基于Niagara IBMS平台系统建设方案

基于NIAGARA平台的IBMS系统

建设方案

1/45

目录

第一章：项目概况...........................................................3

第二章：基础软硬件配箔方案.................................................3

2.1NIAGARAFramework软件框架...........................................4

2.2边缘计算网关JACE8000..................................................................................................6

第三章：软件平台设计方案..................................................11

3.1统一报警控制台.......................................................13

3.2设施管理模块.........................................................14

3.3节能管理模块.........................................................16

3.4维护管理模块.........................................................19

3.5文档管理模块.........................................................22

3.6日志管理模块.........................................................22

3.7报表管理模块........................................................23

3.8BIM交互模块........................................................23

3.9移动交互模块........................................................24

第四章：数据集成设计方案..................................................25

4.1自控系统数据集成.....................................................26

4.2消防系统数据集成.....................................................30

4.3视频监控系统数据集成................................................32

4.4入侵报警系统数据集成................................................33

4.5电梯CMOS系统数据集成..............................................35

4.6门禁系统数据集成.....................................................37

4.7电子巡更系统数据集成................................................39

4.8停车场系统数据集成..................................................41

4.9客流统计系统数据集成................................................43

4.10能源计量系统数据集成...............................................44

第一章：项目概况

项目建设规模和主要特点：1、各子系统前端点位数据很多，

而且分布分散，因此要求系统集成产品必须具备分布式控制能力、以

及上千点位的实时数据运算处理能力。2、项目中包含的弱电智能化

子系统较多。包括视频监控安防系统、入侵报警系统、楼宇自控系统

等其他系统十余项，因此要求系统集成产品必须支持多种通讯协议。

3.项目原有多个子系统并不具备开放数据的接口，后续厂家提供的接

口多样，因此要求系统集成产品必须支持多种通讯接口形式。

第二章：基础软硬件配置方案

我们设计采用行业最新的TRIDIUMNIAGARAFramework软件框架

平台技术，以边缘计算网关JACE为数据中间件（边缘计算网关），结

合公司多年在智慧建筑运营平台建设实践中积累的经验，开发出了一

套成熟完善的智能楼宇管理系统软件（简称：智能楼宇管理系统，

IBMS）o

平

台TrlENE^G<

集成网络

系

统

集

成

子

系

统

2.1NIAGARAFramework软件框架

Niagara创造了一个通用的环境，几乎可以与各种设备和系统通信,

将它们的数据和属性转换成为标准的软件组件，通过大量基于IP的

协议，支持XML的数据处理和开放的API为企业级应用提供无缝的,

统一的设备数据视图。

Niagara是基于Java语言和平台的系统，Java应用程序可以跨硬

件平台和操作系统安装及移植，Niagara平台支持Windows、Linux、

Unix等主流的操作系统，并且可以在不同的操作系统之间无缝移植；

另一个方面体现在建立在不同协议的子系统的数据在传输到Niagara

系统时，都会经过处理转换成标准的Niagara对象，因此不管源数据

是什么样类型的数据或者是经过什么样的通讯方式传输到Niagara平

台，作为基本的Niagara对象，它们之间就可以互相建立起相应的某

种关系由Niagara系统统一处理，而不再是彼此独立的对象。

Niagara平台软件架构图

动态Web数据/发送Email/实时报警等用户管理页面/数据展示

综

合<]={>互联网连通

的互.联网连通一TCP"P.HTTP.SNMP

图

形数据日志记录，信息归档——\系统信息管理

化

编实时控制（时间表、报警、历史记录

辑等）系统监控功能

工

具Juvu蛆件对象模型数据标准化

OPC\LON、MODBUS、BACnci、

Legacy等协议设备层通讯

Niagara是一个开放的平台，因此允许第三方在其平台上开发符合

自身需要的模块，例如广泛应用的OPC驱动模块、BACnet驱动模块、

Lonworks驱动模块、Modubs驱动模块和第三方厂商私有的驱动模块,

所有的模块都可以根据不同的需要集成。基于Eclipse的IDE开发环

境。

R接口名称订货艘号接口插还接口类型应用平台AX版本支怙

8Ms系统集成接口,BACnetIP.JACEand

建筑设务监控系统3.4and

1TR-SI-BMSoBIX等通信接入，设备监控.图形IPSupervis

接口above

操作等or

JACEand

TR-S1-照明系统集成接口，支持总缘IP3.4and

2照明系顺口SerialRS232/RS-485/IPSupervis

LTGS通信接入，设务监控、图形操作等above

or

酬监控系统集成接口，摄像头实Supervis3.4and

3则监控系统接口TR-S1-VDS1P

时画面，视频回放、视牍联动等orabove

消防系统集成接口.支持总线.IP

3.4and

4消防系统接口TR-SI-FAS型;肖防主机通信接入,消防报警监SerialRS232/RS-485/IPJACE

above

利，联动等

电梯系统集成接口,支持总统、IP

3.4and

5电第询8口TR-SI-LFTS型电席主机通信接入.状态上下行SerialRS232/RS-485/IPJACE

above

状蕊监测、楼层显示、报警等

门票系统集成接口，支持总线、IP

3.4and

6门禁秘接口TR-SI-DMS门禁控制用通信接入,门状态监测、SerialRS232/RS-485/IPJACE

above

出入记录.事件.联切等

信息发布系统集成接口，支持总线、

IP主机通信接入，实时信息发布显3.4and

7信息发布口TR-SI-Ih/SSerialRS232/RS-485/IPJACE

示在找编辑.文字、图片、睇above

发布等

2.2边缘计算网关JACE8000

边缘计算网关JACE8000,是新时期具备边缘计算能力的物联网中

间件。

JACE8000是一款基于JAVA的嵌入式物联网(InternetofThings)

控制引擎及服务器平台，可以用来连接多个设备和子系统。在小巧

紧凑的平台上能够提供互联网连接和Web服务的能力，具备集成控

制，监视，数据记录，报警，历史记录和网络管理的功能。JACE使

得通过互联网控制和管理外部的设备成为可能，可以通过基于Wob的

图形界面为用户呈现实时的信息。

JACE8000是小型设施、远程站点和大型设施的分布式控制和管

理的理想选择，具有可选的输入/输出模块，支持插接满足就地控制

的需要。JACE也支持大量的现场总线，可以用于连接远程I/O和独立

控制器。

Jacc现场控制器安装在现场和子系统通讯

JaccM络控制设

令硬件规格

TlAM3352:1000MHzARM®CortexTM-A8

1GBDDR3SDRAM

具备4GB闪存存储/2GB用户存储的MicroSD卡

Wi-Fi（客户端或WAP）

IEEE802.Ha/b/g/n

IEEE802.11nHT20@2.4GHz

IEEE802.11nHT20/HT40@5GHz

可配置的无线模式（关闭、WAP或Client）

支持WPAPSK/WPA2PSK

USBA型连接器

备份与恢复支持

具有带隔离RS-485接口，支持4组RS-485接口扩展

具有2组10/100MB以太网端口

24V交流/直流电源供电

实时时钟

令机构认证

•UL916

•CEEN61326-1

•FCC第15部分第B子部分，种类B

•FCC第15部分第C子部分

•加拿大标准协会(CSA)C22.2第

205号---M1983“信号设备”中

列出的C-UL

•1999/5/ECR&TTE指令

•SRRC

•RSS

•ROHS

令环境规范

•运行温度：-20-60°C

♦储存温度：-40_85°C

・湿度：5%-95%—不冷凝

•运输与振动：ASTMD4169,一级保证水平

•MTTF：十年以上

系统总体架构

口中山■HL七m

(^iaganr

>㈣BIM成A□

irrm-;jrr.nfuxi®amom臾mvoMM

4V

P(")琦f0

用/孑“■爱/、・・«一乂赵"公crw

堂归…•••

VMM

：终端用户通过提供的各项服务使用基于业务流程的功能，是整个系

统的平台控制中心和运营中心。

Splunk：实时收集整个网络中的机器数据（物理、虚拟和云中），并为

这些数据建立索引，以便于访问、使用数据，并借助智能辅助分析工

具发掘数据价值。Splunk是整个系统的数据中心。

Niagara：通过NiagaraFramework对智能化设备系统进行全面集成，

并实现区域数据互联互通和互操作，并完成平台交付的控制指令序列。

技术附件

10/45

技术附件

第三章：软件平台设计方案

平台采用的智能楼宇管理（IBMS）系统是一套由自主开发的智能楼宇管理

系统。

系统的研发目的是为实现智能建筑集约化管理、多系统信息共享及提高

运营管理效率而研发的平台级系统软件。系统以计算机网络为基础，将建筑物

内的不同设备及子系统（安防系统、暖通空调系统、智能照明系统、给排水系

统、供配电系统，能源管理系统、信息化应用系统等）通过云平台框架技术进

行有机的整合，打破不同系统之间的壁垒，使之集成为统一的企业级大数据平

台，实现信息资源共享、集中控制管理及设备运营优化，在保证传统意义上的

机电设备接入与控制的基础上，对设备运行状态进行监控，优化运行策略，提

高建筑能源利用率，延长设备使用年限，为用户提供更高效、更科学、更经济

的楼宇智能管理模式。

智能楼宇管理系统是一套性能优良的智能楼宇集成系统，基于JAVA这一

主流编程语言进行开发，具有良好的兼容性与扩展性，系统采用了基于物联网

的云平台框架，通过TCP/IP网络实现数据信息的高速传递与存储，不仅可以

实现单栋楼宇的智能化管理，还可以通过云平台技术超越地域限制实现成片

成区域大范围内的楼宇智能化集中管理。软件系统主要具有以下特点：

技术先进性

>采用分布式架构，可以实现跨平台访问，升级维护简单；

>支持BacnetIP、BacnetMS/TP、ModbusTCP'ModbusRTU、Lonworks、OPC、

OBix、C-BUS、M-Bus、KNX、Z-WAVE、SNMP、Zigbee等多种开放协议，

可以方便的接入第三方系统（如安防系统、暖通空调系统、智能照明系

统、给排水系统、供配电系统，能源管理系统、信息化应用系统等）;

11/45

A具有良好的兼容性，可以实现在Windows和Linux系统上的跨平台部

署，支持MSSQL、MYSQL、ORACLE,DB2等多种类型的数据库,对于客

户端浏览器也没有限制，支持IE、Chrome、FireFox、Maxthon等主流浏

览器；

＞图形界面采用扁平化设计，美观大方，操作简便，具有丰富的模块化图

形库，方便用户进行自定义的图形界面设计；

＞系统采用了基于物联网的云平台框架，依托云平台，可以实现系统的远

程维护与升级；

＞系统可以从底层没备直接读取数据并进行通讯，响应时间短，处理速度

快；

＞具有完善的历史数据（趋势数据）备份功能，系统可以提供多种先进的

数据分析方法并可以通过多样的展示方式进行呈现。

技术稳定性

＞以先进的基于JAVA的软件框架平台为基础，通讯、数据存储、驱动接

口、界面呈现等都采用成熟的、可靠并已得到广泛应用的软件模块进行

设计，保证了系统的稳定性和可靠性；

＞具有完善的软件加密及校验机制，对不同级别用户进行权限分级，低级

别用户无法进行核心操作，从而保证系统安全性；

＞数据库独立运行，将数据库中需要保护的部分与其他部分相隔离，对数

据进行加密后存储于数据库，并定时对数据库进行备份；

＞当进行远程数据通讯时，系统可以加装防火墙，对数据进行加密保护并

对不良操作行为进行监控，当出现异常时及时报警并处理。

12/45

3.1统一报警控制台

统一的报警或警报控制中心模块，提供报警或警报的分级分类管

理、自动化报警流程处理、预览、报告、注释、发送电子邮件等功能。

功能项功能点

♦报警点配置

报警分级定义

♦报警级别定义

♦报警处理流程定义

报警处理♦报警响应

♦警报确认与注释

♦电子邮件发送

报警发送

♦短信发送

13/45

♦报警日志查询

记录查询♦报警记录汇总

♦报警分析

3.2设施管理模块

包含设备资产管理、预防性保养计划、工作单管理、备件库存管理等功能;

支持分布式JACE网络控制器设备自动发现、通过安装JACE网络控制器的数

据发现代理服务，可实现终端设备数据采集、数据转换、存储、查询功能；提

▼愕字mii系9

用水机越

*”

为》水豪

▼火灾报警系虢

W川K

23Man

①电幡系悦■■

离区”电嶂

低区5•电总

0安即R蟆

OM

n«PJM

▼伸引0rlo

«n<•

6M

am2・岗亭

opmtKc

■Teat

CM

lottifwitrr*EM

▼«*

SBH・・A秀定义了防,俄■・rt.iuiiaa»ien.

・康长il怎市H宇HU•津m任公司。2012E>grw«8m.AJInght*BoM

14/45

M1）金也夫WTaffAK；•东区AMUM

企业天地2#楼宇自控系统东区AHU机组

岭应时间

IU京长江・市修字科技货口公电O2012Egnft^3n.AMrtghte，《»^8

功能项功能点

♦设备信息的录入、修改、查询

♦设备统一编码

♦二维码设备标签

设备列表

♦设备运行数据记录

♦设备运行数据导出

♦设备的检索和查询

♦详细信息浏览（设备信息表）

设备浏览♦在线数据视图（设备大样图）

♦二维码扫描浏览（设备信息表）

15/45

♦维护记录的查询

♦设备运行历史记录表：记录设备每个时段的启、

停、运行时间，可以统计设备的运行时间。

♦设备维护保养历史记录表：记录每一台设备的维

设备记录修、保养记录。

♦设备维护保养日程提醒：根据维保计戈1」，提前提

醒。

♦设备运行故障报表：自动记录每一台设备的故障

记录。

3.3节能管理模块

节能管理首先将建筑总能耗分解到不同的用户和不同的系统，给出分

户、分项能耗，为节能管理提供数据基础，对比同类建筑的分项能耗指标，

可以帮助每个建筑准确定位各自分项用能水平高低，包含能源结构和评价指

标的自定义功能，提供能源统计、能效分析服务。与设施管理服务模块的数

据处理功能协作，实现采集能源数据；支持核算能源成本，评估能源指标，

创建能源报告等服务。

节能管理是建筑设施管理的一个重要内容，合理计划和利用能源，降低

单位能源消耗，提高经济效益是设施管理的主要工作。通过能源监控，能源

统计，能源消费分析，重点能耗设备管理，能源计量设备管理等多种手段，

16/45

使楼宇管理者对楼宇的能源成本比重，使用趋势有准确的掌握，从而实现对

楼宇能源的科学合理使用。

0.030.03…

■CKI-9-OIM

■EEC”

MI-9-C-IH

■MI-X-C-IM

■"IRCIS

・«IHJ”

12，

・・*SUM三

11115O717O1M171210

2IJISOHMMW1・1MM却W)WB”8”

三

IBiwi^oitwyMMJMBU830

41，15071701*5BXOLK)

513IWITOIBWS11T4J91201M)VDI138:10

三

6H15O717O1SWS11F4MUXH&OMB138M)

?131SO717OIMVviffm2016/03/0111X030

8H15071701879111FFM2016/03/0)BXK>30

三

9111507170186411-if-r-mX116A)V01IWftM)

10B1507170iaMtbiF^-mH8M)

11BI5O7)?O1M22bif-f-m

三

12“1871701~，1W5011210

B“15071701X214I4M0

14i1150n701M2l11M・M

三

15B1W1Z01SWIMXXJO

UB1W717O1M1S13皿2014/03/01IJXKKK)

nB15071W876»i-w»m201S/0V0}B«X)0

三

18B15O71WS7M11/4W2016/03/0313830

19131S071701B6M11m2016/0V01138X)

B15O717O1M)i.g.湖13810

K三

21BISO717O1S62OIlf4-J77XH6/0MBIWK)

22B15O717OIKUXHM)V0”l8W

却

23“15071701"i-u-f-m三laogimw

X131ai-w-f-m201e/0V0M)M)0

X“150717016巾1-U4-I57KnaOMHIMOX)

X“187】2mM1WMN1MHAB11810

17/45

能源管理的功能包括:

功能项功能点

♦能源结构分类；

依据现行国家对建筑能耗采集计量要求，按照能

耗分类分项原则，对能源按空调用电、照明与插

座用电、动力用电、特殊用电四类进行计量；

♦能源数据实时数据采集与历史记录，实时掌握能

节能管理耗情况，建立能源消耗看板；

功能项♦能源环比、同比数据对比；

♦用能目标值设定及超限预警；

♦能耗评价指标；

依据国家对大型公共建筑评价标准，计算出建筑

单位面积用能能耗，评价建筑用能状况；

♦用能趋势曲线：

18/45

♦能源汇总报表：查询统计任一时间段内能源总

值，消耗值，峰值，最小值数据记录，生成报

表。

♦能耗日负荷报表：查询任一时间段内设备负荷记

录，生成报表。

♦能耗排名报表：按照建筑区域分类分项数据统

计，汇总能耗生成排名数据报表或生成柱状、饼

图呈现方式。

3.4维护管理模块

自动化维护管理架构，为系统提供全面可靠的监管，最大程度降低故障

时间造成的服务质量下降和业务损失，建立一套监测、响应、分析、管理的

监管机制，有效提高业务系统的支撑能力，提供突发事件管理、问题管理、

故障快速定位等服务功能。

19/45

wen

24

1ACH可"»!偿・)

'.mtd

hiiihiilhi分■♦M占世

■—■—启

*索长i!<F•市懵亍HI夕•一易任公第。2012•mw.twwB.com.Aln$/tsserved

功能项功能点

♦运线信息地图；

监视服务器工作状态、网络主控设备工作状态、

机可设备工作状态、通讯中断异常提醒

♦服务器负载监测；

监视服务器CPU、内存使用状况，硬盘资源使

用、在线状态、异常预警

维护管理♦网络主控设备监测（网络控制器）；

♦机可设备故障监测；

♦故障代码库；

♦故障处理预案；

♦维护计划配置；

♦维护工单派发；

<>维护记录；

20/45

♦能够在线生成、打印故障通知/通告单，向相关部

门人员发布维护维修工作单，实现系统运维的流

程化管理

21/45

3.5文档管理模块

文档管理模块用于存储系统建设和使用过程中相关文档，供使用者对

旧MS系统有全面完整的了解，为使用提供辅助帮助。

功能项功能点

♦文档分类。

♦关键字创建。

♦关键字查询。

文档管理♦文档上传。

♦设备资料

♦图纸资料

♦操作说明

3.6日志管理模块

日志管理模块用于存储运行过程中生成的日志文件，使用者可以查看系

统操作日志为运维和诊断系统提供快速帮助。

功能项功能点

♦日志分类。

♦关键字创建。

文档管理♦关键字查询。

♦日志上传。

♦日志导出。

22/45

3.7报表管理模块

报表管理模块用于管理电能耗、设备设施、客流统计等各子系统生成的

报表，为管理者提供直观、丰富的报表查阅功能。

功能项功能点

♦客流报表。

♦能耗报表。

♦设备设施报表。

报表管理♦报表创建。

♦报表查阅。

♦报表打印。

♦报表导出。

3.8BIM交互模块

BIM交互模块支持对BIM模型的轻量化部署。实现与BIM模型两方面的

数据交互：一是BIM模型数据的全量获取，二是空间结构的导航、BIM构建

的导航与搜索、设备的定位。

23/45

A*

3.9移动交互模块

移动交互模块支持用户可以使用移动设备，比如手机、平板电脑登录到

系统进行查看。通过移动设备可以对系统关键设备进行监控，随时随地掌握

系统运行情况。及时发现报警信息，作出处理。

也可以根据用户需求定制开发APP来完成系统操作。APP功能大概有以

下几个：

登录功能，只有授权用户才能登录

关键设备运行参数监测

关键设备参数控制

报警信息展示

24/45

◎总经理办公室