智能建筑系统集成技术

智能建筑系统集成技术

摘要：本工程系统集成(BMS)采用JOHNSON公司的METASYS系统在物理上将机电设备监控、综合安防报警、消防系统以及智能卡的应用管理进行集成、整合。它建立在企业内部网Intranet信息集成与网络平台上，依托最新的互联网技术，采用基于B/S结构的智能化BMS综合信息集成网站平台，可以实现在全球范围对集成的智能化各应用系统的实时运行状态进行监控以及相关信息与数据查询。同时建立集成系统综合信息管理数据仓库与各智能化应用系统数据库的连接，实现各智能化应用系统历史数据的查询，综合和信息优化处理、防灾数据备份和恢复、跨平台应用系统间的信息交互。实现信息与数据资源的共享，最大限度地发挥综合楼宇设施管理系统的投资效益，提高北京电视中心一体化的综合管理水平。

关键词：智能建筑,系统集成,BMS,B/S

1.前言

现阶段的智能建筑是信息时代的产物，是为了适应社会信息化与经济国际化的需要。智能建筑的实现是现代高科技的结晶，它完美地体现了建筑艺术与信息技术的结合。从这个角度上来讲智能建筑的智能化主要是在一座建筑物内进行信息治理和对信息综合利用的能力。这个能力涵盖了信息的采集和综合，信息的分析和处理，以及信息的交换和共享。因此智能建筑就是将各专业子系统进行一体化智能化系统集成并实现集中管理、分散控制的现代建筑物。

所谓系统集成（SI，SystemIntegration），就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成应采用系统集成，功能集成，网络集成和软件应用集成等多种集成技术。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。

系统集成作为一种新兴的服务方式，是近年来国际信息服务业中发展势头最猛的一个行业。系统集成的本质就是最优化的综合统筹设计，一个大型的综合计算机网络系统，系统集成包括计算机软件、硬件、操作系统技术、数据库技术、网络通讯技术等的集成，以及不同厂家产品选型，搭配的集成，系统集成所要达到的目标-整体性能最优，即所有部件和成分合在一起后不但能工作，而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充性和可维护的系统。

系统集成有以下几个显著特点：

系统集成要以满足用户对需求为根本出发点。

系统集成不是选择最好的产品的简单行为，而是要选择最适合用户的需求和投资规模的产品和技术。

系统集成不是简单的设备供货，它体现更多的是设计，调试与开发，是技术含量很高的行为。

系统集成包含技术，管理和商务等方面，是一项综合性的系统工程。技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的可靠保障。

性能性价比的高低是评价一个系统集成项目设计是否合理和实施成功的重要参考因素。

2.智能化集成技术在北京电视中心的需求

数字城市的发展，使智能建筑进入了一个新的发展时期，智能建筑传统的理念、概念、技术、管理都发生了很大变化，新技术、新产品不断进入智能建筑，智能建筑的市场容量不断扩大。追溯其根源都离不开科学技术的发展和管理概念的膨胀。

伴随城市数字化的要求，北京电视中心应建设信息域管理平台，将不同的信息资源和业务事件互相衔接起来，消除信息孤岛，成为在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台，从而改善电视中心的整体应用业务，提高综合服务效率。其集成目标不仅仅是建立一个实现界面集成、数据集成和业务流程集成的高层监控管理系统，还需要在此基础上，将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来，实现在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台。

北京电视中心工程建设用地在北京市朝阳区建国路98号，位于北京商务中心区东长安街的延长线上，总建筑面积约18万平米，占地面积36100平米。本工程包括综合业务楼、多功能演播中心及生活服务中心三部分。

根据北京电视中心在建筑设施管理上的需求，BMS需要将楼宇机

电设备监控、综合安防报警、消防系统以及智能卡的应用管理进行集成、整合。它的实现建立在企业内部网Intranet信息集成与网络平台上，同时依托最新的互联网技术。技术上采用建立基于B/S结构的智能化BMS 综合信息集成网站平台，可以实现在全球范围对集成的智能化各应用系统的实时运行状态进行监控、以及相关信息与数据查询。同时通过BMS 综合信息集成数据库平台，建立集成系统综合信息管理数据仓库与各智能化应用系统数据库的连接，实现各智能化应用系统历史数据的查询，数据的综合和信息优化处理、防灾数据备份和数据恢复、跨平台应用系统间的信息交互，并通过信息交互的方式引发相应的时间和事件的执行程序，以及提供BMS系统的安全管理机制。实现信息与数据资源的共享，最大限度地发挥综合楼宇设施管理系统的投资效益，提高北京电视中心一体化的综合管理水平。

针对北京电视中心数字化应用和管理的特点、BMS管理系统以需求功能为出发点，集成系统遵循网络化、信息化、数字化和智能化的设计原则，采用成熟、先进、实用的科学技术，将电视中心内各智能化应用系统间相互独立的设备、功能和信息通过网络和系统集成为一个具有信息相互关联共享、网络融合互联互通和功能相互协同的综合信息集成系统。通过北京电视中心智能化综合信息集成系统的建设，为北京电视中心提供一个高效、安全、舒适、便捷和可持续发展的全数字化应用环境，使得北京电视中心成为中国第一个全新概念和功能的数字化电视台

3.北京电视中心BMS系统集成内容

北京电视中心综合楼宇设施管理系统（BMS）系统集成完成各个智

能化专业系统的统一管理、以及各系统中对现场设备的控制。BMS系统集成采用江森自控MSEA三层网络结构，实现北京电视中心建筑物内的办公与管理信息系统、楼宇与综合安防系统、通讯与网络系统间信息和数据的共享，网络间的互联互通，管理和服务功能的协同工作。北京电视中心BMS系统基于江森自控MSEA （MetasysExtendedArchitecture）架构来实现本工程项目的BMS集成。

MSEA是基于Web的系统，通过IE浏览器进入到用户界面即可实现对整个系统的监控功能。系统中可以包含一个或多个站点（Site），每个站点都包含一个或多个Metasys设备。MSEA之N1网络由一个或多个引擎组成，引擎都可管理不同类型的现场控制器，并且提供集成其他楼宇子系统的集成平台。其引擎同样提供基于Web的用户界面并允许通过用户界面配置N1网络和监控网络上的所有设备。其站点中可选配一个或多个服务器提供数据长期的存储和大型Metasys网络的整体用户界面。服务器也提供和引擎一样的基于Web的用户界面。服务器可以是应用和数据服务器（ADS）或扩展应用和数据服务器（ADX）。

北京电视中心的BMS管理系统基于江森自控的MSEA架构，全面、综合的采用了国际上先进的互联网络技术、智能化应用技术、自动化控制技术、数据库技术和网络安全技术等。在异构子系统之间跨越各个应用系统的数据共享平台，将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来，从而提高电视台的整体应用业务和综合服务效率。

北京电视中心综合楼宇设施管理系统(BMS)的主要功能为，实现对智能化监控系统的综合信息管理与联动控制。BMS系统集成内容包括

以下各智能化应用系统：

1)楼宇机电设备监控系统(BAS)；

2)综合保安监控及管理系统(SMS)；

3)火灾报警及联动控制系统(FAS)；

4)一卡通管理系统(ICMS)；

4.北京电视中心BMS集成系统的特点

在规范和标准的指导下，同时考虑业主对本工程的特定要求，完成具有如下技术特点的监控及管理系统：

系统采用浏览器/服务器（B/S）和客户机/服务器（C/S）相结合的结构模式；

通过信息网络，实现对各监控系统设备运行状态的监视，以及管理信息的浏览和查询；

系统采用主流的开放性现场控制总线LonWorks实现对各监控系统设备进行实时控制及运行参数的设置和修改；

通过控制网络实现对各监控系统设备进行实时控制及运行参数的设置和修改；

最大幅度提高电视中心内各机电与监控设备的运行管理效率和效益、设备节能以及降低设备故障率；

BMS系统具有独立的网络发布功能；

BMS系统具有独立的基于网络化的实时监控管理数据库；

对信息的处理，通过以开放的TCP/IP为传输载体，建立更多的应用层协议，完成异构系统间的通讯，并且以实现Web浏览和监控。让

操作人员能够真正实现在任何地点、任何时间、任何平台上均可对整个楼宇设施系统进行监控，提高管理效率同时也增强了系统安全性。

5.北京电视中心BMS集成系统的优越性

集成系统的开放性：采用TCP/IP和OPC完全开放的通讯协议，可实现各智能化应用系统BAS、SMS、ICMS、FAS信息和数据的综合与共享，可实现分散与集中统一的监控和管理。通过标准的、开放的通讯协议实现各智能化应用系统间的互操作性。

集成系统网络的标准化、结构化和可扩展性：第一、二层网络采用以太网络结构，第三层网络采用现场控制总线网络结构，并提供标准的、开发的通讯协议将三层网络连接在一个系统中。实现了网络间信息的互联互通，系统集成三层网络均可以采用结构化布线系统，便于今后网络的扩展和升级。

集成系统的安全性与可靠性：建议用户的集成系统采用三个层次的安全防范机制，分别建立外网和内网防火墙，以及网络用户认证和防病毒安全机制。为北京电视中心综合楼宇设施管理系统提供监控和管理信息的高度安全性；集成系统需要提供以BMS综合信息集成数据仓库对智能化各应用子系统监控与管理数据的防灾备份和数据恢复功能，为北京电视中心综合楼宇设施管理系统提供监控和管理数据高度的可靠性。

集成系统操作的便利性：集成系统在管理层面上的操作完全采用浏览器界面，管理人员可以在任何地点通过任何一台安装了标准浏览器软件的计算机，经用户安全认证后访问综合楼宇设施管理系统BMS，就可以浏览到电视中心各智能化应用系统的实时运行状态，以及实现对监

控和管理信息与数据的查询。集成系统为电视中心的管理者和使用者提供了高效、便利、安全和易操作的工作环境。

6.北京电视中心BMS系统基本功能

1)提供电视中心内各实时监控应用系统，如：机电设备监控系统(BAS)、综合安防监控系统(SMS)、一卡通门禁管理系统(ICMS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警监控系统(FAS)之间联动控制的机制和功能。

2)提供电视中心内各实时监控应用系统，如：机电设备监控系统(BAS)、综合安防监控系统(SMS)、一卡通门禁管理系统(ICMS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警监控系统(FAS)之间联动控制的开放性通讯接口(如：OPC接口)和数据库接口(如：ODBC接口)。

3)BMS系统具有独立的网络发布功能。

4)BMS系统具有独立的基于网络化的实时监控管理数据库。

5)综合楼宇设施管理系统(BMS)应采用浏览器/服务器(B/S)和专业客户端/服务器(C/S)结构相结合的楼宇管理和机电设备监控的软件版本。

6)监控系统间联动控制功能

安防报警时联动BAS系统将相关区域的照明打开，使保安监控摄像头更容易取证。

7)监控系统间数据集成功能

各实时监控系统报警、故障、维修信息及数据的采集、备份、列表、

查询、显示；

各实时监控系统间联动控制信息及数据的采集、备份、列表、查询、显示；

与各实时监控系统间的信息及数据集成，采用智能化专业以太网网络结构连接，采用开放性的TCP/IP协议进行信息和数据的交互。

与各实时监控系统间的联动控制可通过现场控制总线，采用开放性的OPC协议进行联动控制信息和数据的交互。

8）BMS系统联动功能

安防系统报警时联动BAS系统将相关区域的照明打开，使保安监控摄像头更容易取证。

7.北京电视中心BMS系统实现的效益

实施系统集成以后，为北京电视中心带来如下益处：

增强大厦防灾和抗灾能力，更好保护业主及大厦用户人身及财产安全，避免不必要损失。

提高大厦智能化水平，优化服务质量。

物业管理数字化，大量减少操作管理人员和设备维护维修人员，提高人员工作效率，节约人事成本30%

延长设备使用寿命，节约能源，每年水、电费降低25%。

系统可分可合，保护业主的投资，达到短期投资，长期受益的目的，并且可以适应未来发展的需要，系统具有可扩展性，可变化性。

易于培训和管理，只需掌握集成系统的操作和使用，不必熟悉所有弱电子系统的操作和维护。

提供高度共享的系统资源。

系统构建在统一的管理环境下，操作人员对整个建筑全面管理，缩短突发事件响应周期，系统整体性能全面提高。

提高人员工作效率，减少操作管理人员和设备维护维修人员，真正实现自动化控制，节约管理费用和人员开支。

系统稳定性提高，有利于维修保养，系统升级。

施工过程中统一协调，保证施工质量。

充分保护业主的投资，达到短期投资，长期受益的目的。

系统具良好的开放性，可扩展性，能够适应未来发展的需要。

对维护和管理人员进行技术培训后，即能对建筑内的所有子系统均具备一定程度的了解，易于维护和管理。

8.结束语

北京电视中心BMS系统以建筑为平台，把信息技术和控制技术的最先进应用成果有机地结合起来，通过办公自动化及通信网络系统，将各子系统的信息资源汇集到一个系统集成平台上，通过对资源的收集、分析、传递和处理，从而对整个大厦设施管理进行最优化的控制和决策，达到高效、经济、节能、协调运行状态，既满足了集成管理的复杂需求及子系统的多样性需要，又向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。