H大厦智能化系统设计方案研究

余田

摘要：随着物联网技术的发展，智能化工程系统已经是办公大楼的基本配置。该文在分析H大厦智能化系统建设目标、设计原则基础上，介绍了系统组成要素的设计与实现，包括综合布线系统、计算机网络系统、一卡通系统，给出了系统网络安全的保护措施，旨在搭建一个高效率数字化的办公大楼，为用户提供智能化办公体验。

关键词：智能化系统;综合布线系统;计算机网络系统;一卡通系统;扩展性

中图分类号：TP393      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）02-0207-02

1 引言

随着信息技术、通信技术、网络技术的发展，大型建筑对智能办公、智能管理、智能服务的要求也越来越高，目前很多建筑群引入了智能化系统的设计，包括网络系统、弱电系统、综合管网系统等集成系统，建设先进、可靠、实用的智能化工程。

2 智能化工程概述

2.1 建设目标

H大厦智能化工程建设在迅速发展的计算机技术、建筑技术、自动化控制技术基础上，应用先进、适用、优化集成的成套技术体系和设备体系，有效集成弱电综合管理系统，实现节约能源，降低运营成本，保护环境、提高服务质量、提高办公效率、保障人身财产以及网络安全等目标。

2.2 设计原则

H大厦智能化工程建设以成熟实用、灵活可扩展、标准集成化、安全可靠性为原则，采用主流产品的设备和技术，考虑到设备更新换代的速度越来越快，严格把关建筑设施设备，提升设备的可兼容性、可扩展性、升级性、稳定性，以保障系统主体结构的稳定良好发展。

2.3 设计内容

为了提供安全、便捷、智能的办公环境和提高工作效率，本次智能化工程建设将建筑综合系统分为几个组成部分，包括：综合布线系统、计算机网络系统、一卡通系统、电子巡更系统、信息发布系统、楼宇控制系统、会议系统、机房工程等。

3 智能化工程主要子系统设计

H大厦整个智能化系统包括多个子系统，实现大楼的基础服务功能。其中主要子系统有：综合布线系统、计算机网络系统、一卡通系统。

3.1 综合布线系统

建筑物综合布线系统（GCS）又称开放式布线系统（Open Cabling Systems）。智能建筑由更多的智能设备、智能终端、智能服务器等组成，如何高效地这些终端设备有序、安全地通信互连，需要高质量的综合布线系统进行支撑，为建筑提供传输数字信号、语音信号、图像信号的传输通道，同时规划实施需要遵循可扩展性、可兼容性、可升级性、个性化的特点。综合布线系统主要采用星型拓扑结构，包括六个模块：

1）工作区。工作区子系统主要是智能设备、智能终端与墙上的信息插座连接形成的系统，主要由跳线连接，参照国家标准化操作，数据点、语音点均采用六类RJ45插座;

2）水平干线。水平干线是由工作区的插座与水平跳线的水平线路组成，设计时要标注出使用的线缆及设备，每层房间水平线缆通过桥架引上至各层相应的弱电间;

3）管理区。管理区由相连、相交的插座、配线架、机柜、交换机等组成，按照每层设置一个子系统，一共设置14个管理子系统，并安装匹配设备;

4）垂直干线。垂直干线系统主要将每楼层的配线架连接到智能建筑的主配线架上。设计时要明确每楼层的配线需求，按照每楼层的终端设备数据信息量进行配置;

5）设备间。设备间将建筑中的每层的公共设备实现相互连通、信息交换、管理布线系统，本设计中，设备间定于大楼的三楼机房中，该机房作为信息的汇集、交换地;

6）建筑群。建筑群子系统是将多栋建筑互通互联，多采用光纤配线架接入，实现相互通信，实际施工采用的铺设方式多为架空装置、地下管道鋪设等。

3.2 计算机网络系统

H大厦智能化工程网络规划包括三个系统：办公内网网络系统、外网网络系统以及设备网网络系统。整体网络建议采用万兆核心、千兆到桌面的二级架构。设备专网与办公网络等采用完全访问隔离的方式，设计为设备专用接入的专网网段，保障办公网业务和智能化网络的安全与私密性。设备网的设计，是为IP智能监控网络，网络广播以及智能门禁系统提供专用管理通道。

H大厦智能化工程主干网络拓扑采用星型结构、千兆以太网技术。网络充分满足大楼具体终端设备网络节点数量，同时预留可扩展的空间，并构建计算机网络系统集成系统，整合智能建筑中终端设备网络子系统的网络需求，进行合理的资源配置，兼容性设置，成本核算等，助力智能建筑计算机网络的高速、安全运行，提高系统可靠性、安全性、实用性、前瞻性。采用Web网络服务集成技术，信息数据使用Web服务协议，集成内部数据和外部数据，协调工作，提高网络系统工作效率。核心交换机使用冗余电源技术，应对网络拥堵，为每个终端服务最大化，为了保证网络信息数据安全，采用专门工作站管理网络系统，并采用先进的以太网交换装置，减少网络系统数据传输延迟，为了满足不同网络终端设备的需求，构建快捷的网络拓扑结构，采用安全虚网划分技术，分担网络负荷。

本次设计的汇聚点共为一处，在四层网络机房，二层交换机通过电缆跳线与核心交换机连接。为了保证大楼管理系统的安全，配置了防火墙保护网络的安全，同时配置了一台上网行为管理器用于提供大楼计算机网络系统的上网行为管理。

3.3 一卡通系统

一卡通系统在规划设计时将计算机网络技术、通信技术、信息技术、非接触式IC卡技术进行了综合与优化。

1）门禁系统

在门禁管理中，综合考虑智能建筑的办公特点：楼层多，流动人口多，设备多、功能设施丰富，为了确保办公环境有序展开，保证人身设备安全，HID门禁系统基于先进的硬件装置和友好界面的软件配置，集成了安全防护、网络通信、监控管理、分析预测、数据融合等技术为一体，提供严格的管理服务和多功能的认证方式，设置多种认证级别和方式，尤其在人流量多的办公场所、机房、档案室、弱电间等均采用在线门禁设置。通过设置输入点与智能建筑自动化、网络监控、灯光设施、防火防盗、报警系统等多项系统联防联控，提高智能建筑的管理服务功能。门禁系统由计算机（服务器和客户端）、平台管理软件、通信网络、发卡器、门禁控制器、读卡器、出门按钮、电动门锁、紧急破玻璃、出门按钮等组成。一卡通管理平台实现以下功能：角色化的操作员管理，定制操作员的权限、支持简、繁、英等多种语言、人和卡的统一管理、人员批量导入导出、证章打印功能、部门管理。

2）消费系统

消费子系统由消费卡、消费POS机、充值机、管理微机、系统软件等组成。消费POS机和充值机采用标准TCP/IP协议与管理主机通讯。管理主机实时监控消费机的工作状态，接收消费机交易资料，进行汇总处理，对每天每月或每时间段的消费记录进行汇总统计，记录每笔交易明细和POS机的收款，进行发卡、退卡、充值、卡挂失。

3）访客系统

访客管理系统通过扫描、摄像、读卡、硬件加密与高速打印技术，实现对外部来访人员出入登记、门禁授权、记录查询等系统化管理。基于计算机网络，可与一卡通系统共享数据库，与速通门系统、电梯控制系统、门禁系统无缝集成，对访客卡的授权应包括闸机、电梯以及开门权限。访客管理系统由感应式IC卡、发卡机、证照采集器、证件扫描仪、二代身份证阅读器、管理电脑和管理软件组成。访客系统实现以下功能：实时访客通行状态监看、方便易用、支持摄像头、身份证信息读取、历史访单查询、访客通行记录查询、黑名单管理。

4 系统网络安全

H大厦智能化工程系统的搭建，其系统安全技术是保障维护的重要工作之一，包括：通信安全、信息安全、人身安全、物理安全、计算机安全、操作安全、电磁辐射安全以及业务安全，如图1所示。本系统采用防火墙、加密技术、杀毒软件三种技术维护网络安全。

4.1 防火墙技术

计算机网络安全运行可以在网络系统中设置防火墙技术，为数据信息的传送保驾护航，控制网络运行的风险程度。在数据传递过程中，进行信息的筛查和监测，保障网络系统处于安全的运行环境中，以防遭遇病毒的感染和黑客的攻击，确保系统的安全性、稳定性。

4.2 数据加密技术

除了使用防火墙进行监测和筛查不良信息、恶意代码外，还需要使用加密技术，为网络系统的数据传送穿上安全防护服。目前数据加密技术有数字签名认证、链路加密方式、终端节点加密、专用数据加密等，公、私秘钥融合使用的加密技术对通信中的数据提供安全屏障，不受病毒和黑客的干扰，保护数据的安全传送。

4.3 杀毒软件

病毒在计算机网络使用的过程中是不断渗透和传播的，病毒的出现会导致重要文件的毁坏或者泄露，甚至引发网络瘫痪，影响办公秩序和数据信息的安全，因此除了网络系统设置防火墙和加密技术，杀毒软件也必不可少。相对于其他网络安全技术，杀毒软件能更有效地清除多元化的病毒，隔离不安全的网络环境，保障网络畅通安全运行。

5 结论

本文主要阐述了H大厦智能化工程系统项目主要子系统的设计，详细描述了综合布线系统六个子系统的设置、计算机网络系统的配置与集成技术、一卡通系统多个子系统的实现，最后给出了智能建筑系统网络安全技术手段。描述了智能建筑智能化工程的实现过程和建设规则，充分有效地应用系统集成，分步实施和功能扩充， 建设先进、可靠、实用的智能化工程，提供高效的办公条件。

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