1 系统集成概述
智能建筑系统集成是从20世纪90年代中期逐步发展起来的一门技术, 智能建筑的系统集成技术在整幢智能大厦的智能化建设中占有重要的地位。集成系统反映了智能建筑的机电设备, 物业管理和信息服务等内容, 并提供、共享大量数据, 这些实时的或历史的数据, 是大厦设备维护、管理决策和通信服务等所必需的, 由此可见, 大厦的智能化是建立在系统集成基础之上的。
2 系统集成的模式
目前, 国内外在智能建筑系统集成技术实现方面主要有两种模式:基于楼宇自动化BA系统的楼宇管理系统BMS模式和基于Internet/Intranet的智能楼宇管理系统IBMS模式。
2.1 BMS集成模式
BMS集成又称为BAS集成, 它是以开放的楼宇设备自动化系统 (BAS) 为核心, 广泛实现同火灾自动报警与消防联动控制系统 (FA S) 、安全防范系统、通道控制系统、IC卡系统以及车库管理子系统等公共安全综合管理系统 (SMS) 的综合集成系统。
为了解决互联和互操作的问题, BMS系统集成有几种实现方法, 采用的技术手段主要包括如下。
(1) 采用统一通信协议。199 5年美国暖通空调工程师协会推出了楼宇自动控制领域的第1个开放式标准通信协议——BACne[1]。该协议结合建筑工程特点, 定义了23种对象、39种服务、6种数据链路结构、三层网络架构, 正在向BACnet/IP方向发展。
(2) 采用协议转换。具有不同协议的网络互连, 可以采用标准的协议转换器, 在局域网内部通信采用了简单的通信结构, 包括物理层、链路层以及对应用层提供连接服务的会话/传送协议。
(3) 采用OPC技术。OPC[2,3]是微软定义用于过程控制的OLE, 它主要用于不同系统之间的数据传输, 例如BA与BMS之间的数据传输。它定义了各类系统与BMS连接的标准, 描述了OPC COM控件, 它们之间的界面由OPC服务器来完成。
2.2 IBMS集成模式
智能建筑管理系统 (IBMS) 集成属于一体化的网络集成模式, 是将楼宇自动化系统, 办公自动化系统, 通讯与网络系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上, 通过对资源的收集、分析、传递和处理, 对整个大厦进行最优化的控制和决策, 达到高效、经济、节能、协调运行, 从而提高大楼的整体管理水平。
IBMS常见的设计方案有集中式监控系统、集散式监控系统、基于现场总线的分散控制系统三种。在BMS相关技术的基础上, 主要采用以下几种技术。
(1) 采用Intranet技术。采用Intranet网络和Web技术进行智能大厦系统信息集成, 使建筑物内的设备监控自动化和管理的实时监控信息经建筑物内的局域网和电信部门的公众宽带网传输。如美国花旗银行芝加哥银行大厦智能化系统已经采用了In tran et系统集成方式。
(2) 采用W e b技术。采用I 3 B M S (Integ ra ted Intelligen t In te rne t Bu ilding Management Systems) 系统集成方案即选用Microsoft的Interne t技术解决方案。目前进入I3BMS集成系统的有BAS、SMS、FAS、CCTV (闭路电视系统) 、SCS (综合智能卡系统) 和CPS (停车场管理系统) 等监控子系统的监视与运行信息, 实现与办公自动化、物业管理、酒店管理等系统数据库的互连。互联网上的综合信息和数据都可以在同一个Intra net平台窗口上显示和进行信息查询。再加上优化策略和历史记录功能, 可以达到优化监控和管理的目的。
(3) 采用开发系统集成协议转换网关。智能建筑的消防报警系统可以作为独立的系统, 也允许其他子系统单独设置、修改设备配置和扩充系统功能。IBMS的信息系统集成需要在FAS子系统提供RS-485/RS-4 2 2/R S-2 3 2工业串行数据接口及其通信协议。如果能提供以太网形式的接口和T C P/I P协议则更好。
3 智能建筑系统集成的发展
3.1 国际系统集成技术发展
根据欧洲智能建筑集团 (EIBG) 的分析报告, 国际上对智能建筑系统集成技术的发展, 大致划分成三个技术发展阶段。
1985年前为专用单一功能系统技术发展阶段, 形成了七个子系统:楼宇自控系统B A S、综合保安系统S M S、火灾报警系统FAS、停车场管理系统、文本与数据管理系统、无线通信系统、有线通信系统。1986年—1995年为多个功能系统技术向多系统集成技术发展阶段, 将上述七个子系统集成为三个系统进行运转, 这三个系统为:BMS楼宇管理系统 (把BAS、FAS、SMS集成在一起) 、OAS办公自动化系统、CNS通信与网络系统。
3.2 我国系统集成技术发展
我国智能建筑系统集成技术发展较晚。
2001年建成的厦门国际会展中心, 2003年建成的厦门税务大厦, 中国银行总行大厦, 南京奥林匹克体育中心等都采用了IBMS系统集成模式, 其中具有代表性的是即将建成的郑州国际会展中心, 它采用了一体化的IBMS集成模式, 主要包括楼宇自控系统、综合安防系统、火灾自动报警系统、通信网络系统、会展管理信息系统等, 具有较高的技术水平。
近几年我国在智能建筑系统集成方面做了不少工作, 但由于智能建筑系统集成是多学科、多技术的系统集成, 因而开放式可互操作性系统技术的开发、规范、标准化, 就成为了我国发展智能建筑系统集成技术的核心关键, 我国在开放式可互操作性系统技术的发展研究刚刚起步, 与国际先进水平相比还有较大差距。
4 结语
系统集成技术是实现智能建筑工程目标的主要技术手段, 是使智能建筑具有活力的重要途径, 它能够给用户提供安全舒适的工作环境和高效的办公条件。随着计算机网络、通信、多媒体等技术的发展, 系统集成技术将具有广阔的发展前景。
摘要：本文介绍了智能建筑的系统集成技术的构成, 论述了BMS和IBMS系统集成模式及相关技术, 分析了两种模式的特点, 展望了智能建筑系统集成技术的研究现状及发展趋势。
关键词：智能建筑,系统集成,BMS,IBMS,协议
参考文献
[1] 先柯桦.浅议智能大楼的组成及特点[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009, 10.
[2] 朱敏.浅谈智能建筑的发展和思考[J].森林工程, 2004, 5.
[3] 雷志文.智能建筑设计方略[J].中国新技术新产品, 2009, 9.