智能建筑是智能建筑技術和新興信息技術相結(jié)合的產(chǎn)物,智能樓宇利用系統(tǒng)集成的方法,將智能型計算機技術、通訊技術信息技術與建筑藝術有機的結(jié)合,通過對設備的自動監(jiān)控,對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其功能與建筑的優(yōu)化組合,所獲得的投資合理,適合信息社會需要,并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點的建筑物。它已經(jīng)成為建筑行業(yè)和信息技術共同關心的新領域。
智能建筑主要特點:
環(huán)境方面 : 1 舒適性 使人們在智能建筑中生活和工作,無論心理上,還是生理上均感到舒適。為此,空調(diào)、照明、消聲、綠化、自然光及其它環(huán)境條件應達到較佳和最佳條件。
2 高效性 提高辦公業(yè)務、通信、決策方面的工作效率;提高節(jié)省人力、時間、空間、資源、能量、費用以及建筑物所屬設備系統(tǒng)使用管理方面的效率。
3適應性 對辦公組織機構的變更、辦公設備、辦公機器、網(wǎng)絡功能變化和更新?lián)Q代時的適應過程中,不妨礙原有系統(tǒng)的使用。
4 安全性 除了保護生命、財產(chǎn)、建筑物安全外,還要防止信息網(wǎng)信息的泄露和被干擾,特別是防止信息、數(shù)據(jù)被破壞,防止被刪除和篡改以及系統(tǒng)非法或不正確使用。
5 方便性 除了辦公機器使用方便外,還應具有高效的信息服務功能。
6 可靠性 努力盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障,盡快排除故障,力求故障的影響和波及面減至最小程度和最小范圍。
為了達到舒適性的目標,智能建筑中的智能子系統(tǒng)越來越多、要求越來越高。20年前的說法只要擁有了綜合布線系統(tǒng),就是智能建筑。而現(xiàn)在,智能子系統(tǒng)的數(shù)量至少已經(jīng)增加到了40多個,例如人們常見的:安防視頻監(jiān)控、公共/應急廣播系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、IPTV/VOD視頻點播系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、各種會議系統(tǒng)、樓宇設備管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、PACS、HIS等等。這些子系統(tǒng)加入智能建筑后,帶來了安全和便利,同時也帶來了各種各樣的傳輸線路和拓撲結(jié)構,導致智能建筑在1984年創(chuàng)建后就一直存在著傳輸協(xié)議多、弱電纜線種類多、不易管理的問題,由此也也引入了“綜合布線系統(tǒng)”這樣一個名詞和系統(tǒng),其中的“綜合”二字所面對的是一種理想,一種希望能夠讓維護人員僅僅只會一種系統(tǒng)就能夠管理傳輸線路的理想。
一、智能建筑網(wǎng)絡化的應用需求
時隔20年以后,智能建筑中的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)應用面越來越廣,而綜合布線系統(tǒng)的應用則更為廣闊。舉幾個智能子系統(tǒng)的例子說明:
以上所提及的智能建筑網(wǎng)絡化并非已經(jīng)廣為采用,而是已經(jīng)出現(xiàn)或已有雛形,對于綜合布線系統(tǒng)的設計師,只有對可能產(chǎn)生的應用了解越多,才能在面對需求時游刃有余。
二、應用需求的逐步完善推動了智能建筑網(wǎng)絡化
數(shù)十種應用遍及多種智能子系統(tǒng),這一切只是由于以太網(wǎng)的超高速、大容量、易實現(xiàn)、可網(wǎng)管等等特點而逐漸為各系統(tǒng)的制造者所青睞。所以,應用的完善是智能建筑走向網(wǎng)絡化的推手,同時,設計師的考慮也已經(jīng)走向各種系統(tǒng)的綜合利用和適宜組合。例如,在數(shù)據(jù)中心內(nèi),以太網(wǎng)除了大量用于主機房的服務器信息傳輸和辦公桌上的電腦和電話外,還可以發(fā)揮以下功能:
▲在服務器機柜之間,如果設有一個語音點,維護人員就可以在維護遇到難題時,通過電話與有經(jīng)驗的同事、給制造商打電話,迅速獲得維護的電話指導。
▲由于制造商大多將設備的使用說明書和維護說明書刻制在光盤中,顯示在網(wǎng)站上。如果將機房內(nèi)各種設備的電子版資料存儲在服務器中,并在服務器機柜陣列中置數(shù)據(jù)點,那維護人員僅需帶一臺帶有網(wǎng)卡的電腦外,所有資料均可在維護現(xiàn)場調(diào)取,省時省力、隨取隨用,十分便捷。
▲KVM系統(tǒng)使用綜合布線系統(tǒng)作為傳輸線后,可以使用雙絞線實現(xiàn)服務器電口與KVM設備端口的互為冗余,而且雙絞線和光纜形成的主干結(jié)構簡單、實用,最終在總控中心內(nèi)為管理人員提供了同時管理任意數(shù)臺服務器的操作環(huán)境。
▲數(shù)據(jù)中心內(nèi)大量的攝像機都可以使用綜合布線系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),如果將視頻服務器安置在主機房內(nèi),監(jiān)控中心內(nèi)僅設顯示終端,則可以大大簡化監(jiān)控中心內(nèi)的布局,也可以縮小主機房對外的信息傳輸孔洞尺寸。
▲數(shù)據(jù)中心內(nèi)的門禁、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、電池監(jiān)控系統(tǒng)等等系統(tǒng)都可以使用綜合布線系統(tǒng)統(tǒng)一布局,纜線種類減少將意味著工程簡單、維護方便。
▲ ……。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的綜合布線系統(tǒng)關注點極多,多一點便易,少一點常見,把握的關鍵在于對天地人的理解、對于維護的認識。
同理,在各種類型的會議室中,信息點的布局也是各有各的高招,讓小小的會議室能夠百花齊放、推陳出新。
三、智能建筑網(wǎng)絡化有助于提高傳輸線路的平均無故障時間
傳輸線路的故障是維護人員最為頭疼、最花時間的事,如果哪一天,系統(tǒng)能夠自動監(jiān)測整個智能建筑中任何線路和傳輸系統(tǒng)的品質(zhì),自動在可能發(fā)生故障之前就向當班維護人員預警,則可以使故障率降到最低,而能夠啟用冗余和備份線路,或者是使用備品備件快速建立應急線路,則會使智能建筑中智能子系統(tǒng)的平均無故障時間減至最少,使人們的感受達到最佳。
由于以太網(wǎng)上的SNMP網(wǎng)管協(xié)議已經(jīng)廣為管理人員和維護人員接受,成為故障監(jiān)測和查詢的重要手段,這應該是智能建筑走向網(wǎng)絡化的基本原因之一,而綜合布線系統(tǒng)的智能管理能力也就成為物理層監(jiān)控的關鍵手段。
四、纜線隔離
智能建筑網(wǎng)絡化造就了弱電專網(wǎng),而弱電專網(wǎng)并非是一個網(wǎng)絡,而是一組網(wǎng)絡的集合。例如:
▲視頻點播專網(wǎng)和視頻監(jiān)控專網(wǎng)強調(diào)的是每一幀圖像都能順序傳輸,每一幅圖像都能清晰亮麗,這時的網(wǎng)絡同時用于傳輸數(shù)GB容量的大文件,則明顯屬于設計不合理。
▲ 以太網(wǎng)擁有七層協(xié)議,其中六層與設備有關。如果兩個智能子系統(tǒng)的制造商所用協(xié)議均處于底層,且本次之間可能會產(chǎn)生沖突,則有可能會造成傳輸中斷或錯亂,導致不容易排查的“軟故障”。
▲出于人身安全的考慮,有些弱電網(wǎng)絡宜單獨布局,如:安防、消防等等,這已經(jīng)是智能建筑中的常態(tài),同樣在弱電專網(wǎng)中有它們的身影。
諸如此類的情況不勝枚舉。為了便于設計和不出故障,應在沒有把握時選擇獨立建網(wǎng),而僅僅是在卻有把握時才將兩個或數(shù)個網(wǎng)絡合并后使用虛擬網(wǎng)絡結(jié)構(如:同一制造商所提供的不同智能子系統(tǒng)產(chǎn)品,等等)。一棟智能建筑中的建立多個弱電專網(wǎng)所花費的代價遠小于排除故障所消耗的代價。
五、流量分析
弱電專網(wǎng)在配線子系統(tǒng)中的流量往往不必考慮,因為即使是即將被淘汰的超5類布線系統(tǒng),其傳輸能力也可以達到1000Mbps,這時只有PACS、SGI視頻傳輸?shù)壬倭繋讉€系統(tǒng)的傳輸線路不能獲得支持,而必須采用更高等級的傳輸線路。
在弱電專網(wǎng)的干線子系統(tǒng)中,即使是現(xiàn)在被稱之為“高清”的攝像機(工程設計碼流為2Mbps),如果數(shù)十臺乃至數(shù)百臺同時經(jīng)過2芯光纖傳輸,則理論上就可以推導出有可能會造成傳輸阻塞或幀傳輸無法實現(xiàn)順序傳輸。
為此,綜合布線系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的傳輸帶寬應進行分析和計算,確保使用和擴容時不會出現(xiàn)意外。
六、弱電專網(wǎng)的主配線架
弱電專網(wǎng)的主配線架往往不在數(shù)據(jù)中心、不在信息機房,而是在各個職能系統(tǒng)的主機房。這時所需要考慮的問題很多,例如:視頻服務器是安置在消控中心,還是允許安裝在服務器機房內(nèi)?樓宇自控系統(tǒng)的主配線架是安裝在樓控機房,還是由信息機房主配線架中分路至樓控機房?每一種結(jié)構都是對的,但由于應用需求的不同,各個主配線架的布局就可能會不同,最終導致機房結(jié)構的不同和造價的不同。
七、智能建筑網(wǎng)絡化對纜線的防火要求
智能建筑網(wǎng)絡化引入了樓宇中的各個子系統(tǒng),這時的綜合布線系統(tǒng)已經(jīng)不是僅僅面對著隨時隨地可以中斷的電話和辦公電腦,而是承載著實時運行狀態(tài)的各種智能子系統(tǒng)。一旦系統(tǒng)是面向誰都不希望發(fā)生的火情,就會出現(xiàn)過去不去思考的問題,其中最關健的問題是:當火場已經(jīng)形成后,哪一個智能子系統(tǒng)允許立即停止工作,而那些智能子系統(tǒng)最好還能繼續(xù)保持工作狀態(tài)?例如:根據(jù)《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)的附表,消防報警系統(tǒng)應能夠在火場中持續(xù)工作10分鐘、電梯纜線則應能夠在火場中持續(xù)工作3個小時,等等。
所以智能建筑網(wǎng)絡化所帶來的將是對綜合布線纜線防火特性的進一步思考,不但要考慮使用阻燃纜線還是耐火纜線,而且涉及到什么樣的智能子系統(tǒng)應采用哪一類纜線。
八、結(jié)束語
智能建筑網(wǎng)絡化對于綜合布線設計師而言已經(jīng)是一個值得認真對待的話題,但如果設計師不具備各種智能子系統(tǒng)的設計經(jīng)驗,則難以將綜合布線系統(tǒng)設計得符合各個智能子系統(tǒng)的需求。例如:對于無線局域網(wǎng)的無線接入點AP,它的實際安裝位置是根據(jù)實測而定,如果綜合布線系統(tǒng)早已設定了面板和模塊的位置,那么可以確定的是:長長的RJ45跳線成為安裝中必不可少的裝備。
故此,無論是綜合布線廠商的設計師、設計院的設計師還是系統(tǒng)集成商的設計師,將不再是單一的面對綜合布線系統(tǒng)設計,而一旦設計師們掌握和理解了各個智能子系統(tǒng),他們將成為總工程師的備選人才,而不再是綜合布線系統(tǒng)的設計師。所以,智能建筑網(wǎng)絡化時代的綜合布線設計師,將成為智能建筑中的“全才”,目前這是做不到的,可行的方法只能是:由各專業(yè)設計師提出對綜合布線系統(tǒng)的要求,由綜合布線設計師將它們一一落實到綜合布線系統(tǒng)的設計之中。