BMS系统方案-WEBs.doc

目 录一、用户需求2二、设计依据和设计原则32.1 设计依据32.2 设计原则3三、系统设计43.1概述43.2系统架构73.2.1系统硬件架构73.2功能描述113.2.1信息域功能113.2.2控制域功能173.2.4系统维护223.3主要功能界面举例243.4系统接口263.5平台建设273.6 综合管理功能28四、系统实施284.1网络环境建设284.2系统编程294.3系统试运行和验收294.4项目任务分解方案29五、测试验收30三、系统设计3.1概述基于上述分析，首先根据系统建设内容和功能要求进行集成管理系统的总体设计。总体设计的内容主要包括集成管理系统的整体架构、支撑平台（包括网络建设）、功能模块（包括信息域功能模块和控制域功能模块两个方面）、系统接口等几个方面。如下图所示，中国建设部2003全国民用建筑工程设计技术措施：电气第20章有关技术规定的集成管理模式。本次集成系统将根据标书的要求结合上述标准进行构建。构建原则如下：(1). 网络采用以太网方式(2). 用户界面本系统采用B/S（Browser-Server）结构，使客户端的软件配置尽量简单。(3). 数据库管理系统使用开放型关系数据库。(4). 选用可以访问关系型数据库的SQLServer,Oracle。(5). 支撑平台建设通过总体设计，对集成管理系统的建设将提出相应的支撑平台要求，包括网络建设要求、服务器/工作站配置要求、应用软件配置要求等。(6). 通信接口通信接口的开发是系统集成的关键内容之一。WEBs集成管理系统是一个开放性很强的系统，可以兼容多种标准接口和协议。即便如此，子系统也必须提供相应的接口和协议才能实现集成。因此，在进行系统集成前必须对相关系统提出接口界面要求。(7). 应用功能设计WEBs集成管理系统软件平台具有模块化的结构，集成商需要根据用户的特定需求将各模块的内容做进一步的充实和完善，尤其是对于控制域中联动控制功能的完善。3.1.1系统集成的基础集成管理系统以综合布线系统提供的数字信息通道为基础，并通过计算机网络通信设备、网络操作系统与其它功能系统的信息接口，完成整个建筑全局事件的综合性决策、控制和系统信息的集成管理。同时要求系统能够为办公自动化系统开放标准接口，实现信息共享与管理。3.1.2系统集成的内容系统集成采用统一的通信协议和标准接口，汇集弱电系统各有关信息，对建筑物内各个智能化系统进行综合管理，主要将BAS、FAS、SAS等系统通过集成实现综合管理。3.1.3系统应该具备的功能集成功能具备两个应用层面：信息域、控制域。信息域：主要实现信息的综合管理，通过计算机局域网技术和开放式数据库技术实现不同系统所产生数据的共享。这种共享可以应用在行动之间的联动关系上，也可以应用在历史数据的纪录上，还可以应用在数据的综合分析和优化处理上，更强调数据的管理功能。控制域：主要体现在系统联动管理。包括楼宇自动系统与消防报警系统之间的联动、楼宇自控系统与安全防范系统的联动，消防报警系统与安全防范系统的联动、消防报警系统与紧急广播系统的联动等，这种联动关系是系统功能的互补和增强，通过联动发挥单一系统难以发挥的功能。3.1.4系统选型要求系统应选用国内外成熟的、已商业应用的系统成软硬件产品。根据以上用户需求，我们推荐用户选用HONEYWELL公司生产的、在世界上已享有盛誉的WEBs系统集成软件进行本工程集成管理系统的设计和实施。集成内容包括BAS、FAS、SAS等智能化子系统。功能涵盖信息域和控制域两个层次。3.2系统架构3.2.1系统硬件架构集成管理系统工作在大楼控制系统网段上。由于该网段的工作内容相对独立，其安全可靠性要求也相对较高，宜通过虚网划分的方式与其它网段（如办公服务网段、办公网段、公共信息服务网段、物业管理网段）隔离开。将不同使用功能的网段隔离，不仅可以提升系统的安全性，而且可以降低网络流量，减少网络阻塞。下图为整个_大厦的信息网络架构图。从图中可以看出整个智能化系统全部建立在一个统一的平台上，通过网络划分实现各职能部门的工作，从而可以提高网络的高效率和安全性。从功能集成的角度主要分为二个职能(1). BMS楼宇管理(a) 机电设备管理(b) 安全防范管理a) CCTVb) 防盗c) 门禁d) 车库(c) 消防管理(d) 设备维护、保养、维修管理(e) 综合管理a) 实现楼宇机电设备管理、安全防范、消防联动管理b) 节能优化管理(2). 信息管理与服务(a) 一卡通管理(b) 结算管理(c) 客户管理(d) 会议系统服务服务管理(e) 多媒体信息管理(f) 查询与人性化服务管理(g) Internet/Intranet服务(h) 办公管理(i) 增值服务集成管理系统（BMS）架构图集成管理系统与相应集成子系统之间通过大楼控制系统网段连接，采用Web Service描述语言(WSDL) XML技术，结构与工作方式如下图所示：XML的优点：n 开发灵活的Web应用软件： 数据一旦建立，XML能被发送到其他应用软件、对象或者中间层服务器做进一步地处理。或者它可以发送到桌面用浏览器浏览。XML和HTML、脚本、公共对象模式一起为灵活的三层Web应用软件的开发提供了所需的技术。n 本地计算和处理 ：XML格式的数据发送给客户后，客户可以用应用软件解析数据并对数据进行编辑和处理。使用者可以用不同的方法处理数据，而不仅仅是显示它。XML文档 对象模式(DOM)允许用脚本或其他编程语言处理数据。数据计算不需要回到服务器就能进行。分离使用者观看数据的界面，使用简单灵活开放的格式，可以给 Web创建功能强大的应用软件，这些软件原来只能建立在高端数据库上。n 数据的多样显示 ：数据发到桌面后，能够用多种方式显示。通过以简单开放扩展的方式描述结果化的数据，XML补充了HTML，被广泛的用来描述使用者界面。HTML描述 数据的外观，而XML描述数据本身。由于数据显示与内容分开，XML定义的数据允许指定不同的显示方式，使数据更合理地表现出来。本地的数据能够以客户配 置、使用者选择或其他标准决定的方式动态地表现出来。CSS和XSL为数据的显示提供了公布的机制。n 在Web上发布数据 ：由于XML是一个开放的基于文本的格式，它可以和HTML一样使用HTTP进行传送，不需要对现存的网络进行变化。n 拥有开发厂商的支持，Microsoft,Adobe,Sun,Mozilla,Oracle,SAP等等。n 现已成为众多关键工业和市场的标准。2、系统软件架构 从系统的软件架构图可以看出，软件采用了Browser/Server结构。传统的Client/Server结构是两层的模式，即数据存取模块放在服务器一侧，在客户机一侧集中了用户界面和应用程序模块，用户界面和应用程序模块在设计时混为一体。随着Internet的广泛应用，Browser/Server结构应运而生，成为众多厂家竟相采用的一种技术。Browser/Server结构其实也是一种Client/Server结构，它以WebServer为服务器软件，以浏览器为客户端软件。相对于C/S结构，B/S具有许多独特的优点：n B/S是一种跨平台的，一点对多点或多点对多点的应用软件结构，减少了开发人员在客户端的工作量，使他们可以把住意力集中到怎样合理地组织信息，提供客户服务上来。n B/S具有统一的浏览器客户端软件，不仅节省了开发和维护的工作量，而且方便了用户的使用。n 在B/S结构中，客户端只需操作系统和Web浏览器，数据的查询，处理和表示都由服务器完成。和C/S结构相比，客户端变得非常瘦。n 可以透明地跨不同的网络，计算机平台，无缝地联合使用数据库，超文本等多种形式的信息。n B/S运行下的Internet易于设置，使用和管理。Client/Server结构比较适合一些中小规模的系统，在客户端数量不是很大的情况下，C/S模式确是一个成熟的运行环境，具有很好的可靠性和保密性。但随着业务规模的不断扩大，客户端数量的增加与区域范围的延伸，C/S结构会显得力不从心。而B/S模式因为前端只需浏览器，工作量不会由于客户端的增加而急剧上升，不会影响系统的可靠性。考虑到与外部Internet连接的情况下，可以建立一道防火墙，这样可以大大提高B/S结构的可靠性和保密性。Honeywell WEBs 另一个显著优点就是采用了Java平台，提供了平台无关性：你可以在Windows,Solaris,Linux或者其他操作系统上使用完全一样的代码。这点对于在各种不同平台上运行从Internet上下载的程序来说很有必要。利用最新版的Java平台，则可以通过CORBA(Common Object Request Broker Architecture)与RMI(Remote Method Invocation)等协议和最近增加的Web Services像访问同一执行空间的方法一样方便而直接地调用远程机器上的方法。对每个协议，系统自动处理所有转换与传输。3.2功能描述Honeywell WEBs: 新一代先进的楼宇管理控制平台系统Honeywell WEBs是Honeywell最新推出的新一代楼宇管理系统，Honeywell WEBs的技术核心是具有开创性的Niagara体系架构。在Niagara体系架构思想的指导下，Honeywell成功推出WEBs系列产品，用于楼宇控制系统、工业控制领域和能源管理市场。使用Honeywell的 Niagara技术和WEBs产品，可以通过一个web页面实时的,安全的有效的管理整个企业，从而降低成本，提高工作质量和工作效率，提高企业的市场竞争力。Honeywell WEBs是一个开放式平台，可以兼容不同厂商的不同系统的产品，不仅可以最大限度地保护客户现在的投资，而且在有必要的时候可以方便地将新的设备添加进来。Honeywell WEBs是当今世界最先进的控制系统体系架构的领跑者。技术简介Niagara Framework技术Niagara Framework是自动化控制系统中第一个通过软件技术把LonWorks，BACnet和多种Internet标准集成到通用对象模型的应用程序环境并嵌入到控制器级，并且支持标准web浏览器界面。基于Internet及分布的网络管理，管理人员可在任何时候，从任何地方通过标准的Web浏览器进行控制和管理。主要功能特点1. 能集成各种设备2. 基于Internet的分布式网络管理，通过Internet实现实时监控3. 与企业系统共享监控信息4. 提供一个应用服务器5. 支持多个开放标准及传统的系统6. 基于Java平台，使用JAVA虚拟机，与硬件平台无关7. 使用预建的部件，其它部件可即插即用8. 具有强大的可扩展性和极好的稳定性支持多种通信协议兼容现行的常用现场标准总线协议（例如BACnet，LonWorks，ModBus等），同时还能为非标准协议的连接提供工具软件，能给已建系统提供全面的软件技术支持。开放性的WEBs系列控制器能大量节省监控系统的投入和运行费用。例如采用广为流行的标准浏览器（Firefox，Internet Exploer）可以省去许多传统控制系统的“前端”费用任何一位用户只要在其PC机上使用其中一种浏览器，在获得授权和密码时，都可以访问系统的数据；此外，它采用符合工业标准协议（BACnet，LonMark等）的控制设备，可选择Honeywell系列控制器和现场设备，也可以兼容楼宇中已安装的带通讯的设备，集成到同一个系统中实现信息的共享和监控，实现真正意义的多系统不同设备的无缝连接，最大程度的节省和保护业主的投资。WEB-S-AXWEBSTATION-AXTWEBSTATION-AXTM是系统中所有WEBs-AX控制器的网络服务器。WEBSTATION-AXTM利用了因特网的强大通讯功能，可以对BACnetTM和LONWORKS等开放协议进行有效的集成。WEBSTATION-AXTM可以创建一个强大的网络系统，支持综合数据库的管理，警报管理和短信服务。另外WEBSTATION-AXTM还提供工程编辑功能和图形化的用户界面 基于Java的图形化用户界面 支持无限用户通过标准Web browser访问系统 通过SQL数据库和HTTP/HTML/XML文本格式进行企业的信息交换 数据库变化的审计跟踪功能，用于追踪用户信息，发生时间和审计记录。 同步控制器的数据库、数据存储计划、控制和能源日常管理 修改报警流程和路径，包括email及寻呼信息 通过标准Web浏览器进行系统登录，可以得到报警、记录、日程表和配置等数据信息 多级密码保护，采用独有加密技术保证系统安全 基于HTML的帮助系统，包含完整的在线系统支持文档 支持多个WEBs-AX控制器的工作站接入因特网 可在线或离线应用WEB Pro-AXTM图形应用配置工具和一系列的控件库WEBPro-AXWEBPro-AXTM是专为Honeywell WEBs-AXTM系统而设计的功能强大的工程工具。它为Honeywell WEBs-AX，Spyder等控制器提供了一套简单通用的图形化编程工具，来完成应用程序的设计。WEBPro-AXTM能兼容现行的常用现场总线协议标准（例如BACnet，LonWorks，ModBus等），同时还能为非标准协议的连接提供工具软件。这个强大的工具包可以让客户管理和集成多种协议，而且可以实现本地控制或通过网络实现远程管理。WEBPro-AXTM作为Honeywell WEBSTATION-AXTM软件包的一部分来供应 基于Java的图形化用户界面 用预建的通用控件来快速开发应用程序 位客户的应用提供简单易用、功能强大的编程语言 为基于LONWORKS通讯的设备提供完善的网络管理工具 提供图形化的工程设计界面，用图形化的Java控件，简化应用开发 配置和测试控制逻辑和提供图形化的用户界面 简单的连接就可以实现共享数据在同协议或不同协议设备间的传递 图片库、HVAC背景图和动画可以创建出丰富生动的图形化界面 数据库变化的审计跟踪功能可追踪用户信息，发生时间和审计记录 修改报警流程和路径，包括email及寻呼信息 通过标准Web浏览器进行系统登录，可以得到报警、记录、日程表和配置等数据信息 多级密码保护，采用独有加密技术保证系统安全 基于HTML的帮助系统，包含完整的在线系统支持文档WEB-545-AXWEB-545-AX是适合商业楼宇应用的一款非常理想的控制器,可墙装或箱体安装。 一个单独的WEB-545-AX控制器就可以通过LonWorks的接口来支持网络设备，通过4个RS-485接口或RS-232接口来控制不同设备。WEB-545-AX可用相应的可选驱动集成任意LON，Modbus，BACnet或非标准协议的设备。技术指标平台Motorola RISC 250 MHz.128 MB RAM, 32 MB Flash 为数据库备份.扩展内存版: 256 MB RAM/128 MB Flash.带直接I/O控制对象的Java应用控制引擎一个10/100 MB Ethernet Port, RJ-45接口.FCC Class “A” computing Device.通讯1 LONWorks Port-FTT10 带 Weidmuller 接口可选自动拨号自动应答56K modem; RJ-11接口(安装时使用RS-232接口).支持LON，BACnet, IP Client和BACnet MSTP驱动 Spyder控制器:Spyder是Honeywell新一代高科技、功能强大应用广泛的控制器，以前我们在昂贵的控制器上才能拥有的功能，现在Spyder都能够轻松为您实现。这款产品将大大的节省您的安装、编程及维护的成本，是一款非常经济的控制器。 容易编程和操作，使用先进的Niagara平台 内置实时时钟功能 内置DC电源 可选择是否与执行器集成 自适应控制算法提供精确、稳定、舒适的温度控制 先进的控制器，生命力强，不易被淘汰 双CPU控制 提供开放式Lon通讯、服务指示灯、可靠的风速传感器3.3主要功能界面举例BA运行监测及能源消耗实时图形画面安保监控画面门禁管理画面弹出式报警设备维护3.4系统接口BA、SA、FA接口由于楼宇自控系统BAS、安全防范系统SAS均采用了WEBs集成平台，因此可以与集成管理系统的WEBs平台实现无缝集成。对于火灾报警系统，则必须进行系统集成通信接口的开发。集成系统时钟接口在集成系统中统一的时钟是十分必要的，因此在本系统中我们专门设置了时钟接口。该时钟接口采用正点校时方法具体可以根据管理的要求进行调整。与相关系统的软硬件接口硬件接口包括RS232、RS485、以太网等软件接口包括：DDE、LonWorks、BACnet、OPC、ODBC、JDBC、oBix等。与集成系统相关的设备和子系统原则上都可以实现与WEBs系统的集成，但要求被集成的系统供应商开放其协议，提供相关数据表格。为配合弱电各子系统的集成，子系统供应商必须在签订设备合同时，提供相应的通讯协议文本。在子系统调试开通后，提供现场数据的地址组态详细资料。对通讯协议的要求是内容要完整，能据此编程实现通讯。通讯协议的版本必须和主控制机版本一致。通讯协议文本作为供货产品的一个重要组成部分，供货商应对其负全责。3.5平台建设网络平台：百兆以太网服务器：P4 2.0G, 1G RAM,80G硬盘配置1台工作站：可运行IE6 或 firefox (Windows,Linux,Mac)均可操作系统：Windows XP1套数据库：SQLServer1套集成软件：3500点。在以上平台基础上，系统响应时间5秒。3.6 综合管理功能通过集成平台和系统的组建，其最终目的就是为了实现大楼的综合管理能力，提升智能化系统的品质，使管理功能得到充分发挥，实现1+12的综合效应。以电子巡更为例，夜间可以通过BA系统打开巡更路线灯光，通过摄像机录制图像的方法实现不定时的巡更，从而可以起到节约人力资源，降低劳动强度的功能。综合节能优化控制(a) 统计空调和冷热源设备的负荷数据，根据季节、昼夜优化控制机组的最佳启/停(b) 统计空调和冷热源设备的负荷数据，根据季节、昼夜的温度和负荷变化对出风温度进行再设定(c) 采用错时开启大容量用电设备方式，防止建筑物用电负荷突变(d) 采用夜间水箱自动补水、集水井排空等节约电力费用的支出(e) 根据季节、昼夜改变照明开启/关闭时间(f) 根据早、中、晚客流量合理安排照明、电梯、背景音乐运行模式(g) 实现科学管理人性化服务的管理模式，根据客户的申请时间、轻重缓急、资源的情况以最快的方式提供有效的服务(h) 配备合理的网络带宽，提高网络的传输效率(i) 在线查阅费用资料等管理(j) 采用先进的网络管理手段，合理配置网络资源适应客户的不同需求四、系统实施4.1网络环境建设根据项目实际规模和情况，组建大楼弱电集成管理系统所需系统平台，包括：主机安装、集成管理系统服务器和通信接口安装、网络操作系统及数据库软件安装、集成管理系统应用软件安装。完成网络环境建设后，应试运行数天，保证其稳定性，以便日后编程。4.2系统编程作为智能建筑的最高界面管理，集成管理系统涉及各相关弱电子系统。根据我公司工程经验，首先应详细深入了解各子系统技术细节、系统工