智能建筑弱電智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張學(xué)強(qiáng)

中鐵十七局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計(jì)院 山西 太原 030032

1 工程概況

“貴州威寧經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)物流園農(nóng)特產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)”位于威寧縣經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，距市中心8km，東臨機(jī)場(chǎng)大道，南鄰陽(yáng)光大道。該項(xiàng)目遵循現(xiàn)代流通物流服務(wù)的理念對(duì)功能區(qū)塊進(jìn)行合理劃分，功能區(qū)塊包括1棟5層綜合信息交易大樓（辦公）、1棟3層馬鈴薯企業(yè)交易中心（商業(yè)和辦公）、1棟3層馬鈴薯省級(jí)交易中心（商業(yè)和辦公）、1棟3層散戶交易區(qū)（商業(yè)和辦公）、2棟3層倉(cāng)儲(chǔ)物流區(qū)（商業(yè)和辦公）以及4棟單層倉(cāng)儲(chǔ)物流區(qū)倉(cāng)庫(kù)[1]。

2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)及設(shè)計(jì)原則

2.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

通過采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)，將物流園區(qū)建設(shè)成智慧型信息化平臺(tái)，使其具備辦公、管理、建筑設(shè)備監(jiān)控等功能，同時(shí)在系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、管理、服務(wù)四個(gè)方面互相關(guān)聯(lián)、優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)物流園區(qū)的智能化、信息化、人性化。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為確保本系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、先進(jìn)合理，并具有可擴(kuò)展性，具體設(shè)計(jì)原則包括安全性和可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、兼容性和可擴(kuò)展性以及易維護(hù)性五個(gè)方面[2]。

3 弱電智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 信息通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由公共通信接入系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、園區(qū)計(jì)算機(jī)內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)組成。

3.1.1 公共通信接入系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)多運(yùn)營(yíng)商接入，電信機(jī)房設(shè)置在綜合信息交易大樓一層，電信系統(tǒng)設(shè)備由運(yùn)營(yíng)商提供，各語(yǔ)音及數(shù)據(jù)光纜由各運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)由室外電纜井接至電信機(jī)房。在有出租功能的建筑樓層弱電間內(nèi)預(yù)留光纖配線架，按租戶分隔，在各租戶預(yù)留一個(gè)多媒體箱，并將光纜由多媒體箱接至樓層光纖配線架，由租戶需求自行向運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)，并由運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)接駁。

3.1.2 有線電視系統(tǒng)。本系統(tǒng)由前端、干線傳輸、用戶分配三個(gè)部分組成。前端由信號(hào)源設(shè)備包括接收天線、天線放大器、變換器、混合器等構(gòu)成；傳輸系統(tǒng)由光纜或同軸電纜、線路放大器、均衡器等構(gòu)成；用戶分配網(wǎng)絡(luò)由放大器、分配器、分支器、用戶輸出端等設(shè)備構(gòu)成。本系統(tǒng)在電信機(jī)房設(shè)置有線電視箱，在建筑內(nèi)為用戶分配網(wǎng)絡(luò)預(yù)留通道，在各建筑的會(huì)議室設(shè)置有線電視出線盒，并接線至樓層配線架。

3.1.3 園區(qū)計(jì)算機(jī)內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由核心層、匯聚層和接入層組成。核心層采用1臺(tái)全萬(wàn)兆核心交換機(jī)，匯聚層采用1臺(tái)全千兆接入的匯聚交換機(jī)，接入層采用百兆接入千兆上傳交換機(jī)，用戶端提供100M交換到桌面。外網(wǎng)接入通過安全網(wǎng)閘（防火墻）接路由器的方式，外接各運(yùn)營(yíng)商。計(jì)算機(jī)內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 計(jì)算機(jī)內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)圖

3.1.4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本系統(tǒng)在綜合信息交易大樓內(nèi)設(shè)置無(wú)線接入設(shè)備AP，對(duì)大樓進(jìn)行WiFi全覆蓋。無(wú)線接入設(shè)備按室內(nèi)覆蓋半徑15m設(shè)置，數(shù)據(jù)信息通過6類網(wǎng)線接入園區(qū)內(nèi)網(wǎng)的接入層交換機(jī)，經(jīng)光纖傳至信息機(jī)房?jī)?nèi)網(wǎng)核心交換機(jī)。

3.1.5 信息發(fā)布系統(tǒng)。本系統(tǒng)由管理工作站、服務(wù)器、控制終端、顯示設(shè)備、直播系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。系統(tǒng)管理主機(jī)設(shè)置于綜合信息交易大樓一層值班室內(nèi)。在綜合信息交易大樓三層信息發(fā)布及交易場(chǎng)所設(shè)置1塊25m×4m（長(zhǎng)×寬）LED顯示屏，用于多媒體信息顯示。

3.2 安全防范系統(tǒng)

3.2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用兩層網(wǎng)絡(luò)，由接入層和核心層組成，構(gòu)成園區(qū)的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。核心層采用1臺(tái)全萬(wàn)兆核心交換機(jī)，接入層采用百兆接入千兆上傳交換機(jī)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖

本系統(tǒng)室內(nèi)樓層主要通道、電梯廳、綜合服務(wù)大廳等采用室內(nèi)半球攝像機(jī)，室外建筑單體四周、出入口、停車場(chǎng)、地面人行及車行道采用室外防水型槍式攝像機(jī)。所有攝像機(jī)均要求能清晰拍攝人員面部特征，電梯轎廂內(nèi)則采用電梯專用攝像機(jī)，視頻存儲(chǔ)時(shí)間為30天。視頻信息通過接入交換機(jī)傳至核心交換機(jī)，在綜合信息交易大樓監(jiān)控中心設(shè)置1塊4×3的LCD（46英寸）拼接屏，用以顯示整個(gè)園區(qū)的視頻信息。

3.2.2 入侵報(bào)警及門禁系統(tǒng)。本系統(tǒng)分別在頂層平臺(tái)出入口、重要機(jī)房、物業(yè)辦公室等處，設(shè)置紅外/微波雙技術(shù)探測(cè)器、門磁、聲光報(bào)警器、磁力鎖等，控制信息通過智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最終傳至信息機(jī)房智能網(wǎng)核心交換機(jī)。

入侵報(bào)警系統(tǒng)具有多種報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能，如報(bào)警錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)繼電器輸出、報(bào)警聯(lián)動(dòng)視頻切換等。

門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)人員出入、查詢、統(tǒng)計(jì)、授權(quán)等功能，還可作為考勤管理、人事管理與其他系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng)。

3.2.3 電梯控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過事先設(shè)置，使持卡人到達(dá)被授權(quán)進(jìn)入的樓層。對(duì)持卡人操作未授權(quán)進(jìn)入的樓層時(shí)，電梯則不做反應(yīng)。非持卡人不能操作電梯。

3.2.4 電子巡更系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用無(wú)線離線式巡更方式，系統(tǒng)由電子巡查點(diǎn)、手持巡查器、電子巡查管理工作站、管理軟件等構(gòu)成。巡查點(diǎn)主要布置在出入口、樓梯前室、走廊及周界等位置。物業(yè)管理部門按需可修改巡查點(diǎn)位置、數(shù)量及巡查路線，在擬定的巡查路線上，通過管理軟件設(shè)置巡查路線走向、時(shí)間間隔、查班次等。

3.2.5 公共廣播系統(tǒng)。本系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)主機(jī)、尋呼話筒、前置放大器、功率放大器、監(jiān)聽音箱及前端廣播音響等組成，滿足背景音樂和緊急廣播之用，后臺(tái)設(shè)備設(shè)置于綜合信息交易大樓消控室內(nèi)。

公共廣播主要播放臨時(shí)通知、新聞信息及一些娛樂信息等，若遇到消防緊急情況，通過觸發(fā)消防聯(lián)動(dòng)控制器，啟動(dòng)各分區(qū)緊急廣播，引導(dǎo)人們進(jìn)行疏散，減少人員傷亡和事故損傷。

3.3 機(jī)房工程

3.3.1 信息機(jī)房和電信機(jī)房均設(shè)置于綜合信息交易大樓一層，面積分別約為75m2和35m2，土建常規(guī)裝修即可，如有需要運(yùn)營(yíng)商可自行裝修。其他建筑單體弱電機(jī)房設(shè)置于各單體一層，面積約23m2。

3.3.2 機(jī)房工程包括裝修工程（天花板安裝、防靜電地板安裝、墻面裝飾）、空調(diào)通風(fēng)工程、配電工程和照明工程。

3.3.3 機(jī)房?jī)?nèi)電纜采用低煙無(wú)鹵阻燃型銅芯電纜，導(dǎo)線截面根據(jù)允許電壓降、負(fù)荷大小、機(jī)械強(qiáng)度及允許溫升等因素進(jìn)行選擇，載流量按30%進(jìn)行備用預(yù)留。

3.3.4 機(jī)房采用聯(lián)合接地方式，機(jī)房?jī)?nèi)安裝4mm×40mm銅帶組成計(jì)算機(jī)邏輯等電位地。主機(jī)房?jī)?nèi)所有防靜電地板、天花吊頂、鋁塑板墻和工作臺(tái)等金屬必須進(jìn)行靜電接地。室外電源、信號(hào)線路進(jìn)入機(jī)房應(yīng)采取加防電涌保護(hù)器等防雷措施。

3.3.5 智能化系統(tǒng)設(shè)備的接地裝置接入所在建筑物的聯(lián)合接地裝置。弱電系統(tǒng)的設(shè)備、機(jī)柜、金屬配件和金屬管槽等均應(yīng)與弱電專用接地排可靠聯(lián)結(jié)，聯(lián)合體接地電阻應(yīng)不大于1Ω。

3.4 園區(qū)信息管道系統(tǒng)

本系統(tǒng)管道采用直埋單孔管敷設(shè)，材質(zhì)為PVC-U，管道過路采用鋼管防護(hù)。管道頂部至路面的最小埋深為0.7m，管道采用一字坡敷設(shè)，管道坡度一般為0.3%～0.4%，最低不小于0.25%，路面傾斜時(shí)采用順道路坡度修建方式。人孔采用小號(hào)人孔，每隔60m設(shè)置一處人孔[3]。

4 弱電智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)常見問題及注意事項(xiàng)

4.1 常見問題

4.1.1 在設(shè)計(jì)時(shí)集成化程度較低，各子系統(tǒng)工作都相對(duì)較獨(dú)立，缺乏集中統(tǒng)一管理。目前，園區(qū)智能化系統(tǒng)中子系統(tǒng)相對(duì)較多，如果集成化程度較低，就會(huì)在設(shè)備維護(hù)及管理上造成很多不便。

4.1.2 未充分考慮設(shè)備、線纜安裝的物理尺寸與工藝，導(dǎo)致開孔誤差大、安裝空間不足以布置設(shè)備等問題，對(duì)建設(shè)工期和建筑質(zhì)量造成不良影響，增加系統(tǒng)造價(jià)。

4.1.3 因?qū)Σ糠衷O(shè)備和材料的性能不了解，個(gè)別設(shè)計(jì)者反復(fù)使用效果不良的設(shè)備材料，導(dǎo)致了施工效率低，運(yùn)維成本高等問題。

4.2 注意事項(xiàng)

4.2.1 做接地安裝時(shí)，室內(nèi)光電纜橋架須保證至少兩處與接地極可靠連接。

4.2.2 機(jī)房?jī)?nèi)所有強(qiáng)、弱電線纜均分別穿鍍鋅鋼管敷設(shè)于天花吊頂內(nèi)或活動(dòng)地板下，線路兩端均加以標(biāo)記。線槽管架應(yīng)密封，強(qiáng)弱電線槽/管應(yīng)隔開相應(yīng)距離。

4.2.3 園區(qū)信息管道系統(tǒng)人孔位置應(yīng)與其他相鄰管線及管井保持距離并相互錯(cuò)開，宜設(shè)置在道路坡度轉(zhuǎn)折處、街道轉(zhuǎn)折處、人行道上、綠化地帶、接近引上桿或通信線路引入等處。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程中應(yīng)用弱電智能化系統(tǒng)，是智能技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。智能建筑弱電智能化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工程，對(duì)技術(shù)要求較高，涉及面較廣，主要包括通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、機(jī)房工程、園區(qū)信息管道工程等。在對(duì)建筑弱電智能化系統(tǒng)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該事先對(duì)各項(xiàng)新技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行全面細(xì)致的了解，然后結(jié)合工程實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置，這樣才能有效促進(jìn)建筑工程朝智能化方向發(fā)展。