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工業(yè)安全

全數字樓宇自動化實驗室的建設與探索

2025China.cn   2008年08月14日
近年來,隨著計算機技術及信息產業(yè)的發(fā)展,人們對居住環(huán)境的要求的不斷提高,住宅和小區(qū)的智能化勢在必行。南京工業(yè)大學是國內較早設立樓宇自動化專業(yè)的高校之一,在教學過程中,我們逐步意識到要使學生對智能建筑技術的內涵有一個全面的理解和認識,必須加強實踐性教學環(huán)節(jié)。為此,我們在學校和自動化學院領導的支持下,設計和建立了全數字化樓宇自動化實驗室。


1 系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設計原則:

   智能化建筑是綜合性的科技產業(yè),其發(fā)展涉及電力、電子、儀表、建材、鋼鐵、機械、 電腦、通信等多種行業(yè)。智能建筑由三部分組成:建筑設備自動化(Building Automation,簡稱BA)、通訊自動化(Communication Automation,簡稱CA)、辦公自動化(Office Automation,簡稱OA),其中BA的內容包括空調通風監(jiān)控、電力系統(tǒng)的監(jiān)控、給排水系統(tǒng)的監(jiān)控、室內家居系統(tǒng)的監(jiān)控、安全防范、遠程抄表等。
  根據本校實驗室的實際情況,我們采用廣東歐宇信息控制技術有限公司的系列產品,一期建設選擇建立室內家居控制、安全防范和遠程抄表系統(tǒng)。同時依據當前樓宇控制領域的形勢,我們選擇以美國埃斯朗(Echelon)LonWorks技術為核心組成的智能抄表及家居、室內安防系統(tǒng),同時設計可視對講系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、閉路監(jiān)控系統(tǒng),這三部分構成了小區(qū)安全防范系統(tǒng)。
   建立本系統(tǒng)的原則是首先要保證系統(tǒng)的先進性和可靠性、緊密圍繞當前社會的熱點問題,能給學生直觀的感性認識,使學生能夠了解到社會的發(fā)展形勢;在這個基礎上,提供部分系統(tǒng)擴充接口,鍛煉學生的動手能力和科研能力。

2 系統(tǒng)的組成:

  系統(tǒng)由以下五部分組成:
   2.1 遠程抄表及室內安防系統(tǒng):
   這部分的系統(tǒng)結構圖如圖1所示,本系統(tǒng)采用LonWorks技術,采用雙絞線的通信方式。 布撤防鍵盤EU2199可以設定鍵盤防區(qū)、顯示門窗等出入口的開關情況、報警輸入輸出等功能,強化了安防系統(tǒng)的網絡化功能,EU2106抄表模塊是功能強大的LonWorks節(jié)點,能收集24個水、氣、電表的輸出脈沖信號,還能夠采集各報警鍵盤的報警,各通道探頭報警等信息,并及時向LON網絡發(fā)送信息,實現報警及抄表管理;LonWorks現場總線網絡通過抄表集中器與計算機通信,實現本地或者遠程抄表;報警網關采集各安防模塊的報警信息,同時通過modem通用串行接口,方便地與計算機交換數據,實現本地或遠程家居安防報警。
   2. 2 室內家居控制系統(tǒng):
   室內家居也是完全采用LonWorks技術,可以對室內的溫度、濕度和燈光、窗簾等進行監(jiān)控,自動調節(jié)室內的環(huán)境。系統(tǒng)的結構圖如圖2所示:
   室內家居控制系統(tǒng)的主控制器采用EU2040和EU2107,系統(tǒng)結構圖如圖2所示。EU2040是八路差分模擬量輸入的LonWorks節(jié)點,EU2107是16路數字量輸入、6路繼電器輸出的LonWorks節(jié)點。EU2040接受溫度、濕度、煙霧等傳感器的模擬信號,并把它們發(fā)送到LON網上,LonWorks智能節(jié)點EU2107能隨時訪問這些信息,根據這些信息,向顯示儀表顯示設備和調光板等控制器發(fā)送繼電器控制信號,其中,液晶觸碰式調光板5006L能夠連續(xù)變化,實現室內燈光的模擬量調節(jié),四回路數位調光器3010L只能以開關量的形式調節(jié)室內的亮度,十四回路電源控制器4404L通過與普通空調的連接,并向普通空調發(fā)出控制信號,實現室內的溫度調節(jié)。
   2.3 可視對講系統(tǒng):
   本系統(tǒng)采用EU2800系列樓宇可視對講系統(tǒng),該系統(tǒng)采用美國ADVANCED公司的先進技術,具有可靠性高,保密性強,擴展性好等特點??膳渲脼槁?lián)網型或非聯(lián)網型樓宇可視對講系統(tǒng),我們采用了聯(lián)網型,系統(tǒng)的結構圖如圖3所示。
   EU2800系列樓宇可視對講系統(tǒng)是由門口主機、管理機、聯(lián)網切換器、層間適配器、室內可視分機、不間斷電源、電控鎖、閉門器等基本部件構成,其中,每個層間適配器可以連接8個室內分機,每個住宅單元只需一個聯(lián)網切換器。采用聯(lián)網型可視對講系統(tǒng)時,整個小區(qū)形成一個可視對講網絡,任一室內分機與管理機之間、任一門口主機與管理機之間可以互相呼叫并通話,在同一棟樓的門口主機可以呼叫任一室內分機并通話。而且系統(tǒng)還具有開鎖、監(jiān)視、門鈴提醒、報警、門口主機鍵盤夜視、數碼顯示等功能。
   2.4 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng):
   根據本實驗室建設的實際情況和技術要求,我們選擇了以美國DOUBLE公司為主的前端攝像和錄像設備。系統(tǒng)的結構圖如圖4所示。
   系統(tǒng)的安全監(jiān)控攝像機主要安裝在我院的各實驗室,把所產生的圖像傳輸到電視監(jiān)控中心,并在監(jiān)視器上分別顯示。監(jiān)控中心的工作人員根據圖像顯示并通過控制設備進行跟蹤監(jiān)視,從而達到及時發(fā)現情況和問題、及時采取相應措施或在事后通過錄像對事件進行排查以發(fā)現問題。由硬盤錄像機進行數字化圖像記錄、圖形、圖像顯示,圖像保存及刻錄等功能。視頻切換矩陣控制32路視頻輸入、6路視頻輸出、16路報警輸入/輸出,可擴展至128路報警輸入、輸出,并且內置中英文菜單編程命令,可以設置顯示的標題、可編程的布/撤防時間表、報警事件屏幕顯示和打印查詢,報警事件打印輸出及萬能切換、成組同步切換。
   2.5 物業(yè)管理綜合信息系統(tǒng):
   物業(yè)管理綜合信息系統(tǒng)屬于OA的范疇,是一個集成的軟件系統(tǒng)。它將現有的各種軟件和智能化設備統(tǒng)一在一個軟件平臺上,涵蓋物業(yè)管理的各個環(huán)節(jié),能極大的提高社區(qū)的服務水平、物業(yè)管理的工作效率和服務質量。 物業(yè)管理綜合信息系統(tǒng)包括兩個部分:物業(yè)業(yè)務管理子系統(tǒng),它完成財務收費、公共安全、綠化管理及其它綜合服務等,同時它還能進入各智能設備管理系統(tǒng),監(jiān)控設備的運行;社區(qū)服務子系統(tǒng),它主要對外作為小區(qū)住戶及公共用戶報修、投訴、查詢、網絡信息瀏覽等用途,查詢小區(qū)的管理規(guī)章制度和小區(qū)服務指南,通過網絡信息化,實現了住戶24小時的任意時刻進行實時語音或文字投訴及報修。 物業(yè)管理綜合信息系統(tǒng)必須要保持系統(tǒng)的先進性、穩(wěn)定性、安全性、易用性,設計要注意數據庫系統(tǒng)必須支持多用戶并發(fā)操作、各種智能化設備訪問接口必須共用。

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