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    前言 

    改革開放以來，國家日益重視電力行業(yè)，對其相關(guān)附屬設(shè)施如生產(chǎn)調(diào)度樓的要求也越來越高。作為電力行業(yè)熱工自動化專業(yè)，我們除完成電廠自動化設(shè)計外，為提高業(yè)務(wù)水平，我們承接了某水電公司調(diào)度大樓的樓宇智能化集成系統(tǒng)的設(shè)計，本文就是對調(diào)度大樓樓宇智能化集成系統(tǒng)中的安全防范自動化系統(tǒng)進(jìn)行介紹，對電廠未來的辦公大樓及信息中心智能化設(shè)計有一定的啟發(fā)。

    1  工程概述 

    水電公司調(diào)度大樓，是該有限責(zé)任公司經(jīng)營管理和生產(chǎn)指揮中心，是集生產(chǎn)管理、現(xiàn)代辦公、會議中心、接待中心為一體的多功能綜合性大樓，主樓21層、裙樓3層、地下2層、建筑高度約82米，總建筑面積約2.5萬平方米。

    該樓主要功能有：辦公室、新聞發(fā)布中心、信息管理中心、檔案管理中心、電話及電視會議中心、通信機房、接待中心、餐廳、多功能廳、給排水設(shè)備間、變配電室、制冷機室、電鍋爐房、洗衣房和地下停車庫等。

    樓宇智能化集成系統(tǒng)的設(shè)計，采用計算機技術(shù)，通信技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代圖象顯示技術(shù)，將各自動化系統(tǒng)科學(xué)、有效、合理地集成，對調(diào)度大樓內(nèi)的電力、空調(diào)、照明、給排水、防火、防盜、運輸設(shè)備等實現(xiàn)綜合管理，為工作人員提供一個安全、舒適、高效、便捷、多功能的環(huán)境。

    樓宇智能化集成系統(tǒng)的設(shè)計包括如下五個子系統(tǒng)：樓宇自動化系統(tǒng)、通訊自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、安全防范自動化系統(tǒng)。由于樓宇自動化系統(tǒng)、通訊自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)與一般建筑物及電廠的常規(guī)設(shè)計基本相似，在此不做介紹，本文主要介紹安全防范自動化系統(tǒng)的設(shè)計。

    2  安全防范自動化系統(tǒng)組成 

    安全防范自動化系統(tǒng)由五部分組成：防盜報警系統(tǒng)，閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，門禁管理系統(tǒng)，無線電子巡更管理系統(tǒng)和停車場管理系統(tǒng)（包括彩色監(jiān)視器、長延時錄像機、圖像矩陣切換器、圖像分剖器等監(jiān)控設(shè)備）。

    安全防范自動化監(jiān)控保安工作站設(shè)在一層中央控制室內(nèi)，在該工作站上可以實現(xiàn)大樓安全防范自動化系統(tǒng)的監(jiān)控。

    安全防范自動化系統(tǒng)作為樓宇智能化集成系統(tǒng)設(shè)計的一個獨立子系統(tǒng)，留有與樓宇智能化集成系統(tǒng)的接口。

    安全防范自動化系統(tǒng)采用總線技術(shù)，以數(shù)字化雙向通訊、多輸入串行通訊總線連接各自獨立的現(xiàn)場設(shè)備，如控制器和傳感器等。每個現(xiàn)場設(shè)備是智能型的。

    3  安全防范自動化系統(tǒng)系統(tǒng)功能及系統(tǒng)配置 

    安全防范自動化系統(tǒng)通過閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)對大樓的主要通道及重要場所進(jìn)行監(jiān)視，配合以各類防盜報警系統(tǒng)和IC卡門禁系統(tǒng)及巡更管理系統(tǒng)，實現(xiàn)大樓的安全保衛(wèi)。

    3.1  防盜報警系統(tǒng)

    （1） 系統(tǒng)功能

    防盜報警系統(tǒng)與電視監(jiān)控系統(tǒng)相連接，將防盜報警信號送至電視監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)有報警發(fā)生時，電視監(jiān)控系統(tǒng)會自動將報警現(xiàn)場的圖像切換到主監(jiān)視器上。同時報警系統(tǒng)可按分區(qū)單獨撤防布防。

    在大樓出入口、各層樓梯間出入口、財務(wù)部、計算機機房、檔案中心、計算機房、通信機房、新聞發(fā)布中心等部位設(shè)置探頭完成報警監(jiān)測。當(dāng)報警發(fā)生時驅(qū)動聲光報警裝置，同時配語言報警單元，實現(xiàn)模擬人工報警，將警報通知公安部門。

    （2） 系統(tǒng)配置

    防盜報警系統(tǒng)由報警主機及報警探頭組成。系統(tǒng)由紅外、微波雙探測器及閃光報警器構(gòu)成，信號送至保安工作站，并與電視系統(tǒng)合用矩陣控制系統(tǒng)/畫面分割器、電視墻等控制設(shè)備。

    3.2  閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

    （1） 系統(tǒng)功能

    閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)通過攝像頭探測整個大樓及各層出入口、大廳、電梯及電梯前廳、財務(wù)室、機房等重要場合，可晝夜監(jiān)視或分時監(jiān)視出入口及通道情況，監(jiān)視器有畫面特置錄像功能，報警后自動切換監(jiān)視該處，并錄像。值班人員可在中央控制室通過監(jiān)視器、電視墻對大樓進(jìn)行監(jiān)視。

    在電梯轎廂內(nèi)安裝針孔式攝像機，在不影響美觀的前提下監(jiān)視整個電梯內(nèi)的情況。

    在財務(wù)部安裝攝像機，對室內(nèi)的操作進(jìn)行監(jiān)視。

    除此之外，樓層的相關(guān)位置還設(shè)有攝像機。

    （2） 系統(tǒng)配置

    閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)由矩陣控制系統(tǒng)/畫面分割器、多媒體監(jiān)控主機、長時錄像機、電視墻等設(shè)備組成。這些設(shè)備均布置在一層中央控制室內(nèi)。

    3.3  門禁管理系統(tǒng)

    （1） 系統(tǒng)功能

    1）智能卡集成門禁管理系統(tǒng)是一個多功能綜合管理系統(tǒng)，它包括各單項功能子系統(tǒng)。在大樓內(nèi)財務(wù)部、計算機機房、檔案中心、變配電室、中心控制室和主要的辦公室等處設(shè)置IC卡門禁系統(tǒng)，用于記錄和限制人員進(jìn)出。

    2）門禁系統(tǒng)選用非接觸式IC卡，可一卡多用，可與考勤管理系統(tǒng)相結(jié)合用門禁讀卡機代替考勤讀卡機。用于工作人員考勤人事管理，既方便了人員管理，又節(jié)省了經(jīng)費。

    3）讀卡方式采用非接觸讀卡方式，持卡人員將卡在讀卡器附近快速晃動一次，讀卡器就能感應(yīng)出來，將卡中的信息送到控制器。由控制器檢查卡的合法性，決定是否開門。控制器通過RS485口與保安工作站連接，利用工作站進(jìn)行實時監(jiān)控，并可在工作站上發(fā)出開/關(guān)門指令，查看所有門的狀態(tài)及歷史記錄，并可輸出報表。在中央控制室的保安工作站上可設(shè)置每張卡（每個人）的進(jìn)出權(quán)限、時間范圍、節(jié)假日限制等。

    4）系統(tǒng)采用分布式控制方式，區(qū)域控制器具有存儲和獨立工作能力，管理系統(tǒng)的故障不會影響每個獨立工作區(qū)域的正常運行。個別區(qū)域控制器的故障也不會影響整個管理系統(tǒng)和其他區(qū)域的正常運行。

    5）保安工作站主機可以下載用戶數(shù)據(jù)到各個區(qū)域控制器，操作人員可以在保安工作站上方便地修改各種信息并發(fā)送到各控制點，也可接收各控制點上的系統(tǒng)信息。

    6）可實時監(jiān)控出入門記錄，對各個門的異常開關(guān)情況具有實時報警功能。

    7）系統(tǒng)管理軟件和區(qū)域控制器均有系統(tǒng)口令，避免非法操作，系統(tǒng)對操作有詳細(xì)記錄。

    8）系統(tǒng)可進(jìn)行出入門時區(qū)和時段的設(shè)定，可規(guī)劃多種不同的假日應(yīng)用權(quán)限設(shè)定，系統(tǒng)提供每個控制器多種應(yīng)用權(quán)限設(shè)定。最高權(quán)限的管理者，其執(zhí)行權(quán)限等級可操作本系統(tǒng)的所有功能。
任何權(quán)限的使用者進(jìn)入后，只能變更自己的登錄密碼，而登錄識別名、使用者姓名及執(zhí)行權(quán)限均無法變更。

    9）系統(tǒng)有不同的設(shè)定和查閱方式，只有最高管理者可設(shè)定變更及查閱所有使用者的資料。其余操作人員無法設(shè)定變更及查閱其他使用者。

    10） 對卡的管理實行分組分類授權(quán)，限制該卡的出入門號、出入日期、早晚時間等。卡可以掛失、增補、重新注冊、登記、重復(fù)使用。對正常上班和節(jié)假日的開門權(quán)限可以任意設(shè)定。

    11）系統(tǒng)同防盜報警系統(tǒng)、閉路監(jiān)視系統(tǒng)聯(lián)動，成為保安監(jiān)控系統(tǒng)有機組成部分。

    （2）系統(tǒng)配置

    工作站上的門禁管理系統(tǒng)工作在Window95/98/NT下，支持TCP/IP協(xié)議，可利用以太網(wǎng)與其他系統(tǒng)集成。

    門禁管理系統(tǒng)由控制器、讀卡器、電控鎖、IC卡組成，信號送至保安工作站。

    3.4  電子巡更管理系統(tǒng)

    （1）系統(tǒng)功能

    選用感應(yīng)式巡更系統(tǒng)，在各規(guī)定的巡更地點處（墻上）設(shè)巡更讀卡器，保安人員在規(guī)定的巡邏路線上，在指定的時間和地點巡邏。在到達(dá)巡更地點時用巡更IC卡（非接觸式）在讀卡器附近快速晃動一次，讀卡器就將信號送至控制室，如巡更人員未在規(guī)定時間以前刷卡或由于遇到緊急情況需處理而不能按時刷卡，中心控制室保安工作站將記錄顯示并報警，提醒保安人員有非正常情況，需要到現(xiàn)場查看。

    電子巡更管理系統(tǒng)保證調(diào)度大樓巡邏值班措施的落實，并把巡邏值班過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋給中央控制室，可方便地管理巡更資料并打印各種報表。

    （3） 系統(tǒng)配置

    工作站上的巡更軟件系統(tǒng)工作在Window95/98NT下，支持TCP/IP協(xié)議，可利用以太網(wǎng)與其他系統(tǒng)集成。

    巡更管理系統(tǒng)由巡更讀卡器、巡更IC卡組成，讀卡器將讀到的信息送至保安工作站。

    3.5  停車場管理系統(tǒng)

    （1） 系統(tǒng)功能

    1）停車場管理系統(tǒng)在車庫進(jìn)口及出口（本項目進(jìn)出口合一）設(shè)置管理站，實現(xiàn)無人值守、自動管理功能。

    2）在一層中央控制室安全工作站上監(jiān)視、調(diào)度、管理、協(xié)調(diào)停車場管理系統(tǒng)及設(shè)備的運行，自動顯示泊位信息，值班員可在中央控制室對停車場進(jìn)行控制與監(jiān)視以及場內(nèi)管制。并編制停車場的班、日、周、月運行報告。

    3）在進(jìn)車方向口設(shè)車輛探測器探測車輛，由讀卡機來讀車卡并確認(rèn)車卡，控制柵欄升降，統(tǒng)計車輛數(shù)目，指示泊位并與中央控制室進(jìn)行通訊，協(xié)調(diào)整個停車場的管理。

    4）在出車方向口設(shè)車輛探測器探測車輛，由讀卡機來讀車卡并確認(rèn)車卡，控制柵欄升降，統(tǒng)計車輛數(shù)目，指示泊位并與中心控制室進(jìn)行通訊，協(xié)調(diào)整個停車場的管理。

    5）收費的自動化管理。可設(shè)置收費系統(tǒng)、當(dāng)位置不滿時進(jìn)口處柵欄允許汽車進(jìn)入并指示車位，經(jīng)讀卡機開始計時，汽車駛出時，經(jīng)讀卡機自動計費。計費電腦除對每輛汽車自動計費外，尚可按日、周、月自動統(tǒng)計經(jīng)營帳目。該管理系統(tǒng)的計算機并入本大樓的局域網(wǎng)與整個大樓的管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行。

    考慮到停車廠為內(nèi)部停車，可取消計費系統(tǒng)。若不需要車位指示，該系統(tǒng)也可以取消。

    6）系統(tǒng)具有對非法闖入、闖出或損毀停車場設(shè)備的行為自動做出判斷并報警通知值班人員，對逆行車輛不予放行的功能。

    （2）系統(tǒng)配置

    停車場管理系統(tǒng)配置一套車庫管理計算機系統(tǒng)和相應(yīng)的管理軟件以及相關(guān)的柵欄機，感應(yīng)讀卡器，車輛感應(yīng)傳感器（車輛探測器），車位信息顯示屏等現(xiàn)場設(shè)備。并與保安工作站通訊，保安工作站配備停車場管理系統(tǒng)軟件。

    4  安全防范自動化系統(tǒng)電源
    安全防范自動化系統(tǒng)電源配備兩路220VAC UPS電源，兩路互為備用，每路容量按3KVA考慮。

    5  樓層控制設(shè)備布置 

    樓房控制設(shè)備見表1，其他主要設(shè)備如下：

    柵欄機      1套

    多媒體主機  1套

    延時錄像機  2套

    彩色電視機  16套（電視墻）

    通道控制器  20只

    表1 （略）

    6  結(jié)束語 

    通過做電站調(diào)度大樓的安全防范自動化系統(tǒng)設(shè)計發(fā)現(xiàn)，建筑行業(yè)有其一套嚴(yán)格的規(guī)范，比電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)程規(guī)范要苛刻地多，需要強制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)也多，出圖深度要求高，出圖深度與電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)程規(guī)范差異很大，對熱控專業(yè)來講，在初步設(shè)計階段圖紙深度要達(dá)到能據(jù)以進(jìn)行施工圖設(shè)計及施工準(zhǔn)備；對于施工圖階段圖紙要求能據(jù)以安排材料及進(jìn)行工程驗收等。像安全防范自動化系統(tǒng)要求在初步設(shè)計階段提供下述資料：

    (1) 系統(tǒng)組成、特點和功能要求

    (2) 控制器、探測器、攝像機等保護監(jiān)控及探測區(qū)域的劃分和控制、顯示、報警等要求

    (3) 系統(tǒng)設(shè)備類型、規(guī)格選擇和線路敷設(shè)

    (4) 系統(tǒng)供電方式

    上述圖紙在電力行業(yè)是到施工圖階段才能提供的并且深度不一定能滿足建筑行業(yè)要求，因此要想進(jìn)行安全防范自動化系統(tǒng)設(shè)計首先要學(xué)習(xí)相關(guān)方面的規(guī)程規(guī)范，這樣才能在各階段順利通過審查。未來的電廠辦公樓及信息中心應(yīng)是智能化的設(shè)計，在設(shè)計中應(yīng)充分理解和消化建筑行業(yè)的特殊要求，為電廠設(shè)計一個真正的現(xiàn)代化大樓和現(xiàn)代化信息中心。