樓宇智能化技術(shù)第12章智能樓宇系統(tǒng)集成技術(shù)課件

1、系統(tǒng)集成(IIS)intelligented integration system在智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定義是“將智能建筑內(nèi)不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起，以實(shí)現(xiàn)信息綜合、資源共享。”智能樓宇系統(tǒng)集成基本概念 系統(tǒng)集成就是解決各應(yīng)用子系統(tǒng)的信息互通共享和互操作.說(shuō)它是關(guān)鍵問(wèn)題，是因?yàn)橹辉诮ㄖ悄芑こ讨胁艜?huì)面對(duì)這一復(fù)雜問(wèn)題。不搞集成的系統(tǒng)不是智能化的系統(tǒng),因?yàn)槿舾晒δ軐o(wú)法實(shí)現(xiàn) .系統(tǒng)集成是建筑智能化的關(guān)鍵問(wèn)題樓宇智能化工程中面對(duì)的復(fù)雜局面 (1) 樓宇智能化工程中存在許多異構(gòu)系統(tǒng)。(2) 樓宇智能化工程中存在許多不同廠家的產(chǎn)品所構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)。(3) 樓宇智能化工程中存

2、在許多為適應(yīng)不同建筑使用功能的專業(yè)（私有）化應(yīng)用系統(tǒng)。(4) 樓宇智能化工程中存在許多協(xié)議并存的局面。 智能樓宇系統(tǒng)集成的必要性 它是實(shí)現(xiàn)建筑的“智能化功能”的唯一技術(shù)手段 ：(1) 系統(tǒng)集成技術(shù)能實(shí)現(xiàn)許多的聯(lián)動(dòng)功能。(2) 系統(tǒng)集成技術(shù)能實(shí)現(xiàn)許多的測(cè)控管一體化的功能。(3) 系統(tǒng)集成技術(shù)能實(shí)現(xiàn)集中管理的功能，提高了效率。 (4) 系統(tǒng)集成技術(shù)能夠在軟件層面上進(jìn)行功能開(kāi)發(fā)，不但可能新增功能，也可以“硬件軟化”，優(yōu)化系統(tǒng)方案，減少投資成本。 大廈位于上海浦東新區(qū),樓高37層，建筑面積10.5萬(wàn)平米該系統(tǒng)共有12000多個(gè)控制點(diǎn)，23個(gè)子系統(tǒng)：冷熱源、空調(diào)、照明、電梯、變配電、給排水、閉路監(jiān)控、防

3、盜報(bào)警、巡更、通道監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警、滅火聯(lián)動(dòng)、電視會(huì)議、有線電視、公共廣播、數(shù)字電話、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、會(huì)議中心、多媒體查詢、停車場(chǎng)管理、物業(yè)管理等。典型案例：上海震旦大廈系統(tǒng)集成1.對(duì)各機(jī)電子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視、控制和管理系統(tǒng)集成管理可將分散的、相互獨(dú)立的弱電子系統(tǒng)用相同的軟件界面進(jìn)行集中監(jiān)視。這種監(jiān)控功能是方便的，以生動(dòng)的圖形方式和最熟悉的界面，展示希望得到的各種信息。 上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)2.實(shí)現(xiàn)跨子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，提高自動(dòng)化功能水平系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成以后，原本各自獨(dú)立的子系統(tǒng)在集成的角度來(lái)看，就如同一個(gè)系統(tǒng)一樣，無(wú)論信息點(diǎn)和受控點(diǎn)是否在一個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)都可以建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系，這種跨系統(tǒng)的控制流程，大大提高

4、了大樓的自動(dòng)化水平。 上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)3.開(kāi)放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共享信息資源集成管理系統(tǒng)的建立提供了一個(gè)開(kāi)放的平臺(tái)，采集、轉(zhuǎn)譯各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一、開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)，使信息系統(tǒng)自由的選擇所需的數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的功能，為使用者和管理者提供最佳的服務(wù)。系統(tǒng)的開(kāi)放性意味著用戶有主動(dòng)選擇產(chǎn)品的權(quán)利。用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際需求，選擇性價(jià)比好的產(chǎn)品。尤其在系統(tǒng)后期維護(hù)時(shí)期 用戶可以選擇更好的服務(wù)提供商。且不必?fù)?dān)心不同廠商不同品牌產(chǎn)品之間的兼容問(wèn)題。 上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)4.提高工作效率，降低運(yùn)行成本集成系統(tǒng)充分發(fā)揮了各弱電子系統(tǒng)的功能，增加了集成的信息量和系統(tǒng)功能。達(dá)到以下效果：節(jié)約人員：2

5、O 3O節(jié)省維護(hù)費(fèi)：10 30提高工作效率：20% 30%節(jié)約培訓(xùn)費(fèi)用：20 30%上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)多個(gè)系統(tǒng)集成到一個(gè)桌面智能樓宇系統(tǒng)集成環(huán)境和平臺(tái) 系統(tǒng)集成是一個(gè)系統(tǒng)工程系統(tǒng)集成涉及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和實(shí)施的整個(gè)過(guò)程，是一個(gè)系統(tǒng)工程。從系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)生成到系統(tǒng)維護(hù)，從系統(tǒng)的功能模型設(shè)計(jì)到技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，從系統(tǒng)的立項(xiàng)、建設(shè)中的管理到系統(tǒng)的驗(yàn)收。系統(tǒng)集成可以分為功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、過(guò)程組織和管理決策四個(gè)方面的內(nèi)容。功能結(jié)構(gòu)的集成 功能通常劃分為三個(gè)層次：設(shè)備級(jí)集成、系統(tǒng)級(jí)集成和經(jīng)營(yíng)管理級(jí)集成。設(shè)備級(jí)集成完成系統(tǒng)的硬件資源連接，實(shí)現(xiàn)最底層設(shè)備的聯(lián)動(dòng)和各種基本控制功能等；系統(tǒng)級(jí)集成完成各分、子系統(tǒng)內(nèi)部的

6、集成及各分、子系統(tǒng)間的互聯(lián)和資源共享以及協(xié)調(diào)控制；經(jīng)營(yíng)管理級(jí)集成是面向用戶的高層次功能集成，使系統(tǒng)的樓宇設(shè)備控制管理、信息通信和信息管理等基本功能與建筑物的經(jīng)營(yíng)管理有機(jī)地融合為一體，最終實(shí)現(xiàn)智能樓宇的最優(yōu)化目標(biāo)。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的集成 系統(tǒng)集成的技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)信息采集、傳輸、交換、處理與利用的集成化為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)各種物理集成的“設(shè)備集成”互連技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“信息集成”的軟件集成技術(shù)和數(shù)據(jù)集成技術(shù)。為此，系統(tǒng)集成工作承擔(dān)者必須掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)以及工程施工技術(shù)等各方面的技術(shù)能力和集成能力。 過(guò)程組織的集成 智能樓宇工程內(nèi)容、種類十分復(fù)雜，各子系統(tǒng)、各工種的工程進(jìn)度互有先后、并迭，工作內(nèi)容互為條

7、件、基礎(chǔ)。這就要運(yùn)用系統(tǒng)工程的思想和觀點(diǎn)，合理地組合和規(guī)范智能樓宇系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段先后次序和進(jìn)度安排。過(guò)程組織的集成包括系統(tǒng)集成分析、系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、集成系統(tǒng)實(shí)施、集成系統(tǒng)評(píng)價(jià)四個(gè)階段。 管理決策的集成 在系統(tǒng)集成的工程實(shí)施中有兩個(gè)并行的內(nèi)容：一個(gè)是工程技術(shù)，另一個(gè)是工程技術(shù)的控制過(guò)程。工程技術(shù)的控制過(guò)程包括：系統(tǒng)立項(xiàng)、系統(tǒng)規(guī)劃與組織、工程進(jìn)度與質(zhì)量的控制，以及前后期對(duì)方案的分析、比較、決策和評(píng)價(jià)，統(tǒng)稱為管理決策。管理決策在系統(tǒng)集成中體現(xiàn)了綜合管理的作用，對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的按期保質(zhì)完成有著十分重要的意義。智能樓宇是一個(gè)分層的集成系統(tǒng) 系統(tǒng)集成技術(shù)就是要在以上的各個(gè)子系統(tǒng)中，搭建起橫向的橋梁，在各個(gè)子

8、系統(tǒng)中完成功能上、技術(shù)上、過(guò)程上、管理上的集成，使得各個(gè)子系統(tǒng)的各種軟硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)等按照業(yè)主的要求組織成為一個(gè)滿足業(yè)主功能需要的完整的智能樓宇系統(tǒng)。 通信的集成技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化 通信的集成技術(shù)主要采用面向協(xié)議的集成,通過(guò)各類通信控制器，網(wǎng)關(guān)等實(shí)現(xiàn)互通 。根本的解決方案應(yīng)該是在規(guī)劃階段就應(yīng)制定通信網(wǎng)絡(luò)所遵守的標(biāo)準(zhǔn)。 智能樓宇的通信標(biāo)準(zhǔn)化 控制的集成技術(shù) 控制的集成目標(biāo)是希望將所有的監(jiān)控單元納入一個(gè)系統(tǒng)框架內(nèi)。目前還不可能將所有的子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)成一個(gè)大型的集散控制系統(tǒng)，究其原因：其一是各子系統(tǒng)的功能有其個(gè)性特點(diǎn)（如供配電監(jiān)控，智能消防系統(tǒng)，智能安防系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)等）導(dǎo)致其解決方案

9、之間的差異。其二是幾乎沒(méi)有一個(gè)品牌的產(chǎn)品能包納所有的系統(tǒng) ?？刂葡到y(tǒng)集成的OPC技術(shù) OPC(OLE for Process Control用于過(guò)程控制的OLE)OPC實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問(wèn)。 OPC服務(wù)器封裝了與I/O控制設(shè)備進(jìn)行通訊訪問(wèn)與設(shè)備操作的代碼 。成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案。 開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化仍然是BA的首要問(wèn)題。BACnet的優(yōu)勢(shì)明顯，為系統(tǒng)集成提供了優(yōu)良的平臺(tái)，應(yīng)該成為主流產(chǎn)品。BACnet控制系統(tǒng)集成的發(fā)展管理信息的集成技術(shù) 管理信息的集成目標(biāo)是在實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上構(gòu)建智能樓宇的信息管理系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)。最

10、終實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市，數(shù)字國(guó)家，數(shù)字地球。管理信息的集成是以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心B/S與C/S的混合結(jié)構(gòu)ODBC 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)互連oBIX標(biāo)準(zhǔn) oBIX（Open Building Information Exchange,開(kāi)放式建筑信息交換）標(biāo)準(zhǔn)是基于XML/Web Services 技術(shù)的系統(tǒng)集成和互操作應(yīng)用方案oBIX 的目標(biāo)是發(fā)展一個(gè) Web 服務(wù)界面規(guī)范，從而簡(jiǎn)單而安全地從 HVAC、出入口控制、公用設(shè)施和其它樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中獲得數(shù)據(jù)。oBIX 是一種面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) 它將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱為服務(wù)）通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服

11、務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。通過(guò)使用XML（eXtensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）語(yǔ)言來(lái)描述接口。 Web服務(wù)（Web Service） Web服務(wù)（Web Service）是基于XML和HTTPS的一種服務(wù)，其通信協(xié)議主要基于SOAP，服務(wù)的描述通過(guò)WSDL，通過(guò)UDDI來(lái)發(fā)現(xiàn)和獲得服務(wù)的元數(shù)據(jù)。 XML/Web Services技術(shù)體系結(jié)構(gòu) SOAP（Simple Object Access Protocol，簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議），是基于 XML 的標(biāo)準(zhǔn)消息傳遞協(xié)議。WSDL（Web Services Description Language，Web 服

12、務(wù)描述語(yǔ)言）是一個(gè)用來(lái)描述Web服務(wù)和說(shuō)明如何與Web服務(wù)通信的XML語(yǔ)言。 UDDI（Universal Description, Discovery, and Integration，統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成）協(xié)議 oBIX標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu) 信息模型是以對(duì)象和合同為基礎(chǔ)的對(duì)象模型，互操作方式是在對(duì)象模型之上的，以Read/Write/Invoke為基礎(chǔ)的REST方式，網(wǎng)絡(luò)傳輸采用SOAP綁定或HTTP綁定。 oBIX標(biāo)準(zhǔn)利用XML/Web Services 技術(shù)，成為了不兼容系統(tǒng)間共享數(shù)據(jù)、響應(yīng)遠(yuǎn)程指令的優(yōu)選方案 系統(tǒng)集成的方法學(xué) 系統(tǒng)集成要遵循科學(xué)的方法來(lái)進(jìn)行，就是“總體規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計(jì)，從上向下

13、，分步實(shí)施”?？傮w規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計(jì)，是指必須是在工程建設(shè)規(guī)劃開(kāi)始就要明確系統(tǒng)集成的目標(biāo)、平臺(tái)和技術(shù),作為工程建設(shè)的各個(gè)階段的目標(biāo)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。從上向下，分步實(shí)施，是指各個(gè)子系統(tǒng)的功能和技術(shù)方案必須要滿足系統(tǒng)集成的目標(biāo)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，先完成子系統(tǒng)的集成,只有這樣,才能夠達(dá)到總體目標(biāo)。智能樓宇集成管理系統(tǒng)（IBMS） IBMS工程技術(shù)層面系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)BMS集成構(gòu)架 BMS（Building Management System）對(duì)建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和公共安全系統(tǒng)等實(shí)施綜合管理的系統(tǒng)，也被稱為弱電系統(tǒng)集成。BMS主要包括下列子系統(tǒng):建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、車庫(kù)管理系統(tǒng)、公

14、共廣播系統(tǒng)等 BMS系統(tǒng)橫向聯(lián)動(dòng) 如火警的報(bào)警帶來(lái)的電氣設(shè)備自動(dòng)斷電（空調(diào)，照明等），安全防范報(bào)警和照明系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)等等 基于IC卡的應(yīng)用系統(tǒng)集成技術(shù) IC卡“一卡通”是一種典型的系統(tǒng)集成應(yīng)用 一卡通在以下領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：校園一卡通，企業(yè)一卡通，醫(yī)院一卡通，政府部門一卡通，大廈一卡通等等 IC卡的分類 按是否與讀卡器接觸區(qū)分按卡內(nèi)所嵌芯片類型區(qū)分接觸式存儲(chǔ)器卡邏輯加密卡智能卡（CPU卡）非接觸式存儲(chǔ)器卡邏輯加密卡智能卡（CPU卡）應(yīng)用IC卡的設(shè)備 一卡通系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) “一卡通” 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) “一卡通”考勤子系統(tǒng) 一卡通在智能樓宇中的集成應(yīng)用結(jié)構(gòu) 智能化居住區(qū)系統(tǒng)集成方案 居住區(qū)智能化系統(tǒng)總體

15、框圖 智能化居住區(qū)功能需求 等級(jí)功能要求普及型住宅小區(qū)設(shè)立計(jì)算機(jī)自動(dòng)化管理中心水、電、氣、熱等自動(dòng)計(jì)量、收費(fèi)住宅小區(qū)封閉，實(shí)行安全防范系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控管理住宅小區(qū)實(shí)行火災(zāi)、有害氣體泄漏自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)住宅設(shè)置樓宇對(duì)講機(jī)和緊急呼叫系統(tǒng)對(duì)住宅小區(qū)關(guān)鍵設(shè)備、設(shè)施實(shí)行集中管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控先進(jìn)型實(shí)現(xiàn)普及型的全部功能要求實(shí)現(xiàn)住宅小區(qū)與城市區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，互通信息、資源共享住戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端實(shí)現(xiàn)醫(yī)療、文娛、商業(yè)等公共服務(wù)和費(fèi)用自動(dòng)結(jié)算（或具備實(shí)施條件）住戶通過(guò)家庭電腦實(shí)現(xiàn)閱讀電子書籍和出版物等（或具備實(shí)施條件）超前型實(shí)現(xiàn)先進(jìn)型的全部功能要求實(shí)施住宅小區(qū)的現(xiàn)代信息集成系統(tǒng)（HI-CIMS）居住區(qū)智能化系統(tǒng)功能

16、 居住區(qū)智能化系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu) 案例 家庭智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案 社區(qū)醫(yī)療服務(wù)體系智能化解決方案 由家庭醫(yī)療終端設(shè)備(可視對(duì)講，體溫、心電、血壓等生理參數(shù)檢測(cè)終端)、社區(qū)醫(yī)務(wù)設(shè)備、社區(qū)IP網(wǎng)絡(luò)和社區(qū)醫(yī)療健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及相關(guān)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成 家庭醫(yī)療終端設(shè)備的信息采集與傳輸功能 體溫、心電、血壓等常規(guī)生理參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)功能，對(duì)檢測(cè)的參數(shù)具有存貯、分析的功能?？勺詣?dòng)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴鐓^(qū)醫(yī)療健康檔案數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，供醫(yī)生參考。 三表自動(dòng)抄表系統(tǒng)的功能 （1）實(shí)時(shí)抄表，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠（2）集中管理，遠(yuǎn)程控制（3）計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)管理，準(zhǔn)確迅速（4）各種用戶報(bào)表輸出功能（5）防止費(fèi)用拖欠（6）操作權(quán)限設(shè)置，安全性高 電子脈沖計(jì)數(shù)式 水、電、燃?xì)馊矶家秒娮踊騻鞲衅骷夹g(shù)，改造成數(shù)字脈沖式儀表?，F(xiàn)場(chǎng)采集器采集水、電、煤氣表的脈沖并送入信號(hào)集中器（區(qū)域管理器）中進(jìn)行計(jì)數(shù)。遠(yuǎn)傳表具需