食品药品检验研究院实验室楼智能化设计方案.ppt

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1、食药院智能化系统,2015年1月,基 本 情 况,1,案 例 介 绍,4,3,服 务 支 持,2,目 录,实验楼建筑智能化系统概述,设 计 概 述,5,什么是建筑智能化,智能化建筑定义：综合计算机、信息通信等方面的最先进技术，使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作，实现楼宇管理自动化（BA）、通信自动化（CA）、办公自动化（OA）、安全保卫自动化系统（SAS）和消防自动化系统（FAS），将这5种功能结合起来的建筑，外加结构化综合布线系统（SCS），结构化综合网络系统（SNS），智能楼宇综合信息管理自动化系统（MAS）组成，就是智能化建筑。,IB,OA-办公自动化（Offi

2、ce Automation System）,SA-安保自动化（Safety Automation System）,CA-通信自动化（Communication Network System）,BA-楼宇管理自动化（Building Automation System）,FA-消防自动化（Fire Automation System）,标准,1.食药院新建实验楼暖通、电气、工艺等相关图纸2.智能建筑设计标准（GB/T 50314-2015）3.智能建筑工程质量验收规范（GB 50309-2013）4.科学实验室建筑设计规范（JGJ 91-93）5.综合布线系统工程设计规范（GB 50311200

3、7）6.综合布线系统工程验收规范（GB 503122007）7.安全防范工程技术规范（GB 50348-2004）8.出入口控制系统工程设计规范（GB 50396-2007）9.视频安防监控系统工程设计规范（GB 50395-2007）10.有线电视系统工程技术规范（GB 50200-94）11.厅堂扩声系统设计规范(GB 50371-2006)12.电子计算机机房设计规范（GB 50174-2008）13.电子计算机场地通用规范（GB/T 2887-2000）14.建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB 50343-2004）15.建筑电气工程施工质量验收规范（GB 50303-2002）16

4、.自动化仪表工程施工及验收规范（GB 50093-2002）。,目标,设计目标,以办公自动化、应用数字化、管理信息化为核心，以现代网络技术为依托，对大楼的所有空调、给排水、供配电设备、防火、保安设备等由计算机进行控制，实现综合自动化、信息化，使大楼的用户获得了安全、高效、舒适、先进的建筑环境和办公环境，达到节能减排、提高效率的目的。,按功能划分 不代表物理连接 集成度高,FAS消防自动化系统,IBMS智能化建筑综合管理系统,计算机网络系统,音视频会议系统,有线电视系统,公共广播系统,机房工程系统,卫星/无线通信系统,物业管理系统,信息发布系统系统,智能卡应用系统,公共服务管理系统,火灾自动报警

5、,消防联动控制,OAS办公自动化系统,CAS通信自动化系统,SAS安防自动化系统,BAS建筑（实验室）设备自动化系统,实验室项目建筑智能化系统概述,给排水系统,供配电系统,照明系统,冷热源系统,空调系统,电梯系统,出入口控制系统,视频监控系统,访客管理系统,电子巡更系统,停车场管理系统,入侵防范系统,实验室工艺通风）,洁净室系统工程,气体、漏水,各子系统占比,%,视频监控系统,视频监控系统拓扑图,视频监控系统之H265,H265编码 所有摄像机全部采用400万(26881520)CMOS图像传感器，并支持H.265编码，压缩比高，超低码流。H.265编码设备是今年主流厂家在各大展会上主推的新型

6、高端产品，同时支持降级至H.264，向下兼容。相对于H.264,H.265最大的优势是就拥有更高的压缩率。其最主要的用途就是进一步降低了视频图像所需的流量，以降低储存与传输的成本。H.265要求在最佳的编码模板（profile）中，能在维持相同PSNR的前提下，节省以H.264压缩的1080P影片36%左右的数据量，并且能在影像质量差不多时，将节省的幅度进一步提升到50%。可以简单的理解为，采用H.265编码的400万像素摄像机所占用的资源只相当于普通的H.264编码200万像素的水平。在不增加传输及存储成本的前提下可达到视频质量翻倍的效果。性价比突出。,视频监控系统之前端设备,前端设备材质

7、考虑实验室特殊环境要求，建议采用公安监管场所专用产品，该类产品外壳均为轻质铝合金，密封性明显优于普通产品，尽可能确保实验室的无尘环境、有利于维持实验室空气压差。,视频监控系统之POE供电,POE供电 实验室防尘、密闭要求较高，除球机外所有终端均采用POE供电方式，减少因布置电源线而引起的打孔等操作。标准六类非屏蔽双绞线直径。关于POE供电稳定性的说明：从技术角度来讲，PoE的技术发展多年，目前已经处于非常成熟的阶段。但由于目前监控市场迫于成本压力，有些供应商选用的PoE交换机或者线材品质过于低劣，再或者方案设计本身就不合理，导致采用PoE供电的项目维护的工作量特别大，所以工程商普遍存在PoE供

8、电不稳定的观点。网络监控项目，不同于普通的网络综合布线，数据传输量非常大，功率高，且要求全天候不间断工作，选用高品质的PoE设备和线材才是保整个系统稳定的保证。,3x5超窄边拼接单元,（洁净室专用摄像头）,入侵报警系统1,在实验楼各出入口、各楼层前室区域安装防盗报警探测器，以防止非法入侵行为。实验楼每层的布防5个点位。同时，根据具体安装位置，选择不同安装类型的探测器。系统还在安防监控室安装手动报警紧急按钮，以便紧急情况报警。,门禁、一卡通,门禁目的:为实现人员出入权限控制及出入信息记录。门禁子系统必须整合考勤、梯控、食堂及停车场管理等子系统采用同一张IC卡、同一数据库、同一发卡及授权管理中心。

9、实验楼门禁与院内原有系统实现一卡通。,一卡通系统结构,一卡通系统图,人脸识别读卡选用,人脸识别读卡器：比指纹识别率高，免去频繁出入带卡的麻烦兼顾考勤功能；全楼50余处点位，成本较高。,为院方配备访客证件登记,公共广播1,集成背景音乐、普通广播和消防紧急广播强切紧急广播：紧急广播与楼层相对应的火灾报警联动控制接口，只要接收到紧急信号联动，无论系统处于关闭或任何工况自动启动紧急广播进行报警。,信息引导发布,在实验楼一楼监控室设置多媒体播放主机，在一楼大厅设置两块80寸LED液晶显示屏，在各楼层电梯间设置32寸（超过32寸空间不够）LED液晶显示屏。每台显示屏配备多媒体控制器，通过大楼智能化专用网连

10、接至一楼监控室。信息发布、公共广播为将来视频会议室系统配备接口，可实现会议同步进行。领导在办公室可通过内网实时参与。,系统图,机房工程,本项目机房工程包括信息机房、安防监控室。作为本智能化各系统的核心设备用房，设计参照电子信息系统机房设计规范(GB-50174-2008)B级（除柴发外A级）机房标准。,视频监控系统,标准,.素材ABC级数据中心机房建设要求.doc,二层机房布局,机房面积较小，不再单独设计操作室，规划布局如图所示。10台机柜南北走向布置，机柜门对开，每个机柜接两路PDU分别引至两台UPS输出配电柜，两台ups设计单台额定容量30kva，配备1小时后备蓄电池。两台20KW下送风精

11、密空调双机互备。,装饰系统:白偏冷色调,彩钢板,内窗做封闭处理,硫酸钙抗静电地板电气系统:上弱下强，市电双母线接入+ATS切换器，精密配电柜，防高频干扰系统：金属管螺丝接头，吊筋、轻钢龙骨等所有金属材质外壳引出屏蔽电缆接至交流保护地机房弱电接地及防雷系统：(1)防雷接地系统使用大楼的防雷接地系统。(2)从大楼的直流接地系统（接地电阻必须小于1欧姆）出地处引一回绝缘电缆至二楼机房UPS输出配电柜，然后由向机柜供电的电力电缆中的地线引入计算机作为计算机的直流地。(3)从大楼市电总。不间断电源系统：机房内每台机柜双路供电，来自两台30KVA UPS，延时按照一小时设计。同时为楼层弱电间设备提供不间断

12、供电；在安防监控室配置一台20KVA UPS，延时按照一小时设计，为安防监控室弱电设备提供不间断电源供电。精密空调系统:双机热备，单台制冷量为20KW下送风(暖通图纸说明中为3台10KW上送风)，上送风和柜机一样，风量却无法调节。无舒适性可言。机房KVM系统:数字KVM，内网远程，支持虚拟媒体机房环境监控:独立运行，接入楼控,气流组织,一层安防监控室,安防监控室面积，作为消防、安防、视频监控监控室及IBMS、公共广播等管理客户端设备用房，装修、电气设计参照标准机房，空调采用三台柜式或天花机。,综合布线系统,本系统电话网、内网（设备网）、外网结构化布线系统总计约1个网络信息点，1个语音信息点、有

13、线电视个点。,视频监控系统,概述,根据GB/T 50311-2007 综合布线系统工程设计规范为依据 以覆盖实验楼内语音、计算机及实验仪器设备、楼控等各智能化子系统网络连接系统的布线 增加布线兼容性、减小布线工程的复杂性、降低工程施工难度、节约成本为目的,规划,大楼主体完成:以机房为本实验楼综合布线核心，万兆光缆到各楼层弱电间光纤配线架，经楼层交换机转发接入网络配线架，配线架后六类网线至各实验室墙上面板。（垂直子系统、水平子系统）本项目管线桥架由基建方预埋，应尽量控制开槽、打孔量。网络规划的因素。,布线施工规划,二楼机房配线架,各个楼层机柜,8芯光纤*2,50对大对数,光纤配架,光纤,跳线,6

14、类网线,网络配架,语音配架,电话线,网线,Switch,6类网线,专用线缆,室外光纤,南楼,电信通信设备,综合布线要点,线缆：本项目将大量使用的网线建议采用低烟无卤产品，此类产品由不含卤素(F、Cl、Br、I、At)、不含铅镉铬汞等环境物质的胶料制成，即使燃烧也不会产出有毒烟雾(如:卤化氢、一氧化碳、二氧化碳等)。配线架：信息点位预留较多，空余配线架模块尘土多易氧化，需配备防尘盖。土建与环境要求：本实验楼项目管线为土建施工，故在点位确认等方面需要与土建施工方积极配合。土建方应按合同标准承接，按图纸要求完成；避免强电干扰。,综合布线柜,正面,背面,计算机、智能化网络,系统可以承载文件交互、视频会

15、议、办公自动化等相关业务；系统需要支持实验室所有检验仪器设备、系统需要支持其它智能系统应用；要求网络架构具备极强的可用性、稳定性与安全性。,视频监控系统,万兆光核心、千兆电到桌面,网络系统采用星级结构，核心-接入2级分层结构设计，各楼层接入交换机通过单模光纤千兆捆绑链路与核心交换机互连。主要服务器通过万兆光纤连接核心交换机接入网络。外网对会议室链路启用QoS功能保证本地视频会议的专用带宽，确保会场间图像、声音的流畅。WIFI覆盖采用瘦AP方式，通过AC域控制器将所有实验室AP集成为一个WIFI信号统一管理，工作人员只需加入这一个WIFI即可实现从实验室到不同楼层的办公室之间无缝漫游。,内外网物

16、理分割,需求分析,各系统实际的带宽需求：网络稳定性：设备高端程度与稳定性正比，尤其是核心（双核心）。统一接入大型平台要比每个系统各自去配备大小不等的小型交换机要可靠的多。节约：AP需POE供电，每个楼层的AP数量为台。支持POE的交换机价格较高。外网楼层接入交换机拟采用半POE交换机，24个端口中有12个端口可实现POE功能，为AP供电。,内网规划,外网规划,楼宇自控系统,地下冷热源机组、给排水、配电照明、气体探测门禁、电梯控制等。,视频监控系统,楼宇自控系统,给排水系统,供配电系统,照明系统,冷热源系统,风机盘管,电梯系统,实验室工艺通风,洁净室系统工程,气体、漏水、冰箱温湿度,预留接口,本

17、系统内,.素材食院楼控,参照实验室暖通、工艺通风、空调相关图纸，依据智能化楼控相关标准，经初步统计本系统共有监控点,暖通的设计要点,温度控制：实验室有两套空调系统：工艺通风空调、风机盘管，需解决两套系统配合的问题。本项目一台工艺新风机组要供应大半个楼层的新风量，总的送风温度不能针对每个实验室做出调整，只能对楼层区域性的的总体条件。工艺通风通过新风机组的补风保持换气次数、维持室内负压的同时，尽量弥补了因排风带来的能量损失。楼控系统需通过控制风机盘管对实验室各自温度进行精确控温。本楼控精确温控，工艺通风控制新、排风机组负责送换气、维持压差等。,实验楼PXC模块化可编程控制器网络结构,44,自控级(

18、ALN),Insight数据库服务器,以太网,Insight用户端,Insight用户端,管理级(MLN),PXC 紧凑型可编程控制器,以太网/RS-485(4条）,楼层级(FLN),RS-485,FLN总线扩展模块,电源模块TXS.12F4,PXC模块化可编程控制器 PXC100-PE.96A,BIM总线接口模块 TXB1.P1,FLN1,FLN2,FLN3,TX-I/O模块,TX-I/O模块,TCP/IP,RS-485(100个设备）,FLN总线可带32个设备,“扩展”总线,“自助”总线,PXC模块化控制器可以通过二种方式进行点数的扩展；“自助”总线和扩展总线,虚线黑框中所有TX-I/O+

19、TXB1.P1+TXS1.EF4只算做在FLN总线上的一个设备,而设备地址由TXB1.P1的地址所决定,TX-I/O,TX-I/O模块,BIM总线接口模块 TXB1.P1,TX-I/O总线扩 展模块 TXS1.EF4,虚线黑框中所有模块在FLN总线上只算做一个设备,PXC模块化控制器在冷冻站系统中的应用,PXC模块化控制器在新风机组中的应用,三冷源机组软件运行示意图,楼控专业对于暖通的一些问题,防冻措施：新风处理机的使用范围为543，冬季室外计算温度在5以下的地区（包括青岛、济南、北京、大连等北方地区），不能直接使用；如要使用，应在新风进风管上设空气预热器来预热新风。并在新风加热器前加装电动保

20、温蝶阀。新风送风机组前置电辅预热系统，防止实验室开通风后因空调机组未启动送室外冷风导致换热装置结冰。,楼控专业对于暖通的一些问题,喘振：离心冷水机组因喘振能量调节困难，过渡季节、非工作时间加班如何小负荷运行。出于离心机自身的工作原理的原因，喘振在自控专业是个无法根本解决的问题。1、加装外部设备（变频装置，热气旁通）。2、改变运行工况的两点：1、降低冷冻水温度，2选择性开启相邻公共区域的风机盘管。,集成管理系统引入：,IBMS是智能化系统的总管家，它可以起到调度和控制的作用，严格来说，IBMS是一个纯软件的系统，不带任何设备（除主控计算机外）。虽然IBMS没有任何检测器，但它知晓智能化系统所属检

21、测器的状态；正常运行状态下，没有任何DDC控制器直接受IBMS的指令进行工作，但是IBMS可以知晓受控设备的状态，并可通过控制各个智能化系统的中央系统，甚至直接向DDC发出指令（指令需有预案或只是启停）。总而言之，只要智能化系统设备所具备的功能，IBMS都能实行，并能把各个智能化系统整合在一起，达到最大程度的数据共享和信息交换。这就是IBMS的真正含义。（视频解码）,51,BS楼宇自控系统：楼宇自控系统可以实现对冷热源、组合式空调、给排水设备的控制，但对于其他系统的动作及信息无法兼顾，如对于消防、视频监控、门禁、广播等系统的报警信号没有任何联动反应，无法对实验室报警信息的科学化管理及应急联动反

22、应。缺乏对食品药品实验室众多弱电子系统的统一综合管控。楼控不能接的，IBMS接楼；控能接的，综合考虑做最优选择。,智能化集成管理系统与楼宇自控系统的交集,IBMS集成管理系统：A、集成管理平台是独立于任何子系统的第三方的专业集成管理平台，该平台是基于目前最主流的子系统平等方式进行系统集成的集成方式。具有很强的系统兼容性，对子系统的接入无任何品牌及协议限制。B、集成平台在集成了弱电子系统后，可实现对以上众多系统的统一监测和控制操作，可实现对楼宇自控系统设备启停控制，另外在其他弱电子系统有报警发生时可产生联动动作及预案，消防系统火警报警时集成管理平台接收消防报警信号，三维电子地图上可以声音、动画、

23、醒目颜色方式提示该防火分区的报警信息，同时集成平台可自动弹出消防报警点周边的视频监控图像至液晶拼接显示大屏，以便值班管理人员及时复核警情是否为真实火警，若为误报手动点击管理平台取消键即可，若为真实火警，值班人员点击集成平台确认键，启动消防管理预案，集成管理平台可自动解锁疏散通道、员工通道所有门禁，方便人员紧急疏散，自动关闭相应空调/新风机组关闭照明回路，自动联动广播系统播放消防广播，物业管理中心液晶拼接大屏可显示实验室楼层疏散逃生路线图，通过语音广播指导工作人员科学疏散。若消防火警告警，物业管理中心出现无人值守的情况，集成管理平台设置倒计时（如：60秒，具体时间可协商后确定），倒计时完毕集成管

24、理平台可自动执行上述消防预案。避免因值班人员安全观念的疏忽造成实验室无法挽回的后果。以上内容都是楼宇自控系统单独无法实现的功能！,智能化集成管理系统与楼宇自控系统的区别,拓扑图,本系统运行机制,要求各系统根据设备参数进行相应的底层参数修正，使系统达到预期效果。这是前提，各系统需满足本身的功能要求，各系统设备选型要协调一致，不能有矛盾。各系统对IBMS开放协议。系统即监又控的机制：待所有系统调试完成后，各系统按各自功能独立运行，相互协调达到稳定的平衡状态。系统任何突发状况，系统会有报警，根据报警的反馈机制，执行系统设置好的联动预案，集成管理系统向报警产生系统发出接管指令，预案生效后，报警解除，IBMS放弃接管，系统恢复正常状态。,预案实例,过渡季节，一些仪器较多的实验室温度较高，出于防尘考虑原则上禁止开窗通风，可以通过控制工艺通风系统，修改室内排风机运行参数加大排风量，为维持实验室压差，系统会相应增大新风量，以此加大室内空气流通，带走实验室内多余热量。单纯调节新风量效果不理想，可进一步通过楼控系统在不启动机组的情况下，开启冷水循环。仍未达到预期效果的，调低冷冻水温度，开启机组。,（系统预览图-示例）,智能化集成平台主界面,主界面,监测与控制-楼宇自控系统,冷热源,空调机组,组合式空调,操作流程,视频监控-突发事件联动预案（实图）,驻点维护,谢谢！,