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0 引 言
作為一種生產型特種設備,起重機械一旦發生事故將造成人員和財產的巨大損失。據統計,起重機械傷害事故占全部工業企業傷亡事故的比例呈逐年上升趨勢,高達15%左右。為此,國家逐漸重視起重機運行安全性保障措施的實施。2011年,國家質檢總局發文明確規定,從2014年開始,在所有在用大型起重機械上安裝安全監控管理系統。2015年底,尚未安裝安全監控管理系統的大型起重機械已明令不予使用。
根據GB/T 28264-2012《起重機械安全監控管理系統》[1]的要求,本文針對真實通用門式起重機的運行狀態量、運行參數量、應力應變、振動狀態、視頻信息等多方面設計了安全測控方案,以期及時掌握門式起重機多方位多維度運行信息,為起重機的安全作業提供可靠信息基礎,避免設備日常管理、檢驗檢測和維修策略制定的盲目性。
1 總體方案
門式起重機運行信息狀態監控系統是獲取起重機狀態并對起重機進行安全預警和故障預警的基礎,主要包括參數量監測、結構應力應變狀態監測、振動狀態監測、狀態量監測、視頻監控五個部分。O計過程涉及監測位置布置以及監控傳感器選取。監控系統終端對拾取的傳感器信號進行數據解析處理,根據預設的監測參數閾值判斷起重機狀態是否危險并報警。
監控方案設計以“江蘇省大型起重機風險評價與結構損傷檢測技術重點實驗室”的MH01F型通用門式起重機實物為對象,如圖1所示。基本參數見表1所列。
按GBT 28264-2012《起重機械安全監控管理系統》的要求,并結合門式起重機港口工作需求,設計了11個參數的數據采集,包括測點布置、傳感器選擇及數據傳輸方式。具體監測狀態量、參數屬性和使用傳感器見表2所列。
2 應力應變狀態監測
在起重機的每一次工作循環中,其相關機構要進行正反向各一次的運動,機構由此不斷受到交變載荷作用[2]。因此須對其工作過程中機構的應力(包括動應力和靜應力)狀態進行監測。
2.1 測點位置選擇
理想狀態下測點越多越能反映結構應力的實際情況,但是工程測試環境一般不夠理想,測點多必然帶來較長的測試周期和麻煩[3]。結合門式起重機實際受力情況,其重點監測區域應在危險應力區,即均勻應力區應力集中區和彈性撓曲區;在主梁跨中結構最大應力處;使用過程中最不利工況下的最大應力處;有塑性變形可能產生裂紋或經常超載的位置。因此,監測系統的應力應變測點布置為跨中4個,1/4跨4個,支腿4個。
2.2 監測方法及傳感器選型
系統采用主流的應變電測法進行應力監測。鑒于門式起重機工作在戶外,工作環境惡劣且潮濕,狀態監測需要長期監測,因此選用電阻式表面式應變計DH1205測量安裝點的線性變形(應變)與應力。表面式應變計及應變數據采集器實物圖如圖2所示。
2.3 數據傳輸方案設計
起重機工作環境復雜且結構跨度較大,應變數據采集器通過無線WiFi方式將數據傳輸至操作室監測端,監測端通過企業局域網上傳至服務器,進而可通過遠程端訪問服務器獲取實時數據,傳輸拓撲結構如圖3所示。
3 起制動系統振動狀態監測
振動狀態監測是起重機進行故障分析與診斷的必要環節,振動監測主要面向起重機的零部件,通過分析診斷零部件的振動狀態來分析可能誘發的故障。目前起重機的振動狀態監測重點一般集中在起升機構[4,5]、回轉機構[6],其他機構的電機、齒輪箱、小車等。門式起重機的起升機構如圖4所示,主要包括主起升機構、副起升機構。主、副起升機構的減速箱布置于小車箱中,屬故障易發部位,是振動狀態檢測的對象。
3.1 測點布置
測點位置將直接影響振動信號采集的準確率,因此其布置應能夠對待監測設備進行全面詳盡的描述,并且測點數量不宜過多。經驗表明測點盡可能選在軸承直徑上方并且與軸承外圈最靠近的地方。根據門式起重機起升機構的特點,本系統振動測點布置于圖4所示主起升機構減速機與副起升機構減速機的輸入軸上方。
3.2 傳感器選擇
合適的振動傳感器類型也是監測系統的關鍵環節之一。傳感器的類型選擇應滿足以下原則[7,8]:
(1)較長的使用壽命及穩定性;
(2)較高的響應特性;
(3)不應從被測對象抽走較多的能量;
(4)加在設備對象的負載要盡量最小;
(5)對于信號的處理、記錄和傳遞要方便;
(6)具備較好的抗干擾能力。
本系統選用壓電式傳感器,其內置阻抗變換器,電壓(低阻)輸出動態特性好,抗過載能力強,頻響范圍寬,可多場合使用。傳感器及振動數據采集器如圖5所示。
3.3 數據傳輸方案
振動數據采集器、轉換電源及振動傳感器置于起升機構的小車箱中。振動數據采集器通過有線方式上傳至本地操作室終端,由本地終端將數據上傳至服務器,可通過遠程客戶端實時查看,其具體數據傳輸架構如圖6所示。
4 參數量和狀態量監測
4.1 起升重量狀態
為了使駕駛人員能夠實時了解起升機構當前起的重量狀態,需要對其進行監測,以實時數據的形式顯示在操作室監控界面上,有效預防超載作業。
起重量的監測方法目前最常通過圖7所示的YHZL-PY-20T型張力傳感器測量鋼絲繩在起升重物時的應力變化來實現數據采集。測試時,張力傳感器放置在紙幅導紙輥兩側支撐座下,通過接線盒連接信號放大器。
4.2 運行行程
門式起重機在機構運行過程中雖有運行行程限制器,但其作用僅在機構運行到極限位置時制停,無法顯示運行行程實時值。因此采用光電編碼器對主、副起升機構,大車機構和小車機構四部分的運行行程進行實時監測。
增量型編碼器存在零點累計誤差,抗干擾性較差,接收設備的停機需斷電記憶,開機存在找零或參考位等問題。而絕對編碼器由機械位置決定的每個位置是唯一的,無需記憶,無需找參考點,抗干擾特性、數據的可靠性相較增量型編碼器大大提高。因此系統選用圖8所示的GAX60 R13/12 E10LB型絕對值編碼器測量機構。
在使用之前對絕對值編碼器進行標定,根據待測機構的轉軸直徑計算機構轉軸轉動一圈時所經過的距離,同時修改地址,用于與數據采集器之間通信。
4.3 驅動及制動系統狀態
門式起重機驅動和制動系統是影響機構運動準確性和可靠性的直接環節。由于門式起重機采用間歇、重復的工作方式,通過起重吊鉤或其他吊具起升、下降,或升降與運移物料的機械設備,起動與制動動作十分頻繁,在起重機運行過程中起制動系統若突發故障并得不到及時處置,極易引發嚴重的安全事故。因此,全面O測起制動系統運行狀況對提高設備的本質安全性能十分必要[9,10]。本監測系統通過采集機構的繼電器狀態來獲取制動器當前的狀態,并通過AKH-0.66/G 30*30I-0.2型電流互感器監測驅動電機電流狀態起伏實現電機狀態監測。
4.4 狀態數據傳輸
行程、起重量、制動器、電機狀態幾部分的傳感器通過有線方式傳輸至圖9所示的狀態量數據采集器,進而由企業局域網上傳至本地終端和服務器端,進行遠程分析診斷。具體數據傳輸方案如圖10所示。
5 環境視頻監測
對于起重機的監測大部分都集中于機身,而忽略了其外部工作環境。但作業區域的外部障礙物(包括無關人員)誤入往往是事故發生的主要原因。本系統通過對通用視頻設備二次開發,將視頻監控集成入內,通過圖像采集裝置動態捕捉起重機外部工作環境,向操作人員實時反映周圍狀態變化。
系統選用DS-2CD2A10F(D)型含6個攝像頭的網絡攝像機,可動態變化捕捉并進行夜間紅外攝像。本地監控端及遠程監控端將直接訪問視頻監控工控機,從工控機獲取實時視頻數據及歷史視頻文件,支持視頻回放。圖11所示為視頻監控界面。
6 結 語
本文設計了門式起重機運行信息狀態監測系統,對于起重機鋼結構的應力應變、起制動系統的減速箱、運行行程、起重量、開關量、環境視頻信息等進行了傳感器布置分析,并根據監測內容確定了各監測模塊的數據傳輸方案。系統設計符合國家對起重機安全監控管理系統的要求,獲取的起重機運行狀態數據可作為安全預警和故障診斷的基礎信息,為大型起重機安全監控管理系統的開發和推廣應用積累了一定工作經驗。
參考文獻
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圖2為的系統數據監控架構。采用軟硬件結合方式,按幀類型和功能區分進行監控。監控開始時,主機軟件通過寫過濾掩碼寄存器(以表1為例)配置監控方案,選擇需要監控的幀頭或數據字段作為目標字段,并將過濾條件寫入各字段對應CAM表中,完成監控設置,并通過PCIe接口函數開啟監控功能。硬件邏輯利用FC-MAC接收到幀后,存放至接收緩沖區RX_BUFF,幀類別判斷及分流系統對該幀進行協議分解,判斷幀類型。當接收到ASM非數據塊幀時,根據過濾掩碼寄存器提供的方案,依次讀取各目標字段的值并與對應CAM表的值進行對比,若相同,則提交數據到DMA引擎,并寫入主機存儲器,若不相同,則對比下一目標字段,若所有目標字段均與CAM表不符合,則直接丟棄。當接收到數據塊消息幀時,由于所有分幀的幀頭信息相同,因此在接收到數據塊消息時,只需對第一幀幀頭進行處理篩選,若符合,則后續幀全部提交至主機存儲器,若不符合,則后續相同ID的幀全部丟棄。ELS幀主要用來進行網絡管理,監控節點作為接入FC網絡的一個對象,同樣接收網絡上發來ELS幀。因此,對監控節點而言,接收到的ELS分為兩部分:發給監控卡的本地ELS幀和其余ELS幀,后者才是真正需要監控的ELS數據。因此,邏輯收到ELS幀時,根據幀頭信息區分該幀是否為發給自己的本地ELS幀,若是,則提交到內嵌PPC協議處理器進行處理,否則將數據提交給MAC緩沖,依次讀取各目標字段的值并對比CAM表,若相同,則提交DMA引擎,并寫入主機存儲器,否則直接丟棄。
3監控數據存儲策略
數據監控機制完成了目的數據的獲取,但是在航電通信網絡中,通信數據量大,監控數據多,進一步的數據處理和存儲仍然存在較多的問題需要解決。首先,FC傳輸速率快,數據量大,為避免丟幀漏幀,對存儲速率要求很高;其次,海量的監控數據檢索和篩選困難,需設計數據預處理和重組機制;此外,為提高后期網絡故障診斷效率,需完成協議幀的快速提取和定位。為了更好的管理監控數據,我們設計了幀壓縮按序連續存儲方式。該方式利用邏輯對滿足監控要求的ASM幀和ELS幀進行預處理后重新組包,將所有幀看做“數據”,在其前端增加監控幀頭,組成新的“監控幀”,并按順序由DMA引擎通過PCIe接口提交至主機存儲區。連續存儲減少了在緩沖區間來回切換的消耗,提高了存儲效率,預處理主要檢查幀的完整性和協議一致性,將結果記錄在監控幀頭的Flag字段中,將封裝后的監控幀長度記錄到Length字段中。增加監控幀頭的存儲方式可以在第一時間內獲取監控數據的基本特性,如數據總量、數據的正確性等,在短時間內識別并提取出問題幀,大大縮短了數據分析周期,提高了后期網絡故障診斷效率。采用邏輯硬件處理可以保證較高的預處理的速度,預處理過后的“監控幀”不再需要主機進行干預即可立即存儲,大大提高了主機存儲速率。每個監控幀的完整信息格式如圖4所示。
4設計與驗證
驗證試驗中,我們選用XILLIX公司V5FXT系列FPGA搭建監控卡。該系列FPGA具有高速的GTX串行IO接口,可支持多種FC通信速率,內嵌的PPC協處理器提供了強大的數據處理和控制能力,內嵌的PCIe硬核提供了高速的PCIe主機接口。將監控邏輯和驅動軟件加載到監控卡上,用于監控一個模擬航電節點,該節點可以向外發送ASM消息及ELS幀。監控卡驅動軟件設置幾種不同的監控方案,并使能監控功能。采用虛擬FC協議節點制造超短幀、超長幀發送,采用故障注入方式產生CRC錯、無效EOF及EOF缺失等協議錯誤幀。經過實際測試,FC監控策略可以實現正確的監控要求。驗證時采取的拓撲結構如下:
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隨著城市建設發展及物聯網技術在各領域的普及,消防物聯網在全國各地受到越來越多的關注。在本文中,通過考察幾個省市消防領域物聯網技術的應用情況,初步了解了其發展現狀及趨勢。本文重點對基于物聯網的動態消防監控系統總體設計進行闡述。
2 物聯網在消防領域應用現狀及分析
北京市、江蘇省、廣東省、山西省等省市都相繼開展了消防物聯網的推廣工作,目前國內有多家消防產品公司、信息技術公司等在消防物聯網及遠程監控系統上進行深入研究。例如北京城安盛邦網絡科技有限公司研發的CFS—119NET城市消防物聯網遠程監控管理系統、海灣公司研制開發的GST119NET城市遠程監控系統、北大青鳥城市消防遠程監控系統、蘇州思迪信息技術有限公司研發的消防設施巡檢維護報警管理系統(含消防遠程監控系統)等,都是已經成熟應用的幾套系統。下面分別以南京市消防支隊和北京海淀消防支隊應用的兩套系統做簡要分析。
就江蘇省南京市消防支隊而言,初步在全市試點700家重點單位安裝海灣公司用戶信息傳輸裝置,在支隊一樓設立監控管理中心。目前全市范圍內的遠程監控系統已在逐漸完善中。增添遠程監控系統后,加快了出警速度,加大了消防監控力度,全市的消防安全系數顯著提高。
該系統功能如下:
1、告警受理
2、消防地理信息
3、消防安全管理
4、遠程視頻監控
5、對外數據接口
6、大屏幕、電視墻、LED顯示系統
7、WEB遠程查詢
北京消防總隊采用城安盛邦公司研發的城市消防物聯網遠程監控管理系統,利用物聯網相關技術,增強了消防和相關部門對聯網單位消防安全管理工作的監管能力,提高了消防聯網單位自身的消防安全管理水平,對及時消除火災隱患、發現和處置火情、減少火災損失起到了重要的作用。
該系統功能如下:
1、火警接收
2、視頻傳輸
3、運行狀態采集
4、消防地理信息顯示
5、自動在網檢測
6、查詢統計分析
南京市消防支隊采用的消防遠程監控管理系統與北京消防總隊采用的城市消防物聯網遠程監控管理系統就整體而言均體現了前端感知、多模式傳輸、應用平臺多功能等物聯網系統的基本架構,但細化到各層技術而言與成熟應用物聯網技術的物流、醫療、數字家庭、智能交通等領域相比還存在較大差距。
目前應用的各系統感知層大多直接從中控室獲取現有信息,且只有中控室接收到的信息,對于一些存在火災隱患或應當監控的部位并沒有進行監控。比如消防水池水位高度、防火門啟閉狀態等。而將這些僅有的信號通過用戶信息傳輸裝置進行轉換、傳輸,對于監控中心而言其功能也就局限于火警處理以及部分消防設施運行狀態的監控。對潛在威脅難以深入監測。對于一棟建筑而言,如何全面監測與防火、滅火相關聯的狀態、數據,或根據某些狀態的變化預測火災發生的可能,都與感知層傳感器的類別選擇、布置位置、數量息息相關。我國高度重視傳感器技術的發展,目前能夠形成產品的有2400多個品種[1]。研究合適的傳感器類型是提高消防物聯網性能的關鍵。
3 基于物聯網的動態消防監控方案設計
通過比較各地區系統的運行現狀,分析各系統優勢與不足,為實現動態化、智能化、戶籍化、網格化的管理要求,提出“基于物聯網的動態消防監控”系統方案,該方案將依據物聯網系統設計理念,采用物聯網三級體系結構及相關技術,著實將物聯網技術應用于消防領域。
3.1系統體系架構
物聯網作為一個系統網絡,與其他網絡一樣有其內部架構。物聯網系統有三個層次:感知層、網絡層和應用層。作為基于物聯網的動態消防監控系統,可將其進一步細分為四個層次:感知層、網絡層、平臺層、應用層(見圖1)。
其中感知層和網絡層主要是硬件平臺,而平臺層和應用層由軟件構成。感知層分為實時智能設備感知與動態人員感知兩部分組成;網絡層包括無線通信網絡、公安消防專網和互聯網;平臺層包含網絡化通信、信息存儲、管理和四個部分;應用層包括火災報警處理、建筑消防設施管理(運行狀態監控及維護保養)、隱患檢查整改、安全評價、用戶服務五個功能[2]。
3.2系統各層架構
1、感知層
系統感知層分為兩部分:其中可直接接入物聯網絡,實時采集相關數據的在線設備包括火災探測報警系統、各類滅火系統(自動噴水滅火系統、水噴霧(細水霧)滅火系統(泵供水方式)、氣體滅火系統、細水霧滅火系統(壓力容器供水方式)、泡沫滅火系統、干粉滅火系統)、消防聯動控制器、防排煙系統、防火門及卷簾系統、消防電梯、消防水池、消防應急廣播、消防應急照明和疏散指示標志系統、消防電源、全景視頻監控系統、無線火災傳感器節點、消防管網水壓傳感器節點等。另外不能直接通過探測器監控的設施如消火栓、滅火器等需要采用人工巡視的方法,并使用連入物聯網的手持終端設備及時上傳消防設施狀態等圖文資料。另外手持終端設備也用于巡查員在發現火災隱患后及時上報,上傳現場圖像。通過在線探測器和巡查員相互配合的方式形成了因地制宜、全面覆蓋的動態火災監控系統感知層。
將感知層涉及到的方面根據人員、地點、事件展開如圖2所示:
2、網絡層
網絡層的主要功能是實現本系統的數據傳輸,其功能的實現主要是建立在現有的網絡基礎設施之上,利用現有的通信手段和通信能力實現各智能終端間的數據傳輸。物聯網系統在網絡層采用的通信方式包括無線通信和有線通信兩種,用于本系統的通信網絡包括無線公用網絡(3G、4G、GPRS、CDMA)、共用互聯網絡(Internet)、寬帶或企業內部網絡、衛星通信網、監控專網、虛擬專用網絡(VPN)、公用電話網(PSTN)、消防公安網等。網絡層的傳輸主要包括兩段、分別是感知層終端到中控室信息轉換裝置的傳輸,以及中控室信息轉換裝置到支隊監控管理中心的傳輸。在這兩段傳輸過程中都會采用無線通信方式與有線通信方式(見圖3)。
對于無線通信,可根據覆蓋范圍的大小選擇不同的方式。對于小范圍應用,主要使用短距離無線通信標準網絡:如藍牙、RFID等以及組合形成的無線網狀網;對于應用范圍較大的,無線通信方式則采用3G、4G、GPRS/CDMA等蜂窩網以及長距離GPS衛星移動通信網[3]。
對于有線通信,短距離傳輸可利用各種現場總線、PLC電力線載波等網絡;長距離有線通信則需要支持IP協議的網絡,包括計算機網絡、電信網和有線電視網等。
為了確保相關信息的可靠傳輸,各單位中控室接收到的信息(包括火警信息、消防設施運行狀態信息、隱患上報信息、視頻信息等)向消防支隊通信中心傳輸使用的網絡主要采用公共寬帶網絡及GPRS移動數據網絡,主要傳輸報警信息、設備狀態信息(故障信息、動作信息)和現場視頻信息(視頻信息的傳輸需使用局域網或寬帶網絡)。
在消防支隊內部的各個部門、信息中心、指揮中心通過內部局域網接入到通信中心。以通信中心為樞紐,通過其信息交換、消息傳遞機制,消防支隊各部門間、通信中心同外部探測器、節點之間能夠實現實時、可靠地信息流通[4]。
3、平臺層
基于物聯網的動態消防監控系統平臺層在感知層、網絡層和服務器計算資源的基礎上,提供實現該系統基本功能的各項基礎服務。平臺層由數據存儲平臺和平臺服務組成,數據存儲平臺通過數據服務接口同平臺服務相連接,為主動信息顯示和決策提供了支持。
數據存儲平臺分為數據庫與分析型數據庫。分析型數據庫是在數據庫的基礎上通過對數據的分析挖掘得到的。其中數據庫中保存的數據可根據管理對象的不同分為以下四方面:資源管理、用戶管理、安全管理、任務管理。其中資源管理存儲的數據包括網絡拓撲、城市地圖、多媒體信息等;用戶管理包括聯網單位基礎信息、建筑物基本情況、平面圖、消防設施數量種類等;安全管理包括智慧設備信息、警情事件等;任務管理包括指揮信息機信息等數據。在此基礎上進而形成包含消防管理數據、消防防控數據、應急聯動數據、安全評估數據的分析型數據庫。
平臺服務提供了動態火災監控系統報警服務、視頻服務、運行狀態信息分析服務、智能判斷服務、終端控制服務、報表服務、WEB服務、決策支持服務、綜合態勢分析服務、信息服務以及其他各項服務。
4、應用層
針對本系統的功能要求,分別在支隊、總隊設立二級監控管理中心和一級監控管理中心,分別對管轄范圍內聯網的各消防重點單位、消防重點部位進行實時監控。應用層提供的功能主要可以分為:火災報警處理、建筑消防設施管理(運行狀態監控及維護保養)、隱患檢查整改、安全評價、用戶服務五個方面。
3.3系統功能介紹
基于物聯網的動態消防監控系統是利用物聯網應用的技術思想,采用專用網絡、寬帶網絡、GPRS移動數據網絡等多種聯網方式將分散在城市中各個建筑內部的火災自動報警、消防聯動控制、消防水系統、電氣火災、視頻監控、防盜報警、消防巡更、重點部位和消防設施的RFID管理等系統聯成網絡[5]。通過實時對聯網建筑物內前端感知設備(如感溫探測器、感煙探測器、消防水系統傳感器、可燃氣體探測器、電氣火災探測器、感溫電纜探測器、視頻圖像等)的報警信息和運行狀態信息進行數據采集、數據傳輸、數據處置、數據查詢、數據分析、信息,實現城市消防重點單位的動態化、智能化、戶籍化、網格化管理,從而提高消防設施的運行率和完好率,降低火災隱患,保障人民生命財產安全[6]。
使用該系統的用戶包括消防支隊二級監控管理中心管理人員、消防總隊一級監控管理中心管理人員,維保公司、設備廠家和保險公司,聯網用戶。使用人員可以根據權限的不同登陸該系統實現各自功能。以下根據用戶分別介紹該系統功能。
1、管理中心管理人員:
1)火災報警處理
* 顯示報警點詳細文字信息,包括:警情類別、報警單位名稱、地址、報警點所在樓層號、房間號、探測器編碼(或二次碼)、所屬轄區及該單位相關人員的聯系方式等;
* 顯示報警點詳細地理信息,包括:報警點在區域圖的位置、報警用戶外景圖、報警點在樓層平面圖的位置、救生通道部位圖、消防水源分布、消防設施配置及其產品型號、生產廠家、安裝調試和維修單位等;
* 對火災報警信息進行核實和確認,確認后將報警信息向119指揮中心傳送。
2)建筑消防設施運行狀態監控
* 消防聯動控制系統狀態監控
* 消防水系統狀態監控
* 電氣火災監控
* 氣體滅火系統狀態監控
* 消防巡更
* 重點部位和消防設施的RFID管理系統
3)視頻監控
* 將與報警點對應的視頻圖像通過寬帶網絡傳送到監控管理中心,實現火警信息確認;
* 用戶信息傳輸裝置收到報警信息后,自動啟動視頻傳輸設備,將與報警點相關聯的視頻圖像傳送到監控管理中心;
* 主動調取現場圖像;
4)消防安全管理
以重點單位為監控對象,包括單位的基本情況、消防檔案、水源情況、消防器材裝備、單位平面圖、滅火和應急疏散預案及演練記錄,以及單位上傳的防火工作月報和監督檢查人員對該單位的消防巡查記錄、下發的各項通知。消防管理部門可以通過internet對重點單位實現戶籍化管理模式。
2、維保公司、設備廠家:
1)監控管轄建筑消防設施運行狀態
2)掌握管轄建筑消防安全信息
3)維保信息
3、聯網單位:
聯網單位可以通過internet直接訪問監控中心的WEB服務器,使用授權賬戶,可以查看本單位消防設施的運行情況、傳輸裝置情況、人員值班情況等。
4 結語
本系統在物聯網三層體系結構的基礎上劃分為四層架構,細致分析了每層的功能與技術實現,完成了基于物聯網的動態消防監控方案的總體設計。在此基礎上應著力于該方案感知層與網絡層的詳細設計,包括感知層傳感器類型、網絡層傳輸方式等。應通過進一步的研究使該方案更具實用性。
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篇4
為了提高視頻監控系統的能力,并使視頻資源能夠發揮更大的作用,視頻安防監控系統設計需采用先進、成熟及實用的技術,能實現集中統一管理,為實現現代化的智能建筑管理提供方便,具有開放性、可擴充性、兼容性和靈活性;系統設計和設備選型應標準化、規范化;系統必須具有安全性、可靠性、容錯性以及合理的性能價格比。
2、視頻安防監控系統的方案設計
2.1系統設計標準
依據國家標準《視頻安防監控系統工程設計規范》(GB50395-2007)及公安部公共安全行業標準《視頻安防監控系統技術要求》(GA/T367-2001),充分考慮安防系統工程的特殊性,結合項目的實際結構情況和安全防范等級,考察當前世界最先進的安全防范視頻監控技術和設備進行總體的方案設計。
2.2視頻安防監控系統的組成
以電視監控為主的視頻安防監控系統主要包括前端攝像機、數字硬盤錄像設備、中央矩陣切換/控制主機、控制鍵盤、監視器墻及智能化安防管理平臺等組成部分;在進行其方案設計時尤其要重視電源的配置,還必須對前端攝像機的輔助照明加以考慮。
2.3前端裝置設計
前端裝置應包括各種類型的攝像機、定焦或變焦變倍鏡頭,以及實現攝像機上下左右運動及旋轉掃描的云臺、解碼器,保護攝像機與鏡頭的防護罩支架、攝像機補光照明燈等。對于有聲音復核要求的場所,比如容易引起糾紛的辦事窗口、調解室等,還需要安裝拾音器,與相關聯的攝像機匹配連接,實現音視頻同步錄音錄像。安裝在室外露天場所的攝像機,還應考慮防雷措施。
2.4傳輸部分的設計
傳輸部分是連接前端攝像機與后端數字硬盤錄像機及控制部分的關鍵環節。常用的傳輸方式主要有同軸電纜、光纜、網絡線、雙絞線等有線通道,以及較少采用的由發射機、接收機組成的無線傳輸通道。
同軸電纜是廣泛應用于各種場合的傳輸方式,但由于抗干擾能力較差,衰減較多,僅適用于500米以內的中短距離傳輸。
有源、無源雙絞線傳輸也是目前采用的一種傳輸方式,它使用雙絞線視頻傳輸器能節省傳輸材料成本,簡化施工布線,延長傳輸距離,增強抗干擾能力。
光纜傳輸是今后一段時間將普遍推廣的傳輸方式,特別是數字視頻光端機的不斷成熟,批量生產,都使成本較以前大幅降低。由于光纖傳輸的低損耗、高容量及抗串擾優勢,使其已經廣泛應用于廠礦企業、道路交通等長距離、防電磁干擾要求的場所。
2.5控制切換系統的設計
控制部分是視頻安防監控系統的核心。大中型系統一般都配置視頻中央控制矩陣,用于接收傳輸來的多路視頻圖像并按需要將其切換到指定的各個監視器上供重點觀看、監控,對云臺運動進行控制,對鏡頭進行變光圈、調焦和變倍調節控制,監視器畫面花樣掃描、分組切換等;與入侵報警系統、門禁系統等聯動切換操作。
3、視頻安防監控系統設計時應注意的幾個問題
3.1數字硬盤錄像機
目前以模擬系統為主的視頻安防監控系統,建議選用嵌入式或工控式數字硬盤錄像機。具體的選擇應對所采集圖像清晰度的不同要求為依據,可選擇圖像壓縮格式有CIF(分辨率為352×288)和D1(分辨率為704×576)兩種。而今后視頻安防監控的發展方向是數字智能高清系統和遠程網絡視頻系統,選用NVR等網絡存儲設備將不斷發展,以及將來可能采用云技術的互聯網存儲。
3.2系統電源設計
視頻安防監控系統一般都采用實時圖像監控和儲存的工作方式,所以應為其配置具有一定容量的UPS不間斷電源供電系統——一般情況下應能夠提供至少8小時,即一個日班工作時長的斷電工作容量,以保證基本供電系統正常維修工作的完成。在使用方投資成本控制的情況下,可優先考慮DVR等錄像存儲設備的后備電,則后備時間可相應縮短至30分鐘以內。因系統的設計成本提高,一般的系統集成公司不會主動進行這項設計。
另外,整個視頻安防監控系統,包括前端的攝像機等建議均由中心機房同一個穩壓電源或UPS不間斷電源系統供電,以便整個系統的設備電源同步及共地,能夠保證系統工作電源的獨立性和可靠性,避免由于遠端攝像機現場斷電造成攝像機不能正常工作,無法監視現場和記錄視頻圖像。同時,中央控制矩陣切換操作不會引起滾屏、畫面跳動等現象。
3.3電視墻的設計
監控中心監視器的配置一般可按≥前端攝像機總數1/16的比例配置,結合電視墻布局進行設計。對其中重點圖像(例如出入口)進行固定監視或切換監視。操作員與電視墻之間的距離一般為監視器尺寸的3~6倍。
3.4前端攝像機的選用
前端攝像機宜選擇540線以上、1/3英寸或1/2英寸鏡頭的CCD攝像機,監控區域為出入口、通道的應選用固定焦距攝像機,在同一系統(室內監控區域)內,所有對外出入口攝像機方向一致朝內,可避免逆光,又不會造成盲區。
室內通道盡量選用半球形吸頂一體攝像機,特別是安裝位置較低的情況下,可避免被破壞或人為改變監控方向。
4、視頻安防監控系統在應用中需注意的問題
4.1數字硬盤錄像機及其選用與設置
(1)PC式數字硬盤錄像機的特點。既具有PC機的開放式Windows或Linux多任務處理操作系統,又有數字硬盤錄像機的實時圖像監控和圖像數據儲存功能。應用PC式數字硬盤錄像機可以在不中斷圖像數據記錄的情況下查閱和提取歷史圖像數據,但是這種開放式多任務平臺容易遭受病毒感染,且經常作人員安裝娛樂游戲軟件,都會造成系統不穩定,客戶端或組件被誤刪等問題。
PC式數字硬盤錄像機一般均采用4U工控機箱,這樣有利于內部散熱及大容量多硬盤存儲擴展,但也很占用機柜資源,不適合大型安防系統的應用。
(2)嵌入式數字硬盤錄像機的特點。嵌入式數字硬盤錄像機集系統的應用軟件與硬件融于一體,具有軟件代碼小、高度自動化、集成化等特點,此類產品沒有PC式數字硬盤錄像機那么多的模塊和多余的軟件功能。但這種整個系統完全建立在一體化的硬件結構上,視音頻的壓縮、顯示、網絡等功能全部通過一塊單板來實現的形式也使得嵌入式DVR系統硬件的可靠性、穩定性以及可擴展性較差。
嵌入式數字硬盤錄像機一般采用1U標準機箱,適合于大中型視頻安防監控系統的應用。
(3)在使用數字硬盤錄像機時要注意對各菜單相關功能內容的設置,避免出現只監控圖像未保存圖像數據的問題。對于人流量較少或畫面變化不大的場所可采用移動偵測錄像的功能(動態錄像),以節省有限的硬盤空間。
4.2前端攝像機的布局、安裝與維護
攝像機是攝取視頻圖像的元件,一般宜調整至監控有效畫面≥顯示畫面的1/60。視頻監控圖像根據應用場所不同,有效畫面可大致分為三種級別:
(1)能看清楚被監控人員的面部特征或機動車牌號,比如室內外出入口、重要通道。
(2)能看清楚被監控人員的體貌特征或機動車的外形情況,比如內部主要通道、廳堂等位置。
(3)能看清楚被監控人員的行為特征或機動車的行駛情況,比如停車場、廣場等位置。
攝像機應采用穩定牢固的安裝支架,安裝位置應不易受外界干擾、損傷,且應不影響現場設備運行和人員正常活動。固定攝像機的安裝指向與監控目標形成的垂直夾角宜≤30°,水平夾角宜≤45°。
帶有云臺、變焦鏡頭控制的攝像機,在停止云臺、變焦操作2分鐘左右后,應設置自動恢復至預置狀態。
攝像機工作時,監控范圍內的平均照度(環境有效照度,非最低照度)應≥50Lx,必要時應設置輔助照明光源。需要注意的是,輔助照明光源應與攝像機指向一致,且使攝像機位于光源前方,處于照明范圍內,以避免逆光。
5、結語
數字化、網絡化、智能化是視頻監控發展的趨勢,視頻安防監控系統也將會采用一些新技術、新設備。但無論如何發展,基本的圖像采集、傳輸、存儲及實時監看的結構不會改變,各個環節的設計思路不會改變。
參考文獻
[1]呂優,張九根.視頻安防監控系統設計研究[J].安防科技,2009(10).
篇5
空港經濟區主要指濱海新城,以杭州蕭山國際機場為主軸,以上海浦東(虹橋)國際機場、寧波櫟社國際機場為兩翼,努力建成功能完善、以航空運輸為主陸路水路運輸為互補、以空間相對集中的高附加值臨空產業為基礎、以先進物流技術為支撐的環杭州灣重要綜合配套產業園。空港輻射區為空港經濟區外的全市其他區域,與空港經濟區不斷融合、互動發展。
到2015年,空港經濟區重點特色產業發展初見成效。全區完成GDP1500億元,以現代服務業為主的第三產業增加值600億元,累計固定資產投資2000億元,年創稅收200億元。
到2020年,空港經濟區特色產業布局初具規模,GDP、第三產業增加值和年創稅收比2015年翻一番。
三、重點產業
(一)航空物流業。主要培育發展空港物流為主的現代物流。圍繞濱海新城、中國輕紡城等國際物流需求,適度發展集貿易往來、出口加工、保稅倉儲、貨運、報關、檢驗檢疫等功能于一體的國際物流服務平臺。主動承接空港物流輻射,強化與杭州、上海、寧波空港等更高層次物流平臺的戰略協作,共同構筑層次分明、分工合理的國際物流服務網絡;發展電子通訊產品、應急醫藥產品、高檔面料與服裝、工藝品、鮮活高附加值農產品等名特優商品的航空物流運輸,在主要的開發區和產業園區布設物流節點,形成聯動,支撐區域特色產業發展。進一步提升城市物流服務功能,鼓勵與航空公司、機場、貨運、第三方物流企業、客戶之間建立戰略聯盟,構建航空貨運供應配送鏈。
(二)高端服務業。主要培育發展國際商務和休閑旅游產業。建設以商務、生產為特色的總部基地,形成現代服務業集聚區。發展短時旅游業,帶動休閑旅游業,促進旅游業與航空及其他產業要素的深度融合,著力策劃開發集聚人氣的旅游產品,培育樹立有市場號召力、吸引力的旅游品牌,推進古城旅游景區5A創建、公共服務體系配套建設。重點發展生產業,打造現代化、國際化、開放型的創業環境,吸引國際知名企業、跨國公司入園。吸引“飛地”型研究所與企業、“候鳥”型人才進區創業。支持企業在研發、生產、銷售等方面與國際接軌,提升產業國際化水平。
(三)臨空高附加值制造業。主要依托機場的航空物流輻射帶動作用,發展電子信息、新材料、生物醫藥、節能環保、高端裝備及航空食品有關的農副產品等高附加值制造業。重點發展云計算、光通訊、物聯網、新型電子器件與節能電光源、生物醫藥、新能源等高附加值、高技術含量的產品。探索發展航空制造業,扶持研發航空材料、設備零配件等產品。促進名優茶、珍珠、香榧、高檔花卉等名特優農產品輸出和出口。
(四)航空產業。主要發展壯大航空配套產業,延伸交通運輸產業鏈,做大航空運輸地面服務、航空食品生產與配供、相關商務等非航空性業務。
四、主要工作
(一)編制布局規劃。加緊編制《市空港經濟區專項規劃》,明確市空港經濟發展的空間布局范圍、發展方向和思路。
(此項工作由市規劃局牽頭,市發改委、國土局、交通運輸局、濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區、杭州灣上虞工業園區管委會配合實施)
(二)重抓基礎配套。按照“規劃引領、適度超前、整體配套、滾動開發”的原則,加快基礎配套設施建設,最大限度地滿足項目落戶、產業發展的需要。扎實推進濱海大橋工程、濱海新城市政基礎設施、至蕭山國際機場快速通道等重大項目建設。
(此項工作由縣政府、濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區管委會共同負責,市發改委、規劃局、國土局、交通運輸局等部門配合實施)
(三)發展臨空制造業。積極發展電子信息、新材料、生物醫藥、節能環保、珠寶首飾、食品加工等航空指向性制造業。在緊鄰蕭山國際機場的縣通港主干道兩側、濱海新城、袍江經濟技術開發區設立臨空產業園區,生產短小輕薄、高附加值、高技術含量、高度依賴航空物流的產品。
(此項工作由市經信委負責,縣政府、濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區、杭州灣上虞工業園區管委會共同實施)
(四)促進工貿互動。鼓勵企業實行“主輔分離”,大力發展現代金融、現代物流、研發創意等三大生產業,積極發展會展業、中介信息、服務外包等其他生產業;促進制造業向現代服務業的滲透和轉型。加快推進集亞物流基地、港現代物流園區、中國輕紡城現代物流園、濱海物流中心、高速公路樞紐港(上虞)綜合物流基地等建設,強化物流基地功能,大力發展區域物流和第三方物流,建設現代物流倉儲,形成多層次、網絡化、信息化的物流體系。
(此項工作由市發改委負責,市經信委、各縣〈市、區〉政府、濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區、杭州灣上虞工業園區管委會共同實施)
(五)建設“數字”。加快中國輕紡城等專業市場的轉型升級,推廣電子商務、網上交易等新型交易模式。建設大容量、高速率、安全可靠的公眾骨干傳輸網。積極應用“物聯網”技術,推進物流管理信息化。建設以智能交通、智能安保、智能城管、智能社區為構架的智能化城市管理系統。加快開發區(園區)信息化建設,創建“數字園區”。加快信息技術在產品研發、制造、營銷、物流等環節和企業管理中的應用。
(此項工作由市經信委負責,各縣〈市、區〉政府、濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區、杭州灣上虞工業園區管委會共同實施)
(六)推進旅游產業。大力推進古城旅游景區、鑒湖—柯巖旅游度假區、大佛寺景區5A創建,加快推進多彩華僑動漫城、鏡湖恐龍谷、諸暨長城影視網游動漫創意園、會稽山度假休閑中心、蘭亭保護整治二期工程、東湖景區改擴建項目等重點項目建設。加快建設鏡湖新區生命健康產業園,建成以醫療保健兼有休閑養生為特色的國際性休閑保健中心。圍繞“全城游、全市游、全民游”,著力打造旅游精品,培育國際知名旅游品牌。圍繞食、住、行、游、購、娛六大要素,拉長產業鏈條,增強旅游帶動功能。
(此項工作由市旅委負責,有關縣〈市〉政府、濱海新城、袍江經濟技術開發區、鏡湖新區管委會共同實施)
(七)發展臨空型農業。以綠色、特色消費需求為導向,發展臨空型現代農業。推進現代園藝、觀光農業、特色農產品深加工、航空食品等都市農業、創意農業、外向型農業。發展觀光體驗、科普教育、休閑娛樂等內容的都市休閑觀光農業。結合農業的生態景觀功能,適度發展創意農業,提高農產品附加值。
(此項工作由市農業局負責,各縣〈市、區〉政府共同實施)
(八)推進平臺建設。大力推進知識創新和技術創新平臺建設,吸引“飛地”型研究所與企業、“候鳥”型人才進區創業。加快建設政府與大院名校科研團隊合作共建的創新科技平臺,積極推進科技企業孵化基地建設。
(此項工作由市科技局、經濟開發區、袍江經濟技術開發區、濱海新城管委會分別負責,市發改委、財政局、規劃局、國土局等部門配合實施)
(九)加大招商力度。把握周邊大城市生產力布局的態勢和走向,按照“選商引資、選優引強”的思路,整合優勢資源,精心設計載體,強勢推進專題招商和聯合招商;重點引進技術含量高、帶動性強、與區域環境相適應的大項目、好項目,爭取一批“四大重點領域”優勢項目落戶。
(此項工作由市商務局、招商局負責,濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區、杭州灣上虞工業園區管委會共同實施)
(十)強化要素保障。積極爭取土地指標,建立重大項目用地對接機制,開展銀企合作工程,確保重大項目用地、資金需求。
(此項工作由市國土局、財政局、人行市中心支行分別負責,濱海新城、袍江經濟技術開發區、縣濱海工業區管委會共同實施)
五、保障措施
(一)建立組織領導體系。市政府建立由常務副市長擔任總召集人、各相關單位為成員的發展空港經濟聯席會議制度,定期通報交流創建工作進展情況,研究部署創建工作任務。市發改委具體負責空港經濟發展工作的日常事務,并負責匯總上報有關工作情況。
篇6
監控系統離不開數據交互,通信協議可保證數據交互的順利進行,通信協議幀格式如表1所示。幀頭標識:長為4字節,固定為0xA5A5A5A5和0x5A5A5A5A。前者表示數據由監控中心流向現場RTU;后者表示數據由現場RTU流向監控中心。協議版本:長為2個字節,高字節為主版本號,低字節為副版本號。幀長度:長為2個字節,幀長度包括功能碼至幀校驗所占字節的長度和,其值應小于1000,16進制表示,高字節在前,低字節在后。功能碼:長為1個字節,對本條幀進行一個簡單分類,如,0x01:智能設備。控制器ID:長為2個字節,即現場RTU的ID,高字節在前,低字節在后。智能設備標識:長為1個字節,標示現場RTU上智能設備的類型。智能設備ID:長為1個字節,唯一標示現場RTU上的一個智能設備。載荷數據:長為N個字節,其中N>=0,載荷數據隨著功能碼和智能設備標識變化而變化。幀校驗:長為2個字節,采用CRC校驗[5]。
篇7
•系統使用硬盤錄像機進行圖像的存儲,圖像的保存不少于一周時間。
•使用數字技術進行網絡傳輸,保證在機房和其他分控都能監視到整個小區的畫面。
•在公共區域使用具備全方位旋轉的攝像機,用以監視人員、車流及公共區域的安全
•系統應具備擴展功能,每區域都應該有預留通道以備擴展。
•中心機房在保安中心。
二、電視監控的設計
小區閉路電視監控系統為小區區域電視監控系統(公共區域和出入口)。小區區域電視監控系統對小區出入口、主要場所出入口、小區區域范圍內室外各點進行監控,也可作為小區內部管理使用。為了便于統一的管理,結合本小區特點和監控實施環境,該系統設置1個主控中心,和6-8個分控中心。由于該小區占地面積大,住戶密集,傳統的電視監控設計方法因施工費用過高,管理不方便而采用當今流行的數字化電視監控的概念,通過構建小區數字網絡為基礎,提供視頻、數據的網絡傳輸與控制。
系統設計之初,由業主對小區能各個監控點進行確認,并標識在小區平面圖上,之后由我公司設計人員針對現場環境和線路走向將所有的監控點進行物理分區,圍繞著小區內保安廳建立分控中心,每個分控中心接受8-16路視頻圖像。各個分控中心之間使用光纖進行連接,形成數字化網絡。
三、電視監控系統的組成
我們設計系統能對小區的周邊區域、小區出入口等重要場所進行監控和錄像。本系統以網絡進行視頻傳輸的網絡視頻服務器為主要設備,網絡視頻服務器主要是進行多路實時顯示、錄像和傳輸的功能。系統由以下四個部分構成:
•前端設備:前端設備有兩類,一類是具備紅外攝像功能的攝像機,包括支架、護罩等周邊設備,共54套;另一類為智能球型攝像機,內置攝像機、云臺、解碼器等,共4套,用于開闊區域及主路面的監視。
篇8
在小區內安裝迪視佳閉路電視監控系統,并可打開錄像機進行錄像,以作為證據,對那些有不良企圖的人們也起到一定的威懾作用。
閉路監控系統要盡量能夠覆蓋整個小區,小區內所有人員的活動情況都可盡收眼底。攝像機全部用彩色的,以提供較好的畫面質量,最好選擇迪視佳紅外一體型攝像機,這樣不但能在晚上看到較好視頻圖像,且外觀美觀大方,又不破壞小區內的整體布局。在小區一些需要監控范圍較大的區域安裝迪視佳智能高速球,從而可以進行全方位的監控。
視頻監控作為一項先進的高科技技術防范手段,已經大量應用于小區、學校、辦公、科研、工業、博物館、酒店、商場、醫療監護、銀行、監獄等場所,特別是由于系統本身具有隱蔽性、及時性等特點,在許多領域的應用越來越廣泛。具體到住宅小區領域,其安防應用也從簡單的技術及單一的系統應用演變為今天多技術和多系統的應用。
篇9
隨著經濟的快速穩健發展,人們的生活水平逐漸提高,從而對生活質量尤其是生命財產的安全提出了更高的要求。為滿足住宅小區的安全和科學系統化管理的需要,對原有小區新增了安防監控系統,采集小區的重要出入口、小區周界和各種公共場所等重點區域的視頻監控圖像,使監控中心內的值班人員能夠實時的監控到整個小區的現場情況,便于監控中心的值班員對意外情況能迅速做出正確判斷和快速的處理,把危害和隱患扼制在萌芽狀態,杜絕財產損失、確保人員生命安全,達到維護社會治安和防止破壞的作用,成為打擊現代犯罪行為提供有效法律證據的重要手段之一[1,2]。
2 系統構成
安防監控系統是智能小區中不可缺少的部分,該系統為小區建立了三道安全防線,為小區居民提供安全、舒適、便捷的生活環境。第一道,由周界報警系統構成,以防范翻越圍墻和周界進入小區的非法侵入者。第二道,由小區視頻監控系統構成,監控中心可通過網絡實現遠程監視與控制,值班人員實時的對出入小區主要通道和各種公共場所等重要設施的車輛、人員進行監控,以便迅速派出保安或救護人員趕往報警現場進行處理。第三道,由保安電子巡邏系統構成,通過保安人員對小區內可疑人員、事件進行監管,
整個小區共分為4個區域,l、2區有14個智能球,1個槍機,6個光端發射機,l臺報警主機,l套報警傳輸設備,48個報警地址模塊,93對紅外線對射報警器。3區有lO個智能球,5個光端發射機,2臺報警主機,2套報警傳輸設備,57個報警地址模塊,104對紅外線對射報警器。4區有4個智能球,1個光端發射機,1臺報警主機,1套報警傳輸設備,13個報警地址模塊,23對紅外線對射報警器。
2.1 視頻監控系統
2.1.1 前端設備
前端設備是安裝在現場的攝像裝置,包括各類攝像機、鏡頭、防護罩、支架,它的任務是采集現場的情況,圖像信號經視頻傳輸電纜傳送到監控中心的硬盤錄像機。每臺智能球形攝像機自帶50個預置位設置,將攝像機的預置位分別與紅外對射探測器的每一段設置成對應關系后,當某段的紅外對射探測器報警時,就會聯動相應攝像機對準該報警段,立即將報警圖像傳送回監控中心。攝像機的安裝應充分考慮現場實際情況和按照被保護對象的布防要求進行布置和安裝,確保攝像機的有效監視范圍,保證無監視盲區。
2.1.2 控制部分
控制部分主要包括視頻切換器、云臺鏡頭控制器、操作鍵盤、各種控制通信接口、電源和與之配套的控制臺、監視器柜、系統主機等。監控主機可對每路視頻圖像進行控制,實時紀錄、回放檢索錄像文件,具有視頻動態報警功能,可隨意設置視頻報警布防區域,控制報警主機每個子系統(用戶)的布撤防。
采用了網絡數字硬盤錄像機,它結合IT領域各項最新技術(如視音頻壓縮/解壓縮、大容量硬盤記錄、TCP/IP網絡等),是為安防領域而設計的一款數字監控產品,適用于任何現有網絡。在該數字硬盤錄像主機的控制軟件中,提供有多種模塊功能:屏幕可分割為l、4、9、16監視模式。可按照日期、時間、監控點進行檢索。采取密碼授權的方式保護系統設置,防止無授權者修改系統,人機界面友好,適合現代化安全防范治理的需要。硬盤錄像機具有手動錄像,定時錄像等多種錄像功能,可按時間,通道號與錄像類型查詢錄像文件,并采用快進,慢進,逐幀等多種形式回放。矩陣控制主機是通過內置軟件訪問需監控的多路前端視頻信號,在電腦屏幕上顯示,也可經視頻轉換器顯示到電視墻上。
矩陣鍵盤能將29臺攝像機任意切換到電視墻上8臺監視器的任何l臺監視器上,進行云臺,鏡頭地控制。進行循環顯示。
2.2 電子圍欄
電子圍欄是目前最先進的周界防盜報警系統,它由高壓電子脈沖主機和前端探測圍欄組成。電子圍欄是目前最先進的周界防盜報警系統,它由高壓電子脈沖主機和前端探測圍欄組成。高壓電子脈沖主機是產生和接收高壓脈沖信號,并在前端探測圍欄處于觸網、短路、斷路狀態時能產生報警信號,并把入侵信號發送到安全報警中心;前端探測圍欄由桿及金屬導線等構件組成的有形周界。電子圍欄是一種主動入侵防越圍欄,對入侵企圖做出反擊,擊退入侵者,延遲入侵時間,并且不威脅人的性命,并把入侵信號發送到安全部門監控設備上,以保證管理人員能及時了解報警區域的情況,快速的作出處理。
2.3 電子巡邏系統
電子巡邏巡檢系統是監督考核巡邏人員工作情況的智能管理系統,由感應式智能巡邏管理系統軟件、巡檢器和各種射頻卡構成。其基本的原理就是在巡邏線路上安裝一系列代表不同地點的射頻卡(又稱感應卡),巡邏到各點時巡邏人員用手持式巡檢器(相當于刷卡機)讀卡,把代表該點的“卡號”和“讀卡時間”同時記錄下來。巡邏完成后巡檢器通過通訊線把數據傳給計算機軟件處理,就可以對巡邏情況(地點、時間等)進行記錄和考核。
不同身份登錄擁有不同的權限和功能,登錄感應式智能巡邏管理系統可分別以三種不同身份進入。一般用戶:只有使用和查詢權限,沒有更改系統設置權限。管理員:有使用和查詢權限,有對系統設置權限,有“導出基礎信息”及“原始數據”和導入“原始數據”權限,但沒有導入“基礎信息權限”。超級用戶:有最大權限,擁有一般用戶和管理員所具備的所有權限,有取消管理員及一般用戶的權限。(更改管理員登錄口令)
3 系統工作原理
系統原理框圖如圖1所示。紅外探測器主動發射和接收紅外能量,不隨環境的變化而產生誤報警或漏報警。一端發射紅外能量信號,另一端接收紅外信號,由此而形成數條類似交通欄桿式的橫向線型封鎖屏障。因此主動紅外光束與空間的接觸面很窄,從而最大可能的減少了誤報警。當有盜賊翻越周界圍墻時,紅外對射探頭立即自動感應,觸發報警,并將報警信號通過數據接13模塊和通訊模塊傳送回監控中心。報警計算機顯示器上立即彈出電子地圖,電子地圖上的探頭標識開始閃爍并顯示出準確的報警點位置,同時視頻監控系統聯動相應的攝像機立即對準報警點,將報警點圖像傳送回監控室。同時在電視墻上中間29寸監視器自動切換成報警攝像畫面,并聯動警號發出報警聲音。監控中心值班人員立即通知巡邏保安人員迅速趕往報警地點處理突發事件。
圖1 系統原理框圖
4 監控管理平臺
監控管理平臺采用叢文警衛中心集成系統。它是一款新型多功能集成安防系統軟件,在相同的軟件平臺下實現多種安防報警功能,減少了硬件設備和工程的數量,為用戶盡快掌握軟件使用功能提供了條件,極大地提高了整個系統的自動化程度和保安管理中心的工作效率。為方便用戶使用,軟件采用靈活的模塊結構,用戶可根據項目需求自行組合使用警衛中心報警巡更軟件GCW系列、警衛中心CCTV監控軟件GCC系列等各種類型的軟件模塊。
中央控制電腦系統是警衛中心集成系統的核心部分,根據需要可連接報警主機、矩陣或等設備實現報警聯動功能,可控制報警主機每個子系統(用戶)的布防和撤防。
5 結束語
本小區安全防范系統的方案充分體現了合理、實用的原則,具有施工簡單、成本低、可靠性強的特點,加強對小區全天候的安全監視,全面提高小區的綜合防范和管理水平以及快速處理突發性事件的能力。為小區住戶提供安全穩定的生活空間,創造了安定和諧的居住環境。
篇10
酒店是為客人提供住宿、餐飲、娛樂、休閑等業務的公共優質場所,一個由多座樓宇、通道、庭院組成的建筑群。日常酒店流動人員極為頻繁已經開放的管理恰好為絕大部分犯罪分子潛入酒店作案提供有利條件。酒店對客人財產安全和人身安全缺乏保護會直接影響到酒店聲譽與發展。但是酒店原有的閉路電視監控系統由于設備老化、造價高、功能單一、不能傳輸圖像等原因無法及時精反映現場實況,系統效率落后于酒店當前的需要和發展。因此,建設一套技術先進、功能齊全、操作方便的安保系統集成組合的高智能化、網絡化的數字安防遠程監控系統刻不容緩
1酒店數字安防監控系統設計原則
1.1技術的卓越長遠性
全新的酒店數字安防監控系統集成多方面的監控組合能適應當今酒店的經營發展,使系統在未來多年保持安全保衛技術領先的延續性。
1.2技術的安全可靠性
系統使用的設備品質需高度穩定安全,選用性價比高的名牌產品按照國家標準及工藝要求進行施工。
1.3技術的靈活兼容性
監控系統必須操作直觀、方便精準,使酒店監控人員更易觀察酒店實況。
1.4監控系統技術的經濟廉價性
選用性能價格比最佳的設備,適合現場情況、節約工程投資、符合用戶要求。
2系統的設計
2.1系統介紹
酒店數字安防監控系統的設計結構圖如圖1所示:
本系統分成前端部分、傳輸部分、控制部分和終端部分。其中,攝像部分是酒店數字安防監控系統的前端,相當于整個系統的“眼睛”,然后通過傳輸部分把監視圖像信號傳送到控制中心的監視器上,這個控制部分就是整個系統的“心臟”和“大腦”,由數字硬盤錄像機組成,對整個數字安防監控系統進行監控指揮,最后則在終端部分的顯示設備中顯示出圖像。前端攝像機所拍攝的畫面質量好壞直接關系到視頻圖像最終在數字硬盤錄像機中的顯示,影響到最終實時監控的質量。本文設計的系統前端部分由一體化快速球形攝像機和鏡頭、防護罩、支架、云臺以及高性能彩色攝像機組成。終端部分不僅僅是多臺顯視器,還有幾臺監視器組合而成。
2.1.1系統前端部分的設計
酒店走廊、樓梯間采用半球形攝像機和彩色高性能槍型攝像機,可支持日夜攝像,清晰度高,并要求24小時全天候進行工作。在酒店走廊、樓梯間一般采用的是8mm或者12mm的鏡頭使圖像清晰易辨,但是在一些財務辦公的公共空間里面攝像機標高達到3.6m,電梯內部的攝象機鏡頭則會采用3.6mm。在裝飾酒店外觀的同時又隱蔽攝像機方便捕獲犯罪嫌疑人的情況下,前端部分的攝像機應該配上防護罩吊在大廳天花板上,使之與樓內的環境融為一體。
2.1.2系統傳輸部分的設計
酒店涉及范圍廣泛,人員流動性大,前端部分攝像機距離控制部分距離較為遠,采用PAL/NTSC操作系統的傳輸部分,用優質傳導電纜,較好地在無需信號放大器的情況下,傳送高達500m的圖像信號到中央控制中心。能傳輸信號高達2000m的帶全方位云臺攝象機解碼器,采用8芯屏蔽信號傳輸線控制圖像信號傳輸,大大提高了傳輸的效率以及質量。
2.1.3系統控制部分的設計
本系統采用來自加拿大的全方位輸入、多路輸出矩陣主機,嚴格精確地控制了各個部位的攝象機視頻圖像輸入,十六畫面的黑白雙工處理器了,集成安保系統同時處理多路攝像機視頻圖像并將其進行分割和切換。LINUX實時操作系統能把視頻壓縮標準達到H.264這個標準。
2.1.4系統的終端部分的設計
終端部分設置多臺高清顯示器和幾臺21寸監視器作為數字硬盤錄像監控主機。除了可以對前端攝像機信號進行錄像以外,還可將前端攝像機產生的視頻信號壓縮并儲存在硬盤中,通過遠程網絡傳送給有關部門或者酒店管理高層人員察看。
2.2系統的報警設計
由于整個酒店是開放式管理的性質,日常流動人口較多,所以我們將會對底層及各樓層的重點區域設置16路PA-465紅外電壓量的報警探測器,同時該報警器具備視頻丟失報警、動態檢測報警的創新功能。為了保證酒店環境客人的財產和人身安全,所有報警探測信號都會通過煙感探測、溫感探測器、震動報警等方式傳送都愛十六畫面處理器,幾時準確地處理報警,同時連動警情。
3系統的設備分布
3.1酒店的大門
酒店的大門是人們進入酒店的必經之地。因此,我認為應該在大門口的左右兩面設置兩個監控點,防范于未然。這兩個攝像頭是帶有防護罩的全方位云臺攝像機,8mm鏡頭,有效地控制犯罪分子作案,并且吊墜式的裝置對酒店有著裝飾的作用,增加酒店客流量從而增加酒店經濟收入。
3.2酒店的停車庫
高端智能化的酒店通常是設有地下停車場,并且該停車庫還會有員工的休息區、設備區,環境較為陰暗、安全性缺乏。因此應該在樓道內安裝3個4毫米紅外槍型攝像機對主要出入口進行監控,對每個停車庫的車輛行駛區也安裝相應的攝像機,既可以監控停車情況也可防范交通事故,一舉兩得。
3.3酒店的大堂
大堂是整個酒店大樓的喉舌,從這里可以通往各個樓層、餐廳、娛樂場所。鑒于大堂的面積較大所以會在在這里安裝一臺移動式帶自動光圈寬動態的一體機,靈活地進行360度旋轉,這樣更有利于全局控制整個大堂的情況。
3.4酒店的前臺
服務前臺是酒店資金往來的重要部門。一方面為了防止客人在消費結算的時候發生意外情況,另一方面也為了監督前臺服務人工的廉潔情況,應在前臺安裝一臺同時可以實現音頻、視頻全方位監控的半球機,綜合考慮到美觀以及隱蔽等各個方面,建議使用BN-0330QHL/SE-B彩色帶紅外燈日夜兩用攝像機。
3.5酒店的電梯出入口
高級酒店的電梯出入口處是人員集中流動的地方。根據我們對現場的實際勘察,建議在電梯乘坐區旁使用兩個2.7毫米的廣角半球攝像機,這種攝像機安裝簡單,小巧美觀,對于酒店的電梯出入口再適合不過了。
3.6酒店的電梯轎廂
電梯轎廂內則建議選用安裝一臺廣角半球彩色攝像機就足夠了,袖珍型的機身在狹小的電梯空間非常實用,既不影響到整體美觀也能便于保證顧客上落時的安全。
3.7酒店的樓梯口和走廊
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1.壓風機系統現場情況概述
空壓機房配置四臺智能型空壓機,智能型空壓機本身具有參數監測、自動控制及保護等功能。現場配置四臺冷卻水泵,為空壓機提供循環冷卻水,風包以一對一方式設置。
2.壓風機集中控制系統監測的主要參數與部位
壓氣系統
壓縮機排氣溫度、排氣壓力、風包壓力、風包溫度等參數;
冷卻水系統
冷卻水進水口壓力;
電機系統
電機電壓、電流、螺桿溫度等;
供電系統
電壓、電流、有功、無功、功率因數、電量及頻率等;
3.壓風機集中控制系統結構
系統主要由各類傳感器、電動閥、PLC控制柜、帶觸摸屏的西門子S7-300 PLC及模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、串行通信模塊及以太網通信模塊等組成。采用集中管理、分散控制系統結構。
系統的現場測量控制主要由各類傳感器、變送器及執行機構完成。對于空壓機本體,由于選用的是智能型的設備,所需傳感器及執行機構本身已有,無需再添加。智能空壓機都提供有通信接口,所以只需通過通信電纜連接到PLC系統中,通過在PLC中編程即可實現對空壓機的自動監控。
壓風機房風包部分需要加裝以下設備:風包壓力變送器、風包溫度變送器、風包排污口閥門應選用電動閥。
壓風機房冷卻水水泵的出水口閥門也應選用電動閥。電動閥及水泵的控制通過數字量輸入輸出模塊實現。
壓風機供電系統的監控通過高壓柜內裝設的微機綜合保護裝置實現,綜保都具有通信功能,通過其通信接口可以與PLC連接,通過在PLC內編程即可實現壓風機供電參數的采集、開關的遙控分合閘等功能。
PLC集中控制柜設于壓風機房內,PLC選用西門子S7-300系列,性能穩定而可靠。集控柜裝設有觸摸屏,操作人員可通過該觸摸屏查看各臺空壓機的實時運行情況,如操作員權限符合要求,還可向空壓機發出命令,進行各種控制操作。
PLC集中控制柜內裝設有以太網通信模塊及光端機等設備,可方便地與調度中心通信。在調度中心設有高性能工業控制計算機、打印機等設備,并裝有后臺監控軟件,可實現對壓風機房的遠程集中控制,最終實現無人值守。
4.壓風機集中控制系統實現的功能
4.1控制系統具備就地手動/遠方控制兩種控制方式。壓風機房集中控制柜內提供有觸摸屏操作界面,能對壓風機系統所有運轉狀態、運行參數及故障信號進行動態顯示。操作人員可以對壓風機發出命令,控制壓風機的啟停、冷卻水泵的啟停、風包的定期排污等等。
可以在調度室內設高性能工控機,配后臺監控軟件,軟件基于高性能的工控組態軟件編制,可實現對壓風機房的遠程集中監控。
4.2壓風機集中控制系統可以完成對壓力(包括壓風機排氣壓力、風包壓力、冷卻水壓力)、溫度(包括壓風機排氣溫度、風包溫度)、空壓機總運轉時間以及電氣參數(包括電機溫度、電流、電壓、電機功率、日耗電量等)的連續在線檢測功能。
4.3具有保護及報警顯示功能,具體有:
超溫保護
超風壓保護
斷水保護
空氣過濾器堵塞報警
油過濾器堵塞報警
油細分離器堵塞報警
電機過載、超溫保護
故障排除后,可實現安全復位功能。
4.4實現空壓機供氣網絡的自動聯動控制,按程序執行啟動/停止壓風機操作。可通過比較供氣壓力與設定聯機控制壓力,選取空壓機發送控制命令,控制網絡中空壓機的啟動停機、自動穩定供氣壓力、平衡網絡中各空壓機的運行時間。
4.5具有參數設定功能,具體有:
風包自動排污運行參數設置
壓風機自動運行參數設置
4.6后臺監控軟件可提供設備管理及人員管理功能。設備管理功能包括設備參數一覽表、設備投入運行時間顯示、設備當次工作時間、設備工作總時間等。人員管理功能包括工作人員一覽表、值班人員安排、管理員及操作員權限密碼設置等。
5.壓風機集中控制系統的特點
本系統以工業控制PLC為核心,主要由各類傳感(變送)器、執行器、PLC、觸摸屏及通訊裝置等設備組成,主要特點如下:
采用了先進的計算機技術,功能強大,智能化程度高。
PLC選用國際著名品牌西門子的S7-300系列。可靠性高、抗干擾能力強,與普通PLC相比平均硬故障/軟故障間隔時間更長、功能,通用性更強、速度更快、擴展更靈活。
監控軟件采用國外著名的組態軟件InTouch進行二次開發,穩定可靠。以圖形界面顯示工作狀態,畫面豐富,直觀生動。
監控軟件還可提供設備管理及人員管理功能。
選用了國外進口傳感(變送)器,具有原理先進,質量可靠,壽命長,精度高等特點。
采用了多種抗干擾措施,因此系統的抗干擾能力強,可靠性高,監測準確。
留有備用通道,便于擴展。
采用先進的計算機網絡技術,實現了全礦數據共享。
軟件平臺設計起點高,能方便地與其它自動化系統互聯,為以后搭建全礦自動化平臺提供最好的便利。
維護方便。
6.結語
空壓機自動化監控系統通過對系統工作參數的實時監測與控制,對于保證系統正常工作,提高系統運行的可靠性與安全性,讓司機及時了解空壓機的工作狀況,很大程度上提高了空壓機的控制能力和利用率。減少了崗位司機人數,提高了工作效率和管理水平。同時在幫助維修人員及時對系統故障的早期預防和診斷等方面也具有重要的意義和推廣價值。
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隨著社會的發展,公眾對舒適生活的需求,空調系統在整個建筑行業中設計更加重要,系統的復雜化和龐大化導致空調系統在整個建筑能耗中的比重越來越大。針對國家倡導的節能減排,在本方案中探討了北方地區空調系統采用不同的節能措施和自動控制策略,對整個智能建筑運行情況有很大的影響。并提出實際中建筑節能的實現。針對酒店的空間面積大,冷負荷的變化大,采用了“主動節能”的控制策略。
由于建筑物中空調系統絕大部分不會處于滿負荷工作,冷水機組不用總是滿載運行。末端用戶如能具有很好的冷量控制,使得冷水機組的產冷量與用戶的需要相匹配,就可以通過調節主機運行,提高其制冷效率,達到冷凍水泵、冷卻水泵節能效果。如果末端用戶采用變水量時,冷凍水系統可以根據新的運行工況提供新的水量,通過減少流量供應和調節閥的節流損失,同時控制水泵在效率最高點運行。在多臺并聯冷水機組運行時,盡量使機組處于滿載狀態運行是節能的重要措施之一。可以通過臺數控制使冷水機組提供的制冷能力與用戶所需的制冷量相適應。因此,在空調系統運行過程中,通過實時檢測、判斷用戶制冷量需求來確定投入運行主機臺數以實現臺數控制。
進行臺數控制的優化策略為:第一,控制系統冷凍水的總流量始終保持在恰好滿足系統負荷要求的水平;第二,根據系統的負荷量和當前冷水機組供應能力的差值,決定下一次啟停的時間。原則上應該選擇能夠滿足同時負荷需要,且最接近系統需求值的工作方式。控制的關鍵在于在調試中找出最佳的啟停切換點,還要在運行臺數控制的程序中,使冷水機組處于最佳工作效率點周圍。其實際負荷計算方法如下:
根據實際負荷的需要調節機組的運行,計算方法為:設冷凍水供水溫度(t1),冷凍水回水溫度(t2)和流量(G),瞬時負荷為Q,Cp為水的比熱。
負荷
優化設備啟停時間也很重要,控制系統可以根據室外溫度、系統容量、建筑物特性來優化啟停時間,最大限度的減少運行時間。在首先保證機組最大效率運行的前提下,實現多臺冷水機組在部分負荷條件下的最優化時間運行。
冷源系統經常性的處于部分負荷情況下,使得變流量調節變得十分重要。水泵的能耗,可占空調系統總能耗的10%~20%,采用變流量調節系統,就可使水泵能耗根據流量的增減而增減,從而達到顯著的節能效益與經濟效益。冷卻水的設定溫度如高于設定值時,控制冷卻塔閥門開啟,關閉旁通閥,冷卻塔風機隨即開始運行。如冷卻水溫度降到某一設定值,控制風機進入低速運行。如果冷卻水溫度繼續下降,降到某一設定值時,就必須關閉風機,通過旁通閥調節使水溫保持在可接收的限度。
由于空調系統在整個建筑中能耗巨大,所以控制設計目標放在了節能減排上。除了避免在處理空氣過程中冷熱量抵消還應該能提供良好的可控性。在自動控制系統中可通過采取工況分區、自動轉換、燴值控制、變風量控制、變設定值與變新回風等多種節能控制手段來實現節能優化控制。同時滿足控制需求和最佳節能。這樣就要求系統集成設計的特點應通過集中監測與科學管理來提高效益,加強協調控制,力爭全面節能。一般通過以下典型做法:
第一是通過空氣的預冷和預熱。通過樓宇自控系統可對空調設備設定最佳啟停時間縮短不必要的空調設備運行時間。例如多數辦公與商場等建筑物夜晚是不需要開空調的,可以通過提前提前對建筑進行預冷和預熱來保證工作開始時室內環境的舒適。同時因為溫度是慣性很大的被控參數,在下午可以通過提前關閉空調,使室內溫度在一段時間內緩慢降低來達到節能減排。在預冷、預熱時,一定要關閉室外新風風閥可以減少獲取新風而帶來的能量消耗。
第二可采用全熱式交換器。室內新氣為夏季供冷、冬季供暖,而排出的空氣溫濕度與室內空氣是相同的,可以通過全熱式交換器來進行排出空氣與新風的熱交換來減少新風的熱處理量。
第三是按需供冷。在滿足用戶對冷量的需求的前提下,可對冷源系統實行節能控制。利用網絡控制技術,對末端設備、冷水用戶和冷源進行監控,發現冷需求和用冷時間請求是呈鏈狀傳遞。
如圖所示為一變風量空調系統的監測與自動化控制原理圖。(如圖1)
在空調監控系統實際設計中,要充分考慮到建筑物的實際情況特點和大廈的空調方式以及負荷特點,來采取對應的節能措施,以實現真正意義上節能減排。
本方案中的空調設計:(1)空調水系統:本工程為兩管制變水量系統。建筑主體水系統分為兩部分,第一部分為1~4層,第二部分為5~23層,均接自制冷機房分水缸,水系統定壓、補水由制冷機房解決。(2)空調風系統:新風由各層百葉窗引入,本工程客房、辦公、包間采用風機盤管加新風系統,另外大會議室、大堂采用熱回收式新風處理機加風機盤管加排風,多功能廳采用吊頂式空調機組加熱回收式新風處理機加排風。(3)消防中心設分體式空調、電梯機房設分體式空調。
本方案中自控的實現:工程中采用了美國艾頓系統,具體控制內容為:制冷系統采用一次泵變流量系統。空調機組和新風機組冷水回水管上設動態平衡電動雙通調節閥,通過調節表冷器的過水量以控制室溫或新風機組送風溫度。風機盤管設三速開關,且由室溫控制器控制回水管上的雙通閥開度,以調節進入風機盤管水量。空調機組、冷水機組、風機盤管上雙通水閥均與風機做聯鎖控制。同時冬季空調機組、新風機組停機時,雙通水閥應保留5%開度,以防加熱器凍裂。冷熱源、空調系統、通風系統采用集散式直接數字控制系統(DDC系統)微機控制中心設在制冷機房控制室內。
參考文獻
[1]李忠意.基于能量的中央空調節能控制系統開發[D].山東大學碩士學位論文,2009.5.
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1.1設計招標不能完全用設計費高低來衡量
設計招標與施工招標、設備材料采購招標具有完全不同的特點。在設計招標中,設計者所要完成的任務是將業主對工程項目的設想轉變為可實施的施工圖,是設計者利用自己的知識、經驗和智慧,幫助業主實現建設意圖的一種技術服務。而在施工招標中,承包商所要完成的任務是根據設計圖紙的具體要求去完成規定的物質生產勞動,具有承諾的性質。兩者所需完成的勞動內容有本質的區別:一個是創造性的,一個是規定性的,因而在招標的內容上和操作方法上應有不同。在施工招標中,主要根據投標人的投標報價來進行評標,而對于像設計這樣具有創造性的智力勞動,卻很難以投標人的設計費報價高低作為定標因素。一般而言,資質高、設計水平強的設計單位一般都能按照業主提出的設計要求,從功能、技術、美觀和經濟等方面很好地把握方案創新、優化設計和經濟設計的要求,有能力充分滿足業主的設計要求,但這些設計單位往往提出的設計費要高一些。對資質低設計水平一般的設計單位,由于存在設計能力不足、設計深度不夠、設計變更頻繁及施工管理困難等問題,加之設計經驗不足,在設計中往往采用保守設計的作法,較少考慮經濟合理的要求,沒有能力做到技術與經濟的統一。這些單位為了中標,通常對設計費的報價要低一些,這是設計招標中普遍存在的現象。
從工程造價控制的角度講,設計方案的優劣影響了工程造價的75%以上。這里所說的優劣主要指在保證使用功能和安全可靠的前提下,達到設計經濟和造價合理。設計費再高,它占工程造價的額度也是很小的(1% ~2% ),因而適當增加設計費的比例,要求設計單位做到優化設計、經濟設計,換來的經濟效益可能成百倍的增加,達到以小博大的效果,這就是設計招標中工程造價控制的作用。低額的設計費帶來的另一些弊病是設計者不重視該項目的設計,設計單位也不愿意投入過多的人力和物力用于設計工作,設計者草草設計完工了事,根本上談不上設計質量的保證。因此,在設計招標中不能以設計費的高低來作為主要評審標準。
1.2設計評標方法應采用綜合評估法
一方面評審設計單位擬采用的設計新技術、新方法、新設備的能力及設計功能的完善程度;另一方面評審設計單位提出工程造價控制的措施和造價指標的合理性,同時還應考慮設計期限和施工期后續服務的能力。
設計方案的優劣性評審,除注重建筑造型的美觀、使用功能齊全、技術先進外,還應加強設計方案的經濟合理性的評審,而這一點往往是目前設計招標所缺少的。很多業主在設計招標中,不重視設計方案的經濟性,不理解設計方案與工程造價控制的關系,在招標文件中,不提出或完全不涉及對設計單位優化設計、經濟設計的要求,最終造成設計結果不經濟、不實用,達不到設計招標擇優確定設計單位和設計方案的目的。在現階段,設計方案的優劣是技術性和經濟性相統一的理念已經開始得到設計人員的認同,設計人員對設計階段控制工程造價的重要性已逐步理解,在設計招標中提出經濟性和工程造價控制的要求是會得到設計單位響應并付諸實施的。
二、項目設計招標中工程造價控制的措施
2.1國內外設計招標的發展趨勢
2.1.1概念設計招標
概念設計招標。設計單位在投標時,只需要為業主提供創作構思,即概念設計方案,而不需要提供具體的設計圖紙,就可以吸引高水平的大設計院和知名建筑師參加投標,并提供總體設計方案、適當的單體設計及景觀設計,使業主可以獲得滿意的創意和方案。當業主選定一個概念設計方案后,再進行第二輪具體設計招標,此輪招標可以有效地控制工程造價。
2.1.2用工程項目全過程造價管理的觀點控制設計招標
全過程工程造價管理是指對項目的決策階段、設計階段、施工階段到竣工驗收階段的項目全過程進行工程造價控制和管理。在工程項目的不同階段,項目的成本構成是不同的,如圖1所示。
圖1工程項目建設全過程成本構成示意圖 圖2工程項目全生命周期成本構成示意圖
從圖1中可知,施工階段所占成本最大,約占項目全過程成本的85%左右,設計費用只占成本的2%。但從工程造價控制的角度講,正是這2%左右的設計費用,卻影響了項目工程造價的75%以上。設計工作是工程的基礎,一旦設計完成,這個項目的造價就大部分定型。由于施工階段成本占的比例大,使很多業主和設計者容易產生誤解,但實際上,施工階段控制工程造價的力度不到10%。按照工程造價全過程管理的觀點,控制造價必須從設計抓起,而強調設計招投標,正是設計階段控制工程造價的主要措施。
2.1.3用工程項目全生命周期造價管理的觀點控制設計招標
這是目前國外正在進行廣泛研究的一種觀點。工程項目全生命周期是指工程項目從設想到工程項目拆出(結束)的全部過程。它除了包括上述的項目建設的全過程外,還包括了項目的運營和維護階段。按照這個觀點,項目的成本還應包括運營和維護成本,其大致分布見圖2。
從圖2中可知,工程項目的運營維護成本超過全生命周期成本的70%以上。對不同用途、不同性質的工程項目,這個運營維護成本可能還大得多。在工程項目全生命周期成本中,設計費用只占1%以下,但從長遠的觀點看,建設成本的高低對運營維護成本的高低有很大的影響,高建設成本可能帶來運營維護成本的大幅度降低,從而使工程項目在整個生命周期內成本降低。因此,國外提出以全生命周期造價管理作為選擇設計方案的主要依據,以全生命周期造價控制設計招標。我國目前對工程項目全生命周期造價管理的研究甚少,因此我國的工程項目管理體制目前仍以工程項目全過程管理為主要內容。
2.2工程造價控制措施
2.2.1注重設計招標文件的編制和設計合同的擬定
設計工作是工程建設的龍頭,一個工程在造價上是否合理,在設計階段大體定型,由于設計不當造成的浪費,其影響之大是人們難以預料的,也是事后難以糾正和彌補的。因此,業主在編制設計招標文件時,除提出方案造型、建筑規模、使用功能、技術要求外,還應提出工程造價控制的要求,引導設計者建立良好的經濟意識,重視項目的投資效果,用最經濟合理的設計方案參與投標。
在招標文件中,應要求設計單位對自己投標的方案做出經濟分析,并提供相關參數和指標。在招標文件規定的評標辦法中,應將設計的經濟性作為評審要素之一,使評標辦法有利于選出技術上先進、經濟上合理,既能滿足功能和工藝要求,又能降低工程造價的設計方案,明確規定方案達到經濟合理的評分值,從技術與經濟有效結合層面考察投標人,并在評標過程中,充分發揮技術經濟和工程造價專家的作用。
參考文獻:
[1]劉輝明. 工程建設全過程造價控制方法淺析[J]. 民營科技,2012,(9).