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运用智能家居技术实现办公建筑智慧场景控制

发布时间:2022-01-05 10:27

1 概述

目前智能家居系统在高档别墅、公寓甚至普通家庭中应用越来越广泛。其实现手段是将各类家电和家居设施作为控制对象,利用综合布线、网络通讯等技术手段,将所有的控制操作纳入智能家居平台进行控制。以此为基础,可进一步实现模式管理、AI智能分析,应急处置等高级功能,构建高效的家庭日常事务的控制管理系统,使居家更加智能、安全、便利和舒适。并且智能家居系统也可与物业管理系统联网,提高物业管理的智能化和人性化。

在公共办公类场所中,对建筑机电设备、部分弱电设备的智能管控,基本纳入到楼宇自控系统,该系统比智能家居起步更早,且在建筑行业中应用更普遍、技术更成熟。它们的区别在于,公共场所的智能控制更重视人群的需求,以统计学理论为基础,强调高效、节能和管理。但对小众人群的需求往往不够重视,随着时代的发展,现代管理理念已经从效率型向体验型转变,再之随市场的不断细分,智能家居在公共办公场所中也不断地得到应用。

2 智能家居在办公场所中应用的特点

2.1 需求特点

首先,应用的场所不同,所以需求不同。家居主要满足居住功能,强调居住的便捷化和舒适性,因此不同的家居类项目在需求方面都是比较类似,区别只是在于根据不同硬件设施进行系统配置。而办公类建筑的智能管控,在不同的建设项目中则有很大的区别。如国家机关单位的办公建筑与企业的办公建筑不同,不同类型的企业、不同的行业都有所区别。国家对办公建筑的功能和造价都有严格的规定,有些企业也制定了办公类的企业标准。因此,从设计开始就需要充分了解其建设标准、组织架构、工作流程和惯例,甚至企业文化,使功能设定和系统配置符合建设单位的要求。

2.2 应用的软、硬件环境

在家居设计中,各类被控系统设备往往以户为单位自成系统(如各类家电、环境监控系统、安保系统等)。即使与物业管理系统连接,考虑到私密性,各类图像和数据也不会全部上传。因此智能家居设计重点是家电的智能控制、单个硬件设备的监控,并且远程控制是重要的功能之一。

智能家居系统在公共办公场所的应用则不同。近年建设的楼宇依据国家相关标准,在设计之初就会有完善的建筑机电和智能化系统(即使旧建筑改造项目也会统一考虑不同程度的建筑智能化系统)。这些系统原本就是物业管理的范围,所有的公共信息(包括各类数据、图像、图表)对物业部门都是敞开的(国家职能机构、军工、金融、能源等涉密行业除外),因此在公共办公场所中,智能家居的应用不权需要考虑与这些系统设备的软件和硬件集成,也需要考虑信息与物业管理分享的程度。

2.3 应用的范围

在办公场所中配置的智能家居系统,主要部署在重要部门、高管办公区域。这不仅是出于造价的原因,主要是因为公共区、开敞办公区人员众多,不适合部署这类个性化要求高的控制系统,这些区域的各类系统控制,则统一由楼宇自控或其他智能系统完成。

3 应用案例

本案例为一栋位于城市核心商务区的新建办公楼,属于一家大型集团公司。建筑20层设定为高管层,是其总裁及其总裁办公室专属的行政办公楼层。本层西南侧布置了总裁办公室、休息室、卫生间等功能间(包含会议室、贵宾接待室、餐厅、茶室等),北侧为董办办公区及影音室等功能间。

笔者所在的设计单位为业主设置了三个层面的智能家居:一是总裁办公室区、休息区的智能家居控制;二是日常工作流程智能管控;三是高管层公共设置控制。

3.1 总裁办公及休息区智能家居控制

总裁办公室的功能为日常办公、会客接待和视频会议。平面图如图1所示。

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图1 总裁办公室平面图

办公室分为办公和会客两个区域,各布置一套占空传感器(通过采集本区域内的红外和微波特征检测人员流动)。房间无人的情况下,总裁进入办公室时,系统将自动启动迎客模式:照明依次开启,照度为80%、遮光帘全开、背景音乐系统播放欢迎短语;如房间主人在办公桌工作经过一段时间后,系统将自动调暗会客区灯光,办公区根据照度传感器的数值,自动调节办公区照明照度;房间内布置的多套空气质量传感器,通过监测室内空气质量调整室内环境,如CO、CO2、PM2.5数值超过设定值,系统将给本层独立的新风系统下达指令,加大风量同时开启排风。以上各系统都是根据传感器提供的数值自动执行,并且通过人工智能算法对各模式参数进行修正。当然,系统也接受手动控制。

在办工桌、出入口墙面各放置一块智能触控屏,功能丰富,具有系统控制最高权限,可启动或关闭各类设置和模式(如办公模式、会客模式、视频会议模式等);也可以控制单个设备,如对照明的各个区域或回路进行控制,调节空调温度,遥控遮光帘、纱帘的开启和关闭;同时智能触控屏幕也可以进行对讲,呼叫秘书等工作人员。此外,系统在办公室配置一套语音控制软、硬件,可以通过语音切换模式,控制照明、窗帘和排风等设备设施。系统还具备手机端控制APP,手机端控制界面具有与桌面、墙面控制屏相同的功能,因此也就获得了一个便携可移动的智能控制器。

在通往卧室、卫生间、和步入式衣间的通道上,都设有占空传感器,可以联动执行灯光开启或无人调暗等功能。健身房除各类传感器、墙面控制板之外,还接入了背景音乐系统。

3.2 日常工作流程智能管理

根据本案例业主的要求,总裁日常在案头批阅文件之外,还希望可以看到各个公司、职场的工作情况。因此,其PC安装了视频监控系统的终端,并连接了监控网络,可以随时调阅各处的监控画面。

楼层北侧为董办办公区,布置15人的开敞办公区、两间独立办公间,是一个专属于总裁的服务团队,其墙面智能触控屏幕不但可以控制调节照明、空调、窗帘等设施,还具备对讲功能。总裁可通过布置在办公桌上、各处墙面上的控制屏幕,呼叫董办的工作人员。

其办公室配置了两套视频会议设备,一套是在办公桌上的桌面集成终端,供总裁单独与远端各公司进行会议;一套配置在会客区,可以多人同时进入画面,举行视频会议。创建虚拟会议室或呼叫拨号,可以由手机控制界面联接会议管理系统完成,当然,也可以由秘书代为安排。会议一旦预约成功,系统将提前5min自动提醒,同时房间将进入视频会议模式,窗帘、照明将按照设定进入会议状态,确保图像、声音清晰。此时,访客系统将得到通知,暂停接待来宾。

接待来宾是总裁日常的重要工作之一,本案例将来宾分为内部和外部两类。系统按照工作流程,内部人员可直接与总裁本人预约,或者通过其秘书预约。在约定时间办公室外值班秘书通过对智能控制屏上对讲系统与总裁确认后,访客将被允许进入。外部人员则需通过公司统一的访客系统进行预约,获批后才可以进入会见。因此值班秘书在智能触控屏接到访客的会见申请后,将线下与总裁沟通,如确认可以接待,秘书将负责在系统上批复同意会见;获批后访客持二维码通过闸机、梯控进入本次公共电梯厅;在电梯厅门口访客通过视频对讲系统,与秘书的智能触控屏幕进行对讲申请进入,同时总裁也可以从桌面屏或墙面屏,看到对讲系统传来的访客画面,确认访客身份后,秘书通过智能触控屏幕,开启电梯厅门、办公室门允许访客进入会见。实际上秘书的智能触控屏幕是智能家居系统的控制端,智能家居系统后台则需与访客系统、对讲系统、门禁系统联通,才可以完成以上流程。

3.3 高管层公共设施控制

本层作为高管专属楼层,其公共区空调、照明等设施都实现了自动管控,区别于其他办公楼层的是,本层的各类模式是围绕总裁的工作和接待设置的,如总裁在本层和外出模式不同,总裁办公和接待模式不同,在特殊情况时也允许通过智能控制面板进行手动干预。

本层的各类会见、休闲空间,其中贵宾接待室、中式餐厅、间茶室、会所等均配置各类传感器,如占空传感器、空气质量传感器、照度传感器等,并且配置墙面控制面板,控制本区域内的空调、照明灯设施。办公区、前台、秘书等处设置墙面控制屏幕,可以控制整个楼层的各类设施。

4 结束语

智能家居从原有的家用电器、窗帘、灯光等居家设备控制的基础上,逐步向监控、报警、消防、能源等属于传统建筑设备管控的领域发展,并且借助网络通讯、AI智能技术,延申到智能化食、住、行、购的方向。而公共建筑中的建筑设备智能管控,也在节能、环保、高效管理等基本理念的基础上,向人性化、个性化方向过度。两者虽然应用的领域不同,但相互融合的趋势明显,其应用的物联网通讯、管控技术也基本相同。目前阶段系统集成的重点和难点就在于不同设备厂商之间通讯和控制协议、接口没有统一的标准,再加上某些厂家出于商业和市场方面的考虑,设置诸多的壁垒,以至于在设计和实施时,不能完全按照需求对所有系统和设备进行管控。相信随着时代的发展这种情况会逐步得到扭转。

在市场方面,研发综合智能管控平台的各类机构如雨后春笋,都在争抢占有率以便拥有设备选型的发言权。国内诸多建筑设备厂家,已经在积极打造自己的设备生态链,在自有的设备环境中,具备统一通讯协议的各种系统设备与管控平台,也将在厂家内部实现无障碍打通。随着竞逐的展开,智能物联市场将从目前的“群雄并起”逐步发展到“几强多霸”。最终万物互联将是时代发展的趋势。

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