建筑電氣技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用

鄒小燕

(廈門兩岸金融中心建設(shè)開發(fā)有限公司，福建 廈門 361000)

1 工程概況

工程名稱：某租賃住房(公寓)。

工程地點：本項目基地位于福建省廈門市湖里區(qū)環(huán)島干道以東、因一路以西、金六路以南、金七路以北地塊。

工程規(guī)模：總建筑面積為39 569.44m2。建筑占地面積：9 148.663m2。地上建筑面積27 489.44m2，地下建筑面積約12 080.00m2。由1#～2#及兩層地下室組成。1#心高層為門廳、商業(yè)、物業(yè)管理用房等，二至十七層為住宅，屬二類高層住宅樓，耐火等級為二級；2#樓底層為門廳、商業(yè)、柴油發(fā)電機房、消控室、物業(yè)管理用房、洗衣房等，二層為商業(yè)、商業(yè)附屬辦公等，三至二十七層為公寓，屬一類高層公共建筑，耐火等級為一級。

2 建筑電氣技術(shù)在本項目智能建筑中的應(yīng)用

2.1 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

本項目采用全數(shù)字IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；視頻從前端圖像采集、傳輸即為數(shù)字信號，并以網(wǎng)絡(luò)為傳輸媒介，實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的傳輸，并通過設(shè)在網(wǎng)上相應(yīng)的功能控制主機來實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的瀏覽、控制與存儲。通過應(yīng)用智能視頻分析技術(shù)，對翻閱外墻進入大樓的入侵者進行探測、報警，從而實現(xiàn)對公寓大樓的周界防范如圖1。

圖1 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

2.2 門禁管理系統(tǒng)

(1)門禁系統(tǒng)由前端門禁點、發(fā)卡器、管理電腦等組成，通信協(xié)議采用TCP/IP,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目赡眯约案咚?；磁力鎖在火災(zāi)報警時強制斷電開門。本系統(tǒng)根據(jù)用戶使用需求分為普通讀卡器門禁和多功能門禁一體機兩種。

(2)僅面向物業(yè)管理人員使用的樓棟次出入口、重要發(fā)電機房、配電機房、消控室、生活水泵房、電信機房、電視機房、屋頂層出入口通道等區(qū)域設(shè)置普通讀卡器門禁。

(3)出入口控制系統(tǒng)采用非接觸感應(yīng)式IC卡技術(shù)，硬件部分主要包括了控制器、讀卡器、電磁鎖等。系統(tǒng)通過管理中心對用戶進行發(fā)卡授權(quán)，用戶通過在讀卡器上刷卡，控制器在接收到讀卡器上感應(yīng)到的用戶信息后判斷用戶權(quán)限，作出是否打開對應(yīng)門鎖的動作，中心軟件實時反應(yīng)所有人員進出信息、門狀態(tài)信息和相關(guān)報警信息等。讀卡器鍵盤還具有脅迫密碼報警功能。

(4)面向住戶及訪客使用的小區(qū)出入口、地下室及一層單元樓出入口、進出商業(yè)圈等區(qū)域的門禁采用多功能門禁一體機，住戶可采用人臉識別、指紋刷卡、輸入鍵盤密碼等方式進行通道授權(quán)，訪客采用二維碼或身份證識別方式進行通道權(quán)限控制。

(5)網(wǎng)絡(luò)型門禁一體機系統(tǒng)將讀卡器與控制器合二為一。并集成有人臉識別攝像機、指紋識別和鍵盤。系統(tǒng)通過管理中心對用戶進行人臉、指紋采集，或設(shè)置密碼等方式進行授權(quán)，用戶通過上述方式開門，控制器作出是否打開對應(yīng)門鎖的動作。

2.3 緊急報警系統(tǒng)

(1)本項目在1#、2#樓各戶內(nèi)主臥設(shè)置緊急報警按鈕；在1#樓各戶內(nèi)廚房設(shè)置燃氣泄漏報警探測器。

(2)系統(tǒng)采用RS485總線報警系統(tǒng)，報警響應(yīng)時間不大于2mS，系統(tǒng)現(xiàn)場總線采用RVVP2x1.0線纜。各緊急按鈕及燃氣泄漏報警探測器分別接入設(shè)置在弱電間的防區(qū)模塊接入總線報警系統(tǒng)；當(dāng)發(fā)生警情時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，通過傳輸系統(tǒng)送入報警控制器發(fā)出聲、光或以其他方式報警；通過運用技術(shù)有效的防范手段，制止非法的入侵。

2.4 電子巡查管理系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)采用目前最先進的ID碼識別技術(shù)，各巡查點采用信息鈕，有巡查人員手持巡查機(巡查棒)到各巡查點讀取信息鈕。巡查手持機不僅可以準確地讀入各巡查點信息鈕的ID號，并且同時記錄下讀信息鈕的時間，每次巡查完畢，將巡查手持機插入巡查手持機座中，通過PC機COM口，在用巡查管理軟件將手持機中的巡查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到巡查管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫中，即可使系統(tǒng)對各個巡查點情況進行統(tǒng)計、分析、查詢、考核。

(2)在各棟樓小區(qū)室外周圍、主要公共區(qū)域、地下室、建筑物的最高層等設(shè)置巡查站。規(guī)定保安人員巡查路線和巡查時間，要求保安人員在規(guī)定時間內(nèi)到達全程巡查站，并用巡查棒把所采集數(shù)據(jù)回管理中心輸入采集器，電腦就會得到保安人員當(dāng)時的位置和時間信息。

(3)該系統(tǒng)采用離線式的巡查系統(tǒng)，系統(tǒng)在攝像機、探測器、門禁點單元覆蓋不到的區(qū)域并根據(jù)實際情況設(shè)置無線巡更點，從而達到物防、技防、人防結(jié)合的目的。該系統(tǒng)主要由軟件、通訊座、巡查棒和巡查點組成。

(4)巡查點安裝在內(nèi)部各個重要區(qū)域，安裝高度為1.5m；具體點位由物業(yè)根據(jù)實際巡查路線確定。巡查路線、巡查點可通過軟件任意進行修改。

(5)本項目共設(shè)置2條巡更線，每條設(shè)置30個巡更點；巡查點安裝布置業(yè)主可隨時進行增減，不影響系統(tǒng)的運行。

2.5 汽車庫管理系統(tǒng)

(1)汽車庫管理系統(tǒng)采用先進的非接觸技術(shù)、車輛檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機圖像處理和管理技術(shù)為一體，實現(xiàn)高效、安全、方便的停車場管理。系統(tǒng)集計算機網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、圖像識別與處理及自動控制技術(shù)于一體，來實現(xiàn)停車場的車輛全自動化管理，即對車輛出入控制、車位檢索、費用收取、核查。通過視頻免取卡形式對進出本項目的所有車輛引導(dǎo)停放、存取、收費等實現(xiàn)綜合自動控制與管理。停車庫不僅可供小區(qū)內(nèi)部人員使用，也可供外來車輛臨時停用。系統(tǒng)出入口處配置免取卡收費控制器、道閘和車輛檢測器，通過布線到管理崗?fù)C;結(jié)合識別的管理軟件，實現(xiàn)車輛的出、入時間記錄以及場內(nèi)車輛的信息記錄并生成日報表、月報表。車輛出、入口處各安裝地感線圈，通過它將感應(yīng)信號傳給車輛檢測器，再由車輛檢測器將信號傳給自動擋車器，控制擋車器落桿與否。在停車場的入口、出口處安裝主、輔攝像機識別車牌，設(shè)置補光燈，提高識別率。

(2)采用車牌識別軟件進行入場時間統(tǒng)計、出場費用結(jié)算；對于入場“無車牌”或“無法識別車牌”車輛通過車型、顏色識別后將照片歸入“待選”名單，出場時人工比對照片進行收費；系統(tǒng)對無法識別的車輛進行人工車牌信息修改，出場時利用模糊查詢匹配；車輛入場、出場進行車輛前后整體高清拍照，以備查詢使用。

(3)可通過微信或支付寶等互聯(lián)網(wǎng)支付平臺結(jié)算停車費，可設(shè)置黑名單，禁止入內(nèi)。軟件可設(shè)置單個車位可帶3輛車，當(dāng)車位上有停車時拒絕該車位的其他授權(quán)車輛進入。

2.6 電梯五方通話系統(tǒng)

在電梯轎廂、轎廂頂部、轎廂底坑、電梯機房、消控室設(shè)置對講機，實現(xiàn)電梯轎廂、電梯機房與管理中心的五方語音對講功能。用戶或物業(yè)管理人員無論在轎廂、轎廂頂部、底坑、電梯機房或在管理中心，相互間均能通話清晰。住戶如果遇到緊急情況如在轎廂門到位后一直打不開、有盜賊搶劫需要求助時，只要按下通話按鈕，即可接通管理中心。

2.7 智能控制及管理系統(tǒng)

2.7.1 住戶智能鎖及配套無線AP系統(tǒng)

各單元樓住戶內(nèi)設(shè)置聯(lián)網(wǎng)型的智能鎖，智能鎖支持指紋、刷卡、密碼、機械鑰匙等開啟方式，本次授權(quán)是以指紋為主，密碼識別為備用方式進行門鎖控制，可以根據(jù)需要對入住人員進行單一識別方式授權(quán)或多重識別方式授權(quán)；同時系統(tǒng)能夠與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動，對異常識別情況進行告警，彈出對應(yīng)樓層的監(jiān)控圖像，有效地確保入住人員的安全。在上部各樓層走道設(shè)置無線AP,并接入樓層POE接入交換機，為智能鎖提供無線WIFI。

2.7.2 智能化專網(wǎng)系統(tǒng)

(1)智能化系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)主要應(yīng)用在智能化系統(tǒng)范圍內(nèi)，獨立組網(wǎng)設(shè)計。系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，即：核心層、匯聚層、接入層。核心層網(wǎng)絡(luò)是整個系統(tǒng)的核心，由1個核心節(jié)點和高速網(wǎng)絡(luò)組成。核心層設(shè)備設(shè)置在2#樓一層消控室內(nèi)。該設(shè)備具有第三層交換功能。

(2)實現(xiàn)全線速的IP交換及QoS功能，各種數(shù)據(jù)流在這里集中交換和路由。公共服務(wù)器、網(wǎng)管工作站等設(shè)備直接和核心交換機相連，為全網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)資源共享。核心交換機實現(xiàn)三層交換技術(shù)，24口100M/1 000M電口， 4個萬兆光電復(fù)用上聯(lián)端口；提供擴展插槽，支持8x10GE電接口子卡，8×10GE光接口子卡及2×40G 光接口子卡。實現(xiàn)與匯聚層交換機、服務(wù)器和設(shè)備間互連。

(3)匯聚層交換機設(shè)置于單元樓一層弱電間內(nèi)。實現(xiàn)三層交換技術(shù)，24口/48口100M/1 000M電口，2個千兆光電復(fù)用上聯(lián)端口；16Gbps轉(zhuǎn)發(fā)帶寬，48口交換機每秒分組數(shù)10.1Mbps,24口交換機每秒分組數(shù)6.5Mbps.接入層設(shè)備分布于樓內(nèi)各個弱電間內(nèi)，實現(xiàn)三層交換技術(shù)，24口/48口100M/1 000M電口，2個千兆光電復(fù)用上聯(lián)端口；16Ghns轉(zhuǎn)發(fā)帶密。48口交換機每秒分組數(shù)101Mhns.24口交換機每秒分組數(shù)65Mhns。

2.7.3 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

本工程樓宇自控系統(tǒng)對以下系統(tǒng)實行設(shè)備運行管理，并根據(jù)設(shè)定參數(shù)進行控制，以達到管理便捷，節(jié)約能源及提高管理效率的目的。各子系統(tǒng)控制內(nèi)容和控制方式如下：

(1)通風(fēng)系統(tǒng) 在地下車庫設(shè)置CO探測器，與通風(fēng)設(shè)備進行聯(lián)動，在前端探測器檢測數(shù)值高于設(shè)定值時，啟動通風(fēng)設(shè)備，確保地下室空氣質(zhì)量。

(2)生活水泵 監(jiān)測水泵狀態(tài)、故障、手自動及啟?？刂?，監(jiān)測水箱高低水位。

(3)消防水池 監(jiān)測消防水池高低水位。

2.7.4 智能抄表管理系統(tǒng)

遠程抄表系統(tǒng)是由主站系統(tǒng)通過采集器模塊將多個電能表電能量記錄值的信息數(shù)據(jù)進行采集并傳輸至采集器，采集器通過傳輸信道將集中抄讀數(shù)據(jù)遠距離傳送到主站系統(tǒng)中心，從而實現(xiàn)遠程抄表、預(yù)付費、報警、遠程開/合閘等功能。

對樓棟內(nèi)的電表、水表、燃氣表等進行遠程抄表及控制，可以設(shè)置預(yù)付費或后付費表具，配合管理系統(tǒng)軟件，能夠?qū)唧w的用戶表具進行數(shù)據(jù)采集及控制授權(quán)，有效降低管理成本，系統(tǒng)能夠?qū)Ξ惓?shù)據(jù)進行甄別分析，有效排除潛在的安全隱患。

2.7.5 人臉識別梯控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用主干TCP/IP模式進行設(shè)計，由電梯讀卡器、電梯控制器、發(fā)卡器、管理工作站及管理軟件等組成。主要考慮在2#樓左側(cè)電梯設(shè)置人臉識別梯控系統(tǒng)，電梯轎廂設(shè)置電梯讀卡器(帶人臉識別功能)、電梯轎頂設(shè)置電梯控制器。系統(tǒng)可通過軟件授權(quán)實現(xiàn)不同到層權(quán)限，住戶刷臉可到達2#樓任意樓層，非住戶只能到達三層以下的商業(yè)及公共區(qū)域。

3 建筑電氣技術(shù)在智能建筑應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意的問題

建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，要堅持經(jīng)濟適用的原則，在設(shè)計的過程當(dāng)中要考慮設(shè)計的內(nèi)容對于建設(shè)成本產(chǎn)生的影響。通過考量具體設(shè)備和系統(tǒng)的構(gòu)建方式，選擇合適的技術(shù)形式，并且保證有關(guān)設(shè)備的質(zhì)量，促進電氣技術(shù)朝著多樣化的方向發(fā)展，以降低建筑整體的運行成本，減少能源的消耗或者污染物質(zhì)的排放，也使智能建筑的發(fā)展過程更加穩(wěn)定，同時也能夠保證建筑物在使用過程當(dāng)中的安全性。比如，通過提高建筑電氣技術(shù)的防火性能，降低火災(zāi)的發(fā)生概率，并且從電氣設(shè)計的實際應(yīng)用角度出發(fā)，來保障系統(tǒng)功能的有效性。同時也要以降低管理難度為目標，使得整個系統(tǒng)的運作過程得以簡化，也更加順暢。

4 結(jié) 語

綜上所述，智能建筑的系統(tǒng)研究已經(jīng)比較成熟，智能建筑也成為了居民關(guān)注的一個方向。建筑電氣的智能化功能可以保證建筑內(nèi)的電子設(shè)備獨立運用并且充分發(fā)揮自身的有效功能，最為重要的是，建筑電氣技術(shù)能夠確保智能化建筑在實際應(yīng)用的過程中起到節(jié)能安全效果。最終，得以推動建筑電氣技術(shù)的多樣化發(fā)展，使電氣技術(shù)的應(yīng)用和智能建筑的發(fā)展實現(xiàn)共贏。