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陜建安裝大廈智能建筑應(yīng)用項目
李加濤 栗培磊 姚星馳
陜西建工安裝集團(tuán)智慧機(jī)電運(yùn)營科技有限公司
一、建設(shè)背景
1、項目建設(shè)背景
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市化進(jìn)程的逐步加深,普通的建筑已經(jīng)不能滿足要求,人們對建筑提出了更高的要求,建筑經(jīng)歷了從常規(guī)建筑、智能建筑,到向智慧建筑的發(fā)展。智慧建筑通過綜合利用智能感知物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),構(gòu)建出新一代信息技術(shù)應(yīng)用的綜合服務(wù)平臺,依據(jù)用戶的需求,利用建筑物的構(gòu)造、系統(tǒng)軟件、服務(wù)和管理開展最優(yōu)組合,滿足不同場景、不同業(yè)務(wù)、不同用戶在數(shù)字化建筑空間下的需求,從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。
陜建安裝大廈智能建筑應(yīng)用項目是由陜西建工安裝集團(tuán)智慧運(yùn)營科技有限公司利用智慧運(yùn)營綜合管理平臺結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、新型傳感器及智能化控制設(shè)備,對陜建安裝大廈進(jìn)行建筑智能化升級及智慧化管理的實施項目。
2、項目建設(shè)目標(biāo)
項目建設(shè)旨在從整體入手,統(tǒng)一規(guī)劃,構(gòu)筑一個功能完整、兼容并包、互聯(lián)互通的智慧樓宇。
智慧運(yùn)營綜合管理平臺充分發(fā)揮一體化資源整合優(yōu)勢,以達(dá)到“全區(qū)覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”總目標(biāo)。
通過樓宇物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)以下目標(biāo):
模塊智能化
樓宇對減少人力投入、提高安全的要求日益凸顯,勢必要提高各系統(tǒng)的智能化程度,使大廈更安全,人力更精簡。從事前預(yù)防、事中處理和事后回溯三個階段入手, 以技防取締人防,通過智能化的應(yīng)用為大廈安全保駕護(hù)航。
系統(tǒng)集成化
將功能不同的各種傳感器、智能控制系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、設(shè)備數(shù)據(jù)運(yùn)維系統(tǒng)、安防監(jiān)控、IP 傳輸網(wǎng)絡(luò)集成為一體化智慧運(yùn)營綜合管理系統(tǒng),使樓宇的各子系統(tǒng)管理之間形成 一個全互聯(lián),實現(xiàn)端到端的高度集成、數(shù)據(jù)互通各子系統(tǒng)之間無縫融合,真正實現(xiàn)多平臺一體化,減少安保人員投入,降低系統(tǒng)使用復(fù)雜度,提高一體化調(diào)度指揮能力。
全程互聯(lián)化
樓宇基礎(chǔ)設(shè)施日益完善且系統(tǒng)眾多,智慧運(yùn)營綜合管理平臺的核心是將原有孤立的各子系統(tǒng)連接,和業(yè)務(wù)管理緊密地聯(lián)系在一起,打破以往系統(tǒng)建設(shè)過程中信息孤島、數(shù)據(jù)孤島,連島成路,實現(xiàn)資源共享,為數(shù)據(jù)的提取提供整體系統(tǒng)脈絡(luò)架構(gòu)。
數(shù)據(jù)可視化
隨著樓宇的各子系統(tǒng)建立,數(shù)據(jù)越來越龐雜,其中包括火災(zāi)報警數(shù)據(jù)、供水設(shè)施、樓控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)、充電樁系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)等,必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效挖掘,通過“一個平臺、一張圖”才能使管理者更快、 更高效的了解大廈狀況,以便制定更為準(zhǔn)確的決策。
二、建設(shè)內(nèi)容
1、系統(tǒng)整體建設(shè)
系統(tǒng)集成消防報警系統(tǒng)、樓宇控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)房動力環(huán)境系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)。以“機(jī)電管家、機(jī)電醫(yī)生、數(shù)字賦能、科技運(yùn)營”為方針,通過對各系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行24小時全方位的遠(yuǎn)程監(jiān)控,隨時隨地了解機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)傳輸情況,并可遠(yuǎn)程對設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行更新,通過信息化管理、工單式服務(wù),實現(xiàn)維保全流程監(jiān)管、維保經(jīng)驗分享、到場定位維修,可實現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備維保過程進(jìn)行監(jiān)管,使故障問題可查詢、責(zé)任可追溯,通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息服務(wù),將原本繁瑣的維保流程化,提高維保效率,提升服務(wù)品質(zhì),整體系統(tǒng)框架圖如下所示。
圖1系統(tǒng)架構(gòu)圖
2、智能化子系統(tǒng)建設(shè)
2.1、安防監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過專用視頻網(wǎng)絡(luò)將樓宇整體攝像頭裝置全部通過光纖/網(wǎng)線連接交換機(jī)將信號傳輸至網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的視頻網(wǎng)核心交換機(jī),并利用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)等裝置將視頻畫面展示到安防監(jiān)控室。
圖2安防系統(tǒng)邏輯圖
2.2、樓控系統(tǒng)
樓控系統(tǒng)主要包括空調(diào)、通排風(fēng)、給排水系統(tǒng),通過控制器、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù),實現(xiàn)對建筑環(huán)境的全面監(jiān)控和管理,通過后臺系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測、預(yù)警/告警、派單進(jìn)行設(shè)備故障處理,通過上位機(jī)圖形化界面對設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程控制功能。
圖3樓控系統(tǒng)架構(gòu)圖
2.3、電梯系統(tǒng)
電梯系統(tǒng)中設(shè)置電梯五方通話系統(tǒng),智能攝像機(jī)系統(tǒng),電梯檢測系統(tǒng),以及廣告顯示系統(tǒng),可實現(xiàn)電梯的智能檢測。智能識別技術(shù)防止電動車進(jìn)入,實時檢測電梯運(yùn)行參數(shù),電梯速度,電梯運(yùn)行的層樓;當(dāng)遇到緊急情況,可聯(lián)動綜合管理平臺,及時處理險情。
圖4電梯系統(tǒng)原理圖
2.4、能耗系統(tǒng)
能耗管理系統(tǒng)通過對配電室電表進(jìn)行有線連接至智能網(wǎng)關(guān),樓層間通過NB-IOT無線電表、水表進(jìn)行無線傳輸至后臺服務(wù)器,對樓宇用電量、用水量進(jìn)行細(xì)化統(tǒng)計,并對采集的各類用電、用水系統(tǒng)進(jìn)行分時段能耗統(tǒng)計與展示,通過后臺算法對耗電量、耗水量進(jìn)行分系統(tǒng)分析,同時利用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對,提供能耗消耗是否異常結(jié)論與整改方案,最大程度節(jié)約能源消耗。
2.5、動力環(huán)境系統(tǒng)
安裝大廈按B類機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),采用模塊化機(jī)柜,雙回路供電。
機(jī)房裝飾裝修系統(tǒng)、機(jī)房供配電系統(tǒng)、機(jī)房UPS不間斷電源系統(tǒng)、機(jī)房防雷及接地系統(tǒng)、機(jī)房精密空調(diào)及新排風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)房封閉冷通道系統(tǒng)、機(jī)房綜合布線系統(tǒng)、機(jī)房安防系統(tǒng)、機(jī)房消防系統(tǒng)、動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)。
圖6機(jī)房效果展示圖
2.6、停車場系統(tǒng)
停車場管理系統(tǒng)是利用計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù),管理停車場內(nèi)信息,不僅方便車主停車和繳費(fèi),也可以提高管理效率和服務(wù)質(zhì)量,減少停車管理的人力和物力成本。
自動化管理:自動完成過車記錄、收費(fèi)、停車信息查詢和統(tǒng)計報表工作,減少人工干預(yù),提高管理效率。
數(shù)據(jù)化管理:車輛信息、收費(fèi)信息、統(tǒng)計分析信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、存儲、分析和處理。
2.7、隔震支座系統(tǒng)
通過激光位移傳感器實時監(jiān)測大樓位移變化,同時加裝4G數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲打通兩者的數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)實時監(jiān)測、實時分析、實時告警功能。
3、智慧運(yùn)營綜合管理平臺建設(shè)
為貫徹國家數(shù)字化轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展,推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)在建筑運(yùn)行維護(hù)階段的應(yīng)用,提升建筑數(shù)字化運(yùn)維水平,我司運(yùn)用信息化、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),建立軟硬件數(shù)字一體化系統(tǒng)—智慧機(jī)電運(yùn)營平臺,實現(xiàn)設(shè)備管理、能耗管理、環(huán)境管理、資產(chǎn)管理、空間管理、數(shù)據(jù)診斷等,幫助客戶逐步實現(xiàn)環(huán)境改善、運(yùn)行成本降低、維護(hù)精細(xì)化和智能化,同時持續(xù)地優(yōu)化需求與供能系統(tǒng)的平衡。
3.1、系統(tǒng)實圖15機(jī)房環(huán)境展示圖現(xiàn)功能
3.1.1、設(shè)備管理:對設(shè)備使用狀況進(jìn)行監(jiān)控,實現(xiàn)預(yù)防性檢修和周期性維保,實現(xiàn)變被動運(yùn)維為主動運(yùn)維,對設(shè)備進(jìn)行管理。包括對系統(tǒng)設(shè)備建立完善的設(shè)備臺賬,含設(shè)備基本信息、型號、參數(shù)、設(shè)備安裝的位置、運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù);也包擴(kuò)統(tǒng)計、分析設(shè)備的巡檢次數(shù)、告警次數(shù)。
圖7設(shè)備臺賬展示圖
3.1.2、工單管理:及時響應(yīng)報警信息,自動生成工單,主動派送工單至維修人員手中,及時處理設(shè)備故障,實現(xiàn)智能化管理;可進(jìn)行自定義配置工單、巡檢單流程,實時瀏覽工單、巡檢單流轉(zhuǎn)等操作。
圖8工單管理展示圖
3.1.3、報表管理:根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)周期性分析,建立日報表、周報表、月報表和年報表方式實現(xiàn)電子工單,實現(xiàn)無紙化。
圖9報表管理展示圖
3.1.4知識庫:為維修人員提供設(shè)備維修依據(jù),提供可執(zhí)行方案和方法;并與工單管理功能聯(lián)動,可以直接根據(jù)設(shè)備故障碼查詢設(shè)備維修方法。還可分享積累維修方法與經(jīng)驗,支持多種格式上傳
圖10知識庫展示圖
3.1.5、能耗管理:對項目中耗能設(shè)備計量、監(jiān)測、統(tǒng)計分析、優(yōu)化方案,實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能減排。
圖11能耗管理展示圖
3.1.6、樓控系統(tǒng):實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)、通排風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)設(shè)備實時監(jiān)控、了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),設(shè)備異常/運(yùn)行數(shù)據(jù)異常預(yù)警、告警,并及時處理;空調(diào)系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)、場景控制、定時控制等。
圖12樓控系統(tǒng)展示圖
3.1.7、電梯系統(tǒng):實現(xiàn)對電梯設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測、乘梯人數(shù)統(tǒng)計;實現(xiàn)對電動車進(jìn)梯事件識別,并自動報警;實現(xiàn)對電梯困人、乘客暈倒等事件識別,并立即觸發(fā)救援工單進(jìn)行救援工作。
圖13電梯系統(tǒng)展示圖
3.1.8、視頻監(jiān)控系統(tǒng):實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備實時監(jiān)控、了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),設(shè)備異常預(yù)警、告警,并及時處理;實現(xiàn)7*24小時對大廈進(jìn)行畫面監(jiān)控;與工單系統(tǒng)聯(lián)動,第一時間掌握現(xiàn)場情況。
圖14視頻監(jiān)控系統(tǒng)展示圖
3.1.9、機(jī)房環(huán)境系統(tǒng):對機(jī)房環(huán)境監(jiān)測,包括溫度、濕度等,異常數(shù)據(jù)產(chǎn)生預(yù)警、告警信息,并及時處理,對機(jī)房進(jìn)行視頻監(jiān)控,實時了解機(jī)房動態(tài)。
圖15機(jī)房環(huán)境展示圖
3.1.10、電力監(jiān)控系統(tǒng):實現(xiàn)對設(shè)備及設(shè)備運(yùn)行參數(shù)實時監(jiān)控,運(yùn)行狀態(tài)或數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生預(yù)警、告警信息,并及時處理。
圖16電力監(jiān)控系統(tǒng)展示圖
3.1.11、停車場系統(tǒng):進(jìn)行對車輛進(jìn)出實時記錄、統(tǒng)計,實現(xiàn)對車位利用率統(tǒng)計。
圖17停車場系統(tǒng)展示圖
3.2、平臺運(yùn)維流程
3.2.1、智慧維修
圖18智慧維修流程圖
智慧運(yùn)營綜合管理平臺通過對各系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測,平臺檢測到數(shù)據(jù)異常情況后自動生成工單進(jìn)行故障預(yù)警,運(yùn)維人員通過手機(jī)端接收到平臺下發(fā)的工單,去現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行設(shè)備檢修,如維修中遇到問題可通過平臺知識庫和專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)兩種方式進(jìn)行獲得幫助,設(shè)備恢復(fù)正常后,需項目主管核查后確認(rèn)設(shè)備已恢復(fù)正常才可達(dá)到工單的閉環(huán)處理,若項目主管未通過審核,運(yùn)維人員需重新處理提交,按上述流程循環(huán)一次,確保設(shè)備已恢復(fù)正常工作狀態(tài),生成工單檔案。
3.2.2、智能巡檢
圖19智能巡檢流程圖
智慧運(yùn)營綜合管理平臺通過巡檢管理創(chuàng)建設(shè)備巡檢計劃,在到巡檢日期自動派發(fā)巡檢單,運(yùn)維人員通過手機(jī)端接收到平臺下發(fā)的巡檢單,去現(xiàn)場對設(shè)備進(jìn)行設(shè)備掃碼巡檢,如巡檢中遇到問題可通過平臺知識庫和專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)兩種方式進(jìn)行獲得幫助,設(shè)備恢復(fù)正常后,需項目主管核查后確認(rèn)設(shè)備正常才可達(dá)到巡檢單的閉環(huán)處理,若項目主管未通過審核,運(yùn)維人員需重新巡檢,按上述流程循環(huán)一次,確保設(shè)備為正常工作狀態(tài),生成工單檔案。
3.2.3、智慧報修
圖20智慧報修流程圖
三、創(chuàng)新應(yīng)用
5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的不斷發(fā)展,為大廈創(chuàng)新應(yīng)用提供了成熟的技術(shù)基礎(chǔ),并應(yīng)用到樓宇安防、運(yùn)營、樓控、消防、能源等多個場景。5G+樓宇,提供高可靠、高安全的通信網(wǎng)絡(luò),便于智能設(shè)備隨時隨地接入,提高樓宇管理效率,為樓內(nèi)企業(yè)和員工提供便利。物聯(lián)網(wǎng)+樓宇,通過生物識別、人證比對、車牌識別、視頻質(zhì)量診斷等智能化技術(shù)手段,提高樓宇安全防范等級。云計算+樓宇,云計算為采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來的海量數(shù)據(jù)的計算與存儲問題奠定了基礎(chǔ),成為推動智慧建筑應(yīng)用更加智能化的核心動力。大數(shù)據(jù)+樓宇,將各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)匯聚,實現(xiàn)實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程/自動控制、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、能耗分析等高效的樓宇管理工作。AI+樓宇,可實現(xiàn)樓宇人臉無感開門、人臉考勤等應(yīng)用,滿足智能檢測、智能識別、智能告警等需求,驅(qū)動樓宇整體的智能化轉(zhuǎn)型,降低樓宇管理成本,提高運(yùn)營效率。同時 5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)還將應(yīng)用到樓內(nèi)企業(yè)的辦公、生產(chǎn)、經(jīng)營等場景,提高企業(yè)的經(jīng)營效率和員工的滿意度。
1 多系統(tǒng)聯(lián)動,降低能源消耗
智慧運(yùn)營綜合管理平臺通過自動化監(jiān)控和管理建筑設(shè)備,可以優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行效率和管理模式,有效的降低能源消耗。采取智能化的管理方式,優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行流程和時間,提高設(shè)備的運(yùn)行效率和管理效率。空調(diào)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過智慧運(yùn)營綜合管理平臺對設(shè)備運(yùn)行狀況及周邊環(huán)境進(jìn)行分析計算,得出空調(diào)最優(yōu)運(yùn)行方案,依靠調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù),來達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。
2 優(yōu)化管理流程,提高運(yùn)營效率
通過自動化監(jiān)控和管理建筑設(shè)備,提高建筑運(yùn)營效率。自動化監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù),及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和異常情況。使用智慧運(yùn)營綜合管理系統(tǒng)實時監(jiān)控配電室、水泵房實時數(shù)據(jù)與實時視頻監(jiān)控,如數(shù)據(jù)異常、報警信息推送自動產(chǎn)生工單、優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行流程和時間,提高設(shè)備的運(yùn)行效率和管理效率、節(jié)省人力提高智能化管理水平。
四、推廣價值
1 經(jīng)濟(jì)效益
智慧運(yùn)營綜合管理平臺陜建安裝大廈建設(shè)項目,形成設(shè)備之間物聯(lián)通信、數(shù)據(jù)共享,改變了傳統(tǒng)機(jī)電運(yùn)營主要以人運(yùn)營的現(xiàn)狀,大量節(jié)省了人力資源浪費(fèi)。
通過對設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控,可有效減少設(shè)備故障出現(xiàn)幾率,大大延長了設(shè)備使用壽命,節(jié)省業(yè)主設(shè)備更新成本。
通過對設(shè)備智能調(diào)節(jié),獲取人流量情況,結(jié)合實時環(huán)境溫度及用能時間,利用算法,合理調(diào)節(jié)空調(diào)運(yùn)行模式及開關(guān)狀態(tài),從而降低能源消耗,對用電設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的有效的管理。
智慧運(yùn)營綜合管理平臺按照“機(jī)電醫(yī)生、機(jī)電管家、數(shù)字機(jī)電、智慧運(yùn)營”的十六字指導(dǎo)方針,推進(jìn)陜建安裝大廈從傳統(tǒng)運(yùn)維轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔圻\(yùn)營,減少運(yùn)營、管理成本。具體產(chǎn)生效益如下:
2.1、對人員進(jìn)行智能化管理,增強(qiáng)人員利用率,減少人力資源浪費(fèi),通過人員調(diào)度系統(tǒng)可節(jié)省巡檢及值班人員40%-50%;
2.2、對設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)控,可有效減少設(shè)備故障出現(xiàn)幾率,大大延長了設(shè)備使用壽命,節(jié)省業(yè)主設(shè)備更新成本,可延長設(shè)備使用壽命30%;
2.3、對能耗使用進(jìn)行管理,根據(jù)能耗分析結(jié)果,對用電設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的有效的管理,最大程度節(jié)能,可節(jié)省能源20%以上。
2 社會效益
智慧運(yùn)營綜合管理平臺結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)技術(shù),實現(xiàn)對設(shè)備、工單、人員、能耗、報表、知識庫的綜合管理,最終實現(xiàn)節(jié)省人力,降低能耗,保障設(shè)備安全運(yùn)行,增加設(shè)備使用壽命,實現(xiàn)智能化運(yùn)營。對機(jī)電運(yùn)營行業(yè)甚至于整個服務(wù)行業(yè)起到一個標(biāo)桿作用,它將改變幾十年的傳統(tǒng)機(jī)電運(yùn)營模式,改變目前以人力為運(yùn)行根本的現(xiàn)狀,通過各種新型技術(shù)的融合,打破傳統(tǒng)智能控制系統(tǒng)之間的技術(shù)壁壘,實現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)無縫對接,最終實現(xiàn)機(jī)電運(yùn)營業(yè)務(wù)成功向智慧運(yùn)維轉(zhuǎn)型。
陜建安裝大廈建筑面積共34341㎡,具備先進(jìn)的智能化設(shè)施、智能控制系統(tǒng),提高了客戶滿意度、維修響應(yīng)時間、服務(wù)效率與數(shù)字化率并獲得了西安市樓宇等級評定委員會獎項與中國建筑運(yùn)營管理研究院金級認(rèn)證獎項。
圖21甲級商務(wù)樓宇
圖22智慧樓宇運(yùn)營管理金級認(rèn)證
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