上海博物馆智能化工程_博物馆智能化系统工程
上海博物馆智能化工程由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“博物馆智能化系统工程”。
上海博物馆智能化工程
上海博物馆从“保护文物、利用文物”的基本功能出发，在建造新馆的时候有意识地全方位应用电脑技术，建立了一个综合了信息管理和实时监控两方面内容的《上海博物馆新馆电脑系统》，以求构成对博物馆的信息、设备、环境进行全面的自动化管理。该系统的设计内容包括了通常所说的“建筑智能化系统”的所有要素。从1995年12月建立以后，至今运行二年半的时间里，在以下三方面表现出明显的效益：
1．建筑智能化系统加强了环境控制能力，克服了能源设计的过度冗余，实现了人工管理无法达到的控制精度。
3、通信自动化管理系统设计
作为智能化系统的基础要素，上海博物馆的通信自动化管理系统（CA）包括有电话、电脑、闭路电视、应急广播以及楼宇自控子系统和安全保卫子系统的信号电缆等一系列对内对外的信息传输线路。它包括了建筑物内一切信号（大电流／小电流、高速率／低速率、数字量／模拟量等）的传输，是广义的信息通信网络。这是建筑智能化系统的基础设施。
在相当长的一段时间里，人们把“综合布线”和“结构化布线”混为一谈。其实它们是两个不同的概念。“综合布线”指的是应该把智能化建筑的所有系统的布线综合起来一并考虑。而“结构化布线”通常局限于电话、电脑（近来发展到包括有线电视线缆）的数据传输网络的布线。如果把结构化布线的线缆扩展到智能化建筑的其他场合，尽管能够办到，但是得不偿失。
上海博物馆的信息传输线路分成四种情况：
1．楼宇自动化系统和安全保卫系统等实时监控系统主要是低速率、大电流的控制信号，按照常规采用普通的低速电缆。
2．模拟视频信号在数字双绞线上传输非常不简便，设备和代价增加许多。因此闭路电视、应急广播依然采用相应的同轴视频电缆。
3．办公语音是人们最基本的交流方式。即使电脑技术高度发展，也不可能废弃人与人之间的语音通话。因此，每个办公室保留有一门单纯的语音电话是合理的。这门电话端口就照旧采用传统的双绞电话线。
4．全馆布设了二百零六个客户机站点、其中考虑了将来可能接电脑、也可能接电话的机动端口。仅仅这206个端口采用结构化布线技术。
另外，上海博物馆在结构化布线设计中根据自身单体建筑物、总层高26m的建筑特点，一反传统的垂直主干线、水平布线做法，全部采用五类非屏蔽双绞线星型连接。总线架安装在全楼的物理中心，使每一个节点的布线距离都小于100m。结构化布线线架与电话线架相邻安装，便于跳线。保证调整的机动性。
从而极大地简化了布线系统，降低了整个布线系统的投资。
通信线缆的速率等级并不等于网络的通信能力。更重要的是取决于网络的总体拓扑结构和网络的物理连接。一个电脑网络的最终效果和效益更与网络的交换技术、访问技术、网络管理等因素有关。仅靠线缆的连接是不可能应付繁杂的通信要求的。各种信息流的内外传输网络还必须有相应的网络设备和网络软件。
遗憾的是不少建筑智能化系统工程中对数据网络设备和网络软件缺乏足够的重视，只考虑布线，只做到线架，把网络设备和网络软件留到业主建立电脑应用系统时再考虑。这种做法是本末倒置。只有在网络拓扑结构确定以后才能够明确布线系统的基本框架，才能确定线缆、线架等线路设备的规格。
上海博物馆从馆内主要信息媒体形式是静态图象的基点出发，设定采用以太网方式。以此决定网络管理设备采用了一个嵌入式交换集线器，力求提高网络的信道宽。
在建筑智能化系统中，无论是安全保卫系统、楼宇自控系统一类实时控制系统，或者通信、通话、电视、电脑等综合布线系统，似乎都与布点的多少和密度相关联。一般他说，智能化程度高的建筑确乎布点密度高，布点数量多。但是不能说布点密度高的建筑就是智能化程度高。逆定理并不存在！归根结底，一幢建筑的智能化程度集中体现在它的管理控制范围、管理控制深度和管理控制精度。而不在于设备的密集度。一个房间中多装上几十个温湿度传感器对于监控精度仍然无济干事。因此，千万不能够把布点密度作为衡量智能化的一个标准。
4、综合信息管理系统设计
在分时信息管理方面上海博物馆根据自身对外宣传、对内研究管理的工作特点和需要，构造了两方面内容。一是多媒体导览服务子系统，又分为大厅的“观众指南”和陈列室的专题系统。它们的服务对象是广大的一般观众。用文字、声音、图象、录象等多种媒体手段介绍上海博物馆的概况、深化陈列内容、发扬文物内涵。
第二个是综合信息管理系统。它是针对文物专业研究这个深层次应用，建立的客户／服务器结构的以太网。它由四台IBM公司的RISC6000工作站、三台磁盘阵列机组成网络服务器和数据库服务器。在软件结构上以UNIX操作系统、TCP／IP协议和Informix数据库为平台。客户机工作环境是在中文Windows界面。整个系统建立了存储全馆八万件藏品文档记录和相对应的彩色图象信息的藏品数据库、和馆藏十余万册图书索引数据的图书数据库。事实上这就是博物馆“办公自动化（OA）”的最基本内容。
当代信息处理离不开电脑。建筑智能化系统当然也离不开电脑。但是，电脑升级换代特别快，几乎只隔18个月就有新的东西来取代原来的产品。在综合信息处理系统设计中如何处理电脑系统的先进性成了最令人苦恼的问题。
电脑不是单纯的消费品。它具有使用复杂与生产工具的特点。最好的不一定是最适用的。电脑的使用价值很大程度取决于电脑用户的应用水平。一个电脑系统脱离了处理对象和处理目标单纯地追求高档次、新型号是没有意义的。因此在设计工程目标时将注意力集中在与博物馆关系最密切、最有实际意义的因素上，重点追求系统整体功能上的先进性，即追求实际运行效果与效益方面的先进性。而不是单纯考虑某种技术或某个设备的个体。
电脑作为一种信息处理工具。它的档次是同处理信息的能力相对应的。尽管新型号、新产品层出不穷。但是电脑的技术和结构本质上是随着所能处理的信息媒体形式的扩展而逐步发展的。回顾电脑的产生发展史；它的处理能力先从一百多个ASCII字符的西文字符集、继而扩大到包含中文的大字符集。这时候依然停留在处理一维信息阶段。接着，又增加了处理静态图象和语音的能力，进入处理二维信息。发展到今天的动态视频信号处理，以及正在研究之中的互动式“虚拟现实”。使信息处理能力跃上了三维、四维的台阶。不同的媒体形式对电脑处理能力和通信速率有着不同的技术要求。这才是电脑技术发展进程中的关键因素。因此，在选择电脑档次（包括确定结构化布线的线缆、网络设备的等级）时，首要的任务是决定处理目标的最高媒体形式，由此确定设备的档次，取得最大的投资效益。最新的不一定是最好的。最好的也不一定是最合适的。著名的汇丰银行至今还有1500台左右的“286”电脑在实际使用。这个事实可以说是电脑选用原则的一个最好的示例。
信息化的本质是信息资源在国民经济和人民生活中的全面利用。电脑系统的作用和意义在于对信息的收集、处理、传输和利用。因而一个信息管理系统所具备的处理功能和能够处理的信息规模是相辅相成的。我国电脑工业的起步时间并不晚，引进微电脑产品也可算是很及时。然而我国电脑的应用水平却远远低于美、欧等国家。截至97年底我国的上网普及率只达到0．Q5％左右！除了经济和技术等方面的原因限制外，忽视广泛的、多门类的数据库建设，内容滞后于开发，也是其中一个极其重要的原因。近年来，“数值化”的呼声之所以越来越高，原因也正在此。
另一方面，一个实用的系统必须是能够“承重”的系统，应当是在一定规模的数据下运行。一件软件产品开发完成时，它的效果和效率也取决于所实际负荷的数据量。然而软件的效率与它所处理的数据规模之间不是简单的线性关系。在较小的试验数据量下进行测试所取得的效果，并不保证在全负荷下一定能够达到。因此，在软件产品的验收时应当要用与实际负荷相接近的数据量来进行测试。并且要着重从技术结构上去加以论证。
对于拥有超大规模数据量的博物馆，建立智能化系统时数据的采集建库工作量和工作周期远远大子系统硬件软件的开发。如果数据库建设迟迟不能完成，软件的效果就难以把握。而且系统也无法实际运行。这样的结果将使得软硬件设备在等待中被淘汰。
考虑到上述原因，上海博物馆在确定建立综合信息管理系统的同时，立即着手组织藏品和图书的卡片登录建库，使数据建库与软件编制同步。从而在软件联
合调试前就完成了文档的登录建库，不仅确保了软件满负荷测试的有效性，也使系统很快投入实际使用，保证了投资效益。
5、系统集成的二个层次
建筑智能化系统的系统集成包含二个层面：中央的集成和各子系统的分别集成。中央集成是以提高效率为目标的上层集成。各子系统集成是以功能实现为目标的基础集成。显然，子系统的集成对于建筑智能化系统的成败更为重要。但是，现在“系统一体化集成”的说法大有燎原之势，引得许多人把目光都注视着中央集成。可是恰恰忘记了，我国建筑智能化系统开通卒不高的原因并不是缺少中央集成，而是在于没有抓住子系统集成！
片面追求控制功能的集中、设备的单一，实际上是对“集成”的一种误解！从系统管理的角度，把一幢大楼的安全保卫、设备监控、物业管理和电脑网络管理等日常维护集中到一个房间里、一台主机上，既无必要，也无可能。“系统一体化集成”表面上减少了设备和投资、统一了监控管理，实质上加大了整个建设的开发投入，限制了系统组合扩展的灵活性，提高了系统维护管理的难度。因此“系统一体化集成”更多的是商业宣传手段，而不是建筑智能化系统的技术发展方向，更不能以此作为衡量建筑智能化系统等级的指标。
建筑智能化包括了许多个子系统，涉及到实时控制和分时管理两个截然不同的信息处理领域。由于处理对象的差异，各个子系统无论在硬件、软件结构上都有着很大的不同。要把它们构联到“同一个界面环境”，开发难度和所化的代价是不一般的。特别是要在一幢建筑物的三、五年的建设周期内完成这样一项工作，其把握之些投资之大可想而知。
综观电脑应用发展史，早期的集中式主机。终端模式，经历了客户／服务器网络方式以后，分布式互联网络计算已经成为电脑应用的必然趋势。电脑的集中性逐渐减弱，民主性逐步加强，系统的灵活性和扩展性大大提高。在今天再要把建筑智能化系统回复到主机集中控制方式显然是不合时宜的。
系统工程原理告诉我们“系统是半自动的”。这就是说，电脑和设备仅仅执行系统的某些功能，而人则完成系统的其他职能。古往今来，完全自动化的系统是不可能存在的。建筑智能化系统也是一样。因此千万要端正“有了智能化什么问题都能迎刃而解”的模糊观念。在建筑智能化系统的设计、施工和管理中要时刻注意自控系统与人工管理的分工协调与界面。特别要注意，任何时刻一个监控点只能有唯一的控制系统。多重控制很容易导致整个系统的混乱。
必须说明，这里并非一概反对建筑智能化系统进行中央集成。只是希望正确地理解“智能建筑管理系统IBMS”的内涵，科学地对待中央集成问题。不要把“集成”当成是“集中”。同时，把更多的注意力集中到子系统集成上，尤其是楼宇自动化系统上。切实取得智能化的节能和环境调控效果。
楼宇自动化子系统与人造卫星、无人驾驶飞机和现代化地铁、船舶等其他行
业的自动化系统不同，建筑智能化系统所涉及的一系列控制对象都不是统一设计、统一制造的。建筑智能化系统的设备往往不取决于智能化系统的使用者，也不由智能化系统的开发者决定。而是先由建筑设计单位按照建筑功能来确定、选择不同的、多家厂商的成品。这时常常会忽视了智能化系统对这些成品的技术要求。智能化系统的设计者和工程厂商不得不面对的这些软硬设备各自遵循不同的标准、出自不同的国家，用于不同的环境和目标。这些设备可能都是最好的，但是，最好的东西简单地堆砌在一起并非就成为最好的系统。智能化系统（控制系统）需要与这些设备（被控制对象）有机地融合在一起才能达到正常控制的目标。其中需要解决众多的界面和接口问题。这些问题处理的优劣直接决定了子系统集成的成败。
经过几年来的呼吁，接口的软硬件协议问题已经引起了普遍的重视。但是真正工程目标上的集成，并不仅仅局限于协议。要完全实现于系统与各设备之间信息的交互沟通，还关系到辅助零配件的选型、安装、调试等许多工艺问题。“链路质量最小化”原理告诉我们，工程工艺上最差的一环决定了整个系统的总体质量。千万不要以为有了软硬件接口协议就万事大吉了。集成应当贯穿于整个工程的始终。
6、智能化工程质且管理
6．1全程化
“享求遂、功求成”。应该说，每个业主都希望加强自己工程的质量管理。关键是怎样来进行智能化工程的质量管理。
建筑智能化工程不同子制造业的产品生产。建筑和建筑智能化系统是单件、不重复产品。它的质量必须在建设过程中一次性全部满足规定要求。建筑工程地点分散，在自然环境中进行，建设周期相对比较长，风险机会也比较多。因而建筑智能化系统格外需要全面质量管理的观念。千万不能等到最后调试阶段才去注意质量。建筑智能化系统中有许多是“隐蔽”工程。一旦完成或者装饰以后就很难检查。质量检查就必须及时跟踪。在检查验收之前不能够覆盖。例如布线工程，等到覆盖以后，就是发现了质量问题也极难返工纠正。因此，要在穿线过程中随时进行检查。
建筑智能化的全程质量管理中要注意加强工艺性审查。所谓工艺性审查，重点就是每一道工序都要照顾到与此相关的上下工序的衔接。每一道工序既要顾及设计、技术方面的先进性和必要性，又要考虑到在实施加工过程中的科学性和经济性。无论是设计、或者安装，上一工序都要考虑下一道工序的可行性和合理性。这是当前智能化工程质量管理中最容易疏忽的问题、最薄弱的环节，也是子系统集成的核心。
对于上海博物馆，没有楼宇自动化系统单独开通中央空调系统是没有实际价值的。只要启动中央空调就一定要有楼宇自动化系统来保证温湿度。所以上海博物馆的空调管路设计采取的是自控与人工同一管路，而不是通常的自控管路和人
工手动管路并联旁通设计。这样设计节省了管路设备和投资费用。但是带来了安装和调试上的复杂性。我们为此设计了许多辅助办法来确保系统调试的可能性。如果找不到相应的解决办法，那么整个楼宇自动化系统的质量就付诸流水了。
6.2 定量化
定量化也是建筑智能化工程质量管理的一个关键。
定量化就是对客体的各种要素或者属性加以数量上的区分，通过数据建立起量上的差别。定量化可以通过外延属性的度量，间接地度量内涵属性的值。定量化研究方法的加强是当前社会实践和科学进步的一个明显趋势。没有定量的数据就无从运用系统工程的方法。对于建筑智能化工程，每一步都有定量化问题。
例如，在结构化布线系统中，线缆的网络传输质量是一个内涵的属性。但是可以通过穿线管的口径、穿线的多少、穿线管的弯曲半径、穿线拉力等一系列数值来决定线缆的传输性能。在结构化布线的测试时，一定要用相当的仪器定量地测定每对线缆的衰减值、近端串扰等实际的参数值，而不能停留在传统的仅仅定性地判定线缆通断的做法上。
上海博物馆智能化工程的成功，相当大的程度上得益于定量化管理。在智能化系统设计之初，上海博物馆就明确制定了环境温湿度的监控精度为温度小于士2℃、相对湿度小于±5％的定量化指标。在楼宇自动化系统刚建立投入运行的初期，曾经发生温度比设定参数偏高3℃的现象（超出允许范围1℃）。如果按照“冬天能够热起来、夏天能够冷下去”的定性要求，超过设定值1℃似乎算不得什么问题。然而用定量化的观点看问题，说明系统存在失控现象。为此上海博物馆专门组织了专家论证和空调机流量的动态测试。具体测量空调机运行中的压力、压差、流量、温度等数据。实际测量的数据结果证明了空调系统具有强烈的动态特性。原来的“恒定供回水压力差”的设计，自平衡能力低下，造成电磁调节阀7％-10%的泄漏。通过上述定了原来的控制算法，变开环控制为闭环控制，随动地调控供能源头设备，温温度的失控现象消失了。能源的消耗大大地减少了。
结束语
维克多·雨果在他不朽的《巴黎圣母院》中写道“最伟大的建筑大多数是社会的产物而不是个人的产物”。建筑史上的重大改进反映了社会生产力的发展水平，反映了社会生活的变化。
建筑智能化系统作为现代化管理和现代化高新技术有机结合的产物，它的出现并形成高潮是信息化趋势下的必然结果，是数值化社会和“可持续发展”的起码要求。建筑智能化系统确确实实不是“高消费”，而是21世纪建筑的必由之路、是未来的技术经济增长点。上海博物馆建筑智能化系统的实践证明了这一点。
