态信号。
以上工作由设在中央控制室网络控制器 NCU和设于现场的直接控制器 DDC按内部预先编写的程序来控制各设备之间启停联锁。启动顺序为:冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机→冷水机组.冷却塔风机启停由冷却水供水温度控制。停止顺序:冷水机组→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机。根据冷冻水供回水温度及回水流量,从而计算出空调系统实际之冷负荷,根据实际冷负荷来决定冷水机组开启台数,使 之达到最佳工作状态,实现节约能源目的。
3.3.2锅炉热水系统(燃油锅炉)监控
系统包括室外地下储油罐、油泵、锅炉房内日用油箱、锅炉、热水泵等设备。系统监测储油罐和日用油箱油位,根据油位信号启停油泵和启动锅炉,同时监视油泵、锅炉、热水泵运行状态、故障报警。
3.4新风空调系统
系统监控新风空调运行状态、故障状态、启动和停止、过滤网阻塞报警、空调机回风温度、新风机送风温度、新风温度、与温度设定值之偏差,用PID控制调节回水电动阀门的开度,使实际温度≈设定温度。
新风风门的控制,根据新风温度与设定温度的偏差用PID控制新风风门的开度,达到节能效果。
空气过滤网的透气度通过压差开关来检测,当过滤网两测的压差超过设定值时控制器发出报警信号。
系统还可招待下列连锁功能:装设在新风入口处的风门与风机连锁,当风机停止后.新风风门关闭:电动调节阀与风机连锁,当风机停止后,电动调节阀亦同时关闭。
3.5给水排水系统
排水系统:根据集水坑内液位传感器启停徘水泵。
给水系统:根据地下蓄水池和屋顶水箱内液位传感器启停生活水泵。
系统同时监视徘水泵、生活水泵、变频泵、消防泵、喷淋泵的运行状态和故障状态。
3.6污水处理系统
监视污水调节池的液位、风机、排水泵、污泥泵等设备的远行状态、故障状态。
4 公共安全
本系统主要由两部分组成:闭路电视系统和防盗报警系统。
闭路电视监视系统为保安人员提供了监视手段,在控制中心保安人员可以监视整个建筑物内设防部位情况,从而大大提高保安效果。系统在地下车库出入口及停车区域、商场、门厅、疏散楼梯及避难层转换楼梯出口、各层电梯厅、每台客梯的轿箱、主要机房出入通道等部位设置摄像机。 防盗报警系统在大楼重要地点和区域设防,报警装置包括报警按钮和双鉴报警器。报警按钮分别设于地下车库收费处、各层电梯厅等部位。双鉴报警器分别设于门厅、证交所财务部门等部位。
中央控制室由主要控制设备、记录设备和显示设备组成。主控设备采用 HT桟N3OO微机警卫监视系统,监视点摄像机与解码器由微机系统来控制摄像机的云台和镜头的旋转变化和聚焦,并通过矩阵切换来处理图像切换。记录设备包括24小时长延时录像机和普通录像机、16英寸黑自和彩色画面数字图像处理器。显示设备主要由1台19英寸黑自监视器、一台21英寸彩色监视器、8台14英寸黑自监视器和一台14英寸彩色监视器组成。
5 结构化布线系统
5.1系统设计原则和设计目标
5.1.1标准化:布线系统设计必须采用成熟的国际标准或工业标准以便于维护和今后的扩充和发展。
5.1.2先进性:即要反映当前水平,又要具有发展潜力。
5.1.3灵活性:具有开放性和灵活性,一方面布线系统要能适应不同用途要求,如语音和数据传输,另一方面也能够支持不同厂家的设备。
5.1.4可靠性:布线系统是智能大楼信息传输中枢,因此系统必须可靠。
5.1.5可扩充性:布线系统根据有关资料它的使用寿命在15年以上,在此期间内信息技术发展是突飞猛进的,因此在系统设计时,应充分考虑其本身的扩展能力,以满足将来的发展。
5.1.6经济性:在满足上述原则的基础上,必须遵循“少花钱,多办事”原则,使有限的投资发挥最大的效用。建立一个完整的、高效可靠的、技术先进的、符合国际标准的结构布线系统,以满足大楼内部以及大楼与外界大量信息高速传输的要求是设计的目标。
5.2系统设计的基本内容
5.1.1设备间子系统
Equipment
在交换机房内,采用配线架,连接系统公共设备如程控交换机、主机、数据网络设备、设备监控、公共安全等系统。数据通讯采用机架式配线架和S11O(3OO对)压接多配线架集中安装在19英寸主控机柜内。主控网络设备包括 Hub、Modem等,和主配线架集中放置于机柜内,便于集中管理。数据传输的垂直主干线由此通过竖井至各层水平管理系统。S11O压接式配线架具有数模化结构,可满足大容量线路管理的需求,并且具有极好的扩展性。
5.2.2垂直子系统
Backbone/Riser
是整个系统主干道,将设备间总配线架(MDF)通过光纤与各层的分线箱(IDF)用星型的结构连接起来,这样可以支持不同的网络结构,如总线型、星型和环形等。根据数据、语音传输信息量和速率的不同采用不同线缆,如对于数据采用8芯光纤作为垂直主干线,对于语音系统采用3类线,这样经济合理满足了系统功能上的要求。
5.2.3管理子系统
AdminiStration
是水平布线与垂直布线的衔接点,设于每一层的弱电竖井内。从功能上来讲,每个管理子系统分为数据和语音两个子系统,根据用户的要求并综合考虑后,将语音和数据二个子系统一采用S11O压接式配线架,将来根据工作区的具体功能来确定配线接口的最终标号和功能,出线部分配线区在物理分布上不划分,便于用户因功能变化而做跳接操作。
5.2.4水平子系统
Horizontal
是指连接工作区佐处出口与管理区子系统水平分布的线缆。为了满足语音、数据、图象信息传输的要求,水平电缆一律采用可支持 1OOMbs的5类4对非屏蔽双绞线(UTP)使系统具有更大的灵活性,一旦信息出口功能变化,只需更改跳线,即可把原语音传输链路线改为高速数据传输链路。
5.2.5工作区子系统
WorkArea
系统包括信息插座、跳接线、终端转换等设备,为电话、传真机等提供信息出口,信息出口采用8芯RJ45插座既能作电话出口,又能连接电脑终端.做到一口多用,今后根据不同用户的需求,只通过简单的跳线就可连接不同的设备。
6、 楼宇综合管理系统
系统包含两个方面:各个系统的分别集成和总体集成,各子系统集成是以实现功能为目标的基础集成,总体集成是在各子系统集成的基础上集成。因此,中系统是整个智能化功能的核心,将楼宇管理系统、办公自动化系统、通信系统在总体上集成为一体化的智能化建筑物管理系统(IBMS)。IBMS具有集中监视、控制和管理功能、流程自动化功能和一体化公共通信网络功能,它与各子系统采用不同的接口,按照通信协议在以太网上实现中央集成管理,以达到提高整体利率。