物联网示范工程方案12319.pdf

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1、 张江高科技园区 物联网应用示范工程方案 目 录 应征张江物联网示范工程.3 商务楼物联网建设方案.3 1.1 目标工程.3 1.2 物联网建设目的、目标及需求分析.3 1.3 设计目标.4 1.4 设计依据.5 1.5 设计原则.6 1.6 设计思路.7 1.7 物联网各系统配置的考虑.8 1.8 工程设计的针对性.8 1.8.1 通讯设施.8 1.8.2 楼宇自控系统.8 1.8.3 安全防范.9 1.8.4 公共广播系统.10 1.8.5 智能一卡通系统.10 1.8.6 设备人员定位系统.11 1.8.7 卫星及有线电视系统.11 1.8.8 停车场管理系统.11 1.8.9 其他管理

2、系统.11 1.8.10 大屏及多媒体查询系统.11 1.8.11 系统集成的硬件和软件总体结构.12 1.8.12 工程设计和实施流程.14 应征张江物联网示范工程 商务楼物联网建设方案 1.1 目标工程 选择一栋商务楼，假设该商务楼为地下三层，地上主楼二十层,裙楼二层。建筑高度 85.20米，地下部分建筑面积 9000余平方米，地上部分建筑面积 22000余平方米，总建筑面积 3 万余平方米。商务楼物联网设计以有益生态、节省能源、方便客人和生活为宗旨，以服务至上、节能和高效为主题，物联网的建设将进一步体现出当代科学技术的发展水平，充分和高效地利用好大楼内部、外部的物质和逻辑的资源，来实现对

3、商务楼的资源、设施、运行管理的现代化。1.2 物联网建设目的、目标及需求分析 本商务楼物联网建设，其目的是将物联网概念落实在具体工程上，既具有示范效应，而且具有市场推广价值。本项目采用相对比较成熟的技术加上基本完成科研的技术。本项目具有国内领先水平，同时兼顾经济性。不同的建筑有不同的功能，针对商务楼物联网建设的具体功能要求，需不同程度地配置各种各样的智能化子系统，其设计及施工必须满足大楼物联网建设的基本要求，体现健康舒适、节能和高效等三大主题：与健康舒适相关的内容：空气、水、环境、视觉、听觉、迅速和便利；与节能相关的内容：冷源、热源、照明、电梯等设备的运转；与效率相关的内容：资源管理和运营管理

4、的自动化。1）物联网建设的目标 通过感知、传输和后台控制，构成商务楼的物联网，达到以下主要目的：管理一切可管理的设备；节约一切可节约的资源；完善一切可完善的服务；提供一切可提供的信息；2）两项基本要求 对管理者来说，大楼应当有一套便于管理、控制、运行、维护的系统；对使用者来说，大楼应当有一个方便、舒适、安全的环境，寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一。3）由于商务楼更多地偏向于服务客人，因此物联网应该提供更多的服务。结合本项目的情况，我们认为可以从以下几个方面来确立六个具体目标:系统能够提供高度共享的信息资源；系统确保提高工作效率和给顾客一个舒适、安全的环境；系统能够实现高效节能，节约管理费用

5、，减少管理人员；系统能够适应未来的发展需要，具有实用性和先进性、集成性和可扩展性、标准化和结构化、安全性和稳定性；各种系统设备使用管理方便；系统应保证投资合理，达到短期投资长期受益的目的，追求最小的成本投入，获取最佳的服务产出。1.3 设计目标 物联网的总体设计目标与建筑和建筑设备系统的设计目标是一致的。它的目标是配合各专业来完成它们之间最佳的配合和控制，提供给使用者最佳的建筑使用价值和最便利的管理手段。目标的分解由以下几方面：(1)在与建筑及建筑设备配合方面：建筑生态控制和利用，建筑环境、建筑设备的节能管理和控制，大楼保障体系的运行和维护,电气和暖通的一体化设计是非常重要的。(2)在大楼的服

6、务运行方面：营造方便、舒适、安全的服务环境、提供人性化的全方位服务也是智能化系统重要的任务之一。(3)在大楼的管理方面：为大楼的管理当局针对大楼的人流、物流、能源流、信息流以及设备的运行管理提供有序、高效、及时、准确的管理手段，是智能化系统的一项重要目标。(4)在大楼信息应用系统的建设方面：相对于其他方面，大楼信息化应用系统与建筑的关系较小，但是这方面的发展很快，系统众多。理所当然是智能化系统设计的重点。1.4 设计依据 商务楼智能化集成系统设计遵循以下标准：商务楼相关图纸、招标要求和招标答疑。智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)火灾自动报警系统设计规范(GBJ50116-99)火

7、灾自动报警系统施工验收规范(GBJ50116-92)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(BGJ/T50311-2000)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范及验收规范(GBJ/T50312)电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232-92)大楼通用综合布线系统(YD/T926-1-97)商用建筑线缆标准(EIA/TIA-568B)商用建筑通信通道和空间(EIA/TIA-569)商用建筑电信设施管理标准(EIA/TIA-606)商用建筑通信接地接续要求(EIA/TIA-607)信息技术互连国际标准(ISO/IEC11801-95)通信光缆的一般要求(GB/T742787)通信布线系统信息技术

8、欧洲标准(EN50173)无屏蔽双胶线系统现场测试传输性能规范(EIA/TIATSB67)高层民用建筑设计防规范(GB50045-95)工业新楼通信设计标准(GBJ42-81)工业大楼通信接地设计规范(GBJ79-85)电子计算机机房设计规范(GB5017493)有线电视系统工程技术规范(GB5020094)防静电工程技术规范(DGJ08-83-2000)智能建筑施工及验收规范(DG/TJ8601-2001)智能建筑评估标准(DG/TJ08-602-2001)建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)电视和声音信号的电缆分配系统（GB6510-96）卫星电视地球接地站通用技术条件

9、(GB11442-89)民用闭路电视系统工程设计规范(GB50198-94)有线电视加解扰系统通用技术要求（GY/T114-94）彩色电视图像质量主观评价方法表(GB7401)建筑防雷设计规范(GBJ50057-94)中华人民共和国安全行业安全防范工程与要求(GA/T75-94)GJ/T16-92民用建筑电气设计规范 计算机软件质量保证计划规范（GB/T12504-90）计算机软件配置管理计划规范（GB/T12505-90）上述技术标准和规范如有不足之处或未能达到国际最新标准时，系统承包方应使系统的设计、施工及选用的设备和材料符合最新版本的国际和国家标准、规范，并提供所采用的国际和国家标准、规

10、范以及采用版本的有关技术资料。1.5 设计原则 根据技术发展状况，我们在设计中对技术和产品的选用原则是：(1)三用三不用原则：三用：（成熟技术、优秀技术、先进技术）当前的主流成熟技术，今后仍有长久生命力的基础技术和产品；当前正在推广应用阶段，今后将成为主流的优秀技术和产品；当前在试验和小规模应用阶段，但有生命力，在今后将成为亮点的先进技术和产品。三不用：（落后技术、概念过于超前技术、不适用技术）虽当前应用广泛，但肯定在3-5年后淘汰的落后技术和产品；当前尚在实验或概念阶段，到若干年后仍过于超前、尚不适用的技术和产品；在大楼不适用的技术和产品。(1)可行性和适应性 系统设计上要保证技术上的可行性

11、和经济上的可能性。(1)实用性和经济性 始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。(1)先进性和成熟性 系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力。包含执行国家的现行工业规范、标准及各项技术指标。(1)开放性和标准性 为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。(1)可靠性和稳定性 在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最

12、大的平均无故障时间。(1)安全性和保密性 在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。(1)可扩展性和易维护性 为了适应系统应用变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。(1)软硬体合理环境与相关性 系统集成软硬结合的比例环境关系，是保障大楼业务信息流准确、方便和快捷到达每个人及部门。软硬资源合理比例关系整合需求来源于警员对接受信息和处理信息应用舒适的要求；大楼智能化系统集成实施过程中，应最大限度地控制软硬资源合理比例关系，以求达到智能化大楼

13、给予人的工作舒适软环境的目标。1.6 设计思路 我们在设计过程中一贯遵循的思路和流程概括起来说，就是：从底层做起，彻底理解建筑及其设备系统的设计意图，研究其设计的合理性,从各个角度深入探索各种显性和隐性的需求；与建设单位和建筑设计单位沟通改善设计的可能性；提炼设计的关键点，研究全面的解决方案，比较方案的可行性和性价比；提出初步设计文件；提交、论证、会审设计文件；调整、修改形成正式设计文件；付诸工程招投标；工地现场服务。1.7 物联网各系统配置的考虑 我们认为在这里重要的不是罗列系统的多少，重要的是从物联网概念为抓手，将构成物联网的各个子网（系统）对商务楼应用的合适度、匹配度、关联度和协调度作为

14、关键。比如说，谁都会列上 BA 系统，但是商务楼的 BA 系统与其他项目相比，它控制和管理的对象有何区别和侧重呢？只有回答好这些问题，我们的设计工作才是“量体裁衣”。1.8 工程设计的针对性 1.8.1 通讯设施 本方案建设的综合布线系统和计算机网络系统充分运用了现代通讯设施和技术，设计装备的设施将完全支持语音、数据、图像、文本等多媒体信息传输的需要；支持互连网接入、电子邮件、报表处理、财务管理等各项办公业务开展；支持电话会议、电视会议和公共信息发布；支持大楼范围的综合信息服务和资源共享；支持对建筑设备的集成管理；支持各项大楼业务的开展。综合布线数据主干采用多模光纤，水平分支采用阻燃六类 UT

15、P，具有一定的前瞻性和大楼的总体定位是相匹配的。1.8.2 楼宇自控系统 楼宇自控系统首先要保证商务楼顾客、人员办公、生活、工作环境的舒适性，其二要确保建筑物与人员的安全，其三要提供最佳的能源的供应方式，达到节约能源和保护环境的目的，其四是实现大楼管理的现代化，因为大量管理数据来自于 BA 系统对设备的监测。所以我们的设计也应该从这四方面来考虑。首先是舒适性，对于办公场所，根据室外室内的温度及空气质量，提供一个舒适良好的环境空间，比较容易实现；但对于会议室，因为面积大，能源的消耗很大，又具有开放性，负荷的变化大，不易保持良好的自动调节品质。在控制方案上必须采取针对性的措施，以适应这些特点。其二

16、从节能的角度来考虑，对于一个时段性的场所，如果它也和其它区域的设备同样运转的话，浪费肯定很大，所以我们应该在控制上对区域进行划分，做到对办公、会议及其他场所的水、电、风进行分路控制，以达到节约能源的目的，同时对各分路做好时间及运行状态的记录，便于统一管理和决策。对排风机组运行台数控制，可以获得非常好的节能效果，BA 系统的控制应该有一套完善的解决方案。其三从管理现代化来考虑，BA 系统的一个重要的作用，可以采集很多的数据，如水、电、风系统的运行数据及各种传感器所采集的数据，这些数据对于管理者分析设备运行状况、维修时间、能源状况、费用计算都提供了依据。1.8.3 安全防范 此项目安全防范系统由闭

17、路电视监视、防盗报警、服务安保人员巡更系统、设备人员定位系统、门禁系统和停车场管理系统组成，各个子系统既可独立运行，又可统一关联、协调管理，形成一个多功能、全方位、立体化安全防范自动化系统，从而建立起一套完善的，功能强大的技术防范体系。以满足现代化大楼对安全防范的所有要求，配合保安人员的管理，可实现人防与技防的统一与协调。本安全防范系统各个子项的高度集成是此项目主要特点。(1)闭路电视监视系统主要通过前端摄像机对电梯桥厢、大厅、主要出入口、主要通道、停车库、车道、服务台、室外及各层电梯厅等进行全天候监视、录像，便于及时了解和监视各个场所的动态情况；并及时进行有效的处理。(2)系统应能与防盗报警

18、系统联动，能自动把报警现场图像切换到指定的监视器上显示并进行录像。(3)系统应能与门禁系统联动，能自动接收非法闯入报警信号并把附近图像信号切换到指定的监视器显示，并进行图像记录。(4)电视监视画面显示应能任意编程，自动或手动切换，在画面上应有摄像机的部位地址和时间、日期等。(5)资产无线定位系统通过基于无线局域网的定位技术与视频技术结合，实现对人员和资产进行全方位无缝监控。(6)考虑当今数字化时代的到来，应采用计算机系统对闭路电视监视系统进行集中控制和管理。能在一个计算机软件平台上进行各个子系统的操作。(7)为了方便日后记录查询、传输，图像记录方式应考虑采用数字记录方式。(8)本防盗报警工程要

19、求首先对重点区域、重点部位、主要通道进行防范。(9)报警系统可与闭路电视监视系统联动，也可与 BA 系统联动灯光照明。实现立体化的安全防范系统。(10)应对报警输入、输出点进行设定、编组、编制报警地图等。系统支持布防配置图。根据用户的需求随时随意进行布防图的配置和修改。要求系统可接受.bmp、.dwg文件。用户可方便地拖动表示报警输入、输出端的符号和图标，将其放置在图中表示现实位置上。(11)控制器通讯回路自动检测。系统对控制器通讯回路自动进行检测。当通讯线路故障时，系统可自动报警。(12)报警系统要求具有进出安全，系统对所有操作人员可设定操作级别，级别的设定将阻止未经授权的人员的进出和控制系

20、统。(13)操作人员的操作过程可由系统进行记录和登记，并可由授权用户以报表的方式传输出来，并进行打印。(14)系统数据库应考虑采用开放数据库，支持 ODBC数据库。允许其他子系统的数据库访问。(15)系统考虑采用稳定性高、误报率低的设备，防止误报产生人力和物力的浪费。1.8.4 公共广播系统 大楼内的广播设计考虑满足通知、音乐、播音及消防紧急广播的需求。音响设备应该满足功率范围广，音质好的要求。考虑系统的投资合理和性价比，采用一般要求的广播系统。本系统基本应该可以满足常规使用，预留一定扩展的空间。1.8.5 智能一卡通系统 随着信息技术的迅猛发展,对大楼的数字化、人性化、通信自动化、办公自动化

21、和管理现代化都提出了更高的要求。结合其它智能系统，商务楼的门采用非接触式 IC 卡（或 RFID、指纹）一卡通技术，并把大楼门锁全部联网，将大大提高大楼的综合管理水平和管理效率，为大楼提供一个安全、便捷的工作环境。一卡通系统具体需求为：一卡通系统包括制卡中心、门禁及车库管理子系统，各个子系统管理工作站分设在不同部门。要求各子系统的数据采用同一数据库管理，并可以支持ODBC访问。系统预留考勤、消费功能。1.8.6 设备人员定位系统 设备人员定位系统通过和视频监控等技术手段优势互补，为楼宇实现全方位无缝监控、全面提升楼宇的安全防范水平及实现其他多项工作的数字化、智能化和信息化。1.8.7 卫星及有

22、线电视系统 在商务楼似建 10 套卫星节目,并与上海市有线电视台联网。系统接收上海有线电视台的全部电视节目。在地下一层及弱电竖井预留有线电视进线通道，供日后有线电视节目接入。考虑到今后有线电视系统的发展方向，本工程有线电视系统按照 860MHZ双向传输系统设计，按 860MHZ单向传输系统实施，为今后交互宽带多媒体信息服务预留通道。系统带宽 5860MHZ，其中 565MHZ为上行通道，87860MHZ为下行通道。1.8.8 停车场管理系统 本系统为停车库一进一出设计，车库管理系统为出口处收费，将包括门禁系统读卡进出管理系统，车牌号码影像摄像录对照系统，车位统计系统。系统预留车位引导功能。读卡

23、进出管理系统将接收读卡信号，在确认使用权限后进出口栏栅将自动开启。车牌号码影像录对照系统将利用闭路电视摄像功能于停车库进出口进行车牌摄像机并进行数码核对，加强停车库保安及防止车辆被窃。车位统计系统将设于各层车库进出口，透过检测感应环，系统主机可计算未被使用之车位的数量、位置及显示有关资料于停车库进出口显示屏。可以提示引导驾驶员按配置的车位停车，从而提高车库利用率、减少驾驶员停车用时、并起到节能环保的作用。1.8.9 其他管理系统 其他还包括太阳能发电、雨水废水回收、智能供电、智能家居、物业服务管理等系统。1.8.10 大屏及多媒体查询系统 LED 电子显示屏是近年来新兴起的一种电子宣传媒体，可

24、广泛适用于室内、外的各种信息发布、新闻报道等诸多用途。近年来由于大屏显示系统的诸多优越性使它越来越受到各行各业人们的重视，在各种场合得到了广泛使用。设立大屏显示公告系统主要是用于播发各种宣传和通知信息。随着计算机技术的发展及广泛应用，计算机多媒体技术应运而生。它精美的画面、动听的声音、丰富多彩的表现手段和一触即发的工作方式，吸引公众进入一个集电脑、电视、音响、网络、数据库为一体的全新世界。多媒体技术将多种信息有机结合起来，使其综合性更强、信息范围更广、信息量更大、信息传递形式更新更自然；触摸屏等先进技术彻底改变了计算机的应用界面，消除使用者与计算机之间的障碍，友好、轻松的将您要展示的信息传达给

25、每一个人。1.8.11 系统集成的硬件和软件总体结构 采集各种设备的实时和历史数据，在系统之间进行联动或协调作业，以统一的监控平台加强物联网的整合能力，提高对建筑设备集成管理的效率，是物联网集成的根本任务。系统集成的硬件基础是计算机网络，实现系统集成的必由之路是在各系统之间建立网络环境下的数据交换机制和应用服务体系，即一整套软件支持系统。本方案的计算机集成网络系统请参阅附图：计算机网络拓扑图。本方案设计、配置多种跨系统的数据交换和通讯模式。各类弱电、信息系统较多，是集各类信息收集、信息整理、指挥、管理、事件控制、各业务部门的办公、会议等多项功能为一体的大型、综合性、现代化的专业指挥、管理、控制

26、中心。以信息集成（对信息的采集、取用和综合管理）为核心的系统集成借助于计算机网络和结构化布线技术，将楼宇自动化、通信自动化等彼此隔离的系统集成在一个相互关联、统一协调的系统中，实现大厦内各种信息、资源和任务的共享和决策支持，满足当今未来专业业务和大楼管理、人员管理的要求。系统集成方案，是一个以信息软件系统集成建设为基础，以集成信息应用为目标的先进综合信息管理系统全面解决方案。系统集成应从二个集成平台的建设进行考虑：第一是用于大楼建成后的运行管理方面来进行考虑，具有汇集各子系统的信息并对各信息进行综合处理的能力，对各子系统功能及大楼内的各类被控设备进行综合管理，即 BMS系统集成（包括楼宇自动化

27、、保安、监控系统等）。第二个方面是建设一个用于专业业务开展所使用的集成平台，包括各类技术、文档资料的管理和使用、对各种文字、图像资料的调和处理。本方案主要详细考虑了作为一幢智能化大楼所必需的 BMS系统集成和大楼管理，通过 BMS系统集成可以实现大楼的智能化管理和获取由各个物联网产生的大量原始数据信息，为业务的开展打下基础。在此基础上，我们建设了通用办公自动化系统，实现基本的电子办公。同时，我们将 BMS系统集成产生的数据信息对未来各个专业指挥、决策业务平台的效用和使用等方面作了分析和建议，帮助业主在以后专业指挥、决策业务平台的建设、使用中，保护、发挥物联网投资效益。系统集成建成后应达到以下基

28、本功能：信息、资源高度共享，自动采集各个系统产生的数据，在此基础上进行分析处理，体现和发挥物联网投资效益；便于统一管理及维护，减少使用成本和能耗。管理者对设备及大楼运行的成本进行分析，制定一个合理的大楼维护费用；提供良好的工作环境，提高工作效率，实现现代化无纸办公；提供决策支持系统，便于全局协调管理，提高对突发事件的响应能力，使主管人员迅速作出决策，减少突发事件的损失。鉴于对系统集成的重视和高要求，我们为业主定制开发智能集成管理系统（BMS）、物业管理系统、办公自动化系统等，作为商务楼系统集成的整体解决方案。系统集成效果的简单分析:集成的最终目的是为大楼的管理服务，通过集成可以使管理者对各系统

29、实现全面的掌控；可以使管理者对设备及大楼运行的成本进行分析，制定一个合理的大楼维护费用；可以使管理者对大楼实现统一化管理，做到面面俱到；实现现代化的无纸办公。所以系统集成不是目的，而是提供有效应用服务的手段。认识到这一点，基于集成的硬件与软件的选择设置就可以合理确定，知道要采集哪些数据，哪些参数需要监测，决定系统之间接口和通讯协议的选择。建立硬件平台，确定通讯协议，采集需要的数据，分析数据的用途。根据不同的需求把数据分类管理，再选择不同的软件模块进行管理应用，这样的系统集成才具有真正意义。根据我们以往的工程经验，一套设计合理，运转正常的楼宇自控系统，可以降低建筑物日常运行开支费用的10%25%

30、；另外根据国外文献介绍，在楼宇自控系统基础上扩大对建筑设备的管理范围，建立对建筑设备的集成管理系统，例如把设备维护修理，物业租赁，能源管理等作业借助信息化、数字化手段构成一种自动化的工作流程，则可以降低建筑物日常运行开支费用的 50%以上。所以对于建筑智能化系统的投资，完全可以在今后 35年的运转费用的降低中得到回收。故系统集成的效益是无庸置疑的。1.8.12 工程设计和实施流程 物联网建设是一个综合性的系统工程，开展这样的工程需要具备全部弱电产品的技术支持力量，丰富的施工管理经验，足够的现场协调能力和全面的技术服务精神，这些也是物联网集成商应该有的基本素质。由于物联网的实施和大楼的土建，暖通，给排水和电气有着密切的关系，按照以往的经验，物联网集成商应尽可能早的参与大楼的建设过程。比较理想的是在大楼物联网需求分析时就参与，并且最好能在土建开工阶段，依据初步方案向土建提出一定的施工技术要求，例如预埋管件的位置等，这样将可以使大量弱电管线的布设趋于合理化。