学习情境1：智能楼宇弱电系统工程规划(3)

1.2.1任务目标

了解智能楼宇弱电系统的系统分析方法，确定系统设计的原则和步骤，提出系统设计的要素和标准，现场勘查、提出系统架构方案，确定系统设计方案，制订实施计划。

1.2.2任务内容

（1）智能楼宇弱电系统的需求分析； （2）智能楼宇弱电系统设计的原则和步骤； （3）智能楼宇弱电系统设计的要素和标准。

1.2.3知识点

1.智能楼宇弱电系统的需求分析

智能楼宇弱电系统需求分析过程可分解为需求描述、需求分析、需求的验证和确认三个阶段，对每一个阶段都进行深入的探讨，以形成一个通用的、能够获得合理需求的分析模型。

（1）需求描述

一般而言，建设方对整个建设项目的目标(建设项目的档次定位、目标用户群、投资、进度、质量等)有较明确的把握和深刻的理解，整个项目所有的子系统，包括土建、给排水、智能化系统等，都要为这个目标服务。由于智能化系统直接面对最终用户，因此，智能化系统还是体现该目标的一个主要着力点。

智能化系统的需求，通常由建设方的技术人员综合各部门的意见，从用户的角度出发，以简明扼要的方式提出，当然，也可委托设计咨询单位代劳。在提出需求的时候，应该是以理性、实用为建设理念，面向使用者与管理者，追求适用、成熟、性能稳定、使用便利。系统需求应对以下四个主要方面进行描述： 1）功能需求

即明确表述系统必须完成的总体功能。例如：

由于本系统面向高端用户，因此，系统必须提供足够的网络带宽和互联网出口带宽。

在会展中心部分，本系统需要为参展商、临时客户、会展主办机构提供有线和无线网络服务。 由于本系统的用户可能包括大型跨国企业，因此需要预留卫星通讯接口。 2）性能需求

即系统服务所应遵循的一些约束和限制。例如，系统的响应时间、可靠性、灵活性、安全性、健壮性等要求，以及系

统的通讯和连接能力的要求。举例说明：

由于本系统会展中心部分的用户具有较大流动性，因此，该部分网络服务必须具有高度的灵活性、便利性和可扩展性，以便于临时用户的快速接入以及展位的可能变化。

BAS系统必须能对符合LonMark标准或BACnet标准的系统进行监控。 3）将来可能提出的要求

即将来可能要对系统进行的扩充和修改。建设方(尤其是房地产开发商)通常需要根据市场需求的变化，随时改变销售的策略，并调整各项系统的功能，例如：

在若干年后，本系统将需要对主干网进行升级，使其保持足够的通讯能力。 目前设计为商场的某些区域，将来根据需要，可能会改为写字楼出租。

综上所述，在本阶段，智能大厦的建设方的任务是提出合理、实际、有前瞻性的需求，完整表达建设方对智能化系统的期望。

（2）需求分析

由于建设方一般不具备智能化专业方面的知识和经验，因此，需要委托设计咨询单位，对其需求进行细化和分析。其主要任务是将建设方在需求描述中所表达的笼统意图，转化为具体、专业的实现方法，并对该方法进行性能和效益分析。在这一部分，需要进行如下三个步骤的工作。 1）系统的整体规划

包括系统的设计原则、设计理念、实现目标以及系统的定位。系统的整体规划，要与建设方对整个建设项目的目标相适应，同时，也要与当前的主流技术和建设方投入的资金相适应，还应该考虑周围的环境，还可以与相类似的智能大厦的弱电系统进行比较，仔细琢磨国内外的建设经验，设计出本系统的亮点和卖点。

2）系统的结构化分析

从软件工程学中借鉴过来的结构化分析(SA)方法，是一种自顶向下，逐步求精的分析方法，分解和抽象是结构化分析的主要特点。

由于智能化系统的设计与大型软件的开发有许多相似之处，例如，它们的组成方式都是由多个小模块组合成子系统，再把多个子系统组合成大系统，模块之间都是要求高内聚，低耦合。因此结构化分析方法十分适合于智能化系统的分析。 在进行结构化分析的时候，采用一些图形工具较为方便，常用的工具是层次方框图，它是用树形结构的一系列多层次的矩形框描绘系统的层次结构，树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代表完整的系统，下面的各层矩形框代表这个系统的子集，最底层的各个框代表组成这个系统的实际元素，这些元素不能再分割。 3）文档规范

对系统的分析结果，应该用文档正式地记录下来，作为需求分析的阶段性成果，在文档中至少应该包括以下内容： 系统的规格说明：主要描述目标系统的概念、功能要求、性能要求、运行要求、将来可能需要的可预见的扩充和修改。 系统各组成部分的详细描述，包括该子系统的组成内容、用途、采用的技术、子系统运行或运营及维护的方式、向建设方提出的建议，等等。

相似系统的类比：包括功能、性能、投资等，建设方一般对这样的类比也会比较感兴趣。 系统的投资效益比。

用户系统描述：即从用户使用系统的角度描述系统的使用方法。

系统设计计划：需要其它专业提供的接口、数据等，以及设计咨询单位的设计进度计划。 （3）需求的验证和确认

得出需求分析的结果后，应对其进行三个方面的验证，包括： 一致性：即需求报告中的所有需求应该是一致的，不能相互冲突。 完整性：需求是完整的，能够充分覆盖用户的意图。

现实性：需求是可实现的，是能为用户产生效益的。

经过建设方和设计咨询单位的验证后，双方都应在文档上签字确认，作为下一步工作的依据。

总之，在大型智能化弱电系统的建设过程中，需求分析是一个关键性的阶段，为了提高系统的设计质量，确保系统能为业主带来效益，对需求进行认真、细致、科学的分析是十分必要的。

2.智能楼宇工程方案设计原则

智能楼宇工程方案设计应遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，应综合考虑施工、维护及操作，并为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。设计内容应是系统的、完整的、全面的，设计方案应具有科学性、合理性、可操作性。遵循以下原则： （1）先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标应达到领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。系统体现当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求；同时，系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。 （2）经济性与实用性

充分考虑实际需要和信息技术发展趋势，根据现场环境，选用功能适合现场情况和要求的系统配置方案，实现最佳的性能价格比，以便节约攻其不备工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。 （3）可靠性与安全性

系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

（4）开放性

以现有成熟的产品为对象设计，同时考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ—45网络通信接口，可实现远程控制。 （5）可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，并根据今后该项目工程的实际要求

扩展系统功能，同时在方案设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

（6）追求最优化的系统设备配置

在满足对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。 （7）保留足够的扩展容量

在项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还应保留与其他计算机系统或自动

化系统连接的接口，也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

3.智能楼宇弱电系统设计的步骤

智能楼宇弱电系统设计的过程就是根据智能楼宇的需求优选各种先进的技术和设备，并使之组成为一个完整的系统解决方案的过程，从而最终提供一个完整的、一体化的集成系统。通常智能楼宇中，弱电系统设计分为以下几个步骤进行： （1）确认智能楼宇弱电系统设计的需求。

根据业主对楼宇的初步需求，结合楼宇的功能用途和楼宇的建设和投资规模，为业主提供一个主要体现功能性的初步设计方案，同时结合初步设计方案向业主介绍方案的功能组成，说明投资与效益之间的关系，经引导业主进一步确定楼宇的实际需求。上述过程经过多次反复，并得到业主的确认许可后最终形成业主对楼宇在智能化方面的基本功能要求。 （2）系统组成结构的设计。

根据业主对楼宇的需求，即可进行系统组成结构的设计。根据需求中不同的功能，来确定相应的子系统，同时根据不同子系统的实际情况和资金情况，来决定楼宇弱电系统集成的方式，是分层次进行集成，还是整体直接进行系统集成，是分阶段进行系统集成，还是一次性实施系统集成。一般应考虑一期工程、二期工程各自需要的功能。

（3）系统集成的深化设计。

这一设计步骤是系统集成设计中的重点。系统组成结构确定以后，即可着手各子系统的功能深化设计，同时汇总各子系统对外的接口，分析各个接口的通信和协议要求，以确定各子系统互联的方式，具体进行系统集成的深化设计。系统集成深化设计的同时应考虑系统的投资。系统功能越善，投资的费用就会越高，因此，系统功能的需求应该是合理的，并符合实际需要，量力而行。

（4）系统集成现场监控点和信息的设置。

进行系统集成的深化设计以后，各子系统的功能要求均已具体明确化，根据这些功能要求可确定这些子系统监控点和信息点在建筑平面图上的设计位置和数量，确定楼层信息点的分布和数量，以及弱电系统共走线槽的问题。

4.智能楼宇弱电系统设计的有关标准要求

为了规范智能楼宇建筑工程设计，提高智能楼宇的设计质量，智能楼宇应根据标准设计的要求进行：

（1）智能办公楼、综合楼、住宅楼的新建、扩建、改建工程，其他工程项目都应根据标准设计的要求进行设计； （2）智能楼宇中各种智能化弱电系统应根据使用功能、管理功能和建设投资等划分为甲、乙、丙三级（住宅除外）进行设计。

（3）必须遵守国家有关方针，设计做到技术先进，经济合理，实用可靠。

（4）智能楼宇工程设计除应执行智能楼宇设计标准外，应符合国家现行有关标准的规定。

（5）将楼宇或楼宇群内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、车库管理等设备或系统，经集中监视、控制和管理为目标，构成综合系统。

（6）通信网络系统。通信网络系统是楼宇内的语音、数据、图像资料传输的基础，同时与外部通信网络互联，应确保信息畅通。

（7）办公自动化系统。办公自动化系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术，使人们的部分办公业务借助于各种办公设备，并由这些办公设备和办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。 （8）综合布线系统。综合布线系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。

（9）弱电系统集成。它是将智能楼宇内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。

5.智能楼宇设计要求

根据不同的楼宇要求，需配置相应的系统。如学校建筑智能化系统的配置如下表所示。

表学校建筑智能化系统配置选项表

（1）智能楼宇设计要求

1）应将公共通信网上光缆、铜缆线路系统或光缆数字传输系统引入楼宇内，并可根据楼宇内使用者的需求，将光缆延伸至用户的工作区； 2）设置用户的接入网设备；

3）根据楼宇自身的类型和用户接入公用通信网的条件，适当超前配置相应的通信系统；

4）楼宇相应部位设置或预留甚小口径天线地球站卫星通信系统天线与室外单元设备安装的空间；

5）楼宇内应有有线电视系统（含闭路电视系统）及广播卫星电视系统； 6）楼宇内应根据实际需求设置或预留电视会议室； 7）根据实际需求，楼宇内可设置多功能会议室； 8）楼宇内可设置公共广播系统。

（2）智能楼宇的设计等级

对于智能楼宇定为三种不同的设计等级，它们是： 1）智能楼宇的甲级设计等级； 2）智能楼宇的乙级设计等级；

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