1 建筑智能化系統(tǒng)集成概述 　　

    建筑智能化系統(tǒng)集成不是智能建筑的目的，而是實現(xiàn)智能建筑安全、高效、便捷、舒適的工作和生活環(huán)境的重要技術(shù)方法和技術(shù)手段，它服務(wù)于智能建筑的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，不是為集成而集成，也不是為“賣點”而集成。 　　

    20世紀(jì)70年代隨著電子元器件及回路數(shù)的急速增加，為解決相互間的關(guān)聯(lián)性與不確定性日益突出的矛盾，提出了集成概念并實現(xiàn)了CIMS集成制造系統(tǒng)，筆者所探討的集成應(yīng)局限在建筑弱電范疇。在建筑工程中，將電力、照明用電定義為強(qiáng)電，將電視、電話、安防、消防、報警等用電稱弱電。智能建筑中的BAS、0AS、CNS更是典型的弱電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)又包含諸多子系統(tǒng)，我們要探討的弱電系統(tǒng)集成正是在這個范疇之中。 　　

    智能建筑中弱電智能化系統(tǒng)大體可歸納為兩個方面，也就是兩個集成平臺：一個是控制網(wǎng)絡(luò)平臺；一個是通信網(wǎng)絡(luò)平臺。所以把弱電系統(tǒng)集成可歸納為：建筑物內(nèi)設(shè)備的控制集成和建筑物內(nèi)信息集成及二者的大集成IBMS。IBMS集成是指通過相似或兼容的技術(shù)實現(xiàn)不同系統(tǒng)在同一技術(shù)平臺上實現(xiàn)集成控制和管理，從而達(dá)到減少設(shè)備投入、簡化施工、減少維護(hù)、降低人工費用、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化、提高效率的目的，所謂信息集成是指不同系統(tǒng)之間往往需要交換信息，或需要綜合多個系統(tǒng)提供的信息做出判斷，這就要求不同系統(tǒng)之間的信息能夠共享。 　　

    弱電范疇所涉及的子系統(tǒng)最多，新技術(shù)更新的周期短、工作量大、難度也大，根據(jù)實現(xiàn)需要和技術(shù)規(guī)范將弱電的集成分作兩級，建筑物內(nèi)機(jī)電設(shè)備的控制集成稱作BMS，將控制與信息集成稱作IBMS是將CNS、OAS和BMS全部集成在一個平臺上。 2 建筑弱電系統(tǒng)集成的誤區(qū) 　　

    “沒有系統(tǒng)集成的智能建筑不是真正意義上的智能建筑”。從技術(shù)角度講這一結(jié)論是客觀的，但一段時間以來，在工程實踐或在市場宣傳中盲目追求“系統(tǒng)集成”，不管建筑物的用途，入住對象的需求，一味大集成、高標(biāo)準(zhǔn)。實際上需求并非千篇一律，可以說包括中國的大企業(yè)在內(nèi)、包括政府在內(nèi)，要求“高度集成”的單位屈指可數(shù)，大多數(shù)工程只要求到BMS這一級，從目前智能建筑的實際情況看，真正做到機(jī)電設(shè)備自動化系統(tǒng)集成(BMS)的智能建筑為數(shù)不多，在西部地區(qū)更是寥寥，但由于BMS集成的實際功效，較容易被業(yè)主接受，因此BMS需求正在逐步增長。另外集成技術(shù)正在涌現(xiàn)成熟發(fā)展態(tài)勢。出無論BMS還是IBMS，其最大的特點是其功能實現(xiàn)是以軟件為主，因此很多公司已在BMS和IBMS的軟件開發(fā)中投入較大的力量，也不乏一些產(chǎn)品在智能化市場上推銷。但確切的說，這些“集成”產(chǎn)品都有這樣那樣的不足，都稱不上“成熟”二字，因此再“集成”不得不投入技術(shù)力量摘自行開發(fā)。其結(jié)果是集成不理想，耗時耗資且與效果不完全一致，這又倒過來影響集成市場，這是盲目“求大”、“求全”、“求高”帶來的后果。 　　

    現(xiàn)在許多建筑物沒有必要要求大集成(IBMS)，既便是政府機(jī)構(gòu)，出于保密的原因也沒有必要將控制網(wǎng)絡(luò)平臺和通信網(wǎng)絡(luò)平臺集成在一起。在住宅小區(qū)中機(jī)電設(shè)備控制信息資源與各住戶需要索取和利用的信息資源集成起來，是一種浪費，住戶們并不關(guān)心園區(qū)內(nèi)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，只關(guān)心安全問題、動力(水、電、氣)供給問題、通信(電話、數(shù)據(jù)、多媒體通信)，逐漸會關(guān)心家居智能化問題。硬將控制平臺與通信平臺集成，不僅利用率低，而且占用網(wǎng)絡(luò)資源，因為機(jī)電設(shè)備的控制與狀態(tài)信息24小時不間斷要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)?。住宅小區(qū)的系統(tǒng)集成應(yīng)重點考慮兩個層面：其一是物業(yè)管理的需要；其二是住戶的需要。如將家居報警、三表遠(yuǎn)抄、可視對講、家居智能化(家用中央空調(diào)控制、窗簾、燈光控制、家電控制、環(huán)境營造系統(tǒng)控制等)、家居上網(wǎng)等集成起來，用家居智能控制器完成前端需求。 　　

    集成的另一誤區(qū)是：認(rèn)為集成沒什么好處，多花錢，系統(tǒng)運(yùn)行不暢、不可靠、人機(jī)界面不好，與其如此，干脆不做集成，這是“集成”不成功的實例造成的后果，因噎廢食。一些業(yè)主把集成看作是好高騖遠(yuǎn)的想法，認(rèn)為技術(shù)不成熟沒有必要現(xiàn)在就做。 　　集成的目的是實現(xiàn)各子系統(tǒng)的資源共享，使大系統(tǒng)最優(yōu)化，從而取得效率、效益。系統(tǒng)集成的好處是不容置疑的，其實許多已實施的工程中因客觀需要已多多少少做了集成，如火災(zāi)報警消防系統(tǒng)中都必須考慮聯(lián)動控制問題，一旦有火災(zāi)時，除消防系統(tǒng)外還應(yīng)聯(lián)動電梯、中央空調(diào)、照明以及電視監(jiān)控等系統(tǒng)。這些聯(lián)動需要就是系統(tǒng)集成的需求，真正做到系統(tǒng)集成后這些聯(lián)動控制的實現(xiàn)就太容易了。集成對于遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理來說更是必由之路，因此不認(rèn)識“集成”的好處，實際上是不了解自己的需求，更不知道“集成”帶來的效益，如系統(tǒng)集成后，可以增強(qiáng)大廈防災(zāi)和抗災(zāi)能力，更好保護(hù)業(yè)主及大廈用戶人身及財產(chǎn)安全，避免不必要的損失；提高大廈智能化水平，優(yōu)化辦公樓服務(wù)質(zhì)量；物業(yè)管理自動化、數(shù)字化，大量減少操作管理人員和設(shè)備維修人員數(shù)量，提高人員工作效率，節(jié)約人事成本30％；延長設(shè)備使用壽命、節(jié)約能源，每年水、電費可降低10％-15％；系統(tǒng)可分可合，保護(hù)業(yè)主的投資，達(dá)到短期投資，長期受益的目的，并且可以適應(yīng)未來發(fā)展的需要；系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性、可變化性；易于培訓(xùn)和管理，只需要掌握集成系統(tǒng)的操作和使用，不必熟悉所有弱電子系統(tǒng)的操作和維護(hù)。 3 如何實現(xiàn)集成 　　

    一個理想的集成系統(tǒng)應(yīng)能夠連接所有與之相關(guān)的各子系統(tǒng)。對于IBMS集成來說要實現(xiàn)大系統(tǒng)集成，其集成基礎(chǔ)是建筑物內(nèi)部的Intranet，而對于BMS系統(tǒng)集成來說，其集成平臺是多樣化的。目前系統(tǒng)集成技術(shù)大致有如下四種：

　　(1)采用統(tǒng)一通信協(xié)議實現(xiàn)系統(tǒng)集成。如BMS中可采用BacnetIDNJatk、RS485、Ethemet等；
　　(2)采用協(xié)議轉(zhuǎn)換實現(xiàn)系統(tǒng)集成，這有兩種作法：一種是借用一個已成熟的控制平臺，如樓宇自控系統(tǒng)作為集成平臺通過協(xié)議轉(zhuǎn)換用網(wǎng)關(guān)將其他子系統(tǒng)(如安全防范、火災(zāi)報警系統(tǒng)、電梯、門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)等)集成起來；9一種是選定一個集成平臺，如OPC，各子系統(tǒng)遵循其規(guī)范作相應(yīng)的設(shè)備接口，即可實現(xiàn)集成；
　　(3)采用OPC技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)集成；
　　(4)采用ODBC技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)集成。
 
　　以下介紹基于OPC接口的BMS系統(tǒng)集成設(shè)計。
 
　　BMS樓宇集成管理系統(tǒng)基于以太網(wǎng)絡(luò)，采用B／S結(jié)構(gòu)模式，通過開放的系統(tǒng)接口(OPC)在保持各子系統(tǒng)相對獨立的前提下，將弱電子系統(tǒng)：樓宇自控系統(tǒng)(含中央空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng))、CCTV電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)等集成到同一計算機(jī)軟件和硬件平臺下。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為三層：現(xiàn)場控制級、物業(yè)管理級、一體化集成平臺。 

　　第一層為現(xiàn)場控制級?？刹捎肦S485、konWorks、MODBUS、LBU、C-BUS等多種控制總線技術(shù)，側(cè)重完成各子系統(tǒng)的自身監(jiān)測與控制功能。
 　　第二層為物業(yè)管理級。該層為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，可采用100M以太網(wǎng)絡(luò)(控制網(wǎng)絡(luò)對于大樓機(jī)電控制來講，由于所有被控參數(shù)都是一個慢變化過程，因此，網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)速度并不要求十分快)。用客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)模式，將樓宇自控系統(tǒng)(BAS)(中央空調(diào)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng))、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、一卡通管理系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)，集成到BMS集成軟件平臺下，實現(xiàn)子系統(tǒng)之間通訊與聯(lián)動，滿足物業(yè)管理的需求、遵循TCP／IP協(xié)議，采用WINDOWSNT操作系統(tǒng)、SQL數(shù)據(jù)庫。
 　　第三層為一體化集成平臺。基于建筑物內(nèi)中心主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中的OAS或MIS系統(tǒng)、CNS通過以太網(wǎng)與BMS實現(xiàn)一體化集成。
 
　　集成軟件采用專用BMS集成軟件系統(tǒng)，由運(yùn)行平臺、開發(fā)平臺和輔助工具三部分組成。可實現(xiàn)集中監(jiān)控、報警、值班臺、聯(lián)動、優(yōu)化協(xié)調(diào)、組態(tài)、OPC快速開發(fā)、安全管理、信息管理，并可與MIS系統(tǒng)接口。
 
　　集中監(jiān)控可以監(jiān)視到所有信息，使相對獨立的子系統(tǒng)之間聯(lián)系起來，使得子系統(tǒng)之間互相協(xié)調(diào)工作。
 　　報警。當(dāng)有異常事件發(fā)生時，集成系統(tǒng)BMS能夠以文字、聲音、尋呼等形式向用戶告警。
 　　值班臺。集成系統(tǒng)采用B／S形式，客戶端使用的是IK游覽器。它可能被客戶關(guān)閉掉，所以IE不能保證24小時都在運(yùn)行。為解決這一問題，集成系統(tǒng)配有值班臺，24小時運(yùn)行。值班臺可以監(jiān)視到所有信息，保證異常情況不被漏掉，且一個值班人員即可管理所有設(shè)備。
 　　聯(lián)動是一個跨子系統(tǒng)的行為。如當(dāng)火警探頭發(fā)出報警后，可聯(lián)動保安系統(tǒng)的攝像機(jī)轉(zhuǎn)向相關(guān)火情區(qū)域進(jìn)行確認(rèn)；當(dāng)紅外探測到有人闖入時，可聯(lián)動照明系統(tǒng)打開燈光，攝像機(jī)轉(zhuǎn)向入侵區(qū)，并記錄現(xiàn)場情況?？梢杂猜?lián)動，也可以軟聯(lián)動。
 　　優(yōu)化協(xié)調(diào)。集成系統(tǒng)BMS是一個平臺軟件，實驗室內(nèi)有VBScript語言，支持開發(fā)人員為用戶研發(fā)優(yōu)化控制邏輯，以實現(xiàn)獨立子系統(tǒng)間的協(xié)同工作，因此優(yōu)化協(xié)調(diào)功能實質(zhì)上是一種高級的聯(lián)動功能。
 　　組態(tài)是根據(jù)不同工程可快速定制監(jiān)控點和監(jiān)控畫面。BMS的“系統(tǒng)配置工具”用于對監(jiān)控點的組態(tài)，pagebuilder用于對監(jiān)控畫面的組態(tài)。BMS在頂層是B／S形式，因此pagebuilder是基于WEB的組態(tài)。
 　　OPC快速開發(fā)。由于OPC在國內(nèi)推廣還不夠廣泛。國內(nèi)設(shè)備廠商對其支持還不夠，很多設(shè)備還沒有OPCServer。因此BMS提供了OPC快速開發(fā)工具OPCRDK，幫助用戶快速開發(fā)OPCServer。
 　　安全管理。任何網(wǎng)絡(luò)都需要考慮安全問題，尤其使用Internet更需要考慮安全問題，要防止黑客的入侵。 BMS在系統(tǒng)架構(gòu)的多個層次上都是采用DCOM實現(xiàn)的，而DCOM的安全是與WindowsNT集成在一起的，因此BMS使用的也是NT的安全系統(tǒng)。另外BMS對用戶權(quán)限可分為1-9999級不同用戶授予不同級別的權(quán)限，對較低權(quán)限的用戶只能游覽不能控制。
 　　信息管理。BMS有信息管理功能，能夠保存、維護(hù)設(shè)備檔案，能夠進(jìn)行能源計量，能夠記錄設(shè)備運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)，以便用戶查詢。
 
　　以上僅介紹基于OPC接口的BMS集成管理系統(tǒng)，還可以基于ODBC接口或其他公用標(biāo)準(zhǔn)平臺的集成系統(tǒng)。OPC(OLEforprocess contr01)是與廠商無關(guān)的軟件數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)程，主要解決過程控制系統(tǒng)與其數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換問題，可以在各應(yīng)用之間提供一種透明的數(shù)據(jù)訪問。采用OPC技術(shù)，可以完全解決BMS集成系統(tǒng)之間的互聯(lián)性和互操作性問題，構(gòu)造真正開放，通用的BMS系統(tǒng)，比起用協(xié)議轉(zhuǎn)換實現(xiàn)系統(tǒng)集成會更透明、容易。硬件開發(fā)商只要開發(fā)出符合OPC規(guī)范的驅(qū)動程序就可以解決互通問題、集成問題，國外許多著名廠商的產(chǎn)品大都具有OPC接口。 4 結(jié)束語 　　建筑弱電系統(tǒng)的集成問題，經(jīng)過幾年的實踐與各廠商的努力已經(jīng)不神秘了，方法多了，效果也比過去好多了。但不要為集成而集成，應(yīng)按需集成，才是客觀的、現(xiàn)實的、適用的。