智能樓宇專項方案

基于LPWAN技術(shù)智能樓宇處理方案天津中科智城網(wǎng)絡(luò)科技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 14

1、方案綜述近幾年來，伴隨中國國民經(jīng)濟(jì)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，伴隨人民群眾物質(zhì)生活水平不停提升，大家對辦公、家居、娛樂等環(huán)境安全性、舒適性、便捷性、智能化要求越來越高，這使得建筑樓宇功效逐步發(fā)生巨大改變：從單一封閉型休息居所轉(zhuǎn)向集休息、娛樂、辦公等為一體開放式、智能型多功效智能大樓轉(zhuǎn)變。尤其是多年來云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進(jìn)，智能建筑在大家生活中已成為不可缺乏一部分，而且這方面需求還不停在飛速增加。所以，建筑自動化、現(xiàn)代化、智能化就成為房地產(chǎn)開發(fā)商一個極具競爭力賣點。智能化樓宇，就是綜累計算機(jī)、信息通信等方面優(yōu)異技術(shù)，使建筑物內(nèi)電力、照明、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等協(xié)調(diào)工作，實現(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)境保護(hù)設(shè)計，將這六種功效結(jié)合起來建筑，加上綜合布線系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能樓宇綜合信息自動化系統(tǒng)，一同組成智能化樓宇。經(jīng)過實現(xiàn)建筑設(shè)備自動化控制,達(dá)成合理利用設(shè)備,節(jié)省能源、節(jié)省人力,確保設(shè)備安全運(yùn)行之目標(biāo)。不過,現(xiàn)有系統(tǒng)存在問題也很多,比如無法滿足用戶自行維護(hù)設(shè)備需要,無法降低系統(tǒng)組建成本，將無線傳感器應(yīng)用在樓宇自控系統(tǒng)中是很有意義。2、背景和需求從定義中我們能夠看出，智能建筑不僅要實現(xiàn)高效便捷智能化，還要實現(xiàn)節(jié)能環(huán)境保護(hù)。智能化只是手段，而確保舒適度不變前提下實現(xiàn)建筑節(jié)能才是最終目標(biāo)。建筑節(jié)能是建筑技術(shù)發(fā)展一個方向，也是節(jié)能領(lǐng)域一個關(guān)鍵組成部分。世界平均建筑能耗占總能耗37％，其中包含采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明在內(nèi)民生能耗又占能耗80％以上，中國建筑能耗約占全國總能耗28％，且伴隨近幾年建筑不停增多，年增加率高達(dá)15％。而中國采暖空調(diào)、照明、配電系統(tǒng)因為技術(shù)、設(shè)備落后，能耗巨大。而部分樓宇缺乏對能耗統(tǒng)一管理，沒有有效節(jié)能方法，造成能耗開銷太大，且園區(qū)樓宇管理平臺智能化程度不高，不能做出很好策略，平臺開放性不高，不能兼容其它廠家相關(guān)系統(tǒng)，無法集成各廠家優(yōu)勢系統(tǒng)。最終造成辦公舒適度不高而影響工作效率。3、應(yīng)用場景伴隨低功耗傳感器和云計算逐步發(fā)展成熟，大量應(yīng)用需要低功耗、遠(yuǎn)距離、低成本方案，如智慧消防、智慧抄表、智慧能源中應(yīng)用。以LoRaWAN為代表LPWAN技術(shù)在這三方面特點恰好補(bǔ)齊了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中短板。智城網(wǎng)絡(luò)是中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所關(guān)鍵培植新興產(chǎn)業(yè)企業(yè)。企業(yè)專注低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和開發(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、布署優(yōu)化、運(yùn)維、行業(yè)應(yīng)用等運(yùn)行級LPWAN整體處理方案，最大程度降低用戶產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)化成本和風(fēng)險。作為極具創(chuàng)新意識行業(yè)領(lǐng)頭人和先行者，智城網(wǎng)絡(luò)在傳統(tǒng)通信行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中吸收精華——繼承了傳統(tǒng)通信行業(yè)穩(wěn)健、樸素；吸收了互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)創(chuàng)新精神和時代感，和快速擴(kuò)張能力和實施力。我們將為您提供一站式網(wǎng)絡(luò)建設(shè)服務(wù)，實現(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)等項目全程需求。4、處理方案4.1總體處理方案經(jīng)過幾年推進(jìn)，LoRaWAN已成為目前最為普遍應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。就LoRaWAN布署來說，其產(chǎn)業(yè)生態(tài)相對成熟，在大量合作伙伴中已得到驗證。智城網(wǎng)絡(luò)依靠天津智慧城市研發(fā)中心，整合城市級物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包含消防、能源、醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)及城市公共設(shè)施管理等領(lǐng)域，不停為城市生活提供高性價比低功耗廣域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，現(xiàn)在已經(jīng)在天津西青區(qū)、山東聊城市、山東濟(jì)寧市等地域進(jìn)行了LPWAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋。智城網(wǎng)絡(luò)智能建筑處理方案是基于云計算平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、運(yùn)行管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)處理方案，比傳統(tǒng)處理方案有多方面優(yōu)勢，尤其適適用于大型、含有一定規(guī)模建筑群。智能建筑方案利用了目前最優(yōu)異云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對軟硬件資源進(jìn)行了云化處理，提供了各系統(tǒng)互通互聯(lián)接口，使第三方應(yīng)用能快速布署，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)智能建筑平臺。智城網(wǎng)絡(luò)智能樓宇處理方案架構(gòu)以下圖：圖智能樓宇總體架構(gòu)智城網(wǎng)絡(luò)智能化管理系統(tǒng)將弱電系統(tǒng)進(jìn)行集成，在任意地點、任意時間、一個平臺上集中進(jìn)行監(jiān)控、控制和管理，以保障樓宇建筑安全、綠色、高效運(yùn)行。圖智城網(wǎng)絡(luò)智能化管理平臺4.2平臺層1、云計算平臺智城網(wǎng)絡(luò)PaaS云平臺構(gòu)建于云基礎(chǔ)設(shè)施IaaS層之上，并為SaaS云應(yīng)用提供基礎(chǔ)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)用能力平臺六大部分組成。2、物聯(lián)網(wǎng)平臺物聯(lián)網(wǎng)(M2M)平臺包含了終端服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、定制業(yè)務(wù)等模塊，集成了運(yùn)行支撐、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，而且為第三方提供了應(yīng)用集成接口。經(jīng)過此平臺能夠快速、便捷應(yīng)用于交通、物流、節(jié)能、環(huán)境保護(hù)、安防、建筑等各個領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。3、運(yùn)行支撐平臺智城網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行支撐平臺其目標(biāo)是為智能建筑應(yīng)用提供運(yùn)行支撐、自動化運(yùn)維和步驟維護(hù)等支持。運(yùn)行支撐系統(tǒng)關(guān)鍵提供機(jī)房管理、網(wǎng)絡(luò)管理、資源管理、運(yùn)維管理、運(yùn)行管理等方面內(nèi)容。能夠提供云服務(wù)業(yè)務(wù)包含：主機(jī)托管、服務(wù)器租用、帶寬出租、存放租賃、虛擬主機(jī)、彈性塊存放、云盤、虛擬桌面、數(shù)據(jù)備份（其中包含遠(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（包含軟硬件防火墻和入侵監(jiān)測）、監(jiān)測（包含設(shè)備監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和流量統(tǒng)計）等服務(wù)。4、智能樓宇管理系統(tǒng)大樓是一個高級智能化辦公區(qū)。利用系統(tǒng)集成方法，將現(xiàn)代計算機(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)優(yōu)化組合，為現(xiàn)代管理體系發(fā)展需要，實現(xiàn)平安友好辦公區(qū)環(huán)境。伴隨現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)飛速發(fā)展，大型辦公區(qū)中各個子系統(tǒng)向著大規(guī)模、分散控制、集中管理方向發(fā)展，這對于子系統(tǒng)間信息傳輸速率和共享程度提出了很高要求。另外，因為語音、數(shù)據(jù)、視頻及控制等各類信號傳輸線纜大量敷設(shè)，智能化子系統(tǒng)眾多，給管理工作帶來了極大不便，全部這一切全部對智能建筑發(fā)展提出了新挑戰(zhàn)。智能化集成最終目標(biāo)是搭建數(shù)據(jù)整合平臺，采取基于智能化集成數(shù)控平臺技術(shù)架構(gòu)。技術(shù)架構(gòu)采取了平臺化設(shè)計思緒，優(yōu)異步驟優(yōu)化技術(shù)。平臺從各個智能化系統(tǒng)獨立數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、集成、裝載等數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)更新和校驗，實現(xiàn)了將不一樣功效建筑智能化系統(tǒng)，經(jīng)過統(tǒng)一信息標(biāo)準(zhǔn)平臺實現(xiàn)集成，以形成含有信息匯聚、資源共享和優(yōu)化管理等綜合功效系統(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)給予有機(jī)整合后，為辦公區(qū)內(nèi)信息業(yè)務(wù)處理提供多個高效、跨系統(tǒng)聯(lián)動管理功效，實現(xiàn)真正數(shù)字化、智能化辦公區(qū)管理。4.3LPWAN智能表計系統(tǒng)針對大樓不一樣室內(nèi)外環(huán)境和設(shè)備使用情況，我們制訂控制策略基于舒適性和節(jié)能雙重考慮，不僅實現(xiàn)對大樓內(nèi)多種機(jī)電設(shè)備控制，并依據(jù)它們之間內(nèi)在聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)連鎖控制。另外，假如樓宇自動化系統(tǒng)能夠經(jīng)過通訊接口方法從水、電計量系統(tǒng)取得設(shè)備能耗統(tǒng)計數(shù)據(jù)并進(jìn)行多種分析和處理，就能夠優(yōu)化系統(tǒng)控制參數(shù)、制訂維護(hù)計劃，使大樓機(jī)電設(shè)備在穩(wěn)定工作基礎(chǔ)上，最大程度節(jié)省能源，降低大樓后期運(yùn)行和維護(hù)成本。基于LoRaWAN技術(shù)無線系統(tǒng)提供無線抄表系統(tǒng)能真正確保數(shù)據(jù)可靠、完整、安全和立即傳輸。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)控通道費用極少。在樓宇建筑中，每個水、電、氣表安裝后，不需要任何額外布線和設(shè)置，表計中傳感模塊自動開啟工作。抄表頻率能夠自定義，天天、每小時、甚至十幾分鐘，確保數(shù)據(jù)實時性。圖LPWAN智能表計系統(tǒng)示意圖4.4環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)和樓宇自動化系統(tǒng)配合，對大樓內(nèi)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測，對異常情況進(jìn)行告警，確保了大樓內(nèi)部環(huán)境安全和舒適。環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)適適用于大樓內(nèi)部各個區(qū)域環(huán)境(溫度、濕度、煙感、水浸、紅外)進(jìn)行實時監(jiān)控、統(tǒng)一管理，以保障大樓內(nèi)部環(huán)境安全和舒適。環(huán)境監(jiān)控報警系統(tǒng)功效齊全、性能優(yōu)越、設(shè)置方便快捷，以最經(jīng)濟(jì)方法處理環(huán)境監(jiān)控問題，是環(huán)境監(jiān)控最好選擇。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，關(guān)鍵完成車輛出入管理、收費管理、圖像識別、車位引導(dǎo)、擴(kuò)展系統(tǒng)接入、發(fā)卡應(yīng)用和信息采集和外設(shè)管理。停車場管理系統(tǒng)在個人用戶、住宅小區(qū)、大廈、機(jī)關(guān)單位應(yīng)用越來越普遍。而大家對停車場管理要求也越來越高，所以智能化停車場管理系統(tǒng)也隨之穩(wěn)步發(fā)展，滿足大家對停車方便快捷要求，同時也為物聯(lián)網(wǎng)智能停車場管理系統(tǒng)提供了愈加好處理方案。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)備信息進(jìn)行采集、統(tǒng)一管理智能化應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)關(guān)鍵功效是對消防設(shè)備施封、查驗（自檢、巡檢、年檢、消防檢驗）等統(tǒng)計信息進(jìn)行查詢和采集，對消防設(shè)備維護(hù)進(jìn)行管理。因為在每一個消防器材上全部封有RFID電子封印，那么每一個設(shè)備全部有了自己獨一無二“身份”編號，在設(shè)備整個生命周期中，全部信息全部會以這個編碼統(tǒng)計，從而實現(xiàn)了管理數(shù)字化。同時，還能夠為樓宇內(nèi)部房間、走廊等區(qū)域提供無線煙霧探測器、無線聲光報警器等消防預(yù)警設(shè)備。含有安裝便捷、布署周期短、性能穩(wěn)定等很多優(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)對于能源消耗已經(jīng)高達(dá)35%，建筑界已經(jīng)引入“綠色”照明概念，其中心思想是最大程度采取自然光源、設(shè)置時鐘自動控制、采取照度感應(yīng)和動靜傳感器等新技術(shù)。辦公樓不僅要有足夠工作照明，更應(yīng)營造一個舒適視覺環(huán)境，降低光污染。照明已經(jīng)成為直接影響工作效率關(guān)鍵原因之一，所以，越來越引發(fā)大家高度重視。做好照明設(shè)計，加強(qiáng)照明控制設(shè)計，已成為現(xiàn)代化建筑一個關(guān)鍵內(nèi)容。圖LPWAN智慧照明系統(tǒng)圖示4.8智能巡更系統(tǒng)為了深入確保智能化樓宇、酒店、學(xué)校等企機(jī)關(guān)財產(chǎn)安全，每個企業(yè)全部加強(qiáng)了保安巡查制度建立和完善，不過仍然無法杜絕保安玩忽職守所造成財產(chǎn)損失、火災(zāi)、用戶投訴等現(xiàn)象頻繁發(fā)生。怎樣經(jīng)過科學(xué)有效技術(shù)手段，加強(qiáng)對保安巡查人員有效監(jiān)管是目前管理者不容忽略關(guān)鍵問題。通常方法是依靠職員自覺性，在巡檢巡查地點上定時簽到，以達(dá)成管理目標(biāo)。不過這種方法又不能避免一次多簽。作為管理者難以進(jìn)行有效、公平合理監(jiān)督管理，從而形同虛設(shè)。電子巡更系統(tǒng)完全能夠處理這些問題，為管理者提供提升了各類巡查巡檢工作規(guī)范化及科學(xué)管理水平。杜絕了對巡查巡檢人員無法科學(xué)、正確考評管理現(xiàn)象，有效地保障了企業(yè)井然有序工作步驟，把巡查人員管理工作落到了實處。把只限于特定時間、地點及人員考勤范圍經(jīng)過系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定，可滿足多種場所特殊考勤，方便統(tǒng)計下工作人員抵達(dá)巡更點時間及狀態(tài)信息。從而達(dá)成事半功倍效果。圖LPWAN智慧照明系統(tǒng)圖示4.9智能門禁系統(tǒng)現(xiàn)在智能門禁系統(tǒng)大多數(shù)是基于有線通信方法來實現(xiàn)。眾所周知，有線通信含有安全、穩(wěn)定性好、易于實現(xiàn)等優(yōu)點;但同時有線通信方法含有初裝費用高、施工時間長、無法移動、變更余地小、維護(hù)費用高、覆蓋面積小、擴(kuò)展困難等缺點。伴隨通信技術(shù)發(fā)展，無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了一個新天地。功效強(qiáng)、輕易安裝、組網(wǎng)靈活、即插即用網(wǎng)絡(luò)連接、可移動性強(qiáng)等優(yōu)點，使得無線網(wǎng)絡(luò)提供了不受限制應(yīng)用。所以無線射頻門禁系統(tǒng)不僅能提升安全性和可靠性，而且相對傳統(tǒng)契合性機(jī)械裝置，無線射頻門禁系統(tǒng)