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通過對智能樓宇企業(yè)、行業(yè)的調研,將本課程定位在電氣自動化專業(yè)的職業(yè)技能課,課程突出技術實用性,著重培養(yǎng)應用技能、專業(yè)素養(yǎng);對智能樓宇職業(yè)崗位進行分析,確定本門課程的培養(yǎng)目標;通過典型工作任務的歸納總結以實訓設備為基礎,設定本課程的學習情境,以職業(yè)能力培養(yǎng)為目標,進行學習內容的設計。
2課程培養(yǎng)目標的設定
2.1樓宇智能化工程技術專業(yè)人才需求分析
樓宇智能化行業(yè)是一個集計算機技術、通信技術、自動控制技術等技術于一體的行業(yè),涉及的知識領域十分寬泛,它要求我們培養(yǎng)出來的人才必須是復合型的技能人才,樓宇智能化行業(yè)的過程涉及的環(huán)節(jié)很多,崗位很多,需要打交道的人、機構、事、儀器、設備也很多,它的專業(yè)性、技術性、綜合性、還有靈活性都很強,概括起來,一個合格的樓宇智能化人才必須具備廣博的知識,良好的專業(yè)技能,較強的溝通協(xié)調能力,良好的職業(yè)操守。它要求人才的專業(yè)素質和綜合素質都必須要高。資料顯示,我國建筑智能化技能型專業(yè)人才極其匱乏,尤其缺乏各個層次的智能建筑設計施工建設、運行管理的專業(yè)化人才,目前全國此方面的人才缺口達40萬,特別是樓宇智能化系統(tǒng)設備運行維護人才、樓宇智能化工程設計、管理、安裝與調試人才等各層次人才嚴重不足。在樓宇智能化高速發(fā)展的今天,這個缺口有可能會進一步擴大。因此,培養(yǎng)出合格的、優(yōu)秀的樓宇智能化工程技術人員是高職教育刻不容緩的任務。
2.2樓宇智能化工程技術職業(yè)崗位分析
通過對智能建筑市場人才需求分析以及往屆畢業(yè)生的跟蹤調查可知畢業(yè)生的就業(yè)范圍與主要就業(yè)崗位。畢業(yè)生的就業(yè)范圍主要有以下幾個范圍:一是智能化系統(tǒng)集成公司,各類建筑施工企業(yè)房地產公司、物業(yè)管理企業(yè)、企事業(yè)單位的基建部門、政府機關后勤管理部門。主要從事樓宇智能化系統(tǒng)招投標;規(guī)劃設計;現(xiàn)場施工、安裝、調試;后期檢測、維護等技術與管理工作。二是各類設計、施工單位的制圖、讀圖和設計研發(fā)的輔助工作。三是從事微電子、電工及自動化等專業(yè)相關產品研發(fā)和輔助設計工作。畢業(yè)生的主要工作崗位有:助理自動化系統(tǒng)(智能建筑)工程師(ASEA)、電氣工長、技術員、概預算員、售后服務工程師、項目經理助理、物業(yè)管理員、助理物業(yè)管理師等。經過幾年的工作實踐之后,大部分畢業(yè)生將成為企業(yè)、公司的中堅力量,承擔起弱電項目經理、造價工程師、自動化系統(tǒng)(智能建筑)工程師、建造師、物業(yè)管理師等技術或管理崗位責任。
2.3課程培養(yǎng)目標
課程培養(yǎng)目標概括為:具有樓宇自動化技術領域的基本理論知識和基本技能,具有相關樓宇設備監(jiān)控系統(tǒng)的設計、安裝、調試、維護維修能力,適應相關智能樓宇技術應用、管理第一線需要的高等應用型專業(yè)技術人才。包括知識目標、能力目標和素質目標。
3課程設計
3.1課程設計———整體設計
樓宇智能化技術著重講解構建智能樓宇的各種技術知識,通過本課程學習,要求學生掌握樓宇智能化技術的內在關系和設計原理,了解樓宇智能化工程的行業(yè)規(guī)范和標準,具備應用理論知識分析解決實際問題的能力和工程意識。課程整體設計包括七個項目:智能建筑概論、樓宇自動化控制技術基礎、計算機網絡系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、建筑設備自動化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)。每個項目包含若干個任務。通過七個項目的學習來實現(xiàn)本門課程的知識目標與能力目標。
3.2課程設計———學習情境設計
根據(jù)基于工作過程的課程開發(fā)思路,針對工作崗位對知識、能力、素質要求,選取供配電及照明系統(tǒng)、變頻恒壓供水系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)五個學習情境作為本課程的訓練項目內容。對每個學習情境應制定其學習目標、教學實施方案、所需設備對象與使用工具、教學重點、考核與評價標準等內容,采用資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六步教學法進行課程教學。每個學習情境中工作過程由若干工作任務構成,如“視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備安裝與調試”工作過程由參觀視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用場所、視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備選型及配置到視頻監(jiān)控系統(tǒng)檢查和評價共7個工作任務構成,學生完成這7個工作任務,即經歷了一次視頻監(jiān)控系統(tǒng)設備選型、安裝與調試工作過程。
3.3課程設計———學習情境教學實施
采用資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六步教學法進行課程教學。具體實施以視頻監(jiān)控設備安裝與調試教學實施過程為例來說明。
①資訊:教師介紹系統(tǒng)組成、功能原理、設備分類與選型依據(jù),各種傳輸方式,系統(tǒng)類型。布置任務,學生分組;教師提出資訊建議,提供獲取資訊的方法和途徑信息。
②決策:聽取學生的決策意見,提出可行性方面質疑,幫助糾正不可行的決策結論。指導學生根據(jù)選型依據(jù)進行前端設備、傳輸設備和管理控制顯示設備選型。
③計劃:聽取學生的計劃報告,審定實施計劃,關注計劃中的預期成果及未來的自查項目,關注工作進度及重要節(jié)點,制定重要節(jié)點的進度檢查計劃。
④實施:組織學生領取視頻設備、線材,指導學生在智能樓宇綜合實訓臺上進行設備的安裝、接線與調試操作。對學生聯(lián)合調試中出現(xiàn)的問題,組織學生進行討論,并給予指導。同時對學生進行相關職業(yè)素質方面的教育。
⑤檢查:對學生安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能進行檢查與規(guī)范驗收。考查學生安裝調試視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能力,做好相應記錄。
⑥評價:學生寫出安裝調試報告;教師按項目技術指標進行評價;對施工記錄表與安裝調試報告進行評價;對學生出勤、學習態(tài)度、職業(yè)道德、團隊合作進行評價。
關鍵詞:樓宇智能化BMS布線系統(tǒng)
隨著我國人民收入的健康發(fā)展,對西部地區(qū)的開發(fā),我國城市化的進程在逐步加快,伴隨城市化進程的加快,高層樓宇的智能化成為了自動控制領域內又一個新的亮點。但是從我國涉足樓宇智能化這一行業(yè)開始到現(xiàn)在,國內將近80%的高層樓宇智能化工程是采用國外的監(jiān)控組態(tài)軟件做上位平臺。本人從事樓宇智能化工程將近8年,分析其原因主要有兩個方面:一是國外的軟件(如EXCEL5000、WINCC等)在使用的時間上比國內的軟件長,它的穩(wěn)定性和功能要優(yōu)于國內的軟件;二是國外的軟件都有自己的硬件集成產品,它的軟硬件能夠很好的結合,而樓宇的智能化工程存在高投入的風險(一般占到土建成本的5%左右),所以國內軟件在高層樓宇的智能化工程上很少被采用。但是實際上由于樓宇智能化系統(tǒng)屬于一個滯后系統(tǒng),控制精度不象過程控制那樣要求很高。從工程成本方面考慮,在與開發(fā)商達成采用國產軟硬件打造國內智能化樓宇工程的共識后,我公司向開發(fā)商提出了下面的解決方案。
本案例分析中的交通大廈位于廣東省某市中心,樓高24層,建筑面積為40000平米,在主樓兩側各有3層高的裙樓,樓主體為中心對稱結構。其交通指揮中心位于頂樓,5至23層為辦公室,4層為餐廳,1至3層為集中辦證營業(yè)大廳。地下分三層;一層為擁有260個停車位的地下停車場,二層為機電設備間,三層為戰(zhàn)時防空所,平時為雜物儲藏室。
交通大廈的主要功能:
集中管理市區(qū)內的機動車量;
對發(fā)生重大交通故障和車輛高峰時的路段進行統(tǒng)一調度管理。
一.交通大廈的系統(tǒng)集成模式
在國內對整個智能大廈的集成還沒有一個統(tǒng)一的定論,目前大型公共建筑BMS系統(tǒng)集成主要采用以下四種模式:
1.以接點方式進行系統(tǒng)集成、2.以串行通訊方式進行集成、3.以建筑自控系統(tǒng)BA為平臺進行系統(tǒng)集成、4.基于子系統(tǒng)平等方式進行系統(tǒng)集成。第一種集成方式是系統(tǒng)集成最初的手段,現(xiàn)在BMS集成當中很少應用;第二種方式由于采用串行通信在通信速度上過慢;第三種集成方式存在很大的缺陷,BAS系統(tǒng)是一個相對封閉的體系,缺少向上開放的能力,與其它子系統(tǒng)的接口設備和接口軟件局限于特定產品因此系統(tǒng)集成能力有限,并且維護、升級成本過高。BAS與BMS捆綁過緊一旦BAS出現(xiàn)故障,BMS也就宣告癱瘓,失去正常工作能力,不能管理和監(jiān)控仍正常工作的子系統(tǒng)。
針對用戶提出的使用要求和遵照系統(tǒng)集成的5大原則,我公司采用了基于子系統(tǒng)平等的集成方式。
整個交通大廈按用戶提出的功能要求可集成為并行的兩層結構。由交通大樓的OA和CN構成綜合通信平臺,交通信息通信,報警系統(tǒng)等組成的綜合業(yè)務信息管理自動化系統(tǒng)。(MAS);由與樓宇管理相關的系統(tǒng)如:BA、FA、SA等單獨構成基于樓宇物業(yè)管理的樓宇管理系統(tǒng)(BMS)。集成后的系統(tǒng)如下圖所示,其中OA的5個子系統(tǒng)與CN的6個子系統(tǒng)由MAS協(xié)調管理,BA的7個子系統(tǒng)和物業(yè)管理網絡由BMS管理,兩者的數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)權限與需求互聯(lián)。
二.交通大廈布線系統(tǒng)
整個大廈中的MAS系統(tǒng)采用綜合布線系統(tǒng)作為傳輸介質的子系統(tǒng)(超5類和6類混合布線結構)。
1.根據(jù)用戶需求分析,交通大廈智能化系統(tǒng)主要包括:配電設備監(jiān)控、機電設備監(jiān)控、火災報警、有線電視、保安自動化、廣播音響、信息通信與計算機網絡等子系統(tǒng)。從理論上講,綜合布線可支持以上各種子系統(tǒng)的信號傳輸,幾乎覆蓋所有的弱電系統(tǒng)。但在實際應用中,設備監(jiān)控系統(tǒng)主干網絡拓撲結構一般為總線型,而綜合布線為星型拓撲結構,該系統(tǒng)如采用綜合布線則雙絞線長度要增加許多;有線電視系統(tǒng)采用光纜可以傳輸射頻信號,但要增加適配器,系統(tǒng)可靠性降低,其投資也比同軸電纜貴;閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)中視頻信號的傳輸如采用UTP,其屏蔽性能比同軸電纜差,采用FTP,其價格比同軸電纜貴,且電源線也要另外敷設;火災報警系統(tǒng)主要為總線型結構,也存在上述原因,且目前有關規(guī)范規(guī)定火災報警線路不能和其它線路共用和共管敷設,由于管理體制的原因更不適合采用綜合布線;廣播音響系統(tǒng)輸出電壓為70~120V,如采用綜合布線就存在電纜過電壓的問題,這部分系統(tǒng)也不適合采用綜合布線。所以,最適合采用綜合布線傳輸介質的系統(tǒng)是MAS(通信與計算機網絡系統(tǒng))。
2.綜合布線設計等級
綜合布線設計等級分為基本型、增強型、綜合型。結合用戶對語音和數(shù)據(jù)設備使用的需求,并考慮未來10~15年的發(fā)展,本大樓采用綜合型設計等級,用光纜和UTP混合組網。
3.水平工作區(qū)及設備間連接設備的設計方案
方案一:選用超五類產品,能支持100Mbps以太網、1Gbps以太網的要求,并支持到桌面的550MHz寬帶視頻傳輸?shù)男枰槲磥淼纳壧峁┝朔奖恪S捎跀?shù)據(jù)傳送的瓶頸主要在數(shù)據(jù)共享設備和網絡交換設備,因此,水平工作區(qū)及管理間的連接設備采用超五類產品。另外,還在每層樓中設置少量光纖到桌面的信息點,其主要分布在綜合會議室,指揮中心,網絡中心及重點辦公室。此方案非常適合那些希望投資最少但同時要保證用戶性能的系統(tǒng),即網絡成本要求比網絡帶寬更重要的場合。
方案二:選用傳輸頻帶更寬、傳輸速度更快等傳輸質量更好的六類產品,同樣在每層樓中設置少量光纖到桌面的信息點。六類布線的帶寬和傳輸速率遠遠高于五類電纜的指標(能支持1.2G/2.4GbpsATM以及1.0Gbps千兆以太網的應用,數(shù)據(jù)傳輸速率比五類電纜快5--6倍)。六類布線與基于光纖媒介的垂直干線一起使用,為高帶寬應用程序提供完全的端到端布線解決方案,具有很強的超前性,特別適用于未來網絡的擴展及升級,減少維護費用,但缺點是價格較高,本方案投資比方案一多35%、約增加180萬元。
經與甲方對實際需求和工程造價的進一步商討,在本系統(tǒng)中采用超5類和6類混合布線的結構。
4.數(shù)據(jù)垂直干線方案
由于各樓層采用了速率較快的網絡交換機,這些不斷增加的網絡負載超出了大對數(shù)雙絞線的容量范圍,為支持千兆以太網及未來更高數(shù)據(jù)速率的應用,數(shù)據(jù)垂直干線采用多模光纖。多模光纖的光耦合率高,纖芯對準要求相對寬松;當彎曲半徑大于其直徑的10倍時不影響信號的傳輸,是符合IEEE802.5FDDI和EIA/TIA568標準的主干傳輸線纜;能夠支持大樓內超過100m傳輸距離的計算機網絡和需要高帶寬的高速網絡傳輸應用,確保目前和今后網絡系統(tǒng)的需求。
語音系統(tǒng):雖然現(xiàn)在語音系統(tǒng)已不僅僅是傳統(tǒng)的電話業(yè)務,還有ISDN等多種業(yè)務,但是采用超五類大對數(shù)銅纜已完全可以滿足未來10~15年通信技術的要求。因此,語音垂直干線采用超五類大對數(shù)銅纜。
5.信息點配置
信息點配置主要依據(jù)綜合布線設計規(guī)范、業(yè)主對語音和數(shù)據(jù)終端設備需求及考慮一定信息點預留量來確定。
參考國內部分交通管理大樓綜合布線信息點使用情況,指揮中心辦公用房、1—3樓辦公大廳為5~6個信息點/10m2,網絡中心為7~8個信息點/10m2,一般辦公場所為3~4個信息點/10m2,對于該樓內目前用途不明的區(qū)域,根據(jù)其具置,分別按基本型設置和增強型設置。本樓共約5896個信息點。其中語音點2531個,數(shù)據(jù)點3365個,光纖到桌面點156個。
6.主要設備配置
目前,國內外生產綜合布線的產品型號較多,主要分為三大派系產品:歐洲,北美、中國內地及臺灣產品。甲方在我公司推薦的設備中選擇了美國西蒙公司的產品。
具體配置如下:各工作區(qū)子系統(tǒng)中語音系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)均采用六類信息模塊,可以用于傳輸速率達100MHz的網絡環(huán)境中。語音系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)同時采用六類信息模塊的目的是兩系統(tǒng)可以互為備份,提高了系統(tǒng)的靈活性和擴展性;水平子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)系統(tǒng)、語音系統(tǒng)均采用6類4對雙絞線,光纖到桌面信息點采用8芯多模光纖(其中兩芯備用);垂直子系統(tǒng)中語音主干采用50對超五類大對數(shù)電纜,數(shù)據(jù)主干采用24芯多模光纖;管理子系統(tǒng)主要采用機柜安裝方式,即將語音配線架及數(shù)據(jù)配線架都安放在19英寸標準機柜內(語音系統(tǒng)采用機柜式配線架,數(shù)據(jù)系統(tǒng)中采用光纖配線箱用于主干配線的端接,24口六類配線架用于水平配線的端接)。
7.光纖監(jiān)測:在本工程的光纖監(jiān)測中采用卡式OTDR儀表和光功率儀,光開關監(jiān)測,在被測光纖輸出光功率太強影響測試結果時,在光纖測試鏈路中自動接入光衰耗器(例如DB-2900),以得到準確的測試結果。
監(jiān)測站的光功率儀對被測光纖的光功率進行監(jiān)測采集,并將采集的數(shù)據(jù)傳報到光功率控制單元,光功率控制單元對監(jiān)測的光功率數(shù)據(jù)進行比較分析,將超過報警門限的光功率數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)測中心。監(jiān)測中心對各光功率儀傳送的數(shù)據(jù)進行比較、分析、統(tǒng)計,對發(fā)生超門限的光功率變化進行告警、統(tǒng)計,判斷出故障的光線段,自動快速地啟動監(jiān)測站的光時域反射測試儀(OTDR)和程控開關(OSW)對發(fā)生故障的光纜進行測試,測試后的曲線數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測中心。監(jiān)測中心將測試曲線與參考曲線進行比較分析,確定故障點的位置,類型和告警級別,可采用多種報警方式。
三.交通大廈(BMS)
樓宇智能化管理系統(tǒng)(BMS)實現(xiàn)了對大廈設備總體運行的綜合管理。對BAS系統(tǒng)采用了控制網絡,現(xiàn)場總線兩級控制網絡結構,結構圖如下所示。
在監(jiān)控中心和下位各節(jié)點上選用北京華富惠通技術有限公司自行開發(fā)的通用監(jiān)控組態(tài)軟件controx2000(開物),作為監(jiān)控平臺。
在控制網絡采用TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。對下位的現(xiàn)場總線采用Lonworks和MODBUS標準通訊協(xié)議。控制網絡通過TCP/IP協(xié)議連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務器,監(jiān)控操作站等計算機系統(tǒng),用于對現(xiàn)場設備的監(jiān)控,數(shù)據(jù)采集匯總處理和存儲。由于Lonworks器件的價位過于昂貴,從節(jié)省工程成本的方向考慮,現(xiàn)場控制總線采用Lonworks和modbus兩種總線結構。對于參與對現(xiàn)場設備進行控制和調節(jié)的數(shù)字式直接控制器(DDC),智能儀表,執(zhí)行器等。采用Lonworks現(xiàn)場控制總線進行連接。對于只在監(jiān)控中心顯示而不參與控制的電量參數(shù)和各設備運行參數(shù),采用MODBUS進行連接,上傳采集數(shù)據(jù)。在控制網絡和現(xiàn)場總線間采用臺灣巨騰公司的網絡連接器(OPENPLC)進行連接,實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳和上位操作指令的下傳。
對于安防系統(tǒng),消防系統(tǒng),電梯管理,下位的控制器等子系統(tǒng)的連接主要是通過各種軟件(OPC,ODBC)和硬件(串行,集線器)接口進行通信連接。由通信接口把整個大廈的消防,安防,配電,給排水,電梯,中央空調,能耗統(tǒng)計等子系統(tǒng)連接到一起,通過數(shù)據(jù)交換和聯(lián)網通訊,進行統(tǒng)一綜合管理,使整個大廈高效合理的運轉。
對交通大廈BA運行監(jiān)控功能簡介如下:
在交通大廈BA系統(tǒng)中,主要包括:供電部分(高低壓變電、交流低壓配電、直流供電);機電設備(中央空調、給排水、電梯、照明);消防系統(tǒng);安全防衛(wèi)系統(tǒng);空氣質量檢測;停車場管理;能耗監(jiān)測統(tǒng)計系統(tǒng)。按監(jiān)控節(jié)點進行劃分,可分為如下9個節(jié)點。
1.供配電監(jiān)測:
1).高壓側檢測項目:高壓進線主開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);高壓進線三相電流檢測;高壓進線ABBCCA線電壓檢測;頻率檢測;功率因數(shù)檢測;電量檢測;變壓器溫度檢測;以上參數(shù)送入供配電系統(tǒng)監(jiān)測節(jié)點中,由系統(tǒng)自動監(jiān)視及記錄,為電力管理人員提供高壓運行的數(shù)據(jù),便于管理及分析。監(jiān)視主開關的狀態(tài),發(fā)生故障及時報警。監(jiān)視大廈的用電情況。負荷的變化情況,便于管理人員分析。
2).低壓側檢測項目:變壓器二次側主開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);變壓器二次側AB、BC、CA線電壓;母聯(lián)開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);母聯(lián)的三相電流;各低壓配電開關的分合狀態(tài)及故障狀態(tài);各低壓配電出線三相電壓,電流,電量,諧波電壓,浪涌電流,功率參數(shù);中央控制室樓宇自控系統(tǒng)的顯示器上以圖形的方式模擬出了供配電的系統(tǒng)圖和電力分配拓撲圖,如果供配電系統(tǒng)中有什么問題,管理人員可立即發(fā)現(xiàn),并很快確定故障位置,從而及時處理問題。controx2000(開物)軟件可對采集的各電量參數(shù)進行分析和判斷,對即將發(fā)生故障的元器件和線路進行預報警,在上位做出反應并下傳,對要發(fā)生故障的元器件采取有效的保護措施。對發(fā)生故障的元器件有畫面自動鎖定的功能,并進行語音元器件號提示。對以上的監(jiān)測內容用表格的形式在監(jiān)控主畫面上進行顯示,并能進行存儲,打印,存儲的模式可進行選擇:定時(存儲的周期可人工設定);過濾存儲(對每隔一定時間連續(xù)存儲的電量參數(shù)進行判斷,如無超常變化,則存入定時連續(xù)紀錄的最后一條紀錄),如這段時間內電量參數(shù)有異常偏差變化,則整段記錄會被完整的保留,以供分析判斷用。這樣可以減少電量參數(shù)的數(shù)據(jù)庫容量,優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)的運行時間。
一般在上位對電力設備都是只監(jiān)不控,但當發(fā)生緊急事件時,在上位要提供對電力設備的操作接口。電力監(jiān)控節(jié)點在上位進行電力元件的操作時,要具有很高的權限,在操作每個元件時都會有提示畫面彈出,并有作元件的語音開關號提示,使操作人員作出進一步的判斷。每次的操作對操作人員的工號和操作內容都有記錄且記錄為只讀文件。
當大廈負載的用電量發(fā)生變動時,上位監(jiān)測節(jié)點可根據(jù)采集的電量參數(shù)調整變壓器的投切臺數(shù),節(jié)約電能,縮減大廈管理成本。
由于高低壓配電間采用無人監(jiān)守模式的方式,故在高低壓配電間內接入4---6路視頻信號,當發(fā)生火災時可對其進行實時監(jiān)視,有助于滅火工作。此項功能的實現(xiàn)可借助開物軟件具有國內先進的視頻畫面顯示插件單元(在監(jiān)控的模擬主畫面上可有一個或多個時實的視頻小畫面時實監(jiān)視被監(jiān)控對象)。
3).應急發(fā)電部分:通常為避免正常外部電網供電出現(xiàn)問題,造成大廈停電,因此大廈內選用柴油發(fā)電機作為備用電源。在故障時由柴油發(fā)電機供電,保證消防設施、電梯、應急照明等設施的用電。交通大廈的配電自控系統(tǒng)對發(fā)電系統(tǒng)及切換系統(tǒng)并不進行控制,但為保障應急發(fā)電裝置正常運行,樓宇自控系統(tǒng)對一些有關參數(shù)進行監(jiān)測,如油箱油位,各開關的狀態(tài),蓄電池電壓,發(fā)電電流,電壓,頻率等。
4).直流供電部分直流蓄電池組的作用是產生直流220V、110V、24V直流電。它通常設置在高壓配電室內,為高壓主開關操作、保護、自動裝置及事故照明等提供直流電源。為保證直流正常工作,樓宇自控系統(tǒng)監(jiān)視各開關的狀態(tài),尤其要對直流蓄電池組的電壓及電流進行監(jiān)視,及記錄,若發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。由于供配電系統(tǒng)的參數(shù)是只監(jiān)不控,因此使用KMC公司的KMD-5210網絡控制器,配用KMD-5220輸入卡最為合適。這樣的配置最多可有128個輸入點,并且其輸入的A/D轉換可達16位,因此可以非常精確的采集數(shù)據(jù)。它還可存儲256個報警、96個曲線記錄。它的輸入卡的每個輸入點可通過軟件及撥碼開關任意改變,可設定為DI、0-5V、4-20mA等等。KMC公司還提供各種各樣的電量轉換器或變送器,如電壓變送器、電流變送器、功率變送器等,它們將電量信號轉換為標準信號,如0-5V、4-20mA,便于DDC接受。
2.中央空調,通風系統(tǒng)的監(jiān)控:
在交通大廈機電設備中,中央空調是第一用電大戶,對中央空調的監(jiān)控最終目標是在保證中央空調穩(wěn)定運行的前提下,實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能控制。從節(jié)能和環(huán)保方面考慮,中央空調的工作模式采用變頻。Controx2000在國內的監(jiān)控組態(tài)軟件中是現(xiàn)今唯一一個能夠實現(xiàn)真正意義上位軟邏輯功能的軟件。對于一個很復雜的被控對象在上位組態(tài)中使用專家算法,來提高控制精度,達到滿意的控制效果。
在交通大廈機電設備監(jiān)控中,對中央空調的控制采用DDC控制器(輔助備用)和上位軟邏輯(采用模糊控制)混合應用的方式在不增加其他任何硬件成本的前提下來實現(xiàn)它的節(jié)能控制,降低大廈中央空調的能耗。交通大廈的中央空調系統(tǒng)在投入運行后,可實現(xiàn)節(jié)電40%的性能指標。
對中央空調的監(jiān)控,可分成兩部分:中央空調的水循環(huán)系統(tǒng),中央空調的空氣調節(jié)系統(tǒng)。
對中央空調系統(tǒng)的水循環(huán)調節(jié)主要包括,冷凍(熱供)水泵,冷卻水泵的變頻監(jiān)控,啟停監(jiān)控,故障監(jiān)控;對冷卻塔的啟停,故障等項的監(jiān)控;對出入水蝶閥工作狀態(tài)的監(jiān)控;對供冷,供熱等參數(shù)的監(jiān)測和調節(jié)。對中央空調的空氣調節(jié)主要包括:對風機,盤管,送(回)風門開度狀態(tài)的監(jiān)視和調節(jié),對過濾網工作狀態(tài)的監(jiān)測,對加濕器的工作狀態(tài)監(jiān)控和調節(jié)。
對這中央空調水循環(huán)系統(tǒng)和空氣調節(jié)系統(tǒng)的上位控制主要是依靠采集現(xiàn)場的溫濕度,空調運行的設備參數(shù),在上位經過開物的軟邏輯單元模塊的計算后把控制數(shù)據(jù)下傳給DDC控制器或PLC進行設備調節(jié)以達到節(jié)能效果。
對通風及排煙系統(tǒng)(包括廁所樓頂排風系統(tǒng)、地下機房、人防及地下車庫送/排風系統(tǒng)以及空調新風進風系統(tǒng)、放煙系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)及加壓送風系統(tǒng))采集每個風機的運行狀態(tài),故障狀態(tài),以便進行集中的監(jiān)視。
3.給排水系統(tǒng):
從節(jié)能方面考慮,給排水系統(tǒng)采用變頻工作模式。
對給排水的監(jiān)控主要是對給排水系統(tǒng)的工作參數(shù)進行采集,監(jiān)視給水池,排污池的水位高低,管網的流通狀況(堵塞、泄漏)。污水過濾網的狀態(tài),水泵的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)等,以保證設備的正常運行。在上位對排污和給水,能夠進行緊急控制,在發(fā)生管網泄漏和污水堵塞的情況下能夠判斷出明確的事故位置。保證維修工作的快速進行。
4.電梯集群管理系統(tǒng)
交通大廈的電梯交通系統(tǒng)采用6臺三菱電梯。通過通訊接口與電梯控制系統(tǒng)聯(lián)網,來實現(xiàn)對電梯的集群管理。對電梯的集群管理主要是顯示電梯的運行狀態(tài),故障狀態(tài),電梯運行時的樓層號顯示,電梯的啟/停控制,累計電梯運行時間對到達指定時間的電梯自動提示維護信息,在發(fā)生火警時電梯要求與消防聯(lián)動停在首層(消防電梯出外)。
5.照明系統(tǒng)的監(jiān)控:
照明系統(tǒng)在大廈的用電設備是僅次于中央空調的第二用電大戶,對照明系統(tǒng)的集中監(jiān)控在保證照明穩(wěn)定可靠的前提下還要考慮它的節(jié)能性。
交通大廈的照明可分為三類:辦公室照明、公共區(qū)域照明、泛光照明。辦公室照明指通常房間內的照明,這部分照明所用的電量是照明系統(tǒng)中最大的。公共區(qū)域照明指走廊、過道、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明,包括應急照明。泛光照明指為了大廈的美觀,在晚間照射大廈外觀,使大廈在晚間呈現(xiàn)出色彩斑斕的照明。
1).辦公室的照明節(jié)能控制:在交通大廈的燈光節(jié)能方式上采用燈光的調光控制。根據(jù)自然光的亮度,來調節(jié)燈光的亮度。KMC公司的PSR-1型感光電阻可感應自然光的亮度,然后轉換為4-20mA信號,將其傳送給DDC控制器,DDC控制器處理該信號,再輸出控制信號給調光器,從而調節(jié)燈光亮度。這樣即可以使光線柔和,為房間內人員創(chuàng)造一個良好的視覺環(huán)境,又可以節(jié)約能源。同時在每個燈排上安裝紅外電子眼對燈下的人體進行檢測,如果在一分鐘內無人進入它的感應范圍,則開始把亮度調小直到10分鐘后如仍無人進入感應區(qū)域,燈自動關閉。
2).泛光照明的控制:在交通大廈的樓下,安裝了50個不同顏色的射燈。照明監(jiān)控節(jié)點采用定時開關的方法控制泛光照明。在上位監(jiān)控系統(tǒng)中制定時間表,每天晚上7點開燈,凌晨3點關燈;在上位的控制表內可以人工設定開哪些燈,不開哪些燈;節(jié)假日怎么開燈等等。這些方案存儲在上位監(jiān)控節(jié)點的數(shù)據(jù)庫里,管理人員可隨時調整這些方案。
3).公共區(qū)域照明的控制:公共區(qū)域包括走廊、樓梯間、車庫等區(qū)域的照明的控制方法采用定時控制法。既在下班后除保留必要的值班照明外,其它的照明應關掉,以節(jié)約能源。照明的控制采用KMC公司的KMD-5801控制器,它可獨立運行,也可通過Peer-to-Peer方式連成網絡。它有8個通用輸入通道,8個通用輸出通道。一個這樣的控制器可控制多達8個照明開關點。
6.城軌交通環(huán)境的空氣質量監(jiān)測:
交通大廈的1到3層是證件集中辦理營業(yè)大廳,對于這樣一個人群流動量大的公眾場所,對它的空氣質量檢測是尤為重要的。營業(yè)大廳環(huán)境的監(jiān)測主體是空氣中的CO2濃度,空氣的溫濕度,在人員流動最多的2層加入可燃氣、硫化氫、一氧化碳、氧氣等四合一的氣體監(jiān)測儀表,對有毒氣體進行監(jiān)測。儀表選用日本新宇宙的XP—30211E。當空氣環(huán)境發(fā)生異常時經上位采集并確認后做出不同的反應:啟動通風機,吹入氧氣等等。
7.停車場管理系統(tǒng):
停車場管理系統(tǒng)也是大廈保安自動化SA系統(tǒng)的一個部分。在地下停車場的收費中心設置一臺停車場管理操作站,其上運行BAS的停車場監(jiān)控系統(tǒng),它是一個完全圖形化的軟件系統(tǒng)。在系統(tǒng)集成設計中,停車場操作站與BAS中央操作站的停車場管理節(jié)點在同一級網絡EthernetTCP/IP上互連。集成功能包括:
1).向BAS傳送停車場車輛的流動量及車位信息;
2).向BAS傳送設備工作狀態(tài)及控制信息;
3).向BAS傳送收費資料;
關鍵詞:智能化小區(qū);對講系統(tǒng);設計
1系統(tǒng)設計指導思想
對講系統(tǒng)是小區(qū)智能化的核心之一,在設計中應遵循以下原則:
(1)訪客在各單元門口經過相應住戶確認后,由住戶為其開啟單元門方可進入;住戶進入單元經過門禁系統(tǒng)識別身份,由住戶通過分機按動開門鍵讓來訪者進入。
(2)通過對講聯(lián)網系統(tǒng),使住戶與住戶、住戶與小區(qū)管理部門建立一條內部通訊的通道。
(3)考慮到在整個小區(qū)的建設過程中,是整體設計、分期開發(fā)建設,小區(qū)的安防系統(tǒng)相應的也是總體設計,各系統(tǒng)獨立分段施工,整體建成后聯(lián)網運行。
(4)系統(tǒng)的可靠性,可擴充性和系統(tǒng)可維護性是本系統(tǒng)能否真正實用的關鍵所在。系統(tǒng)的可靠性包括系統(tǒng)設備的可靠性,信號傳輸?shù)目煽啃裕谷藶楣收系哪芰ΑO到y(tǒng)可擴充性包括系統(tǒng)能否逐步擴充用戶數(shù)量,系統(tǒng)主機容量,傳輸距離,系統(tǒng)編碼能力,內部通信的通話通道數(shù)量。系統(tǒng)可維護性是指當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,在最短的時間內找出故障部位,并在不影響整個系統(tǒng)正常使用的情況下更換設備,盡可能不影響其他用戶的使用。并確保在發(fā)生設備故障、線路故障時不會影響整個系統(tǒng)的運行。
(5)合理的性能價格比,以及系統(tǒng)網絡能與小區(qū)綜合布線融為一體從而減少重復布線和施工成本。
2系統(tǒng)設計
對講系統(tǒng)在國內比較著名的有視得安、慧銳通、安居寶等,本系統(tǒng)采用的國內最著名的視得安SD-980對講系統(tǒng)來進行說明(慧銳通則采用H1系統(tǒng),其功能與視得安相似,在此不再詳述),是一種采用單片微電腦控制技術,數(shù)位式總線傳輸技術而設計的小區(qū)安防控制系統(tǒng)。
整個系統(tǒng)由安防管理中心、單元門門禁主機、出入口門禁主機、住戶室內分機四個主要部分構成。
系統(tǒng)以SD-980M2管理中心和中心電腦為整個系統(tǒng)的管理和控制中心,通過信號轉換器將各單元系統(tǒng)連接起來。
系統(tǒng)中的器材款式繁多,功能全面,適合各種不同的樓宇結構和用戶的不同要求。整個系統(tǒng)中同類器材可以直接互換,為用戶不同時段的要求打下基礎。
總線制全數(shù)字雙向對講報警系統(tǒng)是采用數(shù)字編碼技術和雙向通訊傳輸技術,整個系統(tǒng)能雙向通訊,即室內分機能向管理中心報警,并與管理中心、樓棟主機實現(xiàn)雙向呼叫。
其系統(tǒng)網絡是單元內垂直部分四芯總線連接。這種系統(tǒng)適合小區(qū)內部對講系統(tǒng),同時可擴充實現(xiàn)家庭防盜報警聯(lián)網系統(tǒng),因此該系統(tǒng)具有較高的性能價格比。
3系統(tǒng)配置
3.1建筑結構及保安系統(tǒng)設計要求
采用可視對講訪客系統(tǒng)和門禁管理系統(tǒng)。訪客在各單元門口經過相應住戶確認后,由住戶為其開啟單元門方可進入;住戶進入單元經過門禁系統(tǒng)識別身份。
以下通過系統(tǒng)配置、功能介紹及系統(tǒng)各部件的技術指標來更進一步的說明此系統(tǒng)的優(yōu)勢。各部分需要配置的設備數(shù)量可根據(jù)小區(qū)住戶數(shù)以及別墅、高層的具體分布和數(shù)量來酌情決定。
3.2系統(tǒng)配置說明
別墅區(qū):
(1)彩色別墅主機。小區(qū)內低層別墅戶型各配置一臺。
(2)彩色免提報警分機。小區(qū)每個住戶配置一臺可視分機。
(3)保護器。因每個保護器最多可帶4臺分機,故可根據(jù)別墅數(shù)量,每4個別墅配置1臺保護器。
(4)不間斷電源。別墅每4個配置一臺電源。
(5)訊號轉換器。訊號轉換器用于小區(qū)聯(lián)網時,子系統(tǒng)分片訊號轉換。
小高層、高層區(qū):
(1)可視數(shù)碼門禁主機。小區(qū)內每個單元各配置一臺可視數(shù)碼門禁主機。
(2)分機。高層每個住戶配置一臺可視分機。
(3)解碼器。因每個解碼器最多可帶16臺分機,故可根據(jù)樓型結構,每個單元配置不同數(shù)量解碼器。
(4)不間斷電源。因每臺電源可帶6-8臺解碼器,故小區(qū)可每個單元配置一臺電源,主機單獨一個電源。
(5)訊號轉換器。訊號轉換器用于小區(qū)聯(lián)網時,單元系統(tǒng)訊號轉換。每個單元配置一臺。
聯(lián)網部分:
(1)集線器。集線器用于大型小區(qū)聯(lián)網時布線方便。
(2)管理中心。管理中心用于小區(qū)聯(lián)網時綜合管理。4系統(tǒng)功能
4.1別墅區(qū)
(1)住戶監(jiān)視功能。住戶通過室內對講話機的“監(jiān)視”鍵可主動監(jiān)視門口機,并實現(xiàn)雙向通話,開鎖。
(2)報警功能。當住戶家里發(fā)生燃氣泄露警情和煙霧火災警情時,住戶分機可自動向管理中心報警,另外,住戶在遇到警急情況時,可通過分機外接緊急按鈕直接向管理中心報。
(3)故障隔離功能。別墅區(qū)里的每個住戶分機在出現(xiàn)故障時,可通過保護器與該系統(tǒng)主線分開,以保證整個系統(tǒng)的正常工作,不影響其他住戶。
(4)備電應急功能。系統(tǒng)帶有備用電源,確保小區(qū)供電失常情況下,系統(tǒng)可保持一定時間的正常使用,通訊暢通無阻。
(5)報警顯示功能。管理中心可接受、顯示并記錄各住戶發(fā)送過來的報警信息;在管理電腦安裝軟件、加載電子地圖后,可記錄并顯示出詳細地址。
(6)通訊保密功能。SD-980系統(tǒng)采用中國公共安全行業(yè)標準,確保信道安全、保密。
4.2高層區(qū)
(1)具有密碼開鎖及訪客呼叫功能。住戶回家時,可通過單元門口主機刷卡或輸入密碼開啟單元電控鎖,進入單元門;訪客來到相應的單元時,通過該門口機與住戶呼叫通話,由住戶確認后,開啟單元電控門。
(2)報警功能。有人非法開門進入時,住戶可通過分機可向管理中心報警。
(3)故障隔離功能。一個單元里的某個住戶分機在出現(xiàn)故障時,可通過解碼器與該系統(tǒng)主線分開,以保證整個系統(tǒng)的正常工作,不影響其他住戶。某個單元聯(lián)網出現(xiàn)故障時,可通過轉換器與網絡分開,以保證整個系統(tǒng)的正常工作。
(4)備電應急功能。系統(tǒng)帶有備用電源,確保小區(qū)供電失常情況下,系統(tǒng)可保持一定時間的正常使用,通訊暢通無阻。
(5)通訊保密功能。SD-980系統(tǒng)采用中國公共安全行業(yè)標準,確保信道安全、保密。
(6)報警顯示功能。管理中心可接受、顯示并記錄大廈住戶發(fā)送過來的報警信息;在管理電腦上安裝軟件、加載電子地圖后,可記錄并顯示出詳細地址。
5工程施工布線
(1)分戶線:別墅區(qū)從保護器到分機之間連線,信號線(RVVP6*0.5mm2);高層區(qū)從解碼器到分機之間連線,信號線(RVV7*0.3mm2)。
(2)單元主干線:別墅區(qū)從門口機到分機之間連線,信號線(RVV3*0.5mm2),視頻線(SYV75-3);高層區(qū)從主機到單元頂層之間連線,信號線(RVVP6*0.75mm2)。
(3)系統(tǒng)聯(lián)網線:單元轉換器到管理中心之間連線,信號線(RVVP4*1.0mm2)。
(4)視頻線和信號線嚴禁與強電線包括AC220V在同一個線槽內或線管內,平行布線時,應間隔30cm以上。
(5)視頻線和信號線應與有線電視、電梯線纜等分管布線。
(6)視頻線應用視頻專用(BNC頭)接線,可壓線也可焊線。
(7)信號線應用螺絲壓線或焊接,或手工接線,但接線頭不得用電工膠布纏繞,推薦使用熱縮套管加熱封裝。布線中間不得有接頭,應將接頭盡量設在器材的接線端子上或接線端子附近。
(8)系統(tǒng)所有接線線頭上應有線號標識。
參考文獻
[1]唐艷.周界防范智能化管理系統(tǒng)的應用[J].機械工程與自動化,2006(3).
[2]高素萍.智能小區(qū)安防系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].電氣應用,2006(25).
[3]唐艷.可視對講智能化系統(tǒng)在國華經典小區(qū)中的應用[J].自動化技術與應用,2006(25).