系统集成概述

1、1.智能大厦的基本概念系统集成概述随着高层建筑的大型化、多功能化和服务项目的不断增加，楼内所采用 的机电设备、通信设备和办公自动化设备的种类不断增多，其管理工作已 非人工所能应付。因此，智能建筑物管理系统应运而生。所谓“智能建筑物管理系统(Intelligent Building Management System,IBMS)”，它是以目前国际上先进的分布式信息与控制理论为基础 而设计的计算机分布式系统(Distributed Computer System,DCS)。它综 合利用了现代计算机技术(Computer)、现代控制技术(Control)、现代 通信技术(Communication)

2、和现代图形显示技术(CRT)，即4C技术。国际上智能建筑物研究机构对智能大厦作出了如下描述：“通过对建筑 物的四个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间的内在联 系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的优雅舒适、便利 快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的主人、财产的管 理都和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人技术定位详细说明设备方面空调、供热、给排水、变配电、照明、电梯、消防、卫星广播 电视、闭路电视监控、防盗报警、出入口控制、巡更管理；商业方面物业管理、酒店管理、商业财务结算、停车场收费、商业咨询、 购物引导；通信方面内部通信、语音通

3、信、数据通信、图形图像通信；办公自动化 方面计算机终端、打印机、复印机、传真机等的管理。身安全等方面将得到最大利益的回报”。为了完成这一目标，需要在建筑物内建立一个综合集成的计算机网络系统。 该系统应能将建筑物内的设备自控系统、通信系统、商业管理系统、办公 自动化系统，以及具有人工智能的智能卡系统、多媒体音像系统，集成为 一体化的综合计算机管理系统。该系统应能对建筑物内部实施全面的管理、监视和控制。在国际上，通常将一个综合的智能建筑物管理系统分解为若干个子系统，这些子系统分别是：守 中央计算机管理系统(Central Computer Management System-CCMS )育 办公自

4、动化系统(Office Automation System-OAS )守 楼宇设备自控系统(Building Automation System-BAS )有 保安管理系统(Security Management System-SMS )守 智能卡系统(Smart Card System -SCS )守 火灾报警系统(Fire Alarm System-FAS )守 内部通信系统(Inter-Communication System-ICS )守 卫星及共用电视系统(Central Antenna Television-CATV )守 车库管理系统(Carparking Management

5、System-CPS )有 综合布线网络系统(Premises Distribution System & Network-PDS & NET)这些集成系统为大厦提供了一种高度安全和防御灾害的能力，制造了一 个舒适的小气侯，同时可以对于大厦进行科学、高效的综合管理，并且达 到节省能源的目的。从上面的讨论，我们可以归纳出，智能化建筑通常具有四大主要特征，即楼宇自动化(Building Automation，缩写BA)、通信自动化(Communication Automation,缩写 CA)、办公 自动化(Office Automation,)缩写OA)、布线综合化。前三化就是所谓“3A”智能建

6、筑(智能大厦)。目前有的房地产开发商为了更突出某项功能，提出防火自动化(Fire Automation，缩写FA)，以及把建筑物的各个系统综合起来管理，形成一个 信息管理自动化(Maintenance Automation，缩写MA)，加上FA和MA这两 个A,便成为5A智能化建筑了。但从国际惯例来看，BA已包括FA, OA已 包括MA。因此我们只采用3A的提法。否则难免会进而提出6A或更多，反 而不利于全面理解“智能建筑”定义的内涵。我们在确定了智能大厦的管理内容和相应子系统的组成以后，我们就可以给智能 建筑物管理系统（IBMS）建立一个概念了，这个概念就是：在现代建筑物内综合 采用目前国际

7、上最先进的4C技术，建立一个由计算机系统管理的一元化集成系 统。从这个概念中引出了三个基本要素，这就是最先进的4C技术，计算机系统 模式和系统一体化集成。我们认为采用最先进的4C技术是实现智能大厦的前提 手段；选择计算机系统模式是为了适应智能大厦今后管理组织的结构；系统一体 化集成是智能大厦的核心和目标。智能大厦的基本概念来源于智能建筑物管理系 统的这三个基本要素。系统集成设计原则1）开放性：集成后的系统应是一个开放系统，应提供标准的数据通信 接口协议，界面接口软件，应用软件接口，具有良好的灵活性和可扩展性。2）标准化和结构化：集成网络的总体结构必须是标准化和结构化的， 既可使不同厂商的设备产

8、品综合和互联在同一个系统中，得到高度的信息 共享，又可使系统在日后能得到方便的扩充。先进的系统是两级网络结构， 第一级是符合国际标准的高速网络，可以保证系统的信息与其他系统共享； 第二级是现场控制网络，具有强大的抗干扰能力、同时具有长距离的传输 能力，可以方便地将现场控制器互联起来。3）模块化：所提供的应用软件、控制软件、硬件设备，应严格按照模 块化结构方式配置。在系统结构、管理体系上采用模块方式，系统软件功 能模块、硬件设备应具有可重组性。为集成各公司的不同子系统，系统设 计成底层与设备无关性。只需根据不同设备的通信协议，构造协议转换网 关即可，具有较好的可扩展性4）安全性：在保证数据的安全

9、性的前提下，不仅要求实现严格的网络等级操作权利和不同对象的查询范围，还应通过防火墙实现网络的安全性， 防止非善意访问和恶意破坏网络。5）可靠性和容错性：作为现代化的大厦，必须保证其安全可靠，当局 部发生故障时，整个系统不致崩溃。先进的系统具有庞大的系统容量，可 以根据业主的要求任意配置系统，也可以根据今后功能的增加任意扩充。6）合理化和经济性：在功能完善的基础上达到系统造价相对经济合理 的优化设计。在满足现有需求的基础上，要求考虑到信息技术的发展，采 用目前国际上先进的主流技术产品，保证前期工程和后续投资的可延续性；系统集成的特点由于选择了 Intranet技术进行弱电系统集成，就会具有以下的

10、系统特点：通过简单统一的浏览器界面，提供用户对所有弱电系统中各子系统进行 集中管理及控制界面，技术最为先进。采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP，用浏览器/服务器体系结构 取代了客户机/服务器体系结构。提高员工的工作效率和管理人员的管理质量，提高大厦管理层决策与全 局事件控制和处理的能力。可以通过Internet、拨号等手段实现远程的监控、管理操作及数据库 访问。能增强与办公自动化系统、防灾系统和物业管理系统之间信息与数据的 交换能力，与国际互联网Internet可通过防火墙实现无缝连接。系统集成直接使用了建筑物中的综合布线系统，网络扩展和升级十分容 易，维护和培训工作量小，价格合理。

11、很高的安全性，实现严格的网络等级操作权利和不同对象的查询范围， 并通过防火墙实现网络的安全性，防止非善意访问和恶意破坏。采用IBMS系统集成，并不取代各子系统独立运行的功能，而是要最大 限度地发挥各个子系统之间的互操作，而产生的再生功能。各个子系统与 系统集成平台联网运行时的不同功能是：子系统具有独立性，功能不受集成的影响，集成系统以监视和管理为主;子系统CRT安装在控制室里，集成系统则可将页面送到任何地点、包括 远程地点的桌面系统上；子系统由专职值班人员监管，集成系统是供主管和上级领导查看；子系统CRT只要求最小配置，集成系统的浏览器可接入任意多个；集成系统可设置一部分子系统的参数设定和修改

12、，实现控制超越功能。系统集成的构成智能大厦的系统集成包含两个层次的功能目标和网络结构形式；即：一 体化信息系统集成（IBMS）与实时监控自动化专业子系统集成（BMS）。一 体化信息系统集成是智能大厦第一层次的系统与网络集成平台，其内涵属 管理信息域，是以实现智能大厦内全局的、综合的信息交互和信息共享， 达到提高高效管理的目的。系统集成对象是楼宇管理系统（BMS）、办公自 动化系统（OAS）和通讯与网络系统CNS）。而实时监控自动化专业子系统 集成（BMS）是智能大厦第二层次的系统与网络集成平台，其内涵属实时控 制域，是以实现智能大厦内各专业子系统之间的互操作和快速响应与联动 控制，达到自动化监

13、视与控制的目的。系统集成对象是楼宇自控系统BAS）、 综合保安系统（SMS）、闭路电视监控系统（CCTV）、火灾报警系统（FAS）、 停车场管理系统（CPS）、IC卡综合应用系统等。由于上述两个层次的系统集成功能目标和内涵各不相同，分属不同的计 算机应用领域；因而IBMS系统集成和BMS系统集成在系统集成模式、网络 结构、集成功能上都存在着很大的区别。IBMS系统集成的构成强调的是： 所采用系统集成的方法；网络开发环境；数据库运作，以及网络管理等。 而BMS系统集成的构成强调的是：自动化控制的模式，是集散型控制系统 DCS，还是现场总线控制系统FCS；楼宇自控网络协议与现场总线标准；系 统的互

14、操作性；智能控制单元与传感器的特性等。IBMS系统集成是智能大厦第一层次网络平台，采用Intranet主十网络 结构。实现一体化信息集成的功能，以提高大厦全局事件的监控和处理的 能力，达到科学合理，全面管理的功能。IBMS系统集成协议转换网关：为了实现基于Intranet的IBMS集成，每 个弱电子系统就必须由RS-485或RS-232工业接口传出的实时信息，如温 度、液位、电功率、门禁、人员身份、车号、车位占用情况和报警，以及 控制状态和相关变量参数等，通过实时网关计算机上的协议程序，转化为 符合TCP/IP协议的网络数据。网关运行Windows 98或Windows NT 4.0 Work

15、station操作系统。可能需要多台网关计算机。IBMS系统集成数据库管理：网络中心的IBMS数据服务器安装Windows NT 4.0操作系统，运行SQL Server关系数据库，可以根据监控和管理的需 要，建立建筑物弱电集成系统数据库表单和视图，数据记录根据网关传来 的变量值进行更新。网络中心的IBMS数据的查询、共享、报表、备份、安 全、维护等功能均由数据库系统提供很好的支持。数据库系统运行在一台 高档服务器上。同时该数据服务器还可作为Web服务器的互为备用服务器。IBMS系统集成信息发布：在网络中心运行Internet Information Server(IIS)的信息发布Web服务器系统，为IBMS专门制作动态Web网页， 并与数据库连接，将实时的系统集成数据信息在Web网页上发布。信息发 布系统运行在另一台高档服务器上。同时，该Web服务器还作为数据服务 器的互为备用服务器。建筑物弱电系统的监控和管理的数据可以用模拟图、 表格、