智能建筑课件

第6章建筑智能化系统的集成

6．1智能建筑子系统的互连方式与集成模式

6．1．1子系统的互连方式智能建筑中的各种建筑设备、子系统是由不同厂家生产制造的，很难把它们直接互连起来。需要采用某种互连方式把这些分离的、由不同厂家生产的子系统或设备互相连接起来，以实现子系统内部和子系统之间的集成。常用的互连方式有以下几种。

1)硬接方式这种方式是早期系统集成的手段，现在很少应用。该方式是通过增加一个设备子系统的输入／输出接点或传感器，接入另一个设备子系统的输人／输出接点来进行集成。2)串行通讯方式常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串行通讯接口，使之可以与其他设备子系统进行通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。

3)基于BAS平台的内部子系统互连方式随着计算机技术的发展，BAS制造商将产品和计算机技术紧密结合起来，使BAS可以通过计算机网络连接其集成子系统，BAS可以监测、控制和管理其集成子系统。这种集成方式相对于前两种集成方式来说是一个较大的进步，系统集成度和功能明显得到提高。以BAS为平台进行系统集成的缺点：BAS是一个相对封闭的体系，缺少向上的开放能力。BAS系统与其他设备子系统的接口设备和接口软件局限于特定产品、特定型号，因此系统集成能力有限，且维护、升级成本高。

4)子系统平等集成方式基于子系统平等方式进行系统集成是一种更为先进的解决方案。这种系统集成方式的核心思想是：建立系统集成管理网络，将各子系统视为下层现场控制网，并都以平等方式集成；系统集成管理网络运行系统，集成高性能实时数据库(系统集成数据库)，各子系统的实时数据，通过开放的工业标准接口(如ODBC、OPC接口等)转换成统一的格式存储在系统集成数据库中；系统集成管理网络，通过BMS系统核心调度程序，对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。

5)采用开放式标准的互连方式采用开放式标准生产的开放式系统，是实现设备及子系统之间无缝连接的最好办法。所谓开放式系统即系统所有部件均以公开的工业标准技术制造。系统符合公开的工业结构；因而不同厂商的产品，可以组合并实现互操作，可以实现不同设备及系统无缝连接，它具有3个特点：

系统的技术规范是所有厂商共同遵守的；同样功能的部件虽由不同厂家生产，但可以互相替换，可以互操作；

符合标准的系统之间可以直接互连。

目前主要有两种开放性国际标准：(1)LonMark，标准是在实时控制域中的一个开放式标准。适合智能大楼及智能化住宅小区中HVAC、电力供应、给排水系统、消防系统、保安系统之间进行通讯、互连。(2)BACnet标准BACnet网络通讯协议是由ASHRAE(美国暖通空调制冷工程师学会)发起制定，并得到ANSI(美国国家标准局)的批准，由楼宇自动化系统的生产商、用户参与制定的一个开放式标准。BACnet比LonMark有更强的数据通信能力，是可以实现不同厂家监控系统之间互连的网络通信技术。

6．1．2系统集成的模式

（1）一个体化集成模式一体化集成模式就是要建立智能建筑综合管理系统IBMS。IBMS把各子系统BMS、OAS、CNS等从各自分离的设备功能和信息等集成到一个相互关联的统一协调的系统中，以便对各类信息进行综合管理。—体化集成使整个大厦内采用统一的计算机操作平台，运行和操作在同一界面环境下的软件，以实现集中监视、控制、管理功能。IBMS是系统集成的高级阶段。

（2）以BA和OA为主、面向物业管理的集成模式这种集成模式是将BMS、OAS以及智能一卡通系统、程控电话系统等进行集成，完成OAS及BMS的紧密集成。

3）BMS集成模式BMS实现BAS与火灾报警、、消防联动系系统、公共安安全防范系统统之间的集成成。这种集成成一般基于BAS平台，增加信信息通信、协协议转换、控控制管理模块块。各类子系系统均以BAS为核心，运行行在BAS的中央监控计计算机上，满满足基本功能能，实现起来来相对简单，，造价较低，，可以很好的的实现联动功功能。国内目目前大部分智智能建筑采用用的是这种集集成模式。（4）子系统统集成模式所谓子系统集集成模式是指指对OAS、CNS及BAS三个子系统设设备各自的集集成。这也是是实现更高层层次集成的基基础。6．2OAS的系统集成6．2．1传统的办公自自动化系统集集成传统的办公自自动化系统按按照其职能大大致可分为2个层次，即即事务处理级级办公自动化化系统、管理理信息级办公公自动化系统统和决策支持持级办公自动动化系统。从技术上讲，，传统办公自自动化系统的的集成，主要要是指采用单单机或局域网网形式构造的的办公自动化化系统。这样样的办公自动动化系统，其其覆盖范围较较小，但技术术处理较为简简单。对于事务处理理级办公自动动化系统，根根据组织机构构或办公室的的规模以及对对事务处理能能力的要求，，可以采用单单机系统工作作，也可以采采用局域网将将各个办公室室的微机连成成一个能实现现交互式办公公的整体。对于管理信息息级办公自动动化系统，多多数是以局域域网为主体构构成的系统。。对于决策支支持级办公自自动化系统，，目前还处于于研究阶段，，它是对决策策过程提供支支持的系统，，主要强调对对决策提供支支持，实现决决策的自动化化。它基于局局域网和(或或)广域网，，以及数据挖挖掘、人工智智能等方法和和技术。如图图所示为管理理信息级办公公自动化系统统的局域网构构成。6．2．2基于Web的办公自动化化系统集成基于Web的办公自动化化系统集成，，是在传统办办公自动化系系统集成的基基础上，采用用Internet／Intranet／Extranet技术，对某单单位或部门的的办公自动化化系统进行集集成，从而为为本单位内部部及本单位与与其他单位之之间的办公自自动化创造有有利条件。它它是基于Web技术，建立以以Browser／Server为结构模式、、以数据库为为后台核心应应用、以服务务为目的的信信息平台。在办公自动化化系统中采用用Web技术，可以为为其提供更多多更强大的功功能。主要包包括：(1)电子邮邮件服务(2)提供工工作流自动化化应用(3)支持协协同工作和移移动办公(4)集成其其他业务应用用系统和Internet6．3BMS的系统集成建筑设备管理理系统BMS对大厦内所有有实时监控系系统实行集成成监控、联动动和管理。这这些实时监控控子系统包括括建筑设备自自控系统(BAS)、安防系统(SAS)、火灾自动报警警系统（FAS）、广播系统、卫卫星及共用天天线电视系统统、停车场管管理系统(CPS)。BMS的特点主要体体现在综合监监控信号处理理和快速的I／0响应能力’，，以及监控参参数的统计、、汇总；整理理等管理的能能力。BMS系统可采用独独立的网络结结构组成形式式，其结构包包含两层不同同的区域网络络，连接所有有的BMS系统的监控子子系统和监控控信息点。BMS的两层区域网网络如图所示示。1)管理层网网络管理层网络通通常采用以太太(Ethernet)局域网，把所所有监视管理理工作站、数数据处理器、、智能设备接接口等设备连连接在这一层层网络上，并并将把所采集集的监控信息息及时地反映映到BMS系统上来，而而BMS系统也可通过过这一网络传传送程序、指指令等到有关关的子系统和和相关设备。。管理层网络可可连接多个管管理子系统及及数据处理器器。用户不但但在监控中心心可监视和管管理整个BMS系统，也可在在网络的范围围内设立多个个监控中心分分部门方便地地管理BMS的各子系统。。2)监控层网网络(现场总总线)监控层网络主主要是连接通通信控制器与与DDC(直接数字控制制)现场控制制器的。监控控管理中心通通过通信控制制器把信息传传送到任何指指定的DDC现场控制器。。DDC现场控制器本本身应各自具具有专用的应应用程序，而而在一般正常常的情况下，，应该可以独独立操作，不不需依靠BMS系统的指令。。任何一个DDC现场控制器出出现故障，不不影响在同一一个网络上其其他DDC控制器的运行行和操作。6．4IBMS的系统集成智能建筑综合合管理系统是是一个一体化化的集成监控控和管理的实实时系统，能能够实现建筑筑物内所有信信息资源的采采集、监视和和共享，通过过系统对信息息的整理、优优化、判断，，给建筑物的的各级管理者者，提供决策策的依据和执执行控制与管管理的自动化化；给建筑物物的使用者提提供安全、舒舒适、快捷的的优质服务。。IBMS一体化集成成管理的能能力是通过过大厦内BMS、OAS和CNS系统的信息息和功能集集成来实现现的。同时时这些集成成功能的实实现要建立立在同一个个计算机支支撑平台和和统一的操操作运行的的界面之下下。其目的的是便于使使用者采用用最简易的的方法运用用这些集成成功能，用用最简单、、最方便的的方式来操操作和实现现这些集成成功能。根据IBMS的服务功能能和管理功功能的特点点，同时也也考虑到用用户在建设设智能建筑筑时有可能能采用分阶阶段实施的的愿望，而而提出采用用两个层次次集成界面面的系统组组成结构，，即IBMS第一组成结结构和BMS第二层组