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智能楼宇信息化建设中的系统集成技术应用
摘要:随着技术的进一步发展,智能楼宇信息化水平不断提高,为了打造智能楼宇信息化系统,技术人员要重视全面的应用系统集成技术,通过系统集成技术的运用,提高智能楼宇建设水平,提高人们生活与工作质量,从而推进社会的稳定发展。通过具体分析,对智能楼宇与系统集成进行了概述,并进一步总结了系统集成技术在智能楼宇信息化建设中的管理运用方法。
关键词:智能楼宇;系统集成技术;自动化
引言
信息化技术的不断发展,进一步提高了建筑智能化水平。现如今智能楼宇备受人们关注,采用系统集成技术更是能够全面提高智能楼宇信息化建设水平。基于此,在实践研究过程,需要从工程实际出发,针对智能楼宇建设阶段存在的不足,提出更加高效的系统集成技术应用方案,从而才能打造更加完善的智能楼宇信息化体系,助力智能楼宇建设工作全面开展。
1智能楼宇与系统集成的概述
智能楼宇借助先进技术手段,实现对建筑的有效管理,能科学的进行照明、提高了防盗预警水平,也能有效的调节空气质量,提高防火水平。应用智能系统后建筑物更加智能化,信息化管理水平也不断提高。智能楼宇具有以下特点,首先是高效性,智能楼宇中用户能够提高办公效率,通过先进的工具运用,节约了大量的时间,确保了楼宇管理的效率。其次,从安全角度分析,智能楼宇运用先进的科技手段,实现了对建筑以及人们的安全管理,能保护人们的隐私与安全,提高了消防水平,也实现了智能化管理。最后,从人们的适应性方面分析,通过打造智能楼宇管理体系,运用各个功能提高了人们使用效率,满足用户日常所需,能够实现高效的管理,促使人们更加适应楼宇的环境,节约了大量的管理成本。
系统集成是指将互联网通信和计算机相关技术和产品进行有效的集成,通过集成的方式进一步满足人们所需。通常情况下,集成系统要从设备系统集成与应用系统方面进行分析,设备系统的集成主要是弱电系统的集成,技术人员通过科学的布线,实现有效的网络通信,加强了安全防范水平,也提高了多媒体技术应用效率,能够组建更加智能化的管理平台,实现对相关设备的有效安全与调试。应用系统集成要从具体应用的功能性出发,要考虑是否满足人们需要,并且要深入的进行系统开发,提高智能化水平,确保智能楼宇建设质量。
2系统集成技术在智能楼宇信息化建设中的运用
2.1面向协议的集成技术
随着技术的不断发展,在智能楼宇信息化建设过程,通过使用面向协议的集成技术,能确保有效的系统集成,有利于提高系统通信效率,从而确保楼宇的智能化管理。现阶段常见的协议标准有即BACnet标准与LonWorks标准,协议集成技术能够实现通信协议之间的有效转化,有效的运用能够将设备转化成网关,应用过程要考虑主通信协议与子系统控制设备之间的差异,进而有效的进行优化,实现系统的集成。
2.2面向平台的集成技术
面向平台的集成技术中,通常会运用到OPC技术,OPC可以实现对0LE的有效控制,可以对控制对象的连接与潜入进行管理。在运用OPC技术后,智能楼宇中相关的设备与软件实现了数据的有效传输,通过连接互联网,能及时进行数据分析,提高了应用软件管理水平。在统一的OPC环境基础上,能实现对多个设备与软件的标准化管理,实现了有效设备的互联,确保智能楼宇信息化建设水平不断提高。
2.3面向web的集成技术
面向Web的集成技术主要应用WebService技术,实现对智能楼宇的集成化管理。OPC技术是开放得,并且应用方式更加便捷,在多个平台上都可以应用WebService技术,对于多个平台的信息能够实现有效的集成化管理。面向web的集成技术主要核心部分是SOAP和XML,SOAP对数据进行深入访问,XML责对具体数据进行描述。在智能楼宇中,利用面向web的集成技术实现了多协议系统的集成。
3系统集成技术在智能楼宇信息化建设中的管理运用实例
3.1苗桥宿舍园
位于上海市浦东新区苗桥路455号,为了解决广大人员的互联网接入需求,管理方委托我司建设一套无线接入系统,对园区网络进行统一管理。
项目过程中存在以下技术难点:
1)由于苗桥宿舍租住人员较多,预计6000多人,流量并发数量大,如何组网是一个比较有难度的考验。
2)鉴于管理方投资成本所限,现场已不具备额外采购一套计费系统的投资能力,认证系统既要满足接入终端的实名认证,又要经济实惠且能完成对接入用户进行收费计费的功能。
针对技术难点,本人提出并采取以下解决措施:
1)为节约成本同时考虑整个系统好用性,本人采用AC+FIT AP方式组建一套无线网络,每个宿舍间部署一台普通型放装型FIT AP,接入并发能力16终端;大型会议室及体育场馆部署高密度FIT AP,并发能力80终端。所有FIT AP通过网线收敛至弱点间千兆POE交换机,各POE交换机通过光纤上联至机房万兆核心交换机,核心接行为管理经防火墙后出口到互联网,AC作为旁路设备接入核心。共计采用普通型AP 348台,高密度AP 60余台,通过计算可充分满足园区内的并发接入数量。
2)对于投资成本无力进行采购计费系统的情况,经过多方对比,最终本人采用微信辅助认证的方法实现用户终端的正常接入并计费。本人引导使用人员关注公司公众号,使其自发关注到预先在公众号内设置的账号注册链接,注册成功后可进行手机充值。我司开发的云服务器从充值数据库中读取到账号信息后,在AC上对充值账号进行放行操作,从而完成一整套认证流程。
3.2邮电医院
位于上海市静安区长乐路666号,本项目对原医院内网系统进行重新建设,包含新建一套WiFi硬件系统、一套认证系统。无线部分采用AC+FIT AP方式进行全覆盖,基于本项目自身特性,由于人员流动性较强,为确保国家公共信息安全等事宜,本项目公共区域考虑进行portal手机短信实名认证的部署。无线系统实行多SSID部署,预留公众上网SSID。
项目过程中存在以下技术难点:
1)本系统建成之后主要服务于邮电医院内网的各项应用,其中医护人员查房用的手持终端信号接收灵敏度较差,对信号强度要求极高,势必会采用高密度部署AP的方法,小范围多AP从而导致频段污染严重。
2)由于项目没有预留设备远程运维的预算,业主方又想自行通过远程终端了解系统的具体运行情况。
针对技术难点,本人提出并采取以下解决措施:
1)针对2.4GHz频段,本人在一个AP覆盖区内最多可以提供3个不重叠的信道同时工作,相邻区域频点配置时选用1,6,11信道;
对于5.8GHz频段,本人采用频点为149,153,157,161,165的20MHz带宽的信道,在数据业务要求高的区域,使用信道绑定技术,采用152,165频点的40MHz带宽的信道。
2)由于项目没有预留设备远程运维的预算,经过甲方协商,本次采用的是华三的网络设备,华三公司提供有免费的远程运维平台绿洲云。
经甲方同意后,本人将设备与绿洲云进行了对接,从而实现了简单的远程运维能力,但是由于绿洲云只能监控设备实施状态,却无法做到对故障信息进行推送预警。
对于此种情况,在本人的主导下,为业主开发了一个小程序,实时对绿洲云设备状态进行扫描并每间隔2个小时将故障信息推送至维护人员手机,从而实现了一套故障扫描、故障推送的简易的工作流程。
3.3联合国二类机构校舍
位于桂林路55号,建筑面积约1万平方米。本次综合考虑有线与无线网络的整体部署,有线无线相结合、以无线为主的网络形态。本人作为项目负责人全程参与并主导了该项目的实施。
项目过程中存在以下技术难点:
1)有线无线系统共同部署,系统较为复杂,需要考虑的问题比较多。
2)交流入住人员来自世界各地,网络认证方式及出口管控难度大。
针对技术难点,本人提出并采取以下解决措施:
1)有线部分,充分考虑上师大现有网络架构,本次设备选型及部署全面兼容原上师大园区门禁、监控、校园卡等学校物联网系统,并预留VLAN接口。无线部分采用AC+FIT AP方式进行全覆盖,基于本项目自身特性,由于人员流动性较强,为确保国家公共信息安全等事宜,本项目公共区域进行portal实名认证的部署。
2)由于网络认证方式及出口管控难度大,需要考虑系统稳定性,本人提出本次核心交换机及无线AC系统均采用2套主备冗余部署。无线系统实行多SSID部署,预留SSID:eduroam,可充分与现行上师大WiFi系统对接。针对不同人员构建不同认证方式,确保国家信息安全。分别设置内部员工认证流程、公众用户认证流程、国际用户认证流程。内部员工采用邮箱认证方式、公众用户采用手机短信认证、国际用户采用房间号进行认证。
3.4徐汇中学
位于上海市徐汇区虹桥路68号。本次项目主要整合校园内各种网络系统,涵盖监控、广播、无线Wi-Fi、电子黑板、程控电话系统、考务系统等等。本人作为项目负责人全程参与并主导了该项目的实施。
项目过程中存在以下技术难点:
1)徐汇中学本部校区内的网络接入方式是由五类线及同轴电缆等线缆构成的综合布线系统,广播、视频监控、程控电话、数据网络、考务系统、电子黑板等等各系统建设年份远近不一,纷繁复杂,梳理起来难度极大。
2)地下管网是由两根直径为32cm的PVC管道构成,管网内部已无扩容空间,且狭小的空间内遍布光缆、电缆、双绞线缆等等。
3)校区内部只有走道、会议室等部分公共区域进行了WiFi覆盖,且覆盖效果不理想、信号较不稳定。
针对技术难点,本人提出并采取以下解决措施:
1)由于各系统建设年份远近不一,纷繁复杂,本人借鉴城市光网的部署模式,提升徐汇中学本部校区内的全光纤覆盖能力。考虑到校园内原来各个系统独立部署,线路纷繁复杂的情况已不具备修修补补的必要,本人提出采用全光网络对各系统进行整合,校园内的网络传输和交换过程全部通过光纤实现,将光网末端覆盖至每个教室、场所,形成高质量、全范围的覆盖,同时全光底层网络的特性不但需要满足现有网络带宽能力,而且需要保证未来5~10年的教学应用业务带宽扩展,在全光底层网络的基础上逐步扩容支撑到千兆、万兆进教室的能力,为未来的发展提供必要的基础保障。核心设备全部部署在核心机房内,教室、办公室及各末端使用场所分别部署ONU设备,中间链路部分全部采用光纤无源设备。各系统核心设备通过分配的不同VLAN分别接入核心交换机,各数据信号经过OLT传输至末端ONU设备,ONU各端口分别对应不同的系统,从而完成对各系统的集成整合。
2)由于管网内部已无扩容空间,且狭小的空间内遍布光缆、电缆、双绞线缆,本人提升管网线路互通服务,使地下管网具有足够大的容量并具备互通的能力,以满足校区内全光纤覆盖的需求。
3)本人提升徐汇中学本部校区内Wi-Fi 6千兆无线全场景覆盖能力。本次以全新的WiFi6作为光网的无线敷设方式之一,确保每间教室、每个主要活动区均可藉由无形的桥梁与校内范围的核心交换设备打通,形成校内网络生态。贯彻千兆网络确保速率、无线网络提升教学便捷程度的两大主旨。
在光网线路改造基础上,本次针对徐汇中学重点教学及生活区域采用室内、外放装型AP+AC控制器的方式,我结合徐汇教育城域网要求,公共区域人员流动较少的地方采用低流量的无线AP、会议室等人员密集的区域采用高数据流量无线AP进行敷设,实现校内全WIFI覆盖。本次欲采用的高密度传输速率为5.95Gbps,低密度为1.775Gbps,基本上都可满足目前校方提供的场景流量需求。其中每个室内AP需配套使用一个51V—54V的室内AP电源适配器,作为一组单点覆盖设备。AC控制器、认证管理服务器等管理设备旁挂于校园网核心交换机,对校内AP统一进行网络配置管理。
结束语:
总之,科技的不断发展为智能楼宇建设工作开展提供了有效的技术保证,尤其在系统集成技术的运用时,打造了更加高效的智能楼宇信息化系统,能科学的进行有效的系统识别,为用户提供更加安全舒适的环境。为了全面的提高系统集成技术在智能楼宇信息化建设中的应用效率,相关技术人员仍然需要全面的开展技术研究,打造更加高质量的智能楼宇信息化模式,为了未来自控系统集成技术应用与发展提供有效技术支持。
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