弱电系统集成范文

时间:2023-03-26 07:18:09

导语:如何才能写好一篇弱电系统集成,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

弱电系统集成

篇1

关键词 弱电系统 集成 统一规划 优化设计 传输专网 结构化布线

中图分类号:TP316.4 文献标识码:A

信息技术的应用与普及,现代信息技术正在向教学、科研、管理的每一个环节渗透,将改变传统的教学模式并大幅度提高教育资源的利用效率。数字化校园、网上大学已被人们熟悉,教育正在走向全面的信息化。

一个校园弱电系统的建设,其最终建设目标是将新校区建设成为一个信息化时代下的高水平的智能化、数字化校园,从而为学校的教育信息化打下坚实的基础。通过在某学校新校区弱电系统设计中的体会,谈谈智能化校园弱电系统集成的一点思考。

1 设计原则

弱电系统设计方案依据应结合用户需求,并在设计中遵循以下设计原则:

(1)实用原则。以满足用户实际应用需求为原则,坚持先进,兼容传统,实现系统集成和系统互联、资源整合、信息共享。把实用性放在第一位;

(2)先进性原则。系统建设方案需要充分参考国内外先进的产品和技术,结合实际情况,使建成的系统不但能反映当今的先进水平,而且具有相当的发展潜力,让中心设施达到十年不落后;

(3)标准化原则。采用开放式架构、标准化接口和协议,具有良好的兼容性和可扩展性,其中平台软件的设计采用分层的模块化结构,以达到设置修改灵活,扩充方便,适应业务的发展变化。

(4)安全原则。网络环境下信息传输和数据存储注重安全,保障系统网络的安全可靠性,避免遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现,安全要求高的系统采用专网专用,与其它网络物理隔离,完全保障数据的安全。

(5)扩展性原则。技术选型除了考虑先进、实用,还必须考虑系统的扩展性,系统容量应该有可持续发展的考虑;

(6)稳定性原则。从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面保障系统的可靠性和稳定性;

(7)可维护性原则。系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能,在出现故障时,应能得到及时、快速的修复。

2 设计思想

一个校园的弱电系统系统主要包含:校园综合布线系统、网络系统、电话通信系统、安防监控系统、一卡通系统、停车场管理系统、校园广播系统、有线电视系统等弱电系统。可见一个校园弱电系统很多,如按以往方案,每个系统独立设计,独立建设,必然会造成重复建设、资源浪费,同时增加系统管理复杂度。

表1

为建设好高起点、规划现代化的“数字化校园”。校园弱电系统应建设采取 “统一规划、基础先行、面向需求、分步实施”的建设思路实施。首先做好统筹考虑,优化设计,可避免各系统重复配置造成资源浪费,同时也方便建成后统一管理维护,提高维护效率。

(1)建立校园骨干光纤网络:为校园弱电系统如信息网络、视频监控、电话、广播、电视、一卡通等系统提供一条统一的高速光纤信息通道。并在校园骨干网建一套带宽万兆的骨干数据传输专网,为校园弱电系统( 除数据网外)提供统一的传输通道。每个弱电系统主传输网都在传输专网上,系统之间通过VLAN逻辑隔离。

(2)建立校园弱电综合管道系统,作为数字化校园各弱电系统的基础通道。弱电综合管道系统分为室内综合管道系统和室外综合管道系统。设计时必须考虑室内外管道系统的预留应满足建成后各个系统需要,并避免将来系统扩展时没有足够的预留管道,从而破坏整体建筑结构以及装修。

(3)视频监控、电话、广播等弱电采用先进的符合现代技术发展潮流的IP网络架构,通过以太网线和光纤传输信息。数据网络点采用六类双绞线,语音等其他系统均采用超五类双绞线,一卡通系统可用双绞线的两芯。这样一来,方便多个统一采用先进的结构化布线系统布线。

结构化布线相比传统布线有如下优势(见表1)。

(4)弱电系统中的不间断电源、服务器、存储等信息设备纳入统一规划:建立校园一套统一的不间断电源系统,为校园弱电系统统一供电;除信息网络以外的其他弱电系统的服务器、存储设备统一规划,校园建立统一的IP 存储网络,并配置在校园信息机房。在整个校园建成一个标准的数据中心,为校园所有弱电系统提供服务,用户只须在终端进行管理和维护。

篇2

关键词:智能建筑,弱电,系统集成,信息集成,区域网-子系统集成,楼宇自控系统(BAS),构件对象模型

一、 弱电系统集成应以信息集成作为目标

在信息科技高速发展的今天,计算机网络和系统集成已成为物业发展的主流方向,弱电系统作为智能建筑机电设备的一个主要方面正在走系统集成的道路。系统集成已成为判别大楼智能化程度的重要依据。

上海市于1995年颁布的《智能建筑设计标准》中强调了“智能建筑工程设计中对集成的各子系统应实行统一的管理和监控”。其中甲级智能楼必须“具有各智能化系统的集成。接口应标准化、规范化,实现各智能化系统之间信息交换。”

然而考察近年来已经建成的智能建筑,能够真正符合上述标准的并不多。许多号称已实施弱电系统集成的智能大厦,只是建立了一些有智能特点的分系统,只是将这些分系统的中心监控站安排布置在一间房屋内,但并未实现各智能系统之间的信息交换,也没有建立一个完整、统一的监控管理平台。显然这样的建筑不符合甲级智能楼宇的标准,还称不上“智能化”,也不能说是实现了真正意义的弱电系统集成。

智能建筑不是多种带有智能特征的系统产品的简单堆积或集合。智能建筑的核心是系统集成。按照通常的提法这种系统集成包含了对楼宇设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通讯自动化系统(CAS)的整合,以一体化集成的方式实现对信息、资源和管理服务的共享。要实现这种共享,最重要、最基本的是对信息资源的集成管理,这里我们把它简称为信息集成。只有实现了信息集成,才能在大厦的管理层面开发多种多样的智能化应用;也只有实现了信息集成,才能建立现代化的物业管理和信息服务系统,才可称得上是一幢智能大厦。

弱电系统的信息集成在整幢智能大厦的信息化中占有极为重要的意义。弱电系统实际上监管着整幢大厦的全部机电设备,智能大厦的物业管理和信息服务系统必然需要弱电系统提供大量关于设备方面的数据。这些实时的或历史的数据,是大厦设备维护、管理决策和自动计费等所必需的,没有这些原始数据,智能建筑的自动化物业管理根本无从谈起。由此可见,大厦的智能化是建立在弱电系统信息集成基础之上的。所以弱电系统集成应以信息集成为目标,实现智能建筑弱电系统集成的核心技术是弱电系统信息的集成。

弱电系统信息集成的主要特征是:建立一个完整、统一的以网络为基础的监控管理平台,提供一整套系统软件,能采集和取用弱电各分系统的所有实时数据并在集成网络系统上,可实现对系统信息、资源和管理服务的共享,具有一致、简易和方便的个人业务操作界面,能满足众多用户的不同作业需求。

近年有些高档建筑的业主对具有智能特征的各分系统投资很高,动辄花费数百万美金,系统硬件相当先进,但是最终却没有做到弱电系统信息的集成,使建成的系统离信息化的要求相差甚远,没能发挥应有的潜力和作用。其实这是又一种形式的资源浪费,这是非常可惜的。之所以会有这样的现象,有产业管理体制的原因;有人们认识上的不足;也有某些产品供应商有意或无意的误导。

二、以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性

现代建筑物的弱电系统一般包含有十多个分系统,如何统筹考虑和优化设计这些系统,是多年以来建筑业主、设计院,工程承包商一直在探索的重要课题。弱电系统集成是解决这一问题的好办法。

传统上,弱电系统集成经常选择以楼宇自控系统(BAS)为中心的的做法,采用BAS专门的通讯控制器和它方生产的产品以串行通讯的方式连接起来,使系统间传递数据。这是将它方产品纳入楼宇自控系统的一种集成方式。

然而从信息集成的需要来看,以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性。作为一种介于上层网络和各弱电分系统之间的集成系统,我们需要考察它向上的开放性能和向下的包容能力。

首先所有各种BAS系统软件都设计为自成系统。虽然BAS系统本身也是以通讯网络构成,却是一个相对封闭的体系,缺少向外的开放能力。有的BAS系统提供了一定的数据交换接口,例如提供DDE功能或API接口函数。但是这些数据接口并不支持网络操作系统,而且对于一般用户来说使用这种数据交换能力,因为需要专门的软件编程,也是非常地不方便。大部分BAS系统在网络环境下和其它应用程序交换数据的能力十分有限,当弱电系统通过BAS中心和上级集成系统交换数据时,会产生瓶径效应而不能获得预期的结果。

其次,一般的BAS系统可连接的它方弱电产品是受限制的,在它的可连接产品表上罗列的机电产品种类不过数十种,仅占全部可选机电产品种类的一小部分,这样就极大程度上约束了对其它子系统产品的选择,在系统产品的选择和优化方面选择范围很小,缺少灵活性和自由度,即其向下的包容性很差。

另外,还有一个重要问题是目前一般BAS的中央监控系统并不具有网络环境下的信息集成管理功能,不能面向网络提供透明的数据源,没有提供开放的数据库接口,也不能向客户提供分布式多用户的网络工作环境。由于不是设计在网络操作系统下运行,这种相对独立的监控软件包,如想直接利用其它系统资源十分困难,而远程操作管理也是很难实现。

而且,目前的BAS系统向用户提供的工作站运行的就是系统软件本身,由于体系结构的原因,它不可能向更众多的用户提供个人工作界面,这就大大限制了它的适用范围。

另外,BAS厂商提供的监控软件产品的特性,无论是个人操作界面,还是图形表达方式,都比较固定呆板,用户自己能“定制”的内容很少或者根本没有。它不允许你有“额外”的需求。对用户来说,厂家给你什么,你就必需接受,厂家没有给你的,你就别想拥有。总体来说这样的监控软件对信息的处理和集成管理能力很差,已不能适应信息化时代的需要。

然而,当网络操作系统下的新一代集成软件诞生以后,就使这一切有了根本的改进。

三、区域网-子系统集成方案

这里我们向大家介绍新一代先进的弱电集成系统,这是一套专为智能建筑的弱电系统集成设计、向用户提供统一的实时监控,数据采集和管理的网络软件:PSCADA系统。我们又称其为“区域网-子系统集成方案”。

这套分布式面向对象的网络软件,基于Windows NT操作系统,采用以太网结构,TCP/IP协议;运用构件对象模型(COM)、软件构件重用和智能(Agent)技术,是一个典型的分布式客户机/服务器网络平台。

系统中使用通讯网关实现和各子系统的通讯连接,采集各类机电设备的实时参数,然后通过实时对象服务程序把它们转变为一致的数据格式向网络上,通讯网关可以适应不同类型的接口和数据格式,也不会发生数据传送瓶颈;在用户工作站一端,运行个人服务程序,向各类对象服务程序发出服务请求,实现和完成各种各样的个人工作流程,例如对选定对象的监测、控制和管理。

个人服务由许多不同功能的系统服务按需要组态、设置构成。系统提供许多称为“单元(Cells)”的可重用软件构件,用于组织用户的个人图形操作界面和作为各种系统服务功能的基础材料。服务、单元(Cells)和对象服务这三个软件要素,提供了系统面向用户的个人操作界面的自定义功能。这套软件还创建了一种称为pCOM的过程构件对象模型,大大加强了对实时数据的处理能力。正是这些最先进而又十分成熟的软件技术保证了弱电系统信息集成的很高需求。

系统一般结构示意如下:

区域网-子系统集成一般分两步完成信息集成系统:第一步,建立弱电系统集成区域网,实现对机电设备的统一监测、控制和管理,即PSCADA系统已经成功提供的各项功能;第二步,利用获得的信息开发增值应用,例如故障跟踪、能源管理、自动计费、访客引导等等功能系统,进一步开发在物业管理和综合信息服务方面的大量应用。通过区域网-子系统集成获得的数据可以放入企业网络的相应数据库服务器以求得到更大范围的数据共享。

在建设期中的智能建筑,一般对第二步增值应用的功能需求(种类和范围),往往不能明确定位,但只要在这个时期以信息集成为目标进行规划、建设,则将来无论什么需求都能很方便地实现。

四、信息集成的最好方式是采用区域网-子系统集成

随着计算机网络技术的发展和成熟,网络系统集成已被广泛应用于各行各业,成为企业信息化的必然选择。这一点同样适合于要走信息化道路的智能建筑。我们提出智能建筑信息集成的最好方式是采用区域网-子系统集成,是基于以下的理由:

1. 作为企业信息化的基础,在弱电系统管理这一层面,用户总是需要一套专门的成熟完整的集成信息管理系统。无论哪一种BAS产品现在和将来都难以胜任这一任务。

分析历来有过的中央监控系统,如工业界的DCS或者民用建筑的BAS,其软件界面和功能总有这样那样的缺憾,其实这是正常的现象,因为它们都是为某一类硬件产品而设计。为了弥补这种缺憾,新一代网络环境下的系统集成软件便应此而产生。无论那一种软件产品,只有针对某一类运用专门设计,才会获得成功。区域网-子系统集成所采用的软件系统就是为集成信息管理而开发的。

就大厦信息集成的总目标而言,对BAS系统的要求是优化对机电设备参数的采集和控制,着重于采用先进而开放的数据交换标准,譬如说它的通讯网为BACNet协议,现场通讯为LangMark标准,等等。即解决现场设备的监控和提供优化的信息源,而不是让它来代替集成信息管理。

2. 支持系统集成的新一代软件技术已趋完善,例如多层次分布式C/S(客户机/服务器)工作模式;开放的数据库接口ODBC;支持代码重用的构件对象模型COM及其组装技术;支持不同应用程序之间交换数据的OLE2工业标准,等等。借助这些先进技术开发、设计的成套系统集成软件PSCADA系统已在一些大型智能建筑上得到成功的运用。

3. 为了和当代主流技术合拍,越来越多的弱电系统产品配置了通讯接口,提供开放的通讯协议,有了和外部交换数据的能力。只要编制一个通讯接口程序,就可将需要的分系统纳入区域网-子系统集成系统之中。做这样的通讯接口开发已不是困难的事。

4. 由于弱电产品的多样性,你会面对五花八门的数据格式,信息交换有的通过软件,有的通过硬件接口,即使采用相同的通讯规约,其传送的数据格式也各有自己的定义。采用区域网-子系统集成就是将这些不同类型的数据模式整合起来进行集成管理,以一致的格式和界面提供给用户使用,其效果和作用是不言而喻的。

5. 目前普及型的网络操作系统已十分稳定、可靠,网络技术已完全成熟,例如象Windows NT4.0系统已得到广泛的应用。

6. 高性能个人计算机的价格急速下降 ,随着普及率提高,网络元器件也在下跌,使构筑网络系统硬件的费用大为降低。

7. 区域网-子系统集成的总费用一般只占全部弱电系统投资的十分之一以下,这笔资金的投入可使在建大厦在智能化、信息化方面档次的提高量却远远超过十分之一。

8. 一旦完成区域网-子系统集成,就可在此基础上,按照需要建立种种增值应用,例如设备故障跟踪,设备维护管理和自动计费等等;并且按照大厦住户的需求,进行软件开发,形成大厦综合管理自动化系统。这个系统不仅是要对整个大厦内所有设备资源和运行状态进行监测,记录和管理,而且要对大厦内的各种公共服务设施,通讯系统,办公自动化系统等进行综合集成管理,构成一个集成的自动化管理系统和信息服务系统。即建立一个集成智能建筑物管理(I2BMS)系统,显然她是建立在弱电系统信息集成基础之上的。只有完成信息集成,才有可能建立和完成一个真正的I2BMS系统。

关于以BAS为中心的集成和区域网-子系统集成这两种弱电集成方式,下面列表作一番扼要比较:

比较内容

以BAS为中心的集成

区域网-子系统集成

PSCADA系统

软件结构

Windows3.1或Windows95环境下的应用程序。无数据共享。

Windows NT下的分布式客户机/服务器结构,数据共享。

采用技术、标准

专有软件,自成系统,相对封闭。

采用构件对象模型COM,智能服务、ODBC数据库和PCP/IP协议等。先进、优秀,符合当前软件工业界标准。

转贴于

个人操作界面

固定、呆板,很少用户自定义内容。

可按用户需要定义、设置个人化的图形操作界面。

系统资源利用

与它方应用软件结合受限制,一般都需要专门的软件编程开发。

可结合它方应用软件发挥强大功能,如Office和Loutus Notes。可实现网络环境下的多系统协同运算。

软件风格

繁琐,难学。

面向对象,采取即插即用和“拖-放”技术,简单易用。

可扩充性

受限制,不易实现。

不受限制,系统规模仅受以太网频带宽度约束。

用户数量

有限。

不受限制。

增值应用

附加的增值应用难以实现,需大量软件开发工作。

有设备故障跟踪、维护管理及自动计费等可选。

综上所述,作为甲级智能楼宇,以信息集成为目标的现代化建筑,弱电系统集成宜采用区域网-子系统集成的方案。

五、弱电系统集成承包商的选择

智能建筑的弱电系统已逐渐成为引人注目的市场。而对系统集成承包商的选择也逐渐得到重视,因为这一点对工程的成效影响很大,尤其是对于以信息集成为目标的项目特别至关重要。

一些传统的工程承包商,往往着眼于推销某一种特定的弱电系统产品,对系统集成的优化难以作出客观、公正的技术评估。由单纯硬件产品供应商(例如:楼宇自控产品厂商、综合布线产品供应商)做系统集成是80年代末90年代初的习惯做法,作为早期智能建筑的运作方式,在计算机网络技术还不很普及的时候,项目本身没有许多软件工程服务量,即进行初级的系统集成是行得通的。然而这种运作方式显然根本不能满足目前高档的智能大厦对信息集成管理的要求。

另一方面,系统集成软件是复杂、庞大的软件系统,一般需要二、三年以上的时间去逐步完善。所以委托给没有成熟产品的软件开发者去临时开发,也很不合适。

随着智能大楼的发展,弱电系统集成已成为了一个专门的行业,弱电系统集成作为一个内涵丰富,技术性极强的专门行业已不适宜作为某个弱电产品供应商的“副业”来操作,而应作为工程承包商的主营业务倾其精力、能力去认真操作。

那么弱电系统集成商应有什么特点呢?

他们必须具备以下三个特点:

1. 拥有弱电系统产品的专家,具有丰富的工程经验。

2. 拥有计算机软件工程的专家,具有应用程序的开发能力。

3. 提供一套支持信息集成的具有先进特征而又十分成熟的集成网络软件。

弱电系统集成是一项十分庞大的综合性系统工程,需要相应的技术专家对众多弱电产品作评估和把握,需要一套行之有效的技术管理和施工管理的作业方法。在这样的工程中,实际的现场经验具有头等重要的意义,你不能将一项投资达数百万元以上的工程当作实验让没有经验的人去做。

弱电系统集成的主要任务是收集弱电系统数据,完成对弱电数据信息的集成管理。系统集成商首先要熟悉各子系统产品,这种熟悉不能纸上谈兵,应该有实际的工程经验,能真正了解技术细节。从而能正确提出信息集成所需要的各项工作任务。

同时,系统集成商应拥有真正的集成软件开发能力,他不仅要为信息集成提供一个实现数据共享的网络平台,而且能面对现场的需要解决各种各样的实际应用问题,去满足大厦信息服务和综合管理方面的需要。提供一整套信息集成管理的解决方案,是对系统集成商的基本尺度和要求,凡没有能力提供这种方案的,就称不上是系统集成商。

值得一提的是系统集成商应倾注全力向业主提供一整套完整的最佳的解决方案,而不应只关注于推销某种弱电产品,只有这样作为弱电系统总承包者,他的做法才会客观和公正,他才能得到众多供货厂家的支持,也才会得到业主的信赖和委托。

然而,当前真正同时具备上述三个特点的弱电系统集成商不多。为了使工程能让真正的专家去开展,在目前条件下可以提倡具有不同专长的工程商之间的合作。

六、弱电系统产品的选择

大厦弱电产品种类很多,每一种类又有许多品牌,每一品牌又有众多的供应商,怎样作出判断去选择呢?我们认为有以下几点值得注意:

1. 避免主观印象,先入为见,一般用户往往倾向于自己比较熟悉的产品,其实最为可靠的是听取专家的意见。

2. 注重产品供应商的技术服务、工程服务和售后服务的素质和能力。

3. 确认产品本身的先进性和成熟性,是否采用当今正在发展的、主流的技术,是否可靠成熟等等。

4. 一定要确保所选产品是真正开放的系统,即具有和外部世界交换数据的能力。这一点对系统集成来说有决定性的意义。

下面就弱电产品的通讯接口以楼宇自控系统为例作些讨论:

当前世界上众多楼宇自控系统(BAS)产品供应商云集中国大陆,尤其是上海。在这里列出一些比较著名的公司(产品)名称:Honeywell, Johnson Controls, Landis & Staefa, Satchwell, ST E&E, Caradon Trend, Andvor, Siebe, CSI(Control System International), TA(Tour & Andersson AB), Auto-Matrix等等。

考察这些BAS产品和外部设备的数据交换能力或者说开放性能,可以说有多种多样的情况。但通过分析综合,这些产品和外部设备的数据交换能力,大致可分为以下几种情况:

1. 产品支持某种标准的数据交换协议,具有很好的开放性能。例如支持微软Windows 操作系统下的OPC(OLE for Process Control)功能;或者动态数据交换(DDE)功能,数据交换通过软件实现,不需要硬件接口;公开接口技术的详细规格、说明,接口软件随系统监控软件一起售于用户,开发通讯功能不必向产品供应商支付另外费用。

2. 产品支持某种标准的数据交换协议,具有一定的开放性能。例如具有DDE功能,或者有其它某种软件数据交换工具象API函数接口,但不公开有关软件技术的详细规格、说明,用户开发数据通讯功能需要另外购买支持这种功能的软件,有的产品可能还要增配相应的硬件。

3. 没有软件数据交换功能,但在控制机上具有串行通讯接口,如买方有外部通讯要求,供应商可以提供串行通讯协议,但一般要求买方另外支付一定的费用,并在知识产权方面承担一定的责任。

4. 没有软件数据交换功能,也不提供开放的通讯协议。

对于有信息集成要求的项目来说,应优先考虑采用符合上述第1种情况的BAS产品,当然符合上述第1至第3种情况的BAS产品都是可选的。然而选用那一种产品,使用什么方式和集成系统交换数据,在软件工作量方面是出入很大的,这些因素将会反映入系统集成的工作量和成本之中。这里仅举楼宇自控系统产品为例,其它弱电产品和上述情况类似。

由于实施系统信息集成,要求被集成的弱电产品是一个开放的、能够和外部交换数据的系统。这一点适用于所有被集成的弱电子系统产品。

在系统集成工程开展时,作为系统集成商应负全面的责任,他们应将已经掌握的各种接口资料,向业主,设计院和建设者提出客观的参考意见。他们应向所有子系统供货商提出系统集成方案关于实现数据通讯的技术要求,由各子系统供货商承担责任,提供关于通讯接口的技术资料。他们应和各子系统供货商建立融洽的合作关系,因为集成系统和各子系统通讯接口的设计、技术开发和调试完成,取决于各子系统的本身的正常开通及现场数据地址的组织和编程,这种合作关系是极为重要的。

为了避免可能的纠纷,关于产品供商向用户提供开放的通讯协议的承诺,应该写入供货合同的相应条款之中。通讯协议作为供货产品的一个重要组成部分,供货商应对此负全责,如果通讯协议不完整或不能据以实现通讯,则应视为责任者违约。

参考文献:

1. 上海市标准:智能建筑设计标准,上海市DBJ08-4-95

2. 温伯银等:智能建筑设计技术,同济大学出版社,1996年10月

3. 张瑞武:智能建筑,清华大学出版社,1996年8月

4. 李林:智能大厦系统工程,电子工业出版社,1998年1月

篇3

【关键词】建筑弱电工程 集散控制系统 运用

一、分析分级计算机控制系统的具体组成

各级组成和主要的功能。对于现代建筑来讲,功能越来越走向智能化,智能化的实现依赖于良好的调控室内的各种环境参数,包括安全,进而在管理和管控角度上从效率方面予以很好的提升和改善。另外,不但需要借助于现场的控制柜以及微处理器实现控管的目标,而且还需要通过总控和分控实现控制的追求,这样不同的控制系统之间就需要能互相的通信,最终构建一个分级控制系统,这个系统在形状上为金字塔式样的。

系统模型。分级系统,也就是集中控制的早期形态,图1给出了具体的描述。据图可以知晓,总控对分控予以的为集中式的管控,总控会接受来自不同分控中心具体数据,经过汇总处理以后,给分控中心进行指令的下达。分控不但接受源自不同弱电控制柜之具体的数据信息,而且还会处理,并且存储以及打印相关的数据,按照工作人员的具体经验,以及相关的数据处理,优化控制柜,保证其工作运行的正常化。最终,DDC实现实时动态的控制现场的环境和参数,具体有前馈、程序、顺序以及PID。

二、多级计算机分布控制系统的具体组成

组成与相关功能。多级计算机控制系统, 也被叫做集散控制系统。伴随着日益发展的网络技术,伴随着日益提升和改进的数据库技术,风险可以得到很好的分散,这个目的的达成可以借助于多级计算机分布控制系统得到很好地实现,图2给出了具体的描述。这个系统的基本设计思想为:功能互为分离,位置彼此分散,最终做到分散控制,集中管理。功能可以有如下具体的描述:首先现场的各个层面都引入了微处理器,做到了现场控制,比如变送、执行、传感以及总线等各个层面,按照总线拓扑结构,现场的控制级具体有三种不同的类型,分别为星型、总线型或者是树型。在这一层,主要的功能可以概括为:对现场数据进行很好的采集,做好相关的转换,完成数字的直接控制,做到和装置控制级之间的数据通信,诊断并且对现场的设备做出监测。第二个方面的功能为:弱点系统多数都是通过装置控制柜以及输入/输出相关的部件以及构成装置控制级的,借助于通信网络实现信息在上下级之间的传递,对于所有的弱电系统集散控制来讲,装置控制级为关键,其对于信息的实时、信息的质量、管控的效果,乃至最终的决策,都有非常直接而且非常关键的影响。装置控制级不但可以对现场数据予以很好的采集,而且可以做出转换,进行处理,做好存储,并且将信号予以很好的计算,最终将信号输出,做好通信管控和诊断。最后,分、总控对应的中心管理级,中心所在是区域总控的操作站,借助于人机交互的具体界面,将信息予以及时的显示,另外借助于诸多的外部设备,操管控制系统,对于分控以及总控两个管理中心来讲,具体的功能表现为:对现场数据予以实时地显现,并且做好记录,予以管控,存储并且压缩数据,做好归档,诊断相关的事件,并且做好处理。建筑物之间有着很大的差异,部分总控中心还可能有分控中心的相关功能。

结构。对于集散控制系统而言,其基本的结构包括了三个主要的部分,分别为:现场控制,工作站及通信系统。所谓现场控制,这个单元介于系统和现场监控的对象中间,实质上为一个界面,在这个界面上,能够显现并且监视以及操作相关的变量,也包括了状态信息,借助于操作站,能够传送数据至执行机构。现场控制单元下,可以转换模拟量和数字量,可以运算不同的算法。工作站,这个界面实质上为人机界面,衔接的为操作人和集散控制系统,通过这个界面,操作人能够了解设备的具体运作,并且将指令发出,无论是受控对象,还是监控设备的具体信息都会在这个界面上予以显示,这样操控起来,就非常的容易和方便。通信系统,实质上为一个桥梁,这个桥梁衔接了工作站和现场控制单元,实现了数据的交换,做到了数据的传递。对于通信系统而言,对应的网络结构可能为环形的,也可以是总线型的,弱点系统不同,要求就不一。

篇4

随着社会的不断发展,现代建筑越来越趋向于建筑智能化,但是在实现建筑智能化的同时,又不可避免的碰到弱电系统工程。因此,弱电工程作为现代建筑实现智能化运行和应用的标志,其施工过程中的施工管理技术就显得格外重要。

二、智能化建筑弱电工程实施

在智能化建筑工程实施中,为了对工程环节进行正确评估和控制,在总体系统设计以及功能需求分析中,必须根据项目功能定位以及工程设计标准,以实际需求为出发点,让总体设计不断反映工程特色和建设亮点。其次,弱电承包单位作为整个建筑工程建设成败的关键,必须根据工程弱电特点以及国内建筑弱电工程分析成果,根据主承包商、业主部门对各个子系统的协调、工程控制与管理控制的具体要求,选择恰当的机构作为工程承包商。从建筑弱电工程建设意义来看,集成商是工程管理、技术水平、组织能力的有效结合。

另外,弱电工程管理与维护系统作为建筑工程业绩以及投资回报的的重要支撑,工程运行开通是整项工程建设的标志,智能化建筑弱电工程业绩、投资回报则是整项工程建设的主要目标。为了保障弱电工程实施效益,必须在工程评估、验收后,保持对项目管理、系统维护重视力度。

三、智能化建筑工程施工验收以及质量控制

1、智能化建筑工程施工验收

在智能化建筑弱电工程中,由于各种因素影响,地方标准已经出台,但是缺乏科学合理的国家标准。在智能化建筑接地系统和电气敷设中,必须根据支架安装、电线、线槽、电缆、电线、光纤等电源敷设设备安装以及验收标准、接地系统施工工艺进行;尤其是在分管敷设、电缆分槽控制、电源线信号安装中,除特殊要求外,接地系统都可以同用一个接地体,屏蔽电缆必须有一点屏蔽层接地,但是强电干线和弱电干线必须分开。

在智能化BAS监控系统中,主要规定了网关、主机、DDC、通讯设备、控制屏等系统设备和压力、温度、流量、湿度、传感器、现场设备、水流开关等系统输入设备,以及风门、阀门、执行机构、执行器等输出设备的施工规范、安装方式以及验收标准等。同时它还确定了该系统中新风机、DDC、送排风、冷热设备、末端设备、单体设备、照明设备、变配电等单体调试程序、测试方法以及要求等,通过BAS系统具体要求,对其进行验收调试。

在安全防范系统中,通过掌握防盗、报警、监控、出入口、巡更管理、访客、车库、通信、报警系统组成,规范各种监视器、解码器、摄像机、探测器、读卡机、机架、感应线圈、控制台施工规范、安装标准以及验收成果等,同时对各个子系统、调试、验收的顺序、基本规范进行确定。

在智能化通讯自动化中,通过规定该系统验收、安装调试流程,对系统安装、设备调试、测试初验、交验、移交、割接、测试验收进行规定,其他系统根据验收成果,进行第二部分测试以及最终验收。在这过程中,初验和系统测试包括线路光缆、传输设备、交换机、远程模块、接入网系统、节点机、数据网、电视系统、直流电源以及结构化测试和项目初验标准。智能化办公系统根据办公模型,从而规定了相关网络测试要求。

2、智能化建筑弱电质量控制

弱电工程作为全方位的管理进程,在设计阶段,必须根据子系统、技术、功能以及功能选型中,满足业主方、合同以及建筑工程功能要求;通过仔细分析工程界面要求,保障各个子系统、专业之间的技术交流满足信号匹配、功能要求以及设备配置;通过检查受控对象管线设计,让信号接口始终满足功能设计;通过对设计图纸,进行整体、全面的审核,从根本上保障监控点、清单与施工图之间的一致性。

在施工工程控制中,为了保障工程实施效益,必须根据施工工艺以及验收标准,对工程进行分阶段验收控制;根据施工图样对框图体系,进行切实有效的管理控制。在做好线槽、电管、隐蔽工程、电缆敷设验收以及施工记录中,根据施工要求,保障工程设备安装质量检查表格;根据产品技术以及设计要求,在单体设备测试的过程中,做好记录调试。在系统调试中,主要包括各种文档的检查,在仔细分析规范、设计、合同要求的同时,保障组织实施以及大纲调试工作。

四、建筑智能化弱电施工管理要点

建筑智能化弱电施工管理需要相关工作要点的有效支持,这主要包括模块线路连接、管线预埋的隐蔽性、防雷击技术的有效应用、建筑材料的质量控制等环节。以下从几个方面出发,对建筑智能化弱电施工管理要点进行了分析。

1、模块线路连接

模块线路连接是建筑智能化弱电施工管理的重要环节。通常来说模块化结构是智能建筑工程中较为常用的方式。在建筑智能化弱电施工管理中较为常用的模块主要包括高保安输入模块(LSSI)、数字输入模块(DI)、数字输出模块(D0)、模拟输入模块(AI)、模拟输出模块(A0)等。

因此工作人员在建筑智能化弱电施工管理过程中对不同的模块以及模块功能和模块线路连接有着清晰的认识并促使不同模块的信息能够有效地反馈到控制中心,从而使控制中心的执行机构与调节系统能够保持较好的工作状态。

2、管线预埋的隐蔽性

管线预埋的隐蔽性是提升建筑智能化弱电施工管理的重要因素。众所周知智能建筑工程弱电施工过程中其管线的预埋相比传统电气工程存在着较大的不同,例如智能建筑工程弱电施工过程中图纸较多并且每套图纸在单个独立系统的理解上并没有太大的困难但如果结合在一起时如果工作人员不认真检查就分辨不出各自所属的系统。除此之外,工作人员在提升管线预埋的隐蔽性时应当注重对施工现场的管线埋设路线进行合理的调整与修正,从而有效防止混凝土空洞现象的出现。

3、防雷击技术的有效应用

防雷击技术的有效应用对于提升建筑智能化弱电施工管理的安全性有着不言而喻的影响。通常来说会对建筑智能化弱电施工管理造成较大影响的雷电形式主要包括直击雷、感应雷、电磁波入侵等。在防雷击技术的有效应用中工作人员应当注重对价格昂贵的电子器件或微电脑设备进行有效防护,这些设备由于价值高并且容易受到雷电影响因此是防雷工作的重要对象。除此之外,在防雷击技术的有效应用过程中工作人员应当注重从全方位的角度出发开展防雷工作,例如在这一过程汇总工作人员应当注重泄流、拦截工作的有效进行同时应当注重均衡电位、屏蔽隔离、过电压过电流保护等活动的有效开展,从而更好地达到雷电综合防御的效果与目的并将传统的单一雷电防护转变为综合性系统防护,最终更好地提升建筑智能化弱电施工管理的安全性。

4、建筑材料的质量控制

建筑材料的质量控制是建筑智能化弱电施工管理的重中之重。通常来说智能建筑施工中需要用到的设备与材料的质量对于工程质量的影响是难以估量的。众所周知材料是工程施工的基础与前提,因此工作人员在建筑材料的质量控制中应当注重对建筑材料的质量进行有效把关,这主要体现在工作人员应当注重及时掌握材料信息并且优选供货厂家同时合理组织材料供应从而更好

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关键词:智能建筑;弱电系统;工程管理;系统维护

中图分类号: TL372 文献标识码: A

引言

弱电系统在智能建筑中起着重要的作用,在管理过程中,要科学管理、综合考究、有效安排、合理利用。以求达到最佳效果,确保建筑项目安全施工。本文将综合阐述有关智能建筑中弱电系统的设计概念、以及在设计和施工的过程中应该注意的相关问题。

一、智能建筑弱电技术的涵义

要想清楚的明白智能建筑弱电技术的涵义,首先必须清楚的理解弱电技术的涵义,弱电的概念主要是根据强电的概念进行定义的,弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路,直流电压一般在36V以内。弱电可以通过电能有效地将信号进行传播与交换。衡量弱电的主要标准是信号传送的效果优劣,主要特点在于其电压较低、频率较高。在建筑应用中根据应用范围不同弱电可以分为以下两类:一类是用于楼控、电气消防、周界报警等大型公共设施,此类弱电可以视作一种低电压电能;而另一类弱电则作为一种信息源进行信息的交换,比如电视、计算机等家用电器,有关于此类的技术均称之为弱电技术。而智能建筑弱电技术顾名思义,就是利用弱电技术实现建筑的安防、楼控、消防等各个方面的智能化的技术。现阶段弱电技术在建筑领域的应用已经涉及到计算机、通信、电控以及现代图像显示技术等各项先进的技术。

二、智能建筑弱电系统工程存在问题

1、设计和施工人员专业素质较低

智能建筑弱电技术的设计和施工人员专业素质决定了工程的质量。由于弱电智能系统工程所需要的知识涵盖了机械电子、自动化控制、通信技术和建筑技术等,这就要求从事智能建筑弱电技术必须具备各方面的知识,能够在施工过程中结合工程需要采取合理的处理办法。然而,我国当前从事弱电工程人员相对较少,具备综合素质的人员更少,这就造成了智能建筑弱电工程对人才的需求增加。缺乏高素质人才的工程往往难以控制系统工程质量,造成由于不能将建筑设计与施工与网络、通信等技术充分的结合,出现工程漏洞,造成较大的安全隐患。

2、建筑设计缺乏合理指导

随着现代开发商对于建筑实用性的关注增加,导致设计师在规划智能弱电设备中重视功能,往往采取尽可能的功能覆盖面来吸引客户的关注。但是,在此过程中就出现了由于不重视相关技术的发展,使所设计的智能弱电技术得不到充分发挥,大大降低了智能弱电技术的推广。并且,建筑设计缺乏在智能化要求的指导,不能对于所使用的智能弱电工程提出具体的要求,使施工过程中不能贯彻设计思想。因此,只有建立合理的设计指导思想,弱电智能化系统工程才能有实质性的进展。

三、弱电系统中较为关键的几个部分的设计

1、综合布线系统

综合布线系统是智能建筑内由计算机网络通信、语音通信、及其他弱电监控系统等通讯传输设备组成的基础设施,主要包括中心机房到各建筑物内主设备间的主干光缆系统、各建筑物内主设备间到各子设备间的汇接光缆系统以及各建筑物内弱电布线系统。这是智能建筑系统中最为核心的中枢系统,也是智能建筑中必备的一个基础性的措施。在通常的情况下,智能建筑物内的弱电系统都是由不同的单位来进行设计,然后由不同的施工单位来进行施工,在系统之间是互相独立的,所以说当建筑物内的业主需要进行搬迁或者改变位置的时候,就一定要重新对线缆等进行布置,或者需要装备不同型号的插座以及接头等。为了解决这个问题,就出现了综合布线系统,经过国外的发展等,综合布线系统已经有了非常标准的具体规范等,并不断的发展和完善中。综合布线系统,具体来说就是建筑物内部的信息传输网络系统,是使用了高质量的标准化材料,用模块化的组合形式来把语音和信息等进行综合的处理,来更为方便的在建筑物内进行传输。其主要优点就是具有综合性和灵活性。

在综合布线系统设计中需要全面的考虑工程需求,尽可能的提供更为科学化以及合理的方案,一定不要盲目的攀比造成不必要的浪费。现代很多建筑都是多功能的,针对不同的业主,就要根据不同的使用目的来让系统具有灵活性。一般比较常用的做法就是先进行主干线的布线,在设计过程中要预留好垂直通道和水平通道有关的布线。在必要时可以在进行二次装修的时候再进行对子系统进行布线的方式。

在智能建筑中进行综合布线时,计算机的主干网络等,都应该采用光缆作为传输介质,也就是说数据的通信设备等的垂直干线都应该采用光缆并且在建设期完成。竣工后认真完成验收工作。

2、做好接地处理

为了提高弱电系统中各种应用系统可靠性、保障安全等重要作用,使综合布线电缆及其相关联的硬件设施接地便成了其中最为重要的手段。因此, 接地工作在弱电系统的铺设中便显得及其重要,相关的设计及施工人员在进行布线前,都要仔细认真的弄清楚各个地线之间的关系,针对不同的设备按图纸和施工要求做好线路的接地工作。接地系统看似无足轻重,但却起到了防患于未然的作用,一旦接地系统处理不好,便可能使设备出现故障,甚至出现机毁人亡的惨剧。其次综合布线系统的分类也较多,常见的按作用分类亦可分为交流工作接地,直流工作接地,安全保护接地等。

3、安全防范系统的设计

智能建筑系统内安全防范系统的设计主要包括了摄像头的监控系统、防盗报警系统、门禁系统以及电子监视系统等。其中摄像监控系统以及防盗报警系统是最为主要的两个系统,也是本文探讨的重点。摄像头的监控系统设计,其主要是用在对于建筑物内的各个公共场所以及建筑出入口和通道以及较为重要的办公室和电梯等地方进行视频监视。在设计中要根据不同监视空间的不同特点来选择不同的摄像机进行监控。对于系统录像等最好是采用数字硬盘刻录机来进行24 小时不间断的录像,同时要求设备可以进行回放以及巡逻显示等,还要具备计算机的网络接口,软件一定要具备报警联动以及图像的检索功能,对于录像的储存要长于30 天。在控制中心进行监视的时候,在画面上要显示有摄像机的编号以及日期和时间等,对于电梯内的监视等还要显示正处于哪一层等信息。防盗报警系统的设计,对于智能建筑来讲要采用辐射式,要采用最少四条光束以上的对射,还要在建筑周围安装无声的灯光系统,用电子地图来进行随时的显示。对于报警装置的安装等,要考虑到报警时间以及区域,原则上每50 米为一个防区,在每个区域内设置报警的警示灯以及复位装置,并且要把装置都跟监控中心进行联网。

4、注意屏蔽

我们现在生活的环境中具有非常多的电磁干扰,对线路的传输影响很大。为了保证综合布线通道在有外界干扰的环境下依然能够良好的运行必须要采取相应的屏蔽措施。综合布线功能的好坏主要还是取决于布线中的薄弱环节。当屏蔽电缆的屏蔽层在安装过程中出现裂缝时也构成了屏蔽通道的薄弱环节。为了减少电磁干扰,不仅要做到屏蔽层之间没有间断,还要做到传输通道必须全方位屏蔽这种要求,而点对点的连接方式很难做到全屏蔽,因为其中的插口等地方很难做到全屏蔽,再者由于屏蔽层因潮湿等气候的影响发生腐蚀、破损、氧化等变质,几乎没有一个通道能严格的做到全面屏蔽。同时,我们现在所使用的屏蔽层对高频磁场的屏蔽较好,但是对于低频磁场的屏蔽效果则较差,无法抵御诸如电机等机械设备所产生的低频干扰,随着技术的提升,这一问题会得到有效的解决,但是屏蔽电缆也只能做到尽可能的减少干扰而无法实现消除干扰。

结束语

总之,随着科技技术的不断前进,智能建筑弱电技术将会获得更大的进步。建筑施工管理应紧密联系施工和客户需求,采取有效策略的方式来提高建筑水平。加强智能化建筑配套设施的规划与完善,从而保证我国智能建筑弱电系统顺利发展。

参考文献

[1]王懿.智能建筑弱电技术发展的研究[J].中小企业管理与科技,2012.

[2]闫飞,弱电施工安装管理[J].城市建设理论研究,2013(9).

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关键词: 弱电;智能化系统;音响设计工程

中图分类号:TU112.4+3 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)06-0023-01

1 弱电智能化系统

智能建筑中的弱电系统,是智能建筑中智能化群体的基本成员之一,是智能建筑的关键组成部分,也是建筑电气专业人员日常工作的主要对象。以前的弱电设计只包括电话与广播设计,到了80年代以后,就增加了消防报警与联动控制、共用天线、保安监视、空调DDC控制等。弱电设计的内容在不断扩大、扩展,技术也越来越新,工作量更是越来越大,智能化弱电系统一般包括有:自动化管理系统、消防自动报警系统、安保监控系统、卫星接收及有线电视系统、地下车库管理系统、公共广播及紧急广播系统、程控交换机系统。智能化弱电系统可以提供各类机电设备的监控管理,为用户创造安全、健康、舒适宜人并且能提高工作效率的办公环境,提供现代化的通讯手段与办公条件,满足多种用户对不同环境、功能的要求。

人们已经习惯把弱电方面的技术称之为弱电技术。可见智能弱电系统运用技术基本仍然是原来意义上的弱电技术。但随着现代弱电高新技术的迅速发展,智能弱电系统技术的应用会越来越广泛的。一般情况下,弱电智能化系统工程指的是:①电视信号工程,如电视监控系统,有线电视。②通信工程,如电话。③智能消防工程。④扩声与音响工程,如小区的中背景音乐广播,建筑物中的背景音乐。⑤综合布线工程,主要用于计算机网络。

随着计算机技术的飞速发展,软硬件功能的迅速强大,加之各种弱电系统工程和计算机技术的完美结合,使弱电智能化系统以往的各种分类不再那么的清晰了,但各类系统工程之间更加融合,弱电智能化系统应用的空间也更加广阔。

2 音响系统

扩声音响系统就是专业音响系统。社会上有人误解为音响系统非常简单,认为只要把话筒、调音台、功放和扬声器箱连接在一起就能组成一项音响工程。这种片面的理解的结果是造成了许多业主投入了不少资金,可得到的语言效果却是很不理想。

音响系统实际就是一项系统工程,涉及电子、电声、建声和声学艺术等多种学科,同时还可能要与视频系统、舞台或舞厅灯光系统、消防广播系统、寻呼广播系统和安保系统等子系统的密切配合和协调。音响系统的效果不仅与其他系统的综合性协调有关,最重要的是与声音的传播环境——建筑声学和现场调音使用密切相关。音响系统的使用功能和效果涉及正确合理的电声系统设计和调试、良好的声音传播条件和正确的现场调音技术三者最佳的配合。三者相辅相成,缺一不可。

音响系统既然作为一个系统问题,在工程设计中必须综合考虑上述的各种问题。要选择性能良好的电声设备,在通过周密的系统设计、仔细的系统调试和良好的建声条件下,最终达到悦耳、自然的音响效果。

音响系统分类:广义的音响系统包含扩声系统和放声系统两大类:①扩声系统:扬声器与话筒处于同一声场内,存在声反馈和房间共振引起啸叫、失真和振荡现象。要保证系统稳定和正常运行,最高可用的系统增益比发生声反馈自激的临界增益低6dB。②放声系统:系统中只有磁带机、光盘机等声源,没有话筒,不存在声反馈可能,声反馈系数为0,是扩声系统一个特例。

3 弱电智能化系统在音响设计工程中的应用

以胜景小区为例来阐述一下弱电智能化系统在音响设计工程中的应用:

3.1 设计要求 根据国家甲级智能化系统设计规范要求,并参照《建筑及住宅社区数字化技术应用标准》的相关内容及技术应用要求实施完善。

3.2 关于防盗报警系统设计要求 24小时监控,全面设防,没有盲区和死角;探测器具要有抗天气环境干扰和温度变化的能力;防区的划分可以确定报警的准确位置;报警要采用主动红外对射和视频报警相结合的报警逻辑确认,降低误报率。报警监控管理中心能操作控制报警区域现场前端设备状态的恢复;当发生防盗报警时,报警监控管理中心闭路电视图象监视屏上立即应弹出与报警点相关的摄像机图象信号,值班安防人员可以迅速通过操作云台和可变镜头监视周界报警区域的人员活动情况,同时自动进行联动图像的录像。

3.3 关于闭路电视监控系统设计要求 在车库入口建立分控系统,实时监视车场情况。监控主机可以结合多部网络分控主机,成立多个区域网络监控分中心。监控系统可以通过增加网络服务器的方式,透过网络线路,能够随时随地监视和控制所需要的影像信息和报警状态。监控主机系统可以通过通讯接口协议或硬接点的方式连接小区保安子系统所传送的有关报警信息,实现报警与监控图像的联动,能够通过软件电子地图显示报警点状态和所联动的监控图像。联动电子地图显示图形可以随时记录在硬盘设备中,并通过网络上传至小区智能化集成管理系统数据库中。

3.4 关于公共广播系统的设计要求 在小区主要出入口、绿地内设置音箱和室外扬声器等放音设备,由物业管理中心集中控制,可在节假日、每日特定时间播放音乐,也可通过遍布于小区内的音箱播放一些公共通知、科普知识、娱乐节目等。同时,在发生紧急事件时可作为紧急广播强制切入使用。平时播放休闲节目,在特定时间可插入业务、会议广播和物业通知等。当有火灾及其他紧急事件发生时,可切换至火灾报警广播或紧急广播。

通过举例,可以看出,弱电智能化系统在音响设计工程方面有一定的要求与规范,音响设计工程必须在弱电智能化系统内进行设计与实施。

4 结语

弱电智能化系统工程与其它工程相比,其延续发展性更强。它对音响设计工程等应用都很有影响,在给管理者以巨大的帮助的同时,也要求管理者去熟悉、了解、掌握、并进一步发挥其潜能,既要充分发挥弱电设备和系统的功能,又要深知如何提高运营成本,提供更加完善优质的服务,最终能获得更大的经济效益。

参考文献:

[1]时姗姗.某物流中心弱电系统设计浅析.山西建筑.2008(25).

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关键词:城市轨道交通;车站机电;系统设置;优化建议

中图分类号: U291.1+2 文献标识码: A 文章编号:

1、城市轨道交通车站机电系统前期设置的优化和建议

1.1 优化工程筹划

轨道交通表现在交通与土地使用互相结合,交通与经济互相适应,交通与环境互相协调,交通与社会互相促进,以及城市交通与对外交通的紧密衔接。地铁车站是轨道交通中非常复杂的一种建筑物,它的设计往往以规划阶段就应予考虑。比如车站和线路的敷设形式、换乘方式、接驳点的位置等。对轨道工程及以后的运营效果、服务水平、经济效益都有非常大的影响,同时也关系到未来工程的可实施性。地铁工程设计和施工的周期长、施工难度大、投资费用高、改造难度大等因素,使得车站形式及换乘点的设置在路网规划时,就应该高度重视,这样才能尽量避免留下难以弥补的失误。才能使轨道交通具备人性化、捷运化、信息化和生态化的基本特征,提供“畅达、安全、舒适、清洁”的交通服务。

1.2 优化设计方案

设计单位和规划部门在项目的设计阶段就应创新理念,从系统规划、人性化设计和科学管理三个层面进行方案设计。对车辆段,广州地铁从3号线开始就不再重复以往“一线一段(车辆段)”的建设模式,而是根据车辆检修的不同层次,担当车辆厂架修的车辆段和仅承担车辆定修等的停车场经过统一筹划和集中设置。对主变电站,以后广州轨道交通将采用集中供电方式,基本网络中的10条线路受电点通过规划优化后,只需建设10座110Kv 变电站就可以满足要求,与分线建设时减少6座以上。通过优化设计,减少了车辆段和主变电站的设置数量,提高了设备利用率,降低了工程造价,有利于轨道交通的可持续发展。但110 KV 变电站的设置位置、安全隐患、噪音、辐射对周围环境影响,还需进行广泛比较研究。广州地铁3号线缆塘变电站设置在番禺区人烟稀少的地方,是典型个案。

1.3 体现“以人为本”,完善车站功能设施

(1) 随着社会进步,关爱残疾人、方便残疾人出行的理念己经深植于城市轨道交通建设中。每个车站都相应设置残疾人专用电梯、残疾人专用通道,以及铺设方便盲人行走的盲道,都已经付诸现实。

(2) 导向标识系统规范化。为避免以往单线建设中运营服务标识不规范的现象,满足乘客信息化、人性化的服务要求,广州地铁设计总体明确了导向标识系统布置方案,要求各站设计人员必须遵照执行。如导向标示符号、设置位置、设置数量等都有具体要求。这在换乘站引导客流十分重要。

(3) 设置自动监视及自动报警系统: 为了保证地铁的安全运行,每个地铁车站都装备监测及自动报警系统(Fire Alarm System,FAS)。FAS对于确保地铁的安全以及正常运营,具有极其重要的作用,成为地铁各系统中不可缺少的重要组成部分。受FAS系统保护的具体对象是全线车站、主变电所、车辆段及通信信号楼。地铁FAS 系统是一个高度可靠的系统,接线简单,组网灵活,容易维修和扩展。指挥控制中心(OCC)有全线示意图,能监控全线的报警情况。它能对每个车站上的所有消防安全设施进行扫描,搜检,在连续不断地进行基础分类后,便可确认这些设备的特征、位置,所处的形式与工作状况。

(4) 每个车站都具备无线电通讯设备和有线通讯紧急电话,车站工作人员和地铁司机可通过无线系统或有线电话向控制中心传递事态信息; 还有站台内的CCTV 视频传输系统。车站内应装设全方位的监视器,实时收集站内各方位视频信息,不能出现有地铁发生火灾、爆炸、毒气而控制中心不知情的情况。列车上还配备有紧急报警按钮,发生火灾爆炸等意外事件时,乘客可迅速按压此按钮通知司机。

(5) 车站装修防火材料: 每个地铁车站内装修材料均采用阻燃材料,如地面石材、墙面搪瓷钢板、铝合金吊顶,还有钢质防火门、铁制风管、欧文斯保温材料,均从本质上减低了火灾发生机遇,确保地铁运营安全正常。

(6) 自发光疏散指示安装: 地铁发生意外导致紧急断电,在突如其来得黑暗状态下人员极易发生混乱,造成伤亡。在断电情况下能持续提高光源十分关键。自发光疏散指示系统完全解决了这个问题。这些安全标志在完全失去光源的情况下仍然能够利用自身的蓄能发光,以便乘客在漆黑一片中找到逃生的方向。

1.4 优化施工工艺,降低车站施工对交通的影响

(1) 地铁车站大都设置在人流密集的闹市区,车站施工对市区交通、周围居民都有影响。在车站设计时如何考虑施工工艺,如大力推广管线非开挖技术和逆筑法、盖挖法等施工方法,压缩施工作业面以及缩短施工周期,减少对道路的占用,从而降低对交通的影响。是必须注意的。根据广州地铁车站施工经验,可以做到明挖车站施工占用道路控制在2年以内,盖挖或逆做法影响交通控制在l年以内。

(2) 加强施工期间的交通管理措施。与交通管理和研究部门制定交通疏解的相关对策和实施方案,如调整局部道路网络布局、地区交通渠化、加大交通管制力度等,以分流交通、疏解交通,减少施工区域交通矛盾。

1.5 新技术、新装备在车站机电设备安装中的推广应用

(1) 屏蔽门: 屏蔽门的成功安装,不仅使车站的空调能源消耗有效地减低了30%,平均每天可节约约35 万度电,取得了明显的节能效果和环保效果。同时由于大大减少了空调机组的装机容量,使地下机房的总面积减缩50%,从而也极大地减少了土建投资。两相比较,因建设屏蔽门而增加的投资不出三年便可全部省回,而其继续产生的巨大的经济效益、环保效益和社会效益,却将会是长达百年。但有效减低屏蔽门设置、安装工程费用和产品国有化,还有许多问题值得研究。

(2) 刚性接触网: 柔性接触网因金属疲劳而导致安全事故,且在没有任何先兆、没有任何预警的情况下,随时随地都会突然发生。因此日常检修、维护保养的工作量非常大,这是一种典型的“ 平买贵用” 模式。与柔性网比,刚性网不仅大大改善了地铁列车供电系统的安全性、可靠性,更大的效益在于: 一个国产刚性网的全新行业被培育成长起来,这对中国民族工业的蓬勃发展、市民乘客生命安全的有力保障而言,可说是功德无量。

2、轨道交通建设的建议

2.1 对于准备新建轨道交通的城市,要在做好轨道交通路网的同时,对轨道交通路网的车辆段、主变电站、换乘节点车站、集中制冷站要深入研究。充分、合理地考虑这些设施的布局和预留,对于轨道交通的可持续发展具有非常重要的意义。

2.2 地质、城市管线对地铁车站的建设有重大影响。在以后的轨道交通物探中,相信随着物探设备的不断改进,从业人员经验的不断积累和丰富,物探技术水平的不断提高,物探资料一定会给线路设计提供更强有力的保障。建议建立有桩建筑、地下管线等资料库,可允许地铁建设利用时使用。

2.3 地铁轨行区限界要求是非常严格的,不能丝毫马虎。车站设备布置和管线系统设计时,应特别标明轨行区限界,现场施工时应根据情况结合所选用的材料设备的特性,复核轨行区各管线的位置,必须非常清楚本专业设备管线安装的界线,避免设备安装超界现象,确保列车运行安全。

结束语

总之,轨道交通工程在现代城市交通中的作用越来越大,地下轨道交通工程是一个技术密集、专业门类复杂的大型的市政设施。只有从根本上了解机电系统设置的功能,才能更好的对以后轨道交通的建设奠定了基础。

参考文献:

[1]李志军.浅谈设备安装工程功能的源头控制[J].安徽建筑,2007(04).

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Abstract: the intelligent building, system integration, the thing networking

中图分类号: TN45文献标识码:A文章编号:

建筑智能化行业提出系统集成概念已经很多年了,有说好的也有说不好的。这没有一个具体的检验标准。本文只是简单的进行分析,为正在犹豫是否投入系统集成的人提供一些参考。

一、 弱电系统集成应以信息集成作为设计目标

这个目标是设计的目标,设计师所作的设计应该具备集成的能力。但是目标不是最终结果。

“智能建筑工程设计中对集成的各子系统应实行统一的管理和监控”。

“具有各智能化系统的集成。接口应标准化、规范化,实现各智能化系统之间信息交换。”

智能建筑不是多种带有智能特征的系统产品的简单堆积或集合。智能建筑的核心是系统集成。按照通常的提法这种系统集成包含了对楼宇设备自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通讯自动化系统(CAS)的整合,以一体化集成的方式实现对信息、资源和管理服务的共享。要实现这种共享,最重要、最基本的是对信息资源的集成管理,这里我们把它简称为信息集成。

只有实现了信息集成,才能在建筑的管理层面开发多种多样的智能化应用;也只有实现了信息集成,才能建立现代化的物业管理和信息服务系统,才可称得上是一幢智能建筑。

弱电系统的信息集成在整幢智能建筑的信息化中占有极为重要的意义。弱电系统实际上监管着整幢建筑的全部机电设备,智能建筑的物业管理和信息服务系统必然需要弱电系统提供大量关于设备方面的数据。这些实时的或历史的数据,是建筑设备维护、管理决策和自动计费等所必需的,没有这些原始数据,智能建筑的自动化物业管理根本无从谈起。由此可见,建筑的智能化是建立在弱电系统信息集成基础之上的。所以弱电系统集成应以信息集成为目标,实现智能建筑弱电系统集成的核心技术是弱电系统信息的集成。

弱电系统信息集成的主要特征是:建立一个完整、统一的以网络为基础的监控管理平台,提供一整套系统软件,能采集和取用弱电各分系统的所有实时数据并在集成网络系统上,可实现对系统信息、资源和管理服务的共享,具有一致、简易和方便的个人业务操作界面,能满足众多用户的不同作业需求。

二、以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性

传统上,弱电系统集成经常选择以楼宇自控系统(BAS)为中心的的做法,采用BAS专门的通讯控制器和它方生产的产品以串行通讯的方式连接起来,使系统间传递数据。这是将它方产品纳入楼宇自控系统的一种集成方式。

然而从信息集成的需要来看,以BAS为中心的弱电系统集成有一定的局限性。作为一种介于上层网络和各弱电分系统之间的集成系统,我们需要考察它向上的开放性能和向下的包容能力。

首先所有各种BAS系统软件都设计为自成系统。虽然BAS系统本身也是以通讯网络构成,却是一个相对封闭的体系,缺少向外的开放能力。有的BAS系统提供了一定的数据交换接口,例如提供DDE功能或API接口函数。但是这些数据接口并不支持网络操作系统,而且对于一般用户来说使用这种数据交换能力,因为需要专门的软件编程,也是非常地不方便。大部分BAS系统在网络环境下和其它应用程序交换数据的能力十分有限,当弱电系统通过BAS中心和上级集成系统交换数据时,会产生瓶径效应而不能获得预期的结果。

其次,一般的BAS系统可连接的它方弱电产品是受限制的,在它的可连接产品表上罗列的机电产品种类不过数十种,仅占全部可选机电产品种类的一小部分,这样就极大程度上约束了对其它子系统产品的选择,在系统产品的选择和优化方面选择范围很小,缺少灵活性和自由度,即其向下的包容性很差。

另外,还有一个重要问题是目前一般BAS的中央监控系统并不具有网络环境下的信息集成管理功能,不能面向网络提供透明的数据源,没有提供开放的数据库接口,也不能向客户提供分布式多用户的网络工作环境。由于不是设计在网络操作系统下运行,这种相对独立的监控软件包,如想直接利用其它系统资源十分困难,而远程操作管理也是很难实现。

而且,目前的BAS系统向用户提供的工作站运行的就是系统软件本身,由于体系结构的原因,它不可能向更众多的用户提供个人工作界面,这就大大限制了它的适用范围。

三、物联网-子系统集成方案

针对目前国内推广的物联网系统。

这套分布式面向对象的网络软件,基于Windows NT操作系统,采用以太网结构,TCP/IP协议;运用构件对象模型(COM)、软件构件重用和智能(Agent)技术,是一个典型的分布式客户机/服务器网络平台。

系统中使用通讯网关实现和各子系统的通讯连接,采集各类机电设备的实时参数,然后通过实时对象服务程序把它们转变为一致的数据格式向网络上,通讯网关可以适应不同类型的接口和数据格式,也不会发生数据传送瓶颈;在用户工作站一端,运行个人服务程序,向各类对象服务程序发出服务请求,实现和完成各种各样的个人工作流程,例如对选定对象的监测、控制和管理。

系统集成一般分两步完成信息集成系统:第一步,建立弱电系统集成物联网,实现对机电设备的统一监测、控制和管理,即PSCADA系统已经成功提供的各项功能;第二步,利用获得的信息开发增值应用,例如故障跟踪、能源管理、自动计费、访客引导等等功能系统,进一步开发在物业管理和综合信息服务方面的大量应用。通过物联网-子系统集成获得的数据可以放入企业网络的相应数据库服务器以求得到更大范围的数据共享。

四、信息集成的最好方式是采用物联网-子系统集成

随着计算机网络技术的发展和成熟,网络系统集成已被广泛应用于各行各业,成为企业信息化的必然选择。这一点同样适合于要走信息化道路的智能建筑。我们提出智能建筑信息集成的最好方式是采用物联网-子系统集成,是基于以下的理由:

作为企业信息化的基础,在弱电系统管理这一层面,用户总是需要一套专门的成熟完整的集成信息管理系统。无论哪一种BAS产品现在和将来都难以胜任这一任务。

就建筑信息集成的总目标而言,对BAS系统的要求是优化对机电设备参数的采集和控制,着重于采用先进而开放的数据交换标准,譬如说它的通讯网为BACNet协议,现场通讯为LangMark标准,等等。即解决现场设备的监控和提供优化的信息源,而不是让它来代替集成信息管理。

为了和当代主流技术合拍,越来越多的弱电系统产品配置了通讯接口,提供开放的通讯协议,有了和外部交换数据的能力。只要编制一个通讯接口程序,就可将需要的分系统纳入物联网-子系统集成系统之中。做这样的通讯接口开发已不是困难的事。

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关键词:智能建筑、弱电工程、问题、管理、建议

一、前言

近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎,并成为了一个国家、一个地区、一个城市现代化的重要标志。但是,在国内,智能建筑中的智能化要求还是不尽人意,其主要原因是智能大厦弱电工程的实施管理不当。因此,智能化建筑弱电工程的管理是目前国内智能化建筑行业关注的热点之一。

二、智能建筑弱电工程存在的问题

1、对弱电施工不够重视。

智能建筑建设期间,其时间资源与空间资源是一个有限的资源,由土建、装饰、安装、弱电系统集成的很多参与方共享。谁占有充分,谁的管理就容易,效率、效益就高,于是施工各方对时空资源会相互争占。在争占中,土建方占有主导地位,弱电则是一个最弱势群体,其施工的时间与空间很容易受到其他方的挤压。

2、弱电系统集成商施工队伍素质不高。

现在的弱电集成公司基本上都没有专门的施工工人队伍,施工中,配管配线及末端设备安装这类劳动密集型作业,一般都要临时雇用一些民工。这些民工的技术水平、责任感、职业道德都不让人放心,往往在工程中留下质量隐患。

3、弱电系统集成与土建、装饰、安装接口界面不清。

弱电与土建、弱电与机电设备、弱电与强电安装,无论是施工,还是系统功能的最终实现,关联性大、藕合度高。而这一方面的规范化体系又很不健全。因此,在彼此的接口处,界面不清,这一块的工作由哪一方负责,在设计与规章中界定得不明确,这就是造成施工时的相互推委,配合失调。

4、弱电工程监理不够专业。

目前较多的工程建设项目中,负责弱电监理的工程师多是由强电监理工程师兼任,而他们对弱电系统的许多新的技术、设备缺乏一定的了解,因此难以监理到位。

三、加强对弱电工程管理的建议

1、加强对弱电系统设计的管理。

在智能建筑的方案设计阶段,就要依据建筑物的使用要求、使用功能、服务功能,物业管理方式作尽可能深的分析与探讨,从适用性、先进性、经济性上综合考虑,作一个合理的整体规划。要上些什么项目,要达到一个什么标准,做出明确的需求分析,再由设计院进行设计。 智能建筑弱电工程是集结构、系统、服务、管理于一体并达到优化组合的系统工程,是一个多专业协调共同创造的过程。如机房、竖井位置与结构,嵌入混凝土顶板、墙板的电管、电缆桥架的设置,通风、给排水设备运行状态的遥控、遥测,强弱电之间控制点的方式和接点容量的要求,供电电源、防雷、接地、防电磁干扰等。所有这些问题都与主体设计密切相关,都要在总体设计中加以协调和处理。过去由于建设单位对智能弱电系统设计与建筑物主体设计同步进行的必要性认识不足,没有把它列入立项和初步设计内容,到主体工程土建施工已经或即将完成时,才来考虑弱电系统的建设问题。等到子系统集成商介入以后,调整机房、改进竖井、移墙凿洞、修改电气系统,其整改的工程量几乎等于一个老工程的改造。在整改过程中,经常出现主体设计单位与集成商以及业主之间的推诿现象、责任不明,给业主带来很多操作上的难题。

2、加强对系统集成商的管理。

通常我们采用弱电主承包商(系统集成商)或业主对各子系统进行总体协调管理与控制的工程运作模式。因此,一个称职的系统集成商应该在主体设计的基础上,根据系统产品的要求和特点进行审核和优化设计。不仅要使系统产品适合主体要求,而且要使两者融合,同时还要完成施工、调试、交付使用和服务等任务。从某种意义上,系统集成商应该是技术管理能力、工程管理能力、组织管理能力三者的有机集成。既掌握各个系统主要技术的分析能力、深化和审核设计能力、工程界面划分与确定能力,还应具有工程质量、安全、进度的控制能力,及时发现问题和现场处理问题的能力,与各专业配合协调的能力,以及对子系统承包商控制协调能力。

3、加强弱电系统与土建、装饰配合的管理。

这种配合管理是弱电工程实施中最麻烦的地方,在土建、装饰工程的承包合同中,应对以下各条予以明确规定。对所有地下、穿墙、沿柱墙面预埋的线管、线槽工程,建设方委托土建施工时土建方应按合同计费标准承接,按要求完成。土建总承包方要保证弱电施工的供电、供水等并接受甲方和监理的协调管理。土建方对要隐埋线管、线槽的层面,在土建施工前要及时通报建设方和监理,便于相关单位的协作;装饰工程方要预先向监理、建设方通报吊顶、地面、墙面装饰的施工进度计划,为弱电施工留下应有的时间与空间。总网络图应统筹考虑,除土建、水电外,还应有详细的弱电系统的时间安排。土建与装饰方都应设专门负责协调工作的责任人。

4、加强弱电系统与机电设备、强电工程相互配合的管理。

机电设备(包括变压器、高低压柜、电梯、电器控制箱、水泵、风机、防火卷帘门等)的招标、采购的弱电技术条款应咨询弱电工程师。投标方、供货方应明确对这些条款的满足与偏离情况。合同签约与设备验收时一定对此进行仔细检查与核对。强电控制柜的定货、安装要保证电缆能够正常接入,并在柜内留有相应的安装空间。

5、加强对监理单位的管理。

实行工程监理是提高建设水平,确保工程项目优质高效的重要措施。智能建筑弱电工程技术含量高,涉及专业广,分支系统多,因此,要选择有资质,实力强,专业配套的监理单位进行监理。由于智能弱电工程包含许多新技术,是一个新兴的领域,监理人员在建设第一线接受锻炼,反复实践,积累经验,是系统工程可以借助的人才。从智能弱电工程“需求提出”开始,对工程实行全过程监理。从目前的建设情况来看,相当一部分工程虽已建成,但开通很不理想,其中有设计问题、施工问题,也有器材问题、软硬件不配套问题。要改变这一状况,除了要加强方案论证和质量管理外,以监理单位为中心的工程项目管理显得尤为重要。落实监理制度,使工程各个阶段和技术管理有专人负责,严把工程质量关,是改变这一状况的有效措施。在监理大纲、监理规划和监理实施细则中,对智能弱电系统的监理要有体现,要突出目标管理的要求,要明确监理的各项措施。建设单位在授权时,要明确弱电工程的器材设备不经监理工程师质量检验不付款;工程量不经监理工程师审核签证不付款;集成商的任何工程变更必经设计院专业人员和监理工程师认可;由设计院签发变更通知后方能实施等。

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通信综合楼属于通信建筑工程的典型代表,一般为多层建筑,楼宇内包括了通信运营商的营业厅、通信企业人员办公场所及通信机房等多种组成部分。通信综合楼中弱电系统的安全性直接关系到其功能的正常实现,对安全防护系统进行优化设计,可以提升建筑物使用阶段的安全性,从而达到更高的安全等级及便利性。弱电安全防护系统采用自动化技术进行监视及控制,日常运行所产生的数据被传输到总控制中心。通信综合楼的各类场所,功能复杂而严谨,如果有陌生人闯入很难保障办公资料以及通信生产的安全性,因此要对出入人员进行严格控制,安防系统在这一环节中发挥着重要的控制作用。通过系统集成设计能够极大的提升楼宇的安全性,建筑物的运行控制也更具智能化。

二、门禁及入侵报警系统设计

出入口门禁系统由感应卡、识读、执行、传输和管理/控制设备以及相应的系统软件组成。出入口控制子系统功能应满足以下要求对楼内各主要出入口等重点区域进行出入控制及监控管理。当火灾信号发出后,系统自动打开相应防火分区的安全疏散通道上的电子门锁,以方便人员疏散。记录、修改、查询所有持卡人的资料,并随时修改持卡人的通行权限。监视、记录所有出入情况和出入时间。监视门磁开关状态,具有报警功能。所有资料可对某门、某人、某时等进行顺时列表。对非法侵入进行报警并记录。

入侵报警系统功能应满足以下要求:系统具有自检、报警、故障、被破坏、操作(包括开机、关机、设防、撤防、更改等)信息的显示记录功能。系统记录信息应包括事件发生时间、地点、性质等,记录的信息不能更改。系统能手动/自动设防/撤防,能按时间在全部及部分区域任意设防和撤防;设防、撤防状态有明显不同的显示。负责对主要出入口、重要走廊和容易被入侵部分的探知报警,并可与其它系统联网,实现相关设施的联动操作。

门禁及入侵报警是通信综合楼安防系统的基础设施,也是最为重要的安全防线。

三、视频监控系统

摄像机宜采用CCD电荷耦合式摄像机。带自动增益控制、逆光补偿、电子高亮度控制、带红外补光及昼夜替换等功能。投资允许的情况下,首选数字摄像机。所有视频信号可手动/自动切换。视频监控系统具有信息存储功能,在供电中断或关机后,对所有编程信息和时间信息能保存。所有摄像点能同时录像,以动态录像储存一个月的空间为宜。可随时提供调阅及快速检索。图像实时监视和有效记录、回放。监视图像信息具有原始完整性。图像应包含摄像机号、地址、日期、时间等信息。根据需要部分摄像机在安防控制室可控,如云台控制、聚焦调节等,并配光盘刻录机。系统做时序切换,切换时间1~30s可调,同时可手动选择某一摄像机进行跟踪、记录。监视器应为专用监视器。监视器的图像质量按五级损伤制评定,图像质量不应低于4级。监视器图像画面的灰度不应低于8级。所有监视器可选择显示任意摄像机获取的画面,可编程循环显示所有摄像机获取的画面,也可有选择的显示其中一个或更多摄像机获取的画面,可调整参加循环摄像机中每个画面的显示时间。图像显示可选择全幅、分格或一部分手动定点监视。使用计算机时,操作人员可调出建筑物的各层平面,并有图标指示摄像机的位置,操作人员可选择选定的视频图像。

四、系统集成设计

通信综合楼中的弱电安全防范系统集成,是对楼宇各个子系统的信息进行综合管理,超前设计预留,分步实施,同时要求各个子系统提供通用接口及通讯协议。将安全防范系统(包括视频监控、出入口控制、入侵报警等)与火灾自动报警系统集成,(其中火灾自动报警系统仅监视,不控制)。对整个楼宇的弱电系统进行优化控制,达到高效、经济、节能、协调的运行状态。

五、设计中应注意的问题

首先要考虑弱电系统在使用过程中是否会相互干扰,线路系统之间的间隔距离要达到相应标准,如果所间隔的距离小,强弱电缆线之间会出现相互的电磁干扰,所传输的信号出现不规则的间断或丢包等。在总控室的大屏显示器上,画面可能出现噪点,不利于观察甚至无法满足使用需求。弱电系统所选设备、材料,必须具有国家级检测中心的检测合格证书;必须满足与产品相关的国家标准;供电产品以及消防产品等应具有入网许可证,以免不达标的产品影响到安全防范系统功能的实现。