H大廈智能化系統設計方案研究

余田

摘要：隨著物聯網技術的發展，智能化工程系統已經是辦公大樓的基本配置。該文在分析H大廈智能化系統建設目標、設計原則基礎上，介紹了系統組成要素的設計與實現，包括綜合布線系統、計算機網絡系統、一卡通系統，給出了系統網絡安全的保護措施，旨在搭建一個高效率數字化的辦公大樓，為用戶提供智能化辦公體驗。

關鍵詞：智能化系統;綜合布線系統;計算機網絡系統;一卡通系統;擴展性

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）02-0207-02

1 引言

隨著信息技術、通信技術、網絡技術的發展，大型建筑對智能辦公、智能管理、智能服務的要求也越來越高，目前很多建筑群引入了智能化系統的設計，包括網絡系統、弱電系統、綜合管網系統等集成系統，建設先進、可靠、實用的智能化工程。

2 智能化工程概述

2.1 建設目標

H大廈智能化工程建設在迅速發展的計算機技術、建筑技術、自動化控制技術基礎上，應用先進、適用、優化集成的成套技術體系和設備體系，有效集成弱電綜合管理系統，實現節約能源，降低運營成本，保護環境、提高服務質量、提高辦公效率、保障人身財產以及網絡安全等目標。

2.2 設計原則

H大廈智能化工程建設以成熟實用、靈活可擴展、標準集成化、安全可靠性為原則，采用主流產品的設備和技術，考慮到設備更新換代的速度越來越快，嚴格把關建筑設施設備，提升設備的可兼容性、可擴展性、升級性、穩定性，以保障系統主體結構的穩定良好發展。

2.3 設計內容

為了提供安全、便捷、智能的辦公環境和提高工作效率，本次智能化工程建設將建筑綜合系統分為幾個組成部分，包括：綜合布線系統、計算機網絡系統、一卡通系統、電子巡更系統、信息發布系統、樓宇控制系統、會議系統、機房工程等。

3 智能化工程主要子系統設計

H大廈整個智能化系統包括多個子系統，實現大樓的基礎服務功能。其中主要子系統有：綜合布線系統、計算機網絡系統、一卡通系統。

3.1 綜合布線系統

建筑物綜合布線系統（GCS）又稱開放式布線系統（Open Cabling Systems）。智能建筑由更多的智能設備、智能終端、智能服務器等組成，如何高效地這些終端設備有序、安全地通信互連，需要高質量的綜合布線系統進行支撐，為建筑提供傳輸數字信號、語音信號、圖像信號的傳輸通道，同時規劃實施需要遵循可擴展性、可兼容性、可升級性、個性化的特點。綜合布線系統主要采用星型拓撲結構，包括六個模塊：

1）工作區。工作區子系統主要是智能設備、智能終端與墻上的信息插座連接形成的系統，主要由跳線連接，參照國家標準化操作，數據點、語音點均采用六類RJ45插座;

2）水平干線。水平干線是由工作區的插座與水平跳線的水平線路組成，設計時要標注出使用的線纜及設備，每層房間水平線纜通過橋架引上至各層相應的弱電間;

3）管理區。管理區由相連、相交的插座、配線架、機柜、交換機等組成，按照每層設置一個子系統，一共設置14個管理子系統，并安裝匹配設備;

4）垂直干線。垂直干線系統主要將每樓層的配線架連接到智能建筑的主配線架上。設計時要明確每樓層的配線需求，按照每樓層的終端設備數據信息量進行配置;

5）設備間。設備間將建筑中的每層的公共設備實現相互連通、信息交換、管理布線系統，本設計中，設備間定于大樓的三樓機房中，該機房作為信息的匯集、交換地;

6）建筑群。建筑群子系統是將多棟建筑互通互聯，多采用光纖配線架接入，實現相互通信，實際施工采用的鋪設方式多為架空裝置、地下管道鋪設等。

3.2 計算機網絡系統

H大廈智能化工程網絡規劃包括三個系統：辦公內網網絡系統、外網網絡系統以及設備網網絡系統。整體網絡建議采用萬兆核心、千兆到桌面的二級架構。設備專網與辦公網絡等采用完全訪問隔離的方式，設計為設備專用接入的專網網段，保障辦公網業務和智能化網絡的安全與私密性。設備網的設計，是為IP智能監控網絡，網絡廣播以及智能門禁系統提供專用管理通道。

H大廈智能化工程主干網絡拓撲采用星型結構、千兆以太網技術。網絡充分滿足大樓具體終端設備網絡節點數量，同時預留可擴展的空間，并構建計算機網絡系統集成系統，整合智能建筑中終端設備網絡子系統的網絡需求，進行合理的資源配置，兼容性設置，成本核算等，助力智能建筑計算機網絡的高速、安全運行，提高系統可靠性、安全性、實用性、前瞻性。采用Web網絡服務集成技術，信息數據使用Web服務協議，集成內部數據和外部數據，協調工作，提高網絡系統工作效率。核心交換機使用冗余電源技術，應對網絡擁堵，為每個終端服務最大化，為了保證網絡信息數據安全，采用專門工作站管理網絡系統，并采用先進的以太網交換裝置，減少網絡系統數據傳輸延遲，為了滿足不同網絡終端設備的需求，構建快捷的網絡拓撲結構，采用安全虛網劃分技術，分擔網絡負荷。

本次設計的匯聚點共為一處，在四層網絡機房，二層交換機通過電纜跳線與核心交換機連接。為了保證大樓管理系統的安全，配置了防火墻保護網絡的安全，同時配置了一臺上網行為管理器用于提供大樓計算機網絡系統的上網行為管理。

3.3 一卡通系統

一卡通系統在規劃設計時將計算機網絡技術、通信技術、信息技術、非接觸式IC卡技術進行了綜合與優化。

1）門禁系統

在門禁管理中，綜合考慮智能建筑的辦公特點：樓層多，流動人口多，設備多、功能設施豐富，為了確保辦公環境有序展開，保證人身設備安全，HID門禁系統基于先進的硬件裝置和友好界面的軟件配置，集成了安全防護、網絡通信、監控管理、分析預測、數據融合等技術為一體，提供嚴格的管理服務和多功能的認證方式，設置多種認證級別和方式，尤其在人流量多的辦公場所、機房、檔案室、弱電間等均采用在線門禁設置。通過設置輸入點與智能建筑自動化、網絡監控、燈光設施、防火防盜、報警系統等多項系統聯防聯控，提高智能建筑的管理服務功能。門禁系統由計算機（服務器和客戶端）、平臺管理軟件、通信網絡、發卡器、門禁控制器、讀卡器、出門按鈕、電動門鎖、緊急破玻璃、出門按鈕等組成。一卡通管理平臺實現以下功能：角色化的操作員管理，定制操作員的權限、支持簡、繁、英等多種語言、人和卡的統一管理、人員批量導入導出、證章打印功能、部門管理。

2）消費系統

消費子系統由消費卡、消費POS機、充值機、管理微機、系統軟件等組成。消費POS機和充值機采用標準TCP/IP協議與管理主機通訊。管理主機實時監控消費機的工作狀態，接收消費機交易資料，進行匯總處理，對每天每月或每時間段的消費記錄進行匯總統計，記錄每筆交易明細和POS機的收款，進行發卡、退卡、充值、卡掛失。

3）訪客系統

訪客管理系統通過掃描、攝像、讀卡、硬件加密與高速打印技術，實現對外部來訪人員出入登記、門禁授權、記錄查詢等系統化管理?；谟嬎銠C網絡，可與一卡通系統共享數據庫，與速通門系統、電梯控制系統、門禁系統無縫集成，對訪客卡的授權應包括閘機、電梯以及開門權限。訪客管理系統由感應式IC卡、發卡機、證照采集器、證件掃描儀、二代身份證閱讀器、管理電腦和管理軟件組成。訪客系統實現以下功能：實時訪客通行狀態監看、方便易用、支持攝像頭、身份證信息讀取、歷史訪單查詢、訪客通行記錄查詢、黑名單管理。

4 系統網絡安全

H大廈智能化工程系統的搭建，其系統安全技術是保障維護的重要工作之一，包括：通信安全、信息安全、人身安全、物理安全、計算機安全、操作安全、電磁輻射安全以及業務安全，如圖1所示。本系統采用防火墻、加密技術、殺毒軟件三種技術維護網絡安全。

4.1 防火墻技術

計算機網絡安全運行可以在網絡系統中設置防火墻技術，為數據信息的傳送保駕護航，控制網絡運行的風險程度。在數據傳遞過程中，進行信息的篩查和監測，保障網絡系統處于安全的運行環境中，以防遭遇病毒的感染和黑客的攻擊，確保系統的安全性、穩定性。

4.2 數據加密技術

除了使用防火墻進行監測和篩查不良信息、惡意代碼外，還需要使用加密技術，為網絡系統的數據傳送穿上安全防護服。目前數據加密技術有數字簽名認證、鏈路加密方式、終端節點加密、專用數據加密等，公、私秘鑰融合使用的加密技術對通信中的數據提供安全屏障，不受病毒和黑客的干擾，保護數據的安全傳送。

4.3 殺毒軟件

病毒在計算機網絡使用的過程中是不斷滲透和傳播的，病毒的出現會導致重要文件的毀壞或者泄露，甚至引發網絡癱瘓，影響辦公秩序和數據信息的安全，因此除了網絡系統設置防火墻和加密技術，殺毒軟件也必不可少。相對于其他網絡安全技術，殺毒軟件能更有效地清除多元化的病毒，隔離不安全的網絡環境，保障網絡暢通安全運行。

5 結論

本文主要闡述了H大廈智能化工程系統項目主要子系統的設計，詳細描述了綜合布線系統六個子系統的設置、計算機網絡系統的配置與集成技術、一卡通系統多個子系統的實現，最后給出了智能建筑系統網絡安全技術手段。描述了智能建筑智能化工程的實現過程和建設規則，充分有效地應用系統集成，分步實施和功能擴充， 建設先進、可靠、實用的智能化工程，提供高效的辦公條件。

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