智能化实验室建设怎么做，实验室弱电系统包括哪些？
智能化实验室是通过总裁方式统一管理，将实验室内的各种仪器设备连接到一起实现实验室网络化。不仅可以实现手机遥控、综合布线系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、智能化系统设计，应根据实验室的规模和功能需求等实际情况，选择配置相关的系统。
本文结合作者多年的实验室从业经验，介绍智能化实验室建设怎么做?实验室弱电系统有哪些?
Part 1 实验室弱电智能化概述
智能化实验室必须建立在建筑结构和设施基础之上，将实验室的建筑环境结构、智能化系统、用户需求服务和管理四个基本要素进行优化组合，以实验服务和机电设备监控为主线，功能平台智能化用系统为支撑，建立实验室智能化系统基础、通讯自动化、基础平台及保护系统。
Part 2 实验室智能化设施系统
01 综合布线系统
综合布线系统是连接建筑物内部及外部语音、数据、监控图像、显示信号及多媒体信号的传输通道，因此要求不仅能提供满足数据、图像、音频、视频等多媒体应用的高速传输能力；还要尽可能适应今后20年甚至更长时间内网络和通信技术的高速发展需求。
将综合布线系统划分为五个独立的子系统：
▶工作区(Work Area)子系统
▶水平(Horizontal)子系统
▶管理间(Administration)子系统
▶垂直干线(Backbone／Riser)子系统
▶设备间(Equipment)子系统
系统数据传输主干系统应采用光缆传输，以构建一个万兆的光纤主干网。
02 用户电话交换系统VOIP
结合实验楼目前的具体情况，致力打造企业通信整体解决方案，以IPPBX为核心，通过IP网络承载，为企业智能化通信建设提供服务。
IPPBX也提供丰富的二次开发接口，能够与第三方管理系统深入融合，结合语音与数据，为企业打造高效、节省、灵活的现代化IP通信平台，提高内部办公效率和外部供应商协作联动能力。
03 信息网络系统
实验室IT系统采用星型的拓扑结构，模块化、分层设计的思想，整网按照功能分为核心层、服务器区、大数据区、办公区、安防网、设备网和网络出口等区域，按照功能划分为核心区、服务器区、广域网接入区和终端接入区等功能模块。
网络拓扑图如下：
04 网络电子时钟系统
时钟系统主要为整个智能化楼宇的计算机网络、监控系统、消防系统、门禁系统、公共信息交互系统以及其他弱电子系统提供标准的时间源。
时钟系统在智能化楼宇弱电机房内设置GPS接收装置、时钟系统网管设备和NTP时间服务器。时钟管理工作站能够实时检测时钟系统主要设备运行状态、传输通道、设备各节点、电源的工作状态，并对系统的工作状态、故障状态进行直观显示。当时钟系统某个节点出现故障时，维护终端能够迅速进行报警，并准确的指示故障部位，为时钟显示系统的集中管理和维护提供方便。
05 公共广播系统
广播系统PBS主要用于播放业务广播、背景音乐等，同时还兼做火灾应急广播。本系统属于以语言广播为主，播放背景音乐为辅的具有多个业务广播的综合系统，采用集中控制，分区播放的方式，系统地把音乐广播、业务性广播、呼叫广播和应急广播有机的结合在一起，具有优先控制、分区选择、故障检测与自动备份等功能。
IP广播系统是一套基于IP数据网络的广播系统。区别于传统的音频调频以及可控制的智能广播，是真正意义上的纯数字化网络广播。
06 实验室会议
会议系统应将计算机、视频设备、音频设备、电子显示设备、电子文字、图像输入设备集成为一个整体的系统，提供LAN网的信息共享，高质量的图像、文字、动画、影视资料的投放，高保真的声音重放，以醒目、清晰、明亮、声图并茂的视觉效果，传递给会议出席者，实现与会者的信息共享，提供决策、研讨、发布信息、培训现代化的电子会议环境。
整个会议系统需将大屏幕投影显示、会议扩声、数字会议、会议资料整理等功能集成到相应的会议室单元中，是一种真正意义上能体现会议室现代化、电子化、智能化的集控模式。可使会议室系统中各种相关设备的使用、操作及控制非常便捷，操作者只需在液晶触摸屏上简单指点，即可随心所欲地控制会议系统中的各个设备，使各会议子系统均能相互衔接并集成在一起。操作者可将会议系统所应有的智能化功能呈现给各位与会者，使与会者以全新的视角领悟会议之精神，同时也将享受高科技所营造的会议氛围。
07 实验室视频示教系统
实验室示教系统主要考虑实验室直播和教学，示教室分为重点实验室和一般实验室，所有实验室示教使用范围在实验室内部，以重点实验室实验过程的音视频信息单方面发送为主。远程实验分享则要求实验室能够利用广域网络资源，与远在其他城市的专家进行“面对面”的沟通，并能够提供实验中影像资料供异地专家进行分析，需要进行双向的音视频交流。
实验室录播及点播系统，专用录制存储点播系统，能够从高清视频编码器等设备上录制视频会议的音频、视频和计算机屏幕内容，这些音视频和计算机屏幕内容能够流媒体组播到IP网络中，能够被PC通过Web浏览器进行点播回放。
在主要实验室设置移动式专用摄像机，在相关会议室实时播放。也可录像，供学员或同事之间学习交流。
08 信息引导及发布系统
多媒体信息发布系统不应是将各种信息媒体简单的组合，而是要将文本（Text）、图形（Graphics）、图像（Images）、动画（Animation）、声音（Sound）以及各种不同的实时数据等形式的信息素材通过灵活的编辑有机的综合在一起，通过计算机以及专业设备进行综合处理和控制，完成一系列远程编辑、远程控制管理等多种交互式操作的信息技术系统。
Part 3 安全防范集中管理平台
01 安全防范集中管理平台
基础应用子系统为综合安防集成系统提供基础的框架支持和集中管理，对组织、区域信息进行统一管理，对人员、卡片信息进行统一管理和配置，对用户和用户权限进行统一管理，使各子系统模块之间达到资源共享、协作联动和统一调度。
将视频、报警、门禁、考勤、可视对讲、访客、梯控、消费、巡更、停车管理、车底扫描、动环等组合在一个统一的架构下，通过标准的界面为客户提供一个开放、集成、高效、灵活可扩展的综合安防管理平台。
提高各系统之间联动性，易于管理，安全性高。客户可获得更便捷的操作、更透彻的感知、更高效的管理与更智能的决策支持，从而实现高效的安全管理和持续运营。
02 视频安防监控系统
数字架构的视频监控方式，即前端摄像机采用IP网络摄像机，经解码器解压后还原为模拟信号显示在电视墙上。
系统主要由视频源（前端摄像机）、传输交换设备、管理控制设备（视频/数据管理服务器、监控客户端、管理软件）、视频存储设备和视频显示设备（视频解码器、监视器）等组成。
视频服务器及存储设备设置在各自的监控室。
视频监控系统应与入侵报警系统联动，作为报警图像的复核依据，并要求系统实现在特定时间内（如夜间、非营业时间等），特殊区域（如消防通道等）的摄像机，有物体移动动作时，监视器调转至相应画面，给予安保人员示警。
03 出入口控制系统
门禁系统管理主要实现重要场所出入口的安全管理，对门禁资源、卡片、人员、权限、报警等进行一体化管理。控制端对门禁资源进行统一的操作管理，对报警、事件实现中心化管理，从而在满足用户对出入口安全需求的同时，为人们的工作、生活、学习建立了一个安全、高效、舒适、方便的环境。
04 电梯控制系统
该子系统用于实现电梯楼层权限控制，保证电梯使用安全。主要包括：特定楼层访问权限控制，楼层常开时段设定，公共楼层设定，假日配置，报警上传与展示，刷卡记录查询等。
采用智能卡梯控子系统，既可避免外来人员随意通过电梯进入内部区域，给各场所带来不必要的麻烦，还可进一步保护这些区域的人员及财产安全。同时采用梯控子系统可节能并延长电梯使用寿命，减少误操作和空转，有效减少损耗，减轻电梯维修负担，节省维修费用，还可进一步提升整个综合安防智能化管理水平。
05 访客系统
系统主要用于访客的信息登记、操作记录与权限管理。访客来访，需要对访客信息做登记处理，为访客指定接待人员、授予访客门禁/人员通道/电梯的通行权限、对访客在来访期间所做的操作进行记录，并提供访客预约、访客自助服务等功能，实现对访客信息的统一管理，提升了环境安全，减轻了管理人员的负担，弥补了一般访客子系统的漏洞，从而加强了针对访客的安全防范能力，后期能方便地进行统计或查询。
Part 4 机房工程
实验室智能化建设很重要的一个环节就是机房建设。机房的环境条件，如：机房温度、湿度、洁净度、噪声、振动、静电、电磁干扰、防雷、接地系统等条件及其控制精度对于机房中的各类计算机网络、通信、自动化设备的稳定、可靠的运行有着至关重要的作用。
根据《数据中心设计规范》（GB50174-2017）规定的各级电子信息系统机房的技术要求进行设计。
作 者：刘晓峰
计算机专业工程师；从事智能化工程管理工作16年，具有丰富的工程建设经验和项目管理能力。
先后担任过计算机程序设计师、项目经理、技术部经理等职位；熟悉实验室建设行业智能化产品以及智能化工程设计、项目管理的整个流程；负责的项目曾多次被评为国优、鲁班奖项目。
沃柏斯作为国家级高新技术企业，以推动实验室的创新与发展为指导，始终把科技创新作为引领和支撑沃柏斯发展的重要战略。秉承“安全为核心，功能性实验室定制化建设”的建设理念，以“保障科研实验环境安全、健康、高效、环保”为企业使命，通过自主研发的模块化装配式实验室产品，打造出以共享实验室为纽带的研发科技创新中心和产业化服务平台，引领行业发展。
