6章建筑智能化系統(tǒng)的集成

第6章建筑智能化系統(tǒng)的集成

6．1智能建筑筑子系統(tǒng)統(tǒng)的互連連方式與與集成模模式6．1．1子系統(tǒng)的的互連方方式智能建筑筑中的各各種建筑筑設備、、子系統(tǒng)統(tǒng)是由不不同廠家家生產(chǎn)制制造的，，很難把把它們直直接互連連起來。。需要采采用某種種互連方方式把這這些分離離的、由由不同廠廠家生產(chǎn)產(chǎn)的子系系統(tǒng)或設設備互相相連接起起來，以以實現(xiàn)子子系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部和子子系統(tǒng)之之間的集集成。常常用的互互連方式式有以下下幾種。。1)硬接方式式這種方式式是早期期系統(tǒng)集集成的手手段，現(xiàn)現(xiàn)在很少少應用。。該方式式是通過過增加一一個設備備子系統(tǒng)統(tǒng)的輸入入／輸出出接點或或傳感器器，接入入另一個個設備子子系統(tǒng)的的輸人／／輸出接接點來進進行集成成。2)串行通訊訊方式常見的方方式是將將現(xiàn)場控控制器加加以改造造，增加加串行通通訊接口口，使之之可以與與其他設設備子系系統(tǒng)進行行通訊。。設備子子系統(tǒng)之之間的信信息交換換通過通通訊協(xié)議議的轉(zhuǎn)換換實現(xiàn)。。3)基于BAS平臺的內(nèi)內(nèi)部子系系統(tǒng)互連連方式隨著計算算機技術術的發(fā)展展，BAS制造商將將產(chǎn)品和和計算機機技術緊緊密結合合起來，，使BAS可以通過過計算機機網(wǎng)絡連連接其集集成子系系統(tǒng)，BAS可以監(jiān)測測、控制制和管理理其集成成子系統(tǒng)統(tǒng)。這種種集成方方式相對對于前兩兩種集成成方式來來說是一一個較大大的進步步，系統(tǒng)統(tǒng)集成度度和功能能明顯得得到提高高。以BAS為平臺進進行系統(tǒng)統(tǒng)集成的的缺點：BAS是一個相相對封閉閉的體系系，缺少少向上的的開放能能力。BAS系統(tǒng)與其其他設備備子系統(tǒng)統(tǒng)的接口口設備和和接口軟軟件局限限于特定定產(chǎn)品、、特定型型號，因因此系統(tǒng)統(tǒng)集成能能力有限限，且維維護、升升級成本本高。4)子系統(tǒng)平平等集成成方式基于子系系統(tǒng)平等等方式進進行系統(tǒng)統(tǒng)集成是是一種更更為先進進的解決決方案。。這種系系統(tǒng)集成成方式的的核心思思想是：：建立系統(tǒng)統(tǒng)集成管管理網(wǎng)絡絡，將各各子系統(tǒng)統(tǒng)視為下下層現(xiàn)場場控制網(wǎng)網(wǎng)，并都都以平等等方式集集成；系統(tǒng)集成成管理網(wǎng)網(wǎng)絡運行行系統(tǒng)，，集成高高性能實實時數(shù)據(jù)據(jù)庫(系統(tǒng)集成成數(shù)據(jù)庫庫)，各子系系統(tǒng)的實實時數(shù)據(jù)據(jù)，通過過開放的的工業(yè)標標準接口口(如ODBC、OPC接口等)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)統(tǒng)一的格格式存儲儲在系統(tǒng)統(tǒng)集成數(shù)數(shù)據(jù)庫中中；系統(tǒng)集成成管理網(wǎng)網(wǎng)絡，通通過BMS系統(tǒng)核心心調(diào)度程程序，對對各子系系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)統(tǒng)一管管理、監(jiān)監(jiān)控及信信息交換換。5)采用開放放式標準準的互連連方式采用開放放式標準準生產(chǎn)的的開放式式系統(tǒng)，，是實現(xiàn)現(xiàn)設備及及子系統(tǒng)統(tǒng)之間無無縫連接接的最好好辦法。。所謂開放放式系統(tǒng)統(tǒng)即系統(tǒng)統(tǒng)所有部部件均以以公開的的工業(yè)標標準技術術制造。。系統(tǒng)符符合公開開的工業(yè)業(yè)結構；；因而不不同廠商商的產(chǎn)品品，可以以組合并并實現(xiàn)互互操作，，可以實實現(xiàn)不同同設備及及系統(tǒng)無無縫連接接，它具具有3個特點：：系統(tǒng)的技技術規(guī)范范是所有有廠商共共同遵守守的；同樣功能能的部件件雖由不不同廠家家生產(chǎn)，，但可以以互相替替換，可可以互操操作；符合標準準的系統(tǒng)統(tǒng)之間可可以直接接互連。。目前主要要有兩種種開放性性國際標標準：(1)LonMark，標準是在實時時控制域域中的一一個開放放式標準準。適合合智能大大樓及智智能化住住宅小區(qū)區(qū)中HVAC、電力供供應、給給排水系系統(tǒng)、消消防系統(tǒng)統(tǒng)、保安安系統(tǒng)之之間進行行通訊、、互連。。(2)BACnet標準BACnet網(wǎng)絡通訊訊協(xié)議是是由ASHRAE((美國暖通通空調(diào)制制冷工程程師學會會)發(fā)起制定定，并得得到ANSI(美國國家家標準局局)的批準，，由樓宇宇自動化化系統(tǒng)的的生產(chǎn)商商、用戶戶參與制制定的一一個開放放式標準準。BACnet比LonMark有更強的的數(shù)據(jù)通通信能力力，是可可以實現(xiàn)現(xiàn)不同廠廠家監(jiān)控控系統(tǒng)之之間互連連的網(wǎng)絡絡通信技技術。6．1．2系統(tǒng)集成成的模式式（1）一個體體化集成成模式一體化集集成模式式就是要要建立智智能建筑筑綜合管管理系統(tǒng)統(tǒng)IBMS。IBMS把各子系系統(tǒng)BMS、OAS、CNS等從各自自分離的的設備功功能和信信息等集集成到一一個相互互關聯(lián)的的統(tǒng)一協(xié)協(xié)調(diào)的系系統(tǒng)中，，以便對對各類信信息進行行綜合管管理。—體化集成成使整個個大廈內(nèi)內(nèi)采用統(tǒng)統(tǒng)一的計計算機操操作平臺臺，運行行和操作作在同一一界面環(huán)環(huán)境下的的軟件，，以實現(xiàn)現(xiàn)集中監(jiān)監(jiān)視、控控制、管管理功能能。IBMS是系統(tǒng)集集成的高高級階段段。（2）以BA和OA為主、面面向物業(yè)業(yè)管理的的集成模模式這種集成成模式是是將BMS、OAS以及智能能一卡通通系統(tǒng)、、程控電電話系統(tǒng)統(tǒng)等進行行集成，，完成OAS及BMS的緊密集集成。3）BMS集成模式式BMS實現(xiàn)BAS與火災報報警、消消防聯(lián)動動系統(tǒng)、、公共安安全防范范系統(tǒng)之之間的集集成。這這種集成成一般基基于BAS平臺，增增加信息息通信、、協(xié)議轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、控控制管理理模塊。。各類子子系統(tǒng)均均以BAS為核心，，運行在在BAS的中央監(jiān)監(jiān)控計算算機上，，滿足基基本功能能，實現(xiàn)現(xiàn)起來相相對簡單單，造價價較低，，可以很很好的實實現(xiàn)聯(lián)動動功能。。國內(nèi)目目前大部部分智能能建筑采采用的是是這種集集成模式式。（4）子系統(tǒng)統(tǒng)集成模模式所謂子系系統(tǒng)集成成模式是是指對OAS、CNS及BAS三個子系系統(tǒng)設備備各自的的集成。。這也是是實現(xiàn)更更高層次次集成的的基礎。。6．2OAS的系統(tǒng)集集成6．2．1傳統(tǒng)的辦辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)集成傳統(tǒng)的辦辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)按照其其職能大大致可分分為2個層次，，即事務務處理級級辦公自自動化系系統(tǒng)、管管理信息息級辦公公自動化化系統(tǒng)和和決策支支持級辦辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)。從技術上上講，傳傳統(tǒng)辦公公自動化化系統(tǒng)的的集成，，主要是是指采用用單機或或局域網(wǎng)網(wǎng)形式構構造的辦辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)。這樣樣的辦公公自動化化系統(tǒng)，，其覆蓋蓋范圍較較小，但但技術處處理較為為簡單。。對于事務務處理級級辦公自自動化系系統(tǒng)，根根據(jù)組織織機構或或辦公室室的規(guī)模模以及對對事務處處理能力力的要求求，可以以采用單單機系統(tǒng)統(tǒng)工作，，也可以以采用局局域網(wǎng)將將各個辦辦公室的的微機連連成一個個能實現(xiàn)現(xiàn)交互式式辦公的的整體。。對于管理理信息級級辦公自自動化系系統(tǒng)，多多數(shù)是以以局域網(wǎng)網(wǎng)為主體體構成的的系統(tǒng)。。對于決決策支持持級辦公公自動化化系統(tǒng)，，目前還還處于研研究階段段，它是是對決策策過程提提供支持持的系統(tǒng)統(tǒng)，主要要強調(diào)對對決策提提供支持持，實現(xiàn)現(xiàn)決策的的自動化化。它基基于局域域網(wǎng)和(或)廣域網(wǎng)，，以及數(shù)數(shù)據(jù)挖掘掘、人工工智能等等方法和和技術。。如圖所所示為管管理信息息級辦公公自動化化系統(tǒng)的的局域網(wǎng)網(wǎng)構成。。6．2．2基于Web的辦公自自動化系系統(tǒng)集成成基于Web的辦公自自動化系系統(tǒng)集成成，是在在傳統(tǒng)辦辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)集成的的基礎上上，采用用Internet／Intranet／Extranet技術，對對某單位位或部門門的辦公公自動化化系統(tǒng)進進行集成成，從而而為本單單位內(nèi)部部及本單單位與其其他單位位之間的的辦公自自動化創(chuàng)創(chuàng)造有利利條件。。它是基基于Web技術，建建立以Browser／Server為結構模模式、以以數(shù)據(jù)庫庫為后臺臺核心應應用、以以服務為為目的的的信息平平臺。在辦公自自動化系系統(tǒng)中采采用Web技術，可可以為其其提供更更多更強強大的功功能。主主要包括括：(1)電子郵件件服務(2)提供工作作流自動動化應用用(3)支持協(xié)同同工作和和移動辦辦公(4)集成其他他業(yè)務應應用系統(tǒng)統(tǒng)和Internet6．3BMS的系統(tǒng)集集成建筑設備備管理系系統(tǒng)BMS對大廈內(nèi)內(nèi)所有實實時監(jiān)控控系統(tǒng)實實行集成成監(jiān)控、、聯(lián)動和和管理。。這些實實時監(jiān)控控子系統(tǒng)統(tǒng)包括建建筑設備備自控系系統(tǒng)(BAS)、安防系系統(tǒng)(SAS)、火災自自動報警警系統(tǒng)（（FAS）、廣播播系統(tǒng)、、衛(wèi)星及及共用天天線電視視系統(tǒng)、、停車場場管理系系統(tǒng)(CPS)。BMS的特點主主要體現(xiàn)現(xiàn)在綜合合監(jiān)控信信號處理理和快速速的I／0響應能力力’，以及監(jiān)監(jiān)控參數(shù)數(shù)的統(tǒng)計計、匯總總；整理理等管理理的能力力。BMS系統(tǒng)可采采用獨立立的網(wǎng)絡絡結構組組成形式式，其結結構包含含兩層不不同的區(qū)區(qū)域網(wǎng)絡絡，連接接所有的的BMS系統(tǒng)的監(jiān)監(jiān)控子系系統(tǒng)和監(jiān)監(jiān)控信息息點。BMS的兩層區(qū)區(qū)域網(wǎng)絡絡如圖所所示。1)管理層網(wǎng)網(wǎng)絡管理層網(wǎng)網(wǎng)絡通常常采用以以太(Ethernet))局域網(wǎng)，，把所有有監(jiān)視管管理工作作站、數(shù)數(shù)據(jù)處理理器、智智能設備備接口等等設備連連接在這這一層網(wǎng)網(wǎng)絡上，，并將把把所采集集的監(jiān)控控信息及及時地反反映到BMS系統(tǒng)上來來，而BMS系統(tǒng)也可可通過這這一網(wǎng)絡絡傳送程程序、指指令等到到有關的的子系統(tǒng)統(tǒng)和相關關設備。。管理層網(wǎng)網(wǎng)絡可連連接多個個管理子子系統(tǒng)及及數(shù)據(jù)處處理器。。用戶不不但在監(jiān)監(jiān)控中心心可監(jiān)視視和管理理整個BMS系統(tǒng)，也也可在網(wǎng)網(wǎng)絡的范范圍內(nèi)設設立多個個監(jiān)控中中心分部部門方便便地管理理BMS的各子系系統(tǒng)。2)監(jiān)控層網(wǎng)網(wǎng)絡(現(xiàn)場總線線)監(jiān)控層網(wǎng)網(wǎng)絡主要要是連接接通信控控制器與與DDC((直接數(shù)字字控制)現(xiàn)場控制制器的。。監(jiān)控管管理中心心通過通通信控制制器把信信息傳送送到任何何指定的的DDC現(xiàn)場控制制器。DDC現(xiàn)場控制制器本身身應各自自具有專專用的應應用程序序，而在在一般正正常的情情況下，，應該可可以獨立立操作，，不需依依靠BMS系統(tǒng)的指指令。任任何一個個DDC現(xiàn)場控制制器出現(xiàn)現(xiàn)故障，，不影響響在同一一個網(wǎng)絡絡上其他他DDC控制器的的運行和和操作。。6．4IBMS的系統(tǒng)集集成智能建筑筑綜合管管理系統(tǒng)統(tǒng)是一個個一體化化的集成成監(jiān)控和和管理的的實時系系統(tǒng)，能能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)建筑物物內(nèi)所有有信息資資源的采采集、監(jiān)監(jiān)視和共共享，通通過系統(tǒng)統(tǒng)對信息息的整理理、優(yōu)化化、判斷斷，給建建筑物的的各級管管理者，，提供決決策的依依據(jù)和執(zhí)執(zhí)行控制制與管理理的自動動化；給給建筑物物的使用用者提供供安全、、舒適、、快捷的的優(yōu)質(zhì)服服務。IBMS一體化集集成管理理的能力力是通過過大廈內(nèi)內(nèi)BMS、