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中图分类号: TM7 文献标识码: A
前言:
电能在我们的日常生活中应用越来越广泛,同时在各行各业中的应用也越来越广泛,是一种比较实用的二次能源,因为电能的输送、分配以及它的控制都是十分方便又经济的,所以这才得到了广大企业的青睐。现在,我国的经济发展飞速,同时人民的生活水平也在不断提高,造成了使用的电力设备的增长速度远远超过我国发电设备的增长速度,因此引发了能源的短缺,所以电力的供应与电力的需求这个矛盾变得越来越突出,这个原因严重地影响了我国经济的快速发展,同时还制约了我国可持续发展以及建立节约型社会的发展。所以自2005年以来,我国的各个省份都相继出台了不同的关于创新供配电系统的规定,主要是在建筑的工程中从门窗、墙体、屋面以及空调等等方面的相关规定,但是很少在供配电系统中有所规定,所以就非常有必要对经济的合理性、技术的可行性以及在对环境没有污染的前提下采取一切的措施,来消除在供电的过程中所造成的浪费,必须要提供电能的利用率。
如何做到最大限度地节电以及充分利用可再生能源,使智能建筑成为节能环保的绿色建筑等,是当今智能建筑的供配电系统应该完成的重要任务。而构建符合智能化供配电系统是最好的解决办法。尽管我国发电厂和电网的自动化早已进行,并取得了长足的发展,但作为电力终端用户的楼宇供配电系统则一直沿用人工操作和管理的模式,根本谈不上自动化、智能化。直到20世纪90年代初,一些由国外设计的大型建筑才开始要求采用具有自动监控功能的智能化供配电系统。随后,一些国内的设计院开始在一些重要项目中采用智能化的供配电系统设计。
供配电创新的关键技术
在供配电的系统中发配出来的用电就是各种各样的电力以及信息之间的相互流动性,但是如果是长期处在一个单向的流动的供配电的关系的配用电领域的时候就必须在供电以及需要的用电之间要相互流动以及应用,尤其是在用户以及在供配电管理和辅助服务的这一方面。而且这也是我国现在的情况中需要研发以及实施的。供配电的研发以及实施已经是目前迫在眉睫的任务了。我们必须要通过相互需要的服务原则来使彼此能达到共赢以及国家的双赢,这样就会成为供配电中所要追求的一个很重要的目标。但是在供配电的效益中,我们必须要把开放的配用以及分开的零售的竞争为主要的前提。否则的话,我们在供配电的上下口的通信处是不能发挥出重要的作用来的。而且在我国的电力市场,目前来说主要是处于一个厂与网已经分开的发电的竞争阶段。而且在前几年提出来的要逐步地对供配电的业务实施内部的独立核算,并且为输配的核算做好竞争的准备。但是在实际的情况当中配用分开的零售竞争到目前为止还没有提到日程上来。所以这就提出了一个问题,就是在我国现在正在筹建的电力用户的信息系统当中仅仅支持了目前电力市场的发展,所以说今后我们必须要支持在市场所需的电网中的研发以及实施。
我国目前的情况就是考虑到了供配电需要大面积的分布在电力控制的应用前景。所以要求我们一定要把信息流的一体化以及缩短距离的通信网络相互地结合起来形成一个当前需要研发的方向。在现在很多种的解决方案中,在今后的使用中都必须要利用高级的观测体系以及信息技术。而且在电力的系统之上建立起来的基础的信息的构架就必须要连接在一起形成十级的供配电网。这样就能实现对于双向流动的电力以及信息的随机的访问。另外,“多网合一”以及光纤到户也将会是一个很看好的发展方向。
二、智能化供配电系统的控制和管理功能
(一)控制功能
1、断路器、接触器的通断控制。根据我国的实际情况,10kv中压配电系统的设备通常采用就地人工控制操作,较少进行远程,也就是“只监不控”。但智能化供配电监控管理系统应该具有远方控制中压配电系统设备的能力,若用户需要可以开通该功能。在已完成的工程项目中也有远程控制中压真空断路器通断这样的实例。400v低压配电系统断路器的通断控制则有四种方式工作和全自动控制。
2、进线失电故障的自动应急处理。在400v低压配电系统中出现进线失电故障时,智能化供配电系统可以自动进行应急处理。如对于最常用的单母线分段的系统。
1)双路供电时进线失电故障的自动应急处理。双路供电时,若有一路进线失电,延时规定的时间(该时间可事先整定也可通过监控计算机修改)后,系统自动断开失电的这路进线断路器,接通联络断路器,自动转换成单路供电,然后自动检测该路进线的电流,若电流超过变压器二次侧的额定位,则按照事先设定的用户优先权顺序将优先权低的用户依次断开,直至变压器不超负荷,从而保证了对重要用户的连续可靠供电。这是用传统的电气连锁控制无法做到的。
2)单路供电时进线失电故障的自动应急处理。单路供电时,若这一路的进线失电,延时规定的时间后,系统将自动断开该路的进线断路器,然后将另一路进线断路器自动接通,保证供电的连续性。
3)无市电时进线失电故障的自动应急处理。市电全部失电时,延时规定的时间后两路进线断路器自动断开,自备电源自动投入。
4)复杂系统自动投切应急处理。对于由多台变压器通过母线联络开关连接成的较复杂的低压配电系统,智能化供配电系统仍可按照规定的连锁关系自动进行相应的自动投切应急处理。
3、其他自动控制功能。根据需要,智能化供配电系统能提供多种自动控制功能。
1)照明的自动控制。对于未设智能照明控制系统的智能建筑,智能化供配电系统可按照照度或预先设定的时间自动控制建筑物立面泛光灯照明的开启和关闭;按时间自动开启和关闭公共照明或将其改为经济照明方式;按照度自动控制路灯的点亮和天闭;根据不同比赛或演出的需要选择体育场馆不同的照明方案和自动控制灯光的变化等。
2)自动接通或断开。火灾报警时自动切断非必需负荷的供电。由于被分断对象可以通过软件设定,因此更改非常方便。同样,也可以根据需要设定某种特定情况下需要自动接通回路。
3)自动计数。中压配电系统中断路器操作次数的自动累计及达到规定次数时的自动报警提示应进行检修,以减少按时间盲目检修造成的断路器使用寿命的缩短。电动机或其他设备运行时间的自动累计及达到规定时间时的自动报警等。
4)顺序启停。电动机或其他设备按规定的顺序或时间自动启动和停机等。
(二)管理功能
智能化供配电系统具有强大的自动管理功能,除定时采集并存储运行参数外,还应能自动生成日负荷表、代表日负荷表及年度报表等各种报表。这些报表可以打印也可以在屏幕上随时调阅。配电系统的操作记录如操作时间、操作内容和故障记录如故障发生时间、故障内容、排除故障时间等,均能自动记录存档,也可随时调阅和打印。还可自动生成、显示并打印负荷曲线等历史数据。若有需要,还可对负荷曲线进行趋势预测和分析,并提出改进运行的方案。管理功能主要是由监控软件来实现的。智能化供配电系统的监控软件应具备的性能和功能如下。
1、操作系统、接门及图形界面。监控软件支持Windows2000/XP/ 2003、Unix、 Linux等流行的操作系统,具有软件通信OPCSeSer、client、W ebSeSer等功能。它对整个变配电系统的运行状态通过图形界面进行实时监控,包括进行遥测、送信、遥控(部分回路)和事件记录等。软件全中文提示,用鼠标操作,可漫游各显示画面,且画面之间的切换快捷流畅。
2、数据库。监控软件支持基于 SQ T的关系型数据库答理系统ASST/TSOSQ I,,99标准。具有高度的通用性、实时性、可靠性、开放性、可扩充性.和安全性。
3、图形监控。监控软件的图形监控以系统图、系统主接线图、回路柜排列
图、回路单线排列图、网络拓扑图、通信监视图、地理分布图等形式来表现。
4、曲线。监控软件可提供各种符合电力系统要求的模拟量的实时曲线和历史曲线;进行如最大值、最小值、平均值、极值时刻等统计功能;对越限变色、纵向伸缩、横向伸缩、横向平移等分析功能;并可以在曲线组内逐条显示也可多条组合显示;支持历史曲线打印。
5、报表。监控软件可提供各种统计报表如日、月、年报表,分合闸次数统计报表,报警次数和持续时间统计报表,负荷率(变压器)、峰谷差率、最大值、最小值、平均值统计报表和电能统计报表等,并可打印输出。
6、通信监测。监控软件进行通信状态监测和通信报监测报警。
7、通信功能。监控软件提供专用的通信功能模块,通过专用的以太网硬件通信接口,以OPC方式向建筑设备管理系统(BMS等方式向供电局、电力调度所发送相关的数据和信息,实现系统的集成。
三、结束语
智能化供配电系统在供配电系统中有重要的意义,它是供配电技术的新发展,代表着供配电系统方面的科学技术的进步,要对其加大控制和管理力度,才能更好的应用在社会生产中,促进供配电系统优化。
参考文献:
【关键词】:酒店;智能化;系统
中图分类号:TP2 文献标识码:A文章编号:1006-0510(2008)0810031-02
对酒店而言,能源费用的支出也是未被酒店有效控制的最后一项成本。在酒店的能源消耗中,空调是耗能大户,热水供应次之,而照明用电量仅仅排在第三位。下面,我们就主要探讨智能化系统在酒店节能控制中起到的作用。
一、酒店大堂的温度控制
大堂是一个酒店的门面,全天24小时面对客人开放,几乎全年都需要空调。但是随着大堂人流的不同,空调负荷也不同。
大堂人流的分布具有一定规律:清晨,入住的旅客较多;而离店的旅客多集中在中午时分;其余时间,旅客往来则比较随机,因此,大堂的空调热负荷也随着客流的尖锋时间而呈现出规律性波动。楼控智能系统就可以根据这种负荷曲线的规律,提前调整控制状态,根据不同时间段调整空调机组和冷水机组的的运行功况和效率,减少控制系统动态波动的能源耗费,既确保了室内温度舒适性,又实现了节能控制。
二、客房温度的控制
客房温度的控制主要采取将客房的房态控制进行联网而实现。房间内有客人时,客房温度主要由客人自主调节,以满足客人感受为第一要任;但在其余房态下,如空房状态时,空调一般不完全关闭,而是开到1/3工况,以保证房间内家具的保养和寿命,并维持整体酒店的温度平衡。
客人在大堂登记入住时,可通过前台软件和客房控制系统的接口,自动将客房空调打开,并根据不同客人需要将客房温度设置到一个合适度数上;客人离开后系统自动恢复到离开状态。当清洁人员或其他工作人员进入客房时,系统又可根据不同人员的身份及工作内容,将房间的空调等电气设施调整到相应的设定状态。
通过这种方式酒店可以有目的的控制客房末端的电气状态,了解客人的习惯,并有效避免“房间内空调常开或因为空调关闭让客人进房时感觉不舒服”的状况发生。
三、楼层温度的控制
对于大部分酒店来说,尤其是旅游观光酒店,均有旺季与淡季之分。在淡季,客人对温度舒适度的要求不会改变,但这时如果将酒店内所有机组都打开,则会造成大量的电能空耗,增加酒店成本,甚至造成入不敷出的局面。
在这种情况下,依靠酒店管理软件的自诊断功能,将客人集中安排到一个或几个区域,仅仅控制相关区域的机电设备启动,就可为客人营造出舒适的小环境。
四、室内照明控制
酒店的室内照明场所,大体上可分为营业场所(大厅、餐厅、客房)、内勤办公场所和公共空间(走廊、洗手间)三部分。通常采用的控制方式有:
1. 配合时序控制器
于预定的时间自动地对照明环境作模式进行切换,或灯具的明灭控制,无须手动操作控制。这一设备可避免因忘记关灯而浪费电能。例如:在上班、下班、午休时段,以及针对夜间景观照明的自动点灭照明灯具。
2. 配合照度传感器
当屋外自然光照充足时,该设备可自动地调降可调光型电子控制器的输出以及靠窗灯具的亮度,或直接关闭灯具。因此其电路设计需采取平行靠窗方向来配置,适合于酒店内的办公场所靠窗灯具、靠窗走廊、采光井、夜间室外景观灯等的自动控制。
3. 人体感应传感器
该装适用于酒店内的小型会议室、会客室、卫生间等场所。人体感应器可自动检测该空间内的人体温度:当室内有人时,自动开灯;无人时,自动关灯既方便又可避免浪费能源,目前已广泛地使用于国内酒店。
4. 整体群控式照明控制系统
例如照明中央监控系统、二线式照明控制系统、客房智能照明系统等,可机动配合酒店作息来变动照明需求。
五、设备区和厨房温度控制
设备区包括洗衣房和设备用房,这些用房通常面积大、空间大、设备多、发热量大,对空气舒适度要求不高,但要求大量的空气流动,带走设备发热量,保证人员工作效率,并提高设备使用效率和寿命。
所以,在室外新风的供给量和换气次数方面,应根据设备区的空间体积、发热量及耗氧量,调整到合适范
围。
六、地下停车场空气控制
停车场对空气质量的要求不高,只要达到室内空气环境品质的正常值或最低值即可。通过手动、自动方式,根据室内CO2浓度、CO浓度与烟雾浊度含量等来控制外气吸排气量,用中央监控系统启停送排风机电源即可实现。
以上主要探讨了智能化系统在酒店节能方面起到的作用。此外,酒店里水源消耗量也是相当巨大的。由于施工、装修、使用,或者设备老化等诸多问题,都会造成大量水浪费。面对这一情况,可通过干管流量的监测以及安装在水源出口的末端流量传感器,检查大楼用水泄漏的情况,通过干管流量和末端流量之差检查输送水管是否有泄露处,通过末端流量传感器的监测信息来判断末端水龙头或抽水马桶是否长流水。
通过以上各类控制的使用,可以达到:
1. 系统节能:即通过合理的测控手段,解决建筑物总体能量的需求、输送和供给的平衡,节约运行开支在20%-40%左右。
2. 设备节能:在满足系统的总体要求下,使各种设备工作在最低能耗的状态。
3. 管理节能:通过提供设备运行的各种数据,使管理者准确掌握系统的运行状况,为管理工作提供人性化服务,并且,由于设施设备的自控及保护功能提高,可相应的减少运行维护人员的数量,进一步减少开支。
关键词:智能ODN综合网管系统;网络维护效率;光纤利用率
光纤网络管理现状
通信企业投资建设城域光纤基础网络,经过几年的发展,光缆资源已成规模,但原有光纤网络是按照共享光缆、独享光缆和预留光缆来敷设,存在光缆利用率较低的现象,且部分光缆开始出现质量恶化、衰耗增大等问题。
近年来因城市改造及城镇化建设的规模和速度不断加快,光纤通信经常由于人为原因出现中断,加之缺乏有效的光纤监测手段,一旦出现故障,难以准确找到故障点,导致故障处理延时长,且不能有效预防故障的发生。
同时通信企业的资源管理比较分散,主要依靠人工录入管理资源,这虽然能对光纤资源进行一定的管理,但缺乏统一的管理平台,而且人工录入效率低,还不可避免的会引入人为错误,数据也无法保证及时刷新;对业务的发放和调度也主要依靠人工规划,这种管理方式不能满足光纤网络高效率、低成本、精细化运营的要求,影响了通信企业的发展。
智能ODN综合网管系统的引入
光缆网运营维护涉及到多个层面的工作,在业务方面,在光缆出现故障甚至断裂的情况下,需要保证业务能够连续不中断;在维护方面,希望能够定期巡检、监测,提前对故障进行预警,并在出现故障时迅速分析,准确定位,为快速抢修提供保证;另外,还需要对光缆设施等基础数据进行有效的管理。
由于无源节点多,光纤基础网络的故障处理复杂,以往的光纤网络运维往往都是用户投诉驱动,属于被动运维;且缺乏故障分责手段,主要依赖技术人员的个人经验去判断,无效外派工单多;定位时依靠OTDR打光,测距长度与实际故障点距离偏差大,造成定位困难,对维护人员的技能要求高,维护成本居高不下。
因此,提高网络运维质量,特别是在光纤故障告警和处理效率一直是通信企业面临的难题。而智能ODN和故障诊断专家系统(N2510)系统的组合方案很好地解决了这一问题。该方案利用暗光纤管理方式,从在用光缆中抽取3-5芯光纤进行监测,结合OTDR对光缆段进行测试,建立光缆健康档案,通过监控3-5芯光纤的光功率信号衰减变化,提前预警整根光缆的衰减,OTDR设备可实现城域环网光缆的双向监控。为了节省投资,减少OTDR的使用数量,通过级联OSU实现一个OTDR对光缆环的监控,发现故障后触发OTDR做故障定位测量,并结合GIS地图在网管上精确显示故障点、位置和故障原因。
智能ODN网管系统可为整个光缆运营维护工作提供统一的网络管理平台,能解决光纤故障的快速处理,光纤路由的自由调度等重大技术问题。
智能ODN综合网管系统关键技术介绍
ODN是基于PON设备的FTTH光纤网络,其作用是为OLT和ONU之间提供光传输通道,从功能上分,ODN从端局到用户端可分为馈线光缆子系统、配线光缆子系统、入户光缆子系统、光纤终端子系统四个部分。它将GIS地图信息集成在网管系统,所有ODN和管线资源信息通过地图即可清晰呈现出来,端口占用情况、光纤网络拓扑一目了然。这样,光纤网络资源从原来分散的资源管理,变成对所有管线资源和设备的管理集中在ODN网管上进行,从原来对单个节点的管理,变成对整个光纤链路的管理。
1、 OTDR(光时域反射仪)技术
OTDR英文全称Optical Time Domain Reflectmeter ,OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅耳反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中,可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
2、 GIS/GPS技术
GPS(Global Positioning System)全球卫星定位技术
全球卫星定位系统是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、授时的多功能系统,它利用位于距地球2万多公里高的,由24颗人造卫星组成的卫星网,向地球不断发射定位信号,瞬间就可以解读出被测载体的运动状态,如:维度、经度、高度、时间、速度、航向等。
GIS(Geophysics Information System)地理信息处理系统
GIS地理信息处理系统是为了获取、存储、显示、查询定位数据而建立起来的计算机数据库管理系统,它将所需要的信息和资料直观,形象地在电子地图上以图形或表格的形式显示出来,为GPS卫星定位提供良好的地图环境,并能将空间信息和属性信息的处理完美结合起来,以直观的方式显示位置状态等信息。
对光缆故障主动检测、精准定位
结合以往的运维经验,光纤故障主要分为连接头故障和光缆故障。智能ODN综合网管系统通过对光纤连接头的实时监控很好地解决了连接头故障的问题,而处理光缆故障的通常做法是通过合波器将检测光和业务光合并,实现对光缆的监控。这种做法下,需要监测的光纤数量太大,监测成本太高,但往往光缆故障主要是光缆整体发生故障。因此,有必要将业务光和监测光分离监控,通过检测一根光缆中的3-5芯光纤来实现对整根光缆的监测,大大减少了监控的光芯数量;且监控光和业务光分离,节省了合波器和OSU的成本,使得以低成本进行链路监控成为现实,实现了快速故障分责和光纤故障精确定位。
实现光纤网络优化管理
以往的城域主干光缆采用独享光纤、共享光纤和预留光纤模式进行建设和分配,实际使用时优先使用独享光纤,当某站点的独享光纤不够时,通过跳纤使用共享光纤,但由于共享光纤为多个站点共享,使用时需要在多个地点进行跳接,中间跳接次数多,使用成本高,因此,不能满足光纤精细化运营的要求。
智能光纤基础网络通过网管管理光纤资源,能确保资源数据100%准确,并能通过网管标识每根光纤的使用情况。基于这一特性,运营商就完全可以取消独享光纤和预留光纤,所有光纤全部作为共享光纤来建设。通过规划、分配、批量建设和预跳接的方式把共享光纤变成某基站的独享光纤,使用时从网管上查询到已经预跳接好的独享光纤直接使用即可。当业务发展不平衡,导致某站点的独享光纤不够时,通过网管进行资源优化,调整共享光纤的分配方式,让业务量比较大的站点拥有更多的独享光纤,从而达到灵活分配光纤资源,使光纤资源利用率达到最大化,值得一提的是,由于建网时采用的是一次性进站、批量跳纤,这将大大减少运营商的进站成本。
光缆云让光纤基础网络变智能
通过智能ODN的一键收集资源信息和实时巡检功能,确保了光纤连接信息的100%准确。而基于准确的光纤连接信息,部署光缆时运营商可通过批量预跳接分配纤芯资源,并在网管上进行标识,形成虚拟光缆资源。由于虚拟光缆通过预跳接形成,并不是实际存在的真实光缆,而且根据业务发展需要,虚拟光缆的芯数、分配、路由等都可以随时改变,从而形成了一朵基于智能光纤基础网的光缆云。具体而言,运营商的光缆云建设过程可以归纳为规划、建设、使用、调整四个阶段。
(1)、规划阶段
光缆建设是按照一段一段来建设的,使用时采用跳纤跳接起来。运营商可根据规划经验预连接部分端口,形成一条虚拟光缆,并规划好虚拟光缆的芯数和方向,使资源尽可能地优先向热点区域和重点发展区域倾斜。在ODF与光交接箱之间取消原来的独享光纤和预留光纤,全部使用共享光纤。结合GIS地图信息规划好各节点的属性,经过项目专家团队审核后,系统自动输出虚拟光纤网规划图,预先连接好的大量光纤虚拟化后,原来一根光纤就可以虚拟成多根光纤使用,便于灵活调度,提高了业务开通速度,同时降低了开通成本。
(2)、建设阶段
在光缆建设中,根据之前的规划图,通过网管中心下发电子工单,施工人员在现场一次批量跳接,连接起所有共享光缆,由于所有光纤端口都有独一无二的ELD电子标签,可明确界定每根跳纤的连接关系,把所有光纤一步跳接到位,之后根据业务发展情况,可以做“加法”或“减法”,灵活适配光纤网络业务的发展,由于现场施工人员的每个动作都是在网管控制下进行,可确保资源数据的完全准确。
(3)、使用阶段
通过引入智能光纤管理系统,当某区域有业务需求时,运营商可直接从网管中心查找可用光路由进行挑选。读出适配情况选择合适的光路由,并从已连接好的共享光缆中选取吻合的光纤;之后由网管下发施工工单,仅在靠近用户侧和局端设备侧各进行一次跳接即可开通业务。中间无需任何跳接,大大缩短了响应时间,为快速抢占专线业务提供了有力支撑。
配合智能ODN网管,业务部门已经使用了哪些光纤链路,哪些链路目前闲置……这些实际数据,网管中心可随时提取。统计出光纤利用率等重要网络指标。如果某根光缆质量出现恶化,光纤衰减增大,光纤故障诊断系统会自动诊断并发出警告;网管收到告警信息,会重新分配一条新的光路由给受影响的用户;同时,精确定位故障点,指导运维快速修复故障。故障修复后,可大胆做“减法”。从网管上释放可用的光纤资源,化整为零重新整合再利用,从而提高光纤利用率。
(4)、调整阶段
光纤网络可灵活调整,动态匹配业务发展。由于业务发展的不平衡,当某一区域的业务量很大,前期规划的共享光缆即将使用完毕时,网络中心会提前收到资源使用预警;而另一区域业务一直很少,前期规划的光缆太多,这时运营商可以经过网优仅仅改动未使用的端口,把更多的共享光纤分配给业务量大的区域,在项目专家团队审核通过后,一次生成批量跳接工单,完成共享光缆的调整,最终形成均匀的光纤利用率。
关键词:分布式系统,综合化,动态化,前期仿真
0.引言
智能建筑的基本问题实质上是信息、资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理。它实现的核心是系统集成,也就是说通过系统集成实现综合共享,提高服务质量和工作效率,达到多快、好省和高效的目的。然而,随着社会信息化进程的日益发展和受人们对经济日益国际化趋势的认同,智能建筑必将呈现出新的态势,这种态势体现在进行系统集成的同时,考虑建筑物的异构性、分布性、动态性和碎片性等因素的影响下,应充分体现系统的分布化、综合化、动态化和智能化,这是建筑智能化进程中一个必须重视的战略性问题。另外,任何工程对方案的考核是至关重要的,就智能大厦而言,对方案的考核是一个不容忽视的问题,所以对设计方案的前期仿真很有必要。
1.一体集成的分布化
智能大厦的系统一体化集成实质上是建立在系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集成的多种集成的基础上的一门高新技术。智能一体化集成化的本质是计算机网络的管理。传统的集成式网络管理系统难以适应网络规模日益扩大、网络元素日益复杂的楼宇智能化要求,需要引入分布式管理方法。
分布式管理就是将管理的功能合理地分布于多个管理实体,以便有效、及时地对网络资源进行监视、约束和控制,提高响应效率和扩展功能,更好地实现网络管理目标。一个实际的网络系统,可以根据管理的需要,按照地域、功能子系统、网络等定义相对独立的管理域并选定其管理者;各管理域通过管理者的交互实现全局管理目标。管理者之间的交互有两种结构:层次的和全分布的。层次结构是通过上层管理者与下层管理者的交互来完成各管理域的管理者之间的协调。全分布式结构是一种对等结构,采用该方式的管理者之间能直接对等通信。一个实际的应用系统,管理的分布化的过程就是将管理应用功能由集中式客户机/服务器(Client/Server)模式转移到分布式计算平台的过程。分布式计算平台的目标是实现跨平台资源的透明互操作和协同计算。
当前支持分布式计算主要有两类环境:基于过程的分布式计算和面向对象的分布式计算。目前的主流是后一类。如基于CORBA(CommonObject Request Broker Architecture,公共对象请求体系结构)和Java的计算,它们采用面向对象的技术,提供对象式的应用编程接口,主要是针对重用和异构环境下的操作问题,这对相对庞大和复杂的智能大厦系统是非常适用的,目前CORBA技术已引起业界的关注和重视[5]。CORBA是一个开放式跨平台的、语言独立的分布式标准,它引入的概念屏蔽了下层的网络传输,利用面向对象概念,实现分布式应用软件的可重用性和可扩展性,既大大简化了分布式应用系统的开发和维护,又便于异构环境下的集成,具有更高的可用性和可靠性的优点。目前遵从CORBA规范的产品主要有Inprise公司的VisiBroker,IONA公司的Orbix,Digital公司的ObjectBroker,IBM公司的Component Broker等,将基于面向对象的分布式计算技术引入智能建筑是顺应技术潮流的,同时它应是甲乙类智能建筑的技术要求。
另外,分布式管理系统更容易实现大厦的智能化,不仅能实现管理的并行性和分布性,而且具有对管理活动的全过程进行多目标、多因素、多阶段、多层次的协调,实现管理系统的整体协调和全局优化。
2.一体集成的综合化
网络是建筑物智能化的基础,系统一体化是以网络为支撑的,网络信息来源于不同实体,随着智能建筑的不断深化,被管理的对象趋于复杂化,复杂化的因素主要有:被管理的对象趋于复杂化,复杂化的因素主要有:被管理的数量、对象的种类、组织的异构性、物理分布、参与组织的单元的数量、服务综合的程度等,这时,由传统的相对单一的网络管理扩展为基于分布化的网络综合管理是环境的必然要求。
环境是系统存在、变化、发展的外部条件;系统与环境相互作用、相互影响,进行信息、能量或物质的交换。
综合管理是指确保系统的所有资源根据其目的而有效运营的所有手段,它是系统与环境相统一的产物。有关综合管理的平台也在不断涌现和改进,如基于事件(event)的驱动轮询方案,基于CORBA平台的方案。论文大全。
3.一体集成的动态性
事物的发展是m相对稳定的,在相对稳定的情况下,随着环境的需要仍在不断的发展和完善。智能建筑系统一体化集成的动态性是基于分布式的管理系统,也只有分布式的管理系统才能更好地实现其动态化。
动态化有两个含义:其一是故障的检测与动态重组恢复;其二是系统具有可扩展性。分布式系统具有故障诊断软件包,采用互查技术来检测系统发生故障的部位,并进行处理,动态地分配或重组系统,使系统工作于可靠状态。分布式系统采用并行处理技术,可满足智能大厦分阶段建筑使用的要求,边组织,边开通,从而减少了一次性开通的难度和避免了一次性投资的方式。另外分布式系统的硬件和软件都是模块化的,模块的连接嵌入比较方便,能够很好地配合日益扩大的系统需求,便于提高和完善系统的性能,保障了系统的动态先进性。系统的动态化要求使用动态的管理策略,由于Java和CORBA的迅速发展,动态管理技术也在日趋成熟。
4.前期仿真
智能大厦的建设除了要达到预期的目标,即提供安全、舒适、快捷的优质服务,建立先进、科学的综合管理机制,节省能源和降低成本,还要达到系统的优化配置以减少投资。这就需要在工程实施前对系统设计的基本要求和功能进行考核,以便查漏补缺和修正。论文大全。另外,因为智能大厦的网络集成不同于研究试验网,网络系统可靠性、开放性等要素对大厦的智能化管理和提高运行效率具有十分重要的意义,所以,对智能大厦的前期仿真就显得不仅十分必要而且十分重要。
由美国的Cleve和Moler博士在1980年前后创立的、正在蓬勃发展的Matlab为系统的动态仿真提供了良好的环境。Matlab的家族成员之一的Simulink为系统的仿真更是提供了极大的方便,综合其它软件的使用可以使该软件在智能建筑的CAD中发挥更大的作用;此软件也能为其它软件提供良好的接口,便于SynchroHome等智能化集成系统软件的调用。论文大全。该软件有两个明显的功能;连接与仿真。首先利用鼠标在模型窗口上画出所需的系统模型。然后利用软件提供的功能对系统直接进行仿真,在系统的任何节点上可以输出波形,从而更好地监控系统的工作过程,并实时地对系统模型进行修改以达到预期目的。这种思想和方法适合于智能大厦一体化集成的仿真与分析,相信基于Simulink的仿真技术必将在智能建筑的CAD中打开一个崭新的局面。
5.结论
通过以上分析可见,随着智能大厦进程的不断加快和深化,随着“数字城市”和“数字地球”研究的不断深入,智能大厦系统集成的主要趋势将是分布化、综合化、动态化,它们之间的关系是相辅和承和互相促进的;同时由于智能大厦的建设是一种投资行为,对其进行前期仿真是十分必要性。
关键词:路灯节能改造 数字化智能 管理系统 城市照明 前景
中图分类号:F426.6 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2017)06-0-01
随着我国城市的现代化发展逐步完善,城市照明建设也面临着巨大的挑战,传统路灯以及人力管控照明系统显然已经无法适应现代化城市的发展,不仅会造成能源浪费,而且难以满足城市夜景美化与科学控制,因此,对城市路灯节能改造与应用数字化智能管理系统显得迫在眉睫。
一、城市路灯节能改造
1.节能改造方法
(1)严格按照照明标准设计。城市道路照明系统在进行节能改造设计的过程中,要严格按照国家制定的照明标准,在确保路灯照明标准符合国家标准的前提下,尽量遵从节能原则,对不同道路的路灯照明等级进行划分,让光能的利用实现最合理化[1]。在进行城市路灯节能改造时,必须制定多种执行方案,然后结合不同因素对所有方案进行综合考量,在保证道路照明标准不降低的基础上,选择电能低消耗、照明高亮度的最佳方案,进一步确保城市路灯照明系统趋向节能、经济。
(2) 路灯开关时间的合理化。为了实现降低电耗、节约能源的目的,城市路灯照明系统的开关时间要进一步合理化。在进行城市道路照明系统的设计之前,应该对城市不同道路的具体情况进行了解,针对不同的特点去设定开关时间的不同。同时,道路中的人行道与机动车道的路灯开关时间应区分开来,因为通常城市的后半夜,人流与车流都相对较少,在保证交通安全的基础上,路灯设计时应适当降低照明亮度,一般做法就是在后半夜将机动车道的照明灯关闭一半。这样一来,照明亮度的降低,有效地节约了用电量,从而在一定程度上实现了路灯的节能。此外,在使用了功率转换型镇流器之后,后半夜车流较少时路灯灯泡的用电功率会自动降低,也是一种有效节能的方法。
2.节能改造前景――节能灯泡
在过去设计的城市道路照明系统当中,基本上都存在用电量巨大的现象,随着能源价格的不断上升,仅仅由路灯照明一项带来的电费支出就已成为当地政府的重担。路灯照明需要用电,而电是由煤炭电厂燃烧发出而成,浪费电能实际上也等同于向大气排放更多的二氧化硫等有害气体,在一定程度上影响着人们的健康。投入使用节能灯泡则会大大降低用电量,自然也就减少了对资源的消耗,缓解了环境污染。同时,节能灯泡的使用寿命会比传统灯泡要长,从而降低了更换的频率,维护成本也随之降低。
节能灯泡目前主要有两种:紧凑型荧光灯和半导体发光二极管LED灯,@两种节能灯泡各有优缺点,但都能够提高用电效率,降低能源消耗,并且光照强度、照明效果都有了更好的提升,使得行人行车的安全性大大提高 。此外,节能灯泡的体积也比传统灯泡要小,使得路灯在造型方面有了更多发挥的空间,在一定程度上提升了城市照明路灯的美观性。
二、城市照明数字化智能管理系统
1.数字化智能管理系统的功能
目前城市照明数字化智能管理系统所具备的功能有如下几点:①系统中装有中央监控装置,该装置可对整个系统进行统一管理控制,根据效果需要对所有照明设备进行调节,效率高且效果好。②系统中设置有自动与手动的切换开关,方便灯组开关的手动操作与自动操作。③系统中具有应急灯组管控设备,即便出现供电故障,也可立即启动应急处理。④系统可对灯具启动时间、使用记录、使用寿命等数据进行记录。⑤系统具有自我保护机制,且可以具有场景预设、定时调节、亮度调节、软启动关断等功能。⑥系统设有其他系统连接端口,方便综合管理平台进行管理。除了这些智能化控制之外,随着科学技术的不断发展,数字化智能管理系统的功能将逐步完善且强大。
2.数字化智能管理系统的应用前景
(1)照明时间与照明亮度的精准控制。一般情况下,城市照明系统中的设备按照功能分类可分为道路照明设备与景观照明设备,其中景观照明设备会根据景观所在的环境与实际情况有一定的预设管理,而道路照明设备的管理相对会更加复杂,下面笔者主要针对道路照明进行详细地阐述与分析。所谓道路照明,主要目的就是要保障行人与行车的交通安全,尤其是要控制好夜晚与恶劣天气发生时的照明时间与亮度。倘若照明时间不够或者亮度不足,都很有可能造成交通事故,特别是路况复杂以及事故多发路段。城市中心路段以及人流量大的路段,倘若照明设备时间开启过晚或者关闭过早,不但会带来交通安全隐患,还有可能带来治安问题。但是出于节能考虑,路灯开灯时间过早或者关闭过晚会造成一定的能源浪费。因此,照明管理工作人员与城市照明数字化智能管理系统研发人员应通力合作,对城市高低峰期的人流与车流数据进行分析,结合实际情况,在人流车流相对较少的时间段,采用降低照明度或者启动半夜灯等方式去节约能源 。此外,数字化智能管理系统还提供感光链接,可以通过对光线强度、角度的感应,去实现对路灯的开关控制,提高道路照明的科学性与合理性。
(2)道路照明与景观照明的精准管理。数字化智能管理系统可充分感知城市道路中的车流信息,从而实现对灯光的精准控制,在确保交通安全的前提下,关闭无效照明,达到节能的目的。与道路照明不同的是,景观照明注重的是对环境的美化效果,为了及时确保景观与照明系统中间的协调性,可应用LED照明给人们带来更好的视觉享受。
结束语
综上所述,从现如今的城市照明需求来看,并时间越久、亮度越高就是最佳的照明方案,在进行城市照明系统的规划设计当中,一定要考虑到节能减排的问题,选择节能型灯泡进行路灯的节能改造。此外,随着城市照明数字化智能管理系统的逐渐成熟,其发展前景不可估量,不仅提升了城市的照明效果,还充分体现了节能减排的理念,并且在物联网的基础上,将整个城市覆盖在现代化的通信设备与通信网络当中,向感知型现代化城市迈进。
参考文献
[1]王荀.城市LED路灯节能改造项目风险管控研究[D].华北电力大学(北京),2016.
绪论
随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,楼宇智能化管理系统也正是在这种形势下应运而生的。
楼宇的智能监控,是指以建筑为平台,以集中监视、集中控制、集中管理为目的,将各种监控设备与系统通过组合或集成,构成一个综合性安防技术防范系统。视频监控系统是安防系统的主要部分,也是智能化系统的重要组成部分。
与传统楼宇监控系统相比,现代监控系统多应用传感器识别技术及先进的网络通信技术。这种系统将更合理、更高效、更快捷的为人们提供舒适的工作和生活环境,为人们人身财产安全提供更好的保障。推广智能楼宇技术,对于改善人居环境,促进可持续发展具有重要意义。
现在智能楼宇系统集成的发展主要分为两种趋势:将安防系统、楼宇自控、消防系统的数据整合,交由统一平台进行管理;还有一种将楼宇自控、安防、消防、信息设备系统、信息化应用系统集成起来,形成IBMS系统,一个平台控制5个系统。
目前,监控系统在智能楼宇中起着至关重要的作用。监控系统涉及电学、通信学、信息学、光学、物理学等多个学科和领域,是比较复杂的一个综合性技术。本章仅就有关应用问题进行简要介绍。
一般监控系统组成原理如下:
(一)系统组成原理
智能楼宇监控系统是针对独立楼宇的安全防范技术,主要通过门禁监控和视频监控来确保住户的人身财产安全,同时通过住户自我监督防范来确保整个楼宇的安全。
(二)监控系统结构
门禁系统是新型现代化安全管理系统,它综合了各类自动识别技术和现代安全管理措施为一体,它涉及电子学、机械学、光学、计算机技术、通信技术等诸多技术。它是解决楼宇出入口实现安防管理的有效措施。
(三)门禁系统结构
1、密码识别技术
密码识别:通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。
这类产品又分两类:一类是普通型,一类是乱序键盘型(键盘上的数字不固定,不定期自动变化)。
普通型:
优点:操作方便,无须携带卡片;成本低。
缺点:同时只能容纳三组密码,容易泄露,安全性很差;无进出记录;只能单向控制。
优点:操作方便,无须携带卡片,安全系数稍高
缺点:密码容易泄露,安全性还是不高;无进出记录;只能单向控制。成本高。
2、卡片识别技术
卡片识别:通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限,按卡片种类又分为
・磁卡
优点:成本较低;一人一卡(+密码),安全一般,可联微机,有开门记录
缺点:卡片,设备有磨损,寿命较短;卡片容易复制;不易双向控制。卡片信息容易因外界磁场丢失,使卡片无效。
射频卡
优点:卡片,设备无接触,开门方便安全;寿命长,理论数据至少十年;安全性高,可联微机,有开门记录;可以实现双向控制。卡片很难被复制。
缺点:成本较高
3、生物识别技术
生物识别:通过检验人员生物特征等方式来识别进出。有指纹型,虹膜型,面部识别型。
优点:从识别角度来说安全性极好;无须携带卡片
缺点:成本很高。识别率不高,对环境要求高,对使用者要求高,使用不方便。
视频监控系统是安全防范系统的组成部分,它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。
4、视频监控设备的现状
数字监控录像系统通常分为两类:一类是基于PC机组合的计算机多媒体工作方式;另一类是嵌入式数字监控录像系统。
①计算机多媒体方式的数字监控录像系统
数字视频压缩编码技术日益成熟,计算机的普及化,为基于PC机的多媒体监控创造了条件。其优越性主要表现在:
a、PC机的多媒体监控主机综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等的众多功能,使系统结构大为简化。
b、由于采用计算机网络技术,数字多媒体远程网络监控不受距离限制;
5、视频监控系统基本功能要求
(1)视频监控系统(cctv)应提供独立的网络数据库和独立的网络系统,支持通过基于TCP/IP的局域网,或者通过Internent从远程通过登录综合安防管理系统的Web页面对系统监控和管理;
(2)较强的扩容性,要求有足够的设计冗余;
(3)将强的兼容性,可兼容第三方产品;
(4)产品成熟,稳定性高,适应7×24小时工作;
【关键字】城市商业综合体(以下简称综合体) 超高层 公共安全防范
一、 城市商业综合体特点
典型的城市商业综合体中建筑类型多样,业态规划复杂,几乎囊括了日常生活中的方方面面。如商业、办公、公寓、酒店,其中商业中还包括零售、餐饮、卖场、KTV、影院等,而办公及公寓大多以超高层建筑为建设蓝本,酒店大多为国际知名品牌的五星级酒店。基于以上原因,一般大型的城市综合体往往并定义为商业中心或者城市中心,人流量远远大于其他地方,且出入人员复杂,这就留下了种种安全隐患,因此该类型项目,对安防防范有着更高的要求。
二、 智能化安全管理系统规划
1. 安保平台规划
综合体安防系统的安全和管理非常复杂,不是单一手段或单一系统所能奏效的,必须根据不同区域的功能需求、特点和相互间的关联全面考虑。本文综合考虑综合体的特点、需防范的区域和功能,巧妙灵活地设置不同的防范系统,基于人防、物防及安防特点,将人防、物防、技防三者相有机结合;建设以视频监控系统为中枢,以入侵报警和门禁为核心,并结合车辆管理、保安巡更为辅助手段构成整体纵深防护体系的安防系统。结构图如下:
2. 纵深防护体系建立
2.1 本类项目安保系统应严格按照国标、地方及当地技防办的要求,配置包括视频安防监控、入侵报警、门禁管理、电梯控制、住户对讲、车辆管理系统等,并结合电子巡更和保安无线对讲系统,实现人防与技防的有机结合,提供给项目一个综合性的保全。
2.2 纵深性
体现在防护区域的设置,分层次、分重点进行考虑。从区域入口处开始加强对人员及车辆的防护,通过公共区域的防护加强对进入室内的人员及车辆的管理,重点加强建筑群内部的通道、工作区及重要机房/用房的监视。
3. 人、车、物的综合性管理
3.1 人员管理
综合体内各业态内部工作人员多,且日常客流量大,针对进入大楼的人员管理对物业公司安保管理来说任务繁重。因此必须制定一套既能方便内部人员快速进出,又能良好管理外来客流,结合地下室以及地面层出入口的人流进出分析,以及结合不同业态的管理特点,利用监控、报警、门禁,电梯控制统、可视对讲及电子巡更系统等手段且又人性化的管理方式。
3.2 车辆管理
本类项目车辆管理主要包括地面、地下车库车辆出入管理、车位区域划分、车位引导、反向寻车、满位显示导、快速通道管理、图像对比等功能、车库内部设施建设等。
(1)出入口管理
本类项目地下车库基本都超过4个车库出入口,在地下车库出入口设置车辆管理道闸、防砸车装置、对讲设备、车位数量显示设备等,实现对进出车辆管理的管理。
根据地方管理特点,还可考虑出入口采用远距离读卡+车牌识别管理系统,并且与交通卡进行兼容。
(2)停车区域划分建议
考虑到本类项目地下停车场较大,且酒店、办公、SOHO 以及商业为共用地下停车场。从便于停车的角度出发,应根据各业态区域、交通流线等制定合理的停车位划分。
(3)车位引导
考虑到本类项目地下室较大,停车位多,且根据业态不同,使用性质不同,既有SOHO 公寓及办公的固定停车区,又有商业及酒店的临时停车区。而针对外来客人的车辆停放必须提供优质的停车引导功能,以方便访客可在最短的时间内停放好车辆。
(4)刷卡寻车
智能刷卡寻车系统采用“刷卡定位模式”,利用停车场内分布于各个区域的刷卡定位终端,进行刷卡定位。定位精度更高,可靠性高。当车主返回停车场后找不到车辆所停放的位置时,可以通过在电梯间的液晶触摸屏或查询终端进行查询,系统即可显示车辆所在的位置区域,以及从查询地点到车辆所在区域的最近路线。
根据当前技术的发展,以及考虑与出入口远距离读卡+车牌识别的管理方式形成无缝衔接,还可以采用视频引导及反向寻车系统,但成本会略为提高。
3.3 物流管理
大楼物流管理主要包括进入大楼物流管理和出大楼物流管理两大部分。管理内容主要通过上述提到的人员、车辆管理得以实现。针对办公及SOHO 公寓相对封闭的管理模式,建议增加设置专门邮件收发室,并且设计电子信报箱系统。
4. 安防系统电源备份设计
针对本类项目智能化安防系统前端区域设备的供电需要,如网络交换机、报警探测器、监控摄像机等,要求提供UPS 供电解决方案。电源在整个安防系统中起着重中之重的作用,为了系统的畅通及万无一失,要求配电系统具有极高的可靠性、可用性、可管理性。建议采用模块化UPS 不间断电源为高可靠UPS 系统,并采用模块N+1备份,可用性高达99.999%,故障点较少,功率冗余灵活,且易于后期扩展,安全度较高。
5. 消防安全设计
作为城市商业综合体,消防安全理所当然成为项目建设过程当中的重点。而火灾的严重性决定了人们脱离火情现场的成功率。烟气的刺激性和毒性是制约脱离火情现场的主要因素。因此,对于燃烧中产生的烟,毒,和腐蚀应该重点的关注。因此本文考虑以上理由以及大多数综合体项目的特点,并参考JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》要求,建议系统电缆采用低烟无卤及阻燃线材进行设计,保证大楼内部人员的生命财产安全。
另,作为包含超高层的综合体项目,应急疏散与引导尤其重要,针对本类项目在紧急状态下的人员疏散需要,建议应在疏散通道内设置广播音箱,并且疏散通道的广播分区应与相应避难层或地面层同一广播分区。在紧急情况状态下,通过疏散通道的广播可将相关人员引导至相应的避难层或地面层,实现人员的安全疏散。
6. 设备防雷击设计
安全防范系统中的所有设备均为电子信息设备由于这些系统和设备耐过电压能力低,雷电高电压以及雷电电磁脉冲侵入所产生的电磁效应、热效应都会对系统和设备造成永久性损坏。因此,根据GA/T670-2006《安全防范系统雷电浪涌防护技术要求》,建议本类项目应在机房防雷接地建设的基础上针对大楼弱电井垂直主干、前端弱电设备考虑一体化的综合防雷方案。
三、 结语
城市商业综合体项目不仅须建设以上智能化安防系统,还应在系统建立之后制定良好的应急预案。
为应对各类事件,建筑智能化系统在信息共享,通讯,指挥和协调,紧急处置、预警和预防机制方面能发挥显著效益;管理者通过安全防范系统(SAS)及时了解并记录现场情况,使用通讯自动化系统(CAS)能多方式联络楼内外支援,办公自动化系统(OAS)能最快的为外部支援人员提供大楼内部结构等基础信息。
参考文献
[1]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-1995(2005年版)
[2]《建筑设计防火规范》GB50016-2006
[3]《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)
[4]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008
[5]《智能建筑设计标准》GBT50314-2006
[6]《安全防范工程设计规范》GB50348-2004
[7]《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008
[8]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
[9]《视频安防监控系统工程设计》GB50395-2007