智能樓宇解決方案運用先進(jìn)的云計算、物聯(lián)網(wǎng)和現代化數字通訊技術(shù)，將建筑物的內外結構、環(huán)境、應用系統、需求服務(wù)和管理等要素進(jìn)行優(yōu)化組合，建造一個(gè)多功能、多業(yè)務(wù)、數字化服務(wù)和集中式管理的現代化高科技樓宇系統。

一、方案綜述

近幾年來(lái)，隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的持續穩定發(fā)展，隨著(zhù)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(lè )等環(huán)境的安全性、舒適性、便捷性、智能化的要求越來(lái)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向集休息、娛樂(lè )、辦公等為一體的開(kāi)放式、智能型多功能智能大樓轉變。特別是近年來(lái)云計算、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部分，并且這方面需求還不斷在飛速增長(cháng)。因此，建筑的自動(dòng)化、現代化、智能化就成為房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的一個(gè)極具競爭力的賣(mài)點(diǎn)。

智能化樓宇，就是綜合計算機、信息通信等方面的先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內的電力、照明、防災、防盜、運輸設備等協(xié)調工作，實(shí)現建筑物自動(dòng)化、通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化、安全保衛自動(dòng)化、消防自動(dòng)化和綠色環(huán)保設計，將這六種功能結合起來(lái)的建筑，加上綜合布線(xiàn)系統、結構化綜合網(wǎng)絡(luò )系統、智能樓宇綜合信息自動(dòng)化系統，一同構成智能化樓宇。

通過(guò)實(shí)現建筑設備自動(dòng)化控制,達到合理利用設備,節省能源、節省人力,確保設備安全運行之目的。但是,現有的系統存在的問(wèn)題也很多,例如無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)自行維護設備的需要,無(wú)法降低系統組建的成本，將無(wú)線(xiàn)傳感器應用在樓宇自控系統中是非常有意義的。

二、背景與需求

從定義中我們可以看出，智能建筑不僅要實(shí)現高效便捷的智能化，還要實(shí)現節能環(huán)保。智能化只是手段，而保證舒適度不變的前提下實(shí)現建筑節能才是最終目的。建筑節能是建筑技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向，也是節能領(lǐng)域的一個(gè)重要的組成部分。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、照明在內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(zhù)近幾年建筑的不斷增多，年增長(cháng)率高達15％。而我國的采暖空調、照明、配電系統由于技術(shù)、設備落后，能耗巨大。

而部分樓宇缺乏對能耗的統一管理，沒(méi)有有效的節能措施，導致能耗開(kāi)銷(xiāo)太大，且園區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(kāi)放性不高，不能兼容其他廠(chǎng)家的相關(guān)系統，無(wú)法集成各廠(chǎng)家的優(yōu)勢系統。最終導致辦公舒適度不高而影響工作效率。

三、 智能樓宇解決方案  

3.1總體解決方案

經(jīng)過(guò)幾年的推進(jìn)，LoRaWAN已成為當前最為普遍應用的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)。就LoRaWAN的部署來(lái)說(shuō)，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 )依托天津智慧城市研發(fā)中心，整合城市級物聯(lián)網(wǎng)應用，包括消防、能源、醫療、環(huán)保及城市公共設施管理等領(lǐng)域，不斷為城市生活提供高性?xún)r(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、山東聊城市、山東濟寧市等地區進(jìn)行了LPWAN網(wǎng)絡(luò )的覆蓋。

智能建筑解決方案是基于云計算平臺、物聯(lián)網(wǎng)平臺、運營(yíng)管理系統為基礎的解決方案，比傳統解決方案有多方面的優(yōu)勢，尤其適用于大型、具備一定規模的建筑群。智能建筑方案運用了當前最先進(jìn)的云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對軟硬件資源進(jìn)行了云化處理，提供了各系統互通互聯(lián)的接口，使第三方應用能快速的部署，降低了建筑智能化集成復雜度，讓業(yè)主享受到優(yōu)質(zhì)的智能建筑平臺。

智能化管理系統將弱電系統進(jìn)行集成，在任意地點(diǎn)、任意時(shí)間、一個(gè)平臺上集中進(jìn)行監控、控制和管理，以保障樓宇建筑的安全、綠色、高效運營(yíng)。

3.2平臺層

01.云計算平臺

云平臺構建于云基礎設施IaaS層之上，并為SaaS云應用提供基礎支撐。它由設備接入能力平臺、大數據能力平臺、用戶(hù)能力平臺、企業(yè)監控能力平臺、運維監控能力平臺、開(kāi)放應用能力平臺六大部分構成。

02.物聯(lián)網(wǎng)平臺

物聯(lián)網(wǎng)(M2M)平臺包括了終端服務(wù)、應用服務(wù)、定制業(yè)務(wù)等模塊，集成了運營(yíng)支撐、網(wǎng)絡(luò )接入等模塊，對外提供了管理門(mén)戶(hù)和應用使用門(mén)戶(hù)，并且為第三方提供了應用集成接口。通過(guò)此平臺可以快速、便捷的應用于交通、物流、節能、環(huán)保、安防、建筑等各個(gè)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應用。

03.運營(yíng)支撐平臺

運營(yíng)支撐平臺其目標是為智能建筑應用提供運營(yíng)支撐、自動(dòng)化運維以及流程維護等支持。運營(yíng)支撐系統主要提供機房管理、網(wǎng)絡(luò )管理、資源管理、運維管理、運營(yíng)管理等方面的內容。能夠提供云服務(wù)業(yè)務(wù)包括：主機托管、服務(wù)器租用、帶寬出租、存儲租賃、虛擬主機、彈性塊存儲、云盤(pán)、虛擬桌面、數據備份（其中包括遠程容災備份、網(wǎng)絡(luò )數據鏡像和遠程鏡像磁盤(pán)）、負載均衡、系統安全（包括軟硬件防火墻以及入侵監測）、監測（包括設備監測、網(wǎng)絡(luò )監控和流量統計）等服務(wù)。

04.智能樓宇管理系統

大樓是一個(gè)高檔智能化的辦公區。利用系統集成方法，將現代計算機技術(shù)、現代通信技術(shù)和現代控制技術(shù)在現代辦公區平臺上作有機的優(yōu)化組合，為現代管理體系發(fā)展的需要，實(shí)現平安和諧的辦公區環(huán)境。

隨著(zhù)現代通信技術(shù)、現代計算機技術(shù)、現代控制技術(shù)的飛速發(fā)展，大型辦公區中的各個(gè)子系統向著(zhù)大規模、分散控制、集中管理的方向發(fā)展，這對于子系統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(yǔ)音、數據、視頻及控制等各類(lèi)信號的傳輸線(xiàn)纜大量的敷設，智能化子系統眾多，給管理工作帶來(lái)了極大的不便，所有這一切都對智能建筑的發(fā)展提出了新的挑戰。

智能化集成的最終目標是搭建數據整合平臺，采用基于智能化集成數控平臺技術(shù)架構。技術(shù)架構采用了平臺化的設計思路，先進(jìn)的流程優(yōu)化技術(shù)。平臺從各個(gè)智能化系統獨立的數據庫中進(jìn)行數據抽取、轉換、集成、裝載等數據整合以及數據的更新和校驗，實(shí)現了將不同功能的建筑智能化系統，通過(guò)統一的信息標準平臺實(shí)現集成，以形成具有信息匯聚、資源共享以及優(yōu)化管理等綜合功能的系統。利用現代網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)和集成技術(shù)將各智能化子系統予以有機的整合后，為辦公區內的信息業(yè)務(wù)處理提供多種高效、跨系統的聯(lián)動(dòng)管理功能，實(shí)現真正的數字化、智能化辦公區管理。

3.3LPWAN智能表計系統

針對大樓不同的室內外環(huán)境和設備使用情況，我們制定的控制策略基于舒適性和節能的雙重考慮，不僅實(shí)現對大樓內的各種機電設備的控制，并依據它們之間內在的聯(lián)系，實(shí)現對整個(gè)系統的連鎖控制。另外，如果樓宇自動(dòng)化系統能夠通過(guò)通訊接口的方式從水、電計量系統取得設備的能耗統計數據并進(jìn)行各種分析與處理，就能夠優(yōu)化系統的控制參數、制定維護計劃，使大樓機電設備在穩定工作的基礎上，最大限度的節省能源，降低大樓后期運行和維護成本。

基于LoRaWAN技術(shù)的無(wú)線(xiàn)系統提供的無(wú)線(xiàn)抄表系統能真正保證數據可靠、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，基站攤到每路監控通道的費用很少。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(xiàn)和設置，表計中的傳感模塊自動(dòng)啟動(dòng)工作。抄表的頻率可以自定義，每天、每小時(shí)、甚至十幾分鐘，保證數據的實(shí)時(shí)性。

3.4環(huán)境監測系統

環(huán)境監測系統與樓宇自動(dòng)化系統配合，對大樓內的環(huán)境進(jìn)行有效的監測，對異常情況進(jìn)行告警，保證了大樓內部環(huán)境的安全與舒適。環(huán)境監控系統適用于大樓內部各個(gè)區域的環(huán)境(溫度、濕度、煙感、水浸、紅外)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、統一管理，以保障大樓內部的環(huán)境安全與舒適。環(huán)境監控報警系統功能齊全、性能優(yōu)越、設置方便快捷，以最經(jīng)濟的方式解決環(huán)境監控問(wèn)題，是環(huán)境監控的最佳選擇。

3.5停車(chē)場(chǎng)管理系統

本系統架構在邏輯上系統由后臺應用系統和前臺應用系統組成，主要完成車(chē)輛出入管理、收費管理、圖像識別、車(chē)位引導、擴展系統接入、發(fā)卡應用以及信息采集和外設管理。

停車(chē)場(chǎng)管理系統在個(gè)人用戶(hù)、住宅小區、大廈、機關(guān)單位的應用越來(lái)越普遍。而人們對停車(chē)場(chǎng)管理的要求也越來(lái)越高，因此智能化停車(chē)場(chǎng)管理系統也隨之穩步發(fā)展，滿(mǎn)足人們對停車(chē)方便快捷的要求，同時(shí)也為物聯(lián)網(wǎng)智能停車(chē)場(chǎng)管理系統提供了更好的解決方案。

3.6智慧消防管理系統

針對滅火器、消防栓等消防設備的信息進(jìn)行采集、統一管理的智能化應用系統，該系統的主要功能是對消防設備的施封、查驗（自檢、巡檢、年檢、消防檢查）等記錄信息進(jìn)行查詢(xún)和采集，對消防設備的維護進(jìn)行管理。

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)設備都有了自己獨一無(wú)二的“身份”編號，在設備的整個(gè)生命周期中，所有的信息都會(huì )以這個(gè)編碼記錄，從而實(shí)現了管理的數字化。同時(shí)，還能夠為樓宇內部房間、走廊等區域提供無(wú)線(xiàn)煙霧探測器、無(wú)線(xiàn)聲光報警器等消防預警設備。具有安裝便捷、部署周期短、性能穩定等諸多優(yōu)勢。

3.7智能照明系統

現代建筑中照明系統對于能源的消耗已經(jīng)高達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、設置時(shí)鐘自動(dòng)控制、采用照度感應和動(dòng)靜傳感器等新技術(shù)。辦公樓不僅要有足夠的工作照明，更應營(yíng)造一個(gè)舒適的視覺(jué)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(lái)越引起人們的高度重視。做好照明設計，加強照明控制設計，已成為現代化建筑的一個(gè)重要內容。

3.8智能巡更系統

為了進(jìn)一步確保智能化樓宇、酒店、學(xué)校等企事業(yè)單位的財產(chǎn)安全，每個(gè)企業(yè)都加強了保安巡邏制度的建立和完善，但是仍然無(wú)法杜絕保安玩忽職守所造成的財產(chǎn)損失、火災、用戶(hù)投訴等現象的頻繁發(fā)生。如何通過(guò)科學(xué)有效的技術(shù)手段，加強對保安巡邏人員的有效監管是當前管理者不容忽視的重要問(wèn)題。通常的方法是依靠員工的自覺(jué)性，在巡檢巡邏的地點(diǎn)上定時(shí)簽到，以達到管理目的。但是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、公平合理的監督管理，從而形同虛設。

電子巡更系統完全可以解決這些問(wèn)題，為管理者提供提高了各類(lèi)巡邏巡檢工作的規范化及科學(xué)管理水平。杜絕了對巡邏巡檢人員無(wú)法科學(xué)、準確考核管理的現象，有效地保障了企業(yè)井然有序的工作流程，把巡邏人員管理工作落到了實(shí)處。把只限于特定時(shí)間、地點(diǎn)及人員的考勤范圍通過(guò)系統的預先設定，可滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的特殊考勤，方便記錄下工作人員到達巡更點(diǎn)的時(shí)間及狀態(tài)信息。從而達到事半功倍的效果。

3.9智能門(mén)禁系統

目前的智能門(mén)禁系統大多數是基于有線(xiàn)通信的方式來(lái)實(shí)現的。眾所周知，有線(xiàn)通信具有安全、穩定性好、易于實(shí)現等優(yōu)點(diǎn);但同時(shí)有線(xiàn)通信方式具有初裝費用高、施工時(shí)間長(cháng)、無(wú)法移動(dòng)、變更余地小、維護費用高、覆蓋面積小、擴展困難等缺陷。隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)入了一個(gè)新的天地。功能強、容易安裝、組網(wǎng)靈活、即插即用的網(wǎng)絡(luò )連接、可移動(dòng)性強等優(yōu)點(diǎn)，使得無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )提供了不受限制的應用。因此無(wú)線(xiàn)射頻門(mén)禁系統不但能提高安全性和可靠性，而且相對傳統的契合性機械裝置，無(wú)線(xiàn)射頻門(mén)禁系統磨損消耗少，使用時(shí)間長(cháng)，能有效減少門(mén)禁設備的更換，同時(shí)具有較低的工作電壓和多種工作模式，極大的降低了工作能耗，這些對于當今環(huán)保節能的大潮流下，無(wú)疑具有重要意義。

智能樓宇解決方案，可為用戶(hù)提供一個(gè)高效，安全，舒適，可靠和便捷的使用環(huán)境；為樓宇管理者提供一個(gè)易于管理，便于維護和高投資回報的智能樓宇。