写字楼智能化系统规划.doc

XX写字楼智能化系统规划第一章 智能建筑概述天津XXX写字楼位于XXX，建筑面积55000平米，总建筑高度150米，主塔楼40层，群楼4层，计划建成以自用出租相结合的集办公、商业、娱乐、休闲为一体的综合性大厦。为了满足现代建筑的水准和科学管理的需要，我们对此提出以5A为核心的智能化总体设计方案，以构成智能化管理系统综合的、一体化的、智慧型的、先进的、实用的大厦综合管理系统。1.1 新一代写字楼的特点 写字楼市场在经历了火爆、低靡、发展到井喷的过程，第四代写字楼，强调以客户需求为中心，旨在提供低成本、高效率的商务平台，提倡人性化的沟通与交流，注重办公空间对企业文化和员工素质的培养和提高，引导智能化，强化绿色环保办公理念，从而达到国际化商务社区的标准。 和前三代写字楼相比，第四代写字楼具有以下几个特点：（1）目标客户明确。（2）景观要求更高。（3）更多商务空间。（4）提倡绿色环保。（5）高智能化。1.2 智能建筑的发展：1.2.1 世界智能建筑的发展背景智能建筑一语，首次出现于1984年，美国联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州的哈特福德市改建完成的City Place(都市大厦)大楼成为公认的第一座智能建筑。大楼用户可获得语音、文字、数据等各类信息服务，而大楼内的空调、供水、防火防盗、供配电系统均为电脑控制，实现了自动化综合管理，使用户感到舒适、方便和安全，引起了世人的注目。 自第一座智能大厦诞生后，智能建筑便蓬勃发展，以美国和日本兴建的最多，在法国、瑞典、英国等欧洲国家和香港、新加坡、马来西亚等地的智能建筑也方兴未艾。 1.2.2 我国智能建筑的发展 1990年建成的北京发展大厦(18层)可认为是我国智能建筑的雏形 1995年3月14日，我国工程建设标准化协会正式颁布“建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范” 1995年7月，上海华东建筑设计研究院制订出“智能建筑设计标准”，1996年3月被上海市建委批准为上海市地方标准 1997年，建设部发布了建筑智能化系统工程设计管理暂行规定。1998年，建设部发布了智能建筑设计及系统集成资质管理规定。1999年，我国开始建设智能住宅小区。建设部于1999年12月，发布了全国住宅小区智能化系统示范工程建筑要点与技术导则。2000年，信息产业部先后主编了推荐性国家标准建筑与建筑群布线系统工程设计规范(GBT50311-2000)和建筑与建筑群布线系统工程验收规范(GBT50312-2000)。 2000年10月，国家建设部和国家质量监督局共同制定、颁布了我国第一个智能建筑设计国家标准智能建筑设计标准(GBT50314-2000)。2001年，“城市规划、建设与管理数字化工程”列入国家“十五”科技攻关重点项目计划。2002年，我国颁布了智能建筑工程质量验收规范(GB50307-2002)。 1.3 智能建筑的定义：智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。智能建筑的本质，简单说就是为人们提供一个优越的工作与生活环境，这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点。 智能建筑的功能， 通过大量采用信息技术及设备从而具有了许多崭新功能。智能建筑可提供3大方面的服务功能，即安全性、舒适性和便利高效性。 1.4 智能建筑的特点 （1）系统高度集成（2）节能（3）节省运行维护的人工费用（4）安全、舒适和便捷的环境1.5 建筑智能化系统的层次结构 l 5A级的智能化写字楼标准:(1) 楼宇设备自动化系统（BA）楼宇设备自动化系统，可对全楼的供排水设备、制冷设备、供电系统和电梯、自动扶梯进行监视及控制。以状态监视为主，控制启停为辅。a) 制冷监控子系统b) 热力监控子系统c) 冷冻水监控子系统d) 冷却监控子系统e) 空气处理监控子系统f) 新风监控子系统g) 排风监控子系统h) 给水监控子系统i) 排水及污水处理监控子系统j) 供配电设备监控子系统k) 照明监控子系统l) 电梯监控子系统m) 与火灾报警系统的接口n) 与安全防范系统的接口(2) 安全防范系统（SA）a) 电视监控子系统：地下车库出入口、首层大厅设彩色变焦带云台摄像机。楼内各层 出入口、电梯轿箱等处设置固定黑白定焦摄像机。写字楼内走廊设置固定黑白定焦摄像机；地下停车库内设黑白带云台变焦摄像机。b) 防盗报警子系统：在主要出入口、低层门窗处、重要房间处设置防盗报警探头。c) 出入控制子系统: 写字楼主要出入口设门磁开关、电子门锁、读卡器。d) 巡更子系统: 在关键点设置巡更路线。e) 停车场管理系统：内部车辆采用专用停车卡，外部车辆采用临时出票机方式。(3) 通信自动化系统（CA）a) 综合布线系统：综合布线支持电话系统和计算机网络系统，是一个开放性网络平台。室内铺设架空地板、地面线槽、网络地板。设计院完成干路敷设。提供以5类线为基础的综合布线信息通道。b) 通讯网络系统：包括程控电话子系统、计算机网络子系统、因特网接入子系统、交互式可视通信系统(4) 办公自动化系统（OA）办公自动化硬件系统和以物业管理、公用信息服务、智能卡管理、商场管理为主的应用软件系统。(5) 火灾自动报警和消防联动控制系统（FA）a) 由消防专业公司设计施工智能火灾自动报警及自动灭火和消防联动控制。b) 广播音响系统：火灾紧急广播系统与公共广播合用一套广播系统。第二章 建筑智能化系统的集成智能建筑一体化集成管理的能力是智能建筑最重要的特点，是区别智能建筑与传统建筑的分水岭。同样一体化集成管理的能力大小，也反映了智能建筑的“智商”程度。 2.1 系统集成的概念 系统集成是指在一个大系统环境中，为了整个系统的协调和优化，在相同的总目标之下，将相互之间存在一定关联的各子系统，通过某种方式或技术结合在一起 2.2 智能建筑系统集成的发展背景 随着现代通信、计算机及其网络技术的飞速发展，智能建筑中的各个系统正向着规模大、控制对象多且分散，各个子系统之间以及建筑物内、外对信息传递速率和共享程度提出了很高的要求。另外，由于建筑物内语音、数据和控制等各类信号的传输线缆大量、重复的敷设，给管理维护工作带来了极大的不便，所有这一切都对智能建筑的发展提出了新的挑战。将智能建筑中各类设备和子系统通过一定的技术方式集成在一起，产生了智能建筑系统集成这一新的概念和技术。 2.3 智能建筑的系统集成 智能建筑系统集成，就是将智能建筑中分离的设备、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的、统一协调的系统，实现信息、资源、任务的重组和共享，达成一个安全、舒适、高效、便利的工作环境和生活环境。 系统集成不是目的，也不是一套系统、设备、软件，而是一种思想、方法和技术手段。 2.4 系统集成的意义 通过对智能建筑各子系统进行系统集成，可以对各个子系统进行集中监控，从而提高管理和服务效率、节省成本、降低运行和维护费用。 通过综合设计集成系统，可以优化总体设计，减少各个子系统中的硬件和软件重复投资。 采用统一的硬件和软件结构，使操作和管理人员更容易地掌握其操作和维护技术。 为业主或租赁户提供高效率、高质量的物业管理服务，提升建筑物的档次，使建筑物售前升值和售后保值。 为业主或租赁户提供一条建筑物内外四通八达的信息高速公路。 2.5 系统集成的内容 智能建筑系统集成的内容主要包括：功能集成、网络集成、界面集成等。 （1）功能集成 将原来分离的各智能化子系统的功能进行集成，并形成原来子系统所没有的针对所有建筑设备的全局性监控和管理功能。功能集成主要分2个层次：IBMS中央管理层的功能集成：集中监视、控制和管理功能，信息综合管理功能，全局事件管理功能，流程自动化管理功能，公共通信网络管理功能。 智能化子系统的功能集成：BA、OA、SA、CNS的功能集成。 （2）网络集成网络集成实质上是通信网络系统CNS在智能建筑中的具体实施，是通信设备与网络设备的结合，以及通信线路和网络线路的结合。网络集成侧重在网络结构和网络技术设备这两个方面。 （3）界面集成智能建筑系统集成的最高目标是将BA、OA、SA、CNS集成在一个计算机平台上，在统一界面环境下运行和操作，即建立智能建筑综合管理系统IBMS。一般各智能化子系统的运行和操作界面是不同的，界面集成就是要实现在统一的平台和统一的界面上运行和操作系统。界面集成实现的关键是解决各子系统在网络协议和网络操作系统方面的沟通或统一。 第三章 建筑设备管理系统(BA)31 建筑设备管理系统BA的作用：建筑设备管理系统BA在智能大厦中起着重要作用，功能在于：（1）节能（2）节约人力，提高工作效率（3）延长设备寿命（4）保证舒适的环境l BAS的节能 智能建筑由于安装使用了大量的OA设备、暖通空调设备以及为防止眩光必须采用间接照明方式等原因，能耗更大。空调与照明系统的能耗约占智能建筑总能耗的70以上，其中暖通空调的用电量占总用电量的40以上（冷水机组占30，空调机组占15)。所以，智能建筑更应重视节能问题。智能建筑的节能是在保证使用和舒适的前提下，以提高能源利用率和综合效益为主要途径。一般认为可以节省25，3年节能上的经济效益就可以收回在智能化系统上的投资。32 BA的自动监测与控制的环节 自动测量、监视与控制是建筑设备自动化系统的三大技术环节和手段，通过它们可以正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗、负荷的变动等情况，从而适时采取相应处理措施，以达到智能建筑正常运作和节能的目的。 321 BA的自动测量 1)测量的目的 (1)确认日常运转是否正常，必要的话可将情况记录在日报表上。 (2)设备在发生故障或异常之前，要掌握其危险性，搜寻运转中状态的动向。 (3)设备已经发生故障或异常时，要抓住原因，不使发生第二次事故，查出其原因。 以上这些测量与状态监视及故障、异常监视有密切的关系。 2)测量方式(1)选择测量(2)扫描测量(3)连续测量322 BAS的自动监视 建筑设备的监视控制有配电设备、空调、卫生、动力设备、火灾防范设备、照明设备、事故广播设备、电梯设备等，对它们进行监视、控制、测量、记录等。监视一般可以分为状态监视和故障、异常监视两种。 1)状态监视状态监视和故障、异常监视两种装置并用的情况较多，其目的是监视设备和机械的起停、开关状态及切换状态。具体的状态监视有：起停状态空调、卫生设备的风机、泵类及冷冻机、锅炉的起动、停止的状态，电梯的运行位置等。开关状态配电设备的开关、油断路器等的开关状态。切换状态空调、卫生设备的各种阀的开关切换状态。 2)故障、异常监视设备和机械发生异常故障时，应分别采取必要的紧急措施及紧急报警。通常，重大故障、紧急报警一发出，必须紧急停止和切断电源，轻故障时一旦发出报警，应马上紧急停止，而不切断电源。 323 BAS的自动控制 1)空调系统的自动控制空调系统的冷却自动调节;空调系统的加热自动调节;空调系统的加湿自动调节 2)BAS的控制方式 (1)开环控制 开环控制是一种预定程序的控制方法，它根据预先确定的控制步骤一步一步地实施控制，而被控过程的状态并不直接影响控制程序的执行。如照明系统、空调系统的起停控制等。 (2)闭环控制实时状态，并根据这些状态及控制算法得出控制输出，对被控过程实施控制。如空调系统的温湿度自动调节等。 33 BAS的组成与结构 331 控制系统的结构形式如果按照计算机控制系统的系统结构来分类，不外乎集中结构和分散(分布式)结构两种。 1)集中结构所谓集中结构(CCS：Central Control System)，是指由单一的计算机完成控制系统的所有功能和对所有被控对象实施控制的一种系统结构。这种结构对计算机的要求极高，首先它必需有足够的处理能力和极高的可靠性，以保证功能的实现和系统的安全。集中系统的好处是系统的整体性、协调性好。这种集中控制与管理的控制方式是早期的计算机控制系统所采用，目前智能建筑通常不采用这种方式。 2)分散结构分散结构即集散控制系统(DCS：Distributed Control System)，是20世纪70年代后随着计算机技术与数字通信技术等的发展而诞生的一种先进而有效的控制方法。其特点是：以分布在现场被控设备处的多台计算机控制装置完成被控设备的实时监测、保护与控制任务，克服了计算机集中控制带来的危险高度集中，常规仪表控制功能单一的局限性。3)开放式结构开放系统对制造商和用户都是一次巨大的技术革命，它有两个特点，一是系统的技术规范是所有厂家共同遵守的，或者说，规范是中立的，与制造厂家无关。另一个特点是同样功能的部件，虽然由不同厂商生产，但可以互相替换。开放系统意味着自动化系统从不同制造厂生产的各自孤立的系统，经过用网关Gateway互相连接，实现所使用的通信协议可互相操作，直至完全可以互相代替。这种系统对用户有极大的好处，系统有更多的供应商可供选择，减少对某个厂家的依赖，尤其在建筑物的整个生命周期中，可降低维修和管理费用，系统重新配置和技术升级换代变得更容易。 目前BAS开放系统意味着系统采用BACnet(第一个完全开放式非专用楼宇自控网络通信协议国际标准)和现场总线的通信协议标准，现场总线中以LonWorks为应用主流。现在新建的智能建筑多采用开放式结构的BAS，它是未来BAS发展和应用的方向。 332 BAS的系统结构 1)集散控制系统的系统结构集散控制系统一般分为3级。第一级为现场控制级，它承担分散控制任务并与过程及操作站联系；第二级为监控级，包括控制信息的集中管理；第三级为企业管理级，它把建筑设备自动化系统与企业管理信息系统有机地结合了起来，其结构如图所示。2)开放型BAS的系统结构可以把开放式的建筑设备自动化系统分成两部分考虑：一个是实时控制域，是由现场总线、传感器、执行器和控制器所构成的实时环境。另一部分是工作站及上位管理机组成的管理信息域，由以太网作为网络平台，是涉及大量数据传送和复杂算法计算的管理环境，如报警处理，命令优先安排以及动态数据交换、开放数据库连接等。 34 监控对象与参数：341 压缩式制冷系统应具有下列功能: 1) 启停控制和运行状态显示; 2) 冷冻水进出口温度,压力测量; 3) 冷却水进出口温度,压力测量; 4) 过载报警; 5) 水流量测量及冷量记录; 6) 运行时间和启动次数记录; 7) 制冷系统启停控制程序的设定; 8) 冷冻水旁通阀压差控制; 9) 冷冻水温度再设定; 10)台数控制; 11)制冷系统的控制系统应留有通信接口. 342 吸收式制冷系统应具有下列功能: 1) 启停控制与运行状态显示; 2) 运行模式,设定值的显示; 3) 蒸发器,冷凝器进出口水温测量; 4) 制冷剂,溶液蒸发器和冷凝器的温度及压力测量*; 5) 溶液温度压力,溶液浓度值及结晶温度测量*; 6) 启动次数,运行时间显示; 7) 水流,水温,结晶保护*; 8) 故障报警; 9) 台数控制; 10)制冷系统的控制系统应留有通信接口. 注:*仅限于制冷系统控制器能与BA系统以通信方式交换信息时实现. 343 蓄冰制冷系统应具有下列功能: 1) 运行模式(主机供冷,溶冰供冷与优化控制)参数设置及运行模式的自动转换; 2) 蓄冰设备溶冰速度控制,主机供冷量调节,主机与蓄冷设备供冷能力的协调控制; 3) 蓄冰设备蓄冰量显示,各设备启停控制与顺序启停控制. 344 热力系统应具有下列功能: 1) 蒸汽,热水出口压力,温度流量显示; 2) 锅炉汽泡水位显示及报警; 3) 运行状态显示; 4) 顺序启停控制; 5) 油压,气压显示; 6) 安全保护信号显示; 7) 设备故障信号显示; 8) 燃料耗量统计记录; 9) 锅炉(运行)台数控制; 10) 锅炉房可燃物,有害物质浓度监测报警; 11) 烟气含氧量监测及燃烧系统自动调节; 12) 热交换器能按设定出水温度自动控制进汽或水量; 13) 热交换器进汽或水阀与热水循环泵联锁控制; 14) 热力系统的控制系统应留有通信接口. 345 冷冻水系统应具有下列功能: 1) 水流状态显示; 2) 水泵过载报警; 3) 水泵启停控制及运行状态显示. 3. 4. 6 冷却系统应具有下列功能: 1) 水流状态显示; 2) 冷却水泵过载报警; 3) 冷却水泵启停控制及运行状态显示; 4) 冷却塔风机运行状态显示; 5) 进出口水温测量及控制; 6) 水温再设定; 7) 冷却塔风机启停控制; 8) 冷却塔风机过载报警. 3. 4. 7 空气处理系统应具有下列功能: 1) 风机状态显示; 2) 送回风温度测量; 3) 室内温,湿度测量; 4) 过滤器状态显示及报警; 5) 风道风压测量; 6) 启停控制; 7) 过载报警; 8) 冷热水流量调节; 9) 加湿控制; 10)风门控制; 11)风机转速控制; 12)风机,风门,调节阀之间的联锁控制; 13)室内CO2浓度监测; 14)寒冷地区换热器防冻控制; 15)送回风机与消防系统的联动控制. 3. 4. 8 变风量(VAV)系统应具有下列功能: 1) 系统总风量调节; 2) 最小风量控制; 3) 最小新风量控制; 4) 再加热控制; 5) 变风量(VAV)系统的控制装置应有通信接口. 3. 4. 9 排风系统具有下列功能: 1) 风机状态显示; 2) 启停控制; 3) 过载报警; 3. 4. 10 风机盘管应具有下列控制功能: 1) 室内温度测量; 2) 冷,热水阀开关控制; 3) 风机变速与启停控制. 3. 4. 11 整体式空调机应具有下列功能: 1) 室内温,湿测量; 2) 启停控制. 3. 4. 12 给水系统应具有下列功能: 1) 水泵运行状态显示; 2) 水流状态显示; 3) 水泵启停控制; 4) 水泵过载报警; 5) 水箱高低液位显示及报警. 3. 4. 13 排水及污水处理系统应具有下列功能: 1) 水泵运行状态显示; 2) 水泵启停控制; 3) 污水处理池高低液位显示及报警; 4) 水泵过载报警; 5) 污水处理系统留有通信接口. 3. 4. 14 供配电设备监视系统应具有下列功能: 1) 变配电设备各高低压主开关运行状况监视及故障警报; 2) 电源及主供电回路电流值显示; 3) 电源电压值显示; 4) 功率因数测量; 5) 电能计量; 6) 变压器超温报警; 7) 应急电源供电电源,电压及频率监视; 8) 电力系统计算机辅助监控系统应留有通信接口. 3. 4. 15 照明系统应具有下列功能: 1) 庭园灯控制; 2) 泛光照明控制; 3) 门厅,楼梯及走道照明控制; 4) 停车场照明控制; 5) 航空障碍灯状态显示,故障报警; 6) 重要场所可设智能照明控制系统. 3. 4. 16 应对电梯,自动扶梯的运行状态进行监视. 3 4. 17 应留有与火灾自动报警系统,公共安全防范系统和车库管理系统通信接口.第四章 安全防范系统SA随着智能大厦越建越高、越建越大，其自身的安全性问题越来越引起人们的重视。安全防范系统以技术防范为手段，可与人防、物防等手段一起为大厦构筑一个安全舒适的环境。41 电视监控系统 电视监控系统主要由摄像、传输、控制和显示与记录四大部分所构成。 1）摄像部分包括安装在现场的摄像机、镜头、防护罩、支架和电动云台，其任务是对物体进行摄像并将其转换成电信号。2）传输部分监视现场和控制中心存在一定距离，两者之间需要信号传输，一方面摄像机得到的图像要传到控制中心；另一方面控制中心的控制信号要传送到现场，所以传输系统包括视频信号和控制信号的传输2大部分。 3）显示与记录部分显示与记录设备安装在控制室内，主要由监视器、长延时录像机或硬盘录像系统和一些视频处理设备构成。其任务是把从现场传来的电信号转换成在监视设备上显示的图像，如果必要，同时用录像机予以记录。 4）控制设备 视频切换器、多画面分割器、视频分配器、硬盘录像、视频网络服务器等。 42 防盗报警系统智能建筑的防盗报警系统负责对建筑内外各个点、线、面和区域的侦测任务。它一般由探测器、区域控制器和报警控制中心三个部分组成。 1) 探测器 (1)开关探测器(2)光束遮断式探测器(3)热感式红外线探测器(4)微波物体移动探测器(5)超声波物体移动探测(6)侦光式移动探测器(7)视觉探测器(8)接近探测器(9)玻璃破碎探测器(10)震动探测器 2)控制器 (1)布防与撤防 (2)布防后的延时 (3)防破坏 3)监控中心防盗报警系统的中心的主要任务是实施整个防盗系统的监控与管理。智能建筑的防盗报警系统应具备联网通信功能，以便为与其他安保系统或BAS协调工作。在小型建筑中防盗报警监控中心可以并入出入控制或其他子系统，而不一定单独设置。 43 出入控制系统 1)系统构成重要部位与主要通道口往往安装：门磁开关、电子门锁与读卡器等装置；出入控制典型系统由中央管理机、控制器、读卡器、执行机构等四大部分组成。 (1)中央管理机作为出入控制系统神经中枢的中央管理机(PC机)，根据业主要求确定授权形式与内容，担负发卡与写卡任务。(2)控制器根据读卡器的信息，向能控制门开启或关闭的执行机构发出操作命令，是控制器的主要任务。智能建筑中使用的出入控制器除上述功能外，尚应将出入事件信息发送至中央管理器，还可连接多个报警输入与报警输出。 (3)卡与读卡器被授权允许进出的人员，利用卡表明其身份与资格。读卡器的任务是识别持卡人的出入区域 授权；当允许进人该读卡器控制区时，发出开门指令，否则不授权开门，还可以联动电视监控系统等设备，通过集成实现更多的功能。(4)执行器执行机构是实现门禁功能的最后一个关键部位，多利用电信号控制电子门锁来实现门的开闭动作。在出入控制系统中，电子门锁接受并执行读卡器的输出信号，完成开门或关门动作。 2)系统功能(1)出入控制系统的控制器已存入读卡器的程序，故可记录磁卡持有人的活动，即使与中央管理机失去联络，仍可独立工作。(2)读卡器接口内含处理器和通信卡，可与出入控制器通信，用来控制门的开关，并可接受8个或更多个诸如开关探测器、振动报警等输入。(3)支持接触式磁卡、非接触式磁卡等多种磁卡技术。(4)在出入控制工作站上，采用性能优异的图形界面。 (5)由于在出入控制工作站上可以获得所有磁卡的出入记录，操作员可以根据上述人员信息合理设定下班后的设备运行状态，以达到节能的目的。(6)可以设定多种控制方式。(7)一般系统读卡后，门上的电磁锁持续打开一段时间，约为15s。为防止跟人现象，可将延时减5s，超时将报警。 (8)信息中心、计算机主机房、财务部等属于重点的保安和监视对象，在这些地区的出入口及在各楼层的紧急通道处设置双重双侧磁卡阅读器，员工凭磁卡及个人密码，才能开门，进出该地区，并作为事件记录下来；同时，电视监控系统还可把该图像信息记录下来。(9)当选用非接触式感应卡时，感应卡与读卡器之间的距离只要在70mm内，便可将感应卡上的信息读到读卡器内。 3)出入控制系统的发展出入控制在智能建筑中的作用受到了愈来愈多的重视，特殊重要场合提出更高的智能化要求，高新技术相继应用。生物辨识系统不再利用卡，而是利用人所具有的生物特征的惟一性。当今，市场上已出现利用个人指纹差别做对比辨识的指纹机；利用人的掌型和掌纹图形对比的掌纹机；利用视网膜血管分布图像辨识的视网膜辨识机；利用每个人语音差异实现人员辨识的声音辨识等。生物辨识技术安全性极高，对视网膜图像的复制几乎是不可能的。 44 巡更系统 该系统可保证巡更值班人员能够按巡更程序所规定的路线与时间到达指定的巡更点，进行巡视，不能迟到，更不能绕道；对巡更人员自身的安全要充分保护。 1）系统构成（1）巡更开关：可以是带锁开关；也可以是巡更棒、磁卡、IC卡等其他形式的产品。（2）控制器：可以独立设置，也可以与安全防范系统或建筑设备自动化系统共用。（3）传输通道：一般多采用价格低廉的双绞线传输，特殊情况下采用无线传输等方式。（4）中央操作站：多由PC机、网络通信接口、打印机与UPS电源等组成，可以独立设置，也可以与其他系统共用。 45 停车库管理系统 停车库自动管理系统的组成包括：车辆自动识别子系统、收费子系统、保安监控子系统组成。通常包括中央控制计算机、自动识别装置、临时车票发放及检验装置、挡车器、车辆探测器、监控摄像机、车位提示脾等设备。 1）中央控制计算机负责整个系统的协调与管理，包括软硬件参数控制，信息交流与分析，命令发布等。可以独立工作构成停车库管理系统，也可以与其他计算机网相联，组成一个更大的自控装置。2）车辆自动识别装置停车库自动管理的核心技术是车辆自动识别。车辆自动识别装置一般采用磁卡、条码卡、IC卡、远距离RF射频识别卡等。 3）临时车票发放及检验装置此装置放在停车库出入口处，对临时停放的车辆自动发放临时车票。4）挡车器在每个停车库的出入口处都安装电动挡车器，它受系统的控制升起或落下，只对合法车辆放行，防止非法车辆进出停车库。 5）车辆探测器和车位提示牌车辆探测器一般设在出入口处，对进出车库的每辆车进行检测、统计。将车辆进出车库数量传送给中央控制计算机，通过车位提示牌显示车库中车位状况，并在车辆通过检测器时控制挡车栏杆落下。 6）监控摄像机在车库进出口等处设置电视监视摄像机，将进入车库的车辆输入计算机。当车辆驶出出口处时，验车装置将车卡与该车进入时的照片同时调出，检查无误后放行，以避免车辆的丢失。 第五章 通信自动化系统（CA）51 综合布线系统GCS 综合布线系统伴随着智能建筑的发展而崛起，它是智能建筑的“智能”得以实现的“神经网络”。综合布线系统能满足智能建筑各种信号传输的需要，是智能建筑的基础设施之一。 GCS可满足的通信业务主要有：模拟与数字的语音传输；高速与低速的数据传输；传真机、图形终端、绘图仪等图像资料的传输； 电视视频信号与安全监视视频信号的传输；建筑物安全报警与控制系统传感器信号的传输。511 综合布线系统概念 建筑物或建筑群内的设备都是应用户的要求而设置的，它包括电话交换、计算机、视频设备、采暖通风空调传感器、消防系统、闭路电视监视系统以及能源控制系统等等。在传统上，上述系统设备都是以各系统满足不同应用的需求设计、安装的，其结果导致难以对建筑物内的各线路系统进行有效管理。 综合布线系统(GCS：Generic Cabling System)是建筑物或建筑群内部之间的一种传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的电话、电视、计算机、办公自动化设备、通信网络设备、各种测控设备以及信息家电等设备之间彼此相连，并能接入外部公共通信网络。换句话说，在一套综合布线系统中，可以传输多种信号，包括语音、数据、视频、监控等信号。 综合布线系统一般由以下的部件组成：传输介质；跳线与对接的配线架硬件；插座、插头、接头；转换适配器；信号传输及转换设备；电气保护设备；支持硬件(如测试工具等)。 512 综合布线系统的特点 （1）综合性、兼容性好（2）灵活性、适应性强（3）便于今后扩建和维护管理（4）技术经济合理513 综合布线系统的构成 根据2000年7月发布的智能建筑设计国家标准(GBT50314-2000)，综合布线系统结构的设计可以划分为4个独立的子系统。每一个子系统均可视为各自独立组的单元组，一旦需要更改其中任一子系统时，不会影响到其他的子系统。这4个子系统依次为：水平子系统、垂直干线子系统、工作区子系统、建筑群子系统。 （1）垂直干线子系统垂直干线子系统由建筑物内所有的(垂直)干线多对数线缆所组成，即由多对数铜缆、同轴电缆和多模光缆以及连接光缆的相关支撑硬件所组成，提供设备间总(主)配线架(箱)与干线接线间楼层配线架(箱)之间的干线路由。 （2）水平子系统水平子系统由每一个工作区的信息插座开始，经水平布置一直到管理区的内侧配线架的线缆所组成；水平布线线缆均沿大楼的地面或吊平顶中布线，最大水平线缆长度不超过90m。 （3）工作区子系统工作区子系统由工作区内的终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。它包括带有多芯插头的连接线缆和连接器(适配器)，起到工作区的终端设备与信息插座插入孔之间的连接匹配作用。 （4）建筑群子系统建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信设备和装置上，它由电缆、光缆和入楼处线缆上过流过压的电气保护设备等相关硬件所组成。 514 综合布线系统的传输介质 5141 双绞线l 双绞线的结构与特点双绞线是由按规则螺旋结构排列的两根绝缘线组成。线是铜质的或者是用铜包着钢的。铜线可以提供良好的传导率，钢线可以用于有强度要求的场合。把2根线对扭在一块可使各线之间的电磁干扰最小。与其他传输介质相比，在传输距离、信道带宽和数据传输率等方面受到一定的限制，但价格比较便宜。双绞线既可用于传输模拟信号，也可通过调制解调用于传输数字信号。 5142 光纤（1）光纤与光缆光纤是由纤芯、包层及保护性涂覆层组成。纤芯是一种比头发丝还细的(50100m)柔软并能传导光线的介质。由于纤芯的折射率高于包层的折射率，使得光信号被包围在光纤内进行，从而达到传输信息的目的。为保护光纡的传输性能和机械性能免受环境变化的影响，根据实际应用的需要，选择不同聚合材料或钢带防护层及防水材料将光纤包覆起来，就形成了光缆。 （2）光缆的特点光缆较之电缆具有以下优点： 光缆信息容量大，数据传输率可达几百万到数十亿bit/s。一根筷子粗细的光缆可容纳数万路电话和数百路电视信号。 光缆信号传输衰减小，通信距离比电缆大得多，传输距离可达1000km以上。 光缆耐辐射，各种设备产生的电磁辐射对它不起作用，外界环境对信息传输没有影响，而且信息传输过程中也没有向外的电磁辐射，因此可避免外界窃听，安全可靠，保密性能好。 5143 同轴电缆同轴电缆允许在较宽的频率范围内工作，其结构是一个空心外部圆柱形导体围裹着一个内部的导体。内部导体可以是单股实心线也可以是绞合线；外部导体可以是单股线也可以是编织线。内部导体用规则间隔的绝缘环或者用固体绝缘材料固定。外部导体用一个罩或者屏蔽层覆盖。广泛应用于计算机网络中的两类同轴电缆分别是：50和75。50同轴电缆只用于数字信号的传输。75的同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，还用于不使用频分多路复用的高速数字信号传输和模拟信号传输。价格介于双绞线和光纤之间。 515 综合布线系统的技术经济分析 GCS越来越被人们认同并且采用，除了因为它有优越的兼容性、开放性、可靠性、前瞻性以外，同时还因为它具有良好的经济性。衡量一个建筑产品的经济性，应该从两个方面加以考虑，即初投资与性能价格比。GCS与传统的布线方式相比，就是一种既具有良好的安装投资特性，又具有极高的性能价格比的高科技产品。 5151 综合布线系统的初投资特性 虽然GCS设备价格比较高，但由于GCS是将原来的相互独立、互不兼容的若干布线系统，集中成为一套完整的布线系统，并由一个施工单位完成几乎全部弱电线缆的布线。这样可省去大量的重复劳动和设备占用，使布线周期大大缩短。 5152 综合布线系统性能价格比 （1）一座大厦在设计和建设期往往有许多不可知的情况，只有当用户确定后，才知道计算机网络配置和集团电话的需求。采用标准的GCS布线后，只需将电话或计算机接人早已敷设在墙壁上的标准信息插座，然后在同层的弱电室的跳线架做相应跳线操作，就可解决用户的需求。 （2）大厦的使用者，当需要把设备从一个房间搬迁到另一层的房间去，或者在一个房间中增加其他新的设备时，同样只要在原插口作简单的分线处理，然后在同层弱电室和总设备间做跳线操作，很快就可以实现这些新增加的需求，而不需要重新布线。 如果采用光纤、超五类和三类线缆混合的GCS布线方式，可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对ISDN、千兆以太网的需求，可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具有前瞻性的需求。根据世界电脑与通讯的发展，它足可以保证10年，甚至更长时期内技术的先进性。性能价格比的另一方面体现在远期投资上，一栋大楼竣工后，要花费相当大的费用使大楼正常运转。据美国一家调查公司对400家大公司的400栋办公大楼在40年内各项费用的比较情况的统计结果表明，初始投资(即结构费用)只占11，而运行费用占50，变更费用占25。 516 综合布线系统的发展趋势 （1）从低速率向高速率方向发展。主流计算机局域网从20世纪80年代的10Mbit/s以太网、20世纪90年代的快速以太网到世纪之交的千兆以太网，网络提速很快。为了支持建筑物内LAN的升级，综合布线系统也随之不断升级。 （2）从数据语音信号传输向各种信号综合传输方向发展。虽然目前智能建筑综合布线系统的应用主要是数据和语音信号的传输，但不断发展的综合布线系统产品会越来越多地支持各种弱电信号的综合传输。如西蒙公司1999年推出的TBIC集成布线系统，可以集成数据、语音和BA监控信号。 52 通信网络系统CNS智能建筑通信网络系统CNS是保证楼内的语音、数据、图像传输的基础，它同时与外部通信网(如公共电话网、数据通信网、计算机网络、卫星以及广电网等)相连，提供建筑物内外的有效信息服务。 52. 1 通信网络系统的作用 通信网络系统提供的各类业务及其业务接口，目前通过建筑物内的综合布线及CATV同轴电缆引至各个用户终端。通信网络系统的设计，应满足办公自动化系统的要求，并能适应电信部门的通信公网向数字化、智能化、综合化、宽带化及个人化发展的趋势。考虑到接入网和综合业务数字网(1SDN)的发展，公网应向使用者提供快捷、有效、安全及可靠的信息通信服务，包括语言文本，图形、图像及计算机数据等多种媒体的通信服务。客户可自行定义服务通信方式，调整通信服务功能。 52. 2 通信网络系统的组成与功能 智能建筑中的通信网络系统包括通信系统和计算机网络系统两大部分。通信系统目前主要由两大系统组成：用户程控交换机和有线电视网(CATV)。前者是由电信系统方面发展而来的，后者是广电系统方面发展至今的。计算机网络系统即智能建筑中的计算机局域网及其互联网、接入网。 CNS一般包括以下子系统：(1)电话通信系统。是各类建筑物必须设置的系统。智能建筑中的电话系统交换设备一般采用PABX(用户程控交换机)，电话线路基于综合布线系统GCS。PABX不仅能提供传统的语音通信方式，还能满足用户对数据通信、计算机局域网互连、N-ISDN，通信的要求。(2)计算机局域网和用户接入网。包括智能建筑公共主干网，以及物业管理使用的局域网和购房/租房用户使用的业务局域网。主干网和楼层局域网主要采用以太网系列。 从现代网络功能角度看，通信网由传输网、交换网和接入网3部分组成。电信网的接入网是指实现本地交换机与用户间连接的部分；有线电视的接入网是指从前端到用户之间的部分；而数据通信网的接入网是指通信子网的边缘路由器与用户PC之间的部分。用户接入网主要是解决智能建筑内部与外部世界的信息沟通。主流用户接入网目前有N-ISDN(窄带综合业务数字网)、HFC (光纤同轴电缆混合网)、ADSL（非对称数字用户线）、HTTB(光纤到楼)、DDN(数字数据网)。 (3)有线电视系统和广播电视卫星系统。有线电视系统CATV也是智能建筑的基本系统之一。与传统CATV不同的是，智能建筑CATV要求电视图像信号双向传输，并为采用HFC(光纤同轴电缆混合接入网)打下基础。通过架设在房顶的卫星地面站可直接接收广播电视的卫星信号。(4)视频会议系统和同声传译系统。视频会议系统是利用图像压缩编码和处理技术、电视技术、计算机网络通信技术和相关设备、线路，实现远程点对点或多点之间图像、语音、数据信号的实时交互式通信。可大大节省时间、提高会议的效率、降低会议成本。同声传译系统是译员通过专用的传译设备提供的即时口头翻译，译员通过话筒讲话，听众通过耳机接收，这种翻译形式可同时有几种语富，如联合国大会就有6种语言的同声传译。 5. 2. 3 程控电话系统 智能建筑通信系统的控制中心是程控数字用户交换机PABX(Private Automatic Branch Exchange)系统。该系统将数字通信技术、计算机技术和微电子技术集成为一体，成为一个高度模块化设计的全分散控制系统。它不仅能向智能建筑中用户提供已有的模拟通信环境，而且还能向用户提供当前的数据通信、多媒体通信以及正在发展的ISDN综合业务数字网通信环境。 正在发展的第4代程控数字用户交换机实际上是全数字综合业务交换机，它为智能建筑中实现办公室自动化及多媒体通信等提供强有力的支持。 l PABX的功能 智能建筑中的PABX具有以下基本功能：（1）具有综合业务数据的传输功能，对每一用户可同时进行话音、数据、图像的多媒体通信。（2）实现办公室信息自动化的功能，对各个不同的用户终端设备提供码式、码速和协议转换。（3）构成计算机局域网(LAN)的功能。 524 计算机网络 5241 计算机网络在智能建筑中的作用和地位信息化社会可以说就是架构在计算机网络的基础之上。伴随社会信息化诞生发展的智能建筑要实现安全、高效、舒适、便利的建筑环境，同样必须依赖计算机网络，如智能建筑中的物业管理、办公自动化、内外通信、上因特网、系统集成、远程教育、网上娱乐、网上购物、网上证券、网上医疗等等，都离不开计算机网络的支撑。 （1）计算机网络是智能建筑OAS的必要基础。办公自动化系统发展到今天，不论是行政型、生产型或经营型OAS，也不论是事务型、管理型或决策型OAS，还是内部局域网型或Internet内外互连型OAS，无一不是建立在计算机网络基础之上的。 （2）计算机网络支撑智能建筑的物业管理。基于网络的智能建筑物业管理系统可节省大量人力、物力和财力，并显著提高工作效率和质量。如物管公司基于网络实现房产管理、公共设施管理、收费管理及公司内部管理等，用户可通过网络进行物业报修、查询物业收费信息、物管投诉、意外自动报警、求助呼叫等。 （3）计算机网络是智能建筑CNS的核心内容之一。在智能建筑设计国家标准（GBT503142000）中，将CAS规范称为CNS(通信网络系统)。其中规定：CNS应能为建筑物或建筑群的拥有者(管理者)及建筑物内的各个使用者提供有效的信息服务。诸如上因特网、VOD、远程教育、网上娱乐、网上购物、网上证券、网上医疗等信息服务，需要以计算机网络为平台才可能实现。 （4）计算机网络互连是智能建筑系统集成的必由之路。不论是各智能子系统内部的集成，还是各智能子系统之间的集成，其本质都是异构计算机网络的互连，关键是解决协议的转换。 （5）计算机网络与综合布线系统(GCS)的关系。智能建筑设计标准GBT 50314-2000中说明：GCS是建筑物或建筑群内信息通信网络的基础传输通道。因此，GCS可作为计算机网络的有线介质通道，是计算机网络中的“路”。至于“路”上跑什么“车”、“车”上载什么“货”则应根据用户的应用需求，选择配置适宜的计算机网络，而相应的计算机网络协议则是“路”上的交通规则。 5242 快速以太网 100Mht/s快速以太网的拓扑结构、帧结构及媒体访问控制方式完全继承了l0Mbit/s以太网的8023基本标准。与l0Base-T类似，既有共享型集线器组成的共享型快速以太网系统，又有快速以太网交换器构成的交换型快速以太网系统。快速以太网的l0Mbit/s100Mbit/s自适应技术可保证l0Mbit/s以太网能够平滑地过渡到100Mbit/s以太网。 快速以太网主要有3种类型：（1）100Base-TX。传输介质使用5类UTP，只用其中4根线（2根发送，2根接收），最长距离为100m，使用与10Base-T一样的RJ45连接器。可作为智能建筑的楼层LAN或主干网。 （2）100Base-FX。传输介质通常使用625125m的多模光纤，以及单模光缆。在全双工模式下，多模光缆段长度可达2km，而单模光缆段长度可达40km。单模光缆的价格比多模光缆高得多。适合用作智能大厦、智能小区的主干网。半径在2km范围内宜用多模光缆，否则必须用单模光缆。（3）100Base-T4。传输介质基于3类4对UTP。适用于原来采用8芯3类UTP布线的建筑物在不用更换线缆的情况下从10Mbit/s以太网升级到100Mbit/s以太网。 5243 千兆以太网 千兆以太网和10Mbit/s以太网、快速以太网，具有相同的LLC(逻辑链路控制)层和MAC（媒体访问控制）层。 （1）