山东力诺工业园智慧园区
解 决 方 案
太极计算机股份有限公司 2015年10月26日
目录
第1章 项目概述 ..................................................................................................... 4 第2章 智能园区需求分析及思路 ......................................................................... 4 第3章 系统解决方案 ............................................................................................. 5
3.1 3.2
总论.......................................................................................................... 5 智能一卡通系统...................................................................................... 7 3.2.1 概述 ................................................................................................... 7 3.2.2 各子系统介绍 ................................................................................... 8 3.3
智能照明系统........................................................................................ 21 3.3.1 概述 ................................................................................................. 21 3.3.2 系统的结构和组成 ......................................................................... 21 3.3.3 系统的功能 ..................................................................................... 22 3.4
智能视频分析系统................................................................................ 24 3.4.1 概述 ................................................................................................. 24 3.4.2 功能特点 ......................................................................................... 24 3.4.3 智能视频分析发展及应用 ............................................................. 25 3.5
园区广播系统........................................................................................ 28 3.5.1 概述 ................................................................................................. 28 3.5.2 系统功能 ......................................................................................... 28 3.6
信息发布系统........................................................................................ 32 3.6.1 概述 ................................................................................................. 32 3.6.2 系统功能 ......................................................................................... 32 3.7
无线网络覆盖系统................................................................................ 35 3.7.1 概述 ................................................................................................. 35 3.7.2 系统设计 ......................................................................................... 35 3.8
无线对讲系统........................................................................................ 41 3.8.1 概述 ................................................................................................. 41 3.8.2 系统功能及特点 ............................................................................. 42 3.9
能源管理系统........................................................................................ 45 3.9.1 概述 ................................................................................................. 45
3.9.2 系统组成 ......................................................................................... 45 3.9.3 系统特点 ......................................................................................... 46 3.9.4 系统功能 ......................................................................................... 47 3.10
MES管理系统 ......................................................................................... 4 3.10.1 概述 ................................................................................................. 4 3.10.2 设计思路 ......................................................................................... 4 3.10.3 系统框架与结构 ............................................................................. 5 3.10.4 系统硬件介绍 ................................................................................. 6 3.10.5 系统功能介绍 ................................................................................. 7 3.11
智能物流管理系统.................................................................................. 9 3.11.1 概述 ................................................................................................. 9 3.11.2 系统架构及设计 ........................................................................... 10 3.11.3 系统特点 ....................................................................................... 13 3.11.4 系统软件功能 ............................................................................... 14 3.11.5 系统专用硬件设备功能介绍 ....................................................... 19 3.12
生产营运指挥系统................................................................................ 22 3.12.1 系统概述 ....................................................................................... 22 3.12.2 系统功能 ....................................................................................... 22 3.13
IBMS集成管理系统 .............................................................................. 25 3.13.1 系统概述 ....................................................................................... 25 3.13.2 设计思路 ....................................................................................... 25 3.13.3 系统设计 ....................................................................................... 26
第1章 项目概述
力诺集团以产业报国,提供就业岗位,解决失业下岗人员,为地方经济发展和社会发展做贡献为己任,推动产业发展。现有职工1万余名,在实施兼并重组过程中,先后培训安置各地国企职工6000余名。从创业至今,主要经济指标──资产规模、销售收入和实现利税比建厂初期分别增长了16000倍、1000倍和600倍。旗下拥有五个产业集团,分别是力诺太阳、力诺瑞特、力诺电力、宏济堂制药和双虎集团,形成太阳能和药业两个优势集群。在太阳能产业中,已形成从石英砂矿山、太阳能玻璃管、太阳能集热管、集热器、太阳能热水器到光热光伏工程应用产品的太阳能利用产业链。在太阳能热利用领域向着全球最大的产业基地迈进的同时,力诺集团适时进入了太阳能电力领域,其太阳能电池项目整合当前世界最领先的技术、设备和人才,关键技术指标达到世界领先地位。该项目填补了省内空白,被列入省市重点项目,已于2008年7月正式投产,目标是五年内跻身世界太阳能电池行业前十强。
第2章 智能园区需求分析及思路
智慧园区的建设分为:云数据中心和智慧应用平台。云数据中心给园区提供了一个公共的 IT 服务平台,通过云计算技术将软件、硬件及技术资源进行有效整合与共享,加速信息流通,从而充分降低IT成本,提高应用水平和服务能力。智慧
应用平台则是采用基于SOA 架构的部署模式,以体现园区服务能力的灵活性、快速反应性及可扩展性。园区是城市发展地方产业、增强经济实力的重要平台,也是壮大区域经济、进行城市经济转型的有效载体。经过改革开放三十多年的发展,园区也遇到了同质化竞争等一系列发展问题,传统的发展模式难以为继,迫切需要通过智慧化建设来实现转型升级。
智慧园区需配备更好的基础设施服务,园区的信息化基础设施因以高规格来建设,具体包括稳定的供电系统、网络通信设施、云数据中心、互联网出口、高速园区光网、移动通讯基站等,以满足企业在不同发展阶段的需求。除此之外,为了满足园区工作人员和居民的生活需求,园区还会在公共场所部署无线WIFI热点覆盖,协助运营商积极
推广3G、4G网络,为园区居民提供泛在的网络服务。综合来看,园区的信息化基础设施普遍高于城市内其他城区,从而为智慧城市建设提供高速的信息传输通道。
智慧园区信息服务平台智能化应用系统是针对园区管理推出的,通过研究各类企事业单位的运行现状和管理需求,所研发的综合智能化管理系统,主要包括考勤、门禁、停车场、电梯控制、访客登记、消费管理、电子巡更、资产管理等园区综合服务应用。
第3章 系统解决方案
3.1 总论
为调整经济产业结构,集聚产业优势,我国大力发展的园区经济,形成了我国地域经济的增长极。在园区建设过程中,传统的建筑智能化管理存在着以下问题:
(1)设计、建设、应用同质化,难以满足个性化需求。
(2)建筑物与建筑物之间,建筑物内各子系统间相对独立,存在“信息孤岛”,智能化水平低。
(3)数据采集孤立,系统联动难以实现。 (4)应用可扩展性差,扩展成本较高。
(5)无法实现高效、便捷的集中式管理,运营成本高。
(6)重要设备运行状态无法实时监控,事故预警难以实现。
物联网技术的应用,从更高的公共数据应用、异构网络的共享、多重数据的融合的层面出发,解决了以上面临的问题。
物联网与智能建筑的物理架构具有很多相似性,各个子系统相当于物联网的数据采集节点,利用物联网技术,将数据汇集到数据服务平台,由平台进行数据分析、处理,从而提供更高级的动态数据应用服务,将使得传统智能化系统发生根本性的变化,主要表现在以下方面:
(1)基于物联网数据服务平台提供了满足用户个性化需求的解决方案,同时对园区的智能化管理系统进行了整体规划,保证了用户个性化需求的实现。
(2)充分发挥物联网开放性的基本特点。传统的园区内楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统,而物联网是开放的,具有连通性。采用这一技术,可以在世界上具备互联网接入条件的任一地点,与自己的物联网相连,从根本上解决了“信息孤岛”问题。
(3)把各个子系统集成在一个统一的数据平台上,实现各系统之间实时数据的交流和共享,弥补了传统智能建筑数据采集孤立的缺陷,解决了系统难以联动的问题。
(4)物联网数据服务平台中汇集了海量的数据信息,应用开发平台灵活且功能齐全,使其具有很强的可扩展性。各种软硬件应用已经瀚如烟海,开发人员具备成熟的技术积累,终端用户能享受到各种便利。
(5)基于物联网技术,只需构建一个统一的数据服务平台,将各系统的运行数据信息汇总,既可实现高效、便捷的集中式管理,又降低了运营成本。
(6)物联网平台所拥有的专家系统引擎,能够进行对从各子系统采集到的实时数据进行整合、分析和计算,并结合预案,对非正常状况作出判断,并实施预警联动。因此将物联网技术引入园区建设必将是未来智能园区的发展趋势,而物联网应用平台就是从数据接入、数据处理、数据应用3个层面,为智能园区提供统一的应用与管理平台。
3.2 智能一卡通系统
3.2.1
概述
“企业一卡通”是以非接触式IC卡和软件平台为核心,实现企业园区内常见的门禁、考勤、消费、停车场、通道、访客、会议等应用的综合管理平台。用户可将企业内的人、财、物的管理和服务全面纳入“企业一卡通”平台,实现企业内部的身份认证和财务结算的统一管理,提升企业管理的集中化、安全化和电子化。系统的成功运用,可以方便企业管理、提升企业形象、为员工提供便捷的服务。
“企业一卡通”通常包括以下子系统:门禁管理、考勤管理、消费管理、访客管理、水控管理、停车场管理、通道管理、会议签到等。各子系统之间由总控制管理平台,通过快速以太网(TCP/IP协议)连接,企业可选择其中一个子系统使用、亦可根据实际需求选择其中任意子系统组合运用。
“企业一卡通”系统组成拓扑图
该“企业一卡通”系统网络拓扑结构清晰、功能明确,一张卡片可通用于所有子系统,所有子系统共享一个数据库服务器,且可扩展其他子系统,通过系统功能扩展,可实现门禁考勤管理、停车场管理、POS消费等诸多功能,是真正意义上的“一卡通”,完全能够满足用户需要。
3.2.2 各子系统介绍
3.2.2.1 门禁系统
门禁管理系统将智能卡技术、计算机控制技术与电子门锁有机结合,用智能卡替代钥匙,配合计算机实现智能化门禁控制和管理,有效的解决了传统门锁的使用繁琐和无法信息记录等不足,利用数据控制器采集的数据实现数字化管理可为内部人力资源的有效管理等带来意想不到的效果。
门禁系统有以下三种模式,可根据项目需要选择:
1、模式一:单向感应式(读卡器+控制器+出门按钮+电锁)
使用者在门外出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认合法身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录进门时间。按开门按钮,打开电锁,直接外出。
适用于安全级别一般的环境,可以有效地防止外来人员的非法进入。是最常用的管理模式。
2、模式二:双向感应式(读卡器+控制器+读卡器+电锁)
使用者在门外出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录进门时间。使用者离开所控房间时,在门内同样要出示经过授权的感应卡,经读卡器识别确认身份后,控制器驱动打开电锁放行,并记录出门时间。
适用于安全级别较高的环境,不但可以有效地防止外来人员的非法进入,而且可以查询最后一个离开的人和时间,便于特定时期(例如失窃时)落实责任提供证据。
3、模式三:卡+密码式:
刷完卡后,必须输入正确的密码,才能开门。密码是个性化的密码,即一人一密码。这样做的优点在于,用于安全性更高的场合,即使该卡片给人拣到也无法进入,还需要输入正确的密码。并且可以方便地进行模式的设置,例如对于同一个门,有些人必须卡+密码才允许进入,有些人可以刷卡,无需密码就可以进入,特定的人输入密码即可放行。
门禁系统示意图
3.2.2.2 考勤系统
随着信息技术的发展,企业的管理逐步进入信息化的管理时代。员工的考勤方式也由最初的手工签到,到机械钟,再发展到条码卡,逐步进入智能化。现在,感应式IC(ID)卡正被大量用于考勤系统,替代原有的考勤方式。
感应式IC(ID)卡用于考勤,提高了员工考勤速度,方便考勤管理统计。
感应式IC(ID)卡考勤系统由管理电脑、打印机、管理软件、发卡器、考勤机、通讯转换器、网络线等组成。系统网络图如下:
考勤系统示意图
多台考勤机分布安装在不同的考勤点,用网线连接在一起,通过RS485通讯转换器接入电脑串口。也可使用TCP/IP网络转换器将考勤机接入公司局域,管理更方便。
员工手持用感应式IC(ID)卡做成的员工卡,在考勤机前一晃,考勤机即记录下刷卡的时间和卡号,作为原始记录保存,等待管理电脑收集。
电脑中装有考勤软件系统,管理员在一定时间内,操作考勤软件,将考勤机中保存的数据收集上来,电脑根据设置好的规则及班次进行分析处理,得出结果,用打印机即可打印出各种所需的考勤报表。
系统功能特性
感应式IC(ID)卡考勤系统,与其他方式的考勤系统有着无比的特性: a) 管理规范科学,提高企业形象。
b) 员工刷卡迅速,只需一晃,考勤完毕,提高员工工作效率。 c) 卡片不易损坏,且可重复利用,节约成本。
d) 管理员管理考勤方便,电脑收集数据、处理数据,完全自动化,一个月的考勤数据数分钟即可分析处理完毕。
e) 不需要统计大量的打卡记录,系统自动统计,节省人工。 f) 可连接电铃,设置上下班响铃时间,保证响铃与考勤机时间同步。 g) 增加门禁机、收费机即可方便的扩充门禁系统和收费系统。 3.2.2.3 消费系统
消费系统是在总结以往消费机各种缺点和用户需求等的基础上开发的专业消费设备。专门针对食堂、餐厅、超市、食堂、餐厅、小卖部等消费场所设计,淘汰以往采用的现金、饭票等消费结账方式,使用非接触式IC卡作为电子钱包,提供强大的卡保密性能和更轻松简洁的消费方式。有效的解决了传统的饭票流通所带来的不卫生、零钱不够找、偷饭票、伪造饭票等一系列让管理者费尽心思的疑难问题。
对用户来说,应用消费系统最大目的是规范化管理消费场所销售流程,实现统一存款、电子化财务记账、电子化消费场所营业统计,因此消费系统最大的应用是财务报表。消费系统软件拥有详尽的报表功能,营业收入统计表、个人消费统计表、卡内余额统计表、存款统计表、发卡明细表、现金收支报表等经典财务报表汇集。采集数据后,财务人员可按某个消费机、某个消费点、某个部门、某个餐次、全部条件等进行组合查询并分类统计、汇总,报表可以直接打印,也可输出Excel格式;消费报表包含消费次数统计,可按人员姓名、部门、餐次、消费点等分类条件统计并显示消费次数,为经营场所提供决策依据。
消费系统支持定额、不定额、餐次时段限制、订餐、补贴等多种不同的消费模式;支持在线手动数据采集、定时在线数据采集及实时在线数据采集并显示即时消费记录;可通过预先定义好的分组资料对消费人员进行分组(消费分流)操作;可划分最大16个就餐时间段,到时间才能进行消费,就餐时间段外消费机自动待机;可通过设置每月、每周、每日消费机最大使用次数限制、最大消费金额限制、IC卡金额限制、当次最大消费额等;可通过软件定义最大100个菜单项;支持订餐消费模式,可以对某段时间先行订餐,持卡消费时如果该餐别已订,则用户允许消费,如果该餐别没有订,则用户不允许消费。
消费系统高可靠高稳定,功能强大安装简便,是应用于超市、食堂、餐厅、小卖部及大型消费场所的最好消费设备。
消费系统示意图
3.2.2.4 访客系统
传统的“人工来访登记”亦即人防程序为:宾客来访门卫要求其出示证件或进行简短的询问——门卫要求宾客在《来访登记本》上进行来访登记,简短的填写姓名、证件号码、来访时间、来访事由等信息——放行,部分单位可能发放访客单备查。此种来访宾客的管理方式,在过去很长一段时间内,对于保卫单位安全,也曾发挥了它应有的作用。随着时代的发展,信息化技术的普遍应用,管理手段的不断更新,它的不足之处日益突显。
随着网络建设及办公智能化管理日趋完善,长期以来对人员(内、外)一直无法有效实现规范化管理,尤其是单位大楼入口以及传达室在进行信息化建设中存在许多漏洞和死角,访客管理系统是目前最完善的对人员出入进行智能化管理的高科技数字化系统,它的应用彻底改变了传统工作管理模式,并将来访接待工作融入到了数字化办公体系,配合其它安防设施完善了单位安全管理体制,使单位财产、人员安全保障及来访接待工作效率得到进一步提高。
主要功能:
身份证件文字识别提取功能(自动提取、无需手工登记) 支持访客登记手写触摸及键盘录入资料功能 有效证件图形自动录入(扫描、读取)功能
法定有效证件:一、二代身份证、二代驾驶证、护照; 其它有效证件:工作证、军官证、学生证、记者证等; 预约及常年业务拜访处理功能; 黑名单处理功能;
被访人电话分机自动拨号呼叫功能;
支持被访人是否在单位提示(需与内部人员识别验证系统、门禁系统或考勤系
统配合使用);
访客系统示意图
访客流程图
传统管理模式与该系统模式比较
业务 来访登记 登记内容 传统模式 手工登记速度慢、信息准确性差 登记速度为2-5分钟/人 来宾登记资料内容单一,资料准确性较差 目前模式 自动扫描读取有效证件、信息准确 登记速度为20-30秒/人 人像和有效证件的记录共同记录,杜绝了“人证不符”、“证像不符”,并为突发事件(治安事件及传染病)的处理提供最有效
来访人员查询 来访人员资料保存 来访人员管理 来访人员查询及被访人资料增加与修改十分不便 来宾资料保存不便,查询时间长、工作量大、效率低; 保安人员用人工目测及盘问等形式识别进出人员身份 的图像依据和文字资料 方便随时查询、修改及相关资料打印; 来宾资料保存方便,查询时间短、工作效率高 对进出的无卡人员和持失效卡人员实现高效率查询 3.2.2.5 水控系统
节能正在成为近年来企业和校园面临的需要持续加强和改进的内容,企业、校园、医院等单位水的损耗一直是企业能源损耗的一个主要方面,在单位中生活用水中均存在大量浪费,可以控制和节约的空间,生活用水中尤其热水(洗澡水、开水)由于其成本较高,如何有效的对其进行控制是企业面临的新的问题。
主要功能:
节水系统可以实现水的使用可以做到以人为单位的量化管理;
实现用水量(时间)和经济利益密切挂钩,多用多付费少用少付费,用经济杠
杆调节浪费;
考虑到浴室特殊环境设备采用安全电压;
设备具有防水,防漏电设计,安装简便,便于维护; 脱机可以独立使用;
可以按照不同身份人员对单价进行不同水价设置; 非法开壳等恶意破坏行为时,水控器自动关断阀门;
自动识别持卡人的合法性,根据卡内帐户信息决定是否允许消费; 可按用户的不同身份,不同控水模式(计时或计量)设定水价;
节水系统示意图
3.2.2.6 车辆出入管理系统
车辆出入厂管理系统利用了高度自动化的机电和微机设备对停车场进行安全、有效的管理,包括临时车辆收费、保安、监控、防盗等。本系统针对于各种机动车辆的自动识别、计费和管理,是一种较好地将读感识别技术、大规模集成技术与计算机技术结合于一体的新型保安管理系统。它利用读感技术对持卡驾驶员进行自动遥测识别,通过挡车闸与专门软件技术的配合,给进出厂车辆的保安与计费管理提供了自动化管理与商业监督手段。
系统示意图1 主要功能:
管理2类卡:一种为固定用户卡,一种为临时用户卡(外来办事人员); 车辆凭卡进入:读卡时间、地点及车辆等各项资料均自动在计算机上显示并记
录;
进出车辆图像对比:图像自动存盘,可供查询;(非标准)
分级管理:可对于管理功能进行不同人员不同权限的分配,且人员操作该系统
均有记录;
所有车辆刷卡后经保安收费(临时用户)或确认(固定用户)后车辆出场; 设置通行时间及报警时间,如遇特殊情况还可定时设定编程; 感应式电动挡车臂:确保车辆防砸和安全通过; 特殊车辆可远程遥控开门。
系统示意图2
3.2.2.7 通道管理系统
企业出入管理一直是一个难题,可以想象一下,一个中小型企业,每天早晨上班时间,几千人要在半个小时内同时进入企业大门,管理人员都希望在最短的时间了解以下的信息:
1. 有谁进入了企业?
2. 他们是否都有合法的身份和权限? 3. 有谁应该来而没有来?
4. 在大量进入的同时,又有谁同时出了企业?他们是否有相应的权限? 5. 他们有没有迟到早退? 更进一步的问题是:
1.他们进了企业大门后,又进入了哪一个厂房、办公楼或是直接进入了浴池?他们是否有相应的权限?
2.现在每一个人在什么位置?
3.能否在发生问题之前进行监控与预防? 4.如果发生了问题,事后如何进行快速的查证?
传统的解决办法可能是使用考勤机、监控、指纹和道闸。然而这些系统的问题都显而易见:指纹系统在一比几千的查找时,速度是一个问题,并且存在着不卫生、拒识率误识率高等问题;考勤机不能对外来人员进行控制,并且存在代刷卡的问题;道闸系统通过速度比较慢,几辆班车一到,就会排起长队,并且明显不够人性化。而监控系统由于不能与管理系统真正联动,事前预防需要投入大量的人力,最终只能起到事后查证的作用,价值被打了一个大大的折扣。
这些看似基本而又简单的问题一直以来都没有一个完美的解决方案,这么多年来大家似乎已经习惯于此,直到快速无障碍通道终于完成研制并成功应用„„
系统结构示意图
3.2.2.8 会议签到系统
智能化会议签到系统是一种集成化和网络化的会议签到系统。该系统的终端设备内置非接触IC卡读写器,可以将与会人员所持的IC卡内的个人信息读出并显示在彩色液晶显示器上,同时通过网络将数据传输到主控服务器,主控服务器将采集到的数据进行
分类识别统计,实时地显示统计结果,该系统可广泛应用于各种大中型会议的签到系统,进行会议信息采集和人员身份核验等。
会议签到管理系统将对参加会议的代表每人佩带一张电子卡(校园卡),到达报到入口处时,附近的读出器能够快速识别每张电子卡,从而达到会议自动报到、实时显示代表照片姓名和统计结果的目的。
系统组成和功能:
1.显示会议基本资料,包括会议主持人、会议内容与会议相关的内容; 2.读卡后可以显示持卡人的照片及姓名信息等,还可以有声音提示;
3.系统所提供的基础数据导入功能,解决了不同的会议有相同代表参加的问题; 4.可定制的前台刷卡欢迎词,由用户根据不同的会议、场合自己进行定制; 5.可以选择采用计算机显示器、电视机及电视墙来实时监控报到情况,使报到情况一目了然,方便了代表,也提高了透明度;
6.强大的统计查询系统,可以及时了解报到情况,如总体或部分的已报到、迟到、请假、缺席等统计数据和名单列表;
7.可以通过后台进行整个报到过程的控制,根据实际情况灵活处理开始报到时间、推迟开始时间、结束报到时间、设置报到自动开始、自动结束;
8.提供手动报到功能,解决代表忘记带卡、卡遗失情况;
9.系统自动区分代表和常委,可以同时适用于大会和常委会的报到要求; 10.数据维护方便,包括会议名称等资料维护、人员维护、报到维护等。
系统结构图
企业一卡通系统同企业现有的工资软件、人力资源管理软件、OA管理软件等提供接口可以更加方便的进行信息的采集和整理,进一步提高管理效率。
3.3 智能照明系统
3.3.1
概述
照明控制系统传统是以照明配电箱通过手动开关来控制照明灯具的通断,或通过回路中串入接触器,实现远距离控制。而今出现的建筑物自控(BA)系统,是以电气触点来实现区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立,同时控制功能简单,因此使用上有一定的局限性。故当BA系统出现故障时,照明系统亦受到影响。随着微电子技术与数字化技术的发展,开发出了智能化水平更高的专业照
明控制的独立系统,从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。
根据使用单位的经验,不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外,还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。 3.3.2
系统的结构和组成
智能照明控制系统按网络的拓扑结构,大致有以下两种型式,总线式和以星形结构为主的混合式。它们各有特色,前者灵活性较强,易于扩展,控制相对独立,成本较低。后者可靠性较高,故障诊断和排除简单,存取协议简单,传输速度较高。
一般智能照明控制系统都为数字式照明管理系统,它由系统单元,输入单元和输出单元三部分组成。除电源设备外,每一单元设置唯一的单元地址,并用软件设定其功能。通过输出单元来控制各负载回路,各种形式的单元简述如下:
1. 系统单元:用于提供工作电源,源系统时钟及各种系统的接口,包括系统电源、各种接口(PC、以太网、电话等),网络桥。主系统对各区域实施相同的控制和信号采样的网络;子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接,实现数据传输。
2. 输入单元:用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号;如可编程的多功能(开/关、调光、定时、软启动/软关断等)输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器(实现灯光调光或开/关功能)。各种型式及多功能的控制板,(如有的提供LCD页面显示和控制方式,并以图形、文字、图片来做软按键,可进行多点控制、时序控制、存储多种亮模式等),各种功能传感器(如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其他负载的开关, 亮度传感器),通过对周围环境的亮度的检测,调整光源的亮度,使周围环境保持适宜的照度,以达到有效利用自然光,节约电能。
3. 输出单元:智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号,控制相应回路的输出以实现实时控制。输出单元有各种型式的继电器。调光器(以负载电流为调节对象,除调光功能外,还可用作灯具的软启动,软关闭)模拟量输出单元,照明灯具调光接口,红外输出模块等。
系统一般采用集中控制和管理、分散执行的方式,亦即配置中央监控中心和智能控制照明柜,前者有控制计算机、主通信控制器等设备,用于对整个系统进行控制和管理工作,通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联络,同时接收来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手动工作状态、灯具开/关状态等,并在异常情况下采取处理措施。 3.3.3
系统的功能
目前智能控制系统具有以下功能:
1. 智能系统设有中央监控装置,对整个系统实施中央监控,以便随时调节照明的现场效果,例如系统设置开灯方案模式,并在计算机屏幕上仿真照明灯具的布置情况,显示各灯组的开灯模式和开/关状态。
2. 具有灯具异常启动和自动保护的功能;
3. 具有灯具启动时间,累计记录,和灯具使用寿命的统计功能;
4. 在供电故障情况下,具有双路受电柜自动切换并启动应急照明灯组的功能; 5. 系统设有自动/手动转换开关,以便必要时对各灯组的开、关进行手动操作。 6. 系统设置与其他系统连接的接口,如建筑楼宇自控系统(BA系统),以提高综合管理水平。
7. 具有场景预设、亮度调节、定时、时序控制及软启动、软关断的功能。 随着智能系统的进一步开发与完善,其功能将进一步得到增强。
3.4 智能视频分析系统
3.4.1
概述
智能视频分析系统能够对视频区域内出现的运动目标自动识别出目标类型并跟踪,对目标进行标记并画出目标运动轨迹,能够同时监测同一场景里多个目标,可以根据防范目标的特点进行灵活设置;它能够适应不同的环境变化,包括光照、四季、昼夜、晴雨等,并能够很好地抗摄像头抖动。其改变了以往视频“被动”监控的状态,不仅仅局限于提供视频画面,而且能主动对视频信息进行智能分析,识别和区分物体,可自定义事件类型,一旦发现异常情况或者突发事件能及时的发出警报,其在安防领域的应用必然有助于克服了人力疲惫的局限性,从而更加有效地协助安全人员处理突发事件。
3.4.2
功能特点
智能视频分析系统采用国际领先的智能视频分析技术开发生产的嵌入式视频分析系统,对目前监控系统进行改造,从而达到:
实现视频监控中异常行为的智能识别、提前发现和自动报警;
模块化的分布式部署,基于现有监控平台的有效补充和升级,不必更换原有设
备,不必大规模布线,有效保护原有投资。本方案实施后可有效降低监控系统的人力需求,提高管理水平和工作效率;
减轻监控人员的工作负担,提高监测准确度,使监控管理工作更加有效,提高
了整套监控系统的工作效率和准确度;
全天时工作,自动分析视频并报警,误报率低,降低因为监控人员人为失误引
起的高误差。同时本方案将传统的“被动”视频监控化转变为“主动”监控,在报警发生的同时实时监视和记录事件过程。 主要功能特点:
警戒线穿越检测:检测可疑视频。
警戒区入侵检测:人或车辆进入预设区域时报警。 离开警戒区检测:人或车辆离开区域时报警。 警区中检测:人或车辆以预设方向越过警戒线时报警。 物品遗留检测:遗留被找到时报警。
3.4.3
智能视频分析发展及应用
从智能分析系统的产品形态来说,分为两类,一类是由智能算法 + DSP来实现,常见于安装在前端的智能分析摄像机与智能分析视频服务器。目前,采用此种方式的系统较多,其是将具智能分析功能的软硬件前置在视频采集端。在常规视频监控系统中,视频占用了大量的存储空间和传输带宽,如何来解决这些问题是首要面临的难关。大量无用视频信息被存储、传输,既浪费了存储空间又占用了带宽,采用智能分析的目的是为
了缓解视频存储所需要的空间和传输所需的带宽压力,或者对于一些不重要的视频采用低码流方式进行压缩和传输。这样,更有助于提升监控系统的应用价值。算法处理由前端来实现,后端的服务压力非常小,由此可以在一个系统中配置大量的智能分析摄像机。
另一类是采用后端PC服务器加智能分析软件的运行模式,像Aimetis、iOmniscient都是采用此种方式。采用此种方式因为由后端PC服务器来进行处理,从处理的性能上来说,要优于前端智能分析摄像机的处理,由于算法对硬件资源占用很大,在同时处理多个分析时,系统的处理能力不足就表现出来了。因为后端PC服务器有强大的分析处理能力(与前端DSP+软件方式相比),所以PC服务器处理方式通常被应于非常重要的智能分析场合。
从智能分析的主要应用来看,有两个大的发展方向。其一是以车牌识别、人脸识别为核心代表的智能识别技术,主要应用于电子警察、机杨、海关。
另一个是以周界防范、人数统计、自动追踪、逆行、禁停等规则为代表的行为分析技术,主要应用于围墙周界警戒区、商场、交通、景点流量统计,道路禁停禁放、违章逆行、场景跟踪等方面。
1、双机自动跟踪:智能分析摄像机加普通快球方式。可应用于城市报警应急预案。突发事件的物体跟踪。
2、人流量统计:统计框选区域进出人员的数量,应用于超市商场顾客流量的分析统计,帮助商家制定相应的销售策略。应用于景点、地铁口,提供流量数据供人员管制应用。
3、穿越警戒区:通过设置虚拟围篱,对周界进行侦测。当发现可疑人员或者物体穿越围篱,即触发报警,并将报警信号上传至监控管理中心。同时可将报警画面通过网络上传至远程监看用户。应用于交通马路人行横道或斑马线、厂区重点区域围墙、学校、看守所围墙等。
4、丢失分析:通过在监控画面上画出一块放置重要物品的区域作为警戒区域,只要此物品离开了警戒区域,那么将立即触发报警规则。应用于重点保护区域如博物馆,展览厅,拍卖会,金银店等。
5、方向分析:在实际监控中,人们可能会关心人流的方向和车流的运动方向,通过方向的识别可以判断目标是否为不合法走动或行驶,如果出现逆向行为,目标将会被自动锁定,并同时报警。应用于单向行驶的道路;重要出入口等。
6、智能跟踪:对可疑人或物体进行目标锁定,对目标的运动轨迹进行记录,同时摄像机将跟随目标转动并报警。应用于高档小区,人员禁入区域,机密区域,重要保护区域等。并可作为案发后,对案件回放过程的轨迹进行分析。达到迅速破案的作用。
智能视频分析系统解决了安保人员从繁杂和枯燥的“盯屏幕”任务解脱出来,由设备来完成这部分工作;另外一个是实现了从海量的视频数据中快速搜索到想要找的的图像。有研究表明,操作人员盯着电视墙超过10分钟后将漏掉90%的视频信息而使这项工作失去意义,往往监控系统就成了事后追查事件的依据。但智能视频分析系统就把事后的取证变成了主动的防御,使得项目能够以最省的成本,实现最有效的安保。智能视频分析系统以成功应用于各行各业,起到了举足轻重的作用。
3.5 园区广播系统
3.5.1
概述
公共广播系统是在现代化园区中传播实时信息的一个重要手段,一般设置在公众场所,平时播放背景音乐,可自动回带循环播放,当发生火警时,立即切换为消防广播,指挥人员疏散。由于公共广播系统有消防广播和背景音乐广播的双重功能,因此在系统设计上要与火灾报警系统的设计密切配合,并应符合国家消防规范要求。事故发生时,公共广播系统应能够自动选择分区进行广播,同时切除各音量控制器的作用。同时公共广播还能对相应的广播区域进行人工广播,播出重要信息和提示信息等业务性广播。
本项目规划设计一套IP嵌入式网络广播系统。
3.5.2
系统功能
公共广播系统按使用功能应包括三个组成部分:背景音乐广播、业务呼叫广播及消防紧急广播,采用集三种功能于一体的嵌入式广播设备实现,平时播放背景音乐,在需
对特定分区播放通知公告等业务事件时,不影响其它场所的背景音乐广播;当有消防灾害发生时,系统自动切换到紧急广播状态,提醒人员疏散。
系统通过节目管理服务器软件可编辑管理多达64套背景音乐节目,可以是服务器内的MP3格式文件或外接模拟音源节目。系统可以在所有广播分区同时播放64套风格不同的背景音乐节目,这是传统模拟或数字广播很难实现的功能。
系统主控呼叫站可内建8套背景音乐节目,提供8套高音质的可编辑的风格不同的背景音乐节目,用户可以根据自己的喜好和相应分区环境选择编辑背景音乐节目,无需外接音源设备,既方便管理又节省项目成本;所有分区均可通过呼叫站选择8套节目中的任意一套或多套在本系统内播放。
系统具有16x16定时节目功能;为所有分区解码功放配置智能功放备份器,一旦功放出现故障时,备份功放将及时替代原故障功放。
所有嵌入式设备均可根据需要安装于便于控制管理的区域,无需像传统系统设备那样,必须集中安装在控制室,本工程将分区解码功放安装于各单体建筑的管理间的机柜内,消防报警单元安装于厂前区广播机房(消防控制总中心),各设备仅需通过网线连接至系统即可,也就是说系统中的所有嵌入式广播设备均可根据实际情况,分散式安装于大楼内的不同位置。
系统解码功放自带消防报警单元,为系统紧急广播联动使用,直接接收消防报警主机干节点信号。
系统可以进行手动消防广播或自动消防广播,联动分区在配置管理服务器软件内进行设置,可以实现N+1、N、N-1或全部联动。
1). 设备分类
系统主要由六大类不同功能的设备组成:
管理软件-配置管理服务器:对系统中的嵌入式设备进行配置管理和参数设定; 控制设备-呼叫站:系统配置完成后,通过呼叫站实现所有的广播功能,是系统
的控制管理中心;
分区设备-解码功放:提供多种不同通道、不同功率的设备选择,每个功放通道
对应一个广播分区,具备分区设置、音频解码和功率放大等功能,ALL-in-one设计;
消防广播设备-消防报警单元:提供消防信号输入输出接口; 模拟音源接入设备-音频扩展器:把模拟音源转换为网络音乐节目;
其它配套设备---音频控制面板、功放备份器等:为系统提供更完善的功能扩展
和灵活应用。 2). 系统功能
分区管理功能:嵌入式广播系统可以满足128个分区的大型系统,系统内部又
可设置8个广播子系统(8个呼叫站),主控、分控呼叫站具备优先级设置,每个呼叫站可设置其分区、节目管理属性,不同呼叫站管理其设定的分区(允许多呼叫站对分区交叉管理),主控呼叫站主要用于管理消防广播事件,分控呼叫站一般作为各子系统的业务广播使用;
背景音乐功能:系统可以同时支持64套背景音乐节目(节目既可以是模拟音源
输入节目也可以是电脑内的数字音频文件),可为系统提供丰富多彩的背景音乐节目内容,而要实现多节目背景音乐,在嵌入式广播系统中,几乎不需要增加任何费用(每个呼叫站内部都可以创建8套数字音乐节目,这些节目文件可以通过电脑进行下载更新);另外,作为嵌入式广播系统的背景音乐节目的独特功能,每套节目都可以根据需要,设置成专属节目,可以把节目与分区进行关联,比如第6套节目仅提供给第9和第15两个分区使用,那么就可以设置该节目与这两个分区关联,将来仅在这两个分区能够选择播放这套背景音乐节目(也就是说,第6套节目是这两个分区的专属节目);
背景音乐/紧急广播切换功能:系统不管是在停止播音或播放音乐的情况下,
一旦有火警发生,系统会立即进入紧急广播状态,播放存放于录音模块中的紧急通知录音,也可以通过麦克风进行疏散广播。紧急广播的分区由主系统完成,紧急广播的区域不接受其它播音台的插播。
疏散广播和火灾报警自动播放功能:紧急广播状态开始时播放的录音是对发生
火警区域发布提示性播音,一旦火灾确认,系统立即对相关楼层或区域进行疏散广播,并可对整个建筑的其它区域进行本建筑《灭火作战计划》的播音;因不同区域发生火警,疏散计划各不相同,主系统存有针对本建筑的具体情况,不同区域发生火警时的相应疏散方案,特定方案由特定火警触发。
定时节目功能:在需要定时广播的系统中,嵌入式广播系统也同样具备无可比
拟的优势,因为其所有核心设备均采用了嵌入式计算机技术,对于定时广播的判断处理非常智能简便,在不增加任何费用的情况下,可以轻松的实现多定时任务(16组)、多时间段(16个)、多分区关联等非常实用的定时设置(如仅采
用呼叫站作为定时节目源,每个呼叫站也能提供2组每组16个时间段的定时广播功能,定时广播内容可以是下载到呼叫站的音频文件或呼叫站话筒的录制语音信息),而不像传统广播系统那样,除了要花费不菲的费用外,也仅仅能提供单一定时任务的广播应用,局限性非常大;
插播信息功能:当作为业务广播使用功能时,插播信息是必不可少的,嵌入式
广播系统的每个呼叫站自身具备99段插播信息的编辑管理功能(500兆容量,时间长度约500分钟),所有插播信息既可以是用户的音频文件(电脑内部文件通过网络下载到呼叫站)也可以是用户直接通过呼叫站话筒的录制语音信息),无需象其它广播系统那样,必须购置附加的数字信息录播设备(容量有限,一般为4兆的存储容量,使用也相对复杂);
3.6 信息发布系统
3.6.1
概述
数越LED示般能公
随着多媒体时代的来临及字视频显示技术的进步,使得来越多的液晶屏、等离子屏、屏,甚至多屏幕拼接等大型显设备被采用。这些显示设备一都放置在比较重要的位置,既为客户提供快捷、丰富的实时
众信息(天气预报、交通信息、新闻、证券等),同时也能显示公告信息(政府、企业形象宣传、服务/产品广告、企业的内部信息和通告等),这种数字化的电子标牌正逐渐取代传统公告栏。 3.6.2
系统功能
1) 系统物理链路结构图
2) 主要功能如下:
具有完整的会议室预约模块,可以通过IE浏览器进行会议预约管理。并将会议
室使用信息实时在显示终端上进行显示;
系统的操作完全可以在中控端的主机或远程控制机上进行,其操作内容可显示在
主控端显示器或远程控制机的显示屏上;
系统基于TCP/IP网络结构下,B-S+C-S结构的系统,可以脱机独立工作以及联
机在线工作。这样,在服务器瘫痪或网络断开的情况下,都不影响媒体显示端的播放和显示
具有权限管理、素材管理、布局管理、节目管理、终端管理、栏目管理、日志管
理等功能。
每个屏幕可以根据客户需要任意划分,每个划分的区域可以显示不同的内容;系
统随时可以向各个“媒体显示终端”发布相同或不同的多媒体信息,包括视频、PPT、滚动字幕、FLASH、文本、Word、Excel等;
具有联网和远程控制的功能,支持局域网、广域网、互联网、ADSL/ISDN、3G网
络、跨网络、跨路由器和防火墙远程连接。能够远程定时开关机、远程屏幕接管、远程状态监控和查看、远程重启等;可以通过系统控制显示屏的开关(需具有串口及提供串口指令);
可以随时随地的向各显示终端发布“滚动字幕—跑马灯信息”,而且“滚动字幕”
的字体类型、大小、颜色、滚动速度与位置都允许调整;
可以设置图片、文字的透明、半透明显示及附加窗口显示。可以设置图片的切换
效果。
系统具有“定时播放、指定时间播放、随时插播、指定年月日时分秒播放、空闲
播放、手动触发播放、循环播放、优先播放、计次播放”等功能;
系统带有立体声伴音,声音播放以隐藏任务方式编排和播放,不影响可见窗口的
媒体播放;
巧妙地节省通讯费用:可以通过各种通讯方式将数据发送到屏幕上,并且不需要
一直在线,数据发送完毕后,媒体信息可以在播放显示端脱机显示,对带宽占用有限。
支持脱机发送:能够使用USB存储器的脱机发送;
可以通过主控端对各显示端进行过期播放文件的清空管理,以保证显示端的存储
空间
紧急插播功能:日程因为能够实时更新,在一般的日程中能够及时插入紧急信息。 可以在主控端控制和调节各个显示终端的声音大小,可以进行分时段的音量设置。 系统采用开放式接口,并根据用户需要,灵活地增加其它功能,可以接入进来更
多的复杂应用,也可以将信息发布集成到其他系统里,即支持双向接入。 可以调整播放画面的显示比例:LCD和PDP的4:3或16:9,也可以调整为3:
4或9:16的竖屏悬挂显示形式。
WiseDisplay系统中包含了从互联网网页上自动提取数据并生成本地新网页的功
能模块,可以与天气预报、股票等系统结合应用
可以将LED等显示设备通过该信息发布系统进行统一集中管理和播放。 可以将实时有线电视节目接入到信息发布系统中(可选模块)
3.7 无线网络覆盖系统
3.7.1
概述
近年来,随着国内海量信息处理,人们对网速及便捷性的需求爆炸性增长。这为国内各行各业的发展提供了良好的契机,但随之而来的行业竞争也日显激烈。在各行业硬件条件日趋同质化的今天,如何通过提高服务意识和服务水平吸引更多的潜在客户并将其发展成忠实客户成为管理者不断深入思考的问题。
随着国际互联网在国内的广泛普及和全球信息化的不断发展,网络建设逐渐受到各行各业的关注并被提到议事日程上来。但如何在建设网络的同时减少对业务的影响并有效提高同行业中的竞争力是重点考虑的问题。
在各行各业网络建设中如果采用传统有线网络进行建设,一方面需要进行大面积的布线施工,这将严重影响日常经营活动;另一方面,有线网络的整体施工周期较长,将会使增加投资回报时间。而近年来逐渐兴起的无线局域网络(WLAN)以其技术成熟、快速部署、易于扩展、可移动性和使用便利等特点,在网络建设中大显身手,成为网络建设的主要技术之一。 3.7.2
系统设计
(一) 室内覆盖
室内覆盖中室内分布型AP 设备和室内放装型AP 设备属于自治式组网方式,集中控制型AP 设备属于集中式组网方式。
1. 室内分布型AP 设备
对于建筑面积较大、用户分布较广且已建有多系统合用的室内分布系统的场合,如大型办公楼、商住楼、酒店、宾馆、机场、车站等场景宜选用室内分布型AP 设备,该类型设备接入室内分布系统作为WLAN 系统的信号源,以实现对室内WLAN 信号的覆盖。
室内分布型AP应用场合示意图
2. 室内放装型AP 设备
对于建筑结构较简单、面积相对较小、用户相对集中的场合及对容量需求较大的区域,如小型会议室、酒吧、休闲中心等场景宜选用室内放装型AP 设备,该类型设备可根据不同环境灵活实施分布。系统架构如下:
室内放装型AP 应用场合示意图
3. 集中控制型AP 设备(无线交换机)
对于接入点多,用户量大,且用户分布较为集中的场合下,如学校、大型会展中心等大型场所,宜选用集中控制型AP设备组网(无线交换机组网方式)。系统架构如下:
集中控制型AP 应用场合示意图
(二) 室外覆盖 1. 设计原则
(1) 室外空旷区域总体宜按照蜂窝网状布局执行,尽量提高频率复用效率,将信号均匀分布,控制每个AP 覆盖区域的重叠区域。
(2) AP(或天线)宜布放在高处,减少人员走动等环境变化对信号传播的影响,改善AP 的接收性能。
(3) 根据覆盖区业务需求和地貌,选择合适的天线类型。
(4) 天线安装位置需远离大功率电子设备,如: 如微波炉、监视器、电机等。 (5) 在选择天线布放位置时应注意规避可能影响无线射频信号传播的障碍物,如金属架、金属屏风等物体。
(6) 确定天线位置时应对要求覆盖的每一片区域的特点必须有清楚的了解。 (7) 了解在此区域的可能的用户的特点以及覆盖区域的建筑结构特点,确定AP(或天线)的安装位置。
2. AP 选型和应用 (1) 室外蜂窝覆盖
对于中小规模室外覆盖,如公共广场、居民小区、学校校园、公园园区、室外人口较为聚集的空旷地带等场合,宜选用室外放装型AP 设备,该类型设备可组成蜂窝状网络结构实现对室外的覆盖。
图1.4 室外蜂窝覆盖示意图
(2) 全无线覆盖
对于没有任何入户线缆资源,包括5 类线、双绞线、分布系统等资源且对数据业务有较大需求的场合,可采用全无线组网模式,即通过从传输网络拉出E1 或光纤到应用场合的中心机房,由中心机房通过Lans witch 连接多个AP 在中心机房选择置高点加定向天线方式作为中心机房到各AP 的传输,通过AP 背靠背的方式来解决没有入户线缆资源情况下的室外全覆盖。此组网方式宜选用支持802.11a 的AP 做桥接,选用支持802.11g 的AP 做覆盖。
图1.5 全无线覆盖示意图
(3) 大功率AP 室外覆盖
对于布局简单的直型街道如商业步行街场景宜选用大功率室外AP 设备,该类型设备可在街道两头或街道中段边的楼顶、或商务楼对面的楼宇上安装,并配外置天线来实现对街道的覆盖
图1.6 大功率AP 室外覆盖示意图
通过以上描述可知室内覆盖适用于大型办公楼、商住楼、酒店、宾馆、机场、车站以及小型会议室、酒吧、休闲中心等室内场景;而室外覆盖适用于公共广场、居民小区、学校校园、公园园区、室外人口较为聚集的空旷地带以及对无线数据业务有较大需求的商业步行街等室外场合。
3.8 无线对讲系统
3.8.1
概述
信息技术在人们生产、生活中的作用日益突出,作为信息交流的一种重要方式,无线通信在世界范围内正发挥着日益重要的作用,而且其应用日益广泛。用户要求能在任何时候、任何地方、能和任何人利用无线通信交换任何信息。这就产生了一项新的需求---无线信号覆盖系统。无线信号覆盖系统作为移动通信的设备之一,其最大的特点就是系统主要用来解决大型建筑物内部的信号盲区,通过覆盖使信号在有关空间区域内有效,使客户不在受建筑物空间和屏蔽束缚,实现在有效域内的工作协调和指挥调度需求。由于建筑原因(多为大型建筑物,钢筋水泥结构屏蔽较严重),特别是一些大型地下建筑(地下1-4层),往往是覆盖盲区,因此,如何解决好无线覆盖,满足用户需求,提高网络质量,已变得越来越重要,也成为无线通信网络优化的一个焦点。无线覆盖问题从广义上来讲,不仅仅是对盲区的改善,同时也应包括对无线通信质量、网络质量、系统容量的改善。无线对讲系统的无线对讲信号有效覆盖区域为地下及地上建筑,以确保无线对讲系统通信之清晰、流畅。
3.8.2
系统功能及特点
数字对讲系统因采用压缩语音信号数字编码调制技术,比较模拟系统有其独特功能如保密性强、频率利用率高、通话质量提高、语音和数据并存、调度管理易实现等特点。具体有如下功能及特点: 3.8.2.1 保密性强
通话语音采用压缩数字编码,空中传输的无线信号为数字调制,非本组或本网用户无法监听到通话语音。 3.8.2.2 节省频率资源
一个模拟信道系统的最小占用带宽是12.5KHZ,只能进行一个话路的通讯,采用数字系统后可提供两个通信话路,通信能力提高一倍。 3.8.2.3 节省设备资源
TDMA 2时隙工作,一台数字中继台相当于2个模拟中继台,主基站设备节省一半(包括合路、分路等主基站设备)。
3.8.2.4 通讯质量提高
因采用压缩语音编码数字调制技术,系统抗干扰能力提高,在同样传输参数或电磁环境下,通信范围扩大,通话质量提高。 3.8.2.5 个呼、组呼、全呼功能
个呼:一对一私密通话; 组呼:组内用户一呼百应; 全呼:网内高级用户可发起全网呼叫 3.8.2.6 迟后进入功能
后开机用户终端,可随时加入通话组。 3.8.2.7 数模兼容
中继台既可工作在模拟模式,也可工作数字模式,能自动识别用户终端发起呼叫的模式,数模兼容。保护原有设备投资,实现模拟到数字的平缓过渡。 3.8.2.8 短信息功能
可将用户终端(如对讲机XIR-P8260)编辑信息,发给其他用户终端或管理终端,在不打扰他人的情况下进行通讯联络。 3.8.2.9 集群功能(扩展功能)
系统自动为网内用户终端分配通话链路。处于守候的所有用户会在空闲链路上等候。1个中继台组成的对讲系统就有2个链路提供给网内所有对讲机使用。 3.8.2.10 紧急呼叫功能
用户终端处于紧急状态,可以按动紧急按钮,发起紧急呼叫,管理终端可以监听周围声响。
3.8.2.11 管理终端功能(在数字模式时)
远程监控功能
系统配置管理终端可对网内对讲机用户进行远程监控,启动对讲机发射,将周围声响传回管理终端。
遥毙功能
管理终端可对丢失或使用不良的对讲机远程遥毙。失去原有的功能,使其无法使用。 空中检查功能
管理终端可对网内任一对讲机进行空中检查,检查其工作状态是否正常或脱网,并在管理终端予以醒示。
通话提示
管理终端呼叫用户终端,终端没有回应时,可以给对讲机予以呼叫提示,告知先前有呼叫。
身份显示(PTT ID)
用户终端发起呼叫时,在管理终端上会显示呼叫者自身识别码。并记录存挡。(只限XIR-P8260)
GPS功能
具有GPS功能的用户终端,可以定时或不定时发送GPS数据给管理终端,管理终端的地理位置图上准确显示用户位置信息,并记录存挡。(只限XIR-P8268)
中继台远程诊断遥控功能(配置专用软件)
管理人员可通过互联网进入中继台,修改参数或检查工作状态。
3.9 能源管理系统
3.9.1
概述
今天,能源已成为人类社会不可或缺的基本要素。在这个星球上, 随着能源日益紧张和环境恶化, 获得经济方便环保的能源变成一个关系人类生存与可持续发展的急迫问题, 寻找提高能源利用效率的解决之道成为小到社会家庭,大到企业与政府等全社会的共同责任。各类水、电、气设备与分类能耗是工业设施、社会基础设施与各类建筑建设投资和日常运营成本的主要构成部分之一,合理布局能源设施配置和管控功能可以显著提高设施与能源利用效率并降低成本。
能源管理系统采用分层分布式系统体系结构,对建筑的电力、燃气、水等各分类能耗数据进行采集、处理,并分析建筑能耗状况,实现建筑节能应用等。
通过能源计划,能源监控,能源统计,能源消费分析,重点能耗设备管理,能源计量设备管理等多种手段,使企业管理者对企业的能源成本比重,发展趋势有准确的掌握,并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间,使节能工作责任明确,促进企业健康稳定发展。 3.9.2
系统组成
企业EMS主要有以下几个可以独立运行的子系统(SubSystem)组成:
数据采集系统:主要完成能源数据的实时采集,上报的功能。该系统是企业能源管理数据的主要来源。企业能源管理所需的各种重要状态数据都要依赖可靠的数据采集终端INDTU-051G/10完成。采集系统主要由中心接收服务器,下位采集终端两部分组成。INDTU同RS232/485同计量仪表相联,获取实时数据,然后通过移动GPRS网络或者厂区内网把实时数据发送给中心数据接收服务器。由于INDTU采用嵌入式操作系统,具备较强的运算能力与开放性。并且内置了信息自动采集组件,能根据信息变化主动向网络上报信息,取代传统的数据库轮循,保证数据的实时传递的同时,大幅度减少网络数据通讯量和中心服务器的负担,保证中心服务器的稳定可靠。同时,INDTU内置存储可选模块,可以根据用户需要保存一定时间的数据,保证在通讯链路故障时的数据不会遗失。最大限度的保证数据的完整性,连续性。
数据浏览录入系统:该系统主要功能有以下两部分
一、给企业内网web发布实时能源数据,并生成各种报表、曲线、图表等。为各个相关部门,企业决策层提供科学的依据。
二、能源数据手工录入。对于一些未设置自动化采集的监测点,需要该仪表的抄表员固定时间从该系统录入仪表数据,该功能同样适用于企业资金不足,设置自动化监测点很少,对于其它需要大量投入资金改造的人工监测点,即可采用手动录入的方式,这样在减少资金投入的同时,可以最大限度的对各种能源数据进行信息化管理。同时,在企业需要时,可以通过企业计算机安全管理网络对外网(Internet)发布实时能源数据,供有权限的企业人员进行远程浏览。为了保证数据安全,一般情况下能源数据不允许外网人员进行数据录入和修改。
数据中间件:该系统主要完成从其它企业现有的MIS系统或监控系统获取所需数据,并导入企业能源管理系统数据库,供能源管理系统使用。该数据中间件不会影响现有的其它系统,只是从企业现有系统中读取能源管理系统所需的信息,并不会给该系统写入任何信息。因此,该系统的数据流向是单向的,可以充分保证现有其它系统的安全。根据企业现有需要获取数据的系统不同,需要定制开发不同的数据中间件。以满足企业需求。
能源管理系统应用:该子系统是主要是提供给企业能源管理系统的各种应用,分享能源信息化带来的成果。该系统主要由两部分组成,应用出版服务器,能源管理客户端。应用出版服务器主要把能源管理的各种数据发布给企业其它的应用系统,例如财务管理系统。其它应用主要根据其订阅的不同获取不同的数据。能源管理客户端主要完成能源管理的各种初始化,采集点的添加,删除。总厂,分厂的数据统计,核算。各个采集点的数据监测,报警,web发布数据的增减,各种人员权限的管理,分配。各种日常报表的生成。各种数据曲线,饼图,柱状图的生成等等工作。 3.9.3
系统特点
本系统采用分布式部署,充分发挥各构件的运算能力,将系统效能、处理速度发挥到极致,优点与效益还表现在几个方面:
◆稳定性与开放性兼顾。INDTU具备环境适应能力强的特点,可部署在环境恶劣的现场,满足仪器设备数据撷取的需要。系统稳定,可长期连续工作,不需现场维护;
◆实时性高、通讯量少。由于采用数据主动上报的方式,大大减少的网络通讯量,同时又保证了数据的实时准确性。
◆各个子系统之间相互独立依存性弱。本系统的各个子系统之间相互独立,可以自成系统,可以分期,分批建设。无论是web数据浏览录入,还是实时数据采集都是相互独立,又同过企业数据库相互关联。因此,各个企业可以根据自身的情况,分时分批的建设,最大限度的减少资金投入。
◆系统投资报酬高。系统充分应用了所有子系统的运算能力,使中心端专注于数据的接收和分发工作,在保证效率、效能的基础上,降低对硬件的需求,可降低企业对硬件的投入。并且当采集点多、数据量大时,可对系统进行方便的分布、丛集部署,而这种部署能同样充分保证系统的稳定性、安全性、和经济性;而关系型数据库仅用来储存满足历史查询、结算、核算等应用需求的数据,也可大大提高数据库的服务效能;
◆应用拓展性能力强。随着应用的不断延伸,企业数据的需求范围将不断扩大,系统可方便实现不同硬件、软件平台间的数据交换,可充分满足企业在不同发展时期对信息服务的不同需求。 3.9.4
系统功能
3.9.4.1 能源数据采集
采用PLC为核心实现能源管理系统是目前能源管理系统发展的大方向。基于罗克韦尔自动化丰富的能源管理系统的工程经验及能力,通过“浮动”地址技术,将来现场仪表的数量增减,仪表类型的调整,都可以在能源实时监控子系统上完成。无需工程师到现场对PLC梯形图程序进行调整,进一步提高的系统的可靠性和易维护性。
子站通过PLC通讯模块实现与现场串行总线(Modbus RTU,DL/T规约等RS485规约)上智能仪表的通讯,能源数据从仪表到达管理系统的软件平台,需要经过3个环节。
PLC通讯模块和智能设备之间的请求和应答,一个总线上的所有仪表轮巡时间 通讯模块和PLC CPU之间的数据通讯 PLC CPU和能源管理软件之间以太网通讯
其中,PLC CPU和通讯模块之间的通讯是通过机架内总线实现,带宽为百兆级别,罗克韦尔自动化的PLC CPU都支持百兆以太网通讯,应此第2、3个因素的时间都是毫秒级别,可以忽略不计。要知道数据采样延迟,需要对第1个因素进行详细研究。
3.9.4.2 能源监控系统动态监视
能源监控系统的动态显示对能源(水、电、油)进行实时监控,并提供从概貌到具体的动态图形显示。
通过本系统能源子站,采集分布在工厂各个位置的能源信息,这些信息在能源子站PLC进行处理(滤波,标定)。实时监控系统服务器通过工厂以太网络通过预设周期采集各个能源子站中的电,水,汽等能源数据。也可以通过本系统对设备进行远程控制。
通过本系统,可以对能源系统拓扑图,能源信息点状态,设备网络状态,报警信息和趋势等进行动态显示。
某一个实时系统单线图界面示例如下:
图7-2 监控系统能源网络图例
通过实时监控系统,可以帮助用户实现: -能源分配网络系统图监控 -有助于快速了解现场运行参数 -跟踪记录个别参数运行情况
图7-3 监控系统报警界面图例
实时监控系统是基于服务器/客户端结构,可以根据用户数的增长进行扩展,而不用对系统的程序进行调整。现阶段,客户端布置在公用站房和变电所。
实时监视系统显示信息为现场仪表回传数据,对于变电所变压器监视,通过采集温度保护器及智能开关信号(这些电表包括在能源计量管理系统中)。
实时监视供配电系统的运行状态数据;即智能开关,保护仪表通过总线回传数据 根据用户的需求对异常状态和数据及时发出报警;对回传数据报警信息,越界
进行报警;
保存历史运行数据和曲线;
保存历史报警事件的发生时间和内容; 3.9.4.3 能源档案系统
本方案除了系统的实时监控功能,更为重要的是能源信息的管理分析子系统。能源管理控制中心设有历史数据库,实时采集能源系统信息,定期存入能源耗用量及各种设备异常状态的实时数据以产生生产调度报表和事件记录报表。其功能如下列章节所述。
1.二次开发,可扩张性
系统是一个基于WEB的成熟平台,提供方便的二次开发平台接口,内置对象模型,无需额外编程,只需要通过简单的“添加”,“编辑”等按钮,就可以设置计量仪表通讯方式,所属设备信息、部门信息、采集频率等等。
图7-4 能源管理系统友好的开放界面
2.能源档案
计量仪表设备在系统里配置完成后,系统将会从计量仪表中采集能源介质信息和其它相关能源动力信息。系统把这些数据存入ODBC兼容的开发数据库。建立能源设备负荷档案。系统提供标准报表工具和分析工具,用户也可以根据需要自定义分析参数对象,方便地显示和分析计量设备的能源负荷档案。
下面的报告用于支持能源档案系统: 日,周,月,年的能源档案 日,周,月,年的表格式报告 可选的时间/日期档案 可选的时间/日期表格式报告
图7-5能源档案月历及其展开图例
3.9.4.4 成本分析与分配系统
如前面所述,系统采集能源信息并存入ODBC兼容的数据库构成能源档案, 每个采样点能源数据会被分配到一个或多个费用中心。RSEnergyMetrix软件会被设定为可产生预设报告。此报告可允许用户按照费用中心分配能源成本,生产能源验证帐单,分析能
源帐单,并比较在不同收费单价架构下的费用。RSEnergyMetrix允许用户进入尽可能多的现存或假定的收费单价架构。
图7-6 能源费率输入界面图例
2总降1段费用分摊开始日期和时间:6/1/2003 12:00:00 AM结束日期和时间:7/1/2003 12:00:00 AM总计费用:¥5,897,445.662#总降峰电电费2102/水四线电表2103/五轧一线电表2104/电炉一线电表2106/高一线电表2107/焦化一线电表2112/四辊一线电表2113/一轧四轧二线电2118/大项目电表2144/制氧四线电表合计谷电电费73,632.9626,789.30151,608.6880,879.0757,765.7995,464.5099,660.307,352.632,317.68595,470.91平电电费168,453.5249,821.77303,808.18159,559.46114,762.20192,891.50209,503.7824,081.473,747.781,226,629.66合计340,203.191,693,419.18629,143.70336,596.57205,645.18407,098.70398,919.7054,503.479,815.404,075,345.09582,289.671,770,030.251,084,560.56577,035.10378,173.17695,454.70708,083.7885,937.5715,880.86¥5,897,445.662003-8-121:46:52 PMPage 1 of 1
图7-7 能源费用分摊报表
精确地按部门及生产分厂等分摊能源费用,自动产生各部门与各分厂帐单及使
用报表;
增强能源使用的觉悟性,为创造节约能源的激励机制提供依据;
鉴别各部门及分厂的能源费用及其对效益的影响; 提供能源历史数据; 用经济杠杆来推动节能降耗。
下面的报表用于支持成本分析与分配系统: 月成本分摊报告 月消耗报告 能源对帐单报告
单件产品的能源消耗:可以显示单件汽车产品的水,汽,电的能源消耗值报表
及历史趋势分析曲线
图7-8能源消耗报表图例
图7-9单品能源成本分析图例
3.9.4.5 能耗标准设定
此系统将会提供一个长期的,持续的能源管理平台,以此把能源管理从目前的一个短期行为转换成一个有系统数据支持的、每时每刻与工厂管理相关的长期行为。系统运行一段时间后,积累下来的历史数据中有效数据的平均值将会用于设定相关设备、时间间隔、或相关生产过程的能耗标准。此能耗标准可以用来决定以后每个相关设备、时间间隔、或相关生产过程是否能够在能耗上达标。这些标准数据存入ODBC兼容的数据库中,并且系统提供直观的曲线来进行这样的比较。RSEnergyMetrix软件会被设定为可产生此类报告,此报告可允许用户分析单位能耗,并比较在不同单体设备间、时间间隔内、或生产排产下的能源使用情况。
图7-10能耗标准分析图例
3.9.4.6 自定义能源报表
罗克韦尔自动化能源管理系统中采用RSEnergymetrix业已提供的强大的分析功能,根据客户的需要,做为一个选项,还可以依托罗克韦尔软件RSBizware强大的数据分析套件,对能源数据进行进一步的分析挖掘。
RSBizWare的 Historian模块是一个针对工艺和生产过程数据进行分析的工业软件,它是用来提高工厂性能的强有力的手段。该软件具有容易使用的工具集,用户做简单的配置后,可方便的实现对各类工艺数据,如水、温度、压力、流量等的采集、显示、处理分析、产生报告并进行信息发布。其性能特点描述如下:
具有数据采集、分析、图形显示和报表生成功能。 可将生产数据转换为可实用的信息处理。
支持 Microsoft SQL Server数据库 全部数据库模型在软件安装时创建
只需初浅的数据库知识
用RSLinx连接罗克韦尔的控制器 和FTView人机接口软件直连
各种图形显示功能
Historian 设计成可以瞬间“挖掘”时间顺序的数据,它有标准的时间序列模板和简单地拖放数据点到视图的功能。
更多的图形工具可供挖掘数据,如直方图、数据表、饼图等。
强大的时窗工具可简化时间边界的选择。
强大的数据分析功能 Historian 提供标准函数集,使得分析时间序列的数据极为容易方便。
可以用客户定制的计算公式并加入到工具栏可以应用过滤器只显示所要的数据。通过过滤器可以定义用户所要采用的分析手段。
可以通过提供的函数集帮助客户实现特定的分析功能。
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开发界面如下所示:
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图7-11灵活多样的报表开发
3.9.4.7 其他能源分析手段
此系统将可实现其他能源分析手段如温度与空调能耗的对比、产能设备自身耗能与产出的比较、多变量方法分析能耗。如下图:
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图7-12关联分析图例
系统还提供其它高级分析手段如回归分析等手段,帮助客户建立能源模型,能源预测。
图7-13回归分析图例
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3.10 MES管理系统
3.10.1 概述
MES管理系统即制造执行系统(manufacturing execution system,简称MES)是美国AMR公司(Advanced Manufacturing Research,Inc.)在90年代初提出的,旨在加强MRP计划的执行功能,把MRP计划同车间作业现场控制,通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等。MES系统设置了必要的接口,与提供生产现场控制设施的厂商建立合作关系。 3.10.2 设计思路
通过实时数据库软件对公司生产基地的生产控制系统数据进行统一采集,把收集到的数据存储到实时数据库中进行处理,以流程监控、报警、报表、查询等方式,使仪表、工艺部门和相关领导可以在办公室或远程也能够确切掌握实际生产状况,准确把握产品数量、质量,对水电气进行有效调度,充分掌握仪表、设备使用情况,促进生产的改进。
安全性
软硬件架构符合工业级应用要求,在系统设计和设备选型时,充分考虑选择设备、系统软件、网络系统和应用软件等各方面的可靠性,使系统具有相对的独立性,局部问题不会影响系统的正常进行;保证7*24小时不间断连续运行,防止系统崩溃。
采取可靠的技术手段,保证本系统的网络安全性,防止实时/历史数据库服务器受到黑客的攻击和病毒的侵扰,保证数据不被非法读取和修改,从而保证数据的一致性和完整性。
可扩展性
系统的软、硬件符合都可扩展性,系统配置和设计容量具有合理冗余,符合扩展需要。在新增加DCS或PLC系统时,只要其提供OPC等数据接口,即可把其加入到本系统中。
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能提供多种数据访问方式,保证系统的开放性,并能与第三方软硬件兼容,实现系统间的无缝连接。允许用户或第三方依据现有的实时数据库平台灵活地进行二次定制开发。
实用性
在满足当前系统功能需要的前提下,采用先进的软件设计方法、软件实现技术,包括系统应用平台、数据库技术、开发管理工具等,用较低的维护投入而获得较大的效益回报。 3.10.3 系统框架与结构
企业信息整合生产管理门户 分析子系统生产指标生产成本分析质量控制指标节能减排分析应用子系统工厂模型实时监控生产统计能源管理生产管控平台应用建模平台工作流平台系统运行平台实时生产数据库生产数据中心关系数据库实时数据采集(OPC、DDE、UDP、计算采集器、文件采集器、CDT...)生产综合自动化罐区DCS其他DCS手工录入 MES系统框架图
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MES系统结构图
3.10.4 系统硬件介绍
针对生产管理信息系统的网络建设,结合综合布线系统的要求,搭建以单模光纤为主干的生产管理信息网。采用B/S先进系统架构:
数据采集终端:
负责从各个DCS或PLC中采集数据,送到实时数据库中;同时充当管理网络与控制网络之间的网关。采集器与实时数据库之间的网络出现问题时,数据会先保存在网关机上,当故障网络恢复正常时,保存在网关机上的数据会自动上传到实时数据库服务器上,保证所采集数据的完整性。
数据库服务器:
负责采集各个子系统的数据,用于数据展示。并对数据进行初步处理。负责保存配置数据和生产管理系统的历史数据。
WEB服务器:
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负责进行各种功能模块以及MES与ERP、OA接口服务的运行,并把系统的结果进行发布,通过WEB服务器,客户端通过浏览器的方式进行对质量记录管理系统系统进行访问,包括了解实时质量指标、生成各种报表等。
客户端:
通过浏览器的方式访问MES系统。客户端既包含生产一线客户端,也包括公司局域网客户端,还包括能过与WEB服务器连接的其它客户端,它们都可以以统一的方式访问MES系统,实时了解生产情况。 3.10.5 系统功能介绍
生产计划:
为生产计划的编制提供相关数据;
所制定、调整的生产计划信息能够实时向外发布; 生产调度:
根据车间当前人力和物资及能源信息和现场数据反馈进行相应的调度计划;
信息发布:将调度任务分配到各车间、班组。 生产监控:
管理者可以随时随地通过浏览器浏览查询有关生产情况的各种实时及历史数据,实时了解全公司各个生产装置的生产情况;
生产统计:
由DCS系统采集的数据可自动汇总、分析; 质量分析数据的手工录入和分析结果的展现; 质量管理:
基于全面质量管理的思想,为企业建立完整的检化验标准体系,通过对产品整个价值链的质量管理,包括从原材料检验、中间品检验到产成品检验的全程质量控制和跟踪,记录完整的质量数据,跟踪质量变化,通过历史数据分析对可能产生的质量问题进行预警,确保产品的质量稳定和品质合格。
设备管理:
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设备维护管理包括设备台帐、设备运行管理、设备预防性维护管理、设备检查管理、突发性维修管理、备件管理及备件耗用分析等。设备维护管理系统的建立,使得企业可以不断完善设备维护保养项目和周期,逐步建立起良好的设备预防维修机制,提高设备的保障能力。通过规范设备故障维修管理,建立设备维修支持系统,提高设备维修水平。同时充分利用各种设备数据,加强对设备的分析研究,确保设备安全可靠的运行。
能源管理:
对全厂能源消耗数据的及时采集、统计、平衡以及数据分析和管理,能耗数据的跟踪、平衡、结算;可以随时跟踪每个装置的能耗状况,提高公司对于生产过程中能源消耗的准确计量与全厂能源消耗平衡计算分析能力。
批次管理
以生产批次为主线,记录生产过程中的每一步操作,包括从原料、中间品到产成品的各环节上批次、质量及设备运行信息,以图、表的方式反映生产期间各主要参数(如温度、压力、检化验数据等)的详细走势变化曲线,以及投入、产出数量和报警情况,形成批次生产记录;真实反应该批次制造和检验的全部情况,供生产过程追溯使用,这些数据提供给有关技术人员进行比照、分析,总结生产经验,达到指导生产、提高产量和质量的目的。
库存管理
库存数据管理主要提供原料、产品入库、自用、销售数据的录入、存储、查询功能。并生成各种库存报表、收发存汇总表。
生产绩效
以生产统计为基础,定义企业生产相关的关键绩效指标(KPI),检测这些指标的实际值与期望值的吻合程度,并将被考察指标的实际值与期望值的差异以直观的形式展现给用户,为各生产部门的班组绩效考核和企业的综合绩效分析提供依据。
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3.11 智能物流管理系统
3.11.1 概述
3.11.1.1 物流与供应链管理现状分析
物流与供应链管理在企业的整个管理流程中起着非常重要的作用,如果不能保证及时准确的入库、出库、物流和库存控制等供应链管理,将会给企业带来巨大损失,这不仅表现为各项管理费用的增加,而且会导致客户服务质量难以得到保证,最终影响企业的市场竞争力。
传统的物流与供应链管理模式主要依赖于人工管理,透明度差,物流与供应链管理人员对整个仓库存储情况不甚了解,同时缺乏实时的跟踪管理。虽然随着计算机的应用普及,目前大多数企业的物流与供应链管理数据资料已开始采用计算机数据系统管理,但数据还是采用先纸张记录、再手工输入计算机的方式进行采集和统计整理。这不仅造成大量的人力资源浪费,而且由于人为的因素,数据录入速度慢、准确率低。
随着企业规模的不断发展,物流与供应链管理的物品种类数量在不断增加、出入库频率剧增,物流管理,仓库管理作业也已十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求,严重影响了企业的运行工作效率。因此急需建设智能化仓库管理系统来提高物流与供应链管理,提高仓库空间的利用率,加快仓储作业的执行效率,合理地分配劳动力,提高生产效率;从而达到人力资源、设备利用、物流与供应链管理的有效优化,提高企业的核心竞争力。
3.11.1.2 RFID在物流与供应链管理中的应用
基于RFID的物流与供应链管理系统是在现有物流与供应链管理中引入RFID技术,对仓库到货物资物流,配送、入库、出库、移库、库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化的数据采集,保证物流与供应链管理各个环节数据输入的速度和准确性,确保企业及时准确地掌握库存和在途的真实数据,合理保持和控制
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库存。利用系统的库位管理功能,更可以及时掌握所有库存物品当前所在位置,有利于提高仓库管理的工作效率。
通过在物资上都贴上RFID电子标签,系统可以实现对物质的快速、批量的识别,并准确地随时获得产品的相关信息,例如物资种类、供货商、供货时间、有效期、库存量等等。RFID物流与供应链管理系统可以实现物资从入库、出库、盘点、移库等所有环节进行实时监控,不仅能极大地提高自动化程度,而且可以大幅降低差错率,从而显著提高物流与供应链管理的透明度和管理效率;RFID在物流与供应链管理的应用有助于企业降低成本,取得竞争优势,信息畅通有利于控制和降低库存,并减少成本(包括人力成本),使企业在对仓储物资的管理上更加高效、准确、科学。 3.11.2 系统架构及设计 3.11.2.1 总体设计思想
RFID物流与供应链管理系统,通过RFID电子标签作为物流与供应链管理过程中物品的信息载体,以RFID读写器及手持设备作为信息采集设备,实现在物流与供应链管理过程中入库、出库、盘点、移库等关键作业环节中信息的快速、自动、有效、批量的采集,实现在物流与供应链管理中信息采集的自动化管理,提升物流与供应链管理水平和效率。
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3.11.2.2 系统逻辑架构
系统逻辑结构图
上图显示RFID识别系统各组成部分的逻辑关系以及与用户现有业务系统的逻辑关系。上层应用的各个应用模块管理中心业务、仓储终端业务、手持终端业务与中间件进行数据交换;中间件根据应用模块子模块的指令,通过数据传输层操纵硬件设备(包括固定式读写器、手持式数据采集器、RFID发卡器),并获取硬件设备返回的数据;硬件设备则根据中间件的指令读取或打印电子标签,并且中间件还负责应用程序和数据库之间的数据交换。
系统在整体设计的时候预留了标准的数据接口,以方便和用户现有的业务系统(ERP系统)之间的数据交换。 3.11.2.3 系统拓扑结构
物流与供应链管理系统由中心管理子系统、仓库作业管理系统、手持终端作业系统组成,这几个系统互相联系共同实现对仓储物资的贴标、入库、出库、盘库、移库等各个作业环节数据快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的
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真实数据,合理的保持和控制企业库存,有效的提高仓储管理效率、降低运营成本。
系统拓扑结构
其中管理中心子系统是整个物流与供应链管理系统的业务核心,其主要功能包括对数据的采集、数据备份,各个应用业务模块如:入库单下发、物资出库单下发、物资移库单下发、物资盘库单据下发以及物资查询管理、基础数据管理、仓库授权管理等。
标签发行子系统是物资在仓储生命周期中的起点,它的主要功能是对新增物资加装写入物资信息的电子标签,完成物资在系统中的信息标识。
识别采集子系统在仓储管理系统中起支撑作用,其主要是通过RFID固定式读写器、RFID手持设备完成物资在整个仓储生命周期中各个操作环节的物资数据信息采集,并将采集数据上传数据库,支撑系统运行。
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整个系统采用BS架构,管理中心可同时支持多个库房的管理, 3.11.2.4 与第三方系统对接
在物流与供应链管理的信息化建设和应用中,可能有第三方系统需要接入,如企业的ERP系统,ERM系统等。上海营信信息提供的物流与供应链管理平台提供规范的接口,开放的通讯协议,方便第三方系统通过统一接口访问物流与供应链管理平台,共享数据,实现数据交换。 3.11.3 系统特点 3.11.3.1 多仓库支持
系统全面支持多仓库管理要求。能够通过一套系统快速实现对于客户分布于全国的仓库网络进行集中管理。并有效的为大量不同的仓库提供差异化物流与供应链管理服务。相关仓库间可以实现联动作业,以构建一体化的库存服务体系;集中部署,全局视角,对各类业务可以全局掌握和局部协调,可以实时查看分析、统计报表。
3.11.3.2 全局库存可视化
系统全面实现物资全局库存的可视化,通过集中式管理,掌握所有仓库库存,从不同角度查看库存总量、分布情况。实现精确的库房管理,库存周转控制,对各仓库之间的调拨和库内移位提供依据和支撑。 3.11.3.3 强大的作业规则策略
系统提供强大的入库策略,上架策略,拣货策略,盘点策略;当作业指令到达仓库后,系统能够根据预先制定的策略,在满足库房各类收管理要求(例如先进先出,后进先出,按批次发货等)的基础上,优化仓库作业动线,节省作业人员工作量,解决作业瓶颈,优化库存摆放布局。
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3.11.3.4 精益的库作业内管理
系统按照物资收货、入库、上架、拣货、出库、移位、盘点等将库内的各种作业模式进行细分,按照任务排入作业队列,各个库区的操作员会自动接收到作业任务。系统通过库存日志,完整记录每一个系统作业动作以及库存变化情况,当发生货差后,能够做到有据可查。 3.11.3.5 细致物资属性管理
系统提供了按照物资大类、小类的类别管理,同时还支持对物资的详细属性的添加管理,主要包括:包装、规格、供应商、原产地、颜色、批次、批号、保质期等。能够弥补 ERP系统无法对于物料进行细致区分,并指导作业的缺点。 物资属性为仓库管理者提供了对于相同物料细节差异管理的手段。 3.11.3.6 先进的RFID数据采集作业
系统采用先进的RFID数据采集作业方式,可实现在仓储管理系统中各个关键作业环节:入库、出库、盘点、移库中数据的快速准确的采集,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,为企业决策提供有效依据。 3.11.4 系统软件功能
物流与供应链管理系统主要分为仓库管理中心系统、库房作业管理系统、手持终端操作系统三大部分。
整个系统架构是采用B/S+C/S架构结合的方式。
在物流与供应链管理中心系统上,主要采用B/S架构,B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的电脑就能使用,系统的扩展性非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。方便物流与供应链管理中心不同权限人员随时的查询、查看相关的仓储数据。
在库房作业终端主要采用C/S架构,C/S架构的最大特点在于对本地的硬件设备的驱动、管理、操作更加的方便快捷,由于RFID仓储管理系统中对于仓库
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作业端而言,接入的硬件设备较多,为了便于本地的管理和操作的方便,在仓库作业端的系统上我们主要是基于C/S结构进行开发。 3.11.4.1 仓库管理中心软件功能
物流与供应链管理中心是整个系统的核心部分,其主要功能有:物资领料管理、物资在途管理、物资到货管理、物资入库管理、物资出库管理、物资盘库管理、物资调拨管理、日常查询、日常报表、基础数据维护、系统管理等功能。
物资领料管理
公司内部人员通登录系统,并在系统中填写领料申请单,填写领料的物资相关信息,申请领取相关物资。
公司相关领导通过登录系统,可以查看当前需要进行审批的领料申请单,并查看相关的详细信息,并可以通过或者是驳回下属的领料申请。
物资到货管理
物资到货管理主要是针对仓库管理中心和库房尤其是管理中心和代储库之间物资到货信息不对称导致物资不能及时入库,管理中心不能及时的了解到货物资相关信息而开发的。其主要功能有到货查看和到货处理两个功能。
物资入库管理
物流与供应链管理中心物资入库管理按照不同人员的权限,分为入库通知单制作,入库通知单审批两个功能,实现了入库通知单的制作与下发,方便库房作业端按照入库通知单进行货物的验收、入库。
物资出库管理
管理中心物资出库管理主要分为物资出库通知单制作和物资出库查询审批两个功能。通过审批后的出库通知单将提交到仓库,由仓库管理员进行后续的物资出库操作。
物资盘库管理
物流与供应链管理中心对物资的盘库主要有盘库单制作、盘库单审批、盘库后期处理三个功能。
仓库管理中心库按照需要盘点的物资,按照仓库盘点或者自定义需要盘点的物资,形成盘库单,通过审批后将盘库单下发到仓库作业端,有库管人员进行实
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际的盘点操作,在盘点结果反馈以后,由管理中心进行后期的盘亏、盘盈处理操作。
物资调拨管理
物资的调拨管理主要是针对不同库区之间的物资,需要进行相互物资转移时进行相关处理。仓库管理中心根据实际需要进行调拨的物资种类、数量、仓库等进行实际的添加或者删除,形成调拨通知单,并提交给系统,由相关领导进行审批后提交给仓库管理员进行后续的操作。
日常查询
基于RFID技术的物流与供应链管理系统提供了丰富的日常查询功能,主要包括:单项物资查询、库存明细查询、物资出入库查询、日常报警查询等功能。用户可在登录系统后,输入相关的查询条件,查询相关的数据信息。
日常报表
系统可提供多种报表,方便仓库管理中心对库存物资的信息查看。报表类型主要有:无动态明细表、低库存物资预警表、物资分类库存明细表、物资收发存明细表、物资收发存汇总表等。
基础数据维护
对于一个新的物流与供应链管理系统,需要对仓库的相关基础数据进行前期的数据维护以及导入,才能够保证整个系统的正常运行。
基础数据的维护主要包括以下两个方面:物资信息维护、库区信息维护。 系统管理
系统管理主要包括了日志管理、角色管理、用户管理几个方面。
日志管理主要是对系统所有的操作进行查询,为一场处理提供依据。其主要是根据查询条件查询出用户在系统内进行的相关操作。
角色管理主要是系统最高权限的管理人员,在系统中定义所存在的所有的角色信息。并可根据实际的使用随时的添加或者删除相关的角色信息。
用户管理主要实现用户的添加以及用户角色的分配。
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3.11.4.2 库房作业端软件功能
库房作业管理主要是仓库库房管理人员按照仓库管理中心下发的指令进行仓库的相关操作,其主要功能包括:物资到货作业、物资入库作业、物资出库作业、物资盘点作业、物资调拨作业、物资查询、日常报表、基础数据维护、系统管理、报警信息提示等。
物资到货作业
物资到货作业主要是库房管理人员在物资到货以后,根据入库通知单的内容,对到货物资进行数量、质量、型号、规格等进行验收,并填写相关的到货验收报告及货物偏差报告。
物资贴签作业
物资完成到货作业以后,仓库管理人员将完成物资的贴签操作,并根据物资包装材质的不同,选取不同的标签以及粘贴方式。同时将在标签中写入物资的相关信息,如物资种类、型号、供应商等,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。并将通过系统指定物资的存放库房,准备物资入库。
物资入库作业
物资完成贴标作业以后,仓库管理人员可以根据入库通知单,进行物资的入库作业。
物资入库:物资进入库房时,通过门口的RFID读写器读取到物资信息,并上传系统,系统确认信息后给库人员提示信息,安排物资上架;
物资上架:当物资放置到指定货架上后,库管人员通过手持设备读取物资标签信息以及货架标签信息,完成二者的关联,并上传系统,完成物资的入库;
物资出库作业
库房管理人员根据出库通知单,完成对应物资的出库操作。
出库单的生成:出库单主要是通过仓库管理中心下发给库管人员,有库管执行物资出库操作;
物资下架:库管人员通过手持设备下载出库单,并按照出库单上的物资信息完成物资的下架操作。库管人员通过手持设备读取物资标签信息与货架标签信息,解除二者关联,完成物资的下架;
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物资出库:物资下架后,通过门口的RFID读写器读取到物资的相关信息,并上传系统,由系统核对物资的出库信息,完成物资的出库;
物资卸签:对于需要重复使用的标签,将进行标签的卸签、初始化工作。 物资盘点作业
仓库管理员根据出库管理中心下发的盘库单信息,完成对仓储物资的盘库操作,并生成相应的(盘盈、盘亏、盘平)报表。
盘库单的生成:出库管理中心实际情况,可选择盘库的范围,一是盘存所有备件,二是通过查询,按照一定条件查询出备件,并且只对这部分备件进行盘存。
库存盘点:生成盘库单后,仓库管理员将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告并上传系统,进行后续的处理。
物资调拨作业
仓库管理人员根据仓库管理中心下发的调拨通知单,完成物资的调拨操作。调拨分为库内调拨以及库间调拨。
物资查询
作为仓库管理端,系统给库管人员提供了丰富的查询信息,主要包括:单项物资查询、库存明细查询。
日常报表
系统为仓库管理人员提供了丰富的日常报表功能,主要有低库存物资预警表、物资分类明细表、物资收发存明细表、应急物资明细表、物资资金报表等。
系统管理
作为仓储管理库房终端系统,其系统管理主要有以下几个功能:日志管理、库房维护、库房数据初始化、系统冻结、应急物资设置、设备管理等 3.11.4.3 手持终端软件功能
手持终端主要是出库管理人员通过库房作业系统下达相关的指令,进行库存管理的相关操作,其主要包括:标签贴签管理、物资上架、物资下架、物资移库、物资查询、在库查询、日常盘点等功能。
标签贴签管理
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贴签管理主要是用于在物资入库时对物资进行RFID电子标签的粘贴操作。仓库管理人员通过手持设备,按照入库通知单上的物质入库信息,完成对物资的贴签操作。
物资上架
当物资需要进行上架操作时,库管人员通过系统获取需要上架的物资信息。并通过手持设备扫描物资标签,并选取需要放置在当前货架上的物资,当货物放置到货架上后,再通过手持设备扫描货架标签信息,完成物资与货架的信息关联。同时将相关信息上传服务器,完成物资在出库管理系统中的货架定位。
物资捡货下架
出库管理人员根据物资出库单进行物资捡货下架的操作。出库管理人员通过手持设备读取物资标签信息,并确定选取,完成物资捡货操作。对于按照种类管理的物资,将对标签内的货物数量信息进行更改,
物资移位
仓库管理人员可通过手持设备,扫描需要进行移位的物资标签,当物资移动到其他货架上后,再通过手持设备扫面新的货架标签信息,并将二者信息重新关联,完成物资移位的操作。
物资查看
仓库管理人员可通过手持设备扫描物资标签,获取物资的相关详细信息,如物资名称、规格型号等。
日常盘点
库房管理人员按照仓库管理中心生成盘的库单并将盘库单信息下载到手持机中,利用手持机对需要盘点物资进行清点(扫描物资标签),清点完毕后,将盘点结果同盘库单信息进行对比,生成本次的盘点报告(盘亏、盘盈、盘平),并上传系统,进行后续的处理。 3.11.5 系统专用硬件设备功能介绍
在RFID仓储管理系统中,应用到的硬件设备主要有RFID固定式读写器、RFID手持读写器、电子标签、RFID桌面式发卡器、RFID标签打印机、RFID Portal等。由这些设备共同完成仓储物资在RFID仓储系统中的信息标识、过程的识别等。
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3.11.5.1 固定式RFID读写器
固定式RFID读写器主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。 3.11.5.2 RFID Portal
RFID Portal主要用于仓储管理中,对出入库物资信息的快速、批量的采集,提高仓储过程中物资的出入库效率。同时RFID Portal集成了声光报警,可对出入库异常情况进行预警,减少出入库中物资窜货。 3.11.5.3 手持数据采集器
RFID手持读写器主要用于仓库作业人员进行库房内的出入库、盘库、移库、库内物资查询等功能。 3.11.5.4 电子标签
RFID电子标签主要用于物资新入库时给物资安装电子标签,用于物资在整个RFID仓储管理系统中的信息标识。
按照标签的安装和使用的不同,仓储管理电子标签主要分为打印电子标签、抗金属电子标签、异型电子标签。
打印电子标签主要是通过RFID标签打印机,在标签表面打印相关的物资信息,同时将物资信息通过内嵌在标签打印机的读写器设备写入物资相关的信息,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。
抗金属标签主要是考虑到金属物资对标签性能的影响,所以在金属物资上,将通过粘贴或者安装抗金属电子标签,保证标签信息能够被RFID仓储管理系统采集到,保证标签在金属物资上的读取距离。
异型电子标签主要用于非规则的物资表面,采用悬挂或者特殊的方式安装在物资上。
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3.11.5.5 桌面式发卡器
桌面式发卡器主要用于给特殊的物资标签,如抗金属标签、异型电子标签内写入物资相关的数据,完成物资在RFID仓储管理系统中的信息标识。 3.11.5.6 RFID标签打印机
RFID标签打印机用于对打印标签表面进行物资相关信息的打印以及对标签内部进行相关数据的写入。
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3.12 生产营运指挥系统
3.12.1 系统概述
生产营运指挥系统面向集团型企业建立及时、高效和可视化的信息沟通渠道,强化生产营运协同指挥能力和执行力;创立全方位、多视角、可追溯的生产监控模式,实现重点装置、重点区域的现场视频监控,动态跟踪生产、物流过程,从而实现整个产业链主要核心业务生产营运信息的高度集成与全面共享,实现整体资源平衡和优化,保障集团企业整体绩效的最大化,支撑集中调度、统一指挥的“一体化运营模式”。但是,由于建设目标以及生产企业信息化程度的限制,普遍存在着数据采集受限、信息孤岛等系列问题。 3.12.2 系统功能
生产营运指挥系统整合了集团内部主要业务生产信息,开展多维数据建模、采用异构技术整合,增加现有信息平台的自动集成度,实现集成共享,达到资源的整体优化,完善多维数据分析、智能分析、事前预警等决策支持功能,提升集团公司的整体决策能力。
生产营运平台现分为大屏幕综合应用、领导移动应用、PC版专业应用三个模式,可满足集团型企业不同业务需求,多角度、全方位的对生产业务情况进行跟踪、分析、展示,保障了数据的及时性、有效性和完整性,已成为集团型企业全口径生产营运动态跟踪的重要工具。同时系统安全于2012年底通过了中国信息安全测评中心安全三级等级保护检查。
核心功能 三维地理信息展示
结合GPS全球定位系统及卫星对目标所处位置、信息可通过三维动画演示进行模拟、跟踪及展示,使得较以往的数据表格或简单图形模拟,更加直观、真实。
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实时数据监控分析
生产营运指挥系统可对主要管线、生产装置的DCS数据进行实时跟踪,监控生产运行情况、企业关键装置和要害部位,全面掌握生产运行动态。
工业视频监控
利用视频实时监控企业的生产运行情况、企业关键装置和要害部位,在生产应急中发挥重要作用。
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数据报表多维自助查询、分析
开展的多维数据建模,提高了数据钻取和分析能力,统一了数据服务。为多主题、跨业务查询、分析奠定了基础。
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3.13 IBMS集成管理系统
3.13.1 系统概述
IBMS集成管理系统对山东力诺智能园区的智能化系统实现全局化的集中管理,将各集成子系统的信息在同一平台上,进行统一管理、统一监控和统一存储、形成统一管理界面,达到提高建筑物的综合使用功能和物业管理的效率,确保园区内所有设备处于高效、节能、最佳运行状态,提供一个安全、舒适、快捷的工作环境的目标。
从广义角度看,包含人员的集成、企业内部组织的集成、各种管理上的集成、各种技术上的集成、计算机系统平台的集成等。
从狭义角度看,系统集成的主要对象和内容包括人员的集成、硬件的集成、软件的集成、信息的集成等。
系统集成的理论和实践意义就在于它能够最大限度地提高系统的有机构成、系统的效率、系统的完整性、系统的灵活性等,简化系统的复杂性,并最终为企业提供一套切实可行的完整的解决方案。 3.13.2 设计思路
根据对用户需求的分析以及结合我公司以往工程经验,山东力诺智能化园区智能化集成系统的方式设计思路如下:
功能集成:对建筑物内各系统进行功能集成,将分散的子系统进行有机的互连和综合,在一套集成平台下解决智能化系统集成的管理和控制问题,不可以采用网关方式仅仅实现信息交换的集成方式。通过系统功能集成以提高建筑的整体智能化程度,增强综合管理和防灾抗灾能力,实现优化节能管理,提供增值业务,提高工作效率,降低运营成本。
网络集成:将建筑内通讯设备和网络设备结合在一起,提供建筑内一体化的公共高速信息交换网络,提供系统集成和功能集成的物理基础。
软件界面集成:IBMS应采用具有前、后台分离技术。集成系统的前台系统使用者只能接触到对系统的监控,而系统的配置过程完全放在后台,即一般的使用者不可以接触到系统配置界面,不可以因为员工的误操作造成系统的崩溃,必
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须保证系统的稳定性;系统运用统一的人机界面环境,操作控制软件为中文图形界面,统一采用WEB方式的操作界面。 3.13.3 系统设计 3.13.3.1
系统选择
传统系统的局限性
随着自动控制技术、计算机通信技术的不断发展和人们对办公、生活环境需求的不断提高,楼宇自控系统也随之衍生出多种多样的系统结构。
目前由于投资和技术原因,在智能楼宇中系统的网络设计结构不尽合理,因此,形成了以下几种类型的楼宇自动化集成系统。
1) 最初,人们在大楼里引进自动控制设备的目的仅在于解决单一的问题,如
空调的温度控制、大楼的能源管理等,以设计环境节省能源。与此相适应的,当时的方法是选用一些就地控制的设备来满足这种需要。此时的控制系统可以说是各自独立运行,无系统集成。如下图:
LAN
车库管理系统 楼宇物业管理系统 用户办公自动化系统 空调自动化系统 给排水自动化系统 火灾报警系统 防盗报警系统 4~20m4~20m区域火灾报警器 火灾探测器 防盗报警器 现场传感、执行机构 现场传感、执行机构
图1、各子系统分立运行的网络结构
2) 随着大楼机电设备种类的日益丰富,就地控制的办法逐渐形成了控制设备
规模过于庞杂、控制功能比较单一、维修保养麻烦的局面。为解决这样的
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问题,集散型的楼宇自控系统应运而生。它也是目前使用比较广泛的一种楼宇自控方式。它通过现场DDC实现可编程控制,大大丰富了控制功能,能同时满足用户各种特定的要求。同时,它借助于计算机通信技术,将DDC连成系统,进行集中管理,大大提高了系统的可靠性,减少了管理的工作量,因而受到业主的普遍欢迎。此时的系统集成初具规模,也就是目前所说的BA系统,集空调、照明、电梯、电气控制、给排水系统于统一整体的集成系统。
LAN
BAS服务器物业管理系统用户办公自动化统 设备自动化系统 火灾报警系统安保系统电 子 巡更系统 防盗报警系统空调自动 变电站自动化系统 区域火灾报警给排水自动化系统4~20mA 4~20m4~20m火灾探测器系75防盗报警器图2、目前智能楼宇中常见的网络结构
3) 随着系统监控功能的增加以及监控集成需求的进一步上升,传统BA楼宇自
控系统的局限逐渐暴露出来。该系统作为单一机电设备整合系统,功能单一,集成软件平台不具备扩展能力,无法与安保、防盗报警等子系统集成。于是变出现了由专业集成厂家以专用的客户机/服务器(Client/Server)系统开发集成系统,扩充BA子系统的监控范围,将其他子系统的集成信息送入该子系统中。在该子系统中开发有关集成的画面。业主实际上又多了一套专业子系统,而且C/S模式下的监控系统本身存在着兼容性不够灵活的特点,这样不仅增加了成本,而且专业要求高,物业管理系统、用户办公自动化系统还是独立于该系统之外的。业主管理层人员要面对多个子系
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统进行操作,平添了不少难度。
随着系统集成需求的进一步上升,传统智能楼宇监控系统的局限性也逐渐暴露出来,归纳起来,主要有以下几个方面:
其一,传统的楼宇自控系统就其本质而言,仍然是一个封闭的系统。表现在通信协议上,各厂家的产品系列都自成一个体系,互相兼容性较差,甚至完全不兼容。而与此同时,现今大楼中的智能化系统越来越丰富,信息量越来越大。如能将这些信息进行共享,必定能产生单一系统无法提供的全新的使用价值,给用户带来极大的额外效益。因此,系统间的集成正受到越来越多的业主的重视,并被用来作为衡量一个建筑智能化程度高低的标准。然而,对于一个封闭的系统来说,实现集成则意味着大量的接口软件开发工作,不仅开发成本高,而且因为接口种类多、单个接口重复应用量小,性能上很难达到设计要求。
其二,随着计算机网络技术迅速发展,开放的、具备良好的兼容性的系统集成平台是必不可少的,传统的C/S模式下的系统集成平台,对其他子系统的集成度变得有些捉襟见肘,广泛分布于智能建筑各个角落的高速以太网无法得以充分利用,客户端数量的授权模式也给业主管理层对系统的管理使用带来不必要的麻烦和投资上的浪费。
其三,操作方面的便捷性也是不容忽视的。传统的集成系统因只做少数几个子系统的系统集成,如上图,BAS系统和物业管理系统、办公自动化系统平行独立运行,信息不能共享,业主需在浏览BAS系统结束时切换到物业管理系统中,必须先退出BAS系统,然后再打开另外的物业管理系统的桌面快捷方式,登陆操作,显得极为不和谐。这样的集成系统不能给业主带来任何集成的便利。 解决方案——开放系统的出现
由上述分析可见,封闭的C/S模式的监控集成软件平台已经难当大任,在计算机网络技术普及的今天以及未来,楼宇自动化系统的集成平台应该是完全开放的浏览器/服务器(Browser/Server)模式,建立楼宇自动化控制的互联网、Intranet应用平台,借助于Internet/Intranet技术,可以轻松实现基于TCP/IP协议的互联网远程访问。
开放系统的技术特点
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楼宇自动化系统智能化监控网络Intranet系统的集成设计,完全基于内部Intranet之上,通过Web服务器和浏览器技术来实现自动化系统的信息交互、综合和共享,实现统一的人机交互界面跨平台的数据库访问。因此,可以真正做到局域网和远程信息的实时监控,数据资源的综合共享,以及全局事件快速处理和一体化的科学管理。
智能化监控网络系统采用Internet/Intranet技术,以TCP/IP为基础以Web浏览器和系统集成结构化查询语言数据库为核心应用,构成智能化系统内统一和便捷的信息交换平台,各个自动化和信息子系统的实时运行信息可以通过网关上传到网络中心的系统集成服务器上,开设智能化监控网络站点。各监控管理人员均可以在授权下通过Web工具方便地浏览内部Intranet上丰富的实时工况。通过开放式数据库互联(ODBC)技术,将系统集成SQL数据库与办公自动化和管理信息数据库互连,提供综合全面的信息与数据。
由于选择了Intranet技术进行系统集成,智能化监控网络系统的技术模式获得了以下的系统优越性:
1) 通过简单统一的浏览器界面,可以访问监控系统网络上所有的Web实时
信息。
2) 采用开放的网络传输协议(如TCP/IP),用浏览器/服务器体系结构取代
了客户机/服务器模式,可简化系统的复杂性。
3) 可以提供工作效率和管理质量,提高系统管理层决策与全局事件把握和
处理的能力。
4) 可以实现远程监控、管理操作及数据库访问。
5) 能增强与办公自动化系统和管理信息系统之间的数据交换能力,可通过
防火墙实现与因特网(Internet)无缝连接。
6) 系统集成可直接使用综合布线系统,网络扩展和升级十分容易,维护和
培训工作最小。
智能化监控网络Intranet系统集成采用开放、统一和先进系统集成技术,将一个复杂的实时系统内采用集散型控制系统和现场总线控制构成的数字化照明系统参数检测系统、安全报警系统、火灾消防报警系统、多媒体监视系统和空调自动控制系统等各子系统的运行信息,通过实时数据网关汇集到中央监控系统集
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成平台上。Intranet上的楼宇系统监控站点Web页面,可将各子系统的实时信息资源有机地组合起来,响应各监控浏览器的请求,把集成信息传递到需要的地方。监控人员通过信息导航和分析,可快速作出决策,并对整个系统进行优化控制,以达到高效、经济、节能、协调和安全的系统运行状态。
智能化监控网络Intranet系统集成建立于符合标准的高速局域网上,因而区别与种类繁多、协议各不相同的工业总线和串并口通信。集成信息的共享应用国际通用标准网络传输协议TCP/IP,从而使各种不同的自动化控制系统均可实现集成。系统集成实现后,能根据要求通过公众远程网、广域网将集成的信息传送到其他远离中央服务器的地方,在远程浏览器上通过授权能实现管理、监督和维护整个系统的运行。由于网络通信协议的一致性,监控网络集成系统还可以为楼宇的物业管理信息系统和办公自动化系统留有接口。
系统集成并不是取代各个控制子系统的功能,而是要最大限度地发挥各个子系统的专业功能以及各个系统与系统集成平台联网运行后所具备的功能。
各个子系统分工和系统集成的定位如下:
1) 子系统不受集成的影响,以底层实时检测和控制为主,集成系统以上层
监控为主。
2) 子系统操作站安装在专业控制室里,集成系统则可将Web页面发送到任
何地点,包括远程地点的浏览器。
3) 子系统由专职值班人员监管操作,集成系统供系统主管和上级领导查看。 4) 子系统操作站只需要最少配置,以完成对设备的检测和控制为目的,集
成系统则面向任意多个浏览器的远程请求而服务。
5) 集成系统可对一部分子系统的状态和参数进行设置,实现控制超越功能。 根据以上分析以及园区建设的需求,我们建议采用开放的基于B/S模式的系统集成软件平台,以充分体现系统集成的优越性及开放性,系统的可靠性和可扩展性。 3.13.3.2
系统集成网络结构图
根据系统集成平台的软件架构及特点,结合山东力诺智能化园区的系统集成需求,配合网络拓扑结构图,拟订如下图所示配有系统集成软件的网络规划图:
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从该图中可以很清楚的看出,通过Internet技术可以构成智能楼宇的整个通信网络,将设备监控自动化系统、办公自动化系统和楼宇主干网连接起来,实现智能楼宇的通信自动化。
整个智能楼宇中的网络主要分成两大部分:一是设备监控自动化控制系统的各个子网与集成;二是用户和智能楼宇物业管理中心组成的办公自动化系统的各个子网的集成,它们通过系统集成软件平台,实现实时数据与信息流的互换、共享。在这两个网之间还要加上一个高速主干网连接。该系统充分利用了园区内部四通八达的以太网络,配以集成软件的以太网核心技术,真正实现完全开放的,信息高度共享的集成目的。
WebAccess 办公用办公用办公用WebAcce办公办公用WebAcces办公用局域网交换机 办公局域网交换机 局域网交换机 网主干InternetWebAcces防火墙火Web 系统Server WebAccess 集成平台 Project &Scada Node DataBase Server SQL Server2000 In In 设备监控自动化子系统网 通信自动化系统 安防自动化系统 楼宇自动化系统 辅助工程 设备 设备 设备 设设备 备 集成网络拓扑结构图
设备 设备 设备 31
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依据监控系统功能要求和应用软件系统的兼容性、扩展性和跨平台性的要求,整个系统采用基于国际标准通用通信协议OPC、ODBC等多种协议方式并存的软件结构。系统数据传输原理如下图所示:其中黄色箭头代表数据流向。
该系统按照设计要求采用以TCP/IP协议为基础的多叠式控制系统,在结构上分为三级网络。一级网络是管理网络,即下图中显示的网络结构;二级网络是控制网络,即各个子系统内部控制主机与控制器之间的数据传输网络;两级网络间通过WebAccess开放的标准数据接口如ODBC、DDE、OPC以及Modbus、Lonworks总线协议等实现与各子系统之间的数据共享。三级网络为基于IE浏览器的远程访问网络,充分利用Intranet、NAT端口映射及Internet技术实现局域网和互联网的远程访问和监控。
数据采集传输原理
远程互联网访问 基于B/S架构的远 程调度管理层的端口映射(NAT) 网络通讯技术 基于B/S架构的HTTP访问技术 防火墙 基于 WebAccess 的管理 综 层网络通讯技术 办 合公 物 中央监控室 业服务器局 数据库 ODBC WebAccess 管域(采用Web Server 服务器 理 网 的站点发布方式) 人 络 基于国际标 员 准通信协议 的网络通信 技术 现场控制网络 OPC协议 ODBC技术 OPC协议 HTTP技术 OCX技术 门禁监控 停车场管 物业管理 闭路电视 楼宇自动 系统 理系统 系统 监控系统 化系统 图6、 数据传输原理图
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3.13.3.3 集成功能实现
1) 实时监视功能
智能集成系统以WindowsNT为操作平台,采用全中文化的图形化操作界面监视整个系统的运行状态,以图文并茂的动态显示方式对现场的设备进行监控。
集成系统软件能提供一个多任务的操作环境,使得用户可同时运行多个应用程序,在运行多个实时监控程序的同时可运行如Word或Excel软件,也可浏览Internet网页。
为了维护系统的可靠性与稳定性,系统采用双机热备的架构,可实现在主机出现故障的前提下,备机自动切换投入运行,以实现智能建筑物的连续性持续监控。
2) 控制功能
操作员可以在任何能够接入中央控制系统的地方,通过网络对现场设备进行手动控制,如设备的ON/OFF控制;通过选择操作可进行运行方式的设定,如选择现场手动方式或自动运行方式;通过交换式菜单可方便地修改工艺参数。实现远程监控和现场监控的零距离操作。
WebAccess系统对系统的操作权限有严格的管理,以保障系统的操作安全性。WebAccess系统对操作人员根据不同的身份可分为从低到高5个安全管理级别,不同的级别用户对系统的浏览和控制功能权限不同。 3) 全局数据共享
办公自动化系统可以通过集成系统内的大容量实时关系型数据库共享楼宇设备系统中的各种信息。也可以通过网络技术实现系统间的无缝集成。 4) 先进的报警功能
当系统出现故障或现场的设备出现故障及监控的参数越限时,集成系统均产生报警信号,报警信号会以动画闪烁的方式始终出现在显示屏中,并且配合扬声器发出报警声音,操作员必须进行确认报警信号才能解除,但所有报警都将记录到报警记录中,供操作人员查看,并且可以对报警信息输出打印。
集成系统提供多种报警信息提示方式,如动画显示、文本闪烁、多媒体声音、E-MAIL等,报警共分4个等级,99个优先级别。 5) 详细的数据记录查询功能
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本系统提供详细的历史数据查询功能且存储时间无限制,可以制定值班、日、月、年报表,方便用户查询,且能实时显示记录各种运行状态信息、故障信息、各种统计数据。 6) 独特的节能功能
集成系统软件具有独特的排程功能,可按日历定计划,制订楼宇设备运行的时间表。可提供按星期、按区域及按月历及节假日的计划安排。最大限度地实现系统节能。
7) 跨子系统的联动操作
该集成管理系统中,系统主机可以监控全局的信息动态,各子系统之间也可以实现信息同步共享,实现跨子系统的联动,及全局事件的管理,以增强系统对大楼突发事件的高速响应能力。
8) 同MES系统、办公流程自动化系统协同工作
建立应用系统和管理系统的通讯关系,实现两者之间必要信息的互通,将园区管理同办公系统有机结合,高效、准确、方便的实现系统间流程指令的发送,辅助相关人员决策。
智能化集成平台的核心技术是对信息的采集、取用和综合管理,即对信息的集成管理。目标是以先进、成熟的信息技术、控制技术和管理与决策手段为依托,建成高标准的智能化园区。 9) 整合扩展Internet访问功能 支持3A访问
集成楼宇系统基于Internet来实现信息交互、综合与共享,实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问,真正做到局域和远程信息的实时监控,数据资源的综合共享,以及全局事件快速的处理和一体化的科学管理。集成楼宇系统支持3A访问(Anywhere\\Anytime\\Anyplace,任何地点,任何时间,任何位置),可在授权人员方便的地方进行。
支持远程故障诊断与报警
一旦将传统的智能建筑系统延伸到因特网上,建筑管理人员即便是在千里之外也可以完成他的职责,系统报警信息可送达有关管理人员的电话手机;提示系统运行状况。通过因特网,不仅可以完成监控职责,而且还可以进行远程故障诊
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断,可以通过因特网持续了解自己设备的运转情况,当设备运行在非正常状态时,可以立即采取措施避免事故发生,当然可以减少运行管理费用。
无线网络访问功能
新的集成系统的另一特点是支持使用CDMA或GPRS无线网络技术接入集成系统,浏览系统结构,了解楼控系统工作状况,显示被控设备状态参数。并且可以在授权的情况下对运行参数做调整。
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