智能建筑系統(tǒng)（IBMS）集成技術應用現(xiàn)狀

一．引言　

隨著計算機,、網(wǎng)絡和通訊等技術的進步和建筑智能化快速發(fā)展，智能建筑系統(tǒng)的集成技術也不斷地由低級向發(fā)展,在各智能化大樓內(nèi)也逐步成熟和得到應用,。在智能建筑系統(tǒng)集成的發(fā)展過程中,，一方面是樓宇自控、綜合布線,、綜合保安,、公共廣播等系統(tǒng)日益眾多，另一方面卻由于缺少一個成熟的建筑智能化管理系統(tǒng)，使智能建筑所集成的軟,、硬件之間,、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間以及系統(tǒng)運行與實際管理之間出現(xiàn)了相互分割和難以協(xié)同的尷尬，很不適應客戶監(jiān)控與管理的要求,。如何突破這種各個子系統(tǒng)分割運行的瓶頸,，使智能建筑內(nèi)的硬件平臺、軟件平臺與應用系統(tǒng)之間,，以及系統(tǒng),、信息、組織與管理之間實現(xiàn)高度融合和協(xié)調(diào)運行,，已經(jīng)成為智能建筑行業(yè)乃至社會各界普遍關注的焦點,。對于一幢現(xiàn)代化的智能大廈，具有運行可*,，節(jié)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(tǒng)的應用,，給開發(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)主或承租者得到服務所表現(xiàn)出了不可低估的實績,。

智能建筑系統(tǒng)（IBMS）集成技術

二．智能建筑管理系統(tǒng)（IBMS）的現(xiàn)狀　

智能建筑系統(tǒng)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(tǒng)信息資源,，采用系統(tǒng)集成的技術手段,、方式方法把與建筑物綜合運作所需要的信息匯集起來，以實現(xiàn)綜合信息,，資源和整體任務的共享,，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)獨立運行而無法實現(xiàn)的功能，最終目的是使用戶得到滿足其要求的最佳方案,。目前,，系統(tǒng)集成技術還不成熟。一些系統(tǒng)集成商提出從IBMS到I2BMS及I3BMS,，即IBMS為Integrated　Building　Management　Systems,　I2BMS為Integrated　Inligent　Building　Management　Systems,　I3BMS為Integrated　Inligent　Internet　Building　Management　Systems,。　由上可見,，劃分三者不能說沒道理,，但這三者同出一輟，沒有本質(zhì)上差別,，只是集成程度上的差異,?！?/p>

按文獻[2]的分級，即：　

一級為一體化系統(tǒng)集成（IBMS）　

二級為準系統(tǒng)集成（BMS）

三級為可系統(tǒng)集成　

如今隨著高科技的發(fā)展,，現(xiàn)在所造的大廈一般按建設業(yè)主的要求要實現(xiàn)一級要求,，即設計IBMS集成。作為智能建筑最為關鍵的神經(jīng)系統(tǒng),，建筑智能化管理系統(tǒng)（Inligent　Building　Management　System）不僅需解決多個復雜系統(tǒng)以及多種控制協(xié)議之間的互聯(lián)性和互操作性問題,，而且要解決用戶的二次開發(fā)問題。因此,，一個的建筑智能化管理系統(tǒng)必須具有極高的開放性和廣泛的接人性,。多年來，國內(nèi)一直沒有一套適合自己國情的IBMS系統(tǒng),。而來自國外的系統(tǒng)大多結(jié)合自身的硬件產(chǎn)品設計，并基于傳統(tǒng)的C/S模式開發(fā)而成,，因此具有開放性差,、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發(fā)展的趨勢,，也很難滿足客戶不斷成熟的需要。往往是客戶在采用這樣的系統(tǒng)后,，才發(fā)現(xiàn)自己被牢牢鎖定在一些價高或劣質(zhì)的生產(chǎn)和服務上,，不僅將自己對系統(tǒng)的升級能力拱手相讓，而且喪失了本來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)的主管部門對此也有清醒的認識，一直致力于支持和鼓勵先進的,、開放的,、適合于中國國情的建筑智能化管理軟件的開發(fā)，國內(nèi)不少知名的軟件企業(yè)也因行業(yè)發(fā)展的需求,，在這一領域進行了積極的探索,，但遲遲未能獲得大的進展?！?/p>

目前多數(shù)的智能建筑中所配置的智能化系統(tǒng)仍以單獨運行為主,，遠遠沒有達到信息共享的地步。而如果沒有信息共享,，物業(yè)管理者無法從一個整體的角度來理解智能化系統(tǒng)所反映出來的信息,，也就無法體會到智能化系統(tǒng)的作用。舉例來說：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)管理部門提出申請,，要求延長空調(diào)和照明的開放時間，還要修改出入卡權限，以便晚上可以進入辦公室,。物業(yè)管理部門收到申請后,，必須分別與BA系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)的操作人員，由他們在各自的系統(tǒng)上進行設置,。如果加班申請有了變動,，則變更程序另需重新執(zhí)行，造成了人力和時間上的浪費,?！?/p>

智能建筑的系統(tǒng)集成。我國智能建筑市場初期,，有自發(fā),、盲目及片面追求智能化的現(xiàn)象，目前已逐漸克服,，采取了比較講究實效,、務實的態(tài)度。如智能建筑的系統(tǒng)集成,，主要內(nèi)容是以BA系統(tǒng)為主的自動化系統(tǒng)集成,，使之達到環(huán)保和節(jié)能、便于管理的目的,。至于BA系統(tǒng)與智能建筑中其它系統(tǒng)的,，可以通過TCP/IP協(xié)議進行，實現(xiàn)信息資源的共享,。近兩年來,，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）實現(xiàn)了信息共享,，避免了硬件的重復建設,，節(jié)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(nèi)的大部分智能建筑可稱為BMS階段。現(xiàn)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(tǒng)發(fā)展到系統(tǒng)集成,，從準集成系統(tǒng)（BMS）發(fā)展到一體化集成（IBMS）的趨勢?！?/p>

目前國內(nèi)大多數(shù)智能化集成技術比較高的建筑為數(shù)不多,，即使所說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，即關聯(lián)平臺,，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的聯(lián)動關系的實現(xiàn)功能上,。如：樓宇自控系統(tǒng)與消防報警系統(tǒng)之間的聯(lián)動、樓宇自控系統(tǒng)與安全防范系統(tǒng)的聯(lián)動,，消防報警系統(tǒng)與安全防范系統(tǒng)的聯(lián)動,，消防報警系統(tǒng)與緊急廣播系統(tǒng)的聯(lián)動，安防系統(tǒng)與停車場管理系統(tǒng)的聯(lián)動,，這種聯(lián)動關系的系統(tǒng)功能的互補,，通過聯(lián)動充分發(fā)揮單一系統(tǒng)難以發(fā)揮的功能，實現(xiàn)的手段一般是通過RS232或RS485通信接口,，這種集成也就是常說的BAS系統(tǒng),；沒有達到我們所期待的IBMS集成的程度?！?/p>

三．IBMS集成的目標　

建筑智能化集成管理系統(tǒng)的總體目標為通過綜合集成技術,，構造一個通過信息環(huán)境該建筑物內(nèi)的空間、能源,、物流環(huán)境，即通過對建筑物內(nèi)所有信息資源的采集,、監(jiān)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(jù)和執(zhí)行控制與管理的自動化,；給建筑物的使用者提供安全、舒適,、快捷的服務的一體化的綜合控制與管理的實時智能系統(tǒng),，實現(xiàn)建筑物的高功能、率和高回報率,。在網(wǎng)絡架構里,，集成系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心，它以綜合布線系統(tǒng)提供的數(shù)字信息通道為基礎,，并通過計算機網(wǎng)絡通信設備,、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)與其它子功能系統(tǒng)的信息接口，完成全局事件的綜合性決策,、控制,、系統(tǒng)信息的集成管理。

樓宇自動化系統(tǒng)（BA）是集成管理系統(tǒng)的子系統(tǒng),，需要完成對建筑物內(nèi)設備的控制與管理,，為總體集成提供基礎,。集成管理系統(tǒng)指令空調(diào)、變配電,、給排水,、停車庫、照明,、門禁和巡更,、音響和廣播、防盜報警,、送排煙風機等的信息采集和控制信號都集成到現(xiàn)場控制器,，在網(wǎng)絡上按照控制需要的傳送路徑調(diào)度各現(xiàn)場控制器所采集到的各子系統(tǒng)的各類信息。BA的現(xiàn)場控制器可模塊化配置標準的TCP/IP網(wǎng)絡協(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(tǒng)的接口,。

四．IBMS集成的設計原則　

現(xiàn)代化的智能大樓集成化設計就是在一個系統(tǒng)平臺上形成管理與綜合集成管理系統(tǒng)（即IBMS）連通的各弱電系統(tǒng),，通過IBMS，將各個弱電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)相互交換,，實現(xiàn)真正的互動力,。　

系統(tǒng)的設計遵循以下幾個方面的原則：　

a）　實用性原則　

根據(jù)大廈在日常管理中的設計要求來設定集成管理的內(nèi)容,，不考慮華而不實的桌面功能,。

b）　安全性原則　

大廈是一幢商辦型的綜合性智能建筑，提供給入住客戶一個充分安全的環(huán)境是首要的,，這還包括大廈中的各類信息和系統(tǒng)的自身安全,。

c）　可擴展原則　

系統(tǒng)的兼容性能強，可以靈活調(diào)整,、增加功能或更新,。

d）　易維護原則　

智能化系統(tǒng)是一項技術要求高且系統(tǒng)之間相互關系復雜的系統(tǒng)，因此,，在系統(tǒng)維護上其難度大大高于一般的獨立子系統(tǒng),，這樣就會給系統(tǒng)今后的運作造成困難，因此,，在系統(tǒng)設計中強調(diào)系統(tǒng)的易維護性,，操作人員無需使用過多的專用的工具和儀器，保證系統(tǒng)的維護簡單,?！?/p>

五．IBMS集成的關鍵問題　

智能建筑系統(tǒng)集成的核心技術所在是在信息域上，即在一個共同的軟件平臺上實現(xiàn)各個集成子系統(tǒng)之間的信息交換,、對各集成子系統(tǒng)實行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控,。這主要體現(xiàn)在通過計算機局域網(wǎng)技術和開放式數(shù)據(jù)庫技術實現(xiàn)不同系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的共享,。這種共享首先應關注各集成子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題，此外還應關注系統(tǒng)聯(lián)動實現(xiàn)問題,。也可以應用在歷史數(shù)據(jù)的記錄上,，還可以應用在數(shù)據(jù)的綜合分析和優(yōu)化處理上，更強調(diào)數(shù)據(jù)的管理功能,，因此是更高一個層面的集成,，即IBMS系統(tǒng)?！?/p>

集成管理系統(tǒng)（IBMS）的出現(xiàn),，就能非常簡便且可*地解決上述提出的問題。IBMS是智能化系統(tǒng)的總管家,，它可以起到調(diào)度和控制的作用,，嚴格來說，IBMS是一個純軟件的系統(tǒng),，不帶任何設備（除主控計算機外）,。雖然IBMS沒有任何檢測器，但它知曉智能化系統(tǒng)所屬檢測器的狀態(tài),；IBMS沒有任何DDC控制器直接受它的指令進行工作,，而是通過各個智能化系統(tǒng)的中央系統(tǒng)執(zhí)行工作，但是IBMS可以知曉受控設備的狀態(tài),，同時可以控制任何想控制的設備,，總而言之，只要智能化系統(tǒng)設備所具備的功能,，IBMS都能實行，并能把各個智能化系統(tǒng)整合在一起,，達到zui大程度的數(shù)據(jù)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IBMS受理,，則只需把加班申請單錄入到IBMS系統(tǒng)中去，然后確認一下,，IBMS就可以自動地生成空調(diào)和照明的延長時間表,，同時修改加班者的出入卡權限。各子系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題,，這是一個多廠商,、多協(xié)議、面向各種應用的體系結(jié)構,，需要解決各類設備,、子系統(tǒng)之間的接口,、協(xié)議、系統(tǒng)平臺,、應用軟件,、建筑環(huán)境、運行管理等各類面向集成的問題,。能否方便,、靈活地接入各種差異極大的子系統(tǒng)，是BMS系統(tǒng)軟件設計和實現(xiàn)時的一個重要問題,，這個問題解決得好,，會給系統(tǒng)帶來極大的適應性?！?/p>

在控制域集成時,，以樓宇自控系統(tǒng)為集成核心，要求第三方設備廠家通過其通訊協(xié)議,，可以實現(xiàn)與安全防范系統(tǒng),、消防報警系統(tǒng)、停車庫管理系統(tǒng)等系統(tǒng)的集成,，而在信息域中,，為保證系統(tǒng)的可實現(xiàn)性，系統(tǒng)在網(wǎng)絡結(jié)構,、數(shù)據(jù)結(jié)構,、數(shù)據(jù)訪問形式三個方面為系統(tǒng)集成提供了可*的保證?！?/p>

·系統(tǒng)分為實時控制網(wǎng)絡和管理網(wǎng)絡,，管理網(wǎng)絡采用B/S　（Browser-Server）　結(jié)構,，使客戶端的軟件配置非常簡單,。　

·數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用開放型關系數(shù)據(jù)庫,。

·選用可以訪問關系型數(shù)據(jù)庫的Web　Server,。　

這里我們著重強調(diào)了系統(tǒng)實現(xiàn)的三大要素,，即：B/S技術,，開發(fā)數(shù)據(jù)庫和Web　Server。這三大要素既代表了當前科學技術的先進的水平,。

在世界信息技術和建筑智能化的發(fā)展過程中,，從客戶智能建筑集成的真正需求出發(fā)，采用目前成熟的Internet和Opc等先進實用的支撐技術,，開發(fā)出智能化集成（IBMS）軟件,，并提供建筑智能化各個子系統(tǒng)完好的連接,，通信。

六．結(jié)束語　

現(xiàn)代化的智能大廈系統(tǒng)集成（IBMS）應充分運用現(xiàn)代電子信息技術,、計算機技術和通信高科技技術,，實現(xiàn)對樓宇的設備、通訊,、辦公,、自控等多方面自動化的有機結(jié)合，實現(xiàn)信息共享,，統(tǒng)一管理,，操作使用簡潔協(xié)調(diào)，發(fā)揮IBMS應有的功能,。建設好一幢先進,、、多功能,、多用途的現(xiàn)代化大樓對節(jié)約人員,、節(jié)省維護費用，提高工作效率,，節(jié)約培訓費用等各方面是有顯而易見的成效的,。　

如今,，國內(nèi)IBMS集成技術尚未成熟,，我們期待不久的將來將有更好的IBMS系統(tǒng)投入市場，并成功運行,，真正實現(xiàn)整幢大廈的全智能化,。