一、項目背景
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,帶動了智能建筑話題的持續(xù)升溫,建筑的節(jié)能和智能化概念已經(jīng)從理論走向了成熟的應(yīng)用。
目前樓宇建筑大多尚未部署專業(yè)的智能化管理系統(tǒng),使用的多為單一功能的自動化系統(tǒng),無法實現(xiàn)對底層數(shù)據(jù)的歸集與系統(tǒng)分析,也就導(dǎo)致了針對建筑的管理體系不夠完善,無法實現(xiàn)科學(xué)管控,對建筑管理、居民生活水平,以及居住體驗都造成了負(fù)面的影響。
為了解決這些問題,建設(shè)針對建筑的智能化綜合管理系統(tǒng)就顯得尤為重要了,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑相關(guān)設(shè)備(如空調(diào)暖通設(shè)備、給排水設(shè)備、電梯、照明設(shè)備、供配電設(shè)備等)的統(tǒng)一監(jiān)控管理,并充分挖掘其中數(shù)據(jù)的深層價值,提高管理效率以及住戶體驗。此外,系統(tǒng)還需要關(guān)注社會資源與設(shè)備資源的整合,通過將各個子系統(tǒng)進行集成,構(gòu)建全面的數(shù)據(jù)中心,并在此之上建設(shè)綜合的服務(wù)平臺,最終達到“以人為本”,“高效管理”,“綠色環(huán)保”的智能建筑管理目標(biāo),為住戶提供“高效管理”和“貼心服務(wù)”。
二、項目概述
該解決方案所涉及的內(nèi)容包括:建筑內(nèi)能源相關(guān)設(shè)備的改造和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon V5.0、實時數(shù)據(jù)庫pSpace、三維可視化平臺FCVP的搭建,項目的主體是eForceCon V5.0監(jiān)控組態(tài)軟件。
在項目建設(shè)過程中,首先需要對建筑內(nèi)相關(guān)設(shè)備(如空調(diào)暖通設(shè)備、給排水設(shè)備、電梯、照明設(shè)備、供配電設(shè)備等)進行統(tǒng)一的監(jiān)控管理,并及時的根據(jù)實時信息提供相應(yīng)的報警以及預(yù)警,協(xié)助管理人員及時的處理相關(guān)問題,以提高管理效率及住戶滿意度。同時,通過將分散的各個子系統(tǒng)進行集成,獲得全面的數(shù)據(jù)、信息后,系統(tǒng)提供統(tǒng)計、分析功能,從原始數(shù)據(jù)中發(fā)掘數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,提供決策依據(jù)。
這些功能既是此類項目的重點,同時還是智能樓宇綜合管理系統(tǒng)建設(shè)的難點,通過該系統(tǒng)的實施,能夠切實可行的提高住戶的居住體驗、物業(yè)的管理水平,以及建筑的整體智能化管理的水平。
三、 方案價值
3.1.方案亮點
·本方案所采用的eForceCon V5.0、FCVP、pSpace等軟件產(chǎn)品,均為力控自主研發(fā),并充分延續(xù)了力控產(chǎn)品系列的可組態(tài)思想,并且產(chǎn)品間能夠?qū)崿F(xiàn)無縫對接,在大幅縮短項目建設(shè)周期的同時,也降低了二次開發(fā)難度;
·系統(tǒng)平臺采用B/S系統(tǒng)架構(gòu),能夠滿足多并發(fā)訪問的需求,從而實現(xiàn)靈活管理的作用;
·FCVP三維可視化平臺軟件通過360°全視角監(jiān)控建筑方位,為客戶提供更為智能感知的真實體驗;
·pSpace支持多達3000種工業(yè)驅(qū)動協(xié)議,能夠?qū)崿F(xiàn)與設(shè)備層的快速對接,達到節(jié)省驅(qū)動開發(fā)費用和縮短工期的作用;
·eForceCon V5.0具備豐富的監(jiān)控管理組件模塊,在經(jīng)過簡單配置后,就能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑中相關(guān)數(shù)據(jù)進行全方位、多維度的分析,簡單易用且性能優(yōu)異。
3.2.方案價值
在相關(guān)智能化硬件設(shè)備支持的前提下,該智能建筑綜合管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)建筑內(nèi)相關(guān)設(shè)施的基礎(chǔ)信息、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、能源數(shù)據(jù)、安防信息,以及環(huán)境數(shù)據(jù)等進行分析處理,以科學(xué)、友好的方式反饋給管理者最有效的監(jiān)控管理數(shù)據(jù),管理者也能夠以此為依據(jù)進行有針對性的設(shè)備調(diào)整,最終得以有效的提高建筑內(nèi)居民的居住體驗和生活水平,同時也利于智能建筑軟硬件體系的持續(xù)優(yōu)化和發(fā)展。
四、設(shè)計概述
本智能建筑綜合管理系統(tǒng)解決方案由力控自主研發(fā)產(chǎn)品“工業(yè)采集網(wǎng)關(guān)+ 實時數(shù)據(jù)庫pSpace +監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon V5.0+三維可視化平臺FCVP”進行聯(lián)合部署,包括三個層次,即:現(xiàn)場設(shè)備層、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控、統(tǒng)計分析層。
現(xiàn)場設(shè)備層:采用工業(yè)采集網(wǎng)關(guān),將大量分散的單棟建筑聯(lián)接成建筑群整體,并將建筑群內(nèi)部的所有子系統(tǒng)數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口上傳至數(shù)據(jù)中心層。
數(shù)據(jù)中心層:基于現(xiàn)場設(shè)備層建設(shè)的穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò),由工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)采集建筑內(nèi)相關(guān)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù),通過力控獨有的通訊協(xié)議commserver,把數(shù)據(jù)上傳至本層的實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace,為上層的管理平臺提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)匯總,保證數(shù)據(jù)的實時性、準(zhǔn)確性、有效性。
統(tǒng)計分析層:實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace通過數(shù)據(jù)接口DBCOM,將現(xiàn)場儀表、傳感器、控制器等相關(guān)匯總數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控組態(tài)軟件eForceCon V5.0中,系統(tǒng)則對數(shù)據(jù)進行歸集、整理,同時還應(yīng)用科學(xué)的統(tǒng)計分析方法,實現(xiàn)異常分析、工藝優(yōu)化、設(shè)備調(diào)整、能耗管理等功能需求。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),管理人員無需安裝客戶端就能夠直接通過瀏覽器進行訪問,隨時隨地掌握關(guān)鍵信息。
五、系統(tǒng)框架
系統(tǒng)整體采用三級架構(gòu),第一級為現(xiàn)地級,主要由現(xiàn)場設(shè)備、儀表以及采集網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成;第二級為數(shù)據(jù)中心,通過部署IBMS服務(wù)器,pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、視頻流服務(wù)器實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的綜合處理,應(yīng)用的完整部署;第三層為應(yīng)用層級,包括了操作站、客戶端、訪問接入等應(yīng)用場景。
六、系統(tǒng)功能
6.1.BA自動控制系統(tǒng)
·系統(tǒng)支持通過OPC接口連接智能化子系統(tǒng)進行二次監(jiān)視,對各主要設(shè)備相關(guān)數(shù)字量(或模擬量)輸入(或輸出)點的信息(狀態(tài)、報警、故障)進行監(jiān)視和相應(yīng)控制。
·系統(tǒng)支持設(shè)備控制運行和檢測數(shù)據(jù)的匯集與積累,系統(tǒng)與BAS自動化控制系統(tǒng)的通訊接口相連,匯集各種設(shè)備的運行和檢測參數(shù),并對各類數(shù)據(jù)進行積累與總計,提高管理者的管理水平。
6.2.視頻聯(lián)動
·支持對各個裝置等進行實時視頻監(jiān)視,可實現(xiàn)無延時連續(xù)監(jiān)控、錄像和傳輸,視頻圖像信息通過網(wǎng)絡(luò)路徑傳輸至系統(tǒng)平臺,并能在統(tǒng)一的監(jiān)控平臺下顯示;
·支持異常點視頻信息追溯,便于管理人員和使用者迅速的了解問題位置的實時畫面。
6.3.能源管理系統(tǒng)
·系統(tǒng)支持對用戶表計相對集中安裝環(huán)境的電、水、氣等表計進行管理,進行實時及歷史用水量、電度、用冷量、費用的計量以及分析,便捷的用戶支付管理功能提高了用戶體驗,卓越的分析管理模塊充分挖掘了能源潛在價值,協(xié)助管理者制定相關(guān)決策,進而實現(xiàn)節(jié)能減排的最終目的。
6.4.公共安全防范系統(tǒng)
·系統(tǒng)支持防盜報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、出入口門禁系統(tǒng)、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入,實現(xiàn)對各個子系統(tǒng)的綜合管理。
·系統(tǒng)支持建筑內(nèi)的各個子系統(tǒng)之間的聯(lián)動運行,提高建筑內(nèi)公共安全指數(shù),切實可行的減少異常情況的發(fā)生頻率,提高人們的居住水平。
6.5.設(shè)備全面管理
·系統(tǒng)支持對建筑內(nèi)設(shè)備進行全生命周期的綜合管理,管理者通過設(shè)備臺賬可查看設(shè)備的基礎(chǔ)信息、維修保養(yǎng)記錄等,實現(xiàn)對所有介入設(shè)備或建筑內(nèi)資產(chǎn)的管理。
6.6.報警全面管理
·系統(tǒng)支持對建筑內(nèi)的設(shè)備運行參數(shù)超限、設(shè)備通信故障等情況進行預(yù)警和報警。
·系統(tǒng)支持通過時間條件進行歷史報警信息的查詢,并且可將報警信息進行導(dǎo)出和打印。
6.7.智能配電監(jiān)控系統(tǒng)
·系統(tǒng)支持通過智能變配電監(jiān)控系統(tǒng)對智能配電設(shè)備進行監(jiān)測管理,實現(xiàn)遙控、遙測、遙信功能,對運行開關(guān)量狀態(tài)和異常情況進行實時采集和顯示,完整的掌握變配電系統(tǒng)的實時運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)故障并做出相應(yīng)的決策和處理。
·系統(tǒng)支持管理人員根據(jù)電網(wǎng)運行情況或變配電系統(tǒng)的運行情況進行負(fù)荷分析、合理調(diào)度、遠控合分閘、削峰填谷,實現(xiàn)對變配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化運行管理。
6.8.三維可視化設(shè)計
·用最新的計算機圖形技術(shù),基于三維虛擬現(xiàn)實的最佳形式實現(xiàn)對智慧樓宇的真實展現(xiàn),把“實體空間”和“虛擬呈現(xiàn)”融合在一起,采集“實體空間”運行過程中的所有實時數(shù)據(jù),在“虛擬呈現(xiàn)”環(huán)境中實現(xiàn)集成展示,使虛擬環(huán)境中的生產(chǎn)仿真與現(xiàn)實中的生產(chǎn)無縫融合。
6.9.拓展分析
平臺還需要具備一些可擴展的開放性功能,便于今后的移動化需求升級和靈活的應(yīng)對一些功能的變更。
·可升級性:現(xiàn)階段所實現(xiàn)的功能只能說對于現(xiàn)階段是合適的,但對于未來的生產(chǎn)未必也能適合,所以,系統(tǒng)應(yīng)能應(yīng)對需求的升級。
·互聯(lián)網(wǎng)可視化:互聯(lián)網(wǎng)化是支持在PC機、手機、平板電腦等設(shè)備上實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控與管理,支持采用多種瀏覽器作為客戶端,也可以將開發(fā)的HTML頁面打包成手機APP作為客戶端。
·拓展接口:平臺在滿足所有功能的同時,還會提供相應(yīng)的接口程序。
七、技術(shù)提取
·智能建筑綜合管理功能采用B/S架構(gòu)設(shè)計,支持Web瀏覽器不需要安裝任何客戶端軟件;
·提供多樣化數(shù)據(jù)分析圖表,同比環(huán)比數(shù)據(jù)分析;
·兼容多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫,支持市面上主流的關(guān)系數(shù)據(jù)庫如SQLServer、Oracle等;
·支持豐富的圖表分析模塊包括報表、報警、趨勢、柱狀圖、餅圖等;
·采用開放式接口設(shè)計,支持OPC、OPC UA、ODBC/SQL、ActiveX、WebService的訪問;
·擁有可靠的工業(yè)通訊設(shè)計,工業(yè)協(xié)議多達3000種驅(qū)動協(xié)議;
·具備強大的編譯及運算引擎,應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)改變、條件、自定義函數(shù)等多事件腳本;
·采用冗余設(shè)計,支持設(shè)備冗余、控制網(wǎng)絡(luò)冗余、服務(wù)器冗余等工作方式;
·擁有極高的容錯能力,程序進程之間采用分離的服務(wù)技術(shù),支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸斷線重連與恢復(fù)機制。