產業觀察
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轉寄友人淺談現代化「智慧型大樓監控整合系統」之必備架構
作者/魏豪伸
[發表日期：2013/11/4]前言
現代大樓工藝除了注重既有功能性及外觀，更結合「科技」輔助大樓物業的管理，形成所謂的「智慧型大樓」。現代化的「智慧型大樓」，不但在「節能」前提下，建立舒適方便的工作或居住環境，尤其當有意外災害發生時，能自動啟動防災自救及緊急通報的功能，將身家財產的損害降至最低。
近年來新建的「智慧型大樓」大量採用「智慧型監控整合系統」，常見內容包括幾項重要的子系統：如火警廣播系統、CCTV (Closed-Circuit Television；CCTV)系統、門禁系統及停車管理系統，加上「綠建築」節能減碳漸起，「節能系統」也逐漸成為「智慧型大樓監控整合系統」基本規格之一。因此如何整合這些異質系統，便成為一套先進「智慧型大樓監控整合系統」的必備條件。
標準界接協定(Protocol)
一套先進的「智慧型大樓監控整合系統」要順利整合智慧型大樓中所有的安全系統，首要條件是被整合的各項子系統均需符合OPC(OLE for Process Controllers)標準：由於整合系統可集中控制及監看所有子系統內容，當任何一個子系統發生警報時，整合系統即會發出警報通知安全管理人員，同時自動啟動預先設定的災害應變計畫(Action Plan)，以引導安全管理人員按部就班完成各項災害應變機制，減少因人員不當操作而使災情擴大，同時，所有事件及安全管理人員所採取應變的各項記錄，整合系統亦會自動保留存檔，以便日後檢討或調閱之用。
以下筆者擇要分享「智慧型大樓監控整合系統」的重要架構如下：系統主要採用Web-Based與資料庫，使用者只需在伺服器端設定相關的應變計畫及子系統狀態等，整合系統的架構圖如圖一所示。
《圖一》智慧型監控整合系統架構圖
先進的「智慧型大樓監控整合系統」擁有以下特點：
- 支援Web處理，並可透過企業內網和網際網路 (Intranet and Internet)操作此系統。
- 兼具簡易及美觀的圖形化界面，可直接使用IE瀏覽器。
- 使用超文件標示語言(HTML)可延伸標記式語言(XML)格式的文件和資料介面。
- 使用一致化的標準並可易於配合客戶需求而調整。
- 其電子地圖使用AutoCAD圖格式，具備向量特性，可無限放大?小不會失真。
- 使用開放性的標準OPC，可輕易整合支援此標準的任意子系統。
過去，如果應用程式?有可用的通訊驅動程式，或者通訊驅動程式無法正常工作，其解?方法只有三種，(1)尋求原廠幫忙、(2)自行開發所需的驅動程式、(3)修復既有的驅動。而這其中的任何一種都要花費大量時間，如使用OPC，?端使用者將不必去尋求原廠協助，當使用者為了使用新的應用或改善系?性能時，可從許多符合OPC Server標準的廠商中去選擇，相同的，應用系?廠商可以專心改進他們的核心產品而不必花費無謂的心理在設備通訊的需求上。
「智慧型大樓監控整合系統」子系統介紹
分別介紹門禁系統、CCTV系統、火警系統、節能系統與停管系統的簡單架構，各子系統應用與整合系統的連動以及應變計畫。
- 門禁系統：
「門禁」為現代化大樓不可或缺的安全設施，舉凡進出管制或者考勤報表等皆需倚賴門禁系統，門禁基本原理為控制主機透過韋根(Wiegand)介面讀取讀卡機資訊，最後透過網際網路回傳給後端門禁伺服器。如圖二所示為門禁系統架構圖。 - CCTV系統：
CCTV閉路監視為系統管理者的眼睛，大樓所有防盜或者監看大樓現場實際狀況都必須倚靠此系統。CCTV系統採用網路攝影機(IP Camera)及NVR(Network Video Recorder)架構達到現場監視錄影功能。影像透過即時影像串流協定(RTSP)分別給電視牆以及NVR錄影使用。如圖三所示為CCTV系統架構圖。 - 火警系統：
火警系統也是大樓消防安全最重要的部分，發生火警時相關的應變措施樣樣不可少，火警發生現場探測器自動通知監控平台並連動攝影機查看現場影像。派員至現場處理判斷是否真實火警，如真實火警於整合系統確認並觸發相關連動，進行逃離現場疏散計畫。如圖四所示為火警系統架構圖。 - 節能系統：
節能系統是大樓節約能源最大的功臣，節能不外乎就是節水和節電兩種最為普及，而從這兩種節能又再演伸出像是太陽能、回收雨水及各種設備的節水或節電方式。凌群電腦針對國內住辦/商辦大樓發展了一套「大樓節能管理系統」，建立一套具備智慧型管理機制的節水及節電服務平台，提供大樓最佳化節能使用。
a.大樓節水系統：大樓節水系統主要功能包括用水量控制、偵測圖表、簡訊通知及異常偵測等。如圖五所示為節水系統架構圖。
《圖五》節水系統架構圖
b.大樓節電系統：大樓節能管理系統主要功能包括電力需量控制、負載移轉、用電預測分析與用電異常監測。如圖六所示為節電系統架構圖。
《圖六》節能系統架構圖 - 停管系統：
停車管理為大樓有建置停車場必有的系統，簡單的利用超音波控制器以及主動式RFID技術來達到停車管理，並結合門禁系統和節能燈控系統進而可以取車連動燈控等。如圖七所示為停管系統架構圖。
《圖七》停管系統架構圖
《圖二》門禁系統架構圖
《圖三》CCTV系統架構圖
《圖四》火警系統架構圖
以上介紹的五個子系統皆可各獨立運作，不但不會因為系統整合端當機進而影響其餘系統，反而提供了非常大的彈性和可利用性，讓原本獨立的系統互相結合運作。簡單舉例來說，(1)利用CCTV和門禁系統達到無塵室控管、(2)火警發生連動CCTV監看現場和解除逃生動線的門禁、(3)車輛進出連動燈控迴路達到節能目的。如圖八所示為簡單的火警應變計畫連動。
《圖八》火警應變計畫示意圖
然而這些功能都是單獨運作的系統無法達到的，整合系統提供了一個智慧型大樓監控整合解決方案，管理者只需透過一個系統即可監看各子系統的現在狀態，大大了減低人力成本且可透過整合系統控制各子系統，簡化操作人員的負擔完全符合自動化的需求。
結語
近年來科技大廠或商辦大樓監控整合趨勢正是如同本文的解決方案，只會基於此方案再增減功能，如會議系統管理或者餐飲系統等，然而萬變不離其中，「智慧型大樓監控整合系統」是一個便利有效率的安全整合平台，讓使用者平時可以最小的投資得到最大的彈性，一旦災害發生時，監控整合系統則可扮演最有效率的災害應變系統，減少災害損失，而透過智慧型監控整合不單單只是災害防制，更讓資訊科技實際深入民眾的生活應用，讓用戶生活得以更加便捷。透過國內重要的系統整合廠商之一的凌群電腦近年來的積極投入，希望能為此類產品產品的開發應用開啟另一扇大門。
