建筑智能化集成系統(tǒng)工程設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】本文主要針對建筑智能化集成系統(tǒng)工程設(shè)計與實現(xiàn)做了簡要分析，以天津一智能體育館的工程設(shè)計為例，首先對建筑智能化集成系統(tǒng)工程概況和需求做了簡單那介紹。隨后針對工程總體、細節(jié)設(shè)計與實現(xiàn)做了簡要闡述與分析。

【關(guān)鍵詞】建筑智能化；集成系統(tǒng)；工程設(shè)計；實現(xiàn)

建筑智能化系統(tǒng)的組成部分非常復(fù)雜，包括了許多子系統(tǒng)像是消防、樓宇自控、視頻監(jiān)控之類。并且每個子系統(tǒng)的設(shè)備功能都各有不同，例如樓宇自控系統(tǒng)中的執(zhí)行器、傳感器等，除此之外也管理變配電、電梯等控制系統(tǒng)設(shè)備。智能化集成系統(tǒng)是將所有智能、獨立的系統(tǒng)設(shè)備全部集合在具有相互協(xié)調(diào)功能并且同時互相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)中，不論是信息還是資源都可以得到管理和共享。下面就天津一智能體育館為具體事例，闡述工程設(shè)計與實現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容。

一、建筑智能化集成系統(tǒng)工程概況和需求分析

IBMS（Intelligent Building Management System）是智能建筑管理系統(tǒng)的簡稱，它一個比智能化子系統(tǒng)更高層的智能化集成管理平臺，一般是由集成平臺軟件、接口軟件和接口設(shè)備等組成?？梢詫崿F(xiàn)對BMS/BAS、視頻監(jiān)控、出入口系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)等任意子系統(tǒng)之間的聯(lián)動。可實現(xiàn)多個IBMS集成管理，大大降低后期的管理和運維成本。

這個智能化體育館在集成系統(tǒng)工程方面主要包括以下幾項：通用IFIX變配電監(jiān)控系統(tǒng)、西門子CS11消防系統(tǒng)、霍尼韋爾EXCELL5000樓宇自控系統(tǒng)、飛利浦SM40廣播系統(tǒng)、齊勝照明系統(tǒng)、西門子Advantage安防系統(tǒng)、兩種型號和兩種類型的六臺UPS。電梯和扶梯也均是兩種型號、兩種類型，還包括一定數(shù)量的鍋爐、冷機、柴油發(fā)電機組。

二、工程總體設(shè)計

應(yīng)該從建筑的理念和結(jié)構(gòu)功能入手對建筑智能化集成系統(tǒng)進行設(shè)計，找出建筑個性化的特點。在節(jié)約能源消耗的同時融合以人為本的觀念調(diào)整智能化系統(tǒng)個性化設(shè)計。設(shè)計的智能建筑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下（圖1）：

基于操作性方面的維護以及系統(tǒng)的安全系數(shù)，該設(shè)計方案有一個前提是只針對一部分的子系統(tǒng)，例如監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集等，并不參與其他子系統(tǒng)之間的控制。在通訊和數(shù)據(jù)采集方面，方案有三類：第一，網(wǎng)絡(luò)通訊。因大多數(shù)系統(tǒng)都配備了個體分開的上位監(jiān)控系統(tǒng)，并且可以在主機與集成系統(tǒng)都在弱點中控室內(nèi)的條件下，獨立對現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)進行采集以及處理。因此，要組建成局域網(wǎng)就要通過IIUB，將EBI集成主機和它們連接在一起。同時，IP地址必須跟EBI集成主機的LAN網(wǎng)絡(luò)配置進行連接配置。第二，關(guān)于網(wǎng)關(guān)通訊方面。對于類似通過系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)跟上位管理系統(tǒng)通訊的子系統(tǒng)。

三、工程詳細設(shè)計

（一）集成樓宇自控子系統(tǒng)

根據(jù)DDC控制器的分布，樓宇自控子系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要包括空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)等。通過TCP/IP總線建立系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制關(guān)系，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)式集成控制。

（二）集成消防子系統(tǒng)

利用西門子CS11，可以在不同的實際情況之下，改變?yōu)椴煌M建形式的消防系統(tǒng)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖可如圖2所示：

在CS11中，MK7022通訊單元與BEI接口，同時，MK7022通訊單元也是CERBERUS DMS7000網(wǎng)絡(luò)和第三方遠程系統(tǒng)的接口。連接時，變化狀態(tài)的數(shù)據(jù)會被遠程傳送，command telegrams被傳送到DMS7000控制器單元。當然，也有一些數(shù)據(jù)報是不被允許傳送的，因為傳輸?shù)臈l件中還需要符合互相認可。遵循著ISO1745的標準進行傳輸，但EBI是一個例外，它并不支持該協(xié)議。如果要連接EBI和西伯樂斯環(huán)形網(wǎng)CERLOOP，就需要一個能夠在MK7022與EBI之間運行的新軟件網(wǎng)關(guān)。比如開發(fā)一個人工智能Agent，它可以將幫助消防子系統(tǒng)融入BMS，前提是要將Agent作為消防子系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)來使用?？蓪崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換ISO1745協(xié)議，讓消防探測系統(tǒng)將探測到的信息傳到BMS。

四、工程的實現(xiàn)

實現(xiàn)整個工程的必要條件：

（1）施工過程中設(shè)備的布線連接，控制器與調(diào)試網(wǎng)絡(luò)。

（2） 在EBI快速組態(tài)軟件的功能基礎(chǔ)下，開發(fā)快速生成器（Quick Builder），在進行工程硬件設(shè)計時應(yīng)該嚴格根據(jù)邏輯定義設(shè)計后將信息輸入EBI數(shù)據(jù)庫。再次利用以上方式，利用EBI的圖形化組軟件功能開發(fā)人機界面。操作界面應(yīng)該具有層次感，簡單易上手。

（3）采用VC++6.0以及同類的計算機高級語言進行軟件網(wǎng)關(guān)開發(fā)，運行的時候應(yīng)該嚴格遵守EBI的規(guī)定。首先利用EBI開發(fā)出來的快速生成器從邏輯上分層次定義整個工程，也就是非單一物理的、必須是邏輯上的概念對工程的各元素進行定義。

結(jié)束語：

綜上所述，在設(shè)計建筑智能化集成系統(tǒng)的過程中，傳統(tǒng)的做法就是電梯、鍋爐、UPS等監(jiān)控子系統(tǒng)都是采用的相同的方式進行系統(tǒng)集成的。也就是用干接點采集現(xiàn)場狀態(tài)，把樓宇自控子系統(tǒng)可以將所有信號一同納入統(tǒng)一監(jiān)控，樓宇系統(tǒng)再通過相關(guān)標準網(wǎng)進入中央監(jiān)控平臺。這樣的方式實現(xiàn)起來更加容易。

參考文獻：

[1]楊建軍.新時期大型公共建筑智能化集成系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].智能建筑，2013，06：69-72.

作者簡介：

曹禾（1983.12.03），男，重慶人，漢族，本科，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究：建筑智能化及電氣工程