精品智慧营房建设.docx

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精品智慧营房建设

智慧营房建设

智慧营房建设方案

概述

依据《军队营区数字化建设标准》，结合营区实际需求和现状情况，综合运用信息网络、自动控制和智能识别等技术。

实现营区要素数字化、设施设备智能化、信息资源网络化和日常管理可视化。

应xx部队的要求，搭建模拟沙盘，用于演示软件系统的各项基本功能。

可通过触摸屏直接进行各项执行操作、数据调阅、能耗分析等功能。

第一部分 营房数字化建设内容及软件功能

整体建设思路及相互关系拓扑图

一、服务网站建设   

• 公用信息界面

新闻、通知、公告发布；法规、知识查阅；建设、维修、水电消耗、住房分配等因信息公示。

• 管理决策界面

基础信息、管理信息、设备状况信息

• 业务处理界面

链接营房业务管理系统和设备监控系统

• 用户交互界面

营房维修、营具请领、物资使用、网上报修、意见反馈、工作评价等

二、建设营区物联网

布设营区设备网，加装各类智能设备，联通局域网。

最终搭建营区物联网，实现营区智能设备的在线监测及远程管控。

• 智能设备

是用来度量电、水、热（冷）量等建筑能耗信息，空气质量、水质、噪声等环境质量参数，电动阀、智能电闸等执行器件的各类设备仪表。

• 数据采集器

是在一个区域内进行上述各智能设备进行信息采集、处理和存储的设备。

并通过有线网络/GPRS方式与数据中心交换数据。

• 数据中心

采集并存储其管理区域内各项监测数据，并对本区域内的数据进行处理、分析、展示和发布。

用户界面：

通过权限登录，进行各项管理、查看、设定、录入等操作。

三、建立营区管控中心

设立营区专用控制室，配置中央服务器，应用营房数字化综合管理系统，实现营房保障和营区设施设备集中管控。

（上图仅供参考）

四、设施设备智能节能改造

对营区供水、供电、供热等设施设备进行智能改造，实现设施设备智能管控。

真正实现能源按需供给、耗能设备按需定时运行，提高用能效率。

• 恒压供水    

• 消防水塔自动补水 

• 锅炉系统自动控制  

• 路灯自动控制

• 电热水炉自动控制   

五、建设设施设备监控管理系统

• 水、电、暖等能源消耗情况实时掌握。

能源消耗可视化、能耗数据图形化、用能管理精细化。

• 真正实现能源按需供给、耗能设备按需定时运行，提高用能效率。

• 供电、供水、供暖系统故障报警，减少故障损失，提高保障效率。

• 通过能源考核，深化定额管理，减少能源浪费。

• 监测并记录室内温度情况，自动调整供暖及空调系统运行状态，保障环境舒适度，降低能源消耗。

• 对各项环境参数实时监测并公布，实现营区环境变化动态分析和实时预警。

5.1 实时监测

运用软件，建立控制界面标准符号与供水、供电、供热系统各节点的对应关系，实现供水、供电、供热系统数据联动。

并监测各智能设备的运行状况。

定时读取智能电表、智能水表、热量表的计量数据，实现营区水、电、热表远程抄录功能。

在线采集水质、温湿度、噪声、空气质量等检测设备数据。

网上公布营区环境质量信息。

5.2 数据查询

各项监测数据长期保存。

以直观的方式对这些结果进行显示。

并能将上述结果存储导出为为文本文件、图像文件、Excel工作表等多种形式。

提供灵活多样的查询对比方式。

实时数据查询、历史数据的查询、各种总量的查询等。

可查看某一建筑单体的各项能耗堆积情况。

也可查看某一单项能耗的分布情况。

并自动生成年/月/日报表供管理者调阅。

5.3 设备智能控制

供水管网通过采集水压传感器压力变化数据，通过变频器自动控制水泵，实现营区恒压供水。

根据需要发送电动水阀控制指令，实现水阀远程开断。

对于供电系统，线路检修或紧急情况时，可发送电闸关断指令。

供热管网建立自动控制流程系统，采集供热管网压力数据变化，自动调整电动调节阀，维持供热管网热力平衡。

定期向路灯控制器发送营区路灯夜间季节性开关控制时间。

路灯控制器结合室外光线照度数据，自动实现路灯定时开关。

5.4 能耗指标管理

根据营区用能单位分配水电消耗指标，定期采集消耗数量，统计分析用电消耗情况，网上公示各单位水电指标、消耗数量、指标余额等信息。

对于分户按需预售用水、用电指标。

当用水余额不足2M3时，用电余额不足50度时，自动发送短息提醒用户。

消耗量超过预售指标后可自动/手动断供。

5.5 自动节能控制

定时自动调节建筑物供热入水口电动调节阀，实现建筑物按需分时供热。

智能三通混水阀根据气候补偿仪及室外温控仪指令，自动调节锅炉回水混水比例，实现利用率最优化。

通过室内温控仪和电动二通阀通讯连锁，实现室内恒温控制。

5.6 能效分析

通过对分层监测获得的能耗数据深入挖掘，提出横向对比、纵向层层深入对比的方法，可以准确找到企业系统中的能源浪费和节能潜力，评判管理或技术措施的实际节能效果。

5.7 能效考核

实现营区总体能耗监测及各单体能耗监测，将监测数据与总部水电暖消耗定额进行比较，以评估考核。

通过制定节能目标，帮助决策人员监管节能任务的实现过程，例如某月能耗超标了，主管领导能通过平台获得预警信息，然后指示下级进行检查或改进。

5.8设备管理及报警

实现水管泄露实时报警。

当电流过载、电压过限实时报警。

供热管网泄露即时报警。

营区环境参数异常即时报警。

六、营房报修管理系统

网上报修管理，主要依托网络资源，改变传统的单纯电话沟通方式，使原先的参与人员通过网上进行报修申请、审核、维修处理，提高管理水平。

该系统配置三个岗位：

用户岗、管理岗、维修岗

• 用户岗

用户岗的人员通过系统，录入报修申请单，填写相关本次报修的信息，系统通过核心模块提供的流程操作，用户选择管理的人员，发送申请给管理人员。

• 管理岗

管理岗人员接收到信息后，打开用户提交的申请单，填写相关的处理意见，根据用户报修情况进行处理，如果营级能处理，就给维修岗发送信息；如果不能处理就给团级管理岗发送信息。

• 维修岗

维修岗人员接收信息后，安排人员给用户修理，同时修改申请单为维修状态；修理完毕后，维修岗人员改变申请单的状态为完成，同时登记本次维修费用；也需要给管理人员发送修理完毕通知；另外用户也要把本次的维修情况发送管理人员。

另说明：

当营级不能自己组织人员进行维修时，需要向团级管理岗申请，团级审批后，给营级发送信息；最后由团级组织人员进行维修，维修结束后，由团级管理岗人员进行维修费用录入，也就是营级的维修费用记在团级。

• 其他功能

申请单维护

查看申请单的状态

修改申请单的状态

费用维护

根据申请单增加维修费用

根据申请单修改维修费用

待办提醒

报修申请主要通过待办信息进行提醒，如果用户发送报修申请，管理岗人

员的待办里就有信息，操作待办进行申请办理。

通知管理

通过此模块给相关人员发送维修进展情况。

统计功能

按时间段统计报修费用

七、智能视频识别系统

7.1 智能视频分析仪 

智能视频分析仪的最大的创新点在于，通过视频编解码设备以及DSP平台，在嵌入式系统上完成对前端视频的智能分析，根据需要感知视频场景内的环境、人和物，并挖掘其中的人（物）行为、状态、身份信息、数量、轨迹等更深层次的元数据信息。

智能视频分析仪通过感知环境、人和物，并挖掘出数据信息，即成为一个标准的、智能的物联网传感器。

7.2 车牌捕捉仪

车牌捕捉仪，通过内嵌DSP平台下的车牌捕捉算法，对输入的模拟视频内出现的车牌、车辆信息进行按需捕捉，生成照片进行存储和发送。

终端提供标准SDK接口协议，可通过RJ45、RS232/485等接口进行双向通讯，用于采集GPS位置、速度等信息。

7.3 人脸捕捉仪

人脸捕捉仪，是自动对视频场景内的人脸进行检测和捕捉的智能人脸采集终端。

该终端基于DSP平台，1路视频输入，通过智能视频分析可实现对视频场景内的人脸进行捕捉和照片存档。

终端提供标准SDK接口协议，可通过RJ45、RS232/485等接口进行双向通讯，用于与其他设备进行集成应用。

安装在重要出入口，对通过的人群进行自动的人脸检测、照片捕捉存档，以供后期的人脸检索、黑名单/白名单比对。

第二部分 沙盘展示功能

（图片仅供参考）

沙盘一侧增设两块触摸屏，屏幕显示能耗监控管理系统界面，进入监控系统界面后，于营区沙盘图上，任意查询分栋建筑、设施设备、管网等基础信息，营房住用、水电消耗、分类收费等管理信息，以及供水、供电、供热、环境监测等状态和参数信息。

水阀开关、电闸通断等执行状态和动作显示。

同时，营房报修管理系统和智能视频监控系统可集中演示。

营区数字化系统

系统简介

    营区数字化系统是一个全方位立体部署、分布式、层次化、模块化、可定制的集软硬件一体的物联网信息系统。

在营区建设与管理过程中，实现营区要素数字化、设施设备智能化、信息资源网络化和日常管理可视化。

营区数字化建设遵循统筹规划、统一标准，需求牵引、分类实施，技术先进、适度超前，精细量化、高效节约的原则。

    营区数字化主要是为了实现现代营房信息智能建设，规范军队营区数字化建设。

适用于改（扩）建营区。

主要的建设内容有：

（1）营区物联网，分为营区局域网、营区建设网、设备控制箱、模数转换器等设备数据实时交换。

（2）设施设备智能改造，分为供水、供电、供热和中央空调等设施设备智能管控。

    （3）装备营具智能识别，分为装备、营具、管理设备的修改方案和识别、确认、检查等装备营具智能识别与管理。

    （4）营区环境智能监测，用于水质、温湿度、噪声、空气质量、辐射等营区环境变化动态分析和实时预警。

    （5）建设营区管控中心，分为中心控制室、信息显示屏、中央控制台、专用服务器、计算机终端、等营房保障和营区设施设备集中管控。

    （6）实施营区要素数字化转换，用于属性、管理、图形、文档等营区管理数据规范统一。

    （7）设施设备监控系统，用于供水、供电、供热、中央空调、环境监测的设施设备在线监控和远程管控。

    （8）营房业务管理系统，用于基础信息、人员管理、公寓住房、营房维修、营具管理、营房物资、环保绿化、装备管理、工程建设、房屋租赁等营房管理精细量化、节能高效。

（9）营房服务网站，分为营房服务网站、公用信息界面、管理决策界面、业务处理界面、用户交互界面等构建营房数字化综合管理系统。

系统功能

系统功能主要划分为以下几个主要功能模块，即营房服务网站、营房业务管理系统、设施设备监控系统、营区可视化、交互中心等。

这些功能模块相互配合，共同构成营区数字化系统。

营房服务网站系统

营房服务网站是部署在营区内部网络，为单位领导、营房管理人员和基层官兵及住户提供营房综合信息服务的平台。

同时是营房业务管理系统和设施设备监控系统的入口。

营房服务网站链接基础数据库、设施设备监控系统和业务管理系统，构建现代营房数字化综合管理信息系统。

营房服务网站信息公示主要包括新闻、通知、公告、法规制度、营房知识、工程建设、营房维修、水电消耗、住房分配、营具请领等。

网站界面如下：

系统构成

网络结构

    营区数字化系统的网络建设主要是构建营区物联网，营区物联网分为三层，感知层、网络层及应用层。

1） 感知层

    主要功能是通过等信息传感设备和网络层进行数据交换和通信，包括各类传感装置、RFID装置、M-Bus智能节点等。

2）  网络层

    主要功能是规定数据传输格式，提供数据传输通道等。

网络层共分为无线网、设备网和局域网。

无线网主要是采集各个RFID装置的数据等；设备网主要是采集各个传感装置的数据及给各个传感装置下发指令等；局域网主要是为设备控制箱和服务器之间的通信提供数据通道等。

3）  应用层

    主要功能是提供用户需要的各种功能。

包括供水、供电、环境监测的实时数据展示及智能开关控制，装备营具识别系统的智能识别等功能。

具体结构如下所示：

营区可视化

营区可视化支持在营区平面或者三维图上，任意查询分栋建筑、设施设备、管网等基础信息，营房住用、水电气热消耗、分类收费等管理信息，以及供水、供电、供热、中央空调、环境监测等设施设备运行状况信息。

营区可视化界面

交互中心

    交互中心是为用户提供定制的交互界面，是具有网上公示、查询、报修和审批等功能的信息服务网站，链接基础数据库、设施设备监控系统和业务管理系统。

    交互中心主要有个人资料管理、信息查询、互动空间等主要界面构成。

主要功能包括营房住用、水电消耗、分类缴费、营房维修、营具请领、物资使用、计价挂账等信息查询功能，以及资料管理、密码管理等信息管理功能，网上报修、意见反馈、工作评议等信息互动功能。

交互中心界面

营房业务管理系统

    营房业务管理系统是集基础信息和业务信息为一体的管理平台，为营房日常办公提供可视化管理，实现营房管理精细量化、节能高效。

    营房业务管理系统的基础信息、人员、住房、装备营具、物资、环保绿化、工程建设等都可在业务管理系统内进行综合管理。

同时系统为日常办公提供相关数据的报表打印、输出等功能。

结构图如下：

设施设备监控系统

    设施设备监控系统通过合理规划、部署智能终端设备、营区物联网、管控中心等，对营区设施设备进行实时数据采集，实现营房设施设备在线监测和远程管控。

    设施设备监控系统主要包括供水监控子系统、供电监控子系统、环境监测子系统三个部分，具体业务功能如下所示：

1）供水监控子系统

    主要用于定时读取智能水表计量数据、定时采集水压传感器压力变化数据、自动控制水泵、定期采集消耗数量。

2）供电监控子系统

   主要用于定时读取智能电表计量数据、定期采集消耗数量，统计分析用电消耗情况。

根据需要发送电闸关断、营区路灯夜间季节性开关时间、电热水炉开关时间等控制指令，实现设备远程精确控制。

3）环境监测子系统

定时读取水质传感器、温湿度传感器、噪声传感器、空气质量传感器等检测设备的计量数据，异常情况即时报警。

系统结构图

安防系统

    安防系统是运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警、视频安防监控、出入口控制、防爆安全检查等系统。

安防系统包括：

（1）可视化报警系统，主要由红外对射、雷达探测、异常声/光控、  门禁系统、高清摄像机、高清硬件平台、高清监视器等电子器件组成的安全报警系统。

（2）安防软件平台，主要指软件平台、模块化智能识别与分析软件平台等当代电脑网络系统组成的安全报警系统。

    （3）安防网络系统，主要由视频网络、区域ZIGBEE+RFID监测、无线报警按钮（采用调频FM技术，保证稳定可靠传输）和无线报警接收主机（显示报警点号码并持续发出报警声音）等网络设施设备组成的安全报警系统。

关键技术

Meter-Bus技术

仪表总线M-Bus（Meter-Bus，欧洲标准EN1434-3）是一种专门为消耗计量仪表数据传输设计的主从式半双工传输总线，采用主叫/应答的方式通信，其体系结构建立在ISO/OSI参考模型上，由下至上定义了物理层，数据链路层和应用层，对于扩展的M-Bus网络还定义了网络层。

RFID感应技术

RFID技术是一种非接触式自动识别技术，它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

它能对相距几厘米到几十米范围内的物体进行识别，而且可以批量读取、可识别静止和运动状态下的物体、设备、车辆和人员。

信号转换技术

信号转换技术使各种不同仪器仪表兼容M-Bus协议。

M-Bus从节点负责与各种仪表、传感器和控制器与设备控制箱通信。

协议转换技术

通过设备控制箱，实现局域网与M-Bus设备网信息交互。

数据管理技术

数据管理技术主要包括数据统计与分析和海量数据处理与存储。

信息安全技术

信息安全技术包括安全数据库和网络防护，安全数据库是系统各项功能实现的基础和依托，增强权限控制及敏感数据访问审计能从根本上防止任何人和系统（包括特权用户）通过非法手段对受保护数据的窃取行为；网络防护分为保护网络边界的技术和保护网络内部的技术，保护网络边界的技术，可用来控制内外网之间的访问、隔离不同网络的通信、使用专用协议保证数据的可靠传输等，可保障网络不受外部攻击与入侵；保护网络内部的技术，可进行内网的运行情况监测，在发生安全问题时可启动防护程序或采取相应措施保护网络安全。

体系结构

营区数字化系统总体分为物理层、数据层和应用层。

1）物理层

    主要是采集各种传感数据，为数据层提供初始数据。

2）  数据层

    主要是处理各种初始数据，为应用层提供标准的数据对象。

3）  应用层

    主要是提供用户所需的各种应用功能。

主要包括以下功能：

（1）营房服务网站系统

（2）营房业务管理系统

    （3）设施设备监控系统

    （4）安防系统

    （5）营区可视化系统

    （6）交互中心

具体结构如下所示：