智能小区系统集成工程实施难点探讨.doc

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智能小区系统集成实施难点探讨
郭剑英
2013年 6 月25 日

摘要：本论文围绕智能小区系统集成实施过程中遇到问题，包括标准协议、设计集成方案和施工管理三个方面难点探讨， 阐述智能小区系统发展方向。
关键词：智能小区系统、 楼宇自控协议
正文：
智能小区系统是指综合计算机技术、网络通信、项目管理等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备系统等协调工作，实现楼宇自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS）的综合管理平台系统。它将各个子系统有机地集成起来，各个子系统实现资源共享。平台中心提供公共信息资源，所有的子系统既可独立运行，又可以在计算机网络的基础上实现集中管理。平台完全基于小区物内部网Intranet之上，通过网络集成、数据集成、界面集成、通信集成等多种技术，实现整个网络上的信息交互、综合和共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。各个子系统范围如下：
1、楼宇自动化包括高低压配送电、应急发电、电能管理；普通照明及应急照明；电梯监控；冷热源设备监控、空调控制、通风环境监控；给排水控制等。
2、安全保卫自动化包括出入控制、防盗报警、视频监控、电子巡更。
3、消防自动化系统包括自动监控与报警系统、自动灭火控制、消防联动控制、消防应急广播
4、通信自动系统包括电视网络、计算机网络、电话网络、综合布线系统、广播和电子公告系统
5办公自动化系统包括：物业管理系统、远程抄表系统、停车场管理系统、智能卡管理系统。
常见网络结构包括现场总线、控制层，管理层、应用层四层结构。如下图

目前智能小区系统集成在国内刚刚兴起，只有在高档小区才采用。系统集成价格比较高，产生效益需要长期使用过程才反馈到客户那边，所以小区系统集成还在不断尝试中，其中难点如下：
第一难点：协议标准选择、接口选择：
智能小区系统集成设计协议众多，难以选择。系统集成层次一般分四层，每层都有不同协议，按照国内经验，做出常见协议选择如下：
第一层现场总线协议众多，其中基金会现场总线FF、LONWORKS、、以太网、RS485是国内常用现场总线协议。楼宇自控选择LONWORKS总线协议； 出入控制、防盗报警可采用RS485协议接口；其它系统尽可能选择以太网现场总线。LONWORKS总线协议目前国内楼宇自控主流协议，采用RS485接口协议是兼容部分厂家设备，减低工程造价，其他系统总线使用以太网因为目前以太网迅猛发展，目前多数厂家都提供以太网接口设备。
第二层控制层协议选择：BACne协议，建立BACnet协议基础上楼宇自动化系统将是未来楼宇自动化发展方向和采用主流技术。LONWORKS协议同样可以做为控制层协议，把两个协议混合使用，BACnet作为系统层协议一种选择，潜优势更大。从目前情况来看，楼宇控制器顶尖级厂家这类应用上，还没有哪家选LonWorks。BACnet很适宜工作站级管理领域应用，系统层协议有利于交互操作性。
第三管理层使用TCP/IP协议是目前最成熟管理层协议。
第四应用层协议使用OPC和ODBC协议是微软公司提供接口统一标准化智能小区应用层接口协议，能很好融入主流终端操作系统和数据库。
  我们选择了复合网络构成技术，采用LonWorks楼宇自控现场总线， 出入控制、防盗报警可采用RS485，BACnet为小区作为小区控制网主干技术，小区管理中心与以太网连接，通过Internet实现信息共享与远程控制， 其核心是BACnet控制网络。
要解决子系统之间的互通互连，目前有一种解决方案：OPC技术和ODBC，所图所示。 平台采用国际标准OPC技术提供一个标准的软硬件接口，能够很好地适应各种硬件系统和各种通信控制协议，并为第三方系统提供楼宇设备的综合性管理信息。可满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求。如下图：

第二难点：设计图纸和集成方案：
系统集成要采用科学的方法来进行，就是“总体规划，优先设计，从上向下，分步实施”。从上向下，分步实施，是指各个子系统的功能和技术方案必须要满足系统集成的目标和设计指导，先完成子系统的集成,只有这样,才能够达到总体目标。
系统总体结构是在小区的物业管理中心设置一台总控主机，在每个单元设置单元控制主机，在每个需要联网控制的设备处设置相应的控制主机，通过BACne协议控制网络将这些主机设备联网，将小区形成了一个互动的智能网络，公共设备都成为这个智能网络中的智能节点，从而实现信息交互传递与智能化控制各项功能。
系统定位在小区建立BACnet控制网络，可视对讲和家庭安防报警作为户内基本配置。 同时，针对不同应用环境下系统的表现，做了大量的完善工作，使系统磨练成为一套完全成熟的系统。
为了解决互联和互操作的问题，采用统一通信协议和协议转换器实现网络层互联，采用OPC和ODBC技术实现实现应用层互操作问题。
第三难点：工程实施管理方面：
1、管理方式：常用管理模式有总承包模式和平行发包模式，根据甲方投资和自身人才储备决定， 甲方基于节约投资，并具备智能小区人才储备情况下，工程采用平行发包形式，分设备材料供应商、施工方、设计和集成商三方。采取分工如下：设备采购由甲方直接采购，集成商协助制定采购数量；电源、机房配套、管线预埋由土建施工单位负责；综合布线、设备安装由设备提供商负责；设备加电和调试由厂家和集成商、设备安装单位三方联合负责，集成商做主导；设备安装由单位负责硬件实施，厂家负责本机调试、集成商负责联合调试。
软件方面，数据库、服务器、操作系统由集成商和供应商联合负责，供应商负责单机部分，集成商负责联合调试；集成平台由集成商负责；工程进度、质量由甲方提供节点和标准，集成商进行过程把控，并向甲方汇报。
2、材料设备供应：甲方根据设计图纸和集成方案确定采购设备，包括综合布线产品，网络设备产品，数据库、服务器、终、集成平台。设备材料供应有集成商和甲方联合根据实际进行动态调整。做好设备材料订购计划，同时考虑到仓库空间限制，根据实际进度情况调整设备材料发货时间。配套材料比较杂，包括电源线、机房配电箱、开关电源、UPS设备、走线架、地线接入排、空调、办公用品等。 采购计划要提前，到货时间间隔大。综合布线施工可以和配套同步进行，材料到货管理相对容易。采用兼容性好的设备，支持集成方案相关协议。服务器和数据库采购需要根据集成平台需求，要支持OPC和ODBC协议，采购相对容易。
3、工程施工过程中难点如下：
1)、配套建设包括电源、机房配套、管线；管道预埋先行。难点在于电源提供，一来网络设备分散各个地方，分部于楼宇设备间或者弱电井中，电源稳定性难以保证，电源接地点难确定。目前解决办法是对于重要设备提供UPS供电，设备接地点可以通过楼宇柱的钢筋开凿引入作为接地点。
2)、综合布线施工出现问题是部分垮楼宇线缆管道未规划。在已经建设好的楼宇中，很难进行管道开挖，可采取架空或者营运商的线路或者直埋。
3)、网络设备安装及调试中，网络设备安装比较容易但是调试工作涉及到供应商和集成商，对于两者之间分工难以界定，最好在合同中给予明确下来。采购常用品牌网络设备能减低调试难度。
4)、集成平台安装和调试中，集成平台是集成商重点工作。集成商平台选择有很多，选择成熟国际品牌价格较贵，选择国内成熟厂家开发的平台系统，价格比较适中，综合从维护升级考虑，选择具备生命力品牌，综合成本比较低的，开发实力强大的集成平台品牌。
总上所述，智能化楼宇集成是大势所趋，并在摸索中逐步完善，在实施过程中遇到问题，已经有比较成熟解决方法。

作者简介：郭剑英，38岁，通信工程专业，从事工程实施2年，通信工程监理工作7年，信息系统监理工作2年，具备丰富工程管理经验。

命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在自己手中
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