中远国际智能化实施方案

中远国际智能化实施方案西安科技大学建筑与土木工程学院土木99－2班沈刚摘要：本文是在毕业设计完成之后，根据课外学习实践活动所获得的一些楼宇智能化方面的知识，为探求其在实际设计与施工中的应用而作的一点尝试。关键词：智能大厦火灾探测与消防监控及自动报警系统出入口门禁系统(ACMS)系统集成中心(SIC)1．智能建筑的发展智能建筑一语，首次出现于美国联合科技集团UTBS公司于1984年11月在康涅狄格州所建设完成的CityPlace大楼的宣传词中，该大楼以当时最先进的技术来控制空调设备、照明设备、防灾防盗系统、垂直交通运输（电梯）设备、通信和办公自动化等，除可实现舒适性、安全性的办公环境外还具有高效、经济的特点。日本第一次引进智能建筑的概念是1984年夏天，尔后相续建成：安田大厦、KDD通信大厦、标致大厦、NEC总公司大楼等。据有关统计，美国的智能建筑超过万幢，日本新建的大楼约60%是智能建筑。我国智能建筑的起步较晚，直到20世纪80年代末才有较大的发展，近十年来在北京、上海、广州等大城市相续建起了数幢具有相当水平的智能建筑。如：北京京广中心、北京恒基中心、上海证券大厦、上海三和花园大厦、广州中天广场、济南山东商业大厦等。2．什么是智能建筑美国智能建筑协会(AIBI)对智能建筑的定义：智能建筑通过建筑物的四个基本要素，即结构、系统、服务、管理以及它们之间的内在联系的最优考虑，来提供一个投资合理的但又高效的舒适、温馨、便利的环境。并且帮助大楼的业主、物业管理人、租用人等注重费用、舒适、便利以及安全的目标，当然还要考虑到长远的系统灵活性及市场的适应能力。我国比较流行的说法是以大厦内自动化设备的配备作为智能建筑的定义，3A智能大厦指配备通讯自动化设备CA(CommunicationAutomation)、办公室自动化设备OA(OfficeAutomation)、大楼自动化设备BA(BuildingAutomation)的建筑。而把消防自动化设备FA(FireAutomation)、安保自动化设备SA(SecurityAutomation)从大楼自动化设备BA中划分出来则成为5A智能大厦。3．智能建筑的实现基础及工作原理智能建筑是建筑技术与信息技术相结合的产物。现代建筑技术(Architecture)、现代计算技术(Computer)、现代控制技术(Control)、现代通信技术(Communication)的发展，即A+3C技术是智能建筑发展的技术基础。GCS（综合布线系统）图：2–1智能建筑的系统功能智能建筑技术利用当代先进的分布计算机网络技术，先进的集散型监控系统(DCS)，通过综合布线连接构成智能建筑的三大子系统，即：通信网络系统、信息网络系统、设备自动化系统。通信网络系统(CommunicationNetworksSystem)是智能建筑的中枢，是把构成智能建筑的三大子系统连接成有机整体的核心。通信网络系统即我们常说的电话通信网、局域网、广域网、综合业务数据网(ISDN/B-ISDN)、卫星通信网等。信息网络系统提供先进的信息处理功能，具有决策支持系统、办公自动化系统(OfficeAutomationSystem)，包括共用信息处理系统和用户专用信息处理系统。共用信息处理系统包括：公用数据库、主计算机系统（如计算中心或信息中心的计算机系统）及会议电视系统等。用户专用信息处理系统，如分布式办公信息管理系统等。设备自动化系统是采用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术组成的高度自动化的综合管理系统，它确保建筑物内的舒适和安全的办公环境，同时实现高效节能要求。智能建筑的三大子系统在一套标准的布线系统(GenericCablingSystem)中，将其有机的连接起来。综合布线系统对于智能建筑来说，就如人体内的神经系统，为智能建筑的系统集成提供了物理介质。处于核心地位的系统集成中心(SIC)，应具有对各个智能化系统信息汇集，和对各类信息综合管理的功能，并要达到以下三个要求：①汇集建筑物内外各类信息，接口界面要求标准化、规范化以实现各类系统之间的信息交换及通信；②对建筑物各个系统进行综合管理；③对建筑内的信息进行实时处理，并且有很强的信息处理能力及信息通信能力。只有符合上面系统要求，并在工程实践应用中充分发挥系统优势的建筑，才是我们所追求的安全、可靠、高效、舒适、方便的智能建筑环境。4．对中远国际智能化实施方案的可行性研究本设计方案中远国际商业大厦，位于我国南方经济发达地区，地处淮海路与北京路的交叉路口，经济条件良好，地理位置优越。在香港推出“数码港”，上海发展“信息港”，北京建设“数字城市”，广州进入“数码城市”试验阶段，数码城市正在成为城市发展的新趋势的背景下。为满足广大人民群众日益增长的对高水准、高档次的购物需求，同时为把商场的管理纳入一个科学、高效的轨道，特对整个大厦实施智能化的设计。给建筑营造一种拥有安全性、可靠性、高效性、舒适性、方便性、适应性的新环境。5．中远国际楼宇智能化实施方案5．1中远国际信息通信系统在设计中远国际的信息通信系统时，考虑到其为商业建筑特配备计算机-交换机综合应用系统、自动语音响应系统(AVRS)以及连续式广播系统(CBS)。计算机-交换机综合应用系统，即HIL功能和外加PMS功能，HIL是交换机与计算机之间的接口，该接口将有关呼叫信息传递给计算机系统，由计算机系统来控制交换机系统进行呼叫。诸如提供200，800服务、电子银行、电话购物、进线通服务等。HIL呼叫可以将个人计算机、计算机工作站、小型计算机、局域网与交换机相连。自动语音响应(AVR)可为受其服务的主叫用户提供问候语，接着提供呼叫处理选择菜单。主叫用户根据菜单内容选择一组数字按钮，系统就会把给呼叫的路由选择到合适的去向。这一去向可以是特殊服务功能，其他AVR通知用户线或者中继线，外线电话号码群呼实现客户业务呼叫自动化。连续式广播(CB)允许将多个主叫用户立即连到电话广播端口，提供选定的语音源，如现场直播、天气报告等。以上三系统的实现，将大大改善商场管理层的决策能力，并实现与客户更广泛的交流。5．2中远国际自控系统网络拓扑结构中远国际的楼宇自动化控制系统，根据对空调、给排水、供配电、照明等其他机电系统监控的功能和范围，其模拟量输入输出监控点数为1253个；数字量输入输出监控点数为1139个。楼宇自控网络采用集散型三级分布式总线拓扑结构。图：5–1大厦自控系统网络拓扑结构网络第一级为底层的控制器、执行器、和末端传感器，对其运行模式、状态、启/停等进行程序编制，将监控信号或数据通过E-BUS总线传输到区域管理器上(ZM)；在经过第二级的108个直接数字控制器(DDC)，由18根C-BUS通信总线传输映射到第三级中央控制室的计算机工作站。同时，DDC将直接监控的诸如空调系统的冷冻机组、冷却塔、热交换器、风机、水泵等的信号数据，以及给排水、供配电、照明等系统的监控信号一并传输到中央控制室的计算机工作站。根据建筑区域的不同管理功能，该工程自控系统设置2个中央控制室，其分别位于南楼五层办公区和北楼三层营业区。这2个控制室的计算机工作站通过C-BUS通信总线与各自监控区域的管理器(ZM)和直接数字控制器(DDC)相连接，并相互间进行跨接。中远国际的自控系统网络结构，是把空调自控系统、火灾探测与消防监控及自动报警系统、出入口门禁系统(ACMS)、节能自控系统连接的基础，为系统的实施提供可靠的物理平台。5．3中远国际空调自控系统空调自控系统设计采用(S-3/50AHU)空调装置，变风量(VAV)、定风量(CAV)系统，空调送风系统的最小新风量设计为20%。大厦北楼1至3层营业区，每层共设18台VAV空调装置，其中靠近玻璃幕墙的12台VAV带有供热盘管和相应的电动阀，其开度由楼宇自控系统的末端控制器控制。每台VAV空调装置的工作状态除由预置的逻辑程序控制外，还带有墙装的温度线性调节开关，最大可调节的范围为22±5oC。大厦南楼1至5层营业及办公区，每层共设8台VAV空调装置。中远国际自动化控制系统中所有监控点的90%以上是用来对空调系统进行监控的。由于大厦空调系统大量应用了变频调速风机、VAV和CAV末端装置，以及送、排风混合风机系统，因此楼宇自控系统运行的稳定，其故障率的大小将直接影响到建筑物内部的空间质量和能量消耗。5．4中远国际火灾探测与消防监控及自动报警系统火灾发生在其初期阶段往往只是规模小并易于扑灭的，但由于在火灾的初期阶段人们不易发觉或疏于防范，而使火灾漫延酿成灾难，因此公共建筑中对火灾的有效监控，建立一套易于管理准确的火灾自动报警控制系统，对于保障人民的生命财产安全具有非常重要的意义。中远国际的火灾探测与消防监控及自动报警系统中，火灾自动报警主机采用JB-R21，其具有自动试验功能，可对探测器的烟浓度或温度，系统配线和电源进行自动检测。每个探测器和中断器均具有单独的地址编码，控制器的最小规模为255个地址点。烟感探测器采用激光感烟式火灾探测器，每个探测区域内所需设置的探测器数量可按下式计算：N≥S/K·A式中：N：一个探测区内所需设置的探测器数量；S：一个探测区的面积m2K：修正系数本设计取0.9A：探测器保护面积m2并根据中国国家设计规范，每60m2设置一个探测器，停车库和厨房等区域每20m2安装1个温感探测器，初步拟定烟感探测器100个，温感探测器29个。营业区及办公区设置水喷灭火分区，采用干式自动喷水灭火系统。c图：5-2火灾自动报警控制系统示意图另附探测和报警设备数量表：表：5-1探测和报警设备数量表名称烟感探测器温感探测器手动报警器探测模块数量100291124名称消防扬声器消防电话模拟显示屏中央计算机数量1181855．5出入口门禁系统(ACMS)在五层办公区域及营业区加设出入口门禁系统，由前端设备、传输设备、终端设备等组成。前端设备包括：智慧卡(IC)读卡器、红外感应门开关、门磁感应器、电控门锁、数据采集箱等；传输设备是指传输的介质，垂直骨干线采用多模光纤电缆、水平线采用5类非屏蔽双绞线(UTP)。系统型号为ST8181读卡器内置有12MHz主频的微处理器，内存为64KB加32KB，具有RS485与RS232通讯接口各一个可独立支持500条纪录处理容量。操作系统：出入口门禁系统采用实时多用户多任务的“QNIX”计算机操作系统作为基本操作系统，与区域管理系统(ZM)相联系。在需要监控和控制的门上除了安装门磁开关外，还安装有电控门锁。系统控制中心除了可以监控这些门的状态外，还可以直接控制这些门的开启和关闭，也可在控制中心允许时，由值班人员直接释放按钮开门，也可以利用时间引发程序命令，如设定某一时间段内的门处于开启状态，另一时间段内（如下班时间以后），门处于闭锁状态，还可以利用事件引发程序命令，当发生火警时联动相应楼层消防前室和楼层的门立即自动开启。5．6中远国际节能自控系智能建筑的优点除了安全、可靠、高效、舒适、方便外加装节能自控系，对楼宇的照明设备、给排水设备、供配电设备安装自动控制系统，对其运行状态进行监视，便可有效的实现节能的要求。5．7中远国际所采用的控制交换机系统的应用软件系统结构编辑程序(EDT)；维护历史控制程序(MHC)；警告控制程序(ALM)；电话设备诊断程序(TDD)；呼叫详细记录程序(CDR)；系统话务量统计程序(STS);网络控制程序(NCF)；自动呼叫分配程序(ACD)；计费制表程序(SMM)；用户线路测试程序(LTM)。6．结语：本设计对中远国际的楼宇智能化工程的探索，是对自己近两年所学智能建筑方面知识的总结。随着我国经济水平的提高