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.說它是關(guān)鍵問題，是因為只在建筑智能化工程中才會面對這一復(fù)雜問題。不搞集成的系統(tǒng)不是智能化的系統(tǒng),因為若干功能將無法實現(xiàn) .系統(tǒng)集成是建筑智能化的關(guān)鍵問題樓宇智能化工程中面對的復(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)能實現(xiàn)許多的聯(lián)動功能。(2) 系統(tǒng)集成技術(shù)能實現(xiàn)許多的測控管一體化的功能。(3) 系統(tǒng)集成技術(shù)能實現(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10.5萬平米該系統(tǒng)共有12000多個控制點，23個子系統(tǒng)：冷熱源、空調(diào)、照明、電梯、變配電、給排水、閉路監(jiān)控、防

3、盜報警、巡更、通道監(jiān)控、火災(zāi)報警、滅火聯(lián)動、電視會議、有線電視、公共廣播、數(shù)字電話、計算機網(wǎng)絡(luò)、會議中心、多媒體查詢、停車場管理、物業(yè)管理等。典型案例：上海震旦大廈系統(tǒng)集成1.對各機電子系統(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.實現(xiàn)跨子系統(tǒng)的聯(lián)動，提高自動化功能水平系統(tǒng)實現(xiàn)集成以后，原本各自獨立的子系統(tǒng)在集成的角度來看，就如同一個系統(tǒng)一樣，無論信息點和受控點是否在一個子系統(tǒng)內(nèi)都可以建立聯(lián)動關(guān)系，這種跨系統(tǒng)的控制流程，大大提高

4、了大樓的自動化水平。 上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)3.開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共享信息資源集成管理系統(tǒng)的建立提供了一個開放的平臺，采集、轉(zhuǎn)譯各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一、開放的數(shù)據(jù)庫，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)的開放性意味著用戶有主動選擇產(chǎn)品的權(quán)利。用戶可以根據(jù)自己的實際需求，選擇性價比好的產(chǎn)品。尤其在系統(tǒng)后期維護(hù)時期 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：10 30提高工作效率：20% 30%節(jié)約培訓(xùn)費用：20 30%上海震旦大廈系統(tǒng)集成的目標(biāo)多個系統(tǒng)集成到一個桌面智能樓宇系統(tǒng)集成環(huán)境和平臺 系統(tǒng)集成是一個系統(tǒng)工程系統(tǒng)集成涉及項目開發(fā)和實施的整個過程，是一個系統(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)計到技術(shù)的實現(xiàn)，從系統(tǒng)的立項、建設(shè)中的管理到系統(tǒng)的驗收。系統(tǒng)集成可以分為功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)實現(xiàn)、過程組織和管理決策四個方面的內(nèi)容。功能結(jié)構(gòu)的集成 功能通常劃分為三個層次：設(shè)備級集成、系統(tǒng)級集成和經(jīng)營管理級集成。設(shè)備級集成完成系統(tǒng)的硬件資源連接，實現(xiàn)最底層設(shè)備的聯(lián)動和各種基本控制功能等；系統(tǒng)級集成完成各分、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)營管理級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)營管理有機地融合為一體，最終實現(xiàn)智能樓宇的最優(yōu)化目標(biāo)。 技術(shù)實現(xiàn)的集成 系統(tǒng)集成的技術(shù)是以實現(xiàn)信息采集、傳輸、交換、處理與利用的集成化為目標(biāo)實現(xiàn)各種物理集成的“設(shè)備集成”互連技術(shù)，實現(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)者必須掌握計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、自動化系統(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)。這就要運用系統(tǒng)工程的思想和觀點，合理地組合和規(guī)范智能樓宇系統(tǒng)開發(fā)的各個階段先后次序和進(jìn)度安排。過程組織的集成包括系統(tǒng)集成分析、系統(tǒng)集成設(shè)計、集成系統(tǒng)實施、集成系統(tǒng)評價四個階段。 管理決策的集成 在系統(tǒng)集成的工程實施中有兩個并行的內(nèi)容：一個是工程技術(shù)，另一個是工程技術(shù)的控制過程。工程技術(shù)的控制過程包括：系統(tǒng)立項、系統(tǒng)規(guī)劃與組織、工程進(jìn)度與質(zhì)量的控制，以及前后期對方案的分析、比較、決策和評價，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子系統(tǒng)中，搭建起橫向的橋梁，在各個子

8、系統(tǒng)中完成功能上、技術(shù)上、過程上、管理上的集成，使得各個子系統(tǒng)的各種軟硬件平臺、網(wǎng)絡(luò)平臺、數(shù)據(jù)庫平臺等按照業(yè)主的要求組織成為一個滿足業(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,通過各類通信控制器，網(wǎng)關(guān)等實現(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)計成一個大型的集散控制系統(tǒng)，究其原因：其一是各子系統(tǒng)的功能有其個性特點（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。其二是幾乎沒有一個品牌的產(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用于過程控制的OLE)OPC實現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問。 OPC服務(wù)器封裝了與I/O控制設(shè)備進(jìn)行通訊訪問與設(shè)備操作的代碼 。成為工業(yè)界系統(tǒng)互聯(lián)的缺省方案。 開放性和標(biāo)準(zhǔn)化仍然是BA的首要問題。BACnet的優(yōu)勢明顯，為系統(tǒng)集成提供了優(yōu)良的平臺，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、終實現(xiàn)數(shù)字城市，數(shù)字國家，數(shù)字地球。管理信息的集成是以數(shù)據(jù)庫為核心B/S與C/S的混合結(jié)構(gòu)ODBC 實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫互連oBIX標(biāo)準(zhǔn) oBIX（Open Building Information Exchange,開放式建筑信息交換）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 Web 服務(wù)界面規(guī)范，從而簡單而安全地從 HVAC、出入口控制、公用設(shè)施和其它樓宇自動化系統(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)）通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它獨立于實現(xiàn)服

11、務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。通過使用XML（eXtensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語言）語言來描述接口。 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WSDL，通過UDDI來發(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，簡單對象訪問協(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)描述語言）是一個用來描述Web服務(wù)和說明如何與Web服務(wù)通信的XML語言。 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) 信息模型是以對象和合同為基礎(chǔ)的對象模型，互操作方式是在對象模型之上的，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)的方法來進(jìn)行，就是“總體規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計，從上向下

13、，分步實施”?？傮w規(guī)劃，優(yōu)先設(shè)計，是指必須是在工程建設(shè)規(guī)劃開始就要明確系統(tǒng)集成的目標(biāo)、平臺和技術(shù),作為工程建設(shè)的各個階段的目標(biāo)和設(shè)計指導(dǎo)。從上向下，分步實施，是指各個子系統(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）對建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和公共安全系統(tǒng)等實施綜合管理的系統(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)自動報警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、車庫管理系統(tǒng)、公

14、共廣播系統(tǒng)等 BMS系統(tǒng)橫向聯(lián)動 如火警的報警帶來的電氣設(shè)備自動斷電（空調(diào)，照明等），安全防范報警和照明系統(tǒng)的聯(lián)動等等 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)分接觸式存儲器卡邏輯加密卡智能卡（CPU卡）非接觸式存儲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 等級功能要求普及型住宅小區(qū)設(shè)立計算機自動化管理中心水、電、氣、熱等自動計量、收費住宅小區(qū)封閉，實行安全防范系統(tǒng)自動化監(jiān)控管理住宅小區(qū)實行火災(zāi)、有害氣體泄漏自動報警系統(tǒng)住宅設(shè)置樓宇對講機和緊急呼叫系統(tǒng)對住宅小區(qū)關(guān)鍵設(shè)備、設(shè)施實行集中管理，實現(xiàn)對其運作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控先進(jìn)型實現(xiàn)普及型的全部功能要求實現(xiàn)住宅小區(qū)與城市區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，互通信息、資源共享住戶通過網(wǎng)絡(luò)端實現(xiàn)醫(yī)療、文娛、商業(yè)等公共服務(wù)和費用自動結(jié)算（或具備實施條件）住戶通過家庭電腦實現(xiàn)閱讀電子書籍和出版物等（或具備實施條件）超前型實現(xiàn)先進(jìn)型的全部功能要求實施住宅小區(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(可視對講，體溫、心電、血壓等生理參數(shù)檢測終端)、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)的自動檢測功能，對檢測的參數(shù)具有存貯、分析的功能。可自動將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)缴鐓^(qū)醫(yī)療健康檔案數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，供醫(yī)生參考。 三表自動抄表系統(tǒng)的功能 （1）實時抄表，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠（2）集中管理，遠(yuǎn)程控制（3）計算機統(tǒng)計管理，準(zhǔn)確迅速（4）各種用戶報表輸出功能（5）防止費用拖欠（6）操作權(quán)限設(shè)置，安全性高 電子脈沖計數(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)場采集器采集水、電、煤氣表的脈沖并送入信號集中器（區(qū)域管理器）中進(jìn)行計數(shù)。遠(yuǎn)傳表具需