自動化系統(tǒng)物業(yè)管理及實例分析

自動化系統(tǒng)物業(yè)管理及實例分析一、自動化系統(tǒng)

智能大廈自動化系統(tǒng)是智能建筑中的一個重要系統(tǒng)。智能大廈自動化系統(tǒng)是一種將與智能大廈有關的電力、照明、空調(diào)通風、給排水、消防、保安、運輸?shù)仍O備集中監(jiān)視、控制和管理的綜合性的系統(tǒng)。過去,對空調(diào)、采暖通風、動力站房、給排水、變配電等設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視的中央監(jiān)視系統(tǒng)和空調(diào)、給排水、變配電的自動控制裝置是各自獨立的。隨著計算機技術的進步及數(shù)字通信技術的提高,兩者合二為一,發(fā)展成為所有自控設備可相互傳送信息,以整個系統(tǒng)來進行綜合控制管理的統(tǒng)一體。這種系統(tǒng)以計算機局域網(wǎng)絡為通信基礎,以計算機技術為核心,具有分散監(jiān)控和集中管理的功能。它是與數(shù)據(jù)通信、圖形顯示、人機接口、輸入輸出接口技術相結合的,用于設備運行管理、數(shù)據(jù)采集和過程控制的自動化系統(tǒng)。鑒于自動化系統(tǒng)對于智能大廈物業(yè)管理上高效、方便,因此在智能大廈建設中已經(jīng)被廣泛應用。

(一)智能大廈自動化系統(tǒng)的子系統(tǒng)

一般智能大廈設備控制可分為2個子系統(tǒng):設備運行管理和控制系統(tǒng)以及防火與保安系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)包含若干受監(jiān)控對象的系統(tǒng),各受監(jiān)控對象的系統(tǒng)又有相互協(xié)調(diào)的功能。

1.設備運行管理和控制系統(tǒng)。

它包括暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)和其他要納入的設備的控制和管理。

2.防火與保安系統(tǒng)。

它包括火災報警及消防控制系統(tǒng),出入口控制系統(tǒng),防盜報警系統(tǒng),結構防震、防水、防凍系統(tǒng)及其他要納入的設備系統(tǒng)。

(二)智能大廈設備運行管理和控制系統(tǒng)

設備運行管理和控制系統(tǒng)所管理的設備主要是智能大廈內(nèi)所有的機電設備,包括暖通空調(diào)系統(tǒng)設備、給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)設備及運輸設備。

1.暖通空調(diào)系統(tǒng)設備。

主要有熱水泵、冷卻塔、冷凍水泵、制冷機組、新風機組、空氣處理機組、變風量機、風機盤管、熱交換器、鍋爐、分汽缸、凝結水回收系統(tǒng)等。

2.給排水系統(tǒng)設備。

主要有高位水箱、低位水箱、水泵、加壓泵、飲水設備、熱水供應設備、生活水處理設備、污水處理設備等。

3.電氣系統(tǒng)設備。

主要有配變電設備、自備電源、不間斷電源(UPS)、照明設備、動力設備等。

4.運輸設備。

有電梯、自動扶梯、文件或原材料自動輸送裝置等。

智能大廈設備運行管理和控制系統(tǒng)有2種形式,即現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)和中央監(jiān)視控制系統(tǒng)。

1.現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)。

用于對空調(diào)、動力站房、給排水等設備相關的過程(物理量)進行常規(guī)控制、程序控制、節(jié)能控制等。如在空調(diào)設備中,進行環(huán)境溫度、濕度的控制;在動力站房設備中,對熱泵、冷凍機、水泵的臺數(shù)控制和壓力控制等;在給排水設備中,對進行建筑物內(nèi)給水、排水、水處理的水箱和水泵的控制。還有照明自動控制、電梯的自動控制等。這些系統(tǒng)都是相對獨立的。

2.中央監(jiān)視控制系統(tǒng)。

監(jiān)視建筑物內(nèi)的各種設備的運行狀態(tài),不僅進行顯示、記錄、操作,還能與變配電、空調(diào)等整個系統(tǒng)相關的設備聯(lián)動控制。例如,按照預先設定的時間表進行設備運行控制,當使用辦公室時,為了按時達到設定的溫度,通過設定空調(diào)的起動/停止時刻,進行最佳起動/停止控制。

(三)智能大廈防火與保安系統(tǒng)。

智能大廈防火與保安系統(tǒng)又稱安全保衛(wèi)系統(tǒng),主要是保障建筑物內(nèi)部人員、物資和設備的安全。它分為保安系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)。

1.火災自動報警系統(tǒng)(FAS)。;

安全保衛(wèi)系統(tǒng)并不單是確保建筑物日夜24小時方便地出入,更重要的是保護使用者的人身安全。火災自動報警系統(tǒng)設置了各種探測器,隨時探測建筑物內(nèi)的火災情況以防止蔓延燃燒。一旦接到火災警報,立即在中央監(jiān)視(裝置)顯示,并即時停止空調(diào)的運行,同時自動開啟防排煙風機及采取其他相應動作。

2.保安系統(tǒng)(SCS)。

在保安系統(tǒng)中,有在大廈、房間等的出入口實行機械化管理的出入管理系統(tǒng)(ACS)。在出入管理系統(tǒng)中,有鑰匙管理箱方式和身份卡方式,還有防止不法侵入并發(fā)出警報的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)(CCTV)以及防盜監(jiān)控系統(tǒng)。

(四)智能大廈各子系統(tǒng)間的關系。

設備運行管理和控制系統(tǒng)與防火與保安系統(tǒng)這2個子系統(tǒng)各有不同的功能,但相互又有一定的聯(lián)系。目前,這2個子系統(tǒng)之間的關系可以是下面的其中之一。

1.防火與保安系統(tǒng)納入BA系統(tǒng)。在技術上,這2個子系統(tǒng)完全可以納入BA系統(tǒng),監(jiān)控系統(tǒng)共用主站,僅僅分站分設或是作成一套系統(tǒng),這樣,整個BA系統(tǒng)控制協(xié)調(diào)性較好。如發(fā)生火災時,可以自動打開公共避難通道及出入口、關閉空調(diào)系統(tǒng)等協(xié)調(diào)性動作。這樣,設備資源可以共享,節(jié)省投資,節(jié)省人力。

為滿足管理體制的要求,可以設防火及保安專用中央站,賦予它較高的操作級別。在上海市頒布實施的《智能建筑設計標準》中,“關于智能化系統(tǒng)集成”的一般規(guī)定中指出:“建筑智能化系統(tǒng)集成,應具有各個智能化系統(tǒng)信息的匯集和對各類信息的綜合管理”?！吨悄芙ㄖO計標準》中關于甲級智能建筑物“火災報警與消防聯(lián)動控制”的設計標準是:“系統(tǒng)應與BA系統(tǒng)合用或作為其一個子系統(tǒng)實現(xiàn)報警、滅火、消防聯(lián)動等的各項功能。當管理體制上有困難時,可以單獨組成系統(tǒng),但應留有接口,使其與BA系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)?！?/p>

2.防火與保安系統(tǒng)獨立于BA系統(tǒng)。這是受到目前管理體制的限制不得已的做法。如果在管理體制上有困難可以這樣做,但是控制的協(xié)調(diào)性往往受到減弱。因而在設計上應注意其協(xié)調(diào)性。

(五)智能大廈自動化系統(tǒng)技術的發(fā)展。

從控制設備硬件來看,智能大廈自動化系統(tǒng)技術的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了幾個階段。從50年代的氣動儀表控制系統(tǒng),60年代發(fā)展為電動單元組合儀表,70年代發(fā)展為采用小型或超級小型電子計算機的集中式控制系統(tǒng),以及后來采用微型計算機的集散式控制系統(tǒng)(DCS),目前正在向采用現(xiàn)場總線(FCS)的智能儀表控制系統(tǒng)發(fā)展。從功能上來看,是一個從監(jiān)控到管理的發(fā)展過程。

早在數(shù)十年前國外就有超高層建筑了。它的設備非常多,分成各種系統(tǒng),如空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等,各自獨立,相互之間沒有什么聯(lián)系。這些系統(tǒng)的運行操作比較復雜。在當時的技術條件下,只能采用氣動或電動單元組合儀表對各個設備的狀態(tài)進行監(jiān)視,并通過操作盤來進行集中操作。在配線上,采用多線制配線的方式。如果需要將某一設備的狀態(tài)信號及操作功能全部顯示于中央監(jiān)控室內(nèi),就必需一對一地設置配線。這樣不但耗用的導線很多,安裝不便,費用大,而且只能選擇一些最重要的設備在中央監(jiān)控室內(nèi)顯示和操作,大多數(shù)設備仍需在現(xiàn)場操作和記錄。

80年代,即使采用小型或超級小型電子計算機的控制系統(tǒng),仍然有安裝不便和線路投資大的問題。隨著微型電子計算機技術的迅猛發(fā)展,智能大廈的中央控制系統(tǒng)也開始發(fā)生變化。由于電子計算機的信號傳輸技術的進步,對樓內(nèi)各種設備的狀態(tài)監(jiān)測不必再一對一地配置線路了。一對信號線路就可傳送多種信號,所有的設備狀態(tài)都可以顯示于中央監(jiān)控室內(nèi),很容易進行操作和管理,不但節(jié)省了人力,而且提高了效率。

在控制功能方面,由于當時的現(xiàn)場控制設備價格昂貴,功能也不完善,所以大部分的系統(tǒng)運算及處理功能,仍需集中到中央控制室內(nèi)由計算機主機進行處理。當時的中央監(jiān)控系統(tǒng)功能,只限于初級的設備狀態(tài)變化顯示,按時間表和直接控制管理,以及對現(xiàn)場反饋的數(shù)據(jù)進行運算。

進入90年代,以前需要由中央控制室內(nèi)計算機主機完成的功能,已由一些低價格、高處理能力的現(xiàn)場控制器所取代。中央監(jiān)控室的操作人員,只要下達所需要的指令,現(xiàn)場控制器就會自動地參考其他數(shù)據(jù)、自動運算并控制相關的設備,以達到操作者的要求。這樣一來,中央控制系統(tǒng)的主機,就不需要再負擔大量的數(shù)據(jù)運算工作,而中央控制系統(tǒng)的功能也逐漸由控制改為提供各種數(shù)據(jù)報表和專項的統(tǒng)計文件。此時,“中央控制系統(tǒng)”的名稱就逐步改為“中央管理系統(tǒng)”,其系統(tǒng)形式也由以前的集中監(jiān)視、集中控制,變化為集中監(jiān)視、集中管理、分散控制;中央控制室的主機也變?yōu)橐蕴峁﹫蟊砗途o急應變處理為主。因此,中央監(jiān)控室也可以稱為防災中心。該中心不斷地將各種數(shù)據(jù)報表提供給管理人員,通過分析數(shù)據(jù)報表,求取本大樓可以節(jié)約的運行成本(如節(jié)約能源、節(jié)約人事成本等)的方式,從而進一步提高大樓的附加值。當有災害發(fā)生時,可以通過大樓管理系統(tǒng)得知何時何地發(fā)生何種事故,便于事故處理人員迅速作出反應,減小事故帶來的危害和影響。

目前,國際上又有現(xiàn)場總線系統(tǒng)(FCS)的出現(xiàn),這是一種開放式系統(tǒng)。其特點是采用智能化變送器、智能化執(zhí)行器和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡,使得符合同一現(xiàn)場總線標準的不同產(chǎn)品可以相互連接,相互操作,通過網(wǎng)關可以實現(xiàn)不同現(xiàn)場總線的互聯(lián)。因而該系統(tǒng)具有開放性、可擴展性和先進性等優(yōu)點。

這樣,建筑物自動化系統(tǒng)已經(jīng)從純機械控制系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、電動控制系統(tǒng)進化為電子控制系統(tǒng)。其控制方式已經(jīng)從模擬的控制方式轉(zhuǎn)化為直接數(shù)字控制(DDC)及現(xiàn)場總線系統(tǒng)方式。系統(tǒng)形式開始從集中式、分布式轉(zhuǎn)變?yōu)槿植际健＿@些分布式控制系統(tǒng)既是獨立的,又是相互聯(lián)系的、綜合的、統(tǒng)一的。

(六)智能大廈管理系統(tǒng)。

現(xiàn)代的大廈管理系統(tǒng)應該是一個智能化的綜合管理系統(tǒng)。它應能夠利用收集到的樓內(nèi)相關資料,分析整理成有效的信息,運用先進技術和方法使大樓的運行方式更有效、運行成本更低、競爭力更強。同時,使大樓內(nèi)各個子系統(tǒng)高度綜合,做到設備控制綜合保安、防火,提高物業(yè)管理的效率和綜合服務功能。這種具有高生產(chǎn)率、低運行成本和高安全性大樓管理系統(tǒng),稱為“智能大廈管理系統(tǒng)”或“智能大廈管理與控制系統(tǒng)”。大廈物管理系統(tǒng)收集與建筑物內(nèi)的各種設備相關的信息,并進行數(shù)據(jù)的收集、累積、計算等。它包括建筑物管理業(yè)務、保養(yǎng)業(yè)務、收租業(yè)務、能源管理及建筑物所有者的維持預算管理等事務的自動處理。例如:臺賬管理、合同管理、運行業(yè)績管理、保養(yǎng)時間表管理、維修計劃管理、維修業(yè)務支援、設備履歷管理、預算管理、設備圖紙管理、自動集中抄表、費用計算等管理業(yè)務的軟件自動處理。這是一種以目前國際上先進的分布式信息與控制技術而設計的集散型系統(tǒng)(DCS)。

二、自動化系統(tǒng)的功能

建立智能大廈自動化系統(tǒng)的目的是在于向建筑物的使用者提供舒適、安全和方便的環(huán)境,使承租者及管理者能夠通過整個大樓的節(jié)能、節(jié)省人工來降低運行成本,維持和提高總的資產(chǎn)價值。

(一)智能大廈自動化系統(tǒng)的功能。

建筑物自動化系統(tǒng)的功能有以下幾個方面:

1.節(jié)省人工及提高管理的效率。

通過對所有設備的監(jiān)控可減少設備管理人員和他們的勞動強度。如改善設備運行狀況,可不斷地收集設備運行資料,安排計劃性維修,改進建筑物和設備的管理,并可將大量的信息集中進行綜合性管理。因此,投入很少的人員即可操作建筑物內(nèi)的設備。還可進一步有效地利用信息,實現(xiàn)更高質(zhì)量的管理。

2.維持最佳環(huán)境。

智能大廈的環(huán)境包括溫度、濕度等的溫熱環(huán)境,空氣中的二氧化碳、粉塵的含量以及照明等。對于每個使用者以及設備來說,始終維持最佳的環(huán)境,是提高工作效率、更好地發(fā)揮設備功能和延長使用壽命的必要條件,因此使建筑物具有良好的工作和生活環(huán)境,已成為建筑物自動化系統(tǒng)的主要管理目標。

3.節(jié)省能源。

通過控制和管理使設備高效運行,減少大廈物能源消耗,提高整體節(jié)能效果。例如能正確地控制所設定的溫度,加入適當?shù)男嘛L,根據(jù)空調(diào)的負荷進行適當?shù)目刂?就可以有效地利用自然能源,避免浪費,給用戶提供最舒適的環(huán)境。這對于設定目的的實現(xiàn)具有很大的作用。對大廈物的照明,按照是否有人及照明時間或外界自然采光情況進行綜合控制,也能收到很好的節(jié)能效果。據(jù)有關資料介紹,設有大廈自動化系統(tǒng)的建筑物,比不設定的可以節(jié)約能源25%。

4.提高智能大廈的安全性。

保護人員和設備的安全,提高災害防治能力,使智能大廈成為安全的場所,是智能大廈自動化系統(tǒng)的主要目標。由于建筑物設備的所有信息集中于中央監(jiān)控室,因而了解設備狀態(tài)和操作就變得相當容易。即使有停電或火災等異常發(fā)生時,也能進行相應的處理,維持大廈在良好的運行狀態(tài)。另外,通過安全系統(tǒng)的綜合化,在不妨礙使用的前提下,實現(xiàn)了確保大廈使用者的安全及機密。5.能更好地給大廈使用者提供方便。

通過各設備的綜合控制,可以為每個使用者提供更高質(zhì)量的服務和方便。在確保安全的同時,使用者可24小時(h)不分晝夜自由地出入建筑物。

(二)智能大廈自動化系統(tǒng)的服務功能。

智能大廈自動化系統(tǒng)的功能是通過設置大廈設備控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的,特別是節(jié)能功能。智能大廈設備控制系統(tǒng)投資主要通過節(jié)能來回收。節(jié)能可以通過優(yōu)化控制過程及優(yōu)化控制的條件來取得。

智能大廈設備控制系統(tǒng)的服務功能是對各種設備的自動控制和數(shù)據(jù)處理。

1.各種設備的自動控制。

設備的自動控制內(nèi)容很多,主要是按照一定的條件控制設備的運行。具體有:程序控制設備的啟動和停止;用于室溫控制的模擬量調(diào)節(jié),如P,PI,PID調(diào)節(jié);能耗管理、能源管理;優(yōu)化啟停、時間優(yōu)化控制,設備定時啟動和停止;日期-時間與節(jié)日程序(TOD);維護管理、優(yōu)先級操作、報警報告、數(shù)據(jù)報表、參數(shù)設定。

2.數(shù)據(jù)處理。

它包括數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理2個方面:

(1)數(shù)據(jù)傳輸。

將控制點的模擬量和數(shù)字量傳輸?shù)娇刂破?。各個控制器間數(shù)據(jù)傳輸,如通過通信接口(RS232,RS485)或調(diào)制解調(diào)器(MODEM)進行數(shù)據(jù)傳輸。通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)到中央站。

(2)數(shù)據(jù)處理。

主要有模擬量測量、設備故障監(jiān)測報告、運行時間累加、脈沖積算、設備啟停狀態(tài)、歷史趨勢數(shù)據(jù)、警報及事故處理。

(三)智能大廈自動化系統(tǒng)的整體功能。

智能大廈自動化系統(tǒng)的整體功能可概括為以下幾點:

1.對建筑設備實現(xiàn)以最佳控制為中心的過程控制自動化;

2.以運行狀態(tài)監(jiān)測和計量為中心的設備管理自動化;

3.以安全狀態(tài)監(jiān)視為中心的防災自動化;

4.以節(jié)能運行為中心的能源管理自動化。

(四)智能大廈設備運行管理和控制系統(tǒng)的功能規(guī)劃。

設備運行管理和控制系統(tǒng)的功能要按照需求、等級標準和實際情況來提出。通常智能大廈內(nèi)有多種設備,如空調(diào)、通風設備、鍋爐、冷凍設備、冷庫、給水排水設備、水處理設備等,大多數(shù)由制造廠提供一定的配套測量控制儀表和自動化裝置,以便對這些設備進行監(jiān)控。這些裝置有的已經(jīng)從模擬儀表和自動化裝置發(fā)展為數(shù)字化的監(jiān)控裝置,如果能夠符合要求,就用配套的控制裝置。當然,也可增加一些需要設備運行管理和控制系統(tǒng)完成的功能。建筑物自動化系統(tǒng)的主要作用是進一步提供對這些設備的集中監(jiān)控,也可以說,對這些設備控制的補充和完善。這時,要注意設備運行管理系統(tǒng)和建筑物自動化系統(tǒng)的通信接口。如果配套的控制裝置不能夠符合要求,就要用智能大廈自動化和控制系統(tǒng)來完成。

1.暖通空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控。它包括下面幾方面的內(nèi)容:

(1)冷熱源機組控制及有關物理參數(shù)的測量,如流量、壓力、溫度、熱量測量控制,以及冷凍機控制、鍋爐控制、采暖系統(tǒng)控制、冷卻塔控制、熱交換器控制等。

(2)空調(diào)工況優(yōu)化控制。包括空氣處理機組控制、變風量機組控制、風機盤管控制、新風機組控制。

(3)室內(nèi)外空氣參數(shù)測量。包括溫度、濕度、風速等的測量。

(4)空氣壓縮機組或氣力輸送裝置控制。

2.給水排水系統(tǒng)的控制。它包括給水排水流量、壓力、溫度測量與控制;高位水箱、地下水池、污水池的水位測量、報警、調(diào)節(jié);水泵監(jiān)控,即按水箱水位起動停止水泵,按管網(wǎng)壓力用調(diào)速器自動控制水泵轉(zhuǎn)速,備用泵自動投入;熱水供應系統(tǒng)控制,以及排水系統(tǒng)阻塞顯示、報警;水處理系統(tǒng)控制。

3.電氣系統(tǒng)控制。主要內(nèi)容有:

(1)電源監(jiān)測。電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率、斷路器的狀態(tài)監(jiān)測。

(2)負荷監(jiān)測。各級負荷的電壓、電流、功率的監(jiān)測。(3)負荷控制。電網(wǎng)負荷調(diào)度控制,當超負荷時,系統(tǒng)停止低優(yōu)先級的負荷。

(4)照明控制。辦公室按照規(guī)定的工作時間或室內(nèi)有無人員控制照明開關,公共場所按室外亮度控制照明;按照時間程序進行節(jié)日照明控制、室外照明控制、航空障礙燈控制;與火災報警及保安系統(tǒng)聯(lián)動控制有關照明。照明設備的亮度控制,是以營造氣氛、節(jié)能及延長燈泡壽命為主要目的。

(5)電機控制?？蓪ぶ返碾姍C啟動控制、電機狀況及行程監(jiān)控。

(6)備用電源自動啟動。在主要電源供電中斷時,自動啟動備用柴油發(fā)電機或燃氣輪機發(fā)電機組;在恢復供電時停止備用電源,并進行倒閘操作。

(7)供電恢復控制。當供電恢復時,按照設定的優(yōu)先程序,啟動各個設備電機,迅速恢復運行。注意,要避免同時啟動各個設備,而使供電系統(tǒng)跳閘。

4.運輸系統(tǒng)控制及運輸系統(tǒng)運行情況監(jiān)視。主要有電梯的群控、自動調(diào)度、卡片控制;自動扶梯按時間調(diào)度控制;傳送系統(tǒng)控制,即自動控制傳送系統(tǒng)將物品輸送到目的地。

(五)智能大廈管理系統(tǒng)的功能。

智能大廈管理系統(tǒng)可以說是辦公自動化系統(tǒng)和智能大廈自動化系統(tǒng)的一種結合。

1.智能大廈管理系統(tǒng)業(yè)務需求主要有以下幾方面:

(1)出租型租賃貸借內(nèi)容的管理與情況的掌握。

(2)大廈整體收支狀況的管理與經(jīng)營狀態(tài)的掌握。

(3)傳送和交換有關出租的必要信息。

(4)大廈、設備及備用品有關情況的掌握、維護、保養(yǎng)及運行。

(5)公用會議室、停車場、庫房等的使用管理。

(6)大廈的清掃、警衛(wèi)等的管理。

(7)分別對各住戶電力、煤氣、水的使用管理、調(diào)節(jié)與結算。

(8)大廈的全部電氣、煤氣、冷熱水等的使用狀況的管理、調(diào)節(jié)及結算。

(9)大廈環(huán)境與設施服務的管理。

(10)大樓設備與設施綜合利用優(yōu)化管理等。

2.智能大廈管理系統(tǒng)的服務功能有:

(1)大樓經(jīng)營管理功能,即各種資源出租租金管理。具體有:

①收支管理。經(jīng)營現(xiàn)狀及收支管理,稅金管理。

②預算管理。包括維護、檢修、清潔、保養(yǎng)等的人工費,材料、設備、備用品消耗預算。

③委托合同管理。包括維修、保安、清潔等從業(yè)人員與產(chǎn)權業(yè)主間的合同管理。

④資金管理。包括租賃費、服務費、公用(水、電、氣)費、電話費、公用事業(yè)費(走廊照明、空調(diào)等)。

⑤合同管理。指租住戶與產(chǎn)權業(yè)主間合同管理。

⑥出租、借信息管理。指有關租借信息等。

(2)大樓運行管理功能。具體有:

①大樓物品維修計劃管理,維修業(yè)務支援。

②大樓設備臺賬管理、設備維修管理、設備圖紙管理。

③樓層設施布局管理。

④環(huán)境衛(wèi)生管理、清潔運行管理、垃圾處理管理。

⑤測量統(tǒng)計管理。

⑥安全管理。

⑦備用品管理。

⑧能源管理。

⑨停車場管理等。

(3)出租服務管理功能。是指為用戶提供各種方便性,實現(xiàn)細致、周到的服務的功能,具體如下:

①公共設施使用預訂。包括會議室、庫房、展廳、多功能大廳等日程預訂計劃管理。

②規(guī)定時間外需用空調(diào)的申請管理。

③備用品領用出租管理。包括申請領用備品及其費用管理。

④預約旅行服務。包括代辦交通、住宿。

⑤辦公設備服務。包括微機、傳真機、文字處理機等的辦公設備服務、利用狀況管理。⑥收集出勤數(shù)據(jù)。指對員工出勤狀況的統(tǒng)計與管理。

⑦租金狀況通報。指對各租借戶租金狀況的查詢及時應答、通報。

⑧無現(xiàn)金服務。指對樓內(nèi)自動售貨機、商場、餐廳等等提供信用磁卡或智能卡結算。

⑨遠程計算服務。使住戶可共享主計算機資源,通過網(wǎng)絡能接遠程用戶終端。

⑩支持樓層布局設計。指用簡單的CAD系統(tǒng)支持各樓層新用戶入住時的布局設計。

B11通信郵件服務。具有電子函件、聲音郵件、傳真郵件等服務,能提高對外各種聯(lián)絡業(yè)務效率。

B12信息向?qū)Х?。包括CATV,VRS(視頻應答系統(tǒng))和工作站等,能提供各種公共信息服務。

B13用戶其他需要的服務等。

以上所列的智能大廈管理系統(tǒng)的管理與服務功能,都需要以系統(tǒng)集成技術為基礎開發(fā)大批配套系統(tǒng)應用軟件,這也是計算機技術在建筑物自動化系統(tǒng)方面更深、更廣層次的應用。隨著人類社會信息化與科學技術的迅速發(fā)展,這種應用需求將永無止境,也正好成為大廈管理系統(tǒng)向前發(fā)展的推動力。

三、自動化系統(tǒng)的組成

智能大廈自動化系統(tǒng)的核心是電子計算機。電子計算機具有數(shù)據(jù)采集、存貯、邏輯判斷、高精度運算等能力,因而在設備控制方面,已經(jīng)從模擬控制系統(tǒng)發(fā)展到應用數(shù)字直接控制技術來控制空調(diào)設備、通風設備、鍋爐、制冷設備。這些都是智能大廈自動化系統(tǒng)的基礎。將這些設備的監(jiān)控系統(tǒng)應用網(wǎng)絡技術聯(lián)接成局域網(wǎng)或廣域網(wǎng),形成建筑物自動化系統(tǒng),可實現(xiàn)設備的集中監(jiān)控,通過集中監(jiān)控提高了設備的控制管理水平。

一般集散型智能大廈自動化系統(tǒng)由下列部件構成:傳感器和執(zhí)行器、控制分站、中央站及管理(監(jiān)控)中心。在全分散型系統(tǒng)中,傳感器和執(zhí)行器都是智能化的,它們和控制分站沒有區(qū)別。

(一)傳感器和執(zhí)行器。

各種傳感器和執(zhí)行器又稱現(xiàn)場終端(InformationPoint,IP)。傳感器有非電量傳感器和電量傳感器。非電量傳感器有溫度、壓力、液位、位移等物理量的傳感器,還有門感應開關、紅外/微波探測器、煙感探測器、溫感探測器、振動探測器等,非電量傳感器一般輸出電信號。電量傳感器有電流電壓、頻率、電功率、功率因數(shù)傳感器等,輸出電信號有模擬信號也有是數(shù)字信號。輸入器有讀卡器。

執(zhí)行器可控制風量、閥門開度、電源開關等。執(zhí)行器有電動式、電子液壓式、電子氣動式等多種。

(二)控制分站。

控制分站按照是否實現(xiàn)閉環(huán)控制功能區(qū)分為分散控制型(DCP)和數(shù)據(jù)采集型(DGP)。分散控制型按照有無微處理器分為智能型(DCP-I)和普通型(DCP-G)。目前,控制分站一般是智能型的(DCP-I),有的稱智慧外圍站(IntelligentOutstation,IOS),由分布式處理器組成。分布式處理器實際上是一種微處理器控制的直接數(shù)字控制器(DDC),能作獨立控制器執(zhí)行控制作用。它能提供的控制作用如比例、微分、積分控制、數(shù)據(jù)總和及報警、輸出監(jiān)測。它又有很強的通信能力,可組成網(wǎng)絡實現(xiàn)高速實時運算。一般有幾路模擬量和數(shù)字量輸入,輸出也有幾路模擬量和數(shù)字量。其中有:

模擬量輸入(AI),如溫度、壓力、液位變送器輸出。

數(shù)字量輸入(DI),通常為接觸點閉合、斷開情況。

模擬量輸出(AO),用以操作調(diào)節(jié)閥、風門。

數(shù)字量輸出(DO),用以電機啟動、停止控制。2位控制(ON/OFF)。

有的控制分站設有數(shù)字量累計的接口,可輸入低頻脈沖信號,用作電度、水量的積算。典型的控制器,如美國Honeywell公司的DeltaNetR7044ExcelPlus控制器,為使其能獨立運行,可使用手提式W1044操作終端(POT)或W1045可編程終端(PPT)。

又如美國JohnsonControls公司的DC9100控制器、C260控制器、AHU控制器、LCP控制器、手提式操作終端SM9100、Y199。再如美國Auto一Matrix公司的SOLO/DX控制器、SOLO/IX控制器、SOLO/GX控制器、UCT-1變風量空調(diào)控制器、手提式操作終端SOL0Tool。

有的控制分站只有數(shù)據(jù)采集功能,只能作參數(shù)顯示和簡單的開關控制功能,這種分站稱為DGP(DataGatheringPanel)。如美國Honeywell公司以前的產(chǎn)品S1200,S541,這種控制器目前已淘汰了。

(三)中央站及監(jiān)控中心。

中央站設置在監(jiān)控中心,由中心控制電子計算機、顯示器和鍵盤、打印機等組成,是整個系統(tǒng)的顯示控制裝置。管理中心或上位計算機,可以對整個系統(tǒng)實行管理和優(yōu)化。所用電子計算機也從過去的小型電子計算機發(fā)展為微型計算機工作站;所用的中央處理器目前常見為Intel80X86,Pentium等;監(jiān)控顯示已從字符式發(fā)展為圖形式(VGA或SVGA)。高分辨率彩色顯示器帶有鼠標器,并具有一定內(nèi)存、硬盤、并行及串行通信接口的系統(tǒng)。它的操作軟件有多用戶、實時、多任務處理能力。目前一般提供視窗操作系統(tǒng),操作人員不需要掌握專門的計算機知識就可操作該系統(tǒng)。

分站和中央站通過通信接口進行數(shù)據(jù)通信,是一種數(shù)據(jù)網(wǎng)關或信息交換站。如Honeywell公司的W7052(單通道結構),W7053(多通道結構);JohnsonControls公司的網(wǎng)絡控制器(NCU),都能作為獨立控制器執(zhí)行獨立的控制作用。它把數(shù)據(jù)信息傳到中心控制電子計算機,又能接受中心控制電子計算機的控制。

中央站的作用是存取全部數(shù)據(jù)和控制參數(shù),長期趨勢記錄、分析控制和監(jiān)督,優(yōu)化控制,輸出打印報告,非標準程序開發(fā),提供設備維修管理數(shù)據(jù)、資料和指標等。

(四)監(jiān)控點的類型。

監(jiān)控點即被調(diào)量,一般劃分為下面4類:

1.顯示型。包括運行狀態(tài)、報警狀態(tài)及其他。

2.控制型。包括設備節(jié)能運行控制、直接數(shù)字控制、順序控制(按時間順序控制或工藝要求的控制)。

3.記錄型。包括狀態(tài)檢測與匯總表輸出、積算記錄及報表生成、巡回記錄。

4.復合型。指同時有2種以上監(jiān)控需要。

四、自動化系統(tǒng)的結構及網(wǎng)絡

智能大廈自動化系統(tǒng)的結構指單機系統(tǒng)或多機系統(tǒng)。對于多機系統(tǒng)一般組成網(wǎng)絡,指的是其網(wǎng)絡拓撲結構,它是建智能大廈物業(yè)管理的基礎。

單機系統(tǒng)或多機系統(tǒng)

它有集中式、分級分布式和全分布式3種結構。

1.集中式結構(單機系統(tǒng))。

集中式結構采用單片機、單板機或工業(yè)控制機。各種信號送到控制器集中處理。它適合于小型系統(tǒng),以一臺微機實行控制。如果有多種設備要控制,各自采用單機控制。由于各設備之間沒有通信,所以功能是有限的。

2.分級分布式結構。

分布式結構(DCS)又稱集散系統(tǒng)(TDS)或多機系統(tǒng)。各種設備采用分站(單元控制器)控制,各控制器接成網(wǎng)絡。它可以由中央站控制,有2級或3級結構的分級式或不分級的集散系統(tǒng),適合于大型和中型系統(tǒng)。分站進行實時控制及調(diào)節(jié),中央站進行監(jiān)控管理。如中央站停止工作不影響分站工作,網(wǎng)絡通信也不會中斷。分站設在受控對象系統(tǒng)附近,以微機實現(xiàn)監(jiān)控功能,可和中央站通信。分站之間也可實行通信,使網(wǎng)絡上成員可以實現(xiàn)資源(硬件設備,軟件,信息)共享。該系統(tǒng)有下列特點:

(1)節(jié)省人力,通過集中管理控制,簡化操作及培訓維護等。

(2)節(jié)能,通過集中管理控制,合理調(diào)度負荷。

縱觀國內(nèi)眾多智能大廈,常常會發(fā)現(xiàn)如下的問題:

1.中標廠家從系統(tǒng)的配置上不能保證自動化管理的完美實現(xiàn);

2.一個好的方案往往通過承包商層層盤剝,最后只好因陋就簡了;

3.底層控制思想的實現(xiàn)或者說控制軟件的二次開發(fā)做得不夠。

一個大廈的系統(tǒng)智能性恰恰是表現(xiàn)在上述的三個方面。如果系統(tǒng)配置從結構上不能保證控制管理的思想的實現(xiàn),那么其他的工作就無從談起;但假如硬件條件本已具備,卻不去做深層的二次開發(fā)工作,而在主站上只有那些漂亮的畫面,智能性的體現(xiàn)也屬枉然。

一座大廈往往既是工作環(huán)境又是生活環(huán)境。因此BA系統(tǒng)必須從可靠實用的角度出發(fā),踏踏實實地在項目實施過程中做好二次開發(fā)。諸如通過窗戶上面微動開關控制空調(diào)系統(tǒng)的關閉此類的細節(jié)都需要二次開發(fā)的工作。當然工程的操作方式也是十分重要的。質(zhì)量監(jiān)督當是一個重要的手段。

何為面向未來的系統(tǒng)?這樣一個系統(tǒng)須具備如下特點:

1.硬件要具備先進性。未來的新系統(tǒng)要與現(xiàn)系統(tǒng)兼容;

2.軟件平臺要采用具有生命力的系統(tǒng),以保證將來軟件的升級;

3.系統(tǒng)須具備開放性;

4.系統(tǒng)須具備好的擴展性。

貝加萊的智能型樓宇自控系統(tǒng)在開發(fā)之初便將這些問題做了細致的研究并將計劃付諸實施。

總之,一個好的BA系統(tǒng)的操作和管理實際上不單純是一個技術問題,同時還是一個社會問題。

五、實例點評——哈爾濱報業(yè)大廈自控管理系統(tǒng)集成

(一)綜合布線系統(tǒng)。

1.設備間子系統(tǒng)。

①五個子系統(tǒng)。

②設備間子系統(tǒng)(六層主機房交換機房)。

2.主干線子系統(tǒng)。

①管理子系統(tǒng)(各樓層管理間)。

②水平子系統(tǒng)(著重大開間網(wǎng)絡版)。

3.工作區(qū)子系統(tǒng)。

(二)自控系統(tǒng)供配電方式—采用UPS集中供配電系統(tǒng)。

包括:①網(wǎng)絡設備及服務器;②監(jiān)控與巡更報警系統(tǒng);③門禁系統(tǒng)④部分樓宇自控設備(F/4、F/15)。

(三)樓宇控制中心(六層)。

控制平臺包括:樓控主機、監(jiān)控多媒體、UPS監(jiān)測、電梯監(jiān)測、門禁監(jiān)測。

(四)保安監(jiān)控及巡更報警系統(tǒng)。

1.保安監(jiān)控系統(tǒng)。

前端設備主要采用黑白、彩色、定焦、變焦,固定及云臺多種方式攝像機,分布于大廈內(nèi)出入口、大廳、財務及各重要場所。

后端設備全部設在保安監(jiān)控中心,包括距陣主機、十六畫面分割器、長延時錄像機、監(jiān)視器和視頻打印機。在監(jiān)控中心內(nèi)可以任意調(diào)用前端的任何一只攝像機,以及控制前端的云臺、鏡頭甚至雨刷。矩陣主機采用英國西沃曼公司產(chǎn)品,規(guī)格為114×14英寸、功能齊備,性能穩(wěn)定。

2.巡更報警系統(tǒng)。

(1)巡更系統(tǒng)。

根據(jù)大廈的內(nèi)部結構,設計一條合理的巡更路線,設置52個巡更點,運行時做到無死角。系統(tǒng)及設備采用美國安保產(chǎn)品。

(2)報警系統(tǒng)。

根據(jù)大廈內(nèi)各種防范區(qū)域性質(zhì)的不同,設置紅外、雙鑒、玻璃破碎等各種探頭,安裝方式分為吸頂和壁掛,共有72個探頭,包括報警主機、全套采用美國安定保產(chǎn)品。

根據(jù)大廈內(nèi)各防范區(qū)域運行時間的不同,共劃分為3個報警分區(qū),一旦有警情發(fā)生,立即與保安監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)系,將相應的攝像機畫面切換到報警探頭所在場所,并啟動聲光報警裝置。

(五)智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。

1.網(wǎng)絡系統(tǒng)。

采用了目前性能與價格比最好的千兆以太網(wǎng)技術,采編系統(tǒng)網(wǎng)絡主干為千兆帶寬,每個記者用機器采用交換到桌面百兆的方式,獨享100兆帶寬,非采編系統(tǒng)主干采用快速以太網(wǎng)100兆技術,滿足一些OA等方面的需求。網(wǎng)絡產(chǎn)品從交換機到網(wǎng)卡,全部采用INTEL公司產(chǎn)品,8臺帶路由功能的交換機規(guī)劃著整個網(wǎng)絡