建筑综合体的智慧运维管理平台设计与研究

发表时间:2020/12/11   来源:《科学与技术》2020年第23期   作者:王天瑞
[导读] 建筑综合体的智慧运维管理平台是楼宇的智能化延申,它集成了监控管理、设备资产管理、人员管理、物业管理、能耗监管及消防管理等众多楼宇智能化系统

        王天瑞
        上海电科智能系统股份有限公司  上海 200063

        摘要:建筑综合体的智慧运维管理平台是楼宇的智能化延申,它集成了监控管理、设备资产管理、人员管理、物业管理、能耗监管及消防管理等众多楼宇智能化系统,运用了大数据、云处理、物联网、人工智能、边缘计算等等科技手段,为楼宇赋予“大脑”,将建筑综合体变成一个有感知、有生命、有智慧的生命体,为建筑综合体管理者提供“望闻问切”的辅助决策能力,创造了建筑综合体管理的全新体验。
        前言:由多个使用功能不同的空间组合而成的建筑,又称建筑综合体。梳理建筑综合体信息化发展现状,基础设施层面:建筑楼宇的智能化系统已经很完善,包含:消防管控、视频监控、门禁管理、停车场管理、公共广播、环境监控、管道监测等,数据智能层面:各系统之间相互独立,楼宇数据分散各自系统之中,无法做到互联互通,联动响应,管理可视化薄弱;物业安保及设备事件,既无实时数据支撑调度,又无事件台帐记录,运维调度不透明;设备运行过程中无法及时预知设备故障并及时发出预警,安全风险无法及时把控。这就需要打造一体化智慧运维管理平台,将监控管理、设备资产管理、人员管理、物业管理、能耗监管及消防管理等应用系统,纳入到一套系统中,统合所有子系统并综合分析所有数据后,统一规划运维管理方案。
1、智慧运维管理平台设计与研究目标
        无论是医院、学校、社区、商业园区,建筑综合体管理的主体都离不开对楼宇的掌控,运用智能化的管理模式,为每栋楼宇赋予“大脑”,结合建筑综合体的管理流程、管理业务,以将建筑综合体变成一个有感知、有生命、有智慧的生命体为目标,研究构建以实时立体感知、统一协调管理、数据叠加赋能为核心的新一代建筑综合体智慧运维管理平台体系,并提出相适应体系总体架构,如下图“图1”所示。

        图1
2、系统接入层设计:
        接入层主要包括建筑综合体运营相关的各类软硬件系统和设备,相关系统通过必要的智能化改造,通过采集器和局域网、物联网,接入到建筑综合体智慧运维系统中来,实现智慧运维系统与各软硬件系统及设备的数据交互。
3、中台能力层设计:
         数据中台:
        数据中台是智慧运维平台的数据存储和处理层,采用MySQL、MongoDB、Hadoop等数据库管理系统实现结构化与非结构化数据的存储和处理,同时,基于数据服务总线,实现系统的消息处理、接口映射、数据持久化等服务。数据中台通过数据治理和数据建模,规范数据标准,让数据更容易使用,通过大数据分析和数据挖掘,找到更多新规律,创造更多新价值,通过数据的订阅和共享,让数据服务更多业务应用,产生更多价值。
         业务中台:
        业务中台为智慧运维平台提供共性的支撑服务,选用成熟的开源工具、第三方成熟工具与研发相结合的方式,向上提供包括地图、位置、配置等在内的各类服务。
        GIS服务:地理信息建模,实现以地图为基础的空间展示和分析功能;
        LBS服务:提供基于移动通讯、互联网络、空间定位、位置信息、大数据等多种信息技术融合的人员或设备位置的服务;
        设备二维码管理服务:提供基于二维码技术的各类设备和资产位置的编辑、查看、展示服务;
        权限控制服务:控制各类用户访问系统功能、数据的权限;
        BIM轻量化服务:对于使用BIM进行设计和施工管理的建筑综合体,可将已有的BIM模型轻量化处理之后集成到智慧运维系统中,实现建筑综合体建模及室内外信息展示功能。
        视频流媒体服务:提供视频集成,互联网统一访问和控制的服务。
4、业务应用层设计:
        在各类软硬件系统接入、数据汇聚的基础上,面向建筑综合体运营需要,开发包括运营管理、安全管理、能耗管理、设施设备管理等在内的应用功能。
        运营管理:将与运营相关的各方面数据通过地图直观展现出来,按照区域、地块、楼宇、楼层、房间的递进关系进行统计和展现,在此基础上,逐步提供相关数据的联动分析和展示功能。
        安全管理:提供巡逻轨迹分析、应急指挥、门禁监控、现场管理等安全管理服务,提升建筑综合体安全管理工作的质量和效率。
        能耗管理:对智能电表采集的实时数据,从公共区域和非公共区域、工作时间和非工作时间、季节变化、天气变化等多个角度进行分析,及时发现和解决不合理用电情况,实现建筑综合体公共区域的节能。
        设施设备管理:对建筑综合体车位使用、重要设备运行情况进行全局的监视,并根据实际情况,完成停车调度、设备报修报障等工作。
5、可视化展示设计:
        要建立易感知、可操控、助决策的可视化虚拟建筑综合体,实时掌控楼宇全局状态,离不开一套直观可操作的三维可视化管理界面,和将楼宇内的固定资产、设备设施细节直观展示的二维地图。把握一栋建筑是否“健康”,是否能够正常运转,主要守住三道防线:一是保证楼宇内部运转正常,消除不规范用电、用气、火灾等安全隐患;二是阻绝外部隐患,既闯入、盗窃、非法入侵等外来威胁;三是保证楼宇自身功能运转有条不紊,保证内部工作人员的出入、工作、生活正常进行,访客来宾的接待等。
        1.楼宇环境可视化
        展示楼宇内水、电、气冷、风等的管线(含流向)及设备的空间分布,用不同颜色设备模型区别不同工作状态,综合展示各类设备的用电,用水用气用热等统计情况。分区统计面板、历史趋势图表等。
        2.周边安防可视化
        展示楼宇周边的建筑、道路、桥梁分布等信息,标志性的楼宇、道路及桥梁在系统中用悬浮信息牌标注。以科技酷炫、半透明方式展示楼宇的外观、楼层、结构及区域。
        展示视频监控、门禁及消防等设备的空间分布及工况。展示实时视频及视频AI告警信息,门禁出入及告警信息,消防管线及告警信息。通过灵活设置各系统之间的联动预案,实现安防系统之间的联动,提升管理效率;针对不同的联动预案,可同时调用平台内的多资源进行响应,提高对安全隐患及现场问题的快速反应能力。
        3.来宾与泊车预约管理可视化
        三维可视化展示停车场整体车位空间分布、已占车位比例,用不同顺色模型区分车位被占或空闲情况,点击车位展示车辆的详细信息。集成视频监控系统,实现停车场虚实结合查看。集成停车引导系统,高亮展示最佳停车位及到车位的最佳路线。
6、建筑综合体的智慧化管理未来展望
        建筑综合体的智慧化管理可以看做是智慧园区、乃至智慧城市管理的缩影,一栋建筑相比于整个城市只是方寸之地,但“麻雀虽小,五脏俱全”。智慧管理包含着系统内部自检、外部防范和社交功能,这三大部分延伸开来就涉及到安防门禁、消防救援、能耗管理、预警机制、风险管控、人员管理、设备检修、设备管理、车辆管理等一系列的子功能,要保证这些功能相互协调、支持,又需要使用到大数据、云处理、物联网、人工智能、边缘计算等科技手段,建筑综合体的建设,就是要将这些“方寸之地”的小系统整合起来,打破数据孤岛,才能为城市赋予“大脑”,才能让城市智慧起来,让我们的生活智慧起来。
        
       
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