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BI20_民用建筑中的弱电系统及其集成,http://www.5idzw.com
随着社会的发展、科技的进步，很多新兴应用技术及新型建筑材料被广泛地应用在民用建筑中。通过试用，使得当今建筑形式及其功能性诸方面发生了深刻的变化。作为现代建筑的一个重要组成部分，智能化管理及人性化服务，比以往任何时候都更为人们所关注。而弱电系统在其中所扮演的角色便显得至关重要。下面是笔者参与一些体育场（馆）、影剧院、公建和民用建筑设计工作后得出的体会，与大家共同探讨。
1 系统集成
实践证明在整栋智能大厦的信息化中，集成技术占有极其重要的位置。它实际上监管着大厦的全部机电设备、物业管理和信息服务，需要系统提供大量关于设备方面的数据。这些实时的或历史的数据，是大厦维护、管理决策和自动计费等所需的，没有这些资料，智能建筑的自动化物业管理根本无从谈起。由此可见，大厦的智能化是建立在弱电系统信息集成的基础之上。所以系统集成应以信息集成为目标，实现其弱电核心技术是针对其信息的集成。
主要特征是：建立一个完整、统一的以网络为基础的监控管理平台，提供一整套系统软件，能采集和取用弱电各分系统的所有实时数据并在集成网络系统上发布，可实现对系统信息、资源和管理服务的共享，具有一致、简易和方便的个人业务操作界面，能满足众多用户的不同作业需求。
对以上观点分析后得出初步结论，弱电系统信息集成可以帮助实现以下目标：可以降低系统运行维护成本；更充分地利用各个子系统的信息 资源；有利于提高建筑物的管理效率、使用质量以及提高建筑物的节能水平。
2 系统集成注意事项
1.1 弱电系统组成
简要介绍以下几个分系统。
1. 建筑设备监控
监控系统,采用直接数字控制技术，对建筑物内的生活供水、排水、热水系统及设备、制冷和空调设备进行监视及节能控制。对智能化变配电监控系统及照明控制系统进行监测；建筑设备监控系统由管理层、监控层及现场层组成，提供各种完善的开放技术，实现各个层次的最佳运行。通过Web化的窗口，可以控制管理整个建筑物内的设备监控管理、节约能源、环境监测及物业管理等，达到管理系统和控制系统的一体化。
（1） 管理层由计算机及打印机组成，采用实时图形监控操作软件，是BAS的人－机界面，既可通过显示或打印各种信息来观察当前或以前的系统及其所监控各种机电设备的运行状况及数据，又可通过键盘或鼠标的操作来改变各种机电设备的运行，从而达到特定的监控要求。
（2） 自动监控层是BAS通讯网络的重要装置，也是整个系统的心脏。它一方面通过以太网与操作站及其他网络控制器联系，另一方面通过现场总线网络与分布在各处的直接数字控制器通信。在网络控制器中存放着系统所有信息，它具有多种控制功能，如机电设备运行时间和事件统计、电力负荷削峰限载计算、联动控制和机组群控等复杂的高性能控制功能，对整个系统进行着有条不紊的监控。同时，控制器又是将各个分系统接入BAS进行设施集成的重要接口。
（3） 现场控制器构成系统的第三级，其主要功能是接收安装于各类机电设备上的各种传感器、检测器发出的数据，按其内部预先设置的参数和编制的控制程序来进行相应的运算（如PID、最大值、延时等）并对各类机电设备进行控制，同时随时根据操作站经由网络控制器发出的各种指令来调整参数（起动有关程序）以改变或起动相应设备的监控。
（4） 系统的三级控制采用分散控制、集中管理的结构，即使网络的某一部分控制（线路）受到损坏，也只有这一部分瘫痪，不会影响到整个系统的运行。同时，现场控制器采用工业级器件并具有独立运行功能，即使操作站（网络）发生问题不能工作时，控制器仍然能按内部预先设置的参数和编制的控制程序继续运行。
采用三级控制结构，使每一层的结构都相对简单，降低了维修的复杂程度，同时一级网络为10M以太网，二级网络为9600bps RS-485总线，减少了系统网络之间、尤其是现场环境引入的干扰的可能性；楼宇自动化管理分系统监控所有机电设备，如冷热源机组、空调机组、新风机组、变风量末端装置、给排水、送排风、变配电、照明和电梯等设备。
2. 程控交换机
数字程控电话交换机系统可提供足够的话路容量以保证大楼内所有用户的使用，并为将来的扩容留有余量。它可通过简单配置提供接口来实现ISDN功能，并可通过选配X..25接口分组交换（选配其他接口）实现诸如数据通信的功能。通过软件设置，可实现在系统内建立专用虚拟网。系统具有缩位拨号、呼叫特种业务、电话会议、遇忙回叫、通话保密、电子信箱和语音信箱等多种功能。系统还可日常自动检测、诊断、定位及主机严重故障时自动切换到备用机。
3. 结构化综合布线
该系统是整栋大楼的"神经系统"，提高语音通信、传真等图像资料、电视会议等视频信号及数据通信等的联网。 系统由6个独立的子系统组成，即工作区、水平、管理、垂直主干、设备间和建筑群子系统。
（1） 工作区子系统是终端设备连接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、插座盒、连接软线、适配器等，将各类数据线和语音线引至楼层的各个点位。
（2） 水平子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是布置在同一楼层上的，一端接在信息插座上，另一端接在楼层配线架上，主要采用非屏蔽双绞线。需要宽带传输时，可采用"光纤到桌面"方案。
（3） 管理子系统是干线和水平子系统的桥梁，同时又可为同楼层组网提供条件，主要包括双绞线跳线架、跳线，当终端设备位置（局网的结构）变化时，有时只需改变跳线方式即可，不必重新布线。
（4） 垂直主干子系统主要用于连接大楼主设备间至各楼层管理间，采用大对数双绞线或光缆，两端分别连接在设备间和管理间的跳线架上；设备间子系统由设备间中的双绞线（光缆）、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。
（5） 建筑群子系统用于多建筑环境，是将多个建筑物的数据通信信号连接一体的布线系统，采用架空安装或地下管道（直埋）敷设的电缆和光缆以及防止浪涌电压的电气保护装置。 结构化综合系统将语音信号、数据信号与图像信号的配线经过统一的规范和设计，采用相同的传输介质、信息插座、适配器等，把性质不同的信号综合到一套标准的布线系统中，表现为兼容性、开放性、灵活性、可靠性和先进性。
4. 卫星接收及有线电视
该系统是现在普遍设置的基本方式。
它是利用卫星来直接转发电视信号的系统，其作用相当于一个空间转发站，是解决电视覆盖率问题和高质量传输电视图像信号的最好方法。 有线电视（共用天线）系统采用一组优质天线，以有线方式将电视信号分送到系统各用户，具有双向通信、可视电话、图文传输功能，并可与家用计算机终端联网。
5. 安保监控
该系统由闭路电视监视、出入口控制和巡更和防盗报警系统组成。
（1） 其控制主机具有强大的控制、操作功能，不但能矩阵切换图像，而且能发出多种报警信息实现报警联动功能。系统配置长时间录像机，将所有信号分时予以录像，用以事后事故查询。
（2） 出入口控制系统为开放型集散式系统，通过对大楼管理监控中心、计算机中心、财务部门和设备间等重要区域实行通道控制，进行严密的保安管理，从而实现强大、完整的出入控制与管理。 系统通过通讯线路与各智能出入控制器及电梯控制器相连，可控制持卡人进出的时间限制及区域限制，分布式智能是出入口控制系统结构的特点，无论发生了任何通讯问题，各出入控制器仍然可以实施区域控制、时间控制。
（3） 电子巡更系统即在各楼层的两侧楼梯等巡逻检查线路和值班室等地设置电子巡更点，巡逻人员在按线路检查时，在每一个点按一次巡更按钮或刷一下卡，系统就实时记录按钮/刷卡动作时间，从而如实地记载巡逻现状，为加强安全值守管理提供翔实数据。当巡逻人员过早、过晚（不按次序巡逻、没有巡逻某一巡更站），系统主机就立即发出报警信号，从而使控制中心的警卫人员可根据情况采取相应措施。
，BI20_民用建筑中的弱电系统及其集成
随着社会的发展、科技的进步，很多新兴应用技术及新型建筑材料被广泛地应用在民用建筑中。通过试用，使得当今建筑形式及其功能性诸方面发生了深刻的变化。作为现代建筑的一个重要组成部分，智能化管理及人性化服务，比以往任何时候都更为人们所关注。而弱电系统在其中所扮演的角色便显得至关重要。下面是笔者参与一些体育场（馆）、影剧院、公建和民用建筑设计工作后得出的体会，与大家共同探讨。
1 系统集成
实践证明在整栋智能大厦的信息化中，集成技术占有极其重要的位置。它实际上监管着大厦的全部机电设备、物业管理和信息服务，需要系统提供大量关于设备方面的数据。这些实时的或历史的数据，是大厦维护、管理决策和自动计费等所需的，没有这些资料，智能建筑的自动化物业管理根本无从谈起。由此可见，大厦的智能化是建立在弱电系统信息集成的基础之上。所以系统集成应以信息集成为目标，实现其弱电核心技术是针对其信息的集成。
主要特征是：建立一个完整、统一的以网络为基础的监控管理平台，提供一整套系统软件，能采集和取用弱电各分系统的所有实时数据并在集成网络系统上发布，可实现对系统信息、资源和管理服务的共享，具有一致、简易和方便的个人业务操作界面，能满足众多用户的不同作业需求。
对以上观点分析后得出初步结论，弱电系统信息集成可以帮助实现以下目标：可以降低系统运行维护成本；更充分地利用各个子系统的信息 资源；有利于提高建筑物的管理效率、使用质量以及提高建筑物的节能水平。
2 系统集成注意事项
1.1 弱电系统组成
简要介绍以下几个分系统。
1. 建筑设备监控
监控系统,采用直接数字控制技术，对建筑物内的生活供水、排水、热水系统及设备、制冷和空调设备进行监视及节能控制。对智能化变配电监控系统及照明控制系统进行监测；建筑设备监控系统由管理层、监控层及现场层组成，提供各种完善的开放技术，实现各个层次的最佳运行。通过Web化的窗口，可以控制管理整个建筑物内的设备监控管理、节约能源、环境监测及物业管理等，达到管理系统和控制系统的一体化。
（1） 管理层由计算机及打印机组成，采用实时图形监控操作软件，是BAS的人－机界面，既可通过显示或打印各种信息来观察当前或以前的系统及其所监控各种机电设备的运行状况及数据，又可通过键盘或鼠标的操作来改变各种机电设备的运行，从而达到特定的监控要求。
（2） 自动监控层是BAS通讯网络的重要装置，也是整个系统的心脏。它一方面通过以太网与操作站及其他网络控制器联系，另一方面通过现场总线网络与分布在各处的直接数字控制器通信。在网络控制器中存放着系统所有信息，它具有多种控制功能，如机电设备运行时间和事件统计、电力负荷削峰限载计算、联动控制和机组群控等复杂的高性能控制功能，对整个系统进行着有条不紊的监控。同时，控制器又是将各个分系统接入BAS进行设施集成的重要接口。
（3） 现场控制器构成系统的第三级，其主要功能是接收安装于各类机电设备上的各种传感器、检测器发出的数据，按其内部预先设置的参数和编制的控制程序来进行相应的运算（如PID、最大值、延时等）并对各类机电设备进行控制，同时随时根据操作站经由网络控制器发出的各种指令来调整参数（起动有关程序）以改变或起动相应设备的监控。
（4） 系统的三级控制采用分散控制、集中管理的结构，即使网络的某一部分控制（线路）受到损坏，也只有这一部分瘫痪，不会影响到整个系统的运行。同时，现场控制器采用工业级器件并具有独立运行功能，即使操作站（网络）发生问题不能工作时，控制器仍然能按内部预先设置的参数和编制的控制程序继续运行。
采用三级控制结构，使每一层的结构都相对简单，降低了维修的复杂程度，同时一级网络为10M以太网，二级网络为9600bps RS-485总线，减少了系统网络之间、尤其是现场环境引入的干扰的可能性；楼宇自动化管理分系统监控所有机电设备，如冷热源机组、空调机组、新风机组、变风量末端装置、给排水、送排风、变配电、照明和电梯等设备。
2. 程控交换机
数字程控电话交换机系统可提供足够的话路容量以保证大楼内所有用户的使用，并为将来的扩容留有余量。它可通过简单配置提供接口来实现ISDN功能，并可通过选配X..25接口分组交换（选配其他接口）实现诸如数据通信的功能。通过软件设置，可实现在系统内建立专用虚拟网。系统具有缩位拨号、呼叫特种业务、电话会议、遇忙回叫、通话保密、电子信箱和语音信箱等多种功能。系统还可日常自动检测、诊断、定位及主机严重故障时自动切换到备用机。
3. 结构化综合布线
该系统是整栋大楼的"神经系统"，提高语音通信、传真等图像资料、电视会议等视频信号及数据通信等的联网。 系统由6个独立的子系统组成，即工作区、水平、管理、垂直主干、设备间和建筑群子系统。
（1） 工作区子系统是终端设备连接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、插座盒、连接软线、适配器等，将各类数据线和语音线引至楼层的各个点位。
（2） 水平子系统是将干线子系统线路延伸到用户工作区。该系统是布置在同一楼层上的，一端接在信息插座上，另一端接在楼层配线架上，主要采用非屏蔽双绞线。需要宽带传输时，可采用"光纤到桌面"方案。
（3） 管理子系统是干线和水平子系统的桥梁，同时又可为同楼层组网提供条件，主要包括双绞线跳线架、跳线，当终端设备位置（局网的结构）变化时，有时只需改变跳线方式即可，不必重新布线。
（4） 垂直主干子系统主要用于连接大楼主设备间至各楼层管理间，采用大对数双绞线或光缆，两端分别连接在设备间和管理间的跳线架上；设备间子系统由设备间中的双绞线（光缆）、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。
（5） 建筑群子系统用于多建筑环境，是将多个建筑物的数据通信信号连接一体的布线系统，采用架空安装或地下管道（直埋）敷设的电缆和光缆以及防止浪涌电压的电气保护装置。 结构化综合系统将语音信号、数据信号与图像信号的配线经过统一的规范和设计，采用相同的传输介质、信息插座、适配器等，把性质不同的信号综合到一套标准的布线系统中，表现为兼容性、开放性、灵活性、可靠性和先进性。
4. 卫星接收及有线电视
该系统是现在普遍设置的基本方式。
它是利用卫星来直接转发电视信号的系统，其作用相当于一个空间转发站，是解决电视覆盖率问题和高质量传输电视图像信号的最好方法。 有线电视（共用天线）系统采用一组优质天线，以有线方式将电视信号分送到系统各用户，具有双向通信、可视电话、图文传输功能，并可与家用计算机终端联网。
5. 安保监控
该系统由闭路电视监视、出入口控制和巡更和防盗报警系统组成。
（1） 其控制主机具有强大的控制、操作功能，不但能矩阵切换图像，而且能发出多种报警信息实现报警联动功能。系统配置长时间录像机，将所有信号分时予以录像，用以事后事故查询。
（2） 出入口控制系统为开放型集散式系统，通过对大楼管理监控中心、计算机中心、财务部门和设备间等重要区域实行通道控制，进行严密的保安管理，从而实现强大、完整的出入控制与管理。 系统通过通讯线路与各智能出入控制器及电梯控制器相连，可控制持卡人进出的时间限制及区域限制，分布式智能是出入口控制系统结构的特点，无论发生了任何通讯问题，各出入控制器仍然可以实施区域控制、时间控制。
（3） 电子巡更系统即在各楼层的两侧楼梯等巡逻检查线路和值班室等地设置电子巡更点，巡逻人员在按线路检查时，在每一个点按一次巡更按钮或刷一下卡，系统就实时记录按钮/刷卡动作时间，从而如实地记载巡逻现状，为加强安全值守管理提供翔实数据。当巡逻人员过早、过晚（不按次序巡逻、没有巡逻某一巡更站），系统主机就立即发出报警信号，从而使控制中心的警卫人员可根据情况采取相应措施。
，BI20_民用建筑中的弱电系统及其集成
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