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第 6 章 建筑智能化系统的集成
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6 ． 1 智能建筑子系统的互连方式与集成模式 6 ． 1 ． 1 子系统的互连方式 智能建筑中的各种建筑设备、子系统是 由不同厂家生产制造的，很难把它们直 接互连起来。需要采用某种互连方式把 这些分离的、由不同厂家生产的子系统 或设备互相连接起来，以实现子系统内 部和子系统之间的集成。常用的互连方 式有以下几种。
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1) 硬接方式 这种方式是早期系统集成的手段，现在很少应 用。该方式是通过增加一个设备子系统的输入 ／输出接点或传感器，接入另一个设备子系统 的输人／输出接点来进行集成。 2) 串行通讯方式 常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串 行通讯接口，使之可以与其他设备子系统进行 通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协 议的转换实现。
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3) 基于 BAS 平台的内部子系统互连方式 随着计算机技术的发展， BAS 制造商将产品和 计算机技术紧密结合起来，使 BAS 可以通过计 算机网络连接其集成子系统， BAS 可以监测、 控制和管理其集成子系统。这种集成方式相对 于前两种集成方式来说是一个较大的进步，系 统集成度和功能明显得到提高。 以 BAS 为平台进行系统集成的缺点： BAS 是一个相对封闭的体系，缺少向上的开放能力。 BAS 系统与其他设备子系统的接口设备和接口 软件局限于特定产品、特定型号，因此系统集 成能力有限，且维护、升级成本高。
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4) 子系统平等集成方式 基于子系统平等方式进行系统集成是一种更为 先进的解决方案。这种系统集成方式的核心思想 是： 建立系统集成管理网络，将各子系统视为下层现 场控制网，并都以平等方式集成； 系统集成管理网络运行系统，集成高性能实时数 据库 ( 系统集成数据库 ) ，各子系统的实时数据， 通过开放的工业标准接口 ( 如 ODBC 、 OPC 接口 等 ) 转换成统一的格式存储在系统集成数据库中； 系统集成管理网络，通过 BMS 系统核心调度程 序，对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。
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5) 采用开放式标准的互连方式 采用开放式标准生产的开放式系统，是实现设 备及子系统之间无缝连接的最好办法。 所谓开放式系统即系统所有部件均以公开的 工业标准技术制造。系统符合公开的工业结构； 因而不同厂商的产品，可以组合并实现互操作， 可以实现不同设备及系统无缝连接，它具有 3 个特点：
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系统的技术规范是所有厂商共同遵守的； 同样功能的部件虽由不同厂家生产，但 可以互相替换，可以互操作； 符合标准的系统之间可以直接互连。
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目前主要有两种开放性国际标准： (1)LonMark ，标准 是在实时控制域中的一个开放式标准。适合智能 大楼及智能化住宅小区中 HVAC 、电力供应、给 排水系统、消防系统、保安系统之间进行通讯、 互连。 (2)BACnet 标准 BACnet 网络通讯协议是由 ASHRAE( 美国暖通空 调制冷工程师学会 ) 发起制定，并得到 ANSI( 美国 国家标准局 ) 的批准，由楼宇自动化系统的生产商、 用户参与制定的一个开放式标准。 BACnet 比 LonMark 有更强的数据通信能力，是 可以实现不同厂家监控系统之间互连的网络通信 技术。
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6 ． 1 ． 2 系统集成的模式 （ 1 ）一个体化集成模式 一体化集成模式就是要建立智能建筑综合管理 系统 IBMS 。 IBMS 把各子系统 BMS 、 OAS 、 CNS 等从各自分离的设备功能和信息等集成到 一个相互关联的统一协调的系统中，以便对各 类信息进行综合管理。 — 体化集成使整个大厦 内采用统一的计算机操作平台，运行和操作在 同一界面环境下的软件，以实现集中监视、控 制、管理功能。 IBMS 是系统集成的高级阶段。
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（ 2 ）以 BA 和 OA 为主、面向物业管理的集 成模式 这种集成模式是将 BMS 、 OAS 以及智 能一卡通系统、程控电话系统等进行集 成，完成 OAS 及 BMS 的紧密集成。
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3 ） BMS 集成模式 BMS 实现 BAS 与火灾报警、消防联动系 统、公共安全防范系统之间的集成。这 种集成一般基于 BAS 平台，增加信息通 信、协议转换、控制管理模块。各类子 系统均以 BAS 为核心，运行在 BAS 的中 央监控计算机上，满足基本功能，实现 起来相对简单，造价较低，可以很好的 实现联动功能。国内目前大部分智能建 筑采用的是这种集成模式。
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（ 4 ）子系统集成模式 所谓子系统集成模式是指对 OAS 、 CNS 及 BAS 三个子系统设备各自的集成。 这也是实现更高层次集成的基础。
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6 ． 2 OAS 的系统集成 6 ． 2 ． 1 传统的办公自动化系统集成 传统的办公自动化系统按照其职能大致可分 为 2 个层次，即事务处理级办公自动化系统、 管理信息级办公自动化系统和决策支持级办公 自动化系统。 从技术上讲，传统办公自动化系统的集成， 主要是指采用单机或局域网形式构造的办公自 动化系统。这样的办公自动化系统，其覆盖范 围较小，但技术处理较为简单。
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对于事务处理级办公自动化系统，根据组织 机构或办公室的规模以及对事务处理能力的要 求，可以采用单机系统工作，也可以采用局域 网将各个办公室的微机连成一个能实现交互式 办公的整体。 对于管理信息级办公自动化系统，多数是以 局域网为主体构成的系统。对于决策支持级办 公自动化系统，目前还处于研究阶段，它是对 决策过程提供支持的系统，主要强调对决策提 供支持，实现决策的自动化。它基于局域网和 ( 或 ) 广域网，以及数据挖掘、人工智能等方法 和技术。如图所示为管理信息级办公自动化系 统的局域网构成。
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6 ． 2 ． 2 基于 Web 的办公自动化系统集成 基于 Web 的办公自动化系统集成，是在传统 办公自动化系统集成的基础上，采用 Internet ／ Intranet ／ Extranet 技术，对某单位或部门的 办公自动化系统进行集成，从而为本单位内部 及本单位与其他单位之间的办公自动化创造有 利条件。它是基于 Web 技术，建立以 Browser ／ Server 为结构模式、以数据库为后台核心应 用、以服务为目的的信息平台。
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在办公自动化系统中采用 Web 技术， 可以为其提供更多更强大的功能。主要 包括： (1) 电子邮件服务 (2) 提供工作流自动化应用 (3) 支持协同工作和移动办公 (4) 集成其他业务应用系统和 Internet
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6 ． 3 BMS 的系统集成 建筑设备管理系统 BMS 对大厦内所有实时监控系 统实行集成监控、联动和管理。这些实时监控子系 统包括建筑设备自控系统 (BAS) 、安防系统 (SAS) 、 火灾自动报警系统（ FAS ）、广播系统、卫星及共 用天线电视系统、停车场管理系统 (CPS) 。 BMS 的 特点主要体现在综合监控信号处理和快速的 I ／ 0 响 应能力 ’ ，以及监控参数的统计、汇总；整理等管 理的能力。 BMS 系统可采用独立的网络结构组成形式，其结 构包含两层不同的区域网络，连接所有的 BMS 系 统的监控子系统和监控信息点。 BMS 的两层区域 网络如图所示。
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1) 管理层网络 管理层网络通常采用以太 (Ethernet) 局域网， 把所有监视管理工作站、数据处理器、智能设 备接口等设备连接在这一层网络上，并将把所 采集的监控信息及时地反映到 BMS 系统上来， 而 BMS 系统也可通过这一网络传送程序、指令 等到有关的子系统和相关设备。 管理层网络可连接多个管理子系统及数据处 理器。用户不但在监控中心可监视和管理整个 BMS 系统，也可在网络的范围内设立多个监控 中心分部门方便地管理 BMS 的各子系统。
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2) 监控层网络 ( 现场总线 ) 监控层网络主要是连接通信控制器与 DDC( 直接数字控制 ) 现场控制器的。监控 管理中心通过通信控制器把信息传送到任 何指定的 DDC 现场控制器。 DDC 现场控制 器本身应各自具有专用的应用程序，而在 一般正常的情况下，应该可以独立操作， 不需依靠 BMS 系统的指令。任何一个 DDC 现场控制器出现故障，不影响在同一个网 络上其他 DDC 控制器的运行和操作。
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6 ． 4 IBMS 的系统集成 智能建筑综合管理系统是一个一体化的 集成监控和管理的实时系统，能够实现 建筑物内所有信息资源的采集、监视和 共享，通过系统对信息的整理、优化、 判断，给建筑物的各级管理者，提供决 策的依据和执行控制与管理的自动化； 给建筑物的使用者提供安全、舒适、快 捷的优质服务。
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IBMS 一体化集成管理的能力是通过大 厦内 BMS 、 OAS 和 CNS 系统的信息和功 能集成来实现的。同时这些集成功能的 实现要建立在同一个计算机支撑平台和 统一的操作运行的界面之下。其目的是 便于使用者采用最简易的方法运用这些 集成功能，用最简单、最方便的方式来 操作和实现这些集成功能。
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根据 IBMS 的服务功能和管理功能的特点，同 时也考虑到用户在建设智能建筑时有可能采用 分阶段实施的愿望，而提出采用两个层次集成 界面的系统组成结构，即 IBMS 第一组成结构 和 BMS 第二层组成结构。 IBMS 网络与集成界 面以体现智能大厦的管理功能为主。 BMS 网络 与集成界面是智能大厦内各实时监控子系统的 集成，应以体现智能大厦的服务功能为主。二 层次集成界面组成结构的智能建筑物管理系统 的一个优点是用户可以先上 BMS 的系统集成， 在有条件的时候再扩展和提升 BMS 系统，成为 IBMS 集成系统。
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