建筑設(shè)備智能化集成系統(tǒng)淺析

徐選玉

摘 要：該文主要從建筑設(shè)備智能化集成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式、通訊協(xié)議、功能需求、管理對象、集成模式等方面進(jìn)行介紹和分析，說明建筑設(shè)備智能化系統(tǒng)的集成應(yīng)用，已經(jīng)成為智能大廈弱電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)備 智能化 集成 系統(tǒng) 聯(lián)動(dòng)

中圖分類號：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-02

在信息科技高速發(fā)展的今天，建筑設(shè)備智能化系統(tǒng)集成已經(jīng)成為智能建筑的核心環(huán)節(jié)。通過系統(tǒng)集成，有利于更充分的發(fā)揮各機(jī)電設(shè)備的功效，進(jìn)一步保障智能大廈的安全、便捷和高效，提高綜合管理水平。

1 集成系統(tǒng)概述

建筑設(shè)備智能化集成系統(tǒng)，又稱智能化管理系統(tǒng)，英文縮寫B(tài)MS，即Building Management System。系統(tǒng)集成是指將建筑物的若干個(gè)既相對獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)組成具有一定規(guī)模的大系統(tǒng)的過程。建筑設(shè)備智能化集成系統(tǒng)是通過以統(tǒng)一的子系統(tǒng)接口和統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)格式為信息交換媒介，通過綜合布線系統(tǒng)作為信息傳遞路由，綜合樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、冷凍機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、電梯監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)信息，對它們進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測和管理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)必要的聯(lián)動(dòng)控制，來實(shí)現(xiàn)智能大廈的信息和資源的共享。在此基礎(chǔ)上，達(dá)到提高管理水平，并為更上層的管理系統(tǒng)的信息集成提供便利。整個(gè)系統(tǒng)集成的目的在于為建筑物的使用者提供全面、高質(zhì)量、安全、舒適和快捷的綜合服務(wù)。

2 系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)方式

2.1 以硬接點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成或聯(lián)動(dòng)

這種方式是最初系統(tǒng)集成的手段，通過增加一個(gè)系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)或傳感器，來接入另一個(gè)系統(tǒng)的輸入/輸出接點(diǎn)進(jìn)行集成，用于傳遞簡單的開關(guān)信號。這是目前對一些比較單一信息進(jìn)行采集時(shí)仍在使用的方式?，F(xiàn)在，在對系統(tǒng)簡潔、可靠性要求很高的場合，有時(shí)還會(huì)強(qiáng)制要求使用該種方法進(jìn)行信息通信，如報(bào)警信號的傳遞。

2.2 以串行通信方式進(jìn)行系統(tǒng)集成

由于系統(tǒng)集成的優(yōu)點(diǎn)，吸引了很多硬件廠商，他們紛紛將自己的設(shè)備加以改進(jìn)，使之具備集成的功能，串行通信方式是另一種常見的方法。這種方法將現(xiàn)場控制器加上串行通信接口，通過串行通信接口使之與其他系統(tǒng)相通信。這種接口方式是針對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)的，建立在現(xiàn)場的RS485或RS232串行通信總線上的，通過串行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換來采集信息，通信速率比較慢。

2.3 開發(fā)網(wǎng)關(guān)的方式進(jìn)行系統(tǒng)集成

開發(fā)網(wǎng)關(guān)（Gateway）是由系統(tǒng)集成商和設(shè)備供應(yīng)商為了完成兩個(gè)不同系統(tǒng)的互聯(lián)而開發(fā)的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器。目前，特別是樓宇自控設(shè)備供應(yīng)商已與第三方互聯(lián)設(shè)備的生產(chǎn)商（如消防、安保等）聯(lián)合生產(chǎn)針對各種設(shè)備的專用網(wǎng)關(guān)，在與第三方設(shè)備互聯(lián)時(shí)可直接使用。由于產(chǎn)品相對成熟，大大的提高可靠性，降低了價(jià)格，但仍然有很大的不便，使業(yè)主和集成商在選擇第三方設(shè)備上受到很大限制。

2.4 以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的形式集成

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，建筑智能化系統(tǒng)的生產(chǎn)廠商將自己生產(chǎn)的系統(tǒng)，如：樓宇自控、消防報(bào)警或保安監(jiān)控系統(tǒng)，以網(wǎng)絡(luò)的形式聯(lián)接起來，使系統(tǒng)間可以相互傳遞信息。這種集成方式是一個(gè)很大的進(jìn)步，信息量和傳輸速度明顯得到提高。但對各不同廠家產(chǎn)品之間的互聯(lián)仍然存在著障礙。

2.5 開放式的系統(tǒng)集成

開放式的系統(tǒng)集成要求以標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各不同廠商之間系統(tǒng)互聯(lián)。這種方法實(shí)現(xiàn)的集成可以以一個(gè)子系統(tǒng)的控制中心為核心，如以建筑設(shè)備自控系統(tǒng)為核心，也可以在各子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基礎(chǔ)上另設(shè)一個(gè)系統(tǒng)集成服務(wù)器而成。一般單純的樓宇自控系統(tǒng)的主要任務(wù)是對樓宇設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，其BAS系統(tǒng)軟件中的集成管理、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)動(dòng)控制等功能并不完善。在開放式BMS系統(tǒng)框架下建立的系統(tǒng)互聯(lián)，可使各子系統(tǒng)遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議向集成管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，避免了許多麻煩和不確定因素。所以采用以標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、樓宇自控系統(tǒng)為核心形式進(jìn)行集成是既性能優(yōu)良、又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方式。

3 集成系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議

開放式集成系統(tǒng)是真正在兩級總線（控制級總線和現(xiàn)場級總線）上均采用標(biāo)準(zhǔn)公開協(xié)議（EtherNet-TCP/IP和Lonworks）的集成控制系統(tǒng)。以太網(wǎng)（Ethernet網(wǎng)）最早出現(xiàn)于1975年，經(jīng)3COM、DEC和INTEL等公司的聯(lián)合開發(fā)和推動(dòng)，以太網(wǎng)逐漸成為一個(gè)為業(yè)界所公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，并于1982年制定了IEEE 8802.3標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本。1990年2月，該標(biāo)準(zhǔn)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所采納，正式成為ISO/IEC8802.3國際標(biāo)準(zhǔn)。以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)機(jī)理已從早期的共享式發(fā)展到目前盛行的交換式，工作方式已從半雙工發(fā)展到全雙工，性能上得到了很大的提高。以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍也從原來的商業(yè)應(yīng)用發(fā)展到自動(dòng)控制等實(shí)時(shí)應(yīng)用領(lǐng)域。以太網(wǎng)已不容置辯地成為當(dāng)今世界計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)的主流。Lonworks的通信協(xié)議已在工業(yè)領(lǐng)域中成功應(yīng)用，在樓宇自控領(lǐng)域的現(xiàn)場傳感器及現(xiàn)場控制設(shè)備方面也得到了廣泛的應(yīng)用，由于現(xiàn)場總線的開放協(xié)議支持，不同廠家的不同控制器間的互聯(lián)互操作已經(jīng)無障礙。

4 集成系統(tǒng)功能需求分析

5 集成系統(tǒng)的管理對象

系統(tǒng)集成的模式要求：（1）要求 BMS系統(tǒng)采用 OPC接口方式與 BAS進(jìn)行集成。集成進(jìn) BMS的建筑設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng) BAS，其功能與界面必須保持與建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)一致。（2）要求綜合安保系統(tǒng)采用 OPC接口方式對門禁、巡更、防盜報(bào)警、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)進(jìn)行集成，然后再通過 BMS進(jìn)行中央集成。集成進(jìn) BMS的安全防范子系統(tǒng)，其功能與界面必須保持與綜合安保系統(tǒng)一致。（3）要求 BMS系統(tǒng)采用 OPC接口方式與消防報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行集成。集成進(jìn) BMS的消防報(bào)警子系統(tǒng)，只要求實(shí)現(xiàn)監(jiān)視功能，不需要控制，其監(jiān)視界面風(fēng)格必須保持與消防報(bào)警系統(tǒng)-致，報(bào)警信息進(jìn)行分級管理，根據(jù)不同報(bào)警信息 采用不同的報(bào)警方式。（4）其他接口技術(shù)要求：要求集成商能根據(jù) BMS與子系統(tǒng)具體的接口連接情況，編制合理的技術(shù)解決方案，盡可能的提高接口的通信速度，以提高 BMS系統(tǒng)的響應(yīng)能力。

6 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，智能控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了巨大的進(jìn)步，建筑設(shè)備智能化系統(tǒng)的集成應(yīng)用，已經(jīng)成為智能大廈弱電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

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