與智慧城市相接軌的建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)

孫鳶飛

(中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司(原中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院)智能工程中心，北京 100044)

0 前言

智能化集成系統(tǒng)(IIS intelligented integration system)的定義：

在《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50314-2000)中定義為：“將智能建筑內(nèi)不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起，以實(shí)現(xiàn)信息綜合、資源共享”。

在《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50314-2006)中定義為：“將不同功能的建筑智能化系統(tǒng)，通過(guò)統(tǒng)一的信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成，以形成具有信息匯集、資源共享及優(yōu)化管理等綜合功能的系統(tǒng)”。

1997年頒布的建設(shè)部[1997]第60號(hào)部令《建設(shè)工程勘察設(shè)計(jì)資質(zhì)管理規(guī)定》和建設(shè)部[1997]290號(hào)文《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)管理暫行規(guī)定》通知，如果以此作為智能建筑行業(yè)產(chǎn)生的標(biāo)志，至今已經(jīng)走過(guò)了十七個(gè)年頭。然而，《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》作為本行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)，始終沒(méi)有定義智能化集成系統(tǒng)到底是“為誰(shuí)扛槍?zhuān)瑸檎l(shuí)打仗”這個(gè)首先必須要解決的問(wèn)題。

也就是說(shuō)，這么多年的智能建筑系統(tǒng)集成工作始終沒(méi)有“目標(biāo)”，沒(méi)有明確智能化集成系統(tǒng)的作用和功能，以及這個(gè)系統(tǒng)到底是給誰(shuí)使用。也不難理解大多數(shù)建設(shè)單位不明白為什么一定要推薦他們?cè)鲈O(shè)“智能化集成系統(tǒng)”，并且不愿意花錢(qián)增加這個(gè)系統(tǒng)。以往的“智能化集成系統(tǒng)”普遍是形同虛設(shè)。

近兩年，住建部正在大力組織專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，修編各個(gè)行業(yè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中也包括《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，此次修編特別注意到了對(duì)于智能化集成系統(tǒng)(IIS intelligented integration system)的定義，是“為實(shí)現(xiàn)建筑的運(yùn)營(yíng)及管理目標(biāo)，以多種類(lèi)智能化信息基于統(tǒng)一信息平臺(tái)的集成方式，從而形成具有信息匯聚、資源共享、協(xié)同運(yùn)行、優(yōu)化管理等綜合應(yīng)用功能的系統(tǒng)”。即為建筑物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理服務(wù)，提高機(jī)電設(shè)備功效，減少能源消耗和污染排放?？傊?，設(shè)置智能化集成系統(tǒng)是為了提高運(yùn)營(yíng)管理水平。

基于新版國(guó)標(biāo)“智能化集成系統(tǒng)”的理論依據(jù)，必然要研制新標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的智能化集成系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)。

表1 各智能化子系統(tǒng)的集成內(nèi)容

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院與日本松下電器研究開(kāi)發(fā)(中國(guó))有限公司，早在2006年1月就向建設(shè)部申報(bào)了《建筑機(jī)電設(shè)備開(kāi)放式通信協(xié)議研究》課題，2008年6月通過(guò)了建設(shè)部科學(xué)技術(shù)司的驗(yàn)收，并獲得了2009年度華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

2012～2013年，中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院應(yīng)用開(kāi)放式通信協(xié)議(即iopeNet)技術(shù)，研制了建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，并成功地應(yīng)用于中國(guó)石油鉆井研發(fā)中心大樓項(xiàng)目，取得了良好的效果。

1 建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的用途

智能化集成系統(tǒng)是以實(shí)現(xiàn)建筑的運(yùn)營(yíng)及管理為目標(biāo)，這是新國(guó)標(biāo)的定義，所以建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)由物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理者來(lái)操作使用，使得物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理者全面掌控建筑或建筑群的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，完全是一個(gè)信息化、可視化、智能化的集成管理系統(tǒng)。

這里所說(shuō)的“建筑運(yùn)營(yíng)”指的是運(yùn)行、維護(hù)與經(jīng)營(yíng)三重含義。

物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理人員要想全面掌控自己的建筑或建筑群的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，就必須從這三方面著手。

運(yùn)行——可視化實(shí)時(shí)了解各個(gè)智能化子系統(tǒng)的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)；

維護(hù)——表格化分類(lèi)掌握各個(gè)智能化子系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)信息；

經(jīng)營(yíng)——圖表化管理能耗分類(lèi)與分區(qū)的分析數(shù)據(jù)、流程化管理操作人員和應(yīng)急組織指揮等。

為什么第一套比較完整的應(yīng)用開(kāi)放式通信協(xié)議(即iopeNet)技術(shù)的建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)能夠在中國(guó)石油鉆井研發(fā)中心項(xiàng)目得以實(shí)現(xiàn)？第一，中國(guó)石油的建筑建設(shè)單位在以往的建筑中安裝使用過(guò)多種建筑智能化集成系統(tǒng)產(chǎn)品，在了解建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的功能用途后，認(rèn)為這是他們多年來(lái)所真正需要的產(chǎn)品；第二，中國(guó)石油的建筑智能化系統(tǒng)往往是由世界各國(guó)品牌的智能化子系統(tǒng)組成，各自的通信協(xié)議互相不能交換信息，相互間無(wú)法協(xié)同工作，需要有人協(xié)助他們將相關(guān)數(shù)據(jù)整合在一起；第三，中國(guó)石油雖然是能源工業(yè)企業(yè)，但十分重視節(jié)能減排，必須要有各類(lèi)、各區(qū)域的能源監(jiān)控管理。該項(xiàng)目中建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)各子系統(tǒng)及功能如表1和圖1所示。

圖1 中石油項(xiàng)目對(duì)建筑運(yùn)營(yíng)管理的需求

圖3 數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、記錄功能

2 建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的功能

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)必須方便物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理者的操作使用。具體的使用功能包括以下5項(xiàng)：數(shù)據(jù)采集和顯示記錄；友好的人-機(jī)對(duì)話界面；突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案；能源統(tǒng)計(jì)的分析報(bào)表；機(jī)電設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)。建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的5大功能如圖2所示。

圖2 建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的5大功能

1)數(shù)據(jù)采集和顯示記錄

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)通過(guò)子系統(tǒng)層的末端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線或控制網(wǎng)絡(luò)上傳到通信層的多功能模塊，多功能模塊對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，在其Web畫(huà)面進(jìn)行顯示，并存儲(chǔ)在內(nèi)存中。同時(shí)通過(guò)統(tǒng)一通信協(xié)議，上傳到建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)中心服務(wù)器，通過(guò)建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的畫(huà)面進(jìn)行顯示。系統(tǒng)內(nèi)的全部運(yùn)行數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)中心服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。各功能如圖3所示。

操作管理模塊包括：集中監(jiān)控；實(shí)時(shí)報(bào)警管理；設(shè)備管理；能耗管理；日志管理；聯(lián)動(dòng)任務(wù)管理；時(shí)間表任務(wù)管理；工作臺(tái)管理；歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；信息統(tǒng)計(jì)查詢；消息服務(wù)管理；用戶權(quán)限管理。

2)友好的人-機(jī)對(duì)話界面

(1)視覺(jué)與交互基本方案

①人-機(jī)界面與應(yīng)用程序分離

應(yīng)用程序和人-機(jī)界面分離的思想類(lèi)似于數(shù)據(jù)庫(kù)管理中數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序分離，在人-機(jī)交互系統(tǒng)中，同樣可以把人-機(jī)界面功能交給用戶界面管理系統(tǒng)平臺(tái)完成，應(yīng)用程序不再管理人-機(jī)交互功能，也不和人-機(jī)界面編碼混雜在一起。

②人-機(jī)界面一致性

人-機(jī)界面的一致性主要體現(xiàn)在輸入、輸出方面的一致性，具體指在應(yīng)用程序的不同部分，不同應(yīng)用程序之間，具有相似的界面外觀、布局、相似的人-機(jī)交互方式以及詳細(xì)的信息顯示格式。還表現(xiàn)在于用戶的心理模型相匹配，符合用戶以往的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、期待；以及與現(xiàn)實(shí)世界相匹配，內(nèi)容的表現(xiàn)形式與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)硬件相對(duì)應(yīng)，在位置、外觀、狀態(tài)方面體現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界的一致性。

③系統(tǒng)反饋用戶

人機(jī)交互系統(tǒng)的反饋是指用戶從計(jì)算機(jī)一方得到信息，表示計(jì)算機(jī)對(duì)用戶的動(dòng)作所做的反應(yīng)，用戶以此來(lái)判斷操作是否為計(jì)算機(jī)所接受，是否正確，以及操作的效果是什么，操作人員進(jìn)行的每一項(xiàng)操作都應(yīng)有系統(tǒng)反饋。另外，要設(shè)計(jì)產(chǎn)生閉合的對(duì)話動(dòng)作序列。應(yīng)形成有開(kāi)始、中間和結(jié)尾的組合，信息反饋在完成一組動(dòng)作后給操作員一種滿意可靠的感覺(jué)。

④使用圖形和隱喻

圖形具有直觀、形象、信息量大等優(yōu)點(diǎn)，使用戶的操作及其響應(yīng)直接可視和逼真。讓使用者避免過(guò)多的學(xué)習(xí)，隱喻可幫助用戶在使用系統(tǒng)過(guò)程中與自身心理模型相匹配，并可以通過(guò)圖形隱喻的方式與現(xiàn)實(shí)世界相匹配。界面圖形和隱喻應(yīng)具有功能可見(jiàn)性，即通過(guò)圖形直接體現(xiàn)功能以及使用方式。

⑤及時(shí)的出錯(cuò)處理和幫助功能

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能夠?qū)赡艹霈F(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)和處理，出錯(cuò)信息應(yīng)清楚、易理解，應(yīng)包含出錯(cuò)位置、出錯(cuò)原因及修改出錯(cuò)建議等方面的內(nèi)容。系統(tǒng)應(yīng)具有保護(hù)功能，防止因用戶的誤操作而破壞系統(tǒng)的運(yùn)行和設(shè)備安全。另外，系統(tǒng)應(yīng)提供幫助功能，幫助用戶學(xué)習(xí)使用系統(tǒng)。

(2)交互功能方案

軟件歡迎頁(yè)面登錄進(jìn)入，第一級(jí)導(dǎo)航為樓層地理位置導(dǎo)航，可以用三維樓層的模型，各層分割做成鏈接菜單，點(diǎn)擊樓層選擇菜單進(jìn)入某一樓層界面。該界面可縮放可拖動(dòng)查看。放大和縮小的范圍根據(jù)具體樓層大小和管理點(diǎn)數(shù)量以及密集程度確定。地圖為平面或假三維地圖，反映具體設(shè)備位置。在該頁(yè)面顯示該層常用的重要管理點(diǎn)的工作狀態(tài)，該界面用于單樓層全局監(jiān)視故障報(bào)警和緊急狀態(tài)使用。第二級(jí)菜單為子系統(tǒng)選擇菜單。點(diǎn)擊彈出此系統(tǒng)該層的設(shè)備分布。界面上可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的監(jiān)視、控制、報(bào)警等功能。所有控制功能需要加用戶密碼權(quán)限限制。有異常和報(bào)警的頁(yè)面自動(dòng)彈出，也有日志記錄。有設(shè)備使用累計(jì)時(shí)間、檢修記錄和設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)超過(guò)報(bào)警?？梢暬?機(jī)對(duì)話界面如圖4所示。

3)突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案

當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可以按照事先預(yù)定的連動(dòng)程序進(jìn)行有關(guān)設(shè)備的控制，并播放報(bào)警提示音。

4)能源統(tǒng)計(jì)的分析報(bào)表

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)提供了豐富的能耗顯示和對(duì)比分析功能。建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)軟件和計(jì)量管理服務(wù)器里，可以用圖表的形式表示日?qǐng)?bào)、月報(bào)及年報(bào)。并且在這些圖表中還可以分別和其他的日、月、年的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而幫助管理者對(duì)不同能源以及同一回路或群組在不同時(shí)期的能量消耗進(jìn)行分析。能源分析圖表如圖5所示。

圖4 可視化人-機(jī)對(duì)話界面的組成

圖5 能源分析圖表

能源計(jì)量部分包括用電量計(jì)量、用水量計(jì)量和熱冷量計(jì)量。電表采集回路的電量，水表采集管路的水量，能量表采集管路的熱冷量。建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的計(jì)量管理服務(wù)器通過(guò)基于控制總線方式，將電表、水表、能量表的數(shù)據(jù)采集上來(lái)。建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)讀取計(jì)量管理服務(wù)器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行能耗分析并生成報(bào)表。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程抄表功能，把所有電表、水表、能量表的讀數(shù)采集上來(lái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)省人力。計(jì)量管理服務(wù)器提供了用電量、水量、熱冷量的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)數(shù)據(jù)。在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)上將這些數(shù)據(jù)以柱狀圖、曲線圖、餅狀圖的形式展現(xiàn)。日?qǐng)?bào)以小時(shí)為單位，呈現(xiàn)一天當(dāng)中各回路的用能情況。月報(bào)和年報(bào)則分別以天和月為單位。用電日?qǐng)?bào)主要反映各回路用戶日常用電的習(xí)慣，是研究分析用電情況的重要資料。用電、用水、用能的月報(bào)和年報(bào)用來(lái)統(tǒng)計(jì)用戶的整體耗能情況和耗能季節(jié)性變化的規(guī)律，通過(guò)總量比較來(lái)分析結(jié)果?？蓪⒉煌脩舻哪芎牧窟M(jìn)行橫向比較，分析不同用戶的耗能特點(diǎn)。也可以單個(gè)用戶的日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)統(tǒng)計(jì)耗能情況，可根據(jù)用能的歷史記錄進(jìn)行節(jié)能分析。

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)還具有如下的功能：

(1)可以搜索確定某能源回路，按時(shí)間分類(lèi)查看能耗的任意日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)，此功能可以實(shí)現(xiàn)用戶用能數(shù)據(jù)查詢的基本功能，可以輔助計(jì)費(fèi)校對(duì)等功能。

(2)可以在確定一個(gè)能源回路前提下調(diào)出多條時(shí)間的曲線在同一畫(huà)面顯示，以查看此回路的能耗歷史變化并做對(duì)比分析。

(3)可以先確定日、月、年的時(shí)間信息，調(diào)出不同能源回路。以查看同一時(shí)間不同用戶的用能情況對(duì)比。

(4)可以跟據(jù)樓宇實(shí)際的使用情況，將各能源回路組合為用戶群組，作為查詢的對(duì)象。需要在計(jì)量單元內(nèi)設(shè)定。

(5)可以做出能耗報(bào)表，包括了實(shí)際用量、累計(jì)值、最大值、最小值和平均值等信息供節(jié)能參考。

(6)可以報(bào)表導(dǎo)出，將各類(lèi)能源數(shù)據(jù)以MS-Office CSV報(bào)表格式導(dǎo)出。

(7)群組設(shè)定導(dǎo)入/導(dǎo)出，可將分類(lèi)后的群組設(shè)定導(dǎo)出/導(dǎo)入，以方便用戶查看。

(8)系統(tǒng)日志，記錄報(bào)警、異常信息的日志，供用戶查看系統(tǒng)運(yùn)行狀況。

5)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)提供設(shè)備的使用壽命及故障的分析功能。同時(shí)提供相應(yīng)的節(jié)能分析以及運(yùn)營(yíng)成本分析手段。主要包括以下4個(gè)方面的功能：

(1)能源分析：可以通過(guò)收集計(jì)量管理服務(wù)器測(cè)量到的能耗量信息來(lái)分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)界面和計(jì)量管理服務(wù)器Web界面里可以通過(guò)圖表的形式來(lái)選擇顯示日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)(每小時(shí)的能耗量)、月報(bào)數(shù)據(jù)(每天的能耗量)、年報(bào)數(shù)據(jù)(每月的能耗量)。

(2)設(shè)備壽命分析：提供顯示機(jī)電設(shè)備開(kāi)/關(guān)累計(jì)次數(shù)以及累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的功能，以便分析設(shè)備的使用壽命。

(3)故障管理：可以顯示出系統(tǒng)各個(gè)組成部分的異常發(fā)生/恢復(fù)的狀態(tài)/變化履歷。并且，狀態(tài)變化履歷可保存包括本月在內(nèi)的連續(xù)3個(gè)月的歷史數(shù)據(jù)。iopeNet管理平臺(tái)還提供電子郵件警報(bào)通知功能。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分發(fā)生異常時(shí)，可以向預(yù)先登錄好的電子郵箱中發(fā)送異常通知。同時(shí)也可向設(shè)定好的郵件群組發(fā)送異常通知郵件。

(4)運(yùn)營(yíng)成本分析：本系統(tǒng)可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的費(fèi)用計(jì)算的設(shè)定。在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)畫(huà)面里，可以顯示出簡(jiǎn)單的費(fèi)用計(jì)算值。建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可以顯示并打印有關(guān)用能量信息的報(bào)告書(shū)。能耗量數(shù)據(jù)可以以MS-Office CSV報(bào)表文件的形式下載，通過(guò)EXCEL等工具軟件進(jìn)行分析。同時(shí)本系統(tǒng)還提供了綠色環(huán)保相關(guān)的功能。在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)畫(huà)面里可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的CO2使用量的換算，并顯示出CO2的換算值。

運(yùn)營(yíng)狀態(tài)分析功能通過(guò)以下方式來(lái)體現(xiàn)準(zhǔn)確性及提案性：

(1)準(zhǔn)確性：本系統(tǒng)通過(guò)分層數(shù)據(jù)采集的方式，可以準(zhǔn)確地將被測(cè)數(shù)據(jù)反映到iopenView軟件畫(huà)面中。當(dāng)設(shè)備或通信發(fā)生異常時(shí)，本系統(tǒng)還可以通過(guò)數(shù)據(jù)再取得的功能，將歷史數(shù)據(jù)正確讀入。

(2)提案性：本系統(tǒng)通過(guò)多種圖表形式及豐富的對(duì)比功能，將設(shè)備的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)直觀地展示給用戶，方便用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并給出相應(yīng)提案。

6)建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的管理及配置

(1)建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的權(quán)限管理

權(quán)限管理是建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的輔助模塊，用來(lái)完善管理平臺(tái)的附加功能，提高管理平臺(tái)的整體可用性。

權(quán)限管理包括以下功能：管理員信息賬戶式管理；配置信息加密；使用記錄日志；管理賬戶信息備份。

(2)建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的配置管理

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)配置管理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所有配置信息，實(shí)現(xiàn)方便的配置管理功能。由于建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)軟件是組態(tài)形式，因此，可方便快速實(shí)現(xiàn)配置信息的本地操作功能。

管理點(diǎn)配置管理的主要功能有：監(jiān)控樹(shù)的配置管理(即管理點(diǎn)邏輯結(jié)構(gòu)管理)；配置信息的讀取、保存。功能模塊如圖6所示。

圖6 功能模塊圖

圖7 中石油鉆井研發(fā)中心建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)(一)

(3)建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)定

系統(tǒng)管理為系統(tǒng)管理者提供系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)設(shè)定、系統(tǒng)配置及運(yùn)行方式修改的功能。提供以下4個(gè)子功能：

①設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)設(shè)定：在建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)畫(huà)面中，可以設(shè)定月及年的能耗利用目標(biāo)值。在月報(bào)畫(huà)面或年報(bào)畫(huà)面中，當(dāng)測(cè)量值超過(guò)了目標(biāo)值后，會(huì)發(fā)出警報(bào)信息。同時(shí)還可以登錄區(qū)域管理系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，設(shè)定他們的名稱、編制控制用場(chǎng)景以及設(shè)定序列控制的程序等。

②數(shù)據(jù)采集周期設(shè)定：可以設(shè)定建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)更新周期，畫(huà)面更新的缺省值為15s。

③全級(jí)別設(shè)定：建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)可以預(yù)先設(shè)定操作者的登錄賬號(hào)，對(duì)于每一個(gè)登錄賬號(hào)，可以賦予監(jiān)視、設(shè)定、控制或管理的權(quán)限。管理權(quán)限的用戶可以使用系統(tǒng)所有的功能；級(jí)別越低的用戶，所能使用的功能就越少；級(jí)別最低的監(jiān)視用戶只能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視功能。

④日志級(jí)別設(shè)定：可以在中心服務(wù)器中為每一個(gè)登錄賬號(hào)賦予設(shè)定日志、控制日志、管理日志的閱覽權(quán)限。

3 建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)是由子系統(tǒng)層、通信服務(wù)層、中心服務(wù)器層等三個(gè)層次構(gòu)成。中石油鉆井研發(fā)中心項(xiàng)目中管理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)如圖7和圖8所示。

圖8 中石油鉆井研發(fā)中心建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)(二)

各層功能如下：

1)子系統(tǒng)層

由各廠家可單獨(dú)運(yùn)行的子系統(tǒng)構(gòu)成。包括子系統(tǒng)核心控制器、外部接口模塊、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器、現(xiàn)場(chǎng)儀表、傳感器等設(shè)備。實(shí)現(xiàn)對(duì)子系統(tǒng)的精細(xì)控制和全部運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)視，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、測(cè)量、傳輸和統(tǒng)計(jì)分析。

2)通信服務(wù)層

由建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)、多功能服務(wù)器、I/O控制器組成。

多功能服務(wù)器負(fù)責(zé)子系統(tǒng)層設(shè)備的接入和管理，對(duì)子系統(tǒng)層的通信協(xié)議進(jìn)行解析，并統(tǒng)一封裝為iopeNet統(tǒng)一通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸和子系統(tǒng)間的連動(dòng)和互操作。同時(shí)，多功能服務(wù)器自身提供了Web畫(huà)面，具有監(jiān)視、控制、設(shè)定與管理功能，用戶可通過(guò)多功能服務(wù)器對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行管理。

I/O控制器為多功能服務(wù)器提供更多種類(lèi)和數(shù)量的擴(kuò)展接口，包括模擬輸入接口、模擬輸出接口、數(shù)字輸入接口、數(shù)字輸出接口、RS232接口、RS485接口和網(wǎng)絡(luò)接口。同時(shí)，I/O控制器可進(jìn)行快速的程序開(kāi)發(fā)，對(duì)應(yīng)協(xié)議數(shù)據(jù)定義簡(jiǎn)單的子系統(tǒng)。減輕開(kāi)發(fā)和測(cè)試的工作量，適合工程方案變更時(shí)系統(tǒng)的靈活修改。

建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)提供給建筑運(yùn)營(yíng)管理者的用戶操作軟件，提供了豐富的系統(tǒng)管理功能和友好的人-機(jī)交互畫(huà)面。具有如下技術(shù)特點(diǎn)：

①友好的人機(jī)界面，軟件層次清晰，使用簡(jiǎn)單；

②畫(huà)面風(fēng)格簡(jiǎn)潔，高還原度的設(shè)備運(yùn)行模型，使用戶一目了然設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；

③工程現(xiàn)場(chǎng)建筑結(jié)構(gòu)的還原，可以準(zhǔn)確進(jìn)行設(shè)備定位和精確操作；

④可根據(jù)工程需要靈活定制。

3)中心服務(wù)器層

系統(tǒng)可通過(guò)代理服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行更大區(qū)域內(nèi)的管理，真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備上網(wǎng)。通過(guò)功能和性能更強(qiáng)大的中心服務(wù)器進(jìn)行整體管理，提供后端設(shè)備接入和數(shù)據(jù)接收；通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和分析，提供節(jié)能應(yīng)用、物業(yè)管理服務(wù)；并通過(guò)前端提供的Web畫(huà)面進(jìn)行管理。

4 建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)與智慧城市

2013年7月22日，國(guó)家發(fā)改委、工信部、科技部、公安部、財(cái)政部、國(guó)土資源部、住建部、交通部八部委研究起草并報(bào)請(qǐng)國(guó)務(wù)院《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，故以信息化為基礎(chǔ)的“智慧城市”建設(shè)已提升為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略。

中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司(原中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院)的建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，旨在解決“底層集成”的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)整合問(wèn)題。應(yīng)用統(tǒng)一通信協(xié)議(即iopeNet)技術(shù)，尤其是其中采用了大數(shù)據(jù)所使用的IPv6技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了建筑或建筑群的智能化運(yùn)行、維護(hù)與經(jīng)營(yíng)管理，進(jìn)而可以為智慧城市提供基礎(chǔ)信息。因?yàn)椋鞘惺怯山ㄖc設(shè)施等組成，只有這些基礎(chǔ)(建筑、設(shè)施)的數(shù)據(jù)通過(guò)智能化轉(zhuǎn)換，進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代的云計(jì)算中心，使得物聯(lián)網(wǎng)可以使用這些數(shù)據(jù)，才有可能構(gòu)成城市智慧化，達(dá)到智慧城市頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)要求。物業(yè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)在智慧城市中的位置如圖9所示。

圖9 物業(yè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)在智慧城市中的作用

雖說(shuō)目前的建筑運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)還是建立在二維視覺(jué)基礎(chǔ)上的可視化運(yùn)行環(huán)境，但完全可以實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)的可視化管理，使建筑或建筑群具有生命力。因?yàn)?，中?guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司(原中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院)成立已久的BIM(建筑信息模型)設(shè)計(jì)研究中心，可以提供建筑的空間運(yùn)行環(huán)境，今后的物業(yè)運(yùn)營(yíng)管理人員，只需使用各種移動(dòng)的或固定的個(gè)人通信設(shè)備，就可以在三度空間里監(jiān)控和管理自己的建筑或建筑群。

采集并匯總建筑體自身及相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行、維護(hù)和經(jīng)營(yíng)等數(shù)據(jù)信息，以BIM的形式進(jìn)行展現(xiàn)，構(gòu)造新型的數(shù)字建筑體的運(yùn)營(yíng)和管理服務(wù)平臺(tái)，集實(shí)時(shí)性、可視性、可管理性和可維護(hù)性于一體，使得傳統(tǒng)的建筑體分階段和漸進(jìn)地具備智慧化的特點(diǎn)，同時(shí)中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司(原中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院)利用自身在城市建筑設(shè)計(jì)中的影響力，推動(dòng)城市建筑體信息模型基于IPv6協(xié)議下建立中國(guó)自有的統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為形成城市建筑的統(tǒng)一“大數(shù)據(jù)”和實(shí)施城市智慧化奠定基礎(chǔ)。