基于IP技术的智能楼宇系统集成设计探索Based on IP technology Intelligent Building System Integration Design Exploration               Review  on Clinic Building  in Shaoxing Second Hospital 基于IP技术的智能楼宇系统集成设计探索
文/俞利张
摘 要:文章阐述了医院楼宇系统设计中利用IP技术,提高系统集成度,使系统联动控制、协同工作,实现优化节能管理,提高工作效率,降低医院楼宇运营成本
关键词:IP技术 集成设计 弱电系统
【Abstract】This article discusses the system design of hospital buildings using IP technology to improve system integration, allowing the system linkage control, working together to achieve optimal energy management, increase efficiency, reduce operating costs the hospital building.
 【key words】IP TechnologyIntegrated DesignElectricity Distribution System
 
智能建筑的概念诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国康涅狄格州的哈特福德市建造的城市广场(City Place)。在我国,智能建筑真正形成规模的发展,是在1992年前后,各地兴建了若干开发区,特别是房地产市场的开放。在这样的大气候下面,建设规模空前扩大,并要求国外接轨。在此背景下,加上当时一些国际上有关智能建筑的先进产品和品牌先后进入我国,带来了最新的技术。于是,大环境的需求与技术上的可能结合起来,智能建筑便得到了迅猛发展。
但是,与技术发展的轰轰烈烈相反,智能楼宇的实际应用情况并不乐观,智能楼宇所描绘的理想效果常常是纸上谈兵,或者提供了一些好看不好用的功能。目前,多数的智能楼宇系统建设投入很大,但应用效果差,利用率低,许多系统建成后实际的利用率只有10%~30%,大部分设备或功能闲置不用,更谈不上真正意义上的智能化。其中一个重要的原因是各子系统技术和协议独立,系统整体联通性和联动性差;从设计思路上看缺乏管理和应用的指导,导致系统成本高而实用性差。
如果能够有效解决这个理想与现实的差距问题,对智能楼宇行业是具有重要意义的。这不但能够提高投资的效益,而且还能使建筑真正实现智能化、更有效地为人类服务。
绍兴第二医院的门诊楼智能楼宇设计从楼宇中人的需要出发、从管理的目标出发,结合经济性、技术先进性、集成的科学性对智能楼宇进行集成设计。
从智能楼宇产品上看,目前智能楼宇基于IP技术已经有成熟的产品,但不少基于IP的产品价格偏高,从经济上不合适。因此,需要设计一种低成本的、又能在总体上实现IP方式的技术方案。这种设计都是基于成熟的低层技术,主要是从结构上和应用上进行创新设计。
门诊楼弱电项目工程招标一完成,我院与施工单位确定了项目目标,同时制定了详细的研究开发计划、路线、实施计划。
一、项目目标
(一)功能集成
智能楼宇信息系统对各子系统进行功能集成,将分散的子系统智能进行有机的互连和综合,以提高整体智能化程度,增强综合管理和防灾抗灾能力,实现优化节能管理,提供增值业务,提高工作效率,降低运营成本。
(二)系统集成
智能楼宇信息系统将智能化设备和网络设备结合在一起,提供一体化的公共高速信息交换网络,提供系统集成和功能集成的物理基础。智能楼宇信息系统应采用开放式的网络结构,方便以后的系统升级及扩展。
(三)软件界面集成
智能楼宇信息系统将各子系统集成在统一的计算机平台上,并运用统一的人机界面环境。系统操作控制软件应为全中文图形界面,具备电子地图,设备虚拟3D图形等功能。平台运行在主流中文操作系统上,方便使用和管理。
(四)网络集成
智能楼宇信息系统把各子系统通过专有网络连接在一起,实现设备和管理信息的共享和交换、通信通畅、协调工作,并与外界连网。支持Web、B/S方式的远程管理。
二、项目的主要内容
建筑自动化管理系统作为建筑物弱电设备运行信息的交汇与处理中心,对汇集的各类信息进行分析、归类、处理和判断,采用最优化的控制手段,对各类设备进行分布式监控和管理,使各子系统和设备始终处于有条不紊、协调一致的高效、被控状态下运行,在为提供安全保证和舒适宜人的生活与工作环境的前提下,最大限度地节省能耗和日常运行维护管理费用,给院方较高的回报率。
本项目的主要内容是对楼宇设备自控系统(BA)、消防自动化报警系统(FA)、安全防范系统(SA)、一卡通系统(IC)等进行集成。
三、项目实施执行情况
我院与施工单位成立项目攻关小组,制定了详细的实施计划并进行具体的分工,进行了项目实施。
在项目实施前,我们进行了仔细的分析,主要有以下几方面重点、难点:
(一)在系统的选型和设计上,作为各个子系统来说,都有比较成熟的主流技术,但因产品千差万别,器材的种类更是繁多,因此在技术成熟的角度上产品的选型就变得尤为重要。
(二)我院在各智能化设备的选型时以稳定性为前提,在选型时尽量作到经济合理、实用可靠,在满足需求的同时尽可能考虑节省投资。
(三)工程进度控制复杂,本项目工程量大,交叉作业多,质量要求高。如何控制进度是确保工程如期完成的极其重要的问题。
(四)施工配合工序多,本智能化系统工程是大楼建设的一部分,要和土建、安装、装饰等工程各道工序紧密配合,各智能系统又和物业管理需求密不可分,因此,构成全过程、全方位的配合关系。具体来讲本工程存在如下五步配合:
1.第一步配合:深化图纸,即依据相关专业施工图及国家设计规范进行图纸深化设计,绘制精确的平面布点及管线施工图、设备及机房布置图、设备接线端子图等。将各专业如电气、电管预埋铺设配管、土建专业的预留孔洞、本专业的管道井以及设备的定位点等在图纸上充分显示出来,并将潜在的一切问题加以落实解决。
2.第二步配合:在实际施工过程中与土建及安装的进度相配合,及时保质保量地提供前期安装的设备。
3.第三步配合:后期安装工作与二次装修的配合。二次装修过程一般都是赶工期,而该项目的各种设备、校接线以及各种终端设备的安装与二次装修是密不可分的,这一步配合对成品的美观起着重要的作用。
4.第四步配合:调试过程与其它各工种、专业的配合。这有一个进度协调配合及对其它各专业的成品保护问题。其它专业完成的成品及安装工作的成果是系统调试得以顺利开展的必要基本条件。
5.第五步配合:院方与施工方的配合和协调工作。设备的选型及变更资料的组织与汇总、资金计划的落实、在施工过程中遇及的问题等都与双方整体协调是密不可分的;在土建及安装的整体进度计划下,制订出切实可行的配合进度计划,确保各个环节的紧密配合。
通过以上大楼弱电智能化系统的分析,我们将在各子系统的设计施工过程中抓住系统的特点、重点和难点进行设备选型及设计施工,力争作到大楼弱电系统集成建设的总体目标,为医院提供一个经济合理,且具有一定先进性的弱电系统。
经过半年多施工,对楼宇设备自控系统(BA)、消防自动化报警系统(FA)、安全防范系统(SA)、一卡通系统(IC)等进行了集成。根据各类设备所要完成的功能,建筑自动化管理系统由对应的各分系统组成,它们相对独立工作,完成各系统的监测和控制任务。
建筑自动化管理系统的各分系统相对独立工作,但又必须协调一致,在管理中心的统一监控和管理下,共同为建筑物提供安全、舒适、方便的生活条件和高效的工作环境,并保证其运行维护管理的经济性和智能化。
针对大楼的特殊的功能要求,系统间的联动以及系统各个设备的定时操作将成为智能楼宇集成的重点。对于联动的逻辑过程必须可以由管理人员方便的定制。
四、项目完成情况
(一)基于Intranet的网络化集成使大厦智能系统通过广域网实现授权控制下的远程访问和管理。也就是对整个建筑物(群)在实施系统集成后可通过Intranet或是Internet以浏览器的方式实现统一的集中监视,集中管理而不受地理位置的限制。
(二)各弱电子系统进行统一监视、控制和管理。集成系统将分散的、相互独立的(如:楼宇自控系统、安保系统、火灾报警及联动系统、照明控制系统、通讯系统、电梯系统、门禁系统、巡更系统、停车场管理系统、抄表系统等)弱电子系统,用相同的环境,相同的软件界面进行网上集中监视。
(三)跨系统的联动,提高大厦的功能水平。系统实现集成以后,原本各自独立的子系统在集成平台的角度来看,就如同一个系统一样,无论信息点和受控点是否在一个子系统内部都可以建立联动关系。这种跨系统的控制流程,大大提高了大楼的自动化水平。
(四)立一个对整幢建筑物(群)的所有弱电设备进行统一监视,测量和采集数据的电脑集成网络系统。这个系统可进一步集成医院的办公自动化系统,医院信息管理系统HIS,为实现更高层次的信息集成管理系统奠定基础。
(五)通过开放的基于标准协议的各种借口(OPC,ODBC,LonWorks,BACnet,Web Services等)使得院方在选择弱电子系统乃至信息子系统时可自主灵活选择多种品牌、供应商。从而保护医院投资。
五、项目技术创新情况
(一)全局监测和管理、历史报表统计和趋势分析
实时监视各子系统设备的运行状况,并在地图上显示出来。打开相关的页面,可实时地看到所管理的任何一个子系统的任一个设备或关键点的状态,这些信息在页面上以图形、文字、动画的方式显示出来。各子系统的运行状态历史信息保存在数据库中,可以生成管理员所需要的各种统计图表,并能进行运行状态趋势分析。
(二)要公共场所应急预案及分析
智能楼宇信息系统应具备应对紧急情况的处理方案,通过对突发事件的分析,综合管理、调动各子系统,从而具备较强的应对突发事件的能力。
(三)障报警综合处理
当某个设备或关键点发生异常或其他重要事件,系统会以报警、事件的形式,及时在页面上用图形、文字、动画、声音等方式表现出来;并且能够根据事件性质提出事件重要性及依据数据共享及系统联动原则提出事件影响范围及对其他子系统的影响程度,并给出相应的解决建议及方案。
报警信息应具备高效性,故障定位准确性,针对性,全面性。避免误报警、漏报警、避免一个故障,多条报警信息,多条解决方案的情况出现。
系统要具有报警管理功能:系统的报警信号包括反映报警重要程度的报警级别、报警发生的子系统、报警的具体位置等,能根据报警级别决定报警信息的显示颜色和顺序,不同的报警可设置不同的声音、提示语。
(四)系统间联动控制
各子系统本身是独立工作的系统,但智能楼宇信息系统将它们集成起来,可让它们协同工作,一个子系统的动作可触发另一个子系统的动作。
智能楼宇信息系统的联动控制是实现突发事件处理的保障。
(五)综合管理
1.能楼宇信息系统应具备强大的数据库管理功能,将各个子系统传送来的信息进行分析、处理、综合,并按规则进行记录,创建相应的数据库,并能产生各种丰富的管理报告、报表。
2.件提供数据备份和恢复功能,提供系统运行记录、故障报警记录和用户日志的查询,查询结果可以生成报表。
3.支持用户多级管理、权限控制和审计。
4.支持系统配置管理、系统安全运行管理,具备多层次管理的权限设置功能。
 
俞利张 绍兴第二医院 312000