第6章建筑智能化系統(tǒng)的集成

1、第6章 建筑智能化系統(tǒng)的集成,6．1 智能建筑子系統(tǒng)的互連方式與集成模式,6．1．1 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、由不同廠家生產的子系統(tǒng)或設備互相連接起來，以實現子系統(tǒng)內部和子系統(tǒng)之間的集成。常用的互連方式有以下幾種。,1)硬接方式 這種方式是早期系統(tǒng)集成的手段，現在很少應用。該方式是通過增加一個設備子系統(tǒng)的輸入

2、／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 常見的方式是將現場控制器加以改造，增加串行通訊接口，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)議的轉換實現。,3)基于BAS平臺的內部子系統(tǒng)互連方式 隨著計算機技術的發(fā)展，BAS制造商將產品和計算機技術緊密結合起來，使BAS可以通過計算機網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

3、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BAS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品、特定型號，因此系統(tǒng)集成能力有限，且維護、升級成本高。,4)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：建立系統(tǒng)集成管理網絡，將

4、各子系統(tǒng)視為下層現場控制網，并都以平等方式集成；系統(tǒng)集成管理網絡運行系統(tǒng)，集成高性能實時數據庫(系統(tǒng)集成數據庫)，各子系統(tǒng)的實時數據，通過開放的工業(yè)標準接口(如ODBC、OPC接口等)轉換成統(tǒng)一的格式存儲在系統(tǒng)集成數據庫中； 系統(tǒng)集成管理網絡，通過BMS系統(tǒng)核心調度程序，對各子系統(tǒng)實現統(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 采用開放式標準生產的開放式系統(tǒng)，是實現設備及子系統(tǒng)之間無縫連接的最好辦法。

5、 所謂開放式系統(tǒng)即系統(tǒng)所有部件均以公開的工業(yè)標準技術制造。系統(tǒng)符合公開的工業(yè)結構；因而不同廠商的產品，可以組合并實現互操作，可以實現不同設備及系統(tǒng)無縫連接，它具有3個特點：,系統(tǒng)的技術規(guī)范是所有廠商共同遵守的；同樣功能的部件雖由不同廠家生產，但可以互相替換，可以互操作； 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： (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

6、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網絡通訊協(xié)議是由ASHRAE(美國暖通空調制冷工程師學會)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)的生產商、用戶參與制定的一個開放式標準。 BACnet比LonMark有更強的數據通信能力，是可以實現不同廠家監(jiān)控系統(tǒng)之間互連的網絡通信技術。,6．1．2 系統(tǒng)集成

7、的模式,（1）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聯(lián)的統(tǒng)一協(xié)調的系統(tǒng)中，以便對各類信息進行綜合管理?！w化集成使整個大廈內采用統(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，以實現集中監(jiān)視、控制、管理功能。 IBMS是系統(tǒng)集成的高級階段。,（2）以BA和OA為主、面向物業(yè)管理的集成模式 這

8、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 BMS實現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，實現起來相對簡單，造價較低，可以很好的實現聯(lián)動功能。國內目前大部分智能建筑采用的是這種集成模式。

9、,（4）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。這也是實現更高層次集成的基礎。,6．2 OAS的系統(tǒng)集成,6．2．1 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形式構造的辦公自動

10、化系統(tǒng)。這樣的辦公自動化系統(tǒng)，其覆蓋范圍較小，但技術處理較為簡單。,對于事務處理級辦公自動化系統(tǒng)，根據組織機構或辦公室的規(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，也可以采用局域網將各個辦公室的微機連成一個能實現交互式辦公的整體。 對于管理信息級辦公自動化系統(tǒng)，多數是以局域網為主體構成的系統(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)，主要強調對決策提供支持，實現決策的自動化。它基

11、于局域網和(或)廣域網，以及數據挖掘、人工智能等方法和技術。如圖所示為管理信息級辦公自動化系統(tǒng)的局域網構成。,,6．2．2 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Internet／Intranet／Extranet技術，對某單位或部門的辦公自動化系統(tǒng)進行集成，從而為本單位內部及本單位與其他單位之間的辦公自動化創(chuàng)造有利條件。它是基于Web技術，建立以Browser／Ser

12、ver為結構模式、以數據庫為后臺核心應用、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，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,6．3 BMS的系統(tǒng)集成,建筑設備管理系統(tǒng)BMS對大廈內所有實時監(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)(B

13、AS)、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的特點主要體現在綜合監(jiān)控信號處理和快速的I／0響應能力’，以及監(jiān)控參數的統(tǒng)計、匯總；整理等管理的能力。 BMS系統(tǒng)可采用獨立的網絡結構組成形式，其結構包含兩層不同的區(qū)域網絡，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)域網絡如圖所示。,,1)管理層網絡 管理層網絡通常采用以太(

14、Ethernet)局域網，把所有監(jiān)視管理工作站、數據處理器、智能設備接口等設備連接在這一層網絡上，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)也可通過這一網絡傳送程序、指令等到有關的子系統(tǒng)和相關設備。 管理層網絡可連接多個管理子系統(tǒng)及數據處理器。用戶不但在監(jiān)控中心可監(jiān)視和管理整個BMS系統(tǒng)，也可在網絡的范圍內設立多個監(jiān)控中心分部門方便地管理BMS的各子系統(tǒng)。,2)監(jiān)控層網絡(現場總線) 監(jiān)控層網絡

15、主要是連接通信控制器與DDC(直接數字控制)現場控制器的。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現場控制器。DDC現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現場控制器出現故障，不影響在同一個網絡上其他DDC控制器的運行和操作。,6．4 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)，能夠實現建筑物內所有信息資源

16、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)質服務。,IBMS一體化集成管理的能力是通過大廈內BMS、OAS和CNS系統(tǒng)的信息和功能集成來實現的。同時這些集成功能的實現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這些集成功能。,根

17、據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，而提出采用兩個層次集成界面的系統(tǒng)組成結構，即IBMS第一組成結構和BMS第二層組成結構。IBMS網絡與集成界面以體現智能大廈的管理功能為主。BMS網絡與集成界面是智能大廈內各實時監(jiān)控子系統(tǒng)的集成，應以體現智能大廈的服務功能為主。二層次集成界面組成結構的智能建筑物管理系統(tǒng)的一個優(yōu)點是用戶可以先上BMS的系統(tǒng)集成，在有條件的時候再擴展和提升BM