智能樓宇方案

...wd......wd......wd...基于LPWAN技術(shù)的智能樓宇解決方案天津中科智城網(wǎng)絡(luò)科技2017年3月目錄1、方案綜述22、背景與需求23、應(yīng)用場景34、解決方案44.1總體解決方案44.2平臺層51、云計(jì)算平臺52、物聯(lián)網(wǎng)平臺63、運(yùn)營支撐平臺64、智能樓宇管理系統(tǒng)64.3LPWAN智能表計(jì)系統(tǒng)74.4環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)84.5停車場管理系統(tǒng)94.6智慧消防管理系統(tǒng)104.7智能照明系統(tǒng)114.8智能巡更系統(tǒng)124.9智能門禁系統(tǒng)135、客戶利益141、方案綜述近幾年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定開展，隨著人民群眾物質(zhì)生活水平的不斷提高，人們對辦公、家居、娛樂等環(huán)境的安全性、舒適性、便捷性、智能化的要求越來越高，這使得建筑樓宇的功能逐漸發(fā)生巨大的改變：從單一的封閉型休息居所轉(zhuǎn)向集休息、娛樂、辦公等為一體的開放式、智能型多功能智能大樓轉(zhuǎn)變。特別是近年來云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，智能建筑在人們生活中已成為不可缺少的一局部，并且這方面需求還不斷在飛速增長。因此，建筑的自動化、現(xiàn)代化、智能化就成為房地產(chǎn)開發(fā)商的一個(gè)極具競爭力的賣點(diǎn)。智能化樓宇，就是綜合計(jì)算機(jī)、信息通信等方面的先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的電力、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)建筑物自動化、通信自動化、辦公自動化、安全保衛(wèi)自動化、消防自動化和綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，將這六種功能結(jié)合起來的建筑，加上綜合布線系統(tǒng)、構(gòu)造化綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能樓宇綜合信息自動化系統(tǒng)，一同構(gòu)成智能化樓宇。通過實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備自動化控制,到達(dá)合理利用設(shè)備,節(jié)省能源、節(jié)省人力,確保設(shè)備安全運(yùn)行之目的。但是,現(xiàn)有的系統(tǒng)存在的問題也很多,例如無法滿足用戶自行維護(hù)設(shè)備的需要,無法降低系統(tǒng)組建的成本，將無線傳感器應(yīng)用在樓宇自控系統(tǒng)中是非常有意義的。2、背景與需求從定義中我們可以看出，智能建筑不僅要實(shí)現(xiàn)高效便捷的智能化，還要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。智能化只是手段，而保證舒適度不變的前提下實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能才是最終目的。建筑節(jié)能是建筑技術(shù)開展的一個(gè)方向，也是節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)重要的組成局部。世界平均建筑能耗占總能耗的37％，其中包括采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明在內(nèi)的民生能耗又占能耗的80％以上，我國建筑能耗約占全國總能耗的28％，且隨著近幾年建筑的不斷增多，年增長率高達(dá)15％。而我國的采暖空調(diào)、照明、配電系統(tǒng)由于技術(shù)、設(shè)備落后，能耗巨大。而局部樓宇缺乏對能耗的統(tǒng)一管理，沒有有效的節(jié)能措施，導(dǎo)致能耗開銷太大，且園區(qū)樓宇管理平臺智能化程度不高，不能做出很好的策略，平臺開放性不高，不能兼容其他廠家的相關(guān)系統(tǒng)，無法集成各廠家的優(yōu)勢系統(tǒng)。最終導(dǎo)致辦公舒適度不高而影響工作效率。3、應(yīng)用場景隨著低功耗傳感器和云計(jì)算的逐漸開展成熟，大量的應(yīng)用需要低功耗、遠(yuǎn)距離、低成本的方案，如智慧消防、智慧抄表、智慧能源中的應(yīng)用。以LoRaWAN為代表的LPWAN技術(shù)在這三方面的特點(diǎn)正好補(bǔ)齊了物聯(lián)網(wǎng)開展中的短板。智城網(wǎng)絡(luò)是中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所重點(diǎn)培植的新興產(chǎn)業(yè)公司。公司專注低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與開發(fā)、銷售和技術(shù)服務(wù)，提供LPWAN基站及配套設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、部署優(yōu)化、運(yùn)維、行業(yè)應(yīng)用等運(yùn)營級LPWAN整體解決方案，最大限度的降低客戶產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)化的成本和風(fēng)險(xiǎn)。作為極具創(chuàng)新意識的行業(yè)領(lǐng)頭人與先行者，智城網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)通信行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中吸取精華——繼承了傳統(tǒng)通信行業(yè)的穩(wěn)健、樸素；吸取了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的創(chuàng)新精神和時(shí)代感，以及迅速擴(kuò)張能力和執(zhí)行力。我們將為您提供一站式的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)從設(shè)備采購到系統(tǒng)安裝再到運(yùn)維托管、人員培訓(xùn)等工程全程需求。4、解決方案4.1總體解決方案經(jīng)過幾年的推進(jìn)，LoRaWAN已成為當(dāng)前最為普遍應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。就LoRaWAN的部署來說，其產(chǎn)業(yè)生態(tài)相對成熟，在大量合作伙伴中已得到驗(yàn)證。智城網(wǎng)絡(luò)依托天津智慧城市研發(fā)中心，整合城市級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包括消防、能源、醫(yī)療、環(huán)保及城市公共設(shè)施管理等領(lǐng)域，不斷為城市生活提供高性價(jià)比的低功耗廣域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，目前已經(jīng)在天津西青區(qū)、山東聊城市、山東濟(jì)寧市等地區(qū)進(jìn)展了LPWAN網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。智城網(wǎng)絡(luò)的智能建筑解決方案是基于云計(jì)算平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、運(yùn)營管理系統(tǒng)為根基的解決方案，比傳統(tǒng)解決方案有多方面的優(yōu)勢，尤其適用于大型、具備一定規(guī)模的建筑群。智能建筑方案運(yùn)用了當(dāng)前最先進(jìn)的云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對軟硬件資源進(jìn)展了云化處理，提供了各系統(tǒng)互通互聯(lián)的接口，使第三方應(yīng)用能快速的部署，降低了建筑智能化集成復(fù)雜度，讓業(yè)主享受到優(yōu)質(zhì)的智能建筑平臺。智城網(wǎng)絡(luò)的智能樓宇解決方案的架構(gòu)如以以下圖：圖智能樓宇總體架構(gòu)智城網(wǎng)絡(luò)的智能化管理系統(tǒng)將弱電系統(tǒng)進(jìn)展集成，在任意地點(diǎn)、任意時(shí)間、一個(gè)平臺上集中進(jìn)展監(jiān)控、控制和管理，以保障樓宇建筑的安全、綠色、高效運(yùn)營。圖智城網(wǎng)絡(luò)智能化管理平臺4.2平臺層1、云計(jì)算平臺智城網(wǎng)絡(luò)PaaS云平臺構(gòu)建于云根基設(shè)施IaaS層之上，并為SaaS云應(yīng)用提供根基支撐。它由設(shè)備接入能力平臺、大數(shù)據(jù)能力平臺、用戶能力平臺、企業(yè)監(jiān)控能力平臺、運(yùn)維監(jiān)控能力平臺、開放應(yīng)用能力平臺六大局部構(gòu)成。2、物聯(lián)網(wǎng)平臺物聯(lián)網(wǎng)(M2M)平臺包括了終端服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、定制業(yè)務(wù)等模塊，集成了運(yùn)營支撐、網(wǎng)絡(luò)接入等模塊，對外提供了管理門戶和應(yīng)用使用門戶，并且為第三方提供了應(yīng)用集成接口。通過此平臺可以快速、便捷的應(yīng)用于交通、物流、節(jié)能、環(huán)保、安防、建筑等各個(gè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。3、運(yùn)營支撐平臺智城網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐平臺其目標(biāo)是為智能建筑應(yīng)用提供運(yùn)營支撐、自動化運(yùn)維以及流程維護(hù)等支持。運(yùn)營支撐系統(tǒng)主要提供機(jī)房管理、網(wǎng)絡(luò)管理、資源管理、運(yùn)維管理、運(yùn)營管理等方面的內(nèi)容。能夠提供云服務(wù)業(yè)務(wù)包括：主機(jī)托管、服務(wù)器租用、帶寬出租、存儲租賃、虛擬主機(jī)、彈性塊存儲、云盤、虛擬桌面、數(shù)據(jù)備份〔其中包括遠(yuǎn)程容災(zāi)備份、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏡像和遠(yuǎn)程鏡像磁盤〕、負(fù)載均衡、系統(tǒng)安全〔包括軟硬件防火墻以及入侵監(jiān)測〕、監(jiān)測〔包括設(shè)備監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和流量統(tǒng)計(jì)〕等服務(wù)。4、智能樓宇管理系統(tǒng)大樓是一個(gè)高檔智能化的辦公區(qū)。利用系統(tǒng)集成方法，將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在現(xiàn)代辦公區(qū)平臺上作有機(jī)的優(yōu)化組合，為現(xiàn)代管理體系開展的需要，實(shí)現(xiàn)安全和諧的辦公區(qū)環(huán)境。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速開展，大型辦公區(qū)中的各個(gè)子系統(tǒng)向著大規(guī)模、分散控制、集中管理的方向開展，這對于子系統(tǒng)間信息傳遞速率和共享程度提出了很高的要求。另外，由于語音、數(shù)據(jù)、視頻及控制等各類信號的傳輸線纜大量的敷設(shè)，智能化子系統(tǒng)眾多，給管理工作帶來了極大的不便，所有這一切都對智能建筑的開展提出了新的挑戰(zhàn)。智能化集成的最終目標(biāo)是搭建數(shù)據(jù)整合平臺，采用基于智能化集成數(shù)控平臺技術(shù)架構(gòu)。技術(shù)架構(gòu)采用了平臺化的設(shè)計(jì)思路，先進(jìn)的流程優(yōu)化技術(shù)。平臺從各個(gè)智能化系統(tǒng)獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)展數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、集成、裝載等數(shù)據(jù)整合以及數(shù)據(jù)的更新和校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了將不同功能的建筑智能化系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)平臺實(shí)現(xiàn)集成，以形成具有信息會聚、資源共享以及優(yōu)化管理等綜合功能的系統(tǒng)。利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和集成技術(shù)將各智能化子系統(tǒng)予以有機(jī)的整合后，為辦公區(qū)內(nèi)的信息業(yè)務(wù)處理提供多種高效、跨系統(tǒng)的聯(lián)動管理功能，實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化、智能化辦公區(qū)管理。4.3LPWAN智能表計(jì)系統(tǒng)針對大樓不同的室內(nèi)外環(huán)境和設(shè)備使用情況，我們制定的控制策略基于舒適性和節(jié)能的雙重考慮，不僅實(shí)現(xiàn)對大樓內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備的控制，并依據(jù)它們之間內(nèi)在的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的連鎖控制。另外，如果樓宇自動化系統(tǒng)能夠通過通訊接口的方式從水、電計(jì)量系統(tǒng)取得設(shè)備的能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并進(jìn)展各種分析與處理，就能夠優(yōu)化系統(tǒng)的控制參數(shù)、制定維護(hù)方案，使大樓機(jī)電設(shè)備在穩(wěn)定工作的根基上，最大限度的節(jié)省能源，降低大樓后期運(yùn)行和維護(hù)成本?；贚oRaWAN技術(shù)的無線系統(tǒng)提供的無線抄表系統(tǒng)能真正保證數(shù)據(jù)可靠、完整、安全和及時(shí)的傳輸。LoRaWAN基站覆蓋范圍廣，單基站最多可帶幾千終端，基站攤到每路監(jiān)控通道的費(fèi)用很少。在樓宇建筑中，每個(gè)水、電、氣表安裝后，不需要任何額外的布線和設(shè)置，表計(jì)中的傳感模塊自動啟開工作。抄表的頻率可以自定義，每天、每小時(shí)、甚至十幾分鐘，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。圖LPWAN智能表計(jì)系統(tǒng)示意圖4.4環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)與樓宇自動化系統(tǒng)配合，對大樓內(nèi)的環(huán)境進(jìn)展有效的監(jiān)測，對異常情況進(jìn)展告警，保證了大樓內(nèi)部環(huán)境的安全與舒適。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)適用于大樓內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的環(huán)境(溫度、濕度、煙感、水浸、紅外)進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)一管理，以保障大樓內(nèi)部的環(huán)境安全與舒適。環(huán)境監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)功能齊全、性能優(yōu)越、設(shè)置方便快捷，以最經(jīng)濟(jì)的方式解決環(huán)境監(jiān)控問題，是環(huán)境監(jiān)控的最正確選擇。圖LPWAN環(huán)境監(jiān)測產(chǎn)品圖示4.5停車場管理系統(tǒng)本系統(tǒng)架構(gòu)在邏輯上系統(tǒng)由后臺應(yīng)用系統(tǒng)和前臺應(yīng)用系統(tǒng)組成，主要完成車輛出入管理、收費(fèi)管理、圖像識別、車位引導(dǎo)、擴(kuò)展系統(tǒng)接入、發(fā)卡應(yīng)用以及信息采集和外設(shè)管理。停車場管理系統(tǒng)在個(gè)人用戶、住宅小區(qū)、大廈、機(jī)關(guān)單位的應(yīng)用越來越普遍。而人們對停車場管理的要求也越來越高，因此智能化停車場管理系統(tǒng)也隨之穩(wěn)步開展，滿足人們對停車方便快捷的要求，同時(shí)也為物聯(lián)網(wǎng)智能停車場管理系統(tǒng)提供了更好的解決方案。圖LPWAN智能停車場管理系統(tǒng)4.6智慧消防管理系統(tǒng)針對滅火器、消防栓等消防設(shè)備的信息進(jìn)展采集、統(tǒng)一管理的智能化應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要功能是對消防設(shè)備的施封、查驗(yàn)〔自檢、巡檢、年檢、消防檢查〕等記錄信息進(jìn)展查詢和采集，對消防設(shè)備的維護(hù)進(jìn)展管理。由于在每一個(gè)消防器材上都封有RFID電子封印，那么每一個(gè)設(shè)備都有了自己獨(dú)一無二的“身份〞編號，在設(shè)備的整個(gè)生命周期中，所有的信息都會以這個(gè)編碼記錄，從而實(shí)現(xiàn)了管理的數(shù)字化。同時(shí)，還能夠?yàn)闃怯顑?nèi)部房間、走廊等區(qū)域提供無線煙霧探測器、無線聲光報(bào)警器等消防預(yù)警設(shè)備。具有安裝便捷、部署周期短、性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢。圖LPWAN智慧消防管理系統(tǒng)4.7智能照明系統(tǒng)現(xiàn)代建筑中照明系統(tǒng)對于能源的消耗已經(jīng)高達(dá)35%，建筑界已經(jīng)引入“綠色〞照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、設(shè)置時(shí)鐘自動控制、采用照度感應(yīng)和動靜傳感器等新技術(shù)。辦公樓不僅要有足夠的工作照明，更應(yīng)營造一個(gè)舒適的視覺環(huán)境，減少光污染。照明已經(jīng)成為直接影響工作效率的主要因素之一，因此，越來越引起人們的高度重視。做好照明設(shè)計(jì)，加強(qiáng)照明控制設(shè)計(jì)，已成為現(xiàn)代化建筑的一個(gè)重要內(nèi)容。圖LPWAN智慧照明系統(tǒng)圖示4.8智能巡更系統(tǒng)為了進(jìn)一步確保智能化樓宇、酒店、學(xué)校等企事業(yè)單位的財(cái)產(chǎn)安全，每個(gè)企業(yè)都加強(qiáng)了保安巡邏制度的建設(shè)和完善，但是仍然無法杜絕保安玩忽職守所造成的財(cái)產(chǎn)損失、火災(zāi)、用戶投訴等現(xiàn)象的頻繁發(fā)生。如何通過科學(xué)有效的技術(shù)手段，加強(qiáng)對保安巡邏人員的有效監(jiān)管是當(dāng)前管理者不容無視的重要問題。通常的方法是依靠員工的自覺性，在巡檢巡邏的地點(diǎn)上定時(shí)簽到，以到達(dá)管理目的。但是這種方法又不能防止一次多簽。作為管理者難以進(jìn)展有效、公平合理的監(jiān)視管理，從而形同虛設(shè)。電子巡更系統(tǒng)完全可以解決這些問題，為管理者提供提高了各類巡邏巡檢工作的標(biāo)準(zhǔn)化及科學(xué)管理水平。杜絕了對巡邏巡檢人員無