智能小區系統集成實施難點探討

摘要：文章圍繞智能小區系統集成實施過程中遇到的問題，包括標準協議、設計集成方案和施工管理三個方面難點探討，闡述智能小區系統的發展方向。

關鍵詞：智能小區；系統集成；樓宇自控協議

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0078-02

智能小區系統綜合計算機技術、網絡通信、項目管理等方面的最先進技術，使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備系統等協調工作，實現樓宇自動化（BA）、通信自動化（CA）、辦公自動化（OA）、安全保衛自動化系統（SAS）和消防自動化系統（FAS）。將各個子系統有機地集成起來，各個子系統實現資源共享。中心提供公共信息資源，所有的子系統既可獨立運行，又可以在計算機網絡的基礎上實現集中管理。平臺完全基于小區物內部網Intranet之上，通過網絡集成、數據集成、界面集成、通信集成等多種技術，實現整個網絡上的信息交互、綜合和共享，實現統一的人機界面和跨平臺的數據庫訪問。各個子系統范圍如下：

圖1

（1）樓宇自動化包括高低壓配送電、應急發電、電能管理；普通照明及應急照明；電梯監控；冷熱源設備監控、空調控制、通風環境監控；給排水控制等。

（2）安全保衛自動化包括出入控制、防盜報警、視頻監控、電子巡更。

（3）消防自動化系統包括自動監控與報警系統、自動滅火控制、消防聯動控制、消防應急廣播。

（4）通信自動系統包括電視網絡、計算機網絡、電話網絡、綜合布線系統、廣播和電子公告系統。

（5）辦公自動化系統包括物業管理系統、遠程抄表系統、停車場管理系統、智能卡管理系統。

常見網絡結構包括現場總線、控制層、管理層、應用層四層結構。

目前由于智能小區系統集成在國內剛剛興起，只有在高檔小區才采用。基于價格比較高，產生效益需要長期使用過程才反饋到客戶那邊，所以小區系統集成還在不斷嘗試中，其中難點如下：

第一難點：協議標準選擇、接口選擇。

智能小區系統集成設計協議眾多，系統集成一般分四層，每層都有不同協議，按照國內經驗比較選協議如下：

目前現場總線選協議有基金會現場總線FF、LONWORKS、以太網、RS485等。樓宇自控選擇LONWORKS總線協議；出入控制、防盜報警可采用RS485協議接口；其他系統盡可能選擇以太網現場總線。LONWORKS總線協議目前國內樓宇自控主流協議，采用RS485接口協議是兼容部分廠家設備，減低工程造價，其他系統總線使用以太網。因為目前以太網迅猛發展，多數廠家都提供以太網接口設備。

控制層協議選擇：BACnet協議，建立BACnet協議基礎上樓宇自動化系統將是未來樓宇自動化的發展方向和采用的主流技術。LONWORKS協議同樣可以作為控制層協議，把兩個協議混合使用，BACnet作為系統層協議的一種選擇，優勢更大。從目前情況來看，樓宇控制器頂尖級廠家這類應用上，還沒有哪家選LONWORKS。BACnet很適宜工作站級管理領域應用，系統層協議有利于交互操作性。

管理層使用的TCP/IP協議是目前最成熟的管理層協議。

應用層協議使用的OPC和ODBC協議是微軟公司提供接口統一標準化智能小區應用層接口協議，能很好融入主流終端操作系統和數據庫。

我們選擇了復合網絡構成技術，采用LONWORKS樓宇自控現場總線，出入控制、防盜報警可采用RS485，BACnet為小區作為小區控制網主干技術，小區管理中心與以太網連接，通過Internet實現信息共享與遠程控制，其核心是BACnet控制網絡。

要解決子系統之間的互通互連，目前有一種解決方案：OPC技術和ODBC，所圖2所示。平臺采用國際標準OPC技術提供一個標準的軟硬件接口，能夠很好地適應各種硬件系統和各種通信控制協議，并為第三方系統提供樓宇設備的綜合性管理信息。可滿足系統所選用的技術和設備的協同運行能力、系統投資的長期效應以及系統功能不斷擴展的需求。

圖2

第二難點：設計圖紙和集成方案。

系統集成要采用科學的方法來進行，就是“總體規劃，優先設計，從上向下，分步實施”。從上向下，分步實施，是指各個子系統的功能和技術方案必須要滿足系統集成的目標和設計指導，先完成子系統的集成，只有這樣，才能夠達到總體目標。

系統總體結構是在小區的物業管理中心設置一臺總控主機，在每個單元設置單元控制主機，在每個需要聯網控制的設備處設置相應的控制主機，通過BACnet協議控制網絡將這些主機設備聯網，將小區形成了一個互動的智能網絡，公共設備都成為這個智能網絡中的智能節點，從而實現信息交互傳遞與智能化控制各項功能。

系統定位在小區建立BACnet控制網絡，可視對講和家庭安防報警作為戶內基本配置。同時，針對不同應用環境下系統的表現，做了大量的完善工作，使系統磨練成為一套完全成熟的系統。

為了解決互聯和互操作的問題，采用統一通信協議和協議轉換器實現網絡層互聯，采用OPC和ODBC技術實現應用層互操作問題。

第三難點：工程實施管理方面。

（1）管理方式：采用總承包模式和平行發包模式，根據甲方投資和自身人才儲備決定，我們討論是甲方節約投資，并具備智能小區人才儲備的情況下，工程采用平行發包形式，分設備材料供應商、施工方、設計和集成商三方。采取分工如下：設備采購由甲方直接采購，集成商協助制定采購數量。電源、機房配套、管線預埋由土建施工單位負責，綜合布線、設備安裝由設備單位負責。設備加電和調試由廠家和集成商、設備安裝單位聯合負責，集成商做主導。設備安裝單位負責硬件實施，廠家負責本機調試、集成商負責聯合調試。

數據庫、服務器、操作系統由集成商和供應商聯合負責，供應商負責單機部分，集成商負責聯合調試。集成平臺由集成商負責。工程進度、質量由機房提供節點和標準，集成商進行過程把控，并向甲方匯報。

（2）材料設備供應：根據設計圖紙和集成方案確定采購設備，包括綜合布線產品，網絡設備產品，數據庫、服務器、終、集成平臺。設備材料供應有集成商和甲方聯合根據實際進行動態調整。設備材料訂購計劃，考慮到倉庫空間限制，根據實際進度情況調整設備材料發貨時間。根據專業情況配套材料，配套材料比較雜，包括電源線、機房配電箱、開關電源、UPS設備、走線架、地線接入排、空調、辦公用品等。采購計劃要提前，到貨時間間隔大。綜合布線施工可以配套同步進行，材料到貨管理相對容易。設備采購涉及兼容性好的設備，支持集成方案協議。服務器和數據庫采購需要根據集成平臺需求和支持OPC和ODBC協議，采購相對容易。

（3）工程施工過程中難點如下：

配套建設包括電源、機房配套、管線預埋先行。難點在于電源提供，一來網絡設備分散各個地方，分布于樓宇設備間或者弱電井中，二來電源穩定性難以保證，電源接地點難確定。目前解決辦法是對于重要設備提供UPS供電，設備接地點可以通過樓宇柱的鋼筋開鑿引入作為接

地點。

綜合布線施工，部分垮樓宇線纜管道未規劃，在已經建設好的樓宇中，很難進行管道開挖，可采取架空或者營運商的線路或者直埋。

網絡設備安裝及調試，網絡設備安裝比較容易，但是調試工作涉及到供應商和集成商，對于兩者之間分工難以界定，最好在合同中給予明確下來。采購常用品牌網絡設備能減低網絡設備調試難度。

集成平臺安裝和調試。集成平臺是集成商的重點工作。集成商平臺選擇有很多，選擇成熟國際品牌價格較貴，選擇國內成熟廠家開發的平臺系統，價格比較適中，綜合從維護升級考慮，選擇具備生命力品牌，綜合成本比較低的，開發實力強大的集成平臺品牌。

綜上所述，智能化樓宇集成是大勢所趨，并在摸索中逐步完善，在實施過程中遇到問題，已經找到比較成熟的解決方法。

作者簡介：郭劍英，供職于東莞市粵建監理工程有限公司，研究方向：通信工程。