2022年建筑智能化系统实施技术概论.docx

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1、精品学习资源建筑智能化系统实施技术概论四川省电子学会建筑智能化专委会陈振明二、智能化系统实施技术三、终止语一、绪言一、 绪言今日，智能建筑这一崭新的事物已逐步为人们所明白；通俗的说法： 智能建筑是具有通信自动化系统 CAS、办公自动化系统OAS、建筑设备自动化系统 BAS的建筑；这三个系统一般称为 3A 系统或 3S 系统，它们与建筑物优化集成后为人们供应一个安全、高效、舒服的环境；3A 系统或 3S 系统是当代信息技术的表达， 它们构成的集成系统是一个智能化系统；所以也可以说智能建筑是一个具有智能化系统的建筑；智能化系统是一个既依附于建筑， 又有自身技术体系的系统， 智能建筑的性质不同， 其

2、智能化系统的侧重点不同， 系统的规模不同； 本文仅就智能化系统的实现过程中带共性的技术作一概述；二、 智能化系统实施技术智能化系统的实现过程实际上是一个技术性很强的系统工程，是一个系统集成的过程，即把 3A 中各子系统第一集成起来， 然而再将 3A 集成起来， 这样形成一个系统，它把各个别离设备、 功能和信息等依据其重要程度有层次地集成一个相关联的、统一和和谐的系统，使资源充分共享，治理高效、使用便利；这个智能化 系统从它立项开头直到运行至必需重新对它进行改造，我们称之为该智能化集成系统的生命周期；见图1：智能化集成系统的生命始于智能化建筑的立项，最终新项目的产生； 当验收完成时，我们说该系统

3、实现了，即从立项到验收可谓之实现过程；1、 立项：当确定要建设智能建筑时， 就应同时将智能化系统作为建筑的一个重要分项加以立项，不要遗漏， 也不要明知需要而留待今后加以补充； 这样做以防止在建筑设计中对智能化系统没有赐予充分的考虑， 造成建筑结构、 空间及建筑环境等不能适应智能化系统的设备和管线路由；欢迎下载精品学习资源2、 招标：在业主对需求进行初步分析， 并有了一个初步设计方案时进行； 依据国内外的体会，总承包制是势在必行的； 业主应当挑选符合以下三个条件的系统集成商来总包：1系统集成商与业主的关系是一种长期合作关系，有才能实现系统运行跟踪服务；2系统集成商有完成三大任务的才能系统集成商依

4、据工程进展的不同阶段 设计阶段、施工阶段、系统运行治理阶段必需为业主供应：系统优化设计、系统优化施工、系统运行治理的保证；3有智能建筑的丰富体会和良好业绩；系统集成商是国际上 80 岁月兴起的一种服务商，并不直接从事硬件和软件的生产和开发， 而是活跃在用户和制造商之间， 依据需求设计系统建设方案， 挑选不同厂家的产品进行组合， 以自己的技术和体会为用户建设一个适用的系统，并承担对用户的培训和进行跟踪服务； 特殊应当指出的是建筑智能化系统的集成商决不是电脑软件集成商， 也不是电脑网络集成商所能充当的； 建筑智能化系统的集成商对建筑有充分懂得， 对安装有丰富体会， 并把握 3C 技术及其产品； 所

5、以说，招标的任务是挑选一个好的信得过的智能化系统集成商；3、 系统集成分析：系统分析是系统的规律设计阶段，主要争论“做什么”，而非争论“如何做”；系统分析阶段的工作是调查争论， 确定目标， 进行可行性分析和规律设计， 为以后阶段的工作打下切实可行的基础； 系统分析关系到整个集成系统的成败， 必需扎实而有步骤的逐项进行；31 用户需求分析用户需求分析的内容包括：1 限定目标收集和整理用户对系统的集成所提出的设想、 要求和问题， 限定集成后的系统所到达的目标，并明确评判基准；2 现状调查对智能建筑设计的现状进行全面的调查和明白；一般从以下几方面入手：a 建筑的环境和功能；欢迎下载精品学习资源b 系

6、统的功能要求：系统应到达的功能指标；c 系统的性能要求：例如，系统相应时间，系统的储备容量，容错程度和安全性指标等；d 系统的运行环境要求：例如，采纳何种操作系统，应用软件和中文平台等； e 系统的扩展要求：对将来软、硬件升级换代、扩充和爱护；f 费用和成效要求：经费预算等；调查手段包括：a 通过与业主口头交谈和争论；b 通过图纸土建图进行分析争论；3 制定系统集成的开发目标在需求分析的基础上，对业主的要求明确化，定量化，形成科学的、严格的可操作的具体目标， 从功能、性能、实施和费用等方面结合现有的产品和各类相关技术确定系统集成的开发目标；主要从以下几方面进行考虑：a 功能条件：集成内容以及各

7、个子系统的接口、协议、互联设备和输入/ 出信息的流向和处理等；b 性能条件：系统的互连接性、互操作性、响应特性、处理量、牢靠性等； c 费用：设备费用、开发费用、集成费用和其他等；d 实施方案：系统集成商的挑选，工作方案；e 运行治理和培训； f 其他；最终写出用户需求书；32 初步设计方案在系统集成开发目标的基础上， 规划和设计系统集成的初步方案； 它环绕用户需求和建筑物的功能， 从宏观的角度对集成系统的总体规模和性能指标， 各个子系统的规模和性能指标、 所选用的技术和如何实现等进行表达和论证， 使用户对集成后的系统有一个总体概念和明白， 对今后的实施和经费做到心中有数， 同时它也是系统分析

8、阶段的文档资料；欢迎下载精品学习资源初步设计方案要以图文并茂的形式和通俗易懂的语言，将设计意图充分地表达出来，以供有关政策和技术人员作为论证和评判的基础；初步设计方案一般包括以下内容：目标系统的总体概貌；目标系统的总体结构； 各个子系统的描述；其中各个子系统的描述包括：系统目标；系统结构；系统功能指标；系统运行环境；系统网络结构；系统布线结构；系统实施方案；系统经费概算；初步方案经审查通过后，就进入系统集成设计阶段；4、 系统集成设计本阶段依据上阶段的工作成果，考虑实际情形技术的、经济的、社会的，最终确定实施方案，由图3 可知，共分为三个步骤；41 总体设计总体设计最为关键，它是对初步设计的修

9、正、补充和深化，综合考虑3A 和建筑之间的关系，解决系统实现的方针大计和实现的具体方式；1总体设计的原就是：a 系统的成熟性：即采纳的技术和产品是经过多次实际考核的；采纳后，安装调试完毕后，即能正常运行；b 系统的经济性：到达功能而其价格是能承担的，或者说同类产品中，价格是最优惠的；c 系统的开放性：即它具有兼容性，很简单扩展和在今后虽然技术进展了，其资源仍具有可利用的价值；d 系统的可操作性： 人机界面的友善， 符合人机工学原理， 错误操作的自动爱护；e 系统的可用性：牢靠性，即出故障的概率很小很小； 可爱护性，万一出故障后，停车修理的时间很短； 容错性；f 系统的先进性：在你进行设计的当时

10、是先进的，以保证在相当一段时间内，系统不致被剔除；在保证成熟性和经济性的前提下，尽可能的先进；g 系统的高效率性：系统的实时响应才能，通信速率，电脑网络的吞吐才能；2总体设计的方法：自顶向下，其基础是自下向上所作的系统分析；欢迎下载精品学习资源3总体设计的任务：建立一个多层次的集中治理分散掌握的信息网络系统， 具体规划出 3A 子系统的具体功能和技术指标，技术路线，以及全系统的信息流向，信息流量以及对信息的治理方式和数据处理方式；确定系统集成中心的任务和功能是依据系统集成中心和 3A系统的接口及与 3A系统进行交换的信息类别和信息量， 确定构成系统的设备和所需要的集成系统软件、软件开发工具、

11、测试设备等等，并制定出对集成系统和3A 的验收标准；4总体设计的成果： 以文档形式给出一个明确的系统集成中心和3A 系统的系统结构技术路线和性能指标和验收标准；5总体设计要留意的事项如下：a 异属异构系统的互连， 3A 中相应的硬件接口， 通信协议， 拓扑结构， 传输媒体， 带宽，实时性，牢靠性都不尽相同，如何互连通信；b 集成中横向和纵向的层次关系，在集成系统中，多层次的体系结构使得对设备接口、子网和通信技术的挑选， 不仅要考虑具体的应用服务类型，仍要考虑系统结构层次上更具体的要求； 即对 3A 系统在信息结构层次上要考虑横向的每一层， 仍要考虑纵向的关系；c 产品和技术的多样化；尽管开放性

12、和标准化有很大进展，但在猛烈的市场竞争中真正解决各厂商产品之间的互连性，其问题和困难仍旧不少；d 对标准、标准等的熟识；由上所述，总体设计是相当重要、相当艰难的工作；需要有相当水平、丰富体会的人员才能胜任；42 具体设计具体设计的任务是将总体设计进一步绽开，从系统集成中心到3A 系统，一个系统一个系统的落实总体设计所安排的功能、指标和设计出每个系统所需用的具体厂家设备、软件等产品，并最终给出各系统的设备清单以及施工图纸；此外，很 重要的一点是确定自行开发的软件；从集成中心到每个子系统都必需从如下几个层面进行设计的考虑：1物理层：主要是各种信息输入、输出和处理设备，传输介质和路由设计；2网络层：

13、信息方式语音、图象、数据和信息量以及通信协议的设计；3应用层： 3A系统及集成中心的具体应用功能的设计，相互之间的通信方式设计；4 施工层：各个子系统的施工协作界面；欢迎下载精品学习资源5 公用部份：主要由集成中心来考虑， 它是各系统都要涉及的或相关的部份；如：a 系统治理：它给整个系统供应对体系结构、协议和系统功能的治理；b 安全机制：数据完整性、拜访掌握；c 中文化；d 接口、协议和界面；e 硬件之间的通信接口；f 系统平台之间、应用软件之间的接口、协议和界面；具体每个子系统如何做具体设计， 不在此详述； 要特殊提请留意的是， 具体设计与总体设计是不断反复交叉进行， 总体设计是具体设计的依

14、据， 具体设计是总体设计的具体化； 3A与集成中心， 3A 内部子系统具体设计时也都必定有反复的过程；具体设计的最终成果是设计书和施工图纸；43 实施方案的编制由于智能化系统中包含各类子系统， 在实施过程中， 各个子系统可能分别由总包又分给了分承包商来担当；例如：BA中的消防是一家分包商，安保是另一家， 空调、照明又是一家；又，智能化系统仅是建筑施工中的一部分，必需听从建 设的总进度；所以要在施工前，依据自身情形，以建设总进度为依据，编制好实 施方案；在今后实施中， 一方面要努力和谐各方按方案完成进度， 另一方面也要依据现场实际情形调整方案；实施方案的成果是形象进度表和PERT图；在编制实施方

15、案的同时，进行施工组织；5、 系统实施这是投入大量人力、财力、物力进行现场施工的阶段；由图3，可见它由如下几部分组成；51 设备购置系统设计完成后就应着手订购各类设备， 签订订货合同；订货合同包括技术要求、交货时间、交付方式、保修修理方式及期限，备件备品的供应方式，技术培训， 总费用及付款方式，以及不符合合同要求的经济责任等；欢迎下载精品学习资源包括施工图、系统安装、配置图、设备、资料及软件具体清单，以及特殊技术要求等；包括设备生产厂商或集成商对硬件和软件的保修期限以及今后供应修理的方式等；包括一些易于损坏的零件的备份；包括厂商或集成商对用户供应使用培训和一般爱护培训；在购置硬件设备时，同时进

16、行相应的软件系统应用软件、网络操作系统软件、数据库治理软件等等的购置，由于软件的技术性很强，又是学问产品，所以应予以高度的重视；52 软件开发在设计完成，具体确定了各系统的功能、构架和互连接口等等之时，相应地，集成软件的开发问题就必定摆在面前，由于集成系统本身因建筑的类别不同而不同，且其中各子系统也不同， 其采纳的软件也因厂家而不同， 虽然都号称具有开放性，但实际上由于厂家的利益，开放是有限度的；所以，要使智能化集成系统能很好地运作，总有相当数量的软件要自行开发；软件开发的依据是 “系统设计书” 及相关资料； 软件开发应依据软件工程的标准进行模块化的设计、调试和运行，开发中应特殊留意保密性和牢

17、靠性设计；软件开发出来后， 必需进行整体性的数据模拟运行， 提交测试记录； 最终成果是“程序说明书”；53 安装调试包括：配管、配线、设备安装等大量现场工作；由于智能化系统的安装的技术要求比较高，而现场安装人员一般对其不够熟识，体会不足，因此，必需加强督导工作，做好安装质量的治理；为了保证安装质量，要求：a 对督导人员考核上岗；b 对施工队伍的资质考核和施工人员的纪律，技术等素养的考核；欢迎下载精品学习资源c 严格按有关标准、标准和厂家产品的安装要求施工；d 总监理制e 强制执行质量治理，对质量掌握点严格把关；一当发觉质量问题，必需整改， 并不得进行下道工序，以杜绝施工隐患；f 施工文档的治理

18、、检查；54 人员培训对用户的人员培训， 贯彻在系统实施的全过程中， 用户是智能化系统的最终使用者，它必需明白和全面把握这个复杂的系统：从硬件到软件，从系统到材料，从 设计到操作； 否就在竣工后， 用户就无法驾驭系统， 不能使智能化系统发挥出它应有的效用，更谈不上对系统进行适应性的改动；用户应当用积极主动的态度进行人员培训， 而不是等待交钥匙；用户应当有组织， 有方案，有目的的派出今后的系统治理人员参与整个实施过程，从设备购置始终到系统调试；人员培训的基础是接受培训人员的素养；培训的方式： 一是讲授式的培训， 二是在现场参与安装和参与软件开发， 参与调试；其次点是尤为重要的；人员培训的最终成效

19、直接关系到今后系统的运行质量；55 系统调试它应在设备安装完毕和相应的软件开发完成以及相应的条件成熟时，才能进行；例如：空调自控系统必需在主机设备方式运行正常后才能进行；调试步骤：1分调：各个设备的调试；各个子系统的调试；2总调：在分调完成后进行，任务是完成总控、分控的测试和各子系统的和谐动作；系统调试时头绪纷杂，期限较短，问题暴露众多，涉及专业面广；因此，在系统调试前必需做好充分预备：a 人员：分工负责，层层落实到人；b 财：必需的费用预算；欢迎下载精品学习资源c 物：备品备件，必要的消耗器材和辅材等；d 工具：测试设备机器的、软件的，相关的文档资料等；e 治理：方案、组织、和谐；f 数据：

20、系统模拟用的大量数据；在调试分、总调中，必需具体记录调试运行情形，以及故障和修改情形，并存档；在总调基本完成后， 即全部系统都能和谐动作后， 再对比设计要求的各子系统功能和集成系统的功能逐项测试，形成测试报告系统调试的成果；6、 集成系统评判系统调试的成功终止， 就标志着系统集成过程的终止， 一个集成了的系统成形了；但是仍必需经受时间的考查来证明它的确是强壮的系统， 是到达设计要求， 用户中意的系统；61 试运行试运行的任务是： 1通过对集成系统在实际运行时，可能遇到的各种情形进行较长期的运行考核，以验证系统的牢靠性和进一步暴露可能的问题并予以解 决； 2系统调试时一些遗留问题的进一步解决；试

21、运行时间的长短， 视具体情形， 有关方协商确定； 但必需有个期间规定作为评定依据；62 竣工文档在试运行的同时进行竣工文档的预备，以有效利用时间；不管用户和总包或分包都应充分重视竣工文档；由于：1竣工文档是工程质量的一部分；2竣工文档是验收的重要依据；3竣工文档是交工后，用户运行的基础；竣工文档按各有关标准、标准的要求以及设计要求书写；63 交工验收欢迎下载精品学习资源这是对集成系统作出评判的重要措施； 通过验收对建成的集成系统作出全面的衡量；1它的预备工作应当充分，具体如下：a 验收大纲的制定； b 验收班子的组织； c 竣工文件的编写；2验收的内容：a 文档：各种文件是否齐全；b 设备：数

22、量、安装质量牢靠性、功能；c 系统：功能、操作性、通信速率和网络带宽、故障与牢靠性、数据治理、安全性、后援数据文件的充分性、事故后果的估量等；3验收中发觉质量问题应限定期限进行整改；4验收完成，就一个成熟的集成系统由用户接收；5验收的成果：验收文件；集成系统交付给用户，由用户来负责系统的运行爱护和治理；7、 系统运行爱护和治理这个阶段由业主方负责，主要的工作有：a 爱护系统的日常运行；包括正常的运行掌握，软、硬件的爱护和治理等工作；b 记录系统的运行情形；对于数据处理情形、处理效率、意外情形、设备情形， 要完整、准时和精确地记录下来， 并进行分析， 以检查系统是否到达了预期的目标；c 有方案地

23、对系统进行必要的改动，以解决运行中显现的新问题和保证系统能适应环境的变化；d 定期或不定期地对系统的运行情形进行回忆与评判，以确定系统进展改良的方向；在这期间要留意的是对系统的保养， 克服轻保养重修理的不良习惯； 要有一个好的爱护治理制度，并贯彻执行；欢迎下载精品学习资源三、终止语采纳智能化集成系统后的经济效益是显著的； 例如：广东国际大酒店的 BA系统， 仅节电一项每年都要节约数百万元的开支；它的良好CA系统，商务客人依靠如 命根子；全球的客人可以通过国际互联网明白该酒店并直接预订；客人可以足不出户通过中、日、英、法、美、澳大利亚电视台明白世界新闻消息和道琼斯股票行情，从而吸引了大量的客源，

24、 提高了酒店营业额； 又如：上海市博物馆从 1995 年 12 月 30 日试开放， 一年水、电、煤气综合节能成效远远超过了原设计节能的25%30%的指标；上博认为更加重要的节约仍在人力资源的节约，原先设计要求其工程部人员为 8090 人，而目前实际只有 21 人；据有关资料统计， 智能化系统本身的投资三年就能收回；如广东国际大酒店和上海博物馆的情形估量，仍不需要三年呢；智能化集成系统的社会效益在于使建筑闻名度提高，推动了城市的信息化； 建筑知名度是建筑的无形资产， 使建筑增加了附加值； 如上海博物馆由于有一个好的智能化系统使我国赢得了国际 “文物数值化” 论坛发起国位置， 不仅使上博具有国际

25、知名度，也为国家争得了荣誉，这种社会效益确是无价之宝；勿需置疑，智能建筑确定是今后建筑的主流；最终，需要强调的是，当智能化系 统建成之后， 它需要日常的治理与不断的爱护； 它更需要一个与现行治理模式和工作模式相互融合的长期过程； 智能化带来了治理效率和工作效率的提高， 也带来了工作观念、工作体制、工作习惯和工作关系的转变；没有这种熟识，再好的 智能化系统也会可悲地沦落成橱窗样品；智能化系统是一项工程实施， 1997 年 10 月建设部 290 号文件对设计发布了治理暂行规定；作者认为除设计外，期望对施工安装质量、爱护运行治理质量、产品 质量予以充分重视和实行措施予以落实； 整个系统工程的质量以及其运行效益和效率贯彻在该系统的生命周期的每一阶段，由于建筑智能化仍是新的多学科交叉集成的系统工程， 具体实施过程中， 确定会有很多有制造性的做法， 但作者认为大体过程如本文所述；作者的水平和体会都有限，文中错误之处，敬请指正，愿本文抛砖而引玉；参考资料：1、 智能建筑设计技术华东建筑设计争论院编著同济高校出版社 1996 年2、 上海博物馆智能化体会祝敬国欢迎下载精品学习资源上海微型电脑 1997 年第 3 期3、 试谈智能化建筑进展中值得留意的几个问题廖传善世界网络与多媒体 1997 年 5 月4、 广东国际大酒店解析王群中国旅行消息 1995 年 12 月 30 日欢迎下载