智能建筑系統（IBMS）集成技術應用現狀

一．引言　

隨著計算機、網絡和通訊等技術的進步和建筑智能化快速發展，智能建筑系統的集成技術也不斷地由低級向發展,在各智能化大樓內也逐步成熟和得到應用。在智能建筑系統集成的發展過程中，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，使智能建筑所集成的軟、硬件之間、系統與系統之間以及系統運行與實際管理之間出現了相互分割和難以協同的尷尬，很不適應客戶監控與管理的要求。如何突破這種各個子系統分割運行的瓶頸，使智能建筑內的硬件平臺、軟件平臺與應用系統之間，以及系統、信息、組織與管理之間實現高度融合和協調運行，已經成為智能建筑行業乃至社會各界普遍關注的焦點。對于一幢現代化的智能大廈，具有運行可*，節約能源，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的應用，給開發商提供了良好的商機，給物業管理者提高管理水平，給業主或承租者得到服務所表現出了不可低估的實績。

智能建筑系統（IBMS）集成技術

二．智能建筑管理系統（IBMS）的現狀　

智能建筑系統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信息資源，采用系統集成的技術手段、方式方法把與建筑物綜合運作所需要的信息匯集起來，以實現綜合信息，資源和整體任務的共享，實現各個子系統獨立運行而無法實現的功能，最終目的是使用戶得到滿足其要求的最佳方案。目前，系統集成技術還不成熟。一些系統集成商提出從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：　

一級為一體化系統集成（IBMS）　

二級為準系統集成（BMS）

三級為可系統集成　

如今隨著高科技的發展，現在所造的大廈一般按建設業主的要求要實現一級要求，即設計IBMS集成。作為智能建筑最為關鍵的神經系統，建筑智能化管理系統（Inligent　Building　Management　System）不僅需解決多個復雜系統以及多種控制協議之間的互聯性和互操作性問題，而且要解決用戶的二次開發問題。因此，一個的建筑智能化管理系統必須具有極高的開放性和廣泛的接人性。多年來，國內一直沒有一套適合自己國情的IBMS系統。而來自國外的系統大多結合自身的硬件產品設計，并基于傳統的C/S模式開發而成，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后，才發現自己被牢牢鎖定在一些價高或劣質的生產和服務上，不僅將自己對系統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，國內不少知名的軟件企業也因行業發展的需求，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>

目前多數的智能建筑中所配置的智能化系統仍以單獨運行為主，遠遠沒有達到信息共享的地步。而如果沒有信息共享，物業管理者無法從一個整體的角度來理解智能化系統所反映出來的信息，也就無法體會到智能化系統的作用。舉例來說：某公司的員工晚上需要在某一間辦公室里加班，那么他必須向物業管理部門提出申請，要求延長空調和照明的開放時間，還要修改出入卡權限，以便晚上可以進入辦公室。物業管理部門收到申請后，必須分別與BA系統和門禁系統的操作人員，由他們在各自的系統上進行設置。如果加班申請有了變動，則變更程序另需重新執行，造成了人力和時間上的浪費?！?/p>

智能建筑的系統集成。我國智能建筑市場初期，有自發、盲目及片面追求智能化的現象，目前已逐漸克服，采取了比較講究實效、務實的態度。如智能建筑的系統集成，主要內容是以BA系統為主的自動化系統集成，使之達到環保和節能、便于管理的目的。至于BA系統與智能建筑中其它系統的，可以通過TCP/IP協議進行，實現信息資源的共享。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）實現了信息共享，避免了硬件的重復建設，節省了人力，取得了較好的效果。但離真正的IBMS還是有一段距離的，國內的大部分智能建筑可稱為BMS階段?，F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發展到系統集成，從準集成系統（BMS）發展到一體化集成（IBMS）的趨勢?！?/p>

目前國內大多數智能化集成技術比較高的建筑為數不多，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，即關聯平臺，主要體現在系統的聯動關系的實現功能上。如：樓宇自控系統與消防報警系統之間的聯動、樓宇自控系統與安全防范系統的聯動，消防報警系統與安全防范系統的聯動，消防報警系統與緊急廣播系統的聯動，安防系統與停車場管理系統的聯動，這種聯動關系的系統功能的互補，通過聯動充分發揮單一系統難以發揮的功能，實現的手段一般是通過RS232或RS485通信接口，這種集成也就是常說的BAS系統；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的總體目標為通過綜合集成技術，構造一個通過信息環境該建筑物內的空間、能源、物流環境，即通過對建筑物內所有信息資源的采集、監視和共享以及對這些信息的整理、優化、判斷，給建筑物的各級管理者提供決策依據和執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，實現建筑物的高功能、率和高回報率。在網絡架構里，集成系統是整個系統的核心，它以綜合布線系統提供的數字信息通道為基礎，并通過計算機網絡通信設備、網絡操作系統與其它子功能系統的信息接口，完成全局事件的綜合性決策、控制、系統信息的集成管理。

樓宇自動化系統（BA）是集成管理系統的子系統，需要完成對建筑物內設備的控制與管理，為總體集成提供基礎。集成管理系統指令空調、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場控制器，在網絡上按照控制需要的傳送路徑調度各現場控制器所采集到的各子系統的各類信息。BA的現場控制器可模塊化配置標準的TCP/IP網絡協議、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的接口。

四．IBMS集成的設計原則　

現代化的智能大樓集成化設計就是在一個系統平臺上形成管理與綜合集成管理系統（即IBMS）連通的各弱電系統，通過IBMS，將各個弱電子系統的數據相互交換，實現真正的互動力?！?/p>

系統的設計遵循以下幾個方面的原則：　

a）　實用性原則　

根據大廈在日常管理中的設計要求來設定集成管理的內容，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境是首要的，這還包括大廈中的各類信息和系統的自身安全。

c）　可擴展原則　

系統的兼容性能強，可以靈活調整、增加功能或更新。

d）　易維護原則　

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

五．IBMS集成的關鍵問題　

智能建筑系統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各個集成子系統之間的信息交換、對各集成子系統實行統一的管理和監控。這主要體現在通過計算機局域網技術和開放式數據庫技術實現不同系統所產生的數據的共享。這種共享首先應關注各集成子系統之間的互聯性和互操作性問題，此外還應關注系統聯動實現問題。也可以應用在歷史數據的記錄上，還可以應用在數據的綜合分析和優化處理上，更強調數據的管理功能，因此是更高一個層面的集成，即IBMS系統?！?/p>

集成管理系統（IBMS）的出現，就能非常簡便且可*地解決上述提出的問題。IBMS是智能化系統的總管家，它可以起到調度和控制的作用，嚴格來說，IBMS是一個純軟件的系統，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所屬檢測器的狀態；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的中央系統執行工作，但是IBMS可以知曉受控設備的狀態，同時可以控制任何想控制的設備，總而言之，只要智能化系統設備所具備的功能，IBMS都能實行，并能把各個智能化系統整合在一起，達到zui大程度的數據共享和信息交換。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系統中去，然后確認一下，IBMS就可以自動地生成空調和照明的延長時間表，同時修改加班者的出入卡權限。各子系統之間的互聯性和互操作性問題，這是一個多廠商、多協議、面向各種應用的體系結構，需要解決各類設備、子系統之間的接口、協議、系統平臺、應用軟件、建筑環境、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，是BMS系統軟件設計和實現時的一個重要問題，這個問題解決得好，會給系統帶來極大的適應性。　

在控制域集成時，以樓宇自控系統為集成核心，要求第三方設備廠家通過其通訊協議，可以實現與安全防范系統、消防報警系統、停車庫管理系統等系統的集成，而在信息域中，為保證系統的可實現性，系統在網絡結構、數據結構、數據訪問形式三個方面為系統集成提供了可*的保證。　

·系統分為實時控制網絡和管理網絡，管理網絡采用B/S?。˙rowser-Server）　結構，使客戶端的軟件配置非常簡單?！?/p>

·數據庫管理系統使用開放型關系數據庫。

·選用可以訪問關系型數據庫的Web　Server?！?/p>

這里我們著重強調了系統實現的三大要素，即：B/S技術，開發數據庫和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展過程中，從客戶智能建筑集成的真正需求出發，采用目前成熟的Internet和Opc等先進實用的支撐技術，開發出智能化集成（IBMS）軟件，并提供建筑智能化各個子系統完好的連接，通信。

六．結束語　

現代化的智能大廈系統集成（IBMS）應充分運用現代電子信息技術、計算機技術和通信高科技技術，實現對樓宇的設備、通訊、辦公、自控等多方面自動化的有機結合，實現信息共享，統一管理，操作使用簡潔協調，發揮IBMS應有的功能。建設好一幢先進、、多功能、多用途的現代化大樓對節約人員、節省維護費用，提高工作效率，節約培訓費用等各方面是有顯而易見的成效的?！?/p>

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