智能化建筑弱电系统设计与应用研究

余延妃

（广东远顺建筑设计有限公司）

1 引言

建筑智能化技术是一种以通信技术、计算机技术为基础的一种控制技术，集成了楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信自动化系统，可以为居住者提供舒适、安全、环保、节能的生活办公环境。通过合理的弱电系统设计可以建立一个资源集成和信息共享的平台，实现数据的智能化管理，提高建筑的自动化控制水平。

2 智能化系统介绍

随着互联网时代的到来，为了进一步解放生产力，互联网技术已经渗透到生产生活中的各个环节和领域。为了提高小区的智能化水平，方便居民日常生活，在建设小区的时候需要应用到互联网技术。互联网技术在小区设计方面的应用可以改善居民的生活环境，进一步提升居民的生活质量。建筑智能化过程中，由于相关的智能化技术和设备较为复杂，不便于管理，为了实现科学统一的管理，企业有必要建立完善的管理系统。只有不断改善和提高小区弱电系统水平，才能提高小区智能化建设水平。

3 智能化弱电系统设计原则

3.1 先进性

优质的智能化设计通常不会发生过多的变更，另外需要充分考虑施工条件，尽可能降低复试试验和现场返工的情况。所以，智能化设计应用的过程中以满足各类需求为前提，尽量应用更为成熟、稳定、先进的设备以及技术。特别是某些现代化大型智能建筑，在建筑设计的过程中为了增加相关设计的兼容性以及可扩展性，需要留有一定的余地。

3.2 实用性

智能化系统的相关设计通常需要应用更为先进、成熟、稳定和可靠的设备和技术，但是所有设计的基础均为具体的实际需求。如果相关设计只追求高科技的应用，不能从实际项目需要出发，就会造成使用成本大大提高，相关产品投入使用后并没有发挥应有的功能，导致人力、财力的浪费。因此，在设计的过程中需要以实际需要为基础，以经济适用为目的，并考虑未来的发展方向，旨在设计经济适用、适合未来发展的现代化智能建筑。

3.3 以人为本

现代化建筑智能化设计的宗旨是以人为本。在智能化建筑设计的过程中不仅需要考虑业主，还需要站在使用者角度去考虑问题，尽量使设计结果人性化。智能化建筑最终的目的是为业主提供更为舒适、环保和节能的办公环境和居住环境，智能化建筑设计的最终目标实际就是业主最终的主观感受。

3.4 集成、共享智能化

通常情况下，一个建筑由多个子系统构成，所有子系统之间是相互独立的关系，另外，为了进行不同程度的调度，需要设置一个统一的接口，建筑的集成方式主要有两种，分别是局域网-子系统和以BAS 为中心的集成方式。共享的基础是集成，智能化建筑可以集成建筑的各类信息，继而创建更大的平台，该平台的创建方便信息资源的集成和共享，适合现代大楼智能化建设。

4 智能化建筑弱电系统设计

4.1 楼宇自动化控制系统

近年来，大多楼宇都具备自动化控制系统，这类自动化控制系统包含空调监控系统、照明监控系统、热水交换系统、电梯监控系统、通风系统以及给排水监控系统等[1]。

某医院建筑项目中，在设置各类监控系统时充分考虑设备数量以及具体的监控需求，系统需要设置中心控制站1个、子系统控制分站2 个、现场DDC 控制器200 个和温度、湿度传感器300 个以及I/O 监控点5000 多个，这些设备同时对大楼内的相关设备进行监控、控制以及测量。

其具备的优点是以统一管理楼内相关设备为目的，充分考虑本文涉及工程相关节能特点，为了使建筑更可靠、节能地为居民服务，对大楼设计进行了优化。完成优化后可以满足以下要求：定制化用户界面更为完整；可以对控制器的数据进行同步、保存和备份处理；多级别密码保护，更为安全；可以进行节能分析、能量管理；自定义非标准控制程序；正在运行的工作站和网络之间可以进行通信连接；离线通信功能。

4.2 安全防范自动化系统

①视频监控系统、防盗报警系统以及门禁巡更系统构成了安全防范自动化系统。

视频监控系统在解决相关问题时应用的是数模结合方式，存储、传输相关数字信息是通过模拟采集、网络传输以及数字编码等方式。在大楼内部设置的监控点多达1000 余路，可以对所有区域的情况进行视频监控，实现无死角覆盖。视频监控系统将监视图像传送给监控中心，监视器构成电视墙，以四分割画面进行轮询播放。此外该系统配备了专门的网络设备、视频存储服务器以及视频管理服务器，通过计算机可以对图像随时调取和查看。

②防盗报警系统实现功能所应用的是探测器，通常情况下，该系统设置在存放贵重财产和重要资料的区域，探测器具有极强的防温度变化和环境干扰的能力。系统可以科学划分防区，然后精准确定位置，和视频监控系统协作实现报警视频功能。

③门禁巡更系统。为了进一步提高该系统的安全性能，需要采用国密算法的CPU 卡。在大楼内部设置门禁控制点500 余个，具有特殊功能的特殊房间需要设置指纹门禁以控制人员的出入。同时确保了病患和医护通道分开，方便安保人员巡检工作。

文中涉及到的安全防范自动化系统具有监视和控制、异常报警、设备分布显示、信息集成和处理、相关联动时间管理以及报表处理等基本功能。另外，可以优化和共享各类系统监控信息。同时，该系统也充分考虑了经济性和技术的先进性。例如，该系统信息的采集凭借的是前端的模拟采集，为了获取更为优质的数据，后端的存储方式也起到一定功能。

4.3 综合布线系统

1）工作区子系统

近年来，为了不断适应国内网络的发展，进一步提高系统的相关性能，不管是工作区的语音信息还是数据信息，均需要凭借六类模块化信息插座进行处理。依据实际需要，前端设置14000 个信息点，应用六类非屏蔽信息插座，同时针对特殊办公室设置了相应的光纤点[2]。

2）水平子系统

水平子系统所应用的均为六类UTP线缆，可以实现数据线和电话线互相转换，从而实现数据点和语音点之间的信息互换。

3）垂直子系统

垂直子系统所应用的是星形网络结构，语音的主管所采用的是三类100 对的大对数铜缆，数据主干所采用的是48芯多模光缆。

4）管理子系统

在管理子系统的设计过程中，需要依据每个楼层信息点的具体分布情况设置IDF。所有的IDF 都由机架式配线架、垂直语音、110 配线架数据主干构成。

5）建筑群子系统

为了更好地和其他建筑进行连接，新楼的计算机机房需要和数据中心以及老园区进行数据的传递。医院网络信息的基础是综合布线系统，可以实现门诊部门、住院部门以及急诊部门之间信息共享和互换，属于医院先进可靠的信息窗口。

该系统在设置的过程中，基本目的是为了满足医院业务，按照就医的不同流程，设置数量、高度和位置均不同的信息点，同时为无线AP 预留一定的点位，实现大楼技术和数量上的全覆盖[3]。

4.4 停车场管理系统

地下二、三层设置停车场，具体的车流走向为西进东出。充分考虑停车场具有较大的车流量、复杂的车辆收费情况以及集中的高峰时段，需要优化停车管理系统。停车管理系统分为两个部分，分别是软件部分和硬件部分，软件部分的设计需要应用C/S 架构，使其和在线计费模式相连接，硬件上需要使工控机和服务器进行连接。这样的设置模式可以使车辆在入口的位置取得取卡机，在出口的位置设置一定数量的收费点，这样形成了出口收费和中央收费的结合模式，实现了分流，收费吞卡后系统会设置自动抬杆放行，具体流程如图1所示。

图1 停车管理系统工作原理图

4.5 住户报警系统

智能化弱电系统的应用不仅可以实现室外小区墙上安装报警系统，还能实现居民家中安装报警系统。凭借脸部或者指纹的识别功能和技术，切实提高居民室内的安全性。一旦有不法分子入侵，该报警系统首先对不法分子的身体特性进行详细监测，一旦监测出陌生特征，该系统的报警系统即刻发出自动警报报警声，保证保安和居民可以随时了解室内动向，及时采取有效的解决方案，切实保护好居民的生命财产安全。

5 结语

综上所述，在互联网技术的快速发展下，建筑工程建设也逐步朝着智能化的方向发展，在智能化工程建设过程中，首先要做好弱电系统的设计。本文通过对弱电系统的设计要点进行了分析，提高了建筑工程的智能化水平，改善了居民的生活质量。