建筑智能管理平臺(tái)開發(fā)設(shè)計(jì)及有效運(yùn)用研究

陳衛(wèi)新

摘 要 本文通過對(duì)建筑智能化各子系統(tǒng)在使用過程中的獨(dú)立性及運(yùn)維過程中管理設(shè)備眾多、運(yùn)行維護(hù)難度大的特點(diǎn)，從建立統(tǒng)一管理平臺(tái)入手，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)控制聯(lián)動(dòng)，使得建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)作為建筑智能化系統(tǒng)的運(yùn)用管理核心，采用“既分別處置又協(xié)調(diào)一致”的處理原則，將“控制域”與“信息域”的功能與實(shí)施技術(shù)手段相結(jié)合，對(duì)建筑內(nèi)所有相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面有效的監(jiān)控和管理，豐富建筑的綜合使用功能和提高物業(yè)管理的效率，確保建筑內(nèi)所有相關(guān)設(shè)備處于高效、節(jié)能、最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而為工作人員提供一個(gè)安全、舒適、便捷、高效的工作環(huán)境。

關(guān)鍵詞 建筑智能管理平臺(tái);開發(fā)設(shè)計(jì);有效運(yùn)用

1建筑智能化子系統(tǒng)概述

在建筑智能化方面具有5種子系統(tǒng)，①信息設(shè)施系統(tǒng)（ITSI），②信息化應(yīng)用系統(tǒng)（ITAS），③建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（BMS），④公共安全系統(tǒng)（PSS），⑤智能化集成系統(tǒng)（IIS），在建筑完工后，具體使用時(shí)往往因?yàn)楦鞣N系統(tǒng)設(shè)備較多，而且具有各自的獨(dú)立性，所以在運(yùn)營(yíng)過程中的維護(hù)問題有很大的困難，項(xiàng)目竣工后在實(shí)際使用過程中，各子系統(tǒng)所管理的設(shè)備眾多，相互獨(dú)立，給后期的運(yùn)行維護(hù)工作帶來(lái)很大的困難，因此為了提升建筑的綜合管理以及物業(yè)管理水平，要讓所有設(shè)備安全、高效的保持最佳狀態(tài)運(yùn)行，提供安全、舒適的工作環(huán)境，就要使用現(xiàn)代化信息技術(shù)再建筑管理中起決定作用，將系統(tǒng)配置超前化，以應(yīng)對(duì)公司與社會(huì)發(fā)展的需求[1]。

2建筑智能管理平臺(tái)的兩大功能：“控制域”和“信息域”

智能系統(tǒng)就是利用完善的信息平臺(tái)，資源優(yōu)化管理，在集成設(shè)計(jì)時(shí)，能夠利用“分別處置，協(xié)調(diào)一致”的原則，使“控制域”和“信息域”的功能體現(xiàn)和具體的技術(shù)得到結(jié)合的目的，使智能平臺(tái)集成在“控制域”，然后底層控制網(wǎng)絡(luò)與硬件結(jié)合，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)跨總線、跨子系統(tǒng)的總線級(jí)的聯(lián)動(dòng)控制，對(duì)于智能平臺(tái)集成中的聯(lián)動(dòng)控制不依賴電腦工作站臺(tái)和服務(wù)器。信息讀取速度高速可靠?！靶畔⒂颉钡淖饔镁褪侵饕獙?shí)現(xiàn)綜合管理，并且起到增值的作用，從而通過綜合管理使子系統(tǒng)運(yùn)行、故障、報(bào)警、設(shè)計(jì)信息、檔案收集等提供科學(xué)完善的技術(shù)支持以及決策依據(jù);也給智能平臺(tái)和別的信息平臺(tái)提供標(biāo)準(zhǔn)接口，這能夠使智能系統(tǒng)與其他系統(tǒng)溝通更加順暢。

3建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)特點(diǎn)

我們的構(gòu)建的建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總構(gòu)架使用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化和模塊化體系，從而解決多廠商之間設(shè)備能夠不產(chǎn)生差異化，可以集合使用;這個(gè)智能平臺(tái)利用分屏的方式，從而體現(xiàn)出系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的全新技術(shù)，這些也都是在重要項(xiàng)目中經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證的方式，可以穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于子系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)做到分散監(jiān)控，然后在集成后依舊是開放系統(tǒng)，這樣才能夠?qū)ψ酉到y(tǒng)及設(shè)備間接口協(xié)議的可操性，保證系統(tǒng)靈活、可拓展、能夠維護(hù)方便。

3.2 建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用

完整的建筑智能化平臺(tái)是依托于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的，因此，網(wǎng)絡(luò)管理也具有很大意義，我們需要具備網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的能力，全面控制網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，增加管理范圍，減少系統(tǒng)成本。將設(shè)備層與應(yīng)用層結(jié)合起來(lái)，給建筑智能管理提供高效、方便、安全的建筑環(huán)境[2]。

3.3 建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

按照具體的使用需求，建筑管理平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)之間的一致控制、檢測(cè)等目標(biāo)，還要集合分散且獨(dú)立的智能系統(tǒng)，利用同軟件進(jìn)行監(jiān)控。建筑管理平臺(tái)公司內(nèi)部能夠進(jìn)行監(jiān)控，可以看到保安、巡更的布防狀況等。這個(gè)監(jiān)控能夠生動(dòng)形象地展示出你想得到的信息，從而實(shí)現(xiàn)跨子系統(tǒng)的集成，提升建筑中的功能聯(lián)合動(dòng)作，在實(shí)現(xiàn)集成后 ，在集成平臺(tái)中能夠知道不管信息點(diǎn)和受控系統(tǒng)能否在一個(gè)系統(tǒng)都能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)。這樣的控制流程，可以綜合提高自動(dòng)化水平，也能夠在集成平臺(tái)中按實(shí)際需求進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)，這樣就可以大大的提升集成管理水平。

4建筑智能平臺(tái)的結(jié)構(gòu)體系：設(shè)備層、控制層、應(yīng)用層

建筑智能平臺(tái)的結(jié)構(gòu)體系是會(huì)影響開發(fā)速度以及開發(fā)思路的，而且對(duì)于軟件的可使用性、生命周期以及是否具有增值性有決定性的作用，所以我們的智能系統(tǒng)需要以三層體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建。

4.1 設(shè)備層

設(shè)備層是由控制驅(qū)動(dòng)程序及通訊、網(wǎng)絡(luò)布線等系統(tǒng)組合而成，這一層主要是對(duì)信息收集和處理的通道。因各系統(tǒng)間的通信協(xié)議及信息數(shù)據(jù)的格式不同，因此，在這層的驅(qū)動(dòng)需完成不同協(xié)議及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。也就是將此層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為核心決策層承認(rèn)的協(xié)議及格式，然后將處理完成后的信息同事轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)子系統(tǒng)的協(xié)議及格式。完成對(duì)各子系統(tǒng)的控制和管理。這層也被叫作通過通信網(wǎng)關(guān)的作用。

4.2 控制層

這在智能平臺(tái)中是最核心的部分，它主要靠以下方面完成系統(tǒng)工作。

（1）對(duì)底層的子系統(tǒng)信息進(jìn)行邏輯加工，然后將處理結(jié)果輸送至數(shù)據(jù)庫(kù)，通過上層進(jìn)行展示，然后進(jìn)行第（2）步操作。

（2）完善聯(lián)動(dòng)功能，在事件發(fā)生時(shí)要使子系統(tǒng)動(dòng)作，并產(chǎn)生與其他子系統(tǒng)共連的其他動(dòng)作。這種聯(lián)動(dòng)關(guān)系由核心層來(lái)決策。

（3）上下層保證提供標(biāo)準(zhǔn)API接口，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)供給標(biāo)準(zhǔn)的ODBC接口，用來(lái)完成系統(tǒng)內(nèi)部通信。

4.3 應(yīng)用層

這層是在計(jì)算機(jī)和人之間的關(guān)系，一方面將處理過的信息用簡(jiǎn)單易見的方式使用計(jì)算機(jī)展示，然后給客戶提供監(jiān)控系統(tǒng)觀察現(xiàn)場(chǎng)信息，另一方面，就是利用這個(gè)應(yīng)用層，按照最開始的設(shè)計(jì)完善子系統(tǒng)的功能，然后完成對(duì)全系統(tǒng)的管理。

客戶界面層能夠支持WEB技術(shù)，可通過瀏覽器在INTERNET/INTRANET環(huán)境中瀏覽所有信息，并通過授權(quán)可完成對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和管理。

主要實(shí)現(xiàn)不同智能化系統(tǒng)之間的歷史數(shù)據(jù)報(bào)文交換，借鑒了交換機(jī)的工作原理，各個(gè)系統(tǒng)無(wú)須知道細(xì)節(jié)狀態(tài)，無(wú)須理會(huì)具體的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程，只需將數(shù)據(jù)報(bào)文交給交換平臺(tái)，由交換平臺(tái)負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、完整性保證、路由解析及報(bào)文分發(fā)[3]，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。

軟件完整程序數(shù)據(jù)流程圖如下：

5建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)功能與實(shí)用性

5.1 建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)作為智能建筑中智能化設(shè)備運(yùn)行信息的交匯與處理的中心，對(duì)匯集的各類信息進(jìn)行分析、處理和判斷，采用最優(yōu)化的控制手段，對(duì)各設(shè)備進(jìn)行分布式監(jiān)控和管理，使各子系統(tǒng)和設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)調(diào)一致的高效、經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)行，最大限度地節(jié)省能耗和日常運(yùn)行管理的各項(xiàng)費(fèi)用，保證各系統(tǒng)能得到充分、高效、可靠的運(yùn)行，并使各項(xiàng)投資能夠給業(yè)主帶來(lái)較高的回報(bào)率。對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行全局化的集中統(tǒng)一式監(jiān)視和管理，將各集成子系統(tǒng)的信息統(tǒng)一存儲(chǔ)、顯示和管理在智能化集成統(tǒng)一平臺(tái)上。能夠完整、準(zhǔn)確反應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行，而且可以給建筑物內(nèi)的關(guān)鍵位置提供系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)告，可以提升突發(fā)應(yīng)急反應(yīng)。

5.2 建筑智能管理平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)用性

如果有些事件在多系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)動(dòng)作，那么主要表現(xiàn)在子系統(tǒng)之間，比如：安全消防之間的聯(lián)動(dòng)控制、應(yīng)急設(shè)備的突發(fā)故障間的聯(lián)動(dòng)。分系統(tǒng)都具有分散控制的特點(diǎn)，這樣才能夠保證子系統(tǒng)的獨(dú)立。協(xié)調(diào)各控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)的安排不同設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、輸出功率等方面要求出發(fā)，需要能夠同時(shí)與實(shí)時(shí)獲取不同控制系統(tǒng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)的對(duì)不同系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)控制以分離故障、分散風(fēng)險(xiǎn)、便于管理。通過基礎(chǔ)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。如果出現(xiàn)火警或者偷盜警的情況，那么系統(tǒng)要及時(shí)反饋，就比如，有人非法闖入，那么監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切換畫面跟蹤目標(biāo);如果有火災(zāi)出現(xiàn)，那么監(jiān)控就能夠發(fā)揮作用，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并具體表現(xiàn)出災(zāi)難程度。啟動(dòng)緊急預(yù)案，緊急廣播系統(tǒng)向指定區(qū)域強(qiáng)制發(fā)出緊急通知，對(duì)需要疏散的區(qū)域發(fā)出疏散路徑指示;疏散路線中的門禁系統(tǒng)需要及時(shí)控制各門禁，確保人們安全撤離。在各集成子系統(tǒng)的良好運(yùn)行基礎(chǔ)之上，快速滿足用戶需求，通過增設(shè)節(jié)能管理、假期管理、無(wú)人管理方式、自動(dòng)報(bào)警等;將樓棟中主要能耗進(jìn)行綜合控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。

6結(jié)論與建議

綜上所述，我們通過開發(fā)運(yùn)用智能建筑平臺(tái)，考慮平臺(tái)的控制與信息兩大特點(diǎn)，在架構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用三層即設(shè)備層、控制層、運(yùn)用層的三級(jí)架構(gòu)體系，可以幫用戶提供建筑基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)。同時(shí)兼顧運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化控制及管理、能源監(jiān)測(cè)管理、能耗模型建模分析、能耗因素等相關(guān)數(shù)據(jù)分析、方案在線專家知識(shí)庫(kù)、建筑設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)管理、運(yùn)行維護(hù)管理等功能，提供靈活多變的業(yè)務(wù)模式，依附于各種豐富網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大規(guī)模部署，確保專業(yè)的維護(hù)以及能源控制。但在實(shí)際使用過程中，后續(xù)運(yùn)維操作人員的培訓(xùn)至關(guān)重要，很多物管人員在實(shí)際使用過程中，不按照規(guī)定要求操作平臺(tái)，致使建筑管理平臺(tái)不能發(fā)揮應(yīng)有的功能與作用，在后續(xù)的推廣應(yīng)用中建議多對(duì)實(shí)際操作人員加強(qiáng)培訓(xùn)，達(dá)到熟練操作建筑智能管理平臺(tái)，從而發(fā)揮建筑智能管理平臺(tái)真正的作用。

參考文獻(xiàn)

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