某工程系统集成设计方案

系统集成设计方案系统集成设计方案 目 录 一 系统概述 1 1 对各机电子系统进行统一的监测 控制和管理 1 2 实现跨子系统的联动 提高建筑的功能水平 1 3 提供开放的数据结构 共享信息资源 1 4 提高工作效率 降低运行成本 二 集成管理系统 2 1 1 总体构思 2 1 2 工程设计的技术目标和原则 2 1 3 设计依据 三 集成管理系统的总体方案 3 1 基于计算机区域网的集成管理系统 3 1 1 网络系统结构 CCTV 与保安系统联动 CCTV 与消防报警系统联动 消防报警系统与智慧卡门禁系统的联动 CCTV 与消防报警系统联动 智慧卡门禁消防报警系统与消防报警系统的联动 3 1 2 网络系统软件介绍 3 2 网络系统集成软件的技术特点和基本功能 3 3 集成管理系统的通讯接口方案和技术要求 四 关于子系统产品选型和系统集成的优化设计 一 系统概述 中国财政博物馆位于杭州市吴山广场 为现浇混凝土框架结构 地下一层 地上四层 由展览 区 门厅区 办公区和接待楼楼组成 接待楼 2 层 总建筑面积 12011 50 平方米 最大建筑 高度 47 85 米 是集展览 库房 办公和接待为一体的大型博物馆 其弱电系统按照甲级智能 建筑的功能进行设计 建设配置标准高 功能完备的智能化系统 中国财政博物馆系统集成能达到的目标 系统集成是智能建筑的关键 智能建筑业主的需要 是智能建筑业的需要 也是智能建筑物 业管理的需要 智能建筑设计标准 强调了甲级智能建筑标准 必须具有各智能化系统 的集成 接口应标准化 规范化 实现各智能化系统之间信息交换 因此 系统集成是智能建筑的核心 这一观念已成为建筑领域专业人士一致的共识 同时弱 电系统集成也提供了集成管理和综合信息服务系统 可以说系统集成同样体现了业主的利益 在以往的建筑中无法将各子系统集成在一起 无法共享一些必须的信息 无法实现非常必要的 跨系统的功能联动 无法对整个弱电系统进行统一的监视和管理 系统集成通过自身的集成网 络系统向建筑物内局域网提供接口 解决了上述问题 具体实现以下的功能 1 1 对各机电子系统进行统一的监测 控制和管理 集成系统将分散的 相互独立的弱电子系统 用相同的环境 相同的软件界面进行集中监视 各部门以及管理员可以通过自己的桌面计算机进行监视 可以看到环境温度 湿度等参数 空 调 电梯等设备的运行状态 建筑的用电 用水 通风和照明情况 以及保安 巡更的布防状 况 消防系统的烟感 温感的状态等等 这种监控功能是方便的 可以以生动的图形方式和方 便的人机界面展示你希望得到的各种信息 1 2 实现跨子系统的联动 提高建筑的功能水平 弱电系统实现集成以后 原本各自独立的子系统在集成平台的角度来看 就如同一个系统一样 无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系 这种跨系统的控制流程 大大 提高了建筑物的自动化水平 例如 当有人上班进入办公室 用智慧卡开门时 楼宇自控系统 将办公室的灯光 空调自动打开 保安系统立刻对工作区撤防 门禁 考勤系统能够记录上下 班人员和时间 同时 CCTV 系统也可由摄像机记录人员出入的情况 当建筑物发生火灾报警时 楼宇自控系统关闭相关空调电源 门禁系统打开房门的电磁锁 CCTV 系统将火警画面切换给 主管人员和相关领导 同时停车场系统打开栅栏机 尽快疏散车辆 这些事件的综合处理 在 各自独立的弱电系统中是不可能实现的 而在集成系统中却可以按实际需要设置后得到实现 这就极大地提高了大楼的集成管理水平 1 3 提供开放的数据结构 共享信息资源 随着计算机和网络技术的高度发展 信息环境的建立及形成已不是一件困难的事 虽然系统产 品供应商们正在努力制订各种应用层次的通讯协议标准 在目前条件下 真正限制信息系统发 展的是不同数据类型之间的信息交换或者说是系统之间的通讯接口 如果集成信息系统无法得 到需要的数据 就不能发挥有效的作用 弱电系统控制着建筑物内所有的机电设备 包括 空 调系统 通讯系统 广播系统 安保系统等等 传统上各系统自成体系工作 并不和外界交换 信息 由于数据结构 通讯格式的不同 集成系统无法采集所需的资料 用户花费大量资金 心血建立的信息服务系统 物业管理系统 设备维护系统 决策辅助系统等等就不能发挥应有 的潜在能力 计算机集成网络系统将真正解决这样的数据 信息交换问题 它建立一个开放的 工作平台 采集 转译各子系统的数据 建立对应系统的服务程序 接受网络上所有授权用户 的服务请求 即实现了数据共享 这种网络环境下的分布式客户机 服务器结构使集成信息系统 充分发挥其强大的功能 1 4 提高工作效率 降低运行成本 集成系统的建立充分发挥了各弱电子系统的功能 以前为了达到同样功能 往往要增加许多硬 件和设备 如在消防和安保系统中增加输出点 接入楼宇自控系统的输入点上 以达到统一监 控和联动的目的 但由于硬件点数量的限制 往往不能达到很好的效果又增加了投资 现在集 成系统用软件功能代替硬件设备 不仅节约 更增加了集成的信息量和系统功能 集成系统可 以使管理人员在一台或多台电脑上 以相同的界面操作 管理各个弱电子系统 而电脑可以放 在建筑物的任何地方 这样一来方便了管理 也可以减少管理人员的人数 提高了管理效率 同时降低了对管理者素质的要求 降低了人员培训的费用 根据我们对以往完成的集成系统工程情况的统计 成功的系统集成可得出以下结果 节约人员 20 30 节省维护费 10 30 提高工作效率 20 30 节约培训费用 20 30 综上所述 对如中国财政博物馆这样的多功能多用途现代化博物馆 实现弱电系统集成是完全 必要的 中国财政博物馆智能楼宇集成管理系统的核心技术是对信息的采集 取用和综合管理 即对信 息的集成管理 IBMS2000 弱电集成系统的目标是以先进 成熟的信息技术 控制技术和管理 与决策手段为依托 建成高标准的弱电工程 弱电工程的核心技术是对各系统信息的采集 取 用和综合管理 即对信息的集成管理 这种信息集成的一个主要而不可缺少的方面是弱电系统 集成 这套系统具有最先进的技术特征 配置必要的数据库和应用服务程序 组织完整的管理员操作 界面 对纳入集成系统的所有设备进行统一的监测和控制 同时设计和解决该集成网络与弱电 各子系统 如楼宇自动化控制系统 消防报警自动化系统 安全保卫系统 交换机系统 智能 IC 卡系统等 的通讯接口 在这样的系统框架下 提出满足系统集成所需要的对弱电各子系 统的技术要求 通过对弱电各子系统的合理选择 通过对中国财政博物馆智能化楼宇集成管理 系统的整体优化设计 使得整个集成系统能够利用计算机网络和我方提供的系统集成软件 把 构成智能建筑的弱电各子系统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 和协调的综合网络系统中 使系统信息得到高效 合理的分配和共享 总之 IBMS2000 弱电 集成系统实现的功能可概括为 1 对中国财政博物馆内的机电设施进行统一监视 控制与管理 2 对全局事件进行综合处理 并实现流程自动化 3 实现真正的信息共享 可向其他系统提供信息数据 4 提高设备利用率 减少管理人员数量 降低管理成本 此外 本系统还可随今后中国财政博物馆功能的扩展提供以下增值应用 1 可为物业管理 MIS 等系统提供信息服务 2 可与 OAS CAS 相联结 3 可与设备维护保养系统联网 4 可与远程管理与故障维修和保养系统联结 5 可与各种收费系统联网 IBMS2000 这套软件由于是在 WINDOWS NT 的环境下 VISUAL C 5 0 的平台上开发的 支持诸如 MICROSOFT 的对象链接和嵌入 OLE Active X 和构件对象模型 COM 等工 业标准 故它的开放性得到很好的保证 由于该系统的 API 函数全部都向用户公开 将来用户 可以在系统建成后进一步自主升级 开发与之相关的应用 诸如与办公自动化 通讯自动化系 统 物业管理系统相连 一 集成管理系统 2 1 集成管理的技术目标 从中国财政博物馆弱电工程的先进本质出发 充分考虑业主的各种功能需求 基于成熟和实用 的原则 向业主提供一套集成管理系统 具体分以下两个步骤实施 第一步 提供一套弱电系统集成的网络和软件系统 这套系统具有最先进的技术特征 用分布式的计算机网络 分布的数据库结构和分布式的网络接 口来配置必要的数据库和应用服务程序 组织完整的管理员操作界面 对纳入集成系统的所有 设备进行统一的监测和控制 同时设计和解决该集成网络与弱电各子系统的通讯接口 在这样 的系统框架下 在各子系统独立运行的基础上 实现子系统的集成 并采用分布式数据库和接口 方式最大程度上实现了 危险分散 通过对弱电各子系统的合理选择 通过对弱电系统集成 的整体优化设计 使得整个系统能够利用系统集成计算机网络系统和系统集成软件 把中国财 政博物馆弱电工程各子系统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 协调的综合网络系统中 使系统信息得到高效 合理的分配和共享 从而向中国财政博物馆弱 电工程内部计算机局域网系统提供数据接口和弱电系统集成的信息 使用户在各自办公时能对 中国财政博物馆所有机电设备进行统一监视 测量 数据采集和控制管理 并作出相应的决策 第二步 增补需加入该系统的各服务子系统 在集成系统计算机网络的基础上可开发并建立中国财政博物馆的综合物业管理系统 信息资源 管理系统 数据库系统 充分和有效地处理 运用各种信息数据 使中国财政博物馆的各项管 理真正做到高度集中 有效率和方便 系统集成的最终目标是提供一个集成智能建筑管理系统 这种系统能综合利用中国财政博物馆内各种以新技术收集到的有用信息 并加以分析整理 成 为具有高附加值的资料 从而使中国财政博物馆的设备和综合业务管理的工作流程更有效率 使中国财政博物馆在安全 卫生 舒适 节能和环保方面达到一个很高的水平 这种具有高安 全性 高效率 低运行成本的建筑物管理系统即可称为 集成智能建筑物管理系统 工程设计的技术目标和原则 我们对中国财政博物馆智能化楼宇集成管理系统的工程设计将遵循以下技术目标和原则 a 设计标准定位 中国财政博物馆弱电工程弱电系统总体设计标准定位为甲级标准 参考上海 市智能建筑设计标准 DBJ08 47 95 b 标准化 本工程设计及其实施将按照国家和地方的有关标准进行 我们所选用的系统 设 备 产品和软件将尽可能符合工业标准或主流模式 c 先进性 工程的整体方案及各子系统方案将保证具有明显的先进特征 考虑到电子 信息技 术的迅速发展 本设计在技术上将适度超前 所采用的设备 产品和软件不仅成熟而且能代表 当今世界的技术水平 d 实用性 本工程设计将以业主需求分析着手 并以得到业主认可的需求为目标来开展工作 保证满足目前存在的各种需要 e 合理性和经济性 在保证先进性的同时 以提高工作效率 节省人力和各种资源为目标进 行工程设计 充分考虑系统的实用和效益 争取获得最大的投资回报率 f 安全性和可靠性 安全和可靠是对智能建筑的基本要求 是本集成管理系统工程设计所追求 的主要目标 g 模块化和可扩充性 集成管理系统的总体结构将是结构化和模块化的 具有很好的兼容性 和可扩充性 既可使不同厂商的设备产品综合在一个系统中 又可使系统能在日后得以方便地 扩充 并扩展另外厂商的设备产品 h 方便性和舒适性 我们提供的弱电系统在使用和操作上将是十分方便和舒适 的 将为中国财政博物馆弱电工程的拥有者 管理者及其客户提供最有效的信息服务 提供高 效 舒适 便利和安全的工作环境 i 灵活性 系统提供管理人员和用户灵活移动和变更设备的可能 设计依据 中国财政博物馆智能化楼宇集成管理系统工程的设计将以下列文件 资料作为主要依据 1 建设方提供的招标文件和设计要求 2 建筑 空调 水系 电气和结构专业提供的施工设计图纸资料 3 国家和地方有关民用建筑的设计标准和规范 一 集成管理系统的总体方案 3 1 基于计算机区域网的集成管理系统 网络系统结构 组网设计 中国财政博物馆智能化楼宇集成网络系统框图如图 1 所示 这是一个典型的计算机 区域网 采用高速以太 Ethernet 网 10Base T 或者 100Base TX 结构 可以是星型连接 也可以是星总混合型连接 支持 100Mbps 的传送速率 系统可以通过网桥或路由器和其它区 域网 广域网连接 所有工作站采用奔腾 166MHz 32M 内存 2G 硬盘或者高于这种配置的 PC 机 所有服务器 采用奔腾 II350MHz 64M 内存 4 3G 硬盘或者高于这种配置的 PC 机 操作系统 系统由通讯网关和虚拟应用服务器 数据库服务器和各类管理工作站构成 所有服 务器的操作系统为 Windows NT4 0 所有工作站的操作系统可以是 Windows NT4 0 也可 以是 Windows 95 系统软件 网络系统运行我方提供的集成管理系统软件 IBMS2000 系统 这是一套专为智能 建筑的集成管理系统设计 向用户提供统一的实时监控 数据采集和管理的网络软件 这套分 布式面向对象的网络软件 基于 Windows NT 操作系统 采用以太网结构 TCP IP 协议 运 用构件对象模型 COM 软件构件重用 Active X 和智能代理 Agent 等先进技术 是一个典 型的分布式客户机 服务器网络平台 系统中以 TCP IP 协议或者通讯网关实现和各子系统的通讯连接 采集各类机电设备的实时参数 然后通过实时对象服务程序把它们转变为一致的数据格式向网 络上发布 通讯网关可以适应不同类型的接口和数据格式 也不会发生数据传送瓶颈 在用户 工作站一端 运行个人服务代理程序 向各类对象服务程序发出服务请求 实现和完成各种各 样的个人工作流程 例如对选定对象的监测 控制和管理 个人服务代理由许多不同功能的系统服务代理按需要组态 设置构成 系统提供许多称为 单 元 Cells 的可重用软件构件 用于组织用户的个人图形操作界面和作为各种系统服务功能的 基础材料 服务代理 单元 Cells 和对象服务 这三个软件要素 提供了系统面向用户的个人 操作界面的自定义功能 这种建立在底层代码基础上的重定义所提供的优秀性能 是任何其它 编程方式无法比及的 这套软件还创建了一种称为 pCOM 的过程构件对象模型 大大加强了对 实时数据的处理能力 正是这些最先进而又十分成熟的软件技术保证了弱电系统信息集成的很 高需求 数据库 系统建立的数据库将面对整个中国财政博物馆弱电工程的系统管理和应用服务 依据 系统规模 可选择 SQL Sever 6 5 或者 Oracle 7 3 网络通讯协议 网络通讯采用 TCP IP 协议 系统可以通过调制解调器和国际互联网 Internet 连 接 远程呼叫采用 PPP 方式 系统支持远程用户工作站 子系统通讯接口 系统采用以下技术或方式和中国财政博物馆弱电工程的各种弱电子系统连接 1 Windows 操作系统所支持的动态数据交换 DDE 功能或者用于过程控制的对象的链接和 嵌入 OPC OLE for Process Control 技术 2 支持 TCP IP 协议的应用程序接口 API 函数或者其它类似的应用程序接口 3 开放的数据库接口 ODBC 协议 4 基于 RS232 RS422 RS485 协议的串行通讯接口 与弱电子系统的通讯技术和方式 取决于该子系统本身具备何种通讯能力 所以系统中的通讯 网关会有多种形式 系统的一般描述 系统中面向用户的是建筑物管理系统工作站和个人工作站 对系统的监控管 理可以组态在这些工作站上进行 网络中各种用户工作站的数量几乎不受限制 中国财政博物 馆弱电工程中不同类型 层次的用户经过授权都可建立自己的工作站 面向各弱电子系统的是 虚拟应用服务 VAS Virtual Application Service 这些 VAS 是集成系统和子系统通讯联 系的桥梁 它们和各应用子系统交换数据 将系统输入输出的数据转换成网络工作站能选址 识别和利用的统一格式 并按一定的时间间隔刷新数据库服务器中的数据 同时它也是响应各 工作站业务请求 实现业务应用中点对点通讯的服务管理装置 系统中 VAS 的数量由应用子 系统的多少决定 究竟怎样配置 VAS 需要考虑各功能子系统的产品选型 通讯接口 数据类 型和数据量等因素 为了提高效率和降低投资 通讯网关数量的配置 不一定和系统含有的功 能子系统相一致 在这里我们为下列功能子系统 或子系统组 配置独立的虚拟应用服务 楼宇 自动化控制系统 消防报警自动化系统 安全保卫系统 交换机系统 智能 IC 卡系统 以下 是根据中国财政博物馆目前我司推荐的子系统厂家品牌制成的集成系统功能具体描述 不限 于以下品牌系统 只要系统的通讯协议是开放楼宇自控系统与消防报警系统的联动 安保管理系统 BMS 与 JVC 的闭路电视监控系统间通过 RS 232 连接 实现控制和报警 的双向通讯 安保 管理系统包括闭路电视监控系统和防盗报警系统 防盗报警系统探头同时与报警主机和闭路电 视监控系统的输入模块连接 即探头报警信号同时提供给防盗报警和闭路电视监控系统 闭路 电视监控系统主机间通过 RS 485 连接 该系统供应商提供 RS 485 至 RS 232 的外置转换 模块 模块安装在 BMS 控制室内 BMS 传送命令至 CCTV 的矩阵切换器 控制视频画面的切换 摄像头聚焦 转动等功能 矩 阵切换器传送报警信号 视频丢失 防盗报警等 至 BMS 系统 CCTV 系统为 BMS 提供一路视频输出至 BMS 控制室 BMS 主工作站配置视频捕获卡 即时 显示所选择的视频画面 l 数据汇集与积累 集成系统与 SAS 的主机相连接 通过 SAS 提供的接口定时汇集中国财政博物馆弱电工程安保 系统各个装置的使用数据 并进行累积 l 运行状态监视 集成系统通过接口按一定时间间隔扫描 SAS 设备的开 关状态 工作正常 非正常状态 控制状 态等数据 并通过集成的监视功能 在工作站上显示运行状态信息和履历数据的查询 l 入侵报警显示 当集成系统检测到 SAS 动作异常 包括装置损坏 非法 无效侵入等情况时 立即在工作站显 示报警信息 l CCTV 与保安系统联动 防盗报警信号可以联动报警区域的摄像机 将图像切换到控制室的监视器上 并进行录象 在下班时间有人进入消防楼梯 系统也联动相应楼层摄像机和录像机 多个报警信号出现时 报警信号可以顺序切换到不同的监视器上 报警解除后图像自动取消 防止漏报 有人在防盗系统设防期间进入安装探测器的办公室或开启安装门感应器的房门时 CCTV 系统 可在控制室内自动切换到相应区域图像信号 l CCTV 与消防报警系统联动 火灾报警系统出现火警信号时 该区域摄像机信号切换到控制室监视器上 观察是否误报或火 情大小 l 消防报警系统与智慧卡门禁系统的联动 当出现火警后 BMS 可以联动智慧卡读卡机电磁锁 打开出现火情层面的所有房门的电磁锁 以确保人员的迅速疏散 l CCTV 与消防报警系统联动 火灾报警系统出现火警信号时 该区域摄像机信号切换到控制室监视器上 观察是否误报或火 情大小 门禁系统 BMS 与门禁系统通过网络连接 门禁系统为 BMS 提供实时数据 BMS 和系统间通 过套接字进行实时数据交换 具体数据交换协议由双方再商定 l 使用数据汇集 积累 集成系统通过接口与门禁主机相连 通过门禁定时汇集中国财政博物馆弱电工程各个门锁卡等 装置的使用数据 包括使用的智能卡号 使用时间等 并进行累积 l 运行状态的监视 集成系统按一定时间间隔门卡的状态数据 并通过集成的监视功能 在工作站上显示运行状态 信息和履历数据的查询 l 入侵报警显示 当系统检测到卡装置动作异常 包括非法 无效卡入侵等情况 立即在工作站上显示报警信息 l 智慧卡门禁消防报警系统与消防报警系统的联动 当出现火警后 BMS 可以联动智慧卡读卡机电磁锁 打开出现火情层面的所有房门的电磁锁 以确保人员的迅速疏散 网络平台以其独特的包容性 将中国财政博物馆智能化楼宇集成管理系统主要的弱电子系统连 接到集成系统中 让各种信息跨子系统共享并在整个网络上分布 这种多服务器结构和对等通 讯的分布式网络环境 能够提供极其强大的应用服务功能 具有足够的实时性 开放性 可扩 性和灵活性 而且网络系统软 硬件本身符合当今前瞻的国际工业标准 弱电系统集成的增值应用 弱电集成管理系统 BMS 的真正意义还体现在中国财政博物馆管理系统的发展和进一步的综合 应用 我们称之为增值应用 可在今后逐步扩展 不断完善 如 与物业管理系统联接 物业管理系统离不开对水 电 风 对设备运转情况的了解 而这些信息都是弱电系统的一部 分 只有实现弱电子系统集成 才能够将机电设备的信息提供给物业管理系统 才能使物业管 理系统真正发挥作用 与信息资源管理系统联接 系统资源管理系统是一个庞大的系统 它需要大量重要的数据资料提供给决策系统等应用系统 而弱电系统提供的数据正是这些信息的重要组成部分 如果建立现代化企业式的管理模式 采 用系统集成为信息系统服务就成为必然做法 与维护保养系统联网 大型的建筑物中运行着许多机电设备 而这些设备的维护保养是非常重要 也是很复杂的 当 前先进的方法是采用计算机系统进行检测 统计 学习和管理 如哪些设备运行一定时间需要 维护 哪些设备需要更换等 计算机以实时或预告的方式通知相关人员或部门 毫无疑问 这 样的系统只能建立在弱电子系统集成之上 与远程故障诊断系统连网 弱电系统供应厂商众多 故障概率大 维修的技术性比较强 如何快速的通知维修厂商及时处 理 并提供尽可能多的相关资料呢 我们的方案采用远程故障诊断系统 通过电子邮件方式 将集成系统检测到的故障信息自动传给相应的专业维护人员或厂商 邮件中包括故障类型 历 史资料 故障位置等参数帮助专业人员判断并指导现场人员进行应急处理 然后专业维护人员 在电子邮件规定的时间赶到现场进行维修 并在电子邮件的表格中填写维修报告备案 与财务收费系统联网 现代化中国财政博物馆的功能越来越多了 各种服务也越来越方便 收费种类却变得越来越复 杂 而这些收费很多是与弱电系统相关 如水 电 空调的使用 专用电梯的使用情况以及卡 系统的多方位应用 如门禁 消费及停车场等 这些摘要数据都可以在集成系统中提取 因此财务系统与集成系统联网也是势所必然 集成系统的增值应用还有很多 如综合服务管理系统等等 随着时间的推移 会有更多的需求 出现 以上列举的功能还没有表达出系统集成的全部价值 基于网络的弱电系统集成向用户提 供了一个潜力巨大的多功能平台 因为我们的集成软件同时提供了组态工具和编程环境 允许 根据用户的需求进行二次开发实现各种各样的应用功能 尤其值得一提的是这种应用功能可以 在网络环境下实现 所以往往会有你意想不到的好处 除了已经有的众多功能以外 还可以向 用户提供哪些服务可以根据业主 建筑设计师 开发商和用户们的需求 进行进一步扩展 这样一个网络监控系统可以容纳不同供货商的许多设备 可以包含各种弱电子系统 它的结构 化 模块化和即插即用的特性是目前任何其它集成系统所难以做到的 3 1 2 网络系统软件介绍 我们为中国财政博物馆智能化楼宇集成管理系统提供的集成管理计算机网络系统 其硬件是一 个典型的计算机区域网络 其软件是一个基于软件介质代理 提供有效的实时监测控制的系统 是一个典型的分布式客户机 服务器网络平台 这个系统的主要特点是改进了传统的客户机 服 务器方式 使它们进入一个功能更强大有力的分布式环境 能够大大加强网络条件下的点对点 通讯的能力 同时她又具有充分的灵活性 开放性和可扩充性 并且这套软件系统还集成了各 种应用 开发工具 并创建了一种简单而又动态的数据交换接口 并以此来维护控制系统和满 足业务需要 网络软件采用微软的 Windows NT4 0 作为操作系统 以微软的分布式构件对象 模型 DCOM 作为系统的基础技术 而且为了加强构件对象模型 COM 的实时能力 本系统独 创了过程构件对象模型 pCOM 构件对象 模型 COM 靠提供和其它软件构件的可操作性和处理性 克服了传统方式的一些障碍 它也使 用一种通用的路径去处理各种带有同一编程语言的软件 例如允许用户方便地拖 放 drag and drop 一个图形从 MS Powerpoint 到 MS Word 所以独立的编程或移值被简化了 然而 COM 并不为独立用户特定的目标连接产生任何预先的安排 对于这个缺憾 我们为网络 系统的监测控制功能提供了 pCOM 技术 这种技术将极大地改善用户的人机界面 极大地增强 系统的功能 过程构件对象模型 pCOM 提供了一个以建筑物用户为中心的业务应用的软件骨架 pCOM 位于其它构件对象模型如象微软的 COM 的顶部 提供集成应用和独立企业用户之间的连接 伴随一组集成应用 pCOM 定义了一组程序服务如下 对各种构件对象的高级描述 集成和协同服务的方法 构件选址的一致方法 各种服务之间的协调 信息资源的显示和识别 服务处理的安全措施 开放性服务 例如提供可编程能力 网络系统软件的主要部分由过程构件对象模型 pCOM 组成 下面描述的构件表达了网络系统 软件应用框架是建立在 pCOM 结构的基础之上的 参见图 3 图 3 网络系统软件应用框架 图 3 中的主要内容简介如下 虚拟应用服务 VAS 虚拟应用服务在网络监控软件和带有业务应用的控制系统之间提供高水平的连接 虚拟应用服 务从它所在的控制系统向网络发布实时信息 为实时控制和信息共享建立一个分布式环境 每 个 VAS 由应用网关和对象服务程序组成 应用网关 应用网关是一个软件接口 它可以和可编程控制器 PLCS 标准协议 例如象 BACNET 微软的 MAPI 和 TAPI 和 DDE 或者开放的数据库协议 ODBC 等通讯 应用网关持续地刷新和 处理通过这个接口的信息 向网络监控软件提供可用格式的数据 在总的网络系统中必须为每 一个需要和系统交换数据的子系统配置一个应用网关 对象服务程序 对象服务程序是软件模块 它提供一个宽范围的选址系统 对控制系统内的每一个设备或记录 分配一个地址 选址系统允许用户去识别 监测和控制网络中指定的设备或记录 服务代理 服务代理是使网络监控软件避免客户 服务器系统典型的层次约束和限制的介质软件 服务代理 对于用户或其它媒介的作用是从驻在网络传递设备的特定信息或应用的特定信息到独立的计算 机工作站 建立一个真实的分布式点对点环境 不象从网络上接收所有信息 每个独立的用户 使用服务代理仅采集他所需要的信息 这就避免了网络通讯负荷过重而引起的阻塞 能够允许 系统容纳较大的实时容量 服务代理可以被复制到所希望的网络工作站上 复制的数量不受限 制 所以系统允许有任意多的监控者 同时可以满足未来系统的庞大需求 服务数据库是特定服务代理数据区的集合 通过建立附加的服务数据库 可用第三方开发程序 扩展网络监控软件的功能 以便处理新的扩展的服务 这就提供了极大的灵活性和可扩充性 单元 Cell 单元是多层次图标 它可被组态来代表专门的设备 记录 对象 报警 或业务中的某种状态 每个单元具有可组态特性 允许它以实时准确性和直观性来模仿对象的执行情况 举例来说 一个单元可以上下滑动代表对象参数的变化 或者可以代表一个报警 当达到某个门槛或阀值 时触发一个动作 多个用户可以不同的方法来组态同一单元来执行广泛的功能 这些单元按用 户自己专门的需要组态 以便完成其个人的功能 单元数据库包含事先设计的代表控制 趋势 警报和调度对象的单元数据 单元数据库也含有 特定用户接口对象区的集合 可以为任何应用开发新的单元数据库 允许第三方为网络监控软 件开发特定的应用区域 这同样提供了极大的灵活性和可扩充性 个人代理 个人代理是单元数据和有独立用户功能的服务代理的集合 靠允许用户摘取和选择每个希望的 单元和服务代理 个人代理体现出每个独立用户的个人工作流程 而且个人代理框架表示出每 个用户的个人图形用户接口 其中还表示了他所选择的单元和服务代理的图形显示 监控软件的实际应用靠有针对性的组态建立 然后集成各种软件代理去适应用户的需求 软件 代理是为一个使用者或程序或其它媒介完成一组任务和目标的称为委托代理的软件 代理一般 被编程具有一定的自由度 流动性和智能化 这里我们提供的监控软件代理还增加了一般软件 代理所没有的实时功能 独立的应用评估以及和其它媒介的交互能力 所以她能向用户提供极 其强大服务功能 2 1 3 数据流程和信息分布 系统内一般的数据流程和信息分布如图 4 所示 本图表明系统具有下列技术要素 1 从各弱电子系统采集的数据通过通讯接口和实时对象服务程序转换成统一的格式在实时监 控系统中发布 另外将其中关键的数据放入功能数据库中在朗讯科技通信设备有限公司新厂房 弱电工程的企业网络上共享 为系统进一步的增值应用打下良好基础 2 系统对所得到得数据可以不受限制地处理和运用 在用户工作站上可进行实时显示 操作 管理 事故报警 分析统计 例行报表 文件存档等种种应用服务 由于各客户机和对象服务器之间的网络通讯采用对等 Peer to Peer 形式 传送速度极快 一般 系统从客户机发请求至接收到回答小于 1 秒 其中不包 1 括子系统接口的延迟 这就保证 了显示操作的实时性 在系统管理层具有这种高速度的时间响应 是由于采用了 pCOM 技术 而使用其它任何编程语言建立的 BMS 系统都无法提供这种实时性能 2 从管理工作站上能够向任何弱电子系统传送数据 只要对应的子系统本身能接收外部数据 也就是系统具备控制和处理现场设备的能力 当然是否使用这种能力是另外一种技术问题 图 4 系统一般的数据流程和信息分布 3 系统的报警方式 可以是基地式的图形 声响或闪光 可以通过公共电话网呼叫 也可以 组织成电子邮件发送 数据流动和信息分布图同时也说明了本系统对信息的收集 处理是全功能的 能够以实时事件 作为工作目标 而不是被动 消极的收集数据 例如它不象目前有些物业管理系统 只是接收 数据 没有实时处理能力 仅仅以文件作为操作对象 3 2 网络系统集成软件的技术特点和基本功能 1 对外部实时对象进行统一和全面的监测 管理 虚拟应用服务 VAS 向网络上的设备提供外部对象的实时数据 用户通过服务代理和单元接收 这些数据到他们的工作站 使他们能监测设备的状态 系统中的任何用户通过组态 都可以对 任何弱电子系统进行统一和全面的监测和管理 用户可以监视和观察设备的启动 停止 事故 状态和模拟参数的量值等等 使用集成软件提供的图形用户接口 这些设备将以对象的形式按 需要的模式显示在屏幕上 用户可以组织需要的报表和历史数据文件 作为档案保存 在工作站上收集的工作参数可以报告给上层管理部门以供统计决策之用 2 报警管理 每个用户可以组织他自己的工作方式去处理不同的警报 集成软件在监控对象发生故障时以多 种方式报告用户引起注意 可能的报警方法包括 用户桌面计算机屏幕上对象的闪烁 发蜂鸣 声 打印一段文字 在用户办公室发闪光 甚至电话报告或者发电子邮件 e mail 给用户 系统集成软件提供下列报警服务 自行定义的个人的和全局的报警 装置或设备的出错报告 参数超限 报告 维护管理项目监视 设备 方法的可靠性评估 停工期 down time 通过程序语言 if then 语句增强报警功能 通过拖 放 drag and drop 机制方便地组态报警项 3 个人信息管理 当系统有事故发生时 除了通过报警管理报告用户以外 集成软件也向用户提供其它和个人事 务有关的功能 例如 每当在一个规定的房屋内发生一个特定事件时 用户可以选择获得一个 电话呼叫 或者使用卡处理系统 用户可以被提示是否有人进入他的房内 用户可以按照他们 个人的工作流程组织他们个人的代理框架和个人操作界面去接收信息和处理信息 例如报表打 印和数据存档等 4 时间调度 对设备的时间调度由对象服务程序来进行 这个系统允许设备的时间调度同时在全局水平和个 人水平进行 全局调度时间一般由系统集成者或系统管理者来策划和设置 按适当的安全许可 去控制一个或一组设备 象这样的个人时间调度对任何用户都是有效的 对设备的适当时间调 度可以大为节省费用和提供方便 调度功能包括 个人或全局的时间调度设定 在二个或以上设备 装置之间分配工作负荷 以时间调度来使设备启动或关闭 例如灯光 空调等等 按天 星期 月和 或假日的时间调度 工作组的时间调度 等等 5 趋势图显示 一些单元代表现场设备的对象或者逻辑上定义的对象 而另一些单元向用户提供历史的或者实 时的趋势图变化能力 一个用户能观察一个给定设备沿着若干工艺参数象温度 速度或能源消 耗等以图表的方式变化 实时图表由于在持续地刷新 所以是动态变化的 而历史图表是静态 不变的 它的数值由用户规定 历史趋势图对于系统整定 运行监视 预防保养以及系统维护 决策等都是很有用的 6 可定制和组态的图形用户接口 GUI 集成软件的图形接口 GUI 提供的图形显示反映了实时对象的过程状态 用户利用 GUI 工具 可按个人的爱好或需要组态自己的图形操作和显示界面 而这种组态仅是利用微软环境下的统 一操作风格 拖 放 drag and drop 机制 非常简单 不需要编程 这是软件系统运用 COM 技术得到的优秀性能 集成软件的 GUI 提供下列能力 现场设备或装置的图形显示 由预定逻辑安排的屏幕的切换显示 便于设备或装置的监视 能发送一实时图形给别的人以提请他注意 从网络或者远程的任何地方处理和操作他自己的 GUI 界面 7 跨子系统的业务处理和联动功能 系统提供了一个统一的平台 去进行跨业务跨系统的实时数据处理 而这种实时性能可以轻而 易举地解决过去做不到的多装置协同操 作 例如要实现在两个子系统之间的联动 当一个安全警报发生时 大门自动锁上 灯光点亮 或者当一个房间按预定的安排投入工作时 需要在适当的时间以适当的运行水平启动空调器和 照明灯具 比较麻烦 一般需要使用专门的硬件接口和程序代码 而使用集成软件 用户将能 够方便地组织配置 把各种子系统在最初阶段就连接起来 很容易地实现这种系统级的连锁动 作 而且系统联动功能在将来的修改也大为方便 不必增加或改动已有的硬件 8 系统的用户工作站数量不受限制 本系统的用户工作站数量不受限制 在中国财政博物馆智能化楼宇集成管理系统中 无论是管 理者还是操作者 都可以建立他们自己的用户工作站 工作站数量在理论上仅受以太网频带的 约束 实时信息能以这样广泛的方式分布在整个网络系统中 这一特点对于管理者还是操作者 来说又是非常的实用和方便 系统支持信息共享这一信息社会的基本要求 能够满足跨世纪的 业务需求 9 用户工作站的操作界面是可组态和可复制的 由于系统采用 COM 技术和软件构件重用技术 用户工作站的操作界面是可以按需要自由组态 的 其中图形窗口的组织方式例如操作按钮 对象显示方式 画面浏览方式等等都可以方便地 组态 集成软件的个人操作界面 个人服务代理 允许被在网络上复制 处理和利用每一个服务代理的 用户数量也是不受限制 所以众多用户能够监测和控制同一个设备而互不干扰 可复制的特性 使组态第二套相同的用户工作站几乎不用花费多少时间 10 极其快速的实时响应速度 一旦数据由虚拟应用服务 VAS 在网络上发布 则系统刷新用户屏幕的响应时间是以毫秒 milliseconds 计的 在一般条件下 网络监控软件从外部系统接收若干点信息 转换这些信息在网络上发布它们 并在用户屏幕上依次刷新显示仅需若干秒时间 其中任何所需时间的变化主要依赖于控制网络 的硬件 而不是系统软件本身 例如在使用以太网的一个用户侧 网络监控软件从应用网关处 理 2000 点信息并传送到用户屏幕所需时间不到一秒 11 虚拟应用服务器提供强大功能 系统对弱电子系统的监控功能主要由虚拟应用服务器提供 它不仅把各子系统连 接到集成系统中来 而且通过其中的对象服务程序 向分布式网络环境提供了大部分系统功能 虚拟应用服务器设计成三种组态 分别去处理 1000 点 5000 点或者 20000 点的系统 一般 每个子系统需要一个虚拟应用服务 VAS 对于数据点数比较少的子系统 可以二个子系统 配置一个虚拟应用服务 VAS 所以网络软件系统中的 VAS 的数量仅受集成系统所需要的 子系统数量以及它们的数据点数的约束 在典型的条件下 每个 VAS 能同时控制处理近 100 个在时间响应上没有任何停顿的用户的请 求 12 系统的安全保障机制 系统建立分组多级用户密码系统 所有物理的或逻辑的对象都可以安排在预设定的不同对象组中 每个对象组都可以预规定某些 授权使用的用户个人密码 只有被授权的用户才能对预设定的对象组进行操作和处理 一般系统可建立二级密码系统 操作管理员级密码 以此密码进入系统 只能作一般的操作 浏览和处理 进行有限的界面控 制 程序员级密码 以此密码进入系统 可作全面的操作 浏览和处理 进行操作界面的修改和控 制 并且能够进行对象组的设置 修改和用户个人密码的授权 13 系统具有结构化 模块化和即插即用的特点 以太网环境下的