隨著我國人民收入的健康發(fā)展，對城市化的開發(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(lǐng)域內(nèi)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(nèi)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。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(nèi)的軟件長，它的穩(wěn)定性和功能要優(yōu)于國內(nèi)的軟件；二是國外的軟件都有自己的硬件集成產(chǎn)品，它的軟硬件能夠很好的結(jié)合，而樓宇的智能化工程存在高投入的風(fēng)險（一般占到土建成本的5%左右），所以國內(nèi)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(chǎn)硬件打造國內(nèi)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。 　　本案例分析中的上海交通大廈位于上海市中心， 樓高28層，建筑面積為50000平米，在主樓兩側(cè)各有6層高的裙樓，樓主體為中心對稱結(jié)構(gòu)。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(shè)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(nèi)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(diào)度管理。 一．交通大廈的系統(tǒng)集成模式 在國內(nèi)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(dāng)中很少應(yīng)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(shè)備和接口軟件局限于特定產(chǎn)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(jié)構(gòu)。由交通大樓的OA和CN構(gòu)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(wù)信息管理自動化系統(tǒng)。（MAS）；由與樓宇管理相關(guān)的系統(tǒng)如：BA、 FA、SA等單獨構(gòu)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(diào)管理，BA的7個子系統(tǒng)和物業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)由BMS管理，兩者的數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)權(quán)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(zhì)的子系統(tǒng)（超5類和6類混合布線結(jié)構(gòu)）。 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(shè)備監(jiān)控、機電設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)報警、有線電視、保安自動化、廣播音響、信息通信與計算機網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用中，設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)一般為總線型，而綜合布線為星型拓撲結(jié)構(gòu)，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(shè)；火災(zāi)報警系統(tǒng)主要為總線型結(jié)構(gòu)，也存在上述原因，且目前有關(guān)規(guī)范規(guī)定火災(zāi)報警線路不能和其它線路共用和共管敷設(shè)，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(zhì)的系統(tǒng)是MAS(通信與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))。 　　 2．　綜合布線設(shè)計等級 　　綜合布線設(shè)計等級分為基本型、增強型、綜合型。結(jié)合用戶對語音和數(shù)據(jù)設(shè)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(shè)計等級，用光纜和UTP混合組網(wǎng)。 　　 3.　水平工作區(qū)及設(shè)備間連接設(shè)備的設(shè)計方案 　　 方案一：選用超五類產(chǎn)品，能支持100Mbps以太網(wǎng)、1Gbps以太網(wǎng)的要求，并支持到桌面的550MHz寬帶視頻傳輸?shù)男枰?，并為未來的升級提供了方便。由于?shù)據(jù)傳送的瓶頸主要在數(shù)據(jù)共享設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，因此，水平工作區(qū)及管理間的連接設(shè)備采用超五類產(chǎn)品。另外，還在每層樓中設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)成本要求比網(wǎng)絡(luò)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(zhì)量更好的六類產(chǎn)品，同樣在每層樓中設(shè)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(biāo)（能支持1.2G/2.4Gbps ATM以及1.0Gbps千兆以太網(wǎng)的應(yīng)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(jīng)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(jié)構(gòu)。 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(wǎng)絡(luò)交換機，這些不斷增加的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)及未來更高數(shù)據(jù)速率的應(yīng)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(zhǔn)要求相對寬松；當(dāng)彎曲半徑大于其直徑的10倍時不影響信號的傳輸，是符合IEEE802.5 FDDI和EIA/TIA 568標(biāo)準(zhǔn)的主干傳輸線纜；能夠支持大樓內(nèi)超過100m傳輸距離的計算機網(wǎng)絡(luò)和需要高帶寬的高速網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用，確保目前和今后網(wǎng)絡(luò)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(wù)，還有ISDN等多種業(yè)務(wù)，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(shù)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(shè)計規(guī)范、業(yè)主對語音和數(shù)據(jù)終端設(shè)備需求及考慮一定信息點預(yù)留量來確定。 　　參考國內(nèi)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(wǎng)絡(luò)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(nèi)目前用途不明的區(qū)域，根據(jù)其具體位置，分別按基本型設(shè)置和增強型設(shè)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(shè)備配置 　　 　　 目前，國內(nèi)外生產(chǎn)綜合布線的產(chǎn)品型號較多，主要分為三大派系產(chǎn)品：歐洲，北美、中國內(nèi)地及臺灣產(chǎn)品。甲方在我公司推薦的設(shè)備中選擇了美國西蒙公司的產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)機柜內(nèi)（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(guān)監(jiān)測，在被測光纖輸出光功率太強影響測試結(jié)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(zhǔn)確的測試結(jié)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(guān)（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(shè)備總體運行的綜合管理。對BAS系統(tǒng)采用了控制網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)場總線兩級控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)圖如下所示。 在監(jiān)控中心和下位各節(jié)點上選用美國WonderWare公司開發(fā)的監(jiān)控組態(tài)軟件Intouch，作為BMS監(jiān)控平臺。在控制網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議?？刂凭W(wǎng)絡(luò)通過TCP/IP協(xié)議連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，監(jiān)控操作站等計算機系統(tǒng)，用于對現(xiàn)場設(shè)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(jié)構(gòu)。對于參與對現(xiàn)場設(shè)備進行控制和調(diào)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(shè)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(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線間采用臺灣巨騰公司的網(wǎng)絡(luò)連接器（OPEN PLC）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<