建筑物自动控制系统第章楼宇自动化系统集成

建筑物自动控制系统第7章楼宇自动化系统集成7.1楼宇自动化系统集成概述系统集成是指将各自分散的、相互独立的系统，有机地集中于一个统一的环境之中，运行于同一个操作平台之下，高效率的完成规定的任务。集成后的系统不是原来各个系统的简单叠加，而是各系统的有机综合，使系统的运行机制与结构、系统服务与管理等功能产生质的提高与飞跃。楼宇自动化系统集成可简单定义为：将建筑内不同功能的自动化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享，使楼宇自动化系统的功能与性能在各个独立子系统的基础上产生质的提高。7.1.1楼宇自动化系统集成的目的1．有利于楼宇自动化系统自身设备的集中管理在楼宇自动化系统中一般都有建筑设备自动化系统、消防报警系统、安全防范系统及其他子系统。如果不进行系统集成，各子系统都要设置自己的控制室，每个控制室都有值班人员，造成值班人员重复、管理效率低下、人力和物力的大量浪费。系统集成可以把建筑物内各个子系统的操作集成于同一计算机系统中，用统一的监控和管理的界面环境，在同一监控室内进行监视和控制操作，减少管理人员的人数，提高管理效率，降低人员培训的费用，加强对事件的综合控制能力，使物业管理现代化。2．实现信息资源共享集成管理系统提供了一个开放的平台采集、传输、管理各子系统的数据，建立统一开放的数据库，使信息系统能够根据功能需要自由地选择、处理、使用所需要的数据，以提高信息利用率、发挥增值服务的功能。3．有利于系统功能的发挥和增强全局事件处理能力楼宇自动化系统不是各种产品和子系统的简单堆集，而是将各个子系统集成为一个具有高效服务、便于管理和使用的应用系统。通过系统集成实现楼宇自动化整体的联动控制功能，提高系统的整体运行效率和对全局事件的控制能力，充分发挥综合应用的优势：例如，当火灾报警发生时，除了消防系统需要对发生地点进行自动灭火外，火灾探测器向主机发出报警信息，并通过集成系统进行相关系统和设备的联动控制。如消防水泵、压风机、补风机、排烟机启动；空调机组关闭，电梯归位，消防紧急广播，电力系统控制，门禁通道紧急控制等，以保障人身及设备安全、提高消防灭火效率、减少火灾损失。当安防系统或门禁系统发现非法入侵时，除了及时发出报警信息外，可以通过门禁通道电梯控制、紧急广播、110报警、启动CCTV监视与录像等联动控制，减少损失和提高事后追查效率。4．优化楼宇自动化系统运行 楼宇自动化系统由多个子系统组成，通过楼宇自动化系统的集成平台，可以在各子系统功能的基础上，实现整个系统间的联动控制与综合调度，实现系统运行的全面优化。5．提高楼宇自动化系统可靠性 集成系统对系统设备状态和运行信息的实时监测和快速采集、处理，以及对系统与设备可能出现故障的预测能力，能够事先预测故障的发生而采取措施以减少损失，或缩短故障发现时间；另一方面，在集成系统辅助维护与管理功能的支持下，系统故障的原因确认和修复时间也会大为缩短，这些都会使楼宇自动化系统的可靠性提高。6．降低运行成本 通过减少上岗人员数量、缩短培训时间、降低专业化要求，减少人力费用支出；通过及时、有效利用现场设备检测信息及其他信息资源，减少设备故障、降低维护费用；通过联动控制与综合调度，实现系统运行的全面优化，以降低系统能耗。以上三个方面费用的降低，从整体上降低系统运营成本。统计资料表明，通过系统集成可以节约人员20％～30％，节省维护费10％～30％，提高工作效率20％～30％，节约培训费20％～30％。7.1.2楼宇自动化系统集成设计原则与目标1．楼宇自动化集成系统设计原则(1)实用性原则由于建筑的地域、用途与功能不一样，楼宇自动化系统的总体结构和功能需求有所不同。在集成系统设计时，应根据具体情况，按照建筑的特点和实际需要，制定实用、可行的系统集成方案。(2)可实施性原则由于多种(资金、市场、技术等)因素的影响，大型建筑项目的工程有可能分阶段实施，这一点在进行楼宇自动化系统集成设计时应予以充分考虑。优秀的系统集成设计，最终的集成系统功能并不会由于工程的分段建设而受到影响；同时还应兼顾系统未来的扩容和功能的提升需要。(3)开放放性原原则开放性性原则则在系系统集集成的的过程程中主主要解解决不不同系系统和和产品品间接接口与与协议议的““标准准化””，以以便它它们之之间达达到““互操操作性性”。。这是是当今今各种种产品品和技技术的的发展展趋势势。系系统开开放性性的特特征表表现为为：系系统灵灵活性性好且且具有有可扩扩展性性、系系统兼兼容性性，应应用软软件可可移植植性强强、系系统技技术生生命周周期长长且系系统可可维护护性好好。(4)经济济性原原则经济性性是衡衡量楼楼宇自自动化化集成成系统统优劣劣的重重要标标志之之一。。这就就要求求系统统设计计者从从系统统目标标和用用户需需求实实际出出发，，进行行前期期建设设投入入与后后期管管理投投入的的综合合评价价，尽尽可能能使楼楼宇自自动化化集成成的建建设费费用和和管理理费用用经济济合理理。后后期的的管理理费用用有四四大项项：能能耗费费、管管理人人员费费、设设备维维修保保养费费和设设备更更新与与系统统升级级换代代费用用。(5)信息息与资资源共共享原原则集成系系统可可实现现整个个楼宇宇自动动化系系统物物理的的硬件件设备备和逻逻辑上上的软软件资资源的的共享享，利利用最最低限限度的的设备备和资资源来来最大大限度度地满满足用用户对对功能能的要要求。。(6)运行行优化化原则则通过系系统集集成，，能够够在子子系统统功能能的基基础上上，方方便地地实现现整个个系统统的联联动与与综合合调度度，优优化系系统运运行。。(7)方便便管理理与便便于决决策原原则由于信信息共共享，，楼宇宇自动动化集集成系系统可可以做做到在在一个个中央央监控控室内内对建建筑内内的保保安、、消防防、各各类机机电设设备、、照明明、电电梯等等各个个子系系统进进行监监视与与控制制，从从而实实现集集中管管理。。这样样不仅仅能发发挥信信息综综合利利用的的作用用，还还能优优化信信息结结构，，提高高信息息使用用效率率。由由于系系统信信息集集中、、功能能集中中，企企业决决策者者便于于把握握全局局，从从而能能够及及时作作出正正确的的判断断和决决策。。(8)先进进性原原则采用与与技术术发展展潮流流相吻吻合的的产品品，使使系统统保持持相对对的先先进性性，以以保证证前期期工程程与后后期工工程的的可衔衔接性性和系系统建建设投投资的的保值值。(9)可靠靠性原原则必须采采取多多种措措施保保证设设计出出的系系统具具有高高可靠靠性和和高容容错性性，系系统应应能够够不问问断运运行，，对突突发事事件迅迅速响响应，，有足足够的的延时时处理理突发发性事事件。。(10)服服务质质量原原则通过楼楼宇自自动化化集成成系统统，便便于实实施全全局事事务处处理，，使物物业管管理更更趋现现代化化。集集成系系统的的集中中监控控管理理，可可以提提高服服务的的响应应时间间，特特别是是对于于那些些突发发性事事务，，可以以进行行迅速速的响响应和和综合合周密密的全全面考考虑，，提高高事务务处理理质量量。2．楼楼宇自自动化化集成成系统统的设设计目目标◆能能够提提供高高度共共享的的信息息资源源；◆确确保提提高工工作效效率和和舒适适的工工作、、生活活环境境；◆高高效节节能，，节约约管理理费用用，减减少物物业管管理人人员；；◆系系统具具有随随环境境变化化的可可适应应性；；◆系系统设设备安安全，，可靠靠，便便于管管理维维护；；◆投投资合合理，，经济济与社社会效效益高高。3．楼楼宇自自动化化集成成系统统的服服务功功能(1)安全全性服服务以防盗盗、门门禁、、消防防为核核心的的安全全服务务系统统，运运行正正常、、反应应快速速：(2)舒适适性服服务具备良良好的的空调调系统统、通通风系系统、、水／／电/气，，热供供应系系统、、闭路路电视视系统统和多多媒体体背景音响响系统统。(3)可用用性服服务包括共共享设设备、、信息息、系系统和和服务务设施施等方方便用用户的的使用用。楼楼宇自自动化化系统统集成成设计计原则则与目目标1．楼楼宇自自动化化集成成系统统设计计原则则(1)实用用性原原则由于建建筑的的地域域、用用途与与功能能不一一样，，楼宇宇自动动化系系统的的总体体结构构和功功能需需求有有所不不同。。在集集成系系统设设计时时，应应根据据具体体情况况，按按照建建筑的的特点点和实实际需需要，，制定定实用用、可可行的的系统统集成成方案案。(2)可实实施性性原则则由于多多种(资金金、市市场、、技术术等)因素素的影影响，，大型型建筑筑项目目的工工程有有可能能分阶阶段实实施，，这一一点在在进行行楼宇宇自动动化系系统集集成设设计时时应予予以充充分考考虑。。优秀秀的系系统集集成设设计，，最终终的集集成系系统功功能并并不会会由于于工程程的分分段建建设而而受到到影响响；同同时还还应兼兼顾系系统未未来的的扩容容和功功能的的提升升需要要。(3)开放放性原原则开放性性原则则在系系统集集成的的过程程中主主要解解决不不同系系统和和产品品间接接口与与协议议的““标准准化””，以以便它它们之之间达达到““互操操作性性”。。这是是当今今各种种产品品和技技术的的发展展趋势势。系系统开开放性性的特特征表表现为为：系系统灵灵活性性好且且具有有可扩扩展性性、系系统兼兼容性性，应应用软软件可可移植植性强强、系系统技技术生生命周周期长长且系系统可可维护护性好好。(4)经济济性原原则经济性性是衡衡量楼楼宇自自动化化集成成系统统优劣劣的重重要标标志之之一。。这就就要求求系统统设计计者从从系统统目标标和用用户需需求实实际出出发，，进行行前期期建设设投入入与后后期管管理投投入的的综合合评价价，尽尽可能能使楼楼宇自自动化化集成成的建建设费费用和和管理理费用用经济济合理理。后后期的的管理理费用用有四四大项项：能能耗费费、管管理人人员费费、设设备维维修保保养费费和设设备更更新与与系统统升级级换代代费用用。(5)信息息与资资源共共享原原则集成系系统可可实现现整个个楼宇宇自动动化系系统物物理的的硬件件设备备和逻逻辑上上的软软件资资源的的共享享，利利用最最低限限度的的设备备和资资源来来最大大限度度地满满足用用户对对功能能的要要求。。(6)运行行优化化原则则通过系系统集集成，，能够够在子子系统统功能能的基基础上上，方方便地地实现现整个个系统统的联联动与与综合合调度度，优优化系系统运运行。。(7)方便便管理理与便便于决决策原原则由于信信息共共享，，楼宇宇自动动化集集成系系统可可以做做到在在一个个中央央监控控室内内对建建筑内内的保保安、、消防防、各各类机机电设设备、、照明明、电电梯等等各个个子系系统进进行监监视与与控制制，从从而实实现集集中管管理。。这样样不仅仅能发发挥信信息综综合利利用的的作用用，还还能优优化信信息结结构，，提高高信息息使用用效率率。由由于系系统信信息集集中、、功能能集中中，企企业决决策者者便于于把握握全局局，从从而能能够及及时作作出正正确的的判断断和决决策。。(8)先进进性原原则采用与与技术术发展展潮流流相吻吻合的的产品品，使使系统统保持持相对对的先先进性性，以以保证证前期期工程程与后后期工工程的的可衔衔接性性和系系统建建设投投资的的保值值。(9)可靠靠性原原则必须采采取多多种措措施保保证设设计出出的系系统具具有高高可靠靠性和和高容容错性性，系系统应应能够够不问问断运运行，，对突突发事事件迅迅速响响应，，有足足够的的延时时处理理突发发性事事件。。(10)服服务质质量原原则通过楼楼宇自自动化化集成成系统统，便便于实实施全全局事事务处处理，，使物物业管管理更更趋现现代化化。集集成系系统的的集中中监控控管理理，可可以提提高服服务的的响应应时间间，特特别是是对于于那些些突发发性事事务，，可以以进行行迅速速的响响应和和综合合周密密的全全面考考虑，，提高高事务务处理理质量量。2．楼楼宇自自动化化集成成系统统的设设计目目标◆能能够提提供高高度共共享的的信息息资源源；◆确确保提提高工工作效效率和和舒适适的工工作、、生活活环境境；◆高高效节节能，，节约约管理理费用用，减减少物物业管管理人人员；；◆系系统具具有随随环境境变化化的可可适应应性；；◆系系统设设备安安全，，可靠靠，便便于管管理维维护；；◆投投资合合理，，经济济与社社会效效益高高。3．楼楼宇自自动化化集成成系统统的服服务功功能(1)安全全性服服务以防盗盗、门门禁、、消防防为核核心的的安全全服务务系统统，运运行正正常、、反应应快速速：(2)舒适适性服服务具备良良好的的空调调系统统、通通风系系统、、水／／电/气，，热供供应系系统、、闭路路电视视系统统和多多媒体体背景音响响系统统。(3)可用用性服服务包括共共享设设备、、信息息、系系统和和服务务设施施等方方便用用户的的使用用。7.2楼楼宇自自动化化系统统集成成模式式与集集成系系统集集成设楼楼宇自自动化化系统统集成成模式式楼宇自自动化化系统统的集集成设设计是是设计计人员员根据据用户户需求求技术术规格格书，，结合合实际际的技技术条条件、、设备备条件件、经经济条条件及及社会会条件件，确确定系系统的的实施施方案案。主主要任任务是是在各各种技技术手手段和和实施施方法法中权权衡利利弊，，进行行精心心设计计，尽尽可能能提高高系统统的可可靠性性、实实用性性和可可扩充充性等等。楼楼宇自自动化化系统统集成成的设设计思思路为为：集成成系系统统一一>子子系系统统一一>设设备备。。楼宇宇自自动动化化系系统统的的集集成成从从建建筑筑的的角角度度来来说说是是弱弱电电系系统统的的综综合合集集成成。。在在进进行行系系统统集集成成总总体体设设计计时时，，应应以以智智能能建建筑筑的的中中央央监监控控管管理理系系统统为为核核心心，，系系统统集集成成就就是是围围绕绕各各个个子子系系统统与与核核心心的的关关系系而而展展开开，，并并在在此此基基础础上上作作进进一一步步的的接接口口、、协协议议和和界界面面等等细细节节设设计计。。目前前楼楼宇宇自自动动化化的的系系统统集集成成主主要要模模式式有有下下面面几几种种。。1．．网网络络互互连连模模式式(1)专专用用网网关关互互连连模模式式在系系统统集集成成时时，，采采用用由由直直接接设设备备供供应应商商(如如楼楼宇宇自自控控设设备备供供应应商商)与与第第三三方方互互连连设设备备供供应应商商(如如消消防防、、保保安安、、冷冷水水机机组组)联联合合生生产产的的、、针针对对各各种种设设备备的的专专用用网网关关，，实实现现与与第第三三方方设设备备互互连连和和信信息息共共享享。。由由于于技技术术与与产产品品成成熟熟，，可可靠靠性性很很高高，，费费用用较较低低，，但但第第三三方方设设备备选选择择范范围围仍仍受受到到限限制制。。(2)计计算算机机网网络络互互连连模模式式以这这种种模模式式进进行行系系统统集集成成时时，，系系统统使使用用通通信信网网关关实实现现和和各各子子系系统统的的通通信信连连接接，，采采集集各各类类机机电电设设备备的的实实时时参参数数，，然然后后通通过过实实时时对对象象服服务务程程序序把把它它们们转转变变为为一一致致的的数数据据格格式式向向网网络络上上发发布布，，通通过过网网关关可可以以适适应应不不同同类类型型的的接接口口和和数数据据格格式式，，也也不不会会发发生生数数据据传传输输瓶瓶颈颈。。2．．采采用用开开放放式式标标准准实实现现互互连连模模式式采用用开开放放式式标标准准生生产产的的开开放放式式系系统统是是实实现现设设备备及及子子系系统统之之间间无无缝缝连连接接的的最最好好办办法法，，也也是是实实现现楼楼宇宇自自动动化化系系统统集集成成模模式式之之一一。。所谓谓开开放放式式系系统统即即系系统统所所有有设设备备均均以以公公开开的的工工业业标标准准技技术术制制造造，，符符合合公公开开的的工工业业标标准准与与通通信信协协议议。。可可以以实实现现不不同同厂厂商商生生产产的的设设备备与与系系统统之之间间的的无无缝缝连连接接。。这这种种集集成成模模式式具具有有以以下下三三个个特特点点：：◆所所有有厂厂商商共共同同遵遵守守标标准准的的系系统统技技术术规规范范；；◆同同样样功功能能的的部部件件虽虽由由不不同同厂厂家家生生产产，，可可以以相相互互兼兼容容、、互互相相替替换换；；◆符符合合标标准准的的设设备备、、系系统统之之间间可可以以直直接接互互连连。。目前前，，在在智智能能建建筑筑领领域域有有两两种种开开放放式式标标准准影影响响比比较较大大，，它它们们是是LonMark标标准准和和BACnet标标准准。。LonMark标标准准是是在在实实时时控控制制域域中中的的一一个个开开放放式式标标准准，，是是控控制制现现场场传传感感器器与与执执行行器器之之间间实实现现互互操操作作的的网网络络标标准准，，适适合合智智能能型型大大楼楼中中HVAC、、电电力力供供应应、、照照明明系系统统、、消消防防系系统统、、保保安安系系统统之之间间进进行行通通信信和和互互操操作作。。BACnet标标准准是是为为计计算算机机控控制制的的暖暖通通空空调调和和制制冷冷系系统统及及其其他他楼楼宇宇系系统统规规定定的的协协议议，，使使遵遵守守协协议议标标准准的的不不同同厂厂家家的的产产品品可可以以在在同同一一系系统统内内协协调调工工作作。。BACnet有有比LonMark更更为强大大的大数数据量通通信和运运行高级级复杂算算法的能能力，有有更强大大的过程程处理、、组织处处理的能能力，适适用于大大型智能能建筑。。在大型型智能建建筑系统统中可能能会有多多个不同同(不同同厂家)的系统统存在，，如果希希望在一一个用户户界面进进行整个个系统的的操作，，BACnet是最经经济、最最理想的的选择。。在实时控控制方面面，尤其其在设备备级可以以采用LonMark标准，，而在信信息管理理域方面面、在上上层网之之间互连连适于采采用BACnet标准准。3．基于于楼宇自自动化DCS的的集成模模式(BMS．．BuildingManagementSystem)BMS集集成模式式是面向向建筑物物内所有有设备的的管理和和监控集集成：这这种集成成方法实实现相对对简单、、实用，，造价较较低，是是工程中中常用的的一种集集成方式式。BMS实实现DCS与火火灾报警警及消防防联动控控制系统统、公共共安全防防范系统统之间的的集成。。这种集集成一般般均基于于DCS的管理理自动化化系统模模式”，，即以DCS为为基础平平台，增增加相应应的通信信协议转转换模块块和控制制管理模模块实现现楼宇自自动化系系统集成成。各类类子系统统均以DCS为为核心．．运行在在DCS的中央央监控计计算机上上，满足足基本功功能，实实现起来来相对简简单，造造价较低低，可以以很好地地实现联联动控制制功能。。BMS系系统采用用开放式式网关结结构，网网关接口口是决定定BMS系统集集成的关关键。在在通信软软件接口口方式上上充分利利用现已已成熟应应用的接接口，对对于不具具备现有有接口方方式的子子系统，，将根据据实际情情况进行行软件二二次开发发。BMS系系统要兼兼容多种种开发协协议。在在现场总总线网上上，可以以与LonTalk、、LAN等协议议兼容。。在控制制网上，，BMS要支持持BACnet、Modbus、CAN等等楼宇标标准通信信协议，，保证与与楼宇其其他系统统的互连连性。通过DCS的管管理系统统将建筑筑设备监监控系统统、综合合保安监监控系统统、消防防报警及及联动系系统等和和建筑密密切相关关且实时时监控数数据系统统集成一一体，并并实现它它们之间间的事件件关联，，提供数数据库软软件接口口，以利利于物业业管理MIS系系统和其其他MIS系统统通过数数据库访访问并读读取有关关数据及及实现相相关控制制。4．基于于子系统统平等方方式的系系统集成成模式基于子系系统平等等方式进进行系统统集成是是一种更更为先进进的解决决方案。。这种系系统集成成方式的的核心思思想是建建立系统统集成管管理网络络，将各各子系统统视为下下层现场场控制网网，并以以平等方方式集成成。系统统集成管管理网络络运行集集成系统统(实时时)数据据库。各各子系统统的实时时数据，，通过开开放的工工业标准准接口(如OPC接口口)转换换成统一一格式存存储在系系统集成成数据库库中。系系统集成成管理网网络通过过。BMS系统统核心调调度程序序对各子子系统实实现统一一管理、、监控及及信息交交换。基于子系系统平等等方式的的系统集集成模式式，采用用符合工工业标准准的软、、硬件技技术，接接口标准准、规范范，系统统结构易易于扩展展，可真真正实现现“对集集成的各各子系统统实行统统一的管管理和监监控”、、“实现现各智能能化系统统之间信信息交换换”的设设计要求求。此外外，由于于采用基基于子系系统平等等方式的的系统集集成模式式，系统统通用性性强、应应用范围围广，可可适用于于各种不不同设备备制造商商子系统统的集成成，有利利于降低低系统集集成成本本，加快快项目进进度。楼楼宇自动动化系统统集成设设计7.2.2.1系统统集成设设计步骤骤系统集成成设计的的过程就就是根据据用户提提出的需需求优选选各种先先进的技技术和设设备，并并使之组组成为一一个完整整系统解解决方案案的过程程，最终终为用户户提供一一个完整整的、一一体化的的集成系系统。系系统集成成设计过过程可按按以下步步骤进行行。1．确认认集成系系统设计计的需求求根据业主主对建筑筑的初步步需求，，结合建建筑的功功能用途途以及其其建设和和投资规规模，为为业主提提供一个个主要体体现功能能性的初初步设计计方案，，同时结结合初步步设计方方案向业业主介绍绍方案的的功能组组成、投投资与效效益之间间的关系系，以引引导业主主进一步步确定实实际需求求。上述述过程经经过多次次反复确确认，最最终形成成业主在在楼宇自自动化方方面明确确的基本本功能需需求。2．系统统组成结结构的设设计按照业主主明确的的需求，，即可进进行系统统组成结结构的设设计。根根据业主主需求中中不同的的功能，，确定相相应的子子系统，，同时根根据不同同子系统统的实际际情况和和资金情情况，决决定系统统集成方方式是分分层次进进行集成成，还是是整体直直接进行行系统集集成；是是分阶段段进行系系统集成成，还是是一次性性实施集集成。3．集成成系统的的深化设设计这一设计计步骤是是系统集集成设计计中的重重点。系系统组成成结构确确定以后后，即可可着手各各子系统统的功能能深化设设计，同同时汇总总各子系系统对外外的接口口，分析析各个接接口的通通信和协协议要求求，以确确定各子子系统互互连的方方式，具具体进行行系统集集成的深深化设计计。在系系统集成成深化设设计的同同时，应应考虑到到系统的的投资。。系统功功能越完完善，投投资的费费用就会会越高，，因此，，系统功功能的需需求应该该是合理理的，并并符合实实际需要要，量力力而行。。4．集成成系统现现场监控控点和信信息点的的设置进行集成成系统的的深化设设计以后后，各子子系统的的功能要要求均已已具体明明确化，，根据这这些功能能要求即即可确定定这些子子系统监监控点和和信息点点在建筑筑平面图图上的设设计位置置和数量量，以及及确定楼楼层信息息点的分分布和数数量。5．集成成系统设设备清单单的编制制根据集成成系统中中各子系系统的监监控点与与信息点点的配置置和数量量，可具具体统计计出相应应硬件设设备的数数量。同同时根据据每一个个监控点点的功能能要求，，来确定定硬件设设备的传传感器或或执行器器的精度度，可进进一步确确定产品品的型号号。从而而可编制制出集成成系统的的设备清清单，以以供集成成系统的的工程预预算。7.2.2.2系统设设计举例例建筑物不不同，对对楼宇自自动化系系统需求求会不同同，因而而楼宇自自动化系系统集成成所采用用的技术术和方式式方法也也不同。。下面列列举两个个不同类类型的系系统集成成实例。。【例1】】在在某幢建建筑中，，楼宇自自动化系系统的子子系统有有消防报报警系统统、监控控报警系系统和楼楼宇设备备自控系系统、电电梯系统统、门禁禁及一卡卡通系统统、停车车系统等等。业主主不但需需要对这这些系统统进行集集成管理理、监视视和联动动，还需需要提供供物业管管理服务务。当建建筑内发发生任何何报警时时，物业业管理部部门领导导在办公公室或在在家里，，都能及及时知道道报警性性质，系系统自动动及时地地通知公公安、消消防以及及设备维维修组等等有关部部门。一一般采用用如图7．1所所示基于于楼宇自自动化：：DCS的集成成模式(BMS)的子子系统集集成的方方式，开开发、配配置相应应的软、、硬件就就可以实实现满足足楼宇自自动化系系统集成成所要求求的功能能。【例2】】某某大型会会展中心心楼宇自自动化系系统集成成。1．楼宇宇设备自自动化系系统集成成设计范范围在本次(建设工工期第一一阶段)楼宇设设备自动动化系统统的设计计中，会会展中心心楼宇设设备自动动化系统统的控制制和管理理内容包包括：冷水机组组及辅助助设备群群控系统统；◆热水水锅炉及及生活热热水系统统：◆空调调通风系系统；◆给排排水系统统；◆变配配电系统统；◆电梯梯系统。。其中，冷冷水机组组及辅助助设备群群控系统统由冷机机供应商商提供，，实现冷冷冻水二二次循环环泵之前前所有设设备的监监控，并并通过．．RS485接接口及TraneBACnet通通信协议议与DCS通信信，本方方案只对对冷冻水水二次循循环泵进进行监控控。变配电系系统、给给排水系系统、电电梯系统统均配备备相应的的监控子子系统，，完成各各自系统统设备的的控制，，设备自自动化系系统提供供相应的的通信接接口设备备，实现现对这些些系统与与设备的的全面监监控。本阶段楼楼宇设备备自动化化系统只只实现主主楼部分分和辅楼楼(7、、8、9段)部部分楼宇宇设备的的自动控控制，所所涉及的的所有被被控设备备为主楼楼及辅楼楼(7、、8、9段)部部分楼宇宇设备。。中央站站及控制制网络应应有足够够的扩容容能力，，充分满满足将来来将其余余设备纳纳入设备备自动化化系统时时的扩容容需要。。2．中央央站功能能要求(1)监监视功能能以全中文文图形化化界面监监视整个个设备自自动化系系统的运运行状态态，包括括现场图图片、工工艺流程程、实时时曲线、、监控点点表、设设备平面面布置图图，以形形象直观观的方式式实时动动画显示示设备运运行情况况。系统统要求提提供丰富富的图库库和方便便的图形形生成工工具。画画面转换换操作不不超过两两键，画画面全部部数据刷刷新不超超过2s。(2)控控制功能能能对现场场设备进进行手动动控制，，进行运运行方式式的设定定和工艺艺参数的的修改，，且提供供操作权权限管理理，保证证系统的的安全。。(3)报报警功能能、当当设备自自动化系系统出现现故障或或监测参参数越限限时，应应产生明明显的视视觉和听听觉报警警售号，，并有报报警优先先级管理理功能，，包括报报警查看看、确认认、记录录、打印印。(4)综综合管理理功能系统应具具有历史史数据存存储能力力，并生生成和打打印各种种报表和和趋势图图，为设设备管理理和维护护提供依依据。(5)通通信及优优化运行行功能中央站提提供WindowsNT操操作系统统、以太太网连接接和TCP／IP协议议，通过过ODBC等方方式同BMS服服务器通通信，上上传综合合管理、、计量、、报警等等BMS要求的的数据并并接收BMS下下发的联联动及协协调控制制命令，，控制整整个系统统的优化化运行。。中央站与与DDC之间可可直接通通信，不不应采用用任何转转接设备备。通信信速率应应大于9600bps，并并应满足足画面刷刷新对通通信速率率的要求求。3．管理理软件功功能要求求◆管理理软件完完全满足足系统监监控功能能要求，，同时必必须兼顾顾系统集集成需要要，提供供以太网网TCP／IP连接和和ODBC、API、、DDE、OPC等网网络接口口，保证证同BMS服务务器和其其他分系系统进行行数据交交换和共共享，实实现连锁锁控制和和优化运运行。◆提供供用户查查询和处处理现场场设备的的信息，，并提供供报警及及记录功功能。◆系统统软件必必须是一一个多任任务、多多用户实实时软件件。◆具有有数据记记录功能能，能把把数据记记录以多多种图形形等方式式显示，，便于管管理员了了解运行行情况和和合理利利用资源源。◆具有有动态图图形编辑辑功能，，以动态态图形方方式监控控各点的的当前值值和状态态，并能能同时显显示多个个图形。。(待续续)◆使用用标准的的菜单系系统和工工具栏。。◆根据据不同操操作者的的输入密密码配置置不同的的用户界界面。◆通信信符合OSI七七层标准准。◆多级级密码系系统。◆时间间表和日日历表可可设定。。◆实现现报警管管理，报报警动作作可触发发多媒体体等功能能。◆图形形界面允允许用户户通过动动态图形形操作系系统，操操作受密密码控制制。◆图形形显示会会根据输输入量的的变化随随时更新新。4．楼宇宇设备自自动化系系统集成成解决方方案按照国家家技术规规范和招招标书的的要求，，楼宇设设备自动动化系统统选型以以产品质质量、性性能、可可集成性性及价格格为第一一原则，，同时兼兼顾系统统产品完完整性、、与其他他系统兼兼容性、、系统可可升级等等因素，，选择SIEMENS600APOOGEE系统作作为会展展中心的的楼宇设设备自动动化系统统，实现现对主楼楼所有机机电设备备的自动动控制。。◆以SIEMENSS600APOGEE系统作作为楼宇宇自动化化系统BMS集集成平台台。空调调与通风风系统、、空调水水二次循循环泵、、热交换换系统等等，直接接由S600APOGEE系统进进行控制制。◆冷水水机组、、给排水水、变配配电、电电梯、锅锅炉等均均自配自自动控制制系统，，所有自自动控制制系统均均满足BACnet标标准。通通过专用用网关(GateWay)作作为第三三方系统统纳入DCS(S600APOGEE)系统实实现BMS集成成。(待续)◆建筑筑集成管管理系统统(IBMS，，IntegratedBuildingManagementSystem)实实现智能能建筑整整体智能能化系统统的集成成管理，，全面监监控与管管理经过过集成后后的建筑筑智能化化系统。。集成后后的BMS系统统作为IBMS的子系系统，进进入IBMS集集成系统统。◆在IBMS系统集集成结构构中，火火灾自动动报警系系统(FAS，，FireAlarmSystem)、安全全防范自自动化系系统(SAS，，SecurityAutomationSystem)均作为为与BMS平级级子系统统进入IBMS集成系系统，而而不是进进入以DCS为为基础的的BMS，这是是该IBMS系系统集成成的一个个特点。。◆楼宇宇自动化化系统的的集成只只做到BMS这这一级，，更高一一级的集集成则通通过IBMS的的集成来来实现。。BMS与与IBMS系统统集成结结构示意意图如图图7．2所示。。7.3建建筑智智能化系系统集成成技术发发展展望望建筑智能能化系统统集成已已经成为为智能建建筑的主主流技术术，建筑筑智能化化系统集集成技术术的发展展对智能能建筑的的发展至至关重要要。作为为智能建建筑最重重要的组组成部分分和最大大的子系系统———楼宇自自动化系系统集成成技术的的发展对对建筑智智能化系系统集成成技术的的发展有有重要影影响，反反过来，，智能建建筑集成成技术的的发展也也会影响响楼宇自自动化系系统集成成技术的的发展方方向。7.3.1楼宇宇自动化化系统集集成技术术发展展展望近年来，，楼宇自自动化系系统集成成技术本本身的发发展呈现现出两方方面的趋趋势。一一方面，，知名品品牌楼宇宇自动化化系统本本身的集集成能力力不断提提升；另另一方面面，楼宇宇自动化化技术中中的数字字通信协协议标准准——BACnet推推广应用用和现场场总线技技术的发发展，为为不同品品牌楼宇宇控制设设备与系系统的集集成提供供了强有有力的技技术支持持。7.3.1.1楼宇宇自动化化系统自自身集成成能力的的提升为了满足足业主对对楼宇自自动化系系统及楼楼宇智能能化系统统集成不不断提高高的需求求，主要要的楼宇宇自动化化系统供供应商积积极开发发新的软软件系统统、集成成平台和和适用于于多种第第三方设设备的通通信网关关，使楼楼宇自动动化系统统的集成成能力得得到大幅幅度提升升。Honeywell，Siemens，JohnsonControls等等知名公公司在原原有系统统基础上上推出的的新系统统，一方方面将原原来独立立的子系系统(如如设备控控制系统统、火灾灾报警系系统、安安防系统统等)集集成在一一个系统统平台，，同时通通过专用用网关、、BACnet协议和和现场总总线技术术，使系系统集成成第三方方设备的的范围大大大拓宽宽。美国Honeywell公司司近年来来推出_的EBI系统统就是这这方面成成功的范范例。EBI系系统是专专门用于于建筑物物弱电系系统的集集成软件件。其特特点是，，它有一一个充分分开放的的且采用用客户机机／服务务器体系系的系统统结构。。客户机机、服务务器和工工作站(WS)都运行行在WindowsNT4．x的的环境下下。中央央站嵌入入了Web服务务器，系系统在保保留实时时数据库库的同时时，增加加了关系系数据库库。中央央站有三三层结构构：Web服务务器、数数据访问问层和混混合数据据库层。。它们可可以实现现建筑物物自动化化系统与与企业管管理系统统集成。。EBI包包含了建建筑物自自动控制制系统(BuildingAutomaticControlSystem)、生生命保障障管理(Life&SafetyManagement)、安安防管理系系统(SecurityManagenaentSystem)。EBI同时时包含了广广泛的设备备和协议界界面，如TCP／IP协议的的以太网通通信、ODBC数据据接口、NetworkAPI、AdvanceDDE客户户端、BACnet客户机／／服务器、、OPC(0LEforProcessControl)客户机、、LonWorks、MSExcel数据交交换等；拥拥有当前主主流系统集集成平台的的几乎所有有先进特征征，特别适适用于智能能建筑系统统集成，实实现：BAS和建筑筑物一切智智能化系统统设备的通通信连接。。EBI所所具有的设设置、组态态和编程开开发功能，，可以组建建一整套完完整的建筑筑物集成监监控管理系系统，分站站或子站EBI内建建的设备数数据库允许许第三方系系统以标准准的ODBC方式访访问，进行行数据交换换。Siemens公司司的System600APOGEE通过过模块化控控制器上的的开放式处处理器，可可以将消防防系统、安安保系统、、照明系统统、锅炉系系统、PLC、过程程控制系统统等集成，，在任何一一个Insight工作站中中对系统内内的设备和和子系统进进行监控。。通通信协议统统一与总线线技术推广广使用由于建筑设设备生产商商普遍采用用BACnet协议议，为实现现不同厂家家设备控制制系统之间间的数据交交换和系统统集成提供供便利。LonWorks现现场总线技技术(局域域网络)在在楼宇自动动化系统的的应用，使使各个品牌牌的传感器器、控制器器、执行器器和其他监监控设备共共享同一个个通信协议议，系统网网络中的任任意结点之之间的数据据可以共享享。基于统统一的BACnet通信协议议和LonWork区域网络络(LONLocalOperationNetworks)技术术的楼宇自自动化系统统集成是其其发展的必必然趋势。。EBI系统统支持BACnet协议，在在主控制器器XL500和XL50下面面支持LonTalk的LON总线，，第二级控控制器，允允许任何有有LonMark标标志的产品品接入LON总线；；Siemens的的开放式通通信驱动器器(OpenProcessorCommunicationDrivers)支持持LON总总线，且允允许LonMark标志的产产品接入LON总线线，显示了了标准协议议与现场总总线技术在在楼宇自动动化集成中中的广阔前前景。7.3.2建筑智智能化系统统集成技术术发展展望望通过对楼宇宇自动化系系统(BAS)、通通信自动化化系统(CAS／CNS)、、办公自动动化系统(OAS)三大智能能化子系统统进行集成成，将建筑筑智能化系系统最终集集成为真正正意义上的的智能建筑筑系统。建建立应用于于智能建筑筑的综合人人一机系统统，以达到到高度共享享系统内各各类信息资资源，在统统一操作平平台之下，，方便调度度和利用所所有设备资资源并对智智能建筑用用户提供最最优服务。。一方面为了了使楼自动动化系统的的集成有利利于更高一一层的智能能建筑系统统集成，另另一方面为为了更好地地把握楼宇宇自动化系系统集成技技术的发展展方向，应应对建筑智智能化系统统集成技术术的发展有有一定的了了解。下面面就是从业业内对建筑筑智能化系系统集成技技术发展的的展望而归归纳的部分分观点。以以太网及TCP／lP协议已已经构成建建筑智能化化系统集成成的基础智能建筑系系统尽管有有其特殊性性，但归根根结底应该该是计算机机网络系统统集成的重重要组成部部分。所以以在讨论智智能建筑系系统集成技技术发展展展望时，不不能脱离计计算机网络络及其系统统技术的发发展与展望望。随着Internet的普及及，TcP／IP协协议也得到到了空前广广泛的应用用。由于TCP/IP协议的的开放性，，它可以把把现行的各各种局域网网互连，并并统一地址址规则、TP地址、、域名的惟惟一姓与高高层协议标标准化等。。因此，目目前TCP／IP协协议已成为为事实上的的国际标准准。随着Internet技术的的日益完善善、普及和和发展，人人们以开始始着手将其其应用于构构建企业集集团内部的的信息管理理系统，即即Intranet(企业内内网)。一一般地说，，Intranet均采用统统一的TCP／IP协议。利利用Intranet，企业业对内可提提供一个灵灵活、高效效、宽松、、可靠的办办公环境。。以便企业业内部进行行信息交流流和共享，，对外通过过Internet进行企业业的一切商商务活动，，及开展以以下一些基基于标准的的服务：文文件共享、、信息浏览览、电子邮邮件、远程程登录、文文件传输、、网络管理理等，进而而实现企业业管理的科科学化和自自动化。近年来，网网络通信己己从10Mbps、、100Mbps，发展到到了现在的的1000Mbps。对于于构成每一一座智能建建筑的Internet，全全部选择采采用TCP／IP协协议的千兆兆位以太网网已成为可可能。又由由于现场总总线技术的的发展，进进一步促使使以太网从从管理层、、控制层向向现场层延延伸。随着着以太网技技术的发展展，在建筑筑自动化领领域中有可可能出现以以太网一网网到底、Internet与与控制网融融为一体的的局面。7.3.2.2浏览览器／服务务器模式将将成为建筑筑智能化系系统集成的的主要模式式由于个人计计算机的普普及和发展展，使计算算机网络的的计算模式式从以大型型机为主的的集中计算算模式过渡渡到了客户户机／服务务器计算模模式。由于于浏览器的的创立和发发展，使计计算机网络络的计算模模式开始向向浏览器／／服务器模模式转变。。1．浏览器器／服务器器模式计算机网络络的初始，，通常采用用大型计算算机作为主主机，众多多的终端用用户共享大大型机的CPU资源源和数据存存储功能。。这种模式式称做“集集中计算模模式”或““分时共享享模式”。。这种模式式的主要缺缺点是主机机负担太重重、设备昂昂贵，系统统可靠性和和可用性过过分依赖于于主机，系系统功能扩扩展困难。。随着个人人计算机(PC)的的普及和发发展，客户户机／服务务器(C／／S)计算算模式逐步步取代了集集中计算模模式。在C／S计算算模式下，，一个或多多个的客户户机与一个个或多个的的服务器相相连，组成成一个“分分布计算机机系统”。。在该计算算模式下，，其应用可可以分为前前端的客户户机部分和和后端的服服务器部分分。客户端端负责与用用户的交互互、收集用用户信启、、，可以请请求服务器器完成大型型计算机的的应用，然然后把服务务器返回的的结果提交交给用户。。如此计算算模式优化化了计算机机网络的利利用率。由于浏览器器的开发及及发展，计计算机网络络的计算模模式开始向向浏览器／／服务器(B／S)模式转变变。人们可可以把传统统的C/S模式中的的服务器分分解成为一一个Web服务器和和一个或多多个数据库库服务器；；客户端不不再与服务务器直接相相连，而是是与Web服务器相相连，然后后由服务器器再与数据据库服务器器连接。用用户的请求求送到Web服务器器，再由Web服务务器通过CGI(CommonGateWayInterface)送到数据据库服务器器，Web服务器将将结果格式式化为HTML(HyperTextMarkupLanguage)格式式反馈给用用户。采用用这种三层层结构的Intranet，，再加上系系统具有统统一的TCP／IP技术标准准，以及客客户端软件件简单、通通过浏览器器查看信息息方便、系系统性能价价格比优越越、能充分分利用系统统资源等特特点，所以以浏览器／／服务器(B／S)模式发展展非常迅速速，倍受业业界人士的的重视。由于历史的的原因，目目前，C／／S模式与与B／s模模式仍然处处在两种模模式共存的的状态，由由于B／S模式开发发、应用、、维护、升升级简单，，组成Intranet容易易，它已成成为计算机机网络计算算模式的首首选，因此此，浏览器器／服务器器(B／S)模式也也必将成为为智能建筑筑集成系统统主要的计计算模式。。2．中间件件技术与产产品将成为为建筑智能能化系统集集成的桥梁梁相对传统的的以大型计计算器为中中心的集中中计算模式式而言，客客户机／服服务器(C／S)计计算模式确确实具有人人所共知的的优点。可可是在以后后的发展过过程中，C／S计算算模式并没没有导致大大量的应用用，其主要要原因大致致有以下一一些方面：：◆缺乏必必要和有效效的开发工工具。◆应用于于C／S计计算模式的的操作系统统多样性。。◆复杂多多变的网络络环境。◆数据分分散处理带带来的不一一致性等。。这些问题实实际上与用用户的业务务没有多少少关系，但但又必须很很好地得到到解决，只只有这样才才能清除妨妨碍客户机机／服务器器(C／S)计算模模式大量推推广应用的的障碍。解解决问题的的思路是将将应用软件件所面临的的共性问题题进行提炼炼、抽象，，在操作系系统之上形形成一个““可复用的的部分”，，该“可复复用的部分分”构成一一个加在客客户机和服服务器之间间的“中间间件”，它它可供给应应用软件重重复使用。。中间件提提供简单的的、较高层层次的应用用程序编程程接口(API，ApplicationProgrammingInterface)，它把把下层网络络技术屏蔽蔽起来，使使程序员把把精力集中中在应用方方面，而不不是在通信信问题上。。中间件的的作用就是是将应用与与网络屏蔽蔽开来。在在B／S计计算模式中中，中间件件专门负责责管理Web服务器器和数据库库服务器之之间的通信信，并提供供应用程序序服务。通常所说的的中间件技技术，最基基本的有通通用网关接接口(CGI)和应应用程序编编程接口(API)两种。API能够够直接访问问或调用外外部程序来来访问数据据库，可以以提供与数数据库相关关的超文本本标记语言言页面，或或执行用户户查询，同同时将查询询结果格式式化成HTML页面面，并通过过Web服服务器返回回给用户浏浏览器。CGI允许许Web服服务器运行行外部应用用程序，并并通过外部部程序来访访问数据库库资源，以以产生HTML文档档，同时返返回浏览器器。CGI向用户提提供了一种种与数据连连接的简单单方法。中间间件件是是处处于于应应用用软软件件和和系系统统软软件件之之间间的的一一类类软软件件，，是是客客户户方方与与服服务务方方之之间间的的连连接接件件，，它它以以自自身身的的复复杂杂换换取取了了用用户户应应用用的的简简单单。。中中间间件件是是基基于于分分布布式式处处理理的的软软件件，，能能够够解解决决网网络络分分布布计计算算环环境境中中多多种种异异构构数数据据资资源源的的互互连连共共享享问问题题，，实实现现多多种种应应用用软软件件的的协协同同工工作作。。利利用用中中间间件