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2019年8月16日 星期五
．绿色智慧建築：基於 EMS 的能源管理方案
Building Energy Management Case Study
來源： 千家智
據統計，在已建成的智慧建築中，80%左右的建築設備監控系統(BAS)，僅具備設備運行狀態監視和自動控制功能，缺少對設備能耗的計量和管理能力，這類已建成的智慧建築，逐漸無法滿足物聯網時代，對高效能源管理的要求。
為此，可以建立一個獨立的能源管理系統(Energy Management sysretm，EMS)，並將其整合到智慧建築的設備管理系統(BMS)中，以接人到物聯網管理平台。
獨立能源管理系統(EMS)，可實現對建築中水、油、氣及電的能耗監測，並對各項能耗進行分項審計。該系統可將收集到的各項能耗數據，與建築設備監控系統進行共享，依據能耗數據的分析處理，對建築設備進行優化控制，以降低建築設備的能耗，提高能源利用率，以達到真正意義上的「綠色智慧建築」。
▌方案總體設計
獨立能源管理系統(EMS)可視為一個獨立子系統，將其整合到智慧建築的設備管理系統(BMS)。並透過BMS，使其接人到物聯網能源管理平台，以使EMS獲得的設備能耗數據，上傳給物聯網能源管理平台。獨立能源管理系統自上而下可分為三層：應用層、傳輸層、感知層，方案結構框架如圖1所示。
1、感知層
感知層主要包括滿足建築要求的各類儀表(即傳感器)，例如：電表、水表、油表、天然氣或瓦斯表、冷(熱)量表等，以對需要監測的能量分量進行測量。
要求各類儀表可採集到有效監測數據，並具備數位輸出接口，可將所採集到的能耗數據，傳輸至數據採集器，同時接收並執行採集器轉發的控制命令。
要求各類儀表可採集到有效監測數據，並具備數位輸出接口，可將所採集到的能耗數據，傳輸至數據採集器，同時接收並執行採集器轉發的控制命令。
2、傳輸層
傳輸層作為中轉環節，一方面需要接受感知層採集的監測數據，另一方面需要將接受的數據，進行初步的打包處理後，上傳到應用層以備其實用。
同時，需要接收應用層下達的控制命令，並將其轉發給相應的感知層設備。隨著電子和通信技術的發展，數位信號的傳輸方式多種多樣，大體可分為有線和無線傳輸量大類，其中又包含多種傳輸協議及形式，後面會介紹幾種典型模式。
傳輸層作為轉發機構，需保證應用層與感知層之間的數據傳輸暢通，要完成以下兩方面工作：
同時，需要接收應用層下達的控制命令，並將其轉發給相應的感知層設備。隨著電子和通信技術的發展，數位信號的傳輸方式多種多樣，大體可分為有線和無線傳輸量大類，其中又包含多種傳輸協議及形式，後面會介紹幾種典型模式。
傳輸層作為轉發機構，需保證應用層與感知層之間的數據傳輸暢通，要完成以下兩方面工作：
（1）數據採集器與現場儀表之間的通信
數據採集器負責收集，現場儀表採集到的設備能耗數據，同時轉達控制命令，一般設置在建築內部，與現場儀表之間的距離不大，可採用以下幾種傳輸方式，與現場儀表進行通信：
◆ RS485總線
RS一485總線傳輸有效距離，可達幾十米到幾千米，只需要一對雙絞線，實現網路站點之間的通訊，具有成本低廉、佈線簡單、安裝靈活、穩定可靠、強負載能力等優點。
但其不足之處，在於自適應和自保護能力等方面，要求維護人員技能素質較高。
但其不足之處，在於自適應和自保護能力等方面，要求維護人員技能素質較高。
◆ M-BUS總線
M-BUS總線是歐洲標準的總線協議，適用於計數器或測量儀表的數據傳輸。M-BUS總線工作穩定、傳輸距離長，且適應電壓不穩定場所能力較強，拓撲結構靈活多樣等特點。
另外，其對總線電源的可靠性要求較高，可對總線電源進行雙冗餘設計。
另外，其對總線電源的可靠性要求較高，可對總線電源進行雙冗餘設計。
◆ Zigbee無線傳輸方式
Zigbee無線傳輸具有穩定可靠、網路容量大、自適應能力強、組網靈活等優點，並且架設成本低，傳輸安全等級高，無需線路鋪設。
（2）數據採集器與能源管理伺服器之間的通信
由於具體建築情況的差異，伺服器安置的位置不同，數據採集器與能源管理伺服器之間，傳輸的距離遠近不同。當距離較近時，可採用與數據採集器，與現場儀表之間的相同的通信方式，當距離較遠時，可採用以下兩種方式進行通信：
◆ 寬頻網路傳輸數據。
在數據採集器處設立一個公用網路通信終端，數據採集器擁有一個IP地址，類似於一個獨立電腦，可透過公用網路與管理伺服器進行通信。
3、應用層
應用層主要指的是能源管理系統服務平台，主要任務接收傳輸層發送的數據包，並進行數據的解包、分類統計、數據分析處理，同時發送下行控制命令等功能。
完成對電、水、氣、熱(冷)等能耗分量的統計和分析，生成年月日報表，以備查詢使用。同時，應具有良好的人機介面，可以表格、曲線圖、圖像等形式，將能耗數據展現，以供管理人員參考。
完成對電、水、氣、熱(冷)等能耗分量的統計和分析，生成年月日報表，以備查詢使用。同時，應具有良好的人機介面，可以表格、曲線圖、圖像等形式，將能耗數據展現，以供管理人員參考。
結語
本能源管理設計方案具備獨立的計量儀表、數據採集器，將能耗數據獨立傳輸至能源管理平台，不受其他系統干擾，且軟硬件搭建維護簡單，將其整合到建築設備管理系統，可實現建築設備能耗的優化控制。1639180502
‧ 汙水處理廠安全監控應用淺析
Wastewater Instructional Video: Wastewater Maintenance Safety
來源:CPS中安網 作者:彭秋麗 王振華
汙水處理廠的監控系統一般分為兩方面：周界及辦公區域的監控及汙水處理業務區域的監控。
周界及辦公區域的監控系統主要針對防火、防盜等常規性防範；汙水處理業務區域，則更多的與目前主要傳輸污染因數包括COD、氨氮、PH值、流量有機的整合，使業務系統更直觀更有效，達到視覺化應用的目的。
周界及辦公區域的監控系統主要針對防火、防盜等常規性防範；汙水處理業務區域，則更多的與目前主要傳輸污染因數包括COD、氨氮、PH值、流量有機的整合，使業務系統更直觀更有效，達到視覺化應用的目的。
城市化建設的發展和城市化進程的加快，對城市汙水處理提出了更高的要求。誠然，水是一個城市的血脈。有效加強完善汙水處理的日常檢測和監管機制，對促進污染減排、改善水環境品質、保障區域環境安全具有特別重要的意義，是提升城市形象、市民幸福生活指數的有力手段。
物聯網技術的興起，安全監控系統進入了新一輪的跨越式發展。三星安控業務基於多年來，產品方案應用經驗及創新理解，安全監控系統越來越多的與業務應用系統有機整合，給業務應用系統增加了“眼睛”，使業務系統不只是枯燥的數位，在提升業務綜合管理效率與品質上有著質的飛躍。
系統概述
汙水處理廠的監控系統一般分為兩方面：周界及辦公區域的監控及汙水處理業務區域的監控。周界及辦公區域的監控系統主要針對防火、防盜等常規性防範；汙水處理業務區域則更多的，與目前主要傳輸污染因數，包括COD、氨氮、PH值、流量有機的整合，使業務系統更直觀更有效，達到視覺化應用的目的。(見圖1)
周界及辦公區域
周界及辦公區域監控是傳統的安全應用重點。針對該區域，應從安全防範的角度，保障汙水處理廠空間範圍內的建築、設備的安全、防盜、防火。
各區域應用特點如下：
廠區出入口：作為車輛、人員的頻繁出入區域，同時也是安控應用的重點區域，該區域應採用紅外線球機或槍機，如SNB-6200RHP等；
圖1 汙水處理廠監控拓撲圖
停車場：採用可以採集車牌號碼的百萬像素攝影機，具備防水性能、強光抑制功能等，可根據具體情況選擇槍式或快球型攝影機，如SNO-7084RP等；
辦公區域：需要能夠根據實際情況調節焦距的變焦半球，能夠在低照度的條件下擁有優異的表現，如SND-6084P等；
高清讓事後追查更有效
在安防監控系統中，事後錄影追查對於案件處理有著重要的意義。三星安控攝影機具有在保證清晰度的同時，以較低的碼流實現儲存。如1080P解析度僅需要2.5M碼流，有力的推動了高清的普及與應用。汙水處理廠作為民生工程，有高清攝影機護航，對於財產保護、安全穩定有著極高的價值。(見表1)47150123
表1 三星高清低碼流
．醫美 AR 換臉 預知整容後的你
Watson x Glamorfy - AR Beauty Kiosk
來源：
蘋果之前發佈iPhone XS Max、XS、XR三款X系列手機，其中，X系列開啓的3D相機功能，也在醫美市場有了新應用。由台灣採曜生醫科技、Glamorfy AR/VR團隊及整型專家共同開發的FaceDiaryAPP，結合iPhone ARkit技術，使用者只要用臉對著手機螢幕左右移動，就能快速建立自己臉型3D模型，還能與他人分享3D臉型資訊。
由此看來，以後整形豈不是像遊戲中的捏臉一樣簡單了？
過去在做整形手術之前的評估時，使用者只能透過修圖軟體製作的平面圖作為參考，角度不夠全面容易產生死角。
而透過這款FaceDiary App，使用者整型前可以先透過手機，AR換臉試看滿不滿意，再決定要不要整臉，或是整形成誰的臉。FaceDiary採用了追蹤物件，與即時定位用的3D SLAM技術，使用者甚至可依據自己臉型輪廓，換上他人已建好的3D臉模。該軟體能依據貼合的對象臉型隨時調整，然後將臉模貼合到真臉上，做即時AR 模擬，精確度誤差僅有3mm。
不僅術前可以預見整形效果，在術後，FaceDiary也是很好的紀錄工具，過去在醫美中，會建議患者消腫後再拍攝術後照，要拍攝對照照片，也需要到診所才能清楚的比對。
現在透過FaceDiary APP，患者隨時在家即可進行自我評估，還有助於達成術後低死角、低誤判。
目前FaceDiary App已上架，但只支持iPhoneX系列。該團隊正在開發鼻子的3D整形模擬功能，未來將陸續加上下巴、嘴唇與眼睛等模擬功能。180181130
．全球智慧城市建設盤點 都有哪些特色與前沿技術？
10 Smartest Cities In The World
來源：中國安防展覽網
今年智慧城市、IT國產化、行動網路、資訊安全等幾個方向被十分看好。
智慧城市是利用新一代資訊技術來感知、監測、分析、整合城市數位資源，對各種需求做出智慧反應，為公眾創造綠色、和諧環境，提供泛在、便捷、高效服務的城市形態。
智慧城市已成為當今世界城市發展的新理念和新模式，建設智慧城市已經成為當今世界城市發展的前沿趨勢。
智慧城市是利用新一代資訊技術來感知、監測、分析、整合城市數位資源，對各種需求做出智慧反應，為公眾創造綠色、和諧環境，提供泛在、便捷、高效服務的城市形態。
智慧城市已成為當今世界城市發展的新理念和新模式，建設智慧城市已經成為當今世界城市發展的前沿趨勢。
全球各國傑出智慧城市分布情況及其特色
全球國家智慧城市建設的輻射效應，和集群現象也初步顯露，除了美國和加拿大互相影響，智慧城市數量名列第一、二名以外，並列第三名的英國、日本、澳洲也十分明顯的在其所在地區，引領了智慧城市建設的熱潮，法國(5個智慧城市)、德國(4個智慧城市)、韓國(4個城市)緊隨其後，與之初步形成了各自地區的智慧城市集群網路。
我們先來看看這些基礎智慧城市建設代表都有怎樣的特色：
(一)韓國：泛在網路
韓國的智慧城市以網路為基礎，將醫療、教育等服務系統，統一部署在思科公司的數據中心，通過無處不在的網路接入，方便的實現遠端的醫療、遠端的教育等服務。並且通過標準化的方式，向企業開放這些IT基礎設施，鼓勵企業開發新型服務。
(二)美國：智慧服務
美國中西部愛荷華州的迪比克市，用IBM的新技術將水、油、交通等等，都連接到了一起完全實現了數位化，將城市的所有資源都連接起來，智慧的為市民服務，滿足市民的需求。
(三)瑞典：智慧交通
瑞典的智慧城市，主要體現在智慧交通系統上的建設。為解決瑞典首都交通擁擠問題，斯德哥爾摩宣佈徵收「道路堵塞稅」，瑞典在道路上設置了十幾個的路邊控制站，透過使用RFID以及雷射等高新技術，自動辨識進入市中心的車輛，然後自動的對進出市中心的註冊車輛進行收稅。
同時通過這些技術，對進出車輛進行收稅後，大量的減少了車流，降低了交通擁堵。
對岸中國智慧城市建設特色
一、關注民生需求，提升公共服務水平。
以人為核心，以民生需求為出發點，圍繞社區服務，開展智慧社區、居家養老等領域的智慧化應用，公共服務能力得到大幅提升，在上海市浦東新區、蘭州市等地取得了突出成效。
上海市浦東新區：陸家嘴等街鎮已在智慧停車APP應用，自助快遞箱、為老服務系統、與商業銀行合作，推行智慧城市炫卡等方面，為社區居民提供智慧停車、失智老人監管、健康、門禁安全管理、快遞物流等服務，現已取得明顯成效，正在全區全面推廣。
甘肅省蘭州市：虛擬養老院採用政府引導、企業運作、專業人員服務與社會志願者服務相結合的方式，借助現代資訊技術，使老人享受送餐服務、生活照料、家電維修、衛生醫療、保健康復等十一大類230多項居家養老服務。
目前已有近5萬老年人加入虛擬養老院，近18萬直接享受到了服務。同時也促進了相關服務業的快速發展。
目前已有近5萬老年人加入虛擬養老院，近18萬直接享受到了服務。同時也促進了相關服務業的快速發展。
二、打造公共平台，提高社會治理能力。
北京市朝陽區：在現有政務資源整合和應用的，區級平台基礎上，公共平台和公共數據庫，已經進入初步應用階段，平台，升級完善行動電子政務平台，擴展了水利、醫療衛生、社保等領域的GIS專項應用，數據：整合人口資訊資源，建立市、區、街、居四級數據聯動機制；現已覆蓋人口、法人、空間地理、宏觀經濟等基礎資訊，基層政務數據覆蓋率達到80%以上。
西藏自治區拉薩市：將網格化城市管理，和社會管理相結合，將社會管理的重心前置、下移，按照「三級平台、四級管理」的框架體系，以社區為基礎進行管理網格的合理劃分，管理和服務於每個網格內的人、地、物、事、組織、宗教、房屋等，有效提高社區治理和公共服務效率。
三、加強規劃建設，促進土地集約利用。
廣州市番禺區：結合地鐵建設，對位於中心地區的地鐵區域進行高強度綜合開發，建立綜合地下停車、地下商場和步行街等商業服務的立體空間綜合體，通過資訊化手段提升建設和管理水平，實現地下空間集約利用和商業服務共贏，成功融得國開行智慧城市貸款。
瀋陽市渾南新區：規劃綜合管廊32公里，容納電力、電信管線，借助資訊系統建設，實現管廊的綜合管理和運行監控。
建設綜合管廊實現了：使新城實現了無高壓走廊、無電桿、無架空線的「三無」目標，美化了環境；經濟效益可觀。傳統建設方式佔地約2400畝，以每畝淨收益 RMB 70萬元計算，扣除管廊建設費用後，還可產生土地收益10億元，證明新城修管廊是賺錢的。
建設綜合管廊實現了：使新城實現了無高壓走廊、無電桿、無架空線的「三無」目標，美化了環境；經濟效益可觀。傳統建設方式佔地約2400畝，以每畝淨收益 RMB 70萬元計算，扣除管廊建設費用後，還可產生土地收益10億元，證明新城修管廊是賺錢的。
四、注重發展品質，保護生態環境。
株洲市雲龍示範區：堅持低碳、生態的城市設計與建設理念，注重使用功能與景觀功能相結合，構建綠色交通、低碳能源、生態與環境保護、水資源綜合利用、低碳產業，和城市管理六大低碳生態智慧城市建設，與管理體系，
中德生態園：打造能綜合解決能源和環境問題、可自我進化和複製的「泛能網」示範園區。泛能網以清潔的天然氣為主，以風、光、地源熱、水源熱等可再生能源為輔，融合智慧化控制和雲計算技術，形成多種能源互補利用、供需互動的區域泛能網應用。現已完成能源站和配套系統建設。
建成後清潔能源利用率達到80.6%，可再生能源利用率超過15%，90%的能源網路，實現智慧化監測，綜合節能率達到50.7%以上，每年可節約標準煤約15萬噸，碳減排率達到64.6%，SO2減排率為86.1%，NOx減排率為70.8%，粉塵減排率為81.5%，園區萬元GDP能耗可降低至0.23tce/萬元。
五、推進產業升級，產城融合發展。
佛山市樂從鎮：以物聯網產業園區建設為重點，推動樂從實現從商貿重鎮到物聯新城的升級；主動改造完善綜合配套，優化產業佈局，積極納入佛山新城(中德工業園)，未來將與中德工業園實現融合發展。
常州市新北區：結合自身實際，從問題導向和目標導向角度出發，重點梳理了該區社會、經濟、環境、資源等多方面的問題，通過多規融合的方法，將各類規劃疊加到「一張圖」上，整合城市資源，消除體制上的障礙，改變城市部門間資訊孤島、資源分散的現狀，協同有序的推進區域發展。
新北區以「塊」管理，區鎮合一，形成各園區與鎮、街道優勢互補、合理分工、相互支撐的發展形態。
高新區生物醫藥產業園區、常州航空產業園、常州高新區動力裝備產業園區、常州高新區光伏產業園區等，四個園區設置黨工委、管委會，分別與薛家鎮、羅溪鎮、龍虎塘街道合署辦公，促進功能提升和城鄉一體，進一步增強發展後勁。
新北區以「塊」管理，區鎮合一，形成各園區與鎮、街道優勢互補、合理分工、相互支撐的發展形態。
高新區生物醫藥產業園區、常州航空產業園、常州高新區動力裝備產業園區、常州高新區光伏產業園區等，四個園區設置黨工委、管委會，分別與薛家鎮、羅溪鎮、龍虎塘街道合署辦公，促進功能提升和城鄉一體，進一步增強發展後勁。
六、創新體制機制，優化資源配置。
佛山市樂從鎮：通過政府本地化購買服務，成立民辦非營利組織(NPO)—樂從智慧城鎮發展中心，負責智慧城市項目的統籌規劃、立項、招標、監理與驗收等工作，已成功營運4個政府採購類項目，是「小政府、大社會」的積極探索。
長沙大河西先導區：提前謀劃佈局金融控股平台，已初現集銀行、保險、證券、創業投資等，於一體的平台雛形，結合城市資源及產業發展的關係，吸引大量社會資本參與投資建設，目前濱江和洋湖片區，都由市場主體完成，為市政府貢獻了40多億的財政收入，探索了如何發揮市場，在資源配置中的決定性作用。
2013年長沙大河西先導區管委會，實際完成財政總收入250億元，相對於成立之初的2007年不足5億元，同口徑增長50倍，可變現的優質資產總額，從零達到680億元，資產負債率僅為42%。
哪些支持智慧城市建設的前沿技術
智慧城市的核心，是以一種更智慧的方法，透過利用新一代資訊技術，來改變城市管理者、居住者相互交互的方式，以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。從整體上看，它至少應該有三層架構：感知層、互聯層、應用層。
通過感知層採集城市全方位的資訊，通過互聯層把各個資訊系統鏈接起來，進行資訊的交互與共享，通過應用層採用智慧化的技術，深入分析收集到的數據，以獲取更加新穎系統，且全面的洞察來解決特定問題。
從技術的角度具體來看，有以下幾個基礎技術，是作為智慧城市的必要基石。
從技術的角度具體來看，有以下幾個基礎技術，是作為智慧城市的必要基石。
⊙感知技術
這裡的感知是更為廣泛的一個概念。具體來說，它是指更為廣泛的感知、測量、採集和傳遞資訊的設備或系統。
通過使用這些設備，從室內溫度、濕度、煙霧到路面車輛資訊、城市交通狀況等任何資訊，都可以被快速獲取，並進行分析，便於立即採取應對措施和進行長期規劃。
影像作為一種最為直觀的感知方式，在城市中大量應用。我們認為在目前及未來的城市應用中，影像應用方案的發展方向，是多樣化、高清化的，既有針對社會面資源的類比高清影像應用方案，又有針對公共安權實際業務部分的，IP網路高清影像的應用方案，還有針對城市重要掌控點位，部署的HD-SDI無損高清影像應用方案。
通過使用這些設備，從室內溫度、濕度、煙霧到路面車輛資訊、城市交通狀況等任何資訊，都可以被快速獲取，並進行分析，便於立即採取應對措施和進行長期規劃。
影像作為一種最為直觀的感知方式，在城市中大量應用。我們認為在目前及未來的城市應用中，影像應用方案的發展方向，是多樣化、高清化的，既有針對社會面資源的類比高清影像應用方案，又有針對公共安權實際業務部分的，IP網路高清影像的應用方案，還有針對城市重要掌控點位，部署的HD-SDI無損高清影像應用方案。
⊙智慧技術
「更深入的智慧化」是智慧城市另外一個特徵與要求，智慧化是指深入分析收集到的數據，以獲取更加新穎、系統且全面的洞察來解決特定問題。這要求使用先進技術，來處理複雜的數據分析、匯總和計算，以便整合和分析海量的跨地域、跨行業的數據和資訊。
智慧影像技術發展到今天，經歷了幾個階段，智慧技術主要可分為：影像行為分析、車牌辨識、影像診斷、智慧檢索、人數統計、圖像復原、人臉辨識等幾大類。
影像與圖像的數據量是非常大的，它包含有大量的趨勢性、經驗性、模糊性的資訊，智慧影像的潛力是巨大的。
影像與圖像的數據量是非常大的，它包含有大量的趨勢性、經驗性、模糊性的資訊，智慧影像的潛力是巨大的。
⊙互聯互通--嵌入式技術
「更全面的互聯互通」是智慧城市另外一個基本特徵與要求。這裡的互聯互通，是指將遍布整個城市的，各類「感知」設備收集，和儲存的分散的資訊及數據連接起來，進行交互和多方共享，從而更好地對環境和業務狀況，進行即時監控，從全局的角度分析形勢，並即時解決問題，使得工作和任務，可以透過多方協作，來得以遠端完成，從而徹底地改變整個世界的運作方式。
要實現「更全面的互聯互通」，意味著大量的運算資源，將以一種小型化、分布式的方式，嵌入各類設備中去，從而形成各類具備採集、運算、傳輸等能力的行動、互聯終端設備，這些設備再通過傳輸網路，把現場採集到的數據傳輸到後端。
在這個過程中，我們看到運用嵌入式技術開發的嵌入式設備，能夠很好的滿足設備的小型化、多功能化、低功耗等技術要求。採用嵌入式NVR、DVR、車載DVR、PVR等設備作為整個系統的底層接入網管，完成對現場類比高清影像、網路高清影像、SDI高清影像各類影像信號，和溫度數據、煙霧、報警等各類傳感器採集資訊的匯聚、分析、上傳，以此實現「智慧城市」感知層數據的互聯互通。579170120