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2010-04-13 09:13 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
一、引言
隨著(zhù)計算機、網(wǎng)絡(luò )和通訊等技術(shù)的進(jìn)步和建筑智能化快速發(fā)展,智能建筑系統的集成技術(shù)也不斷地由低級向高級發(fā)展,在各甲級智能化大樓內也逐步成熟和得到應用。在智能建筑系統集成的發(fā)展過(guò)程中,一方面是樓宇自控、綜合布線(xiàn)、綜合保安、公共廣播等系統日益眾多,另一方面卻由于缺少一個(gè)成熟的建筑智能化管理系統,使智能建筑所集成的軟、硬件之間、系統與系統之間以及系統運行與實(shí)際管理之間出現了相互分割和難以協(xié)同的尷尬,很不適應客戶(hù)監控與管理的要求。如何突破這種各個(gè)子系統分割運行的瓶頸,使智能建筑內的硬件平臺、軟件平臺與應用系統之間,以及系統、信息、組織與管理之間實(shí)現高度融合和協(xié)調運行,已經(jīng)成為智能建筑行業(yè)乃至社會(huì )各界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。對于一幢現代化的智能大廈,具有運行可*,節約能源,方便管理這些都是大家所期待的。建筑智能化集成管理系統的應用,給開(kāi)發(fā)商提供了良好的商機,給物業(yè)管理者提高管理水平,給業(yè)主或承租者得到優(yōu)質(zhì)服務(wù)所表現出了不可低估的實(shí)績(jì)。
二、智能建筑管理系統(IBMS)的現狀
智能建筑系統集成的定義國際上至今還不明確,在一般的文獻中提出,它是利用各種智能系統信息資源,采用系統集成的技術(shù)手段、方式方法把與建筑物綜合運作所需要的信息匯集起來(lái),以實(shí)現綜合信息,資源和整體任務(wù)的共享,實(shí)現各個(gè)子系統獨立運行而無(wú)法實(shí)現的功能,最終目的是使用戶(hù)得到滿(mǎn)足其要求的最佳方案。目前,系統集成技術(shù)還不成熟。一些系統集成商提出從IBMS到I2BMS及I3BMS,即IBMS為Integrated Building Management Systems,I2BMS為Integrated Intelligent Building Management Systems,I3BMS 為Integrated Intelligent Internet Building Management Systems。由上可見(jiàn),劃分三者不能說(shuō)沒(méi)道理,但這三者同出一輟,沒(méi)有本質(zhì)上差別,只是集成程度上的差異。
按文獻[2]的分級,即:
一級為一體化系統集成(IBMS)
二級為準系統集成(BMS)
三級為可系統集成
如今隨著(zhù)高科技的發(fā)展,現在所造的大廈一般按建設業(yè)主的要求要實(shí)現一級要求,即設計IBMS集成。作為智能建筑最為關(guān)鍵的神經(jīng)系統,建筑智能化管理系統(Intelligent Building Management System)不僅需解決多個(gè)復雜系統以及多種控制協(xié)議之間的互聯(lián)性和互操作性問(wèn)題,而且要解決用戶(hù)的二次開(kāi)發(fā)問(wèn)題。因此,一個(gè)優(yōu)秀的建筑智能化管理系統必須具有極高的開(kāi)放性和廣泛的接人性。多年來(lái),國內一直沒(méi)有一套適合自己國情的 IBMS系統。而來(lái)自國外的系統大多結合自身的硬件產(chǎn)品設計,并基于傳統的C/S模式開(kāi)發(fā)而成,因此具有開(kāi)放性差、接人能力弱、不易維護與升級困難等不足,這既不符合信息技術(shù)發(fā)展的趨勢,也很難滿(mǎn)足客戶(hù)不斷成熟的需要。往往是客戶(hù)在采用這樣的系統后,才發(fā)現自己被牢牢鎖定在一些價(jià)高或劣質(zhì)的生產(chǎn)和服務(wù)上,不僅將自己對系統的升級能力拱手相讓?zhuān)覇适Я吮緛?lái)屬于自己的設備選擇權,就連原有的投資也難以得到保護。我國建筑智能化行業(yè)的主管部門(mén)對此也有清醒的認識,一直致力于支持和鼓勵先進(jìn)的、開(kāi)放的、適合于中國國情的建筑智能化管理軟件的開(kāi)發(fā),國內不少知名的軟件企業(yè)也因行業(yè)發(fā)展的需求,在這一領(lǐng)域進(jìn)行了積極的探索,但遲遲未能獲得大的進(jìn)展。
目前多數的智能建筑中所配置的智能化系統仍以單獨運行為主,遠遠沒(méi)有達到信息共享的地步。而如果沒(méi)有信息共享,物業(yè)管理者無(wú)法從一個(gè)整體的角度來(lái)理解智能化系統所反映出來(lái)的信息,也就無(wú)法體會(huì )到智能化系統的作用。舉例來(lái)說(shuō):某公司的員工晚上需要在某一間辦公室里加班,那么他必須向物業(yè)管理部門(mén)提出申請,要求延長(cháng)空調和照明的開(kāi)放時(shí)間,還要修改出入卡權限,以便晚上可以進(jìn)入辦公室。物業(yè)管理部門(mén)收到申請后,必須分別與BA系統和門(mén)禁系統的操作人員聯(lián)系,由他們在各自的系統上進(jìn)行設置。如果加班申請有了變動(dòng),則變更程序另需重新執行,造成了人力和時(shí)間上的浪費。
智能建筑的系統集成。我國智能建筑市場(chǎng)初期,有自發(fā)、盲目及片面追求智能化的現象,目前已逐漸克服,采取了比較講究實(shí)效、務(wù)實(shí)的態(tài)度。如智能建筑的系統集成,主要內容是以BA系統為主的自動(dòng)化系統集成,使之達到環(huán)保和節能、便于管理的目的。至于BA系統與智能建筑中其它系統的聯(lián)系,可以通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行聯(lián)系,實(shí)現信息資源的共享。近兩年來(lái),也有一些較成功的工程(如南京中信大廈、上海期貨交易大廈等)實(shí)現了信息共享,避免了硬件的重復建設,節省了人力,取得了較好的效果。但離真正的IBMS還是有一段距離的,國內的大部分智能建筑可稱(chēng)為BMS階段,F階段主要的IBMS 集程度高的大廈也主要在韓國、日本、新加坡等地。我國建筑智能化,從最初獨立的各子系統發(fā)展到系統集成,從準集成系統(BMS)發(fā)展到一體化集成(IBMS)的趨勢。
目前國內大多數智能化集成技術(shù)比較高的建筑為數不多,即使所說(shuō)的某某大樓已成功采用了IBMS,那也是僅僅在控制域里的集成,即關(guān)聯(lián)平臺,主要體現在系統的聯(lián)動(dòng)關(guān)系的實(shí)現功能上。如:樓宇自控系統與消防報警系統之間的聯(lián)動(dòng)、樓宇自控系統與安全防范系統的聯(lián)動(dòng),消防報警系統與安全防范系統的聯(lián)動(dòng),消防報警系統與緊急廣播系統的聯(lián)動(dòng),安防系統與停車(chē)場(chǎng)管理系統的聯(lián)動(dòng),這種聯(lián)動(dòng)關(guān)系的系統功能的互補,通過(guò)聯(lián)動(dòng)充分發(fā)揮單一系統難以發(fā)揮的功能,實(shí)現的手段一般是通過(guò)RS232或RS485通信接口,這種集成也就是常說(shuō)的BAS系統;沒(méi)有達到我們所期待的IBMS集成的程度。
三、IBMS集成的目標
建筑智能化集成管理系統的總體目標為通過(guò)綜合集成技術(shù),構造一個(gè)通過(guò)信息環(huán)境聯(lián)系該建筑物內的空間、能源、物流環(huán)境,即通過(guò)對建筑物內所有信息資源的采集、監視和共享以及對這些信息的整理、優(yōu)化、判斷,給建筑物的各級管理者提供決策依據和執行控制與管理的自動(dòng)化;給建筑物的使用者提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)的一體化的綜合控制與管理的實(shí)時(shí)智能系統,實(shí)現建筑物的高功能、高效率和高回報率。在網(wǎng)絡(luò )架構里,集成系統是整個(gè)系統的核心,它以綜合布線(xiàn)系統提供的數字信息通道為基礎,并通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )通信設備、網(wǎng)絡(luò )操作系統與其它子功能系統的信息接口,完成全局事件的綜合性決策、控制、系統信息的集成管理。
樓宇自動(dòng)化系統(BA)是集成管理系統的子系統,需要完成對建筑物內設備的控制與管理,為總體集成提供基礎。集成管理系統指令空調、變配電、給排水、停車(chē)庫、照明、門(mén)禁和巡更、音響和廣播、防盜報警、送排煙風(fēng)機等的信息采集和控制信號都集成到現場(chǎng)控制器,在網(wǎng)絡(luò )上按照控制需要的傳送路徑調度各現場(chǎng)控制器所采集到的各子系統的各類(lèi)信息。BA的現場(chǎng)控制器可模塊化配置標準的TCP/IP網(wǎng)絡(luò )協(xié)議、RS-485和RS-232接口,從而既保證了與下屬設備的接口,也保證了與上層集成管理系統的接口。
四、IBMS集成的設計原則
現代化的智能大樓集成化設計就是在一個(gè)系統平臺上形成管理與綜合集成管理系統(即IBMS)連通的各弱電系統,通過(guò)IBMS,將各個(gè)弱電子系統的數據相互交換,實(shí)現真正的互動(dòng)力。
系統的設計遵循以下幾個(gè)方面的原則:
a)實(shí)用性原則
根據大廈在日常管理中的設計要求來(lái)設定集成管理的內容,不考慮華而不實(shí)的桌面功能。
b)安全性原則
大廈是一幢商辦型的綜合性智能建筑,提供給入住客戶(hù)一個(gè)充分安全的環(huán)境是首要的,這還包括大廈中的各類(lèi)信息和系統的自身安全。
c)可擴展原則
系統的兼容性能強,可以靈活調整、增加功能或更新。
d)易維護原則
智能化系統是一項技術(shù)要求高且系統之間相互關(guān)系復雜的系統,因此,在系統維護上其難度大大高于一般的獨立子系統,這樣就會(huì )給系統今后的運作造成困難,因此,在系統設計中強調系統的易維護性,操作人員無(wú)需使用過(guò)多的專(zhuān)用的工具和儀器,保證系統的維護簡(jiǎn)單。
五、IBMS集成的關(guān)鍵問(wèn)題
智能建筑系統集成的核心技術(shù)所在是在信息域上,即在一個(gè)共同的軟件平臺上實(shí)現各個(gè)集成子系統之間的信息交換、對各集成子系統實(shí)行統一的管理和監控。這主要體現在通過(guò)計算機局域網(wǎng)技術(shù)和開(kāi)放式數據庫技術(shù)實(shí)現不同系統所產(chǎn)生的數據的共享。這種共享首先應關(guān)注各集成子系統之間的互聯(lián)性和互操作性問(wèn)題,此外還應關(guān)注系統聯(lián)動(dòng)實(shí)現問(wèn)題。也可以應用在歷史數據的記錄上,還可以應用在數據的綜合分析和優(yōu)化處理上,更強調數據的管理功能,因此是更高一個(gè)層面的集成,即 IBMS系統。
集成管理系統(IBMS)的出現,就能非常簡(jiǎn)便且解決上述提出的問(wèn)題。IBMS是智能化系統的總管家,它可以起到調度和控制的作用,嚴格來(lái)說(shuō),IBMS是一個(gè)純軟件的系統,不帶任何設備(除主控計算機外)。雖然IBMS沒(méi)有任何檢測器,但它知曉智能化系統所屬檢測器的狀態(tài);IBMS沒(méi)有任何DDC控制器直接受它的指令進(jìn)行工作,而是通過(guò)各個(gè)智能化系統的中央系統執行工作,但是IBMS可以知曉受控設備的狀態(tài),同時(shí)可以控制任何想控制的設備,總而言之,只要智能化系統設備所具備的功能,IBMS都能實(shí)行,并能把各個(gè)智能化系統整合在一起,達到最大程度的數據共享和信息交換。這就是IBMS的真正含義。上面談到的加班例子,如果通過(guò)IBMS受理,則只需把加班申請單錄入到IBMS系統中去,然后確認一下,IBMS就可以自動(dòng)地生成空調和照明的延長(cháng)時(shí)間表,同時(shí)修改加班者的出入卡權限。各子系統之間的互聯(lián)性和互操作性問(wèn)題,這是一個(gè)多廠(chǎng)商、多協(xié)議、面向各種應用的體系結構,需要解決各類(lèi)設備、子系統之間的接口、協(xié)議、系統平臺、應用軟件、建筑環(huán)境、運行管理等各類(lèi)面向集成的問(wèn)題。能否方便、靈活地接入各種差異極大的子系統,是BMS系統軟件設計和實(shí)現時(shí)的一個(gè)重要問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題解決得好,會(huì )給系統帶來(lái)極大的適應性。
在控制域集成時(shí),以樓宇自控系統為集成核心,要求第三方設備廠(chǎng)家通過(guò)其通訊協(xié)議,可以實(shí)現與安全防范系統、消防報警系統、停車(chē)庫管理系統等系統的集成,而在信息域中,為保證系統的可實(shí)現性,系統在網(wǎng)絡(luò )結構、數據結構、數據訪(fǎng)問(wèn)形式三個(gè)方面為系統集成提供了可*的保證。
系統分為實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò )和管理網(wǎng)絡(luò ),管理網(wǎng)絡(luò )采用B/S(Browser-Server)結構,使客戶(hù)端的軟件配置非常簡(jiǎn)單。
數據庫管理系統使用開(kāi)放型關(guān)系數據庫。
選用可以訪(fǎng)問(wèn)關(guān)系型數據庫的Web Server。
這里我們著(zhù)重強調了系統實(shí)現的三大要素,即:B/S技術(shù),開(kāi)發(fā)數據庫和Web Server。這三大要素既代表了當前科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)的水平。
在世界信息技術(shù)和建筑智能化的發(fā)展過(guò)程中,從客戶(hù)智能建筑集成的真正需求出發(fā),采用目前成熟的Internet和Opc等先進(jìn)實(shí)用的支撐技術(shù),開(kāi)發(fā)出智能化集成(IBMS)軟件,并提供建筑智能化各個(gè)子系統完好的連接,通信。
六、結束語(yǔ)
現代化的智能大廈系統集成(IBMS)應充分運用現代電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)和通信高科技技術(shù),實(shí)現對樓宇的設備、通訊、辦公、自控等多方面自動(dòng)化的有機結合,實(shí)現信息共享,統一管理,操作使用簡(jiǎn)潔協(xié)調,發(fā)揮IBMS應有的功能。建設好一幢先進(jìn)、高效、多功能、多用途的現代化大樓對節約人員、節省維護費用,提高工作效率,節約培訓費用等各方面是有顯而易見(jiàn)的成效的。
如今,國內IBMS集成技術(shù)尚未成熟,我們期待不久的將來(lái)將有更好的IBMS系統投入市場(chǎng),并成功運行,真正實(shí)現整幢大廈的全智能化。
參考文獻:
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2.陸偉良主編,《智能建筑物業(yè)管理》,北京;中國建筑工業(yè)出版社,2002
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