第七章-系统集成课件

1、智能建筑系统集成技术,第七章-系统集成,本章导读,系统集成是建筑智能化系统的核心技术方法。智能建筑的系统集成包括功能集成、网络集成及操作界面集成等，是将智能化系统从功能到应用进行开发及整合，从而实现对智能建筑全面和完善的综合管理。本章的重点是深刻理解系统集成技术的必要性和其内涵，对当前的主要集成方法和技术路线均有总结和推介,第七章-系统集成,7.1智能建筑系统集成基本概念,第7章 智能建筑系统集成技术,系统集成（System Integration）在智能建筑设计标准定义是“将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。”系统集成通俗地理解就是

2、把构成智能化建筑的各个主要子系统从各个分离的设备、功能、信息等集成在一个相互关联的、统一的和协调的系统之中，使资源达到充分地共享，来实现智能建筑的总体优化目标。 系统集成不是一套系统，不是一套设备，不是一套软件，而是一种思想，是一种指导信息系统建设的总体规划、分步实施的方法和策略。因此，在实施方法上，应该是“总体规划，优先设计，从上向下，分步实施,第七章-系统集成,智能建筑系统集成的必要性,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,智能建筑系统集成的必要性体现在，它是实现建筑的“智能化功能”的唯一技术手段，或者说，不应用系统集成技术，就不能实现许多的“智能化功能”。可以从以

3、下几个方面来理解： (1) 系统集成技术能实现许多的联动功能。系统集成技术实现的许多联动功能使建筑对环境、应用等的响应具备智能化的特征。 (2) 系统集成技术能实现许多的测控管一体化的功能。 (3) 系统集成技术能实现集中管理的功能，提高了效率。 (4) 系统集成技术能够在软件层面上进行功能开发，不但可能新增功能，也可以“硬件软化”，优化系统方案，减少投资成本,7.1.1智能建筑系统集成的必要性,第七章-系统集成,智能建筑系统集成的实施层面,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,1）集中监控管理 （2）统一操作界面 （3）报表生成 （4）计算机辅助维护管理 （5）提高资

4、源利用率 （6）提高系统的智能化程度 （7）提高系统可靠性 （8）解决开放型网络连接 （9）减少运行成本,7.1.1智能建筑系统集成的必要性,第七章-系统集成,功能结构的集成,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,智能建筑系统总体功能通常划分为三个层次：设备级集成、系统级集成和经营管理级集成。设备级集成完成系统的硬件资源连接，实现最底层设备的联动和各种基本控制功能等；系统级集成完成各分、子系统内部的集成及各分、子系统间的互联，实现系统间的数据通信和资源共享，同时在互联的基础上完善它们之间功能上的协调控制；经营管理级集成是面向用户的高层次功能集成，是在实现系统基本功能的基

5、础上，满足建筑物综合服务管理的需要，使系统的楼宇设备控制管理、信息通信和信息管理等基本功能与建筑物的经营管理有机地融合为一体，最终实现智能建筑的最优化目标,7.1.2智能建筑系统集成的内容,第七章-系统集成,过程组织的集成,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,智能建筑包含的系统多、技术含量高，工程内容、种类十分复杂，施工队伍来自不同单位，各子系统、各工种的工程进度互有先后、并迭，工作内容互为条件、基础。这就要运用系统工程的思想和观点，合理地组合和规范智能建筑系统开发的各个阶段先后次序和进度安排。过程组织的集成包括系统集成分析、系统集成设计、集成系统实施、集成系统评价四

6、个阶段,7.1.2智能建筑系统集成的内容,第七章-系统集成,管理决策的集成,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,在系统集成的工程实施中有两个并行的内容：一个是工程技术，另一个是工程技术的控制过程。工程技术的控制过程包括：系统立项、系统规划与组织、工程进度与质量的控制，以及前后期对方案的分析、比较、决策和评价，统称为管理决策。管理决策在系统集成中体现了综合管理的作用，对目标系统的按期保质完成有着十分重要的意义,7.1.2智能建筑系统集成的内容,第七章-系统集成,典型的智能建筑系统集成,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,7.1.2智能建筑系统集

7、成的内容,图7-1 智能建筑系统集成,第七章-系统集成,通信的集成技术是标准化,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,通信的集成是智能建筑系统集成的基础。通信的集成目标是实现多种设备业务相互能交换数据，有通路而不能通信就谈不上数据的共享和子系统之间的联动,7.1.3智能建筑系统集成的技术,图7-2通信的集成技术是标准化,第七章-系统集成,控制的集成技术,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,控制的集成目标是希望将所有的监控单元纳入一个系统框架内。要解决子系统之间的互通互连。目前有一种解决方案：OPC技术，所图7-3所示,7.1.3智能建筑系统集成

8、的技术,图7-3控制系统集成的OPC技术,第七章-系统集成,管理信息的集成技术,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,管理信息的集成目标是在实现各类数据共享的基础上构建智能建筑的信息管理系统和信息发布系统。最终实现数字城市，数字国家，数字地球,7.1.3智能建筑系统集成的技术,图7-4管理信息的集成技术,第七章-系统集成,系统集成的方法,第7章 智能建筑系统集成技术 7.1智能建筑系统集成基本概念,系统集成要遵循科学的方法来进行，就是“总体规划，优先设计，从上向下，分步实施”。 总体规划，优先设计，是指必须是在工程建设规划开始就要明确系统集成的目标、平台和技术,作为工程

9、建设的各个阶段的目标和设计指导。 从上向下，分步实施，是指各个子系统的功能和技术方案必须要满足系统集成的目标和设计指导，先完成子系统的集成,只有这样,才能够达到总体目标,7.1.3智能建筑系统集成的技术,第七章-系统集成,7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,第7章 智能建筑系统集成技术,智能建筑由许多系统组成，而这些系统分别属于不同的学科，这就需要系统集成者借助先进的计算机技术、网络技术、通信技术和管理技术使一个个单独的子系统有机组合，形成一个能够在互连中发挥优势互补作用的整合系统智能建筑管理系统（Intelligent Building Management System，简称IBMS）

10、。IBMS又是指建筑物集成管理系统(Integrated Building Management System,IBMS)，两者之间并无本质上的差别，其所代表的含意是一致的,第七章-系统集成,IBMS结构,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.1 综合管理系统IBMS的结构,图7-5 IBMS是一个分层的集成系统,第七章-系统集成,基于OPC和ODBC的集成技术模型,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.1 综合管理系统IBMS的结构,图7-6 基于OPC和ODBC的集成技术模型,第七章-系统集成,建筑设备管理系统

11、BMS,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.1 综合管理系统IBMS的结构,第七章-系统集成,IBMS系统集成功能设计,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.2 IBMS的开发方法,IBMS系统集成设计与它的实现功能要求有关，IBMS集成系统主要实现智能建筑的两个共享和五项管理的功能。 (1)信息的共享。 (2)设备资源共享。 (3)集中监视、联动和控制的管理。 (4)通过信息的采集、处理、查询和建库的管理，实现IBMS的信息共享。 (5)全局事件的决策管理。 (6)各个虚拟专网配置、安全管理。 (7)系统的运行

12、、维护、管理和流程自动化管理,第七章-系统集成,IBMS系统的运行管理模式设计,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.2 IBMS的开发方法,IBMS由于按照集中管理分散控制的基本思想来构造，因而建立中央管理控制室，通过 IBMS系统进行管理控制。 (1) 运行管理“一体化”思路 (2) 运行管理“用户化”应用,第七章-系统集成,面向设备的综合管理,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.3面向设备的综合管理系统,在面向设备的综合管理系统中，主要有三个子系统需要综合管理，分别是楼宇自动化系统（BA）、火灾报警系统（F

13、A）、综合安防系统（SA）。智能建筑的每一个子系统都能够独立工作，IBMS并不取代任何一个子系统，而是在横向集成的基础上，实现每个子系统之间的第二次集成，实现每个子系统之间综合管理和联动控制,第七章-系统集成,楼宇自动化的主要功能需求,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.3面向设备的综合管理系统,1）对变配电设备的监控 包括高低压柜主开关动作的状态监视和故障报警，变压器与配电柜的运行状态及参数的自动检测，主要供电设备、停电复电设备和应急供电设备的控制。 （2）对照明设备的监控 对各灯具的运行状态的监控。 （3）对给排水设备的监控 包括对生活饮水供应设备

14、和卫生、污水处理设备的运行状态的监控，各种泵类的监控和各种水位的监测。 （4）对暖通空调设备的监控 包括对空调机组、新风机组、送/排风机组、冷冻机、热泵、锅炉、热交换机等的运行状态的监控。 （5）对交通设备的监控 对电梯、自动扶梯的运行状态的监控,第七章-系统集成,安全防范系统的主要功能需求,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.3面向设备的综合管理系统,1) 入侵报警集成系统 (2)闭路电视监控集成系统 (3)出入口控制(门禁)系统 (4)巡更系统,第七章-系统集成,火灾报警系统的主要功能需求,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统

15、（IBMS,7.2.3面向设备的综合管理系统,1)在IBMS管理计算机上，与消防控制中心同步实时监视消防系统状态,包括对火灾报警探测器、自动灭火系统、消防广播、防火门、空调电源和空调管道防火阀、排烟风机和排烟阀、非消防电源等的运行、故障、报警等相关信息，在工作站上以动态图像报警平面图和表格等形式实时显示状态信息。 (2)通过密钥硬件与口令数据加密等软件手段，确保数据流及系统的安全性，遵守中国行业管理规定，消防控制命令必须由消防报警系统实施。 (3)应提供与当地消防报警监控中心互联所必须的标准通信接口和特殊接口协议。 (4)与BA系统的联动。 (5)与闭路电视监控系统的联动 (6)与门禁系统的联

16、动 (7)与公共广播系统的联动,第七章-系统集成,面向客户的综合管理,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.2.4面向客户的综合管理系统,在面向客户的综合管理系统中，主要是智能卡管理系统、物业管理系统、办公自动化系统、通信系统的综合管理,第七章-系统集成,7.3.1 基于BAS的系统集成技术,第7章 智能建筑系统集成技术 7.3 局部集成技术,在实现BMS系统集成时，为了解决互联和互操作的问题，所采用的技术手段大致为以下几种：采用统一通信协议实现系统集成的方式。采用协议转换实现系统集成的方式。采用OPC技术实现系统集成的方式。采用ODBC技术实现系统集成的方

17、式,第七章-系统集成,IC卡的基本知识,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,IC（Integrated Circuit Card）卡又称“集成电路卡”、智能卡。它是将具有存储、加密和数据处理能力的微处理器及大容量存储器的集成电路芯片嵌入到一块与信用卡同样大小的不易折叠的塑料基片上，能够相对独立地进行信息处理和信息交换的一种卡片式的现代化信息负载工具。图7-8是常见的IC卡及读卡器,图7-8 常见的IC卡及读卡器,第七章-系统集成,IC卡的分类,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3

18、.2 基于IC卡的应用系统集成技术,IC卡的分类见表7.1所示。按是否与读卡器接触来区分有接触式和非接触式IC卡，按卡内所嵌芯片类型区分有存储器卡、逻辑加密卡、智能卡（CPU卡）三类,第七章-系统集成,IC卡的特点,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,1）可靠性高。IC卡是用硅片来存储信息的，先进的硅片制造工艺使IC卡具有抗干扰、防磁和防静电等特点，而且由于硅片体积小，并且里面有环氧层的保护，外面有PCB板和基片的双重保护，因此抗机械和抗化学破坏能力很强。IC卡的读写次数高达100000次以上，一张IC卡的使用寿命至少

19、在十年以上。 2）安全性好。IC卡在生产的全过程以及投入使用之后都可以进行严格的管理，所以安全性好。IC卡使用信息验证码（MAC），在识别卡时，由卡号、有效日期等重要数据与一个密钥按一定的算法进行计算验证。IC卡可提供密钥个人识别（PIN）码，用户输入密码后，与该PIN码进行比较，防止非法用户。 3）灵活性强。IC卡本身可以进行安全认证、操作权限认证；IC卡可以进行脱机操作，简化了网络要求；IC卡可以一卡多用；IC卡可为用户提供方便，例如为用户修改PIN码、个人数据资料、消费权限，以及查询余额等,第七章-系统集成,应用IC卡的设备,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（I

20、BMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,第七章-系统集成,一卡通” 系统硬件结构,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,图7-10 “一卡通”系统硬件结构图,第七章-系统集成,一卡通” 系统软件结构,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,图7-11 “一卡通”系统软件结构图,第七章-系统集成,一卡通”考勤子系统,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,图7-12 “一

21、卡通”考勤子系统结构图,第七章-系统集成,一卡通”门禁子系统,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,图7-13 “一卡通”门禁子系统结构图,第七章-系统集成,一卡通”系统在智能建筑中的应用,第7章 智能建筑系统集成技术 7.2 智能建筑综合管理系统（IBMS,7.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术,目前，智能建筑“一卡通”系统的功能主要有： 1）IC卡发行 对IC卡进行登录、授权、挂失、激活、退卡、换卡、密码权限修改等。 2）门禁管理 用IC卡实现出入口控制、进出信息记录、报警输出等。 3）考勤管理 用IC卡实现建筑内

22、部人员的出勤记录、统计、查询。 4）消费管理 用IC卡作为建筑内部信用卡使用，代替现金流通，实现建筑（大厦、小区、校园）内部消费电子化。 5）巡更管理 用IC卡实现保安、巡逻人员的签到管理，增强保安防范措施。 6）停车场管理 用IC卡实现停车场的车辆进出控制、收费等自动化管理。 7）电梯控制管理 用IC卡实现电梯门、楼层自动化控制管理。 8）图书管理 用IC卡实现图书借阅和收费管理。 9）医疗保健管理 用IC卡实现医疗收费和药品管理。 10）会议报道 用IC卡实现实时统计出席人数、出席比率等,第七章-系统集成,智能化住宅小区概述,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案

23、,7.4.1 智能化住宅小区方案,所谓智能化住宅小区，国家建设部住宅产业化办公室提出：智能化住宅小区是利用4C（计算机、通信与网络、自动控制、图形显示）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成为一体，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以实现快捷高速的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。一般智能化小区包括以下几个子系统： （1）住宅监控系统 （2）电子巡更系统 （3）三表自动抄表系统 （4）闭路电视监控系统 （5）小区周边边界监控系统 （6）门禁系统 （7）楼宇可视/非可视对讲机系统,第七章-系统集成,智能化住宅小区的等级,第7章 智能建

24、筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.1 智能化住宅小区方案,第七章-系统集成,智能化住宅小区系统集成方案,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.1 智能化住宅小区方案,图7-14 智能化住宅小区系统集成,第七章-系统集成,智能化住宅小区安全防范子系统,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.1 智能化住宅小区方案,1)出入口管理及周界防越报警系统 (2)闭路电视监控系统 (3)对讲与防盗门系统 (4)住户报警系统 (5)巡更管理系统,第七章-系统集成,智能化住宅小区信息管理子系统,第7章 智能建筑系统

25、集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.1 智能化住宅小区方案,1)远程自动抄表系统 (2)公用机电设备监控管理系统 (3)停车场管理系统 (4)广播与背景音乐系统 (5)物业管理系统,第七章-系统集成,智能化住宅小区信息网络子系统,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.1 智能化住宅小区方案,1)综合布线系统 综合布线系统包括小区宽带网络综合布线系统、小区安防和监控网络布线系统、小区有线电视网布线系统、小区电话网布线系统等。 (2)小区网络系统 小区网络系统可以给小区住户提供多方位的信息服务功能,第七章-系统集成,三表自动抄表系统的必要性,第

26、7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.2三表自动抄表系统,在现代生活中，水、电、燃气等是人们日常生活中必不可少的东西。然而，水表、电表和燃气表的抄录是城市生活的一个大问题。目前，除了电表之外，水表和燃气表都安装在居民室内，传统的入户抄表的方式给物业管理者和用户带来极大的不便，而且，抄表误差大、时效性差、统计工作量大。 采用自动抄表系统实现远程抄表功能，由小区服务器对住户各表的数据进行统一管理，避免了传统抄表方式时效性差、统计工作量大、漏抄、错抄等诸多弊端，省去了抄表员的手工抄表工作，取而代之的工作仅仅是对小区服务器进行简单的操作。自动抄表系统使小区的住户和物业

27、管理能够享受到信息化社会与知识经济时代所带来的益处，促进小区的物业管理向着智能化和现代化方向发展,第七章-系统集成,三表自动抄表系统的功能,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.2三表自动抄表系统,1）实时抄表，数据准确可靠 （2）集中管理，远程控制 （3）计算机统计管理，准确迅速 （4）各种用户报表输出功能 （5）防止费用拖欠 （6）操作权限设置，安全性高,第七章-系统集成,电子脉冲计数式,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.2三表自动抄表系统,水、电、燃气三表都要利用电子或传感器技术，改造成数字脉冲式仪表。现场采集器采集水、电、煤气表的脉冲并送入信号集中器（区域管理器）中进行计数。远传表具需不断的发出脉冲信号，然后用采集器对脉冲进行采集、累加、存储和传送，这类表具又统称为有源发讯表具或有源脉冲表。有源表在实际的计量工作过程中，一个最基本、最重要的条件是必须维持稳定、可靠、不间断的供电,第七章-系统集成,图像直读式,第7章 智能建筑系统集成技术 7.4 智能化住宅小区系统集成方案,7.4.2三表自动抄表系统,图像直读式是在普通的水、电、气等表具上安装图像传感器,应用图像识辨技术得出数据，实现数据远传，无需改动原表具的结构。参见图7-15所示。 该系统平时不工作，抄表