第6章建筑智能化系統(tǒng)的集成

1、第第6 6章章 建筑智能化系統(tǒng)的集成建筑智能化系統(tǒng)的集成 61 智能建筑子系統(tǒng)的互連方式與集成模式 611 子系統(tǒng)的互連方式子系統(tǒng)的互連方式 智能建筑中的各種建筑設備、子系統(tǒng)是由不同廠家生產(chǎn)制造的，很難把它們直接互連起來。需要采用某種互連方式把這些分離的、由不同廠家生產(chǎn)的子系統(tǒng)或設備互相連接起來，以實現(xiàn)子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間的集成。常用的互連方式有以下幾種。 1)硬接方式硬接方式 這種方式是早期系統(tǒng)集成的手段，現(xiàn)在很少應用。該方式是通過增加一個設備子系統(tǒng)的輸入輸出接點或傳感器，接入另一個設備子系統(tǒng)的輸人輸出接點來進行集成。2)串行通訊方式串行通訊方式 常見的方式是將現(xiàn)場控制器加以改造，增加串行

2、通訊接口，使之可以與其他設備子系統(tǒng)進行通訊。設備子系統(tǒng)之間的信息交換通過通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。 3)基于基于BAS平臺的內(nèi)部子系統(tǒng)互連方式平臺的內(nèi)部子系統(tǒng)互連方式 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，BAS制造商將產(chǎn)品和計算機技術(shù)緊密結(jié)合起來，使BAS可以通過計算機網(wǎng)絡連接其集成子系統(tǒng)，BAS可以監(jiān)測、控制和管理其集成子系統(tǒng)。這種集成方式相對于前兩種集成方式來說是一個較大的進步，系統(tǒng)集成度和功能明顯得到提高。 以以BAS為平臺進行系統(tǒng)集成的缺點為平臺進行系統(tǒng)集成的缺點：BAS是一個相對封閉的體系，缺少向上的開放能力。BAS系統(tǒng)與其他設備子系統(tǒng)的接口設備和接口軟件局限于特定產(chǎn)品、特定型號，因此系統(tǒng)集成能力有限，

3、且維護、升級成本高。 4)子系統(tǒng)平等集成方式子系統(tǒng)平等集成方式 基于子系統(tǒng)平等方式進行系統(tǒng)集成是一種更為先進的解決方案。這種系統(tǒng)集成方式的核心思想是：n建立系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡，將各子系統(tǒng)視為下層現(xiàn)場控制網(wǎng)，并都以平等方式集成；n系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡運行系統(tǒng)，集成高性能實時數(shù)據(jù)庫(系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)庫)，各子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，通過開放的工業(yè)標準接口(如ODBC、OPC接口等)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式存儲在系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)庫中； n系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡，通過BMS系統(tǒng)核心調(diào)度程序，對各子系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理、監(jiān)控及信息交換。 5)采用開放式標準的互連方式采用開放式標準的互連方式 采用開放式標準生產(chǎn)的開放式系統(tǒng)，是實現(xiàn)設備及子系統(tǒng)之

4、間無縫連接的最好辦法。 所謂開放式系統(tǒng)即系統(tǒng)所有部件均以公開的工業(yè)標準技術(shù)制造。系統(tǒng)符合公開的工業(yè)結(jié)構(gòu)；因而不同廠商的產(chǎn)品，可以組合并實現(xiàn)互操作，可以實現(xiàn)不同設備及系統(tǒng)無縫連接，它具有3個特點： n系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范是所有廠商共同遵守的；n同樣功能的部件雖由不同廠家生產(chǎn)，但可以互相替換，可以互操作； n符合標準的系統(tǒng)之間可以直接互連。 目前主要有兩種開放性國際標準：目前主要有兩種開放性國際標準： (1)LonMark，標準 是在實時控制域中的一個開放式標準。適合智能大樓及智能化住宅小區(qū)中HVAC、電力供應、給排水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)之間進行通訊、互連。 (2)BACnet標準 BACnet網(wǎng)絡

5、通訊協(xié)議是由ASHRAE(美國暖通空調(diào)制冷工程師學會)發(fā)起制定，并得到ANSI(美國國家標準局)的批準，由樓宇自動化系統(tǒng)的生產(chǎn)商、用戶參與制定的一個開放式標準。 BACnet比LonMark有更強的數(shù)據(jù)通信能力，是可以實現(xiàn)不同廠家監(jiān)控系統(tǒng)之間互連的網(wǎng)絡通信技術(shù)。 612 系統(tǒng)集成的模式 （1）一個體化集成模式）一個體化集成模式 一體化集成模式就是要建立智能建筑綜合管理系統(tǒng)IBMS。IBMS把各子系統(tǒng)BMS、OAS、CNS等從各自分離的設備功能和信息等集成到一個相互關(guān)聯(lián)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)的系統(tǒng)中，以便對各類信息進行綜合管理。體化集成使整個大廈內(nèi)采用統(tǒng)一的計算機操作平臺，運行和操作在同一界面環(huán)境下的軟件，

6、以實現(xiàn)集中監(jiān)視、控制、管理功能。 IBMS是系統(tǒng)集成的高級階段。 （2）以）以BA和和OA為主、面向物業(yè)管理的集為主、面向物業(yè)管理的集成模式成模式 這種集成模式是將BMS、OAS以及智能一卡通系統(tǒng)、程控電話系統(tǒng)等進行集成，完成OAS及BMS的緊密集成。 3）BMS集成模式集成模式 BMS實現(xiàn)BAS與火災報警、消防聯(lián)動系統(tǒng)、公共安全防范系統(tǒng)之間的集成。這種集成一般基于BAS平臺，增加信息通信、協(xié)議轉(zhuǎn)換、控制管理模塊。各類子系統(tǒng)均以BAS為核心，運行在BAS的中央監(jiān)控計算機上，滿足基本功能，實現(xiàn)起來相對簡單，造價較低，可以很好的實現(xiàn)聯(lián)動功能。國內(nèi)目前大部分智能建筑采用的是這種集成模式。 （4）子系

7、統(tǒng)集成模式）子系統(tǒng)集成模式 所謂子系統(tǒng)集成模式是指對OAS、CNS及BAS三個子系統(tǒng)設備各自的集成。這也是實現(xiàn)更高層次集成的基礎。 62 OAS的系統(tǒng)集成 621 傳統(tǒng)的辦公自動化系統(tǒng)集成 傳統(tǒng)的辦公自動化系統(tǒng)按照其職能大致可分為2個層次，即事務處理級辦公自動化系統(tǒng)、管理信息級辦公自動化系統(tǒng)和決策支持級辦公自動化系統(tǒng)。 從技術(shù)上講，傳統(tǒng)辦公自動化系統(tǒng)的集成，主要是指采用單機或局域網(wǎng)形式構(gòu)造的辦公自動化系統(tǒng)。這樣的辦公自動化系統(tǒng)，其覆蓋范圍較小，但技術(shù)處理較為簡單。 對于事務處理級辦公自動化系統(tǒng)，根據(jù)組織機構(gòu)或辦公室的規(guī)模以及對事務處理能力的要求，可以采用單機系統(tǒng)工作，也可以采用局域網(wǎng)將各個辦公

8、室的微機連成一個能實現(xiàn)交互式辦公的整體。 對于管理信息級辦公自動化系統(tǒng)，多數(shù)是以局域網(wǎng)為主體構(gòu)成的系統(tǒng)。對于決策支持級辦公自動化系統(tǒng)，目前還處于研究階段，它是對決策過程提供支持的系統(tǒng)，主要強調(diào)對決策提供支持，實現(xiàn)決策的自動化。它基于局域網(wǎng)和(或)廣域網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等方法和技術(shù)。如圖所示為管理信息級辦公自動化系統(tǒng)的局域網(wǎng)構(gòu)成。 622 基于Web的辦公自動化系統(tǒng)集成 基于Web的辦公自動化系統(tǒng)集成，是在傳統(tǒng)辦公自動化系統(tǒng)集成的基礎上，采用InternetIntranetExtranet技術(shù)，對某單位或部門的辦公自動化系統(tǒng)進行集成，從而為本單位內(nèi)部及本單位與其他單位之間的辦公自動化創(chuàng)造

9、有利條件。它是基于Web技術(shù)，建立以BrowserServer為結(jié)構(gòu)模式、以數(shù)據(jù)庫為后臺核心應用、以服務為目的的信息平臺。 在辦公自動化系統(tǒng)中采用Web技術(shù)，可以為其提供更多更強大的功能。主要包括： (1)電子郵件服務 (2)提供工作流自動化應用 (3)支持協(xié)同工作和移動辦公 (4)集成其他業(yè)務應用系統(tǒng)和Internet 63 BMS的系統(tǒng)集成 建筑設備管理系統(tǒng)BMS對大廈內(nèi)所有實時監(jiān)控系統(tǒng)實行集成監(jiān)控、聯(lián)動和管理。這些實時監(jiān)控子系統(tǒng)包括建筑設備自控系統(tǒng)(BAS)、安防系統(tǒng)(SAS)、火災自動報警系統(tǒng)（FAS）、廣播系統(tǒng)、衛(wèi)星及共用天線電視系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)(CPS)。BMS的特點主要體現(xiàn)在

10、綜合監(jiān)控信號處理和快速的I0響應能力，以及監(jiān)控參數(shù)的統(tǒng)計、匯總；整理等管理的能力。 BMS系統(tǒng)可采用獨立的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)組成形式，其結(jié)構(gòu)包含兩層不同的區(qū)域網(wǎng)絡，連接所有的BMS系統(tǒng)的監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控信息點。BMS的兩層區(qū)域網(wǎng)絡如圖所示。 1)管理層網(wǎng)絡管理層網(wǎng)絡 管理層網(wǎng)絡通常采用以太(Ethernet)局域網(wǎng)，把所有監(jiān)視管理工作站、數(shù)據(jù)處理器、智能設備接口等設備連接在這一層網(wǎng)絡上，并將把所采集的監(jiān)控信息及時地反映到BMS系統(tǒng)上來，而BMS系統(tǒng)也可通過這一網(wǎng)絡傳送程序、指令等到有關(guān)的子系統(tǒng)和相關(guān)設備。 管理層網(wǎng)絡可連接多個管理子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理器。用戶不但在監(jiān)控中心可監(jiān)視和管理整個BMS系統(tǒng)，也可在網(wǎng)

11、絡的范圍內(nèi)設立多個監(jiān)控中心分部門方便地管理BMS的各子系統(tǒng)。 2)監(jiān)控層網(wǎng)絡監(jiān)控層網(wǎng)絡(現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線) 監(jiān)控層網(wǎng)絡主要是連接通信控制器與DDC(直接數(shù)字控制)現(xiàn)場控制器的。監(jiān)控管理中心通過通信控制器把信息傳送到任何指定的DDC現(xiàn)場控制器。DDC現(xiàn)場控制器本身應各自具有專用的應用程序，而在一般正常的情況下，應該可以獨立操作，不需依靠BMS系統(tǒng)的指令。任何一個DDC現(xiàn)場控制器出現(xiàn)故障，不影響在同一個網(wǎng)絡上其他DDC控制器的運行和操作。 64 IBMS的系統(tǒng)集成 智能建筑綜合管理系統(tǒng)是一個一體化的集成監(jiān)控和管理的實時系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物內(nèi)所有信息資源的采集、監(jiān)視和共享，通過系統(tǒng)對信息的整理、優(yōu)化、判斷，給建筑物的各級管理者，提供決策的依據(jù)和執(zhí)行控制與管理的自動化；給建筑物的使用者提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務。 IBMS一體化集成管理的能力是通過大廈內(nèi)BMS、OAS和CNS系統(tǒng)的信息和功能集成來實現(xiàn)的。同時這些集成功能的實現(xiàn)要建立在同一個計算機支撐平臺和統(tǒng)一的操作運行的界面之下。其目的是便于使用者采用最簡易的方法運用這些集成功能，用最簡單、最方便的方式來操作和實現(xiàn)這些集成功能。 根據(jù)IBMS的服務功能和管理功能的特點，同時也考慮到用戶在建設智能建筑時有可能采用分階段實施的愿望，