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四川大学工程硕士论文 都市人家五期b m s 系统集成 电气工程专业 研究生徐强指导教师涂源钊 智能建筑是一种安装了信息基础设施的建筑，这使得它能够对不断变化 的外部条件作出反应并适应这种变化，这种特性使得智能建筑能够更有效地 利用资源和增加用户的舒适程度和安全感。智能建筑是通过自动控制系统对 供暖、通风、空调、火警、安全和能源照明的控制来实现上述目标的。 都市人家五期工程是一座现代化的、综合性的智能办公大楼，大楼为用 户提供舒适、安全、高效而又价格合理的工作条件。 本设计的建筑管理系统( b m s ) 采用霍尼威尔公司的企业建筑集成系统 e b i 。e b i 系统在物理上将各自独立的功能系统集成到一起，在信息上将各个 自动化子系统的信息集成到一起。本设计中建筑管理系统包括以下几个子系 统，即： 1 楼宇自动化系统( b a s ) 2 保安自动化系统( s a s ) 3 消防自动化系统( f a s ) 4 停车场自动化系统( p a s ) 通过遍布整个建筑内由传感器、检测器件、控制器等组成的信息网络， 把上述四个带有机械和电子系统的自动化系统集成在一起。使之能够对各种 设备和服务项目实现控制和管理。 建筑物管系统降低了能耗。因此也降低了设备的运行成本和提高了投资 效益。安全系统提供了火险报警、防盗、一卡通和事故检测等功能。 智能建筑的核心是集成。在智能建筑中，新技术将被用来提供更健康， 更有效率，更舒适的工作环境。这些都是事业成功的关键因素。拥有这些因 素，智能建筑的业主就能在吸引和留住二十一世纪的用户方面具有更显著的 优势。 关键词：智能建筑系统集成e b i 系统 四川大学工程硕士论文 t h ec i t yh o m e5 “b u i l d i n gm a n a g e m e n ts y s t e m d e s i g n e l e c t r i c a le n g i n e e r i n gs p e c i a l t y g r a d u a t es t u d e n tx uq i a n gc o a c hi e a c h e r t uy u a nz h a o a n i n t e l l i g e n tb u i l d i n g i so n e e q u i p p e d w i t ht h e t e l e c o m m u n i c a t i o n si n f r a s t r u c t u r et h a te n a b l e si tt oc o n t i n u o u s l y r e s p o n da n da d a p tt oc h a n g i n gc o n d i t i o n s ，a 1 1 0 w i n gf o r am o r ee f f i c i e n t u s eo fr e s o u r c e sa n di n c r e a s i n gt h ec o m f o r ta n ds e c u r i t yo fi t s o c c u p a n t s a ni n t e l l i g e n tb u i l d i n gp r o v i d e st h e s eb e n e f i t st h r o u g h a u t o m a t e dc o n t r o l s y s t e m s s u c h a s ：h e a t i n g ， v e n t i l a t i o n ，a n d a i r c o n d i t i o n i n g ： f i r e s a f e t y ：s e c u r i t y ： a n d e n e r g y 1i g h t i n g m a n a g e m e n t t h ec i t yh o m e5 t hi sam o d e r n ，c o m p r e h e n s i v e ，i n t e t l i g e n to f f i c e b u i l d i n g t h et o w e rw i l lp r o v i d et h ec l i e n t sw i t hf a v o r a b l ew o r k i n g c o n d i t i o n sw h i c hf e a t u r ec o m f o r t ， s a f e t y ，c o n v e n i e n c e ，h i g h e f f i c i e n c ya sw e l la sr e a s o n a b l ep r i c e t h eb u i l d i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ( b m s ) i nt h i sd e s i g na d o p t i o n h o n e y w e l le n t e r p r i s eb u i l d i n gi n t e g r a t o r ( e b i ) t h eh o n e y w e l l e b i s y s t e mt h a tp u l l st o g e t h e ra l lc o r eb u i l d i n gs y s t e m sa n di n t e g r a t e s i n f o r m a t i o nf r o mm a n yd i f f e r e n te n t e r p r i s es u b s y s t e m s ：i nt h i sd e s i g n h o n e y w e l le b ip o s s e s s e sf o u ra u t o m a t i o ns y s t e m s ，n a m e l y ， 1 b u i l d i n ga u t o m a t i o ns y s t e m ，( b a s ) 2 s e c u r i t ya u t o m a t i o ns y s t e m ( s a s ) 3 f i r e f i g h t i n ga u t o m a t i o ns y s t e m ，( f a s ) 4 p a r k i n ga u t o m a t i o ns y s t e m , ( p a s ) t h e i n t e g r a t i o no ft h e s ef o u rs y s t e m sw i t ht h em e c h a n i c a la n d e l e c t r i c a ls u b s y s t e m st h r o u g ht h ei n f o r m a t i o nn e t w o r kc o n s i s t i n go f s e n s o r s ，d e t e c t o r s ， c o n t r o l l e r s ，e t c ，l o c a t e dt h r o u g h t h e b u i l d i n g ，a f f o r d t h e o p p o r t u n i t y t om o n i t o ra n dc o n t r o la tt h e 四川大学工程硕士论文 e q u i p m e n ta n ds e r v i c e s t h e b m sl e a d st o e n e r g y c o n s e r v a t i o n a n dh e n c el o w e r st h e o p e r a t i o nc o s to fe q u i p m e n ta n de n h a n c e s i n v e s t m e n te f f i c i e n c y t h e s e c u r i t ys u b s y s t e mp r o v i d e sf u n c t i o no ft h ef i r ep r o t e c t i o n ，b u r g l a r a l a r m ， o n ei d i cc a r df o ra l1m a n a g e m e n ta n dp a y m e n t ，a n da c ei d e n t p r o t e c t i o n i n t e g r a t i o n i st h e “c o r e ”o ft h ei n t e l t i g e n tb u i i d i n g i n i n t e l l i g e n tb u i l d i n g ，n e wt e c h n o l o g yc a nb eu s e dt op r o v i d eah e a l t h i e r m o r ep r o d u c t i v e ，a n dl e s se n e r g y i n t e n s i v ew o r ke n v i r o n m e n t a st h e s e a r ec r i t i c a lf a c t o r sf o rb u s i n e s ss u c c e s s o w n e r so fi n t e l l i g e n t b u i l d i n g h a v eac l e a r a d v a n t a g e i n a t t r a c t i n g a n d r e t a i n i n g 2 1 s t c e n t u r yt e n a n t s k e y w o r d s ：i n t e l l i g e n tb u i l d i n gi n t e g r a t i o n o f s y s t e m e b i s y s t e m 四川大学工程硕士论文 1 绪论 1 1 “系统集成”在国内外研究现状和发展趋势 进入二十世纪八十年代，计算机技术、信息技术、控制技术、通信技 术等得到迅速发展，极大地促进了社会生产力的提高，也使人们的生产方 式和生活方式产生日新月异的变化。智能建筑作为国家综合国力和技术水 平的具体体现，其特点和优势明显，国内外市场十分看好。智能建筑也是 “国际信息高速公路”和智能化网络城市的节点，其所具有的作用、功能 和效益，决定着它在现代信息社会中的重要角色。智能建筑不仅需要与国 际信息高速公路接轨，而且也将进一步促进信息高速公路的发展。智能建 筑和知识经济是信息时代的标志。智能建筑的发展将带动一批相关技术与 产业的发展。当前，国际上的产业结构正向高增值型和知识集约型转变。 智能建筑属于高增值型、高利润的物业产品，是二十一世纪房地产投资开 发的主导方向。 智能建筑的内涵十分丰富，通常包括楼宇设备自动化系统( 8 a s ) 、保安自 动化系统( s r s ) 、火灾报警自动化系统( f a s ) 、通信自动化系统( c a s ) 和办公 自动化系统( o a s ) 。建筑物智能系统设计的核心是“集成”，智能建筑是 一个“1 + 1 2 ”的系统，智能系统信息集成可保证建筑物整体的智能性，集 成是智能建筑成败的关键：在1 9 9 8 年北京智能建筑技术研讨会上，明确提 出了智能建筑系统的主要目标是“信息集成”。国外权威机构也在预测智 能建筑集成技术的发展，美国能源部也提出了关于智能建筑集成方法、系统 扔同工作和控制方面的趋势。 目前智能系统集成模式的研究己引起业界的广泛关注，国内外己有不 少大的智能系统集成商研究并提出了该系统集成的各种方案，归纳起来主 要有以下几种： 四川大学工程硕士论文 1 ) 以楼宇自控系统( b a s ) 为核心的集成模式。通过开发与各种第三方系 统的网络通信接口，将各种系统集成到自己系统中。这种方式存在的最大问 题是，接口软件的开发依赖b a s 提供商，可集成的第三方系统的数量有限。 2 ) 采用l o n w o r k s 和b a c n e t 技术。l o n w o r k s 和b a c n e t 是两种非常优 秀的测控网络通信技术，适用于大区域、点数分散的控制系统，但不适用于 消防和保安系统。 3 ) 网络控制级采用以太网技术。各子系统的上位管理主机采用以太网 互连，实现系统间部分数据的传递，但无法访问各系统的实质性的数据并实 现系统间资源共享与相互协调操作。为实现该目标还需探索其它解决途径。 我国智能建筑市场的初期，有自发、盲目及片面追求智能化的现象， 目前已逐渐克服，采取了比较讲究实效、务实的态度，体现了智能建筑正 朝着健康的方向发展。如智能建筑的系统集成，主要内容是以b a s 系统为 主的自动化系统的集成，使之达到环保和节能的目的，达到便于管理、方 便快捷的结果。至于b a s 系统与智能建筑中的其他系统的联系，可以通过 t c p i p 协议进行联系，实现信息资源的共享。 1 2 系统集成概述 智能建筑的系统集成是将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与 建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用 者的信息服务及其与建筑的优化组合，建造投资合理，适合信息社会发展 知识经济的需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。 系统集成包括机、电、建筑、结构、信息等各种专业，但又超越任何 一个专业。范围不止限于结构、系统还延伸到服务与管理。 系统集成的概念来自计算机应用的领域，在计算机网络技术出现之初， 网络需要连接的计算机设备多种多样。无论是硬件结构、通信接口、还是 操作系统、应用软件，都有很大的区别，异型计算机和异种操作系统的互 连成为很重要、很复杂的课题，一般就称为“系统集成”。 四川大学工程硕士论文 集成的概念应用于工程技术，其范围包括建筑环境、机械设备、电气 装置、电子控制与信息系统，还包括操纵管理上述设备的人的集合。其目 标是既要重视子系统本身的协调与优化，但更追求大系统的协调和总体优 化。 智能化系统的集成的目的，就是为设置在建筑物内的各种智能子系统 建立一个统一的操作使用平台，利用先进的计算机及网络技术，使各种智 能系统的效能得到充分的利用，统一管理，操作使用简洁协调。 1 3 项目概述 都市人家五期是一座集科研、开发、商务办公于一体的综合型现代化大 厦。都市人家五期大厦有地下一层和地上1 6 层，总建筑面积4 8 3 6 0 m 2 ，其 中地下室建筑面积7 5 2 7 群，结构形式为钢筋砼框架结构、桩基础，属一类 建筑物。根据都市人家五期提供的技术资料，整个大楼智能化系统包含楼 宇设备管理集成系统、保安自动化系统、楼宇自动化系统、消防自动化系 统、停车场管理系统、有线电视系统、计算机网络和通讯系统、办公自动 化系统等。 其智能化系统总体目标为：高效、节能、科学管理的硬环境、降低管 理费用、具有先进性、安全性、可扩展性。系统的设计，以楼宇自动化系 统b a s 为基础，以综合布线为桥梁，应用先进的计算机技术、现代控制技 术、现代通讯技术、现代图象处理技术，配以数字程控交换机，数字图象 传输和计算机网络设备，实现智能大厦各系统间的信息交换、信息处理及 相关系统的互连控制，最大限度地实现目标。 四川大学工程硕士论文 2 楼宇设备管理集成系统( b m s ) 方案设计 2 1 都市人家五期智能化系统总体目标 都市人家五期是集商务、办公、科研开发为一体的智能化大厦，其智能 化系统总体目标为： 高效：将建筑的结构、系统、服务、管理四个基本要素进行优化组合， 提供一个投资合理，具有安全、舒适、快捷的办公环境，从而提高工作效 率。 节能：通过现代化高科技监视监控手段，采用计算机网络对楼宇机电 设备及其系统进行最佳控制，大幅度降低楼字系统运行成本，并延长楼宇 设备的使用寿命，达到有效利用能源的目的。 科学管理的硬环境：由于楼宇管理自动化、通讯自动化和办公自动化系 统的建立，为科研与办公的管理手段创造了硬环境，实现管理的先进性、 科学性。 降低管理费用：建立在集中监控、人机界面、信息共享、系统集成基础 上的综合管理模式，减少了维护管理人员，各系统信息显示集中、直观， 降低了营运成本。 都市人家五期智能大厦应具有先进性、安全性、可扩展性：将分立的楼 宇机电设备及其各系统、计算机网络和通讯系统、办公自动化系统进行有 机的系统集成。因此系统定位起点高，设计水平先进。为了保证系统运行 的稳定可靠，在设备和系统选型上采用知名度高、技术成熟、性能价格比 合理的产品。系统在设计上留有充足的可扩充余地，以满足将来升级换代 的需要。 系统的设计，以楼宇自动化系统为基础，以综合布线为桥梁，应用先 进的计算机技术、现代控制技术、现代通讯技术、现代图象处理技术，配 以数字程控交换机，数字图象传输和计算机网络设备，实现智能大厦各系 四川大学工程硕士论文 统间的信息交换、信息处理及相关系统的互连控制，最大限度地实现上述 目标。 都市人家五期楼宇管理系统( b m s ) 是一个现代化的、先进的综合系统， 本系统包括四部分：楼宇自动化( g a s ) 系统、保安自动化( s a s ) 系统、 消防自动化( f a s ) 系统、停车场管理系统( c p a ) 。其他系统对f a s 只能监 视，不实行控制。通过硬件接口及计算机网络将各个系统有机地结合在一 起，实现四个系统的有效联动。e b i 服务器处于建筑各专业子系统( b a s 、s a s 、 f a s 和c p a ) 的最高监视与管理层，它通过t c p i p 网络，将建筑物设备系统 ( b a s ) ，综合保安管理系统( s a s ) ，火灾报警系统( f a s ) 集成到e b i 服务器统 一的浏览器界面，实现对建筑内各专业子系统集中或分散的监视与管理。 特别是在综合保安管理系统设计时考虑将“出入口管理监控系统”、“电子 巡更系统”、“考勤管理系统”等予系统组成“一卡通”管理系统，用户只 需持有一张管理中心发放的智能卡，就可以在该楼宇所辖区域内的功能单 元进行管理和消费服务。管理中心就可以有效地管理人员与消费资金信息。 为大厦物业管理提供有效的管理手段，树立“智能楼宇”的新形象；这种 融多项子系统综合管理模式的推出给社会和企业的管理带来了极大的方 便。 都市人家五期智能化大厦建成后，将会取得巨大的效益： 1 ) 由于建立了空调、照明等方面的智能控制系统，根据国内外经验， 在类似的室内人工环境条件的前提下，与传统建筑相比，可节能 1 5 一3 0 ，经济效益十分可观。 2 ) 由于采用系统集成和过程控制等方法，与传统建筑各系统独立建设 方法相比，大约可节省2 0 的投资。 3 ) 由于采用了b m s 系统集成。可大大提高大厦的运行管理效率，从而 减少人工投资；与传统的管理方法相比，可提高管理效率1 5 - 2 0 。b m s 系统的使用减少了设备消耗，可延长设备的使用寿命 4 ) 采用了楼宇智能“一卡通”系统，用户只需持有一张管理中心发放 的智能卡，就可以在该楼宇所辖区域内的功能单元进行管理和消费服 务，这种综合管理模式的推出给社会和企业的管理带来了极大的方便 都市人家五期智能化大厦在正常运行的情况下，预计可在三到五年内 四川大学工程硕士论文 收回智能化系统成本。 2 2 都市人家五期智能化系统方案设计依据 都市人家五期智能大厦系统工程项目的方案设计，应从科研、办公实际 需求出发，按功能需求和设计图纸，遵循国家和行业的有关标准及规范进 行：对于国内尚无标准可循的，参考国际标准。同时，将所采用的标准明 确列出。 1 ) 要求符合“建筑智能化系统等级评定”d b 3 2 t 3 6 7 一1 9 9 9 所规定的 标准和满足建筑、消防、公安、信息技术等标准及规范。 2 ) 规范如下： j g j t 1 6 9 2 民用建筑电气设计规范 g b j 3 0 0 8 8 建筑安装工程质量检验评定统一保证 g b j 3 0 3 8 8 建筑电气安装工程质量检验评定保证 g b j 5 7 8 3建筑防雷设计规范 建筑弱电工程设计手册 智能建筑弱电工程设计施工图集( 上、下) 都市人家五期楼宇管理系统( b m s ) 工程方案设计要求 采暖通风与空调设计规范 ( d b j 0 8 4 7 9 5 智能建筑设计标准 建设单位的其他设计要求 2 3 都市人家五期系统方案设计原则要求 其智能化系统在满足现实需要基础上，应有适当的超前性，以满足跨 世纪科技发展的需求。为此，制定系统方案设计应遵循下列原则： 1 ) 先进性 都市人家五期智能大厦建设于高速发展的信息时代，因此系统方案设 计要与当前科学技术高速发展的潮流相吻合。系统总体结构定位要高起点、 开放式、模块化，建设一个可扩展的平台，保护前期工程与后续技术的衔 接。 2 ) 实用性 9 四川大学工程硕士论文 都市人家五期智能大厦是集公司科研与办公于一体的办公楼，系统设 计应以实用为第一原则。在符合当前实际需要的前提下，合理平衡系统的 经济性和先进性，避免片面追求先进性而脱离实际或片面追求经济性而损 害智能大厦的初衷。 3 ) 可靠性 都市人家五期智能大厦其系统的可靠性要求高。系统应能保持每天2 4 小时连续工作，总系统故障不能影响子系统正常运行；子系统故障不能影 响其他子系统正常运行，也不能影响总系统中除该系统之外的其他功能正 常运行。关键的系统部件应考虑容错和备份。 4 ) 安全性 系统选用的所有设备、配件及其系统，在保证其安全、可靠运行的同 时。要符合集团公司、国家和国际的有关安全标准和规范的要求，并在非 理想环境下能有效地工作。此外，信息存储传输及使用过程中，不能被截 获和窃取。 5 ) 经济性 系统选用的设备及其系统，应以现有成熟的设备和系统为基础。以总 体目标为方向，局部服从全局，力求系统在初次投入和整个运行生命周期 内获得最佳的性能价格比。 6 ) 易维护性 系统中需要监视和监控的设备品种繁多，而且位置分散，要保证日常 系统正常工作、可靠运行系统必须具有高度可靠的可维护性和易维护性。 尽量做到所需人员少，维护工作量小，维护强度弱、维护费用低。 7 ) 开放性和可扩展性 系统设计应采用国家和国际标准及规范，兼容不同厂家、不同协议的 设备和系统。采用符合工业标准的操作系统，l a n 通信、相关数据库和图形 系统。各予系统可方便进出总系统，同时必须具有开放接口，以便用户进 行二次开发。 2 4 都市人家五期b m s 网络结构要求 都市人家五期楼宇管理系统( b m $ ) 是一个现代化的、先进的综合系统， 0 四川大学工程硕士论文 该系统包括四部分：楼宇自动化( b a s ) 系统、保安自动化( s a s ) 系统、 消防自动化( f a s ) 系统、停车场管理系统( c p a ) 如图2 1 。其他系统对 f a s 只能监视，不实行控制。通过硬件接口及计算机网络将各个系统有机地 结合在一起，实现四个系统的有效联动。b m s 应支持多种标准通讯协议。 b s ! b a s s a sf a sc p a 图2 1 楼宇管理系统( b m s ) 网络结构图 2 5 都市人家五期b m s 选型 为了实现以楼宇自动化系统( b a s ) 、综合保安管理系统( s a s ) 、消防自动 化系统( f a s ) 为基础，建立大厦内资源协调与集中管理的集成管理网络平 台。同时根据业主对系统集成与主干网络建设的要求，在本次智能化系统 集成技术方案中，所提供的智能化集成管理系统应满足开放性、标准化、 安全可靠和经济实用的设计原则。把构成智能建筑的弱电各子系统( b a s ， g a s ，f a s ) 由各自独立分离的设备，功能和信息集成为一个相互关联，完 整和协调的综合互联网络系统，使系统信息高度的共享和合理的分配。 在本次方案中使用美国h o n e y w e l l 公司的e b i ( e n t e r p r i s eb u i l d i n g i n t e g r a t o r ) 设备集成器系统。该e b i 系统的设计思想是完全基于监控中心 内部的i n t r a n e t 之上，通过统一的b m s 服务器实现大厦内的信息交互、综 合和共享。 2 6h o n e y w e ii e b i 系统介绍 2 6 1e b i 开放性系统结构 四川大学工程硕士论文 随着i n t r a n e t 企业网的发展，a t m 以及千兆以太网等高速主干网络技 术的迅速实用化，使得在网络上传输音频、视频、图像已进入实用阶段。 采用h t m l ( 超文本链接标记语占) 、h t t p ( 超文本传输协议) 技术的多媒体应 用，以及面向对象的开发环境日益普遍而成熟。因此在企业网络上采用基 于w e b 多媒体的数据库应用，会使企业在掌握信息和知识这当今竞争必 备的资源中，处于强者的地位。 e b i 系统将i n t r a n e t 技术用于b m s 系统集成，将b m s 服务器作为集团 自身内部企业网上的一个网站，自然融于企业网络中( 如图2 2 ) ：同时充 分利用原有的网络通讯资源，并提升已有的办公自动化系统( o a s ) 与大厦新 建物业管理系统共同设置o a s w e b 服务器。并通过开放数据库互联( o d b c ) 集成， 图2 2 印i 网络结构图 建立b m s 实时数据库与办公自动化及物业管理系统等分时数据库之间的信 息与数据交换。同时b m s 服务器与o a s w e b 服务器之间具有互为热备份的 能力，大大的提高了整个系统的可靠性。因此可以使得都市人家五期内的行 政管理人员在日常事务性管理之中很方便采用浏览器浏览大厦内b m s ，o a s ， 四川大学工程硕士论文 以及物业管理系统页面，使得管理成为一件十分轻松的事情。 e b i 的开放网络结构，允许用户简单地将设备数据集成到其它网络中 去，以供在这些网络中使用，当需要时可提供实时或历史数据的存取，丰 富的程序可用来支持任意一类需求，允许用户通过可组态接口，将设备数 据与其它系统紧密集成。 e b i 系统是基于客户服务器结构的网络，数据库服务器维护着一个高性 能实时数据库，该数据库服务器为各种本地的或基于客户网络，如操作员 站，以及其它应用，提供实时信息。 2 6 1 。1 网络应用程序接口n e t w o r ka p i 1 ) h o n e y w e l l 的e b i 建筑物管理系统中央站，可配置a p i 应用程序接 口数据库，用来与第3 方系统的网络连接以完成网络应用。 2 ) 网络应用是指第3 方系统以客户机身份向网络服务器n e t w o r k s e r v e r 提出从服务器的数据库中读出或写入数据的工作。 3 ) 网络应用由以下两部份软件组成：( n e t w o r ka p p l i c a t i o n s ) 网络服务器软件n e t w o r ks e r v e r 它的工作是使第3 方系统可以访问中央站( 服务器) 中的数据库。通常 可以把网络服务器软件安装在服务器中，它支持n e t w o r ka p i ，n e t w o r ks c a n t a s k ，m i c r o s o f te x c e ld a t ae x c h a n g e 的任何一种网络软件的工作。 在e b i 中央站，安装网络服务器软件以后，服务器就可以响应第3 方系 统的请求，执行该系统所要求的功能，或向数据库返回信息。 系统文件软件( n e t w o r ka p i ) 包括c l i b r a r i e s ，h e a d e r f i l e s ，v b f i l e s 。d y n a m i cl i n kl i b r a r i e s ，编 制文件和示范文件的源程序，这些用以协助第3 方系统建立系统间的网络应 用这个n e t w o r ka p i 软件安装在第3 方系统的工作站中。 4 ) 网络应用：第3 方系统以客户机身份与服务器建立联系，向服务器 提出要求，通过网络，从服务器的数据库中获取数据或向服务器的数据库写 入数据。 5 ) n e t w o r ka p i 功能汇总：完成从服务器的数据库获取或存入各种各 样的参数，数据。 四川大学工程硕士论文 2 6 1 2o d b c 开放数据库 开放数据库互连( o d b c ) 是微软公司提出并开发的一个数据库标准， 它提供了一个统一的接口，使得操作可以独立于数据库系统。因此，一个 应用程序就可以与所有采用o d b c 标准的数据库进行通讯，如果办公自动化 系统( o a s ) 采用o r a c l e 数据库，则其与b m s 服务器进行数据接口就非常 容易了，因它们均支持o d b c 标准。 1 ) o p cs e r v e r o p c ( o l ef o rp r o c e s sc o n t r 0 1 ) 为越来越多厂家采用的一个标准。e b i o p c 使得第三方系统轻松地与e b i 系统通讯、交换数据。 2 ) b a c n e ts e r v e r b a c n e t 为a s h r a e 提出的通信协议。为大多数空调、楼宇自控厂家所 采纳。若大家都采纳b a c n e t ，则互相交换数据就变得轻易很多。 2 6 1 3b m s 对智能化各子系统的要求 对于s a s 系统，因为可以与h o n e y w e l l 公司的产品共用实时数据库， 因而其集成是天衣无缝的。对于f a s 系统供应商提供标准的通讯协议 b a c n e t ，且在工程上给予配合、协助，才能使得b m s 系统集成更完美。 2 6 2 e b i 系统功能描述 本方案楼宇管理系统( b m s ) 软件选用h o n e y l 】e l l 公司的e b i ( e n t e r p r i s e b u i l d i n gi n t e g r a t o r ) 集成器。它包含对楼宇设备自动化系统、消防自动 报警系统、保安出入及防盗系统、停车场管理系统、消费管理系统的集成， 以及开放系统软件包等。 e b i 系统是一个高效能和模块化的监控及网络系统，并适用于许多不同 的情况，包括与传统的数字控制器、工业用可编程逻辑控制器连接，以及 与其他供应商的系统连接。e b i 能在许多不同类型的先进开放型系统下运 作，因此系统的灵活性很高。自推出到现在，已在多个国家、地方及多种 不同类型的建筑物上应用过，包括商业楼宇、机场、工业设施、政府设施 等。 1 4 四川大学工程硕士论文 2 6 2 1b b i 优点 1 ) 符合工业标准 硬件符合集散控制系统结构 实时多任务、多用户操作系统 w i n d o w s x w i n d o w s 图像式用户界面 网络协议t c p i p ，适合实时系统 2 ) 联网能力强 统一操作，综合而又分散的物理网络系统 高速局域网速率 可以用操作站遥控数据库的建立和维护编码程序软件 用户界面友好，直观显示用户简图的编码程序软件 3 ) 点数据库结构精密 复合数字点控制监视，3 位输入( 8 级) 双重输出 复合模拟点p v 、s p 、o p 模式和4 个辅助参数存储器点 单击键进入点细目显示和控制器地址参考在线点和显示 4 ) 灵活、多变化的事件报表显示及操作 可设置的事件启动的弹出显示 可预设1 0 0 0 多种标准显示 不同时间间隔的定时记录收集 多种绘标走势方法，包括x y 和p i e 表 在线的走势显示设置 在线报告设置 5 ) 完善的警报系统 控制器的监控统计向操作者提供显示和警告 提供报警、事件、报警持续和归档 多优先级、多形式的点警报 所有显示屏幕的底部为最新报警，监控方便 通讯和系统故障警告 记录警报和事件的存盘文件 6 ) 与其他软件要求的兼容性 完全支持用户用c 语言等高级语言编定的用户应用程序 四川大学工程硕士论文 其他d o s w i n d o w s 软件包，如工作单和关联数据库 存取实时处理数据，包括记录。 2 6 2 2 e b i 中央监控系统 e b i 是一种性能优异，用途广泛的模块式监控和数据采集网络系统，其 主要功能如下： 收集、分析和管理分站并整理数据。 可自由设置复杂的图形显示功能 可以立即打出用户报告，或进一步分析时，可立即通过 m i c r o s o f t e x c e l 等动态数据交换设备( d d e ) 输出数据到 m s w i n d o w s 环境的设备。 多级警报管理 强大的记录功能，多种走势表示，如条块图，多线走势图和xy 座标绘图。 支持多种控制器，包括a l l e n b r a d l e y 和m o d i c o n 等其他供应商 产品，便于对现有系统扩展和综合。 e b i 的应用程序接口库，接受用户用c 语言等高级语言编写的程 序。 e b i 在w i n d o w n t 运行。是一个真正的多用户多任务操作系统。 它适用于从p c 机到工作站级计算机。 1 ) 操作站 每个操作站配有： l 台打印报告用的点阵打印机 l 台查看系统简图用的彩色监视器 发生警报时提醒操作员的个内部音响报警 作人机接口的键盘和鼠标 2 ) 人机晃面 操作者通过操作站的i n t e g r a t e d p e r s o n a ls t a t i o n 软件( i p s ) 和 ( e b i ) 连接。e b i 使用分级显示结构，包括预设点细目、组、走势和历史数 据显示，另外还有系统特有的简图显示。这一复合结构使得操作者能够在 正常和非正常工作情况下有效地监控。 6 四川大学工程硕士论文 3 ) 数据采集和处理 系统控制器用反复扫描法或x l 5 0 0 之类设备用排除法，然后由e b i 对 数据进行处理。这些和系统控制器之间的通讯必须由e b i 进行监控以确保 通讯的完整性。对系统通讯的统计有助于及时排除潜在的连接故障和评价 通讯的严密度。在整个通讯发生故障时，系统会发出高错误率报警，这一 监控功能有利于提前指定通讯维修计划，且方便实施，大大提高整个系统 的实用性，降低了维护成本，并做到尽早解决监控故障。 4 ) 历史数据收集和索引 e b i 可连续查询、储存运行情况的历史数据，平均值和瞬时值( 即时取 样) 的收集频率都可由操作者设置。数据记录存储于硬盘中便于以后参考。 也可用e b i 的内部走势、用户设置简图中的数字变量和点细目走势、点细 目数字记录显示来索引。 另外，数字记录也可用在报告中，输入到便于携带的媒体中长期储存， 以备日后分析。内部报告技术可按要求设置，产生一些不同的报告。这些 报告可由网络中的打印机制作硬拷贝，他可显示在操作站屏幕上或输出到 软盘等便携媒体。 5 ) 报警探测和报告 e b i 模拟点的警报类型包括超限、高超限、偏移和改变率。数字点的状 态警报共分为8 级。所有点都可有相关警报，警报可分别定为紧急、急、 一般和日常警报，多优先级制使操作者能够首先对付最危急的情况。 在和e b i 连接的操作站中，警报记录可持续显示、记录现场设备故障 和警报情况。每页操作显示的最底部一行是保留着显示还未处理的最优先 级报警的。这给操作者提供系统最危急情况的即时直观指示。操作者可以 通过击键盘或工具栏上的“警铃”，图标，以备索弓i 。警报情况也可以显 示在简图中，储存于硬盘中或输送到打印机作记录。 2 6 2 3e b i 的中央管理软件 e b i 中央管理软件具有以下特点： 系统软件采用开放式、标准化和模块化设计，系统的管理软件模块可 以根据系统的集成度来决定其配置，具有简易、灵活、方便地实现中央管 理软件功能的增减。如果今后用户修改或扩充系统，甚至提出增加某些特 1 7 四川大学工程硕士论文 别的管理功能时，只需改变管理软件的配置或增加相配合的管理软件模块， 甚至可以根据特殊的管理功能的要求重新开发新的软件模块。以上这些改 变都不需要调整和增添中央管理计算机系统的硬件配置和设备。 系统的界面软件设计是面向那些不懂计算机专业知识的系统管理和操 作人员，采用实用而简捷的人机会话系统，c r t 彩色全仿真交互图形显示， 复合窗口技术，画面丰富。系统的菜单、参数设定、应用和响应程序编制 以及操作指导提示文本均为中文方式。系统的操作、设定、图形制作使用 鼠标器，具有最简易的可操作性。 系统应用软件包的建立。编制应用控制程序、时间或事件响应程序的 编写过程，成为简便的表格化的选择填充方式，操作者极易掌握。 系统软件具有自动纠错提示功能和设备故障提示功能，以协助操作员 正确操作系统，帮助系统维修人员迅速发现故障所在并采用正确的方法维 修系统的硬件设备和软件模块。 系统的外围智能分站( 现场控制盘) 的软件设备不依赖于中央控制软 件。当系统监控中心计算机发生故障时，各外围智能分站能够完全独立地 监视和控制所属区域的设备，做到危险分散。 2 6 2 4e b i 的系统集成性 e b i 为各弱电系统的集成器。它可作为一个独立的子系统或统一的集成 系统，通过选择不同的软件接口或选项可满足以下子系统的要求： 楼宇自动化系统( b a s ) e b i 通过软件接口监控h o n e y w e l l 的e x c e l s 0 0 0 系列控制器，如x l 5 0 0 ， x l l 0 0 ，x l 5 0 ，x l i o 等，及l o n w o r k 产品。 综合保安管理系统( g a s ) e b i 通过软件接口监控h o n e y w e l l 的防盗报警出入口管理监控系统， 巡更系统及p a c o m p e l c o 厂家的c c t v 系统。 消防自动化系统( f a s ) e b i 通过软件接口监控h o n e y w e l l 的x l s i 0 0 0 系列或f s 9 0 系列的消防 报警系统。以上各子系统共用e b i 的实时数据库，因而可轻易实现无缝的 系统集成。 四川大学工程硕士论文 3 监控中心b m s 系统方案设计 监控中心b m s 系统方案设计分为三大部分：b m s 系统网络设计、楼字自 动化系统b a s 方案设计、综合保安管理系统( s a s ) 方案设计。见b m s 系统 结构图。 3 1b m s 系统网络设计 e b i 服务器处于建筑各专业子系统( b a s 、s a s 、f a s 和c p s ) 的最高监视 与管理层，它通过t c p i p 网络，将建筑物设备系统( b a s ) ，综合保安管理 系统( s a s ) ，火灾报警系统( f a s ) 集成到e b i 服务器统一的浏览器界面，实 现对建筑内各专业子系统集中或分散的监视与管理。统一的浏览器界面可 以支持构架显示窗口推出、动画和参数变量值动态显示，支持查询，实现 带有口令验证的安全管理操作控制，也可以支持多媒体技术，应用视频、 图像和音响等技术手段，使得监控中心的报警监视和设备管理图形界面生 动而直观。 主干网络上的e b i 工作站或办公自动化系统的o a s 工作站都可以浏览 b m s 系统的信息和具有分级监视与控制的能力。 在本技术方案中，各子系统提供的以下接口软硬件和协议保证了中央 集成系统的实施。 楼宇自动化系统：采用h o n e y w e l l 公司e b i 系统软件，通过x l n e t 软 件接口直接和e x c e l 5 0 0 0 系列中的控制器，如x l 5 0 0 ，x l l 0 0 ，x l 5 0 ，x l i o 等进行通讯，无需进行协议的转换。 保安报警、巡更系统及智能卡门禁系统：采用h o n e y w e l l 公司的e b i 系统软件，通过以太网实现e b i 对安保系统的读写操作。 闭路电视监控系统：采用美国派尔高( p e l c o ) 公司的矩阵主机，通 过标准r s 2 3 2 接口与e b i 相连接，通过接口软件p a c o m p e l c oc c t v i n t e r f a c e 实现e b i 与闭路电视监控系统的连接。 消防自动化系统：该系统由甲方另行委托，e b i 与第三方厂家的系统 连接采用的通讯接口是b a c n e t ，由h o n e y w e l l 厂方编写接口程序。 停车场管理系统：科松公司产品，e b i 通过o d b c 读取信息。 消费管理系统：科松公司产品，e b i 通过o d b c 读取信息。 b m s 系统集中监控的信息有： 1 9 四川大学工程硕士论文 楼宇自动化系统：b m s 利用网络通讯访问b a s ，集中监视大厦内各主 要机电设备的实时运行状态和故障报警，如空调各类设备、给排水各种设 备、变配电、户内外照明、电梯。机电设备的运行参数和监察参数变化值 包括：温度、流量、压力、电流电压变化状态、运行记录。集中控制大厦 内各主要机电设备的开关状态、工作启停、参数设定与修改。 闭路电视监控系统：b m s 掌握大厦内所有摄像机的位置、型号、编号 信息以及监视范围附近的平面地形，同时配合控制操作，切换主机的工作 状态以及所需的现场实时图像信息。 消防报警系统( 二次监视) ：系统主机的运行状态、故障报警；火灾 报警探头的工作状态( 正常报警) 、探头位置信息：报警时间记录显示： 有关联动设备的状态( 例如：水泵、电梯、风机、广播设备等) 。 安全自动化系统：随时了解防盗报警、巡更管理等的工作状态，各类 报警按钮、控测器的位置。显示和记录报警信息，以及相应报警联动控制 的显示和记录，监视各类读卡器的控制状态、各主要通道管制门的开启和 关闭状态、各管s t j l - j 的人员进出