徐 志

(廣東天元建筑設(shè)計(jì)有限公司，佛山市528000)

0 前言

隨著科技發(fā)展，特別是近幾年習(xí)近平總書記提出“一帶一路”建設(shè)原則，國內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)可以說是“萬丈高樓平地起”?；A(chǔ)設(shè)施為提供居民生活的工程設(shè)施，是智慧社區(qū)配套的必要條件。智慧社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施涵蓋供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、給水排水、供配電、郵電通信、安全防衛(wèi)防災(zāi)系統(tǒng)。

前幾年，上述系統(tǒng)設(shè)備各自運(yùn)行、各自管理，且前期機(jī)電設(shè)備周期費(fèi)用高于人工費(fèi)用，機(jī)電設(shè)備大部分是人工進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但人工養(yǎng)護(hù)效率和可靠性都很低。近幾年，人工費(fèi)用趨平或高于機(jī)電設(shè)備周期費(fèi)用，隨著技術(shù)的革新和人工費(fèi)用的高漲，建筑設(shè)備管理系統(tǒng)在智慧社區(qū)的應(yīng)用越來越廣。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)。

(1)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程管理，如冷熱源能量管理、區(qū)域溫度、風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)程序啟停、照明等設(shè)備定時(shí)開關(guān)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、備用設(shè)備自動(dòng)切換運(yùn)行等。

(2)系統(tǒng)只需通過監(jiān)控中心或任何連接到智慧社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備APP，即可對(duì)智慧社區(qū)內(nèi)所有監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行管理，從而可以進(jìn)行靈活管理、減少日常開支。

(3)具備未來趨勢(shì)分析功能，對(duì)使用率高的設(shè)備可以進(jìn)行提前養(yǎng)護(hù)。

(4)提高對(duì)社區(qū)的整體管理效率，節(jié)省人力和時(shí)間。

1 系統(tǒng)概況

智慧社區(qū)指運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、信息智能終端等新信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)社區(qū)服務(wù)與管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和協(xié)同化，將社區(qū)內(nèi)所屬的自然資源、社會(huì)資源、信息資源進(jìn)行優(yōu)化分配、整合、共享。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)為居民提供更加安全、便利、舒適、愉悅的生活環(huán)境，同時(shí)為物業(yè)管理提供便捷、準(zhǔn)確、及時(shí)、輔助決策和趨勢(shì)分析的綜合管理平臺(tái)。

根據(jù)社區(qū)部署及項(xiàng)目實(shí)際需求，需要一套基于實(shí)時(shí)在線的建筑設(shè)備設(shè)施監(jiān)控平臺(tái)。可以實(shí)時(shí)掌控項(xiàng)目的運(yùn)維情況，提升管理品質(zhì)。系統(tǒng)需要具備實(shí)時(shí)自動(dòng)的數(shù)據(jù)采集、故障定位、告警和預(yù)警、移動(dòng)查看等功能?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)降低巡檢頻次，逐步實(shí)現(xiàn)無人巡檢并提升人員效率；物業(yè)可以通過此系統(tǒng)提升設(shè)施管理品質(zhì)，降低人工成本，提升品牌競爭力。另外，系統(tǒng)還需要能夠?qū)崿F(xiàn)和第三方系統(tǒng)通信、對(duì)接；易于維護(hù)；能夠不斷滿足物業(yè)更高的管理要求，可開放、可拓展；未來可增加監(jiān)測內(nèi)容、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求。

(1)系統(tǒng)采用開放協(xié)議，可以方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展或與第三方系統(tǒng)對(duì)接。

(2)系統(tǒng)支持項(xiàng)目管控，操作人員可以同時(shí)管理多個(gè)項(xiàng)目，并對(duì)多個(gè)項(xiàng)目做對(duì)比分析。

(3)系統(tǒng)采用無線通信現(xiàn)場總線，施工快捷，維護(hù)簡單。

(4)系統(tǒng)支持圖紙、維保記錄等檔案管理，資料使用效率比紙質(zhì)方式高出數(shù)倍，而且不會(huì)破損或丟失。

(5)系統(tǒng)支持手機(jī)APP實(shí)時(shí)推送，異常報(bào)警實(shí)時(shí)信息推送至手機(jī)客戶端，客戶端沒有數(shù)量限制。

(6)系統(tǒng)不但可以監(jiān)控供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；還可支持照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等其他系統(tǒng)的監(jiān)控。

2 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的配置

2.1 管理層的配置

管理層的配置由人體學(xué)輸入設(shè)備、顯示設(shè)備、終端電腦和打印設(shè)備、設(shè)備工作站、管理服務(wù)器組成。

管理層配置可采用C/S或B/S架構(gòu)，授權(quán)用戶可以通過軟件平臺(tái)提供的人機(jī)界面登錄到管理服務(wù)器，用戶通過物聯(lián)網(wǎng)在任何地點(diǎn)都可獲得管理服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。管理人員和操作者通過顯示設(shè)備顯示的各種信息以及打印機(jī)所記錄的各種信息實(shí)時(shí)了解建筑設(shè)備的運(yùn)行歷史記錄，也可通過授權(quán)人員的操作來改變各種機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，從而達(dá)到管理者各種特定的控制要求。管理層設(shè)備設(shè)計(jì)滿足以下原則。

(1)滿足物業(yè)管理便捷實(shí)用的要求:所有需要監(jiān)控的機(jī)電設(shè)備集中在一個(gè)平臺(tái)上，運(yùn)行管理人員可在PC端和APP端實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，也可以通過VPN網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問平臺(tái)，在不同地域監(jiān)控各子系統(tǒng)。

(2)滿足物業(yè)管理長期運(yùn)營的要求:能按時(shí)間或時(shí)間段的數(shù)值以單點(diǎn)、曲線或報(bào)表方式顯示；能設(shè)置手動(dòng)/自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換，且能修改和顯示當(dāng)前模式；能選擇某一區(qū)域或類別設(shè)備，顯示監(jiān)測信息、修改遠(yuǎn)程控制指令、設(shè)定運(yùn)行時(shí)間表和運(yùn)行工況；能顯示各被監(jiān)控設(shè)備的性能參數(shù)、安裝位置與連接關(guān)系，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和維修記錄；具備自診斷、自動(dòng)恢復(fù)和故障報(bào)警。

2.2 就地控制層配置

就地控制層設(shè)備由分布在各個(gè)設(shè)備控制房的DDC控制器、現(xiàn)場設(shè)備組成。DDC控制器設(shè)備通過以太網(wǎng)絡(luò)連接管理服務(wù)器，為物業(yè)管理人員提供現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，并接受和執(zhí)行工作站管理人員和操作人員的指令；現(xiàn)場設(shè)備包括各類現(xiàn)場傳感器和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。

監(jiān)控范圍包括變壓器、低壓進(jìn)線柜、聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜、饋線柜、發(fā)電機(jī)、水池、給排水泵、電梯信號(hào)、水流量、消防水壓、平時(shí)排風(fēng)風(fēng)機(jī)等的數(shù)據(jù)采集。

就地控制層負(fù)責(zé)對(duì)公用設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，就地控制器具有轉(zhuǎn)換各種硬件接口、軟件協(xié)議的能力。就地控制器還可配置以太網(wǎng)接口、RS422或RS485串口通信接口，以滿足現(xiàn)有需求和將來擴(kuò)展。

2.3 通信網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備配置

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)采用管理層和就地控制層兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。控制顯示設(shè)備工作站、管理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等通過網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，管理層網(wǎng)絡(luò)采用10/100 Mbps以太網(wǎng)，在物理連接上利用專為智慧社區(qū)搭建的物聯(lián)網(wǎng)路由，通過網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置將管理層網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通；就地控制層網(wǎng)絡(luò)通信速率為10/100Mbps，就地控制層網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)故障時(shí)均不致影響建筑設(shè)備管理系統(tǒng)的正常運(yùn)行和信號(hào)的傳輸。

2.4 系統(tǒng)軟件配置

系統(tǒng)是一套基于實(shí)際情況設(shè)計(jì)，具有智慧特征的物業(yè)綜合管理平臺(tái)。其總體架構(gòu)遵循面向服務(wù)(SOA)思想，基于模塊化設(shè)計(jì)的綜合管理平臺(tái)。

平臺(tái)具有靈活的模塊化組件，可實(shí)現(xiàn)多級(jí)多節(jié)點(diǎn)部署，平臺(tái)調(diào)度可部署在云端，本地節(jié)點(diǎn)可運(yùn)行于PC服務(wù)器上，通過網(wǎng)絡(luò)(支持移動(dòng)網(wǎng)絡(luò))互聯(lián)互通，覆蓋物業(yè)日常機(jī)電設(shè)施運(yùn)維管理可視化、移動(dòng)化的綜合管理平臺(tái)。

平臺(tái)基于先進(jìn)的 JAVA技術(shù)、HTML5、Web Services技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、音視頻技術(shù)、移動(dòng)發(fā)布技術(shù)，充分利用開放源代碼技術(shù)資源(設(shè)施設(shè)備平臺(tái)與子系統(tǒng)的通信以O(shè)PC等標(biāo)準(zhǔn)為主要方式)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)管理和移動(dòng)管理的優(yōu)勢(shì)，以物業(yè)服務(wù)管理為主線，以項(xiàng)目現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)資源為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，融合運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集、可視化狀態(tài)監(jiān)控監(jiān)視、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與查詢、輔助決策、報(bào)警管理、物業(yè)維保、信息發(fā)布等功能需求，支持移動(dòng)端發(fā)布管理等功能性需求，提升物業(yè)服務(wù)效率和豐富服務(wù)手段。

(1)系統(tǒng)軟件:系統(tǒng)軟件分工作站操作系統(tǒng)和服務(wù)器操作系統(tǒng)。工作站操作系統(tǒng)支持32位或64位計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，具有簡化的管理和部署特性，自帶防火墻可以保護(hù)一般的互聯(lián)網(wǎng)攻擊，操作系統(tǒng)應(yīng)考慮兼容性和穩(wěn)定性；服務(wù)器操作系統(tǒng)具有系統(tǒng)的快速部署和應(yīng)用特點(diǎn)，使服務(wù)器和應(yīng)用程序的合并與虛擬化更加簡單、提供直觀的管理工具。用于工作負(fù)載、支持應(yīng)用程序和保護(hù)網(wǎng)絡(luò)方面向組織提供最高效的平臺(tái)。

(2)系統(tǒng)應(yīng)用軟件:系統(tǒng)應(yīng)用軟件應(yīng)確保不同的應(yīng)用軟件之間或應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)之間不會(huì)有任何沖突。

系統(tǒng)應(yīng)用軟件是開放的，可隨意修改數(shù)據(jù)庫和人機(jī)界面的圖像及其后臺(tái)的邏輯程序。支持由管理人員或操作人員獨(dú)立進(jìn)行組態(tài)、畫面編輯、程序修改、系統(tǒng)維護(hù)等操作。提供圖形管理軟件來完成動(dòng)態(tài)和靜態(tài)畫面、運(yùn)行情況摘要、系統(tǒng)信息的生成、新建與修改。允許在線生成和修改畫面，當(dāng)用戶完成對(duì)畫面的修改時(shí)，該修改的畫面可下載到運(yùn)行系統(tǒng)。采用模塊化設(shè)計(jì)，方便系統(tǒng)的未來擴(kuò)展，采用高級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)的編程語言和編譯器。支持用戶自定義及二次開發(fā)功能。

2.5 系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)

(1)接口統(tǒng)一:所有子系統(tǒng)采用的通信設(shè)備支持Modbus、OPC等通信協(xié)議，并能提供接口給第三方通信軟件。

(2)技術(shù)先進(jìn):采用先進(jìn)的分布式設(shè)備數(shù)據(jù)采集技術(shù)，系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)基于以太網(wǎng)，支持多種通信接口及通信協(xié)議，保證對(duì)新老物業(yè)設(shè)備的兼容性；數(shù)據(jù)抗干擾能力強(qiáng)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)據(jù)分類傳輸，保證智能物業(yè)數(shù)據(jù)分析的可靠性；并可為設(shè)施設(shè)備直接提供數(shù)據(jù)采集變量接口或數(shù)據(jù)庫接口等多種服務(wù)。

(3)穩(wěn)定可靠:現(xiàn)場使用通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)需滿足抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)通信速率快的特點(diǎn)，以保證設(shè)施設(shè)備平臺(tái)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。

(4)經(jīng)濟(jì)性:現(xiàn)場使用控制器、傳感器設(shè)備考慮設(shè)施設(shè)備平臺(tái)的兼容性、擴(kuò)展性，減少重復(fù)建設(shè)，并可減少物業(yè)巡檢次數(shù)，節(jié)省物業(yè)人力成本。

(5)維護(hù)方便:快速的售后服務(wù)。

(6)擴(kuò)展性和兼容性:現(xiàn)場控制器、傳感器設(shè)備需考慮系統(tǒng)可擴(kuò)展性，要求能夠兼容不同通信協(xié)議。

3 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)監(jiān)測功能

3.1 監(jiān)測功能

3.1.1 供配電

(1)監(jiān)測內(nèi)容:1)高/低壓電壓、電流、頻率、功率因數(shù)及有功功率；2)開關(guān)狀態(tài)；3)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警；4)發(fā)電機(jī)的電壓、電流、頻率和油箱液位；5)變壓器的狀態(tài)、故障報(bào)警和超溫報(bào)警。

(2)監(jiān)測功能:1)系統(tǒng)通過彩色圖形顯示不同的狀態(tài)和報(bào)警，以及每個(gè)參數(shù)值；2)系統(tǒng)中的每一點(diǎn)都有列表匯報(bào)、趨勢(shì)顯示圖、報(bào)警顯示；3)系統(tǒng)應(yīng)用軟件對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行累積計(jì)算，并打印報(bào)表，以供物業(yè)管理部門使用。所有的數(shù)據(jù)可以提供給建筑設(shè)備能耗監(jiān)測系統(tǒng)繼續(xù)分析使用。

3.1.2 給水排水

(1)監(jiān)測內(nèi)容:1)監(jiān)測水泵運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手自動(dòng)狀態(tài)；2)生活水箱、集水井高低水位和溢流水位報(bào)警監(jiān)測；3)根據(jù)水位啟停水泵；4)對(duì)高/中/低區(qū)變頻給水加壓水泵增加變頻器狀態(tài)采集。

(2)監(jiān)測功能:1)系統(tǒng)通過彩色圖形顯示不同的狀態(tài)和報(bào)警，顯示每個(gè)參數(shù)值，通過人體學(xué)輸入設(shè)備任意修改設(shè)定值，以達(dá)到最佳工況；2)系統(tǒng)可設(shè)定某一時(shí)刻或時(shí)段的列表匯報(bào)，趨勢(shì)顯示圖，報(bào)警顯示；3)當(dāng)泵發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切換；4)監(jiān)測污水調(diào)節(jié)池液位，并作限位報(bào)警。

3.1.3 電梯與自動(dòng)扶梯運(yùn)行

系統(tǒng)通過通信接口對(duì)自動(dòng)扶梯、電梯采集信號(hào)，對(duì)自動(dòng)扶梯、直升電梯的上行、下行、停止運(yùn)行和故障停車等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視；工作站上實(shí)時(shí)顯示自動(dòng)扶梯、直升電梯的運(yùn)行狀態(tài)。

3.1.4 通風(fēng)系統(tǒng)

監(jiān)測地庫CO濃度，當(dāng)CO濃度達(dá)到一定閥值時(shí)，可實(shí)現(xiàn)開啟平時(shí)排風(fēng)風(fēng)機(jī)?？蓪?shí)現(xiàn)平時(shí)排風(fēng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、故障、設(shè)備圖形顏色變化的顯示，以及語音設(shè)備報(bào)警。

3.1.5 能耗監(jiān)測

幫助物業(yè)管理部門掌握和管理能耗情況，通過對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的分類和分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)功能，采用圖表展示的方式幫助用戶了解能耗分布狀況。系統(tǒng)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄可進(jìn)行趨勢(shì)分析，從而確保在未來的一段時(shí)間內(nèi)，建筑設(shè)備所消耗的能源不超過預(yù)警峰值。

3.2 聯(lián)動(dòng)功能

3.2.1 正常工況下系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

系統(tǒng)的日常監(jiān)測管理模式和各有關(guān)專業(yè)系統(tǒng)的監(jiān)測功能，由管理人員或操作人員按工作情況完成。有監(jiān)測管理權(quán)限設(shè)置、實(shí)時(shí)控制、報(bào)警、完備的操作、歷史數(shù)據(jù)、文件處理、歸檔、報(bào)表、組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、接口等功能。

3.2.2 火災(zāi)模式聯(lián)動(dòng)控制功能

當(dāng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的現(xiàn)場探測設(shè)備確認(rèn)火災(zāi)報(bào)警信息后，監(jiān)控中心自動(dòng)轉(zhuǎn)為防災(zāi)指揮中心，并自動(dòng)切換到全系統(tǒng)的災(zāi)害模式，此時(shí)建筑設(shè)備管理系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)調(diào)低，將正常工況下聯(lián)動(dòng)的建筑設(shè)備交由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。

3.2.3 故障模式聯(lián)動(dòng)功能

當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)重大故障，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行或危及設(shè)備、人身安全時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入故障模式，監(jiān)控中心發(fā)出進(jìn)入故障模式的消息，報(bào)警體系提醒管理人員或操作員進(jìn)入故障模式，各有關(guān)系統(tǒng)也將協(xié)調(diào)互動(dòng)。

3.3 綜合參數(shù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算與分析功能

(1)系統(tǒng)應(yīng)用軟件具有統(tǒng)計(jì)功能。物業(yè)管理部門可自定義一個(gè)限值，當(dāng)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)超過此限值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。

(2)系統(tǒng)應(yīng)用軟件具有趨勢(shì)分析功能。從就地控制層收集的數(shù)據(jù)保存在管理服務(wù)器內(nèi)，歷史數(shù)據(jù)為系統(tǒng)應(yīng)用軟件提供未來趨勢(shì)分析的原始數(shù)據(jù)，幫助建筑設(shè)備發(fā)揮最佳性。幫助物業(yè)管理部門提前識(shí)別潛在性問題，診斷目前和過去的報(bào)警情況，使能源消耗達(dá)到最佳并減少維護(hù)成本。

1)日常業(yè)務(wù)

系統(tǒng)抄表:運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)匯總統(tǒng)計(jì)、歷史運(yùn)行報(bào)表記錄；系統(tǒng)巡檢:設(shè)施實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、PC界面實(shí)時(shí)查看、APP端實(shí)時(shí)查看；維修管理:維修操作指引、維修歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與調(diào)用、APP維修工單派送、APP維修信息確認(rèn)與回饋；維護(hù)保養(yǎng):設(shè)施保養(yǎng)計(jì)劃配置與定時(shí)提示、保養(yǎng)操作指引、保養(yǎng)歷史信息存儲(chǔ)。

2)基礎(chǔ)模塊

預(yù)警告警:數(shù)據(jù)異常預(yù)警告警、系統(tǒng)運(yùn)行于設(shè)備異常預(yù)警告警、故障告警信息分級(jí)與定時(shí)推送；能源管理:能源統(tǒng)計(jì)、能效分析、節(jié)能改造分析與效果驗(yàn)證；設(shè)施檔案:設(shè)施綜合檔案生成、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)分析與模塊存儲(chǔ)；人員考評(píng):人員空閑率、人員工作量統(tǒng)計(jì)、人員技能分析評(píng)比；網(wǎng)管功能:自診斷、自恢復(fù)。

4 結(jié)束語

目前建筑設(shè)備管理系統(tǒng)在智慧社區(qū)的應(yīng)用只存在于建筑機(jī)電設(shè)備領(lǐng)域，未來智能社區(qū)所追求的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)電設(shè)備、辦公設(shè)備、通信設(shè)備的大融合。規(guī)范化、智能化、大眾化將是建筑設(shè)備管理系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，如何在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過合理化配置，在智慧社區(qū)中發(fā)揮更大的作用，將是整個(gè)行業(yè)需要重點(diǎn)考慮的問題。