【51CTO.com 獨(dú)家特稿】近幾年來，智能樓宇已經(jīng)逐步成為一種建筑趨勢，信息傳輸也是智能樓宇的基礎(chǔ)功能之一，作為信息傳播的媒介，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能建筑中應(yīng)用最普遍的系統(tǒng)：在實(shí)現(xiàn)樓宇外部、內(nèi)部通信，保障語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸、交換、處理和利用等方面，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都是不可替代的。

目前，國內(nèi)很多寫字樓、辦公大廈、體育場館均采用了智能樓宇的設(shè)計(jì)思路，其中，作為08北京奧運(yùn)主要場館之一的國家游泳中心（水立方Water Cube），從設(shè)計(jì)之初，到08年后轉(zhuǎn)為民用的二次建設(shè)，全面將智能樓宇的各方面特性囊括其中。由于水立方"橫跨水陸"的獨(dú)特應(yīng)用環(huán)境，其中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)則更具有代表性和借鑒意義。

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"空泡"薄膜藏玄機(jī)

水立方最為獨(dú)特的地方，就是其整體建筑由3000多個(gè)氣枕組成，氣枕大小不一、形狀各異，覆蓋面積達(dá)到10萬平方米，除了地面之外，外表都采用了膜結(jié)構(gòu)。

據(jù)水立方場館運(yùn)行部設(shè)施主管田洪濤介紹，水立方的外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，也就是ETFE的充氣膜氣枕結(jié)構(gòu)，是一個(gè)基于材料學(xué)、機(jī)電還有電氣相結(jié)合的新的材料結(jié)構(gòu)。薄膜的ETFE特殊材料在不充氣的時(shí)候是強(qiáng)度很大的類似塑料的材料。充了氣以后就會(huì)形成一個(gè)氣枕，這個(gè)氣枕的壓力包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)是比較牢固的。支持充氣這套系統(tǒng)的是一些充氣泵的氣枕單元。這些單元是有很高的自動(dòng)化控制的，包括如何對(duì)空氣進(jìn)行干燥處理，如何對(duì)空氣進(jìn)行清潔處理，還會(huì)有現(xiàn)場的傳感器來探測每一個(gè)氣枕的壓力。當(dāng)壓力不足時(shí)就會(huì)起泵，如果24小時(shí)同時(shí)起泵，能耗耗費(fèi)就比較嚴(yán)重，所以需要使用一套先進(jìn)的控制系統(tǒng)來實(shí)時(shí)的檢測氣枕里面的壓力，如果沒有達(dá)到壓力，就會(huì)針對(duì)每一塊氣枕有選擇性的充氣。

同時(shí)，水立方由于是平頂結(jié)構(gòu)，即所謂的"不起拱建筑"，它對(duì)對(duì)冬天的雪、夏天的雨的荷載都是一定能力上的要求。頂膜的充氣控制系統(tǒng)也有一些相應(yīng)的改進(jìn)，如果下很大的雪，他就會(huì)報(bào)警，通過這個(gè)報(bào)警我們一是可以人為干預(yù)，二是可以進(jìn)行融雪的處理，這個(gè)我們要上高處才能看到。另外因?yàn)樗且粋€(gè)方盒子，怎么解決頂上三萬平米的平頂壓力的問題，這也是一個(gè)難題。

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不難看到，水立方整個(gè)充氣外墻控制系統(tǒng)每時(shí)每刻所需要處理的數(shù)據(jù)量將是一個(gè)多么巨大的數(shù)字，這既需要一套強(qiáng)大的中控系統(tǒng)來負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)，同時(shí)更需要一套幾乎萬無一失的以太網(wǎng)系統(tǒng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和交換。田洪濤提到，控制系統(tǒng)是由最初的外方機(jī)構(gòu)自己完成，在二次建設(shè)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則全面更換為H3C提供的以太網(wǎng)整體解決方案?？刂葡到y(tǒng)所提供的集成化的數(shù)據(jù)通過像神經(jīng)一樣的以太網(wǎng)，實(shí)時(shí)控制墻體上一千多個(gè)控制單元，從而保障水立方外墻復(fù)雜的充氣調(diào)節(jié)。

實(shí)際上，水立方外墻控制系統(tǒng)只是整個(gè)水立方建設(shè)中和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相關(guān)的各個(gè)大系統(tǒng)之一，其他包括燈光控制系統(tǒng)、智能空調(diào)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等等都和水立方的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)息息相關(guān)?？梢哉f，作為各項(xiàng)系統(tǒng)的重要載體，如今智能樓宇中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)變得越來越重要；與此同時(shí)，采用更加完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也已經(jīng)成為智能樓宇建設(shè)中極為重要的一環(huán)。#p#

合理架構(gòu)保連通

水立方所采用的H3C以太網(wǎng)解決方案，為核心層、接入層兩層體系結(jié)構(gòu)，分別是C1---C6六個(gè)區(qū)，商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和辦公互聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行連接，通過VLAN進(jìn)行相應(yīng)隔離，將匯聚層和接入層的各個(gè)區(qū)域合為一層設(shè)備使用，骨干千兆光纖連接，接入也采用千兆到桌面體系架構(gòu)設(shè)計(jì)，核心層、接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有高可擴(kuò)展性和高可靠性、冗余性，并通過相應(yīng)的路由協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈路之間的保護(hù)和負(fù)載均衡，以保證網(wǎng)絡(luò)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。田洪濤介紹道，水立方目前的網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)規(guī)模大概1000點(diǎn)左右。包括業(yè)主內(nèi)部的綜合信息管理系統(tǒng)、商戶的售賣系統(tǒng)、售驗(yàn)票系統(tǒng)、充氣控制系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)等等，全部跑在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)復(fù)雜，各個(gè)分區(qū)靠VLAN進(jìn)行隔離，以保證不同分區(qū)的不同帶寬以及安全等需求。

水立方網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

從拓?fù)鋱D中我們可以看到，核心層采用兩臺(tái)具有電信級(jí)高可靠的S9500E組建雙機(jī)冗余核心，啟用IRF2技術(shù)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)虛擬為單臺(tái)設(shè)備，提高網(wǎng)絡(luò)核心性能、實(shí)現(xiàn)高可靠性，同時(shí)簡化網(wǎng)絡(luò)配置和架構(gòu)。作為面向園區(qū)網(wǎng)核心和數(shù)據(jù)中心市場推出的新一代核心路由交換機(jī)，S9500E在提供大容量、高性能L2/L3交換服務(wù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融合了硬件IPv6、硬件MPLS、安全、業(yè)務(wù)分析等智能特性，可為園區(qū)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心構(gòu)建融合業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，進(jìn)而幫助用戶實(shí)現(xiàn)IT資源整合的需求。田洪濤指出，在當(dāng)時(shí)方案溝通的時(shí)候，就是在現(xiàn)行業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上，考慮進(jìn)一步的發(fā)展和擴(kuò)容，選擇S9500E作為核心交換能夠滿足未來至少3-5年的需求，因此即使后續(xù)隨著水立方多業(yè)務(wù)的運(yùn)行發(fā)展，S9500E仍然能夠承擔(dān)整個(gè)場館的運(yùn)行。

在接入層，采用了H3C S5500-EI交換機(jī)的四個(gè)子型號(hào)，除開24和48個(gè)端口的兩個(gè)子型號(hào)以外，接入層的型號(hào)差別主要是POE交換機(jī)和普通交換機(jī)之上，S5500-EI是三層千兆交換機(jī)，承擔(dān)著票務(wù)管理系統(tǒng)、嬉水樂園綜合管理系統(tǒng)、業(yè)主辦公系統(tǒng)的接入；POE交換機(jī)直接對(duì)AP進(jìn)行遠(yuǎn)程供電，實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)中有線無線一體化。這一結(jié)構(gòu)充分保證了各分區(qū)中應(yīng)用的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)在水立方的設(shè)計(jì)中，充分留有不同接入能力的預(yù)留端口，為水立方承接各類文體活動(dòng)提供了充分的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力。在提到節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展的問題時(shí)，田洪濤提到，目前水立方的網(wǎng)絡(luò)主要是以有線接入為主，日常的無線需求還很少，但如果未來有較大的無線需求，可以直接架設(shè)，因?yàn)楝F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)已經(jīng)搭起來了，直接從豎頂拉過來就有WIFI，不用改線，很方便。

智能網(wǎng)絡(luò)建樓宇

從各類信息系統(tǒng)的建設(shè)角度來看，水立方集中體現(xiàn)了智能樓宇建設(shè)過程中所應(yīng)該考慮的各項(xiàng)主要問題，包括各子系統(tǒng)之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、網(wǎng)絡(luò)的高可用和可擴(kuò)展、二次建設(shè)的系統(tǒng)升級(jí)等等。作為長期建筑的智能樓宇，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)一定需要充分考慮各種設(shè)備的應(yīng)用年限，一般來說，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3-5年，布線系統(tǒng)5-10年（甚至20年），是目前智能樓宇網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個(gè)比較常規(guī)的年限標(biāo)準(zhǔn)。另外，智能樓宇由于其內(nèi)部子系統(tǒng)繁多和不同應(yīng)用擴(kuò)展速度快等特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)，就一定要考慮到各類網(wǎng)絡(luò)端口的敷設(shè)密度和可管理性，做到用時(shí)可用，配置簡單。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各類應(yīng)用對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的依賴度均在加強(qiáng)，在未來的智能樓宇建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣，也將在很大程度上影響智能樓宇的整體建設(shè)水平。如何在智能樓宇建設(shè)過程中選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將成為一道不可回避的必答題。

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