【51CTO.com 獨家特稿】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功能之一，作為信息傳播的媒介，網(wǎng)絡系統(tǒng)是智能建筑中應用最普遍的系統(tǒng)：在實現(xiàn)樓宇外部、內部通信，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)絡系統(tǒng)都是不可替代的。

目前，國內很多寫字樓、辦公大廈、體育場館均采用了智能樓宇的設計思路，其中，作為08北京奧運主要場館之一的國家游泳中心（水立方Water Cube），從設計之初，到08年后轉為民用的二次建設，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"的獨特應用環(huán)境，其中網(wǎng)絡系統(tǒng)的建設則更具有代表性和借鑒意義。

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"空泡"薄膜藏玄機

水立方最為獨特的地方，就是其整體建筑由3000多個氣枕組成，氣枕大小不一、形狀各異，覆蓋面積達到10萬平方米，除了地面之外，外表都采用了膜結構。

據(jù)水立方場館運行部設施主管田洪濤介紹，水立方的外墻圍護結構，也就是ETFE的充氣膜氣枕結構，是一個基于材料學、機電還有電氣相結合的新的材料結構。薄膜的ETFE特殊材料在不充氣的時候是強度很大的類似塑料的材料。充了氣以后就會形成一個氣枕，這個氣枕的壓力包括圍護結構是比較牢固的。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化控制的，包括如何對空氣進行干燥處理，如何對空氣進行清潔處理，還會有現(xiàn)場的傳感器來探測每一個氣枕的壓力。當壓力不足時就會起泵，如果24小時同時起泵，能耗耗費就比較嚴重，所以需要使用一套先進的控制系統(tǒng)來實時的檢測氣枕里面的壓力，如果沒有達到壓力，就會針對每一塊氣枕有選擇性的充氣。

同時，水立方由于是平頂結構，即所謂的"不起拱建筑"，它對對冬天的雪、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)也有一些相應的改進，如果下很大的雪，他就會報警，通過這個報警我們一是可以人為干預，二是可以進行融雪的處理，這個我們要上高處才能看到。另外因為它是一個方盒子，怎么解決頂上三萬平米的平頂壓力的問題，這也是一個難題。

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不難看到，水立方整個充氣外墻控制系統(tǒng)每時每刻所需要處理的數(shù)據(jù)量將是一個多么巨大的數(shù)字，這既需要一套強大的中控系統(tǒng)來負責處理數(shù)據(jù)，同時更需要一套幾乎萬無一失的以太網(wǎng)系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)傳遞和交換。田洪濤提到，控制系統(tǒng)是由最初的外方機構自己完成，在二次建設時，網(wǎng)絡系統(tǒng)則全面更換為H3C提供的以太網(wǎng)整體解決方案。控制系統(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)，實時控制墻體上一千多個控制單元，從而保障水立方外墻復雜的充氣調節(jié)。

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

合理架構保連通

水立方所采用的H3C以太網(wǎng)解決方案，為核心層、接入層兩層體系結構，分別是C1---C6六個區(qū)，商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和辦公互聯(lián)網(wǎng)之間進行連接，通過VLAN進行相應隔離，將匯聚層和接入層的各個區(qū)域合為一層設備使用，骨干千兆光纖連接，接入也采用千兆到桌面體系架構設計，核心層、接入層網(wǎng)絡設備具有高可擴展性和高可靠性、冗余性，并通過相應的路由協(xié)議實現(xiàn)鏈路之間的保護和負載均衡，以保證網(wǎng)絡安全、穩(wěn)定的運行。田洪濤介紹道，水立方目前的網(wǎng)絡信息點規(guī)模大概1000點左右。包括業(yè)主內部的綜合信息管理系統(tǒng)、商戶的售賣系統(tǒng)、售驗票系統(tǒng)、充氣控制系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)等等，全部跑在這個網(wǎng)絡上。業(yè)務數(shù)據(jù)復雜，各個分區(qū)靠VLAN進行隔離，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)絡拓撲結構

從拓撲圖中我們可以看到，核心層采用兩臺具有電信級高可靠的S9500E組建雙機冗余核心，啟用IRF2技術實現(xiàn)雙機虛擬為單臺設備，提高網(wǎng)絡核心性能、實現(xiàn)高可靠性，同時簡化網(wǎng)絡配置和架構。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，S9500E在提供大容量、高性能L2/L3交換服務基礎上，進一步融合了硬件IPv6、硬件MPLS、安全、業(yè)務分析等智能特性，可為園區(qū)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心構建融合業(yè)務的基礎網(wǎng)絡平臺，進而幫助用戶實現(xiàn)IT資源整合的需求。田洪濤指出，在當時方案溝通的時候，就是在現(xiàn)行業(yè)務需求的基礎上，考慮進一步的發(fā)展和擴容，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)務的運行發(fā)展，S9500E仍然能夠承擔整個場館的運行。

在接入層，采用了H3C S5500-EI交換機的四個子型號，除開24和48個端口的兩個子型號以外，接入層的型號差別主要是POE交換機和普通交換機之上，S5500-EI是三層千兆交換機，承擔著票務管理系統(tǒng)、嬉水樂園綜合管理系統(tǒng)、業(yè)主辦公系統(tǒng)的接入；POE交換機直接對AP進行遠程供電，實現(xiàn)整網(wǎng)中有線無線一體化。這一結構充分保證了各分區(qū)中應用的穩(wěn)定運行，同時在水立方的設計中，充分留有不同接入能力的預留端口，為水立方承接各類文體活動提供了充分的網(wǎng)絡擴展能力。在提到節(jié)點擴展的問題時，田洪濤提到，目前水立方的網(wǎng)絡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，因為現(xiàn)在網(wǎng)絡的架構已經(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)絡建樓宇

從各類信息系統(tǒng)的建設角度來看，水立方集中體現(xiàn)了智能樓宇建設過程中所應該考慮的各項主要問題，包括各子系統(tǒng)之間的統(tǒng)籌協(xié)調、網(wǎng)絡的高可用和可擴展、二次建設的系統(tǒng)升級等等。作為長期建筑的智能樓宇，在網(wǎng)絡建設時一定需要充分考慮各種設備的應用年限，一般來說，基礎網(wǎng)絡設備3-5年，布線系統(tǒng)5-10年（甚至20年），是目前智能樓宇網(wǎng)絡建設的一個比較常規(guī)的年限標準。另外，智能樓宇由于其內部子系統(tǒng)繁多和不同應用擴展速度快等特點，在網(wǎng)絡建設時，就一定要考慮到各類網(wǎng)絡端口的敷設密度和可管理性，做到用時可用，配置簡單。

隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，各類應用對于網(wǎng)絡的依賴度均在加強，在未來的智能樓宇建設中，網(wǎng)絡系統(tǒng)質量的優(yōu)劣，也將在很大程度上影響智能樓宇的整體建設水平。如何在智能樓宇建設過程中選擇最合適的網(wǎng)絡架構，將成為一道不可回避的必答題。

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