談智能大廈系統(tǒng)集成

　　內(nèi)容提要：隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，迫使我們不得不對(duì)智能大廈系統(tǒng)集成的內(nèi)涵不斷產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。本文試著從智能大廈信息集成的角度上，來談智能大廈系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展方向，并提出建立智能大廈信息系統(tǒng)集成應(yīng)用模型的解決方案。

　　關(guān)鍵詞：智能大廈、系統(tǒng)集成、信息系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、I3BMS 1.智能大廈系統(tǒng)集成概述智能大廈系統(tǒng)集成的概念在中國智能建筑學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)提出來，已有近十年的時(shí)間了，特別是中國科學(xué)院徐興聲研究員早在1992年就系統(tǒng)的提出了有關(guān)智能化建筑核心技術(shù)－系統(tǒng)集成的內(nèi)涵。盡管直到目前智能建筑的專家們對(duì)智能大廈系統(tǒng)集成還存在著不同的看法和爭議。但是有一點(diǎn)是不爭的事實(shí)，那就是用戶的需求將決定一切。目前國際上有一種流行的說法：信息技術(shù)將從技術(shù)為中心，轉(zhuǎn)為以需求為導(dǎo)向，其唯一的目標(biāo)就是按照商業(yè)活動(dòng)的需求來提供必要的信息（IOD，Information On Demand）。同樣智能大廈的系統(tǒng)集成，將根據(jù)大廈的擁有者、使用者的需求來決定其系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用，而不是為集成而集成。同時(shí)我們應(yīng)該深刻的認(rèn)識(shí)到智能化系統(tǒng)的智商與系統(tǒng)集成度存在著密切的相關(guān)性，關(guān)于這一點(diǎn)，比爾蓋茨在其所著《未來時(shí)速－數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)與商務(wù)新思維》一書中作出如下精辟和準(zhǔn)確的描述：“一家公司的智商是由其信息技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)連接、共享和組織信息的程度所決定的。孤立的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，無論多么令人注目，只會(huì)產(chǎn)生傻瓜式的專家，但不會(huì)產(chǎn)生高效的企業(yè)行為?！?/p>

　　總結(jié)我國智能大廈系統(tǒng)集成用戶走過來的三步曲：從子系統(tǒng)功能集成到控制系統(tǒng)與控制網(wǎng)絡(luò)集成；到目前的信息系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)集成。縱觀智能大廈系統(tǒng)集成發(fā)展的三個(gè)階段，使得我們對(duì)智能大廈系統(tǒng)集成的內(nèi)涵有了更進(jìn)一步的了解。智能大廈系統(tǒng)集成的實(shí)質(zhì)：就是建立一個(gè)現(xiàn)代信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的平臺(tái)，將需求（目標(biāo)）、應(yīng)用（功能）與系統(tǒng)相關(guān)的各要素緊密地融合（組織）在一起，包括與解決問題相關(guān)的數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)、人員、設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境、模型等；也包括各種已經(jīng)建立的系統(tǒng)或系統(tǒng)服務(wù)，在媒體內(nèi)容一級(jí)上進(jìn)行綜合和集成，將其無縫地統(tǒng)一在應(yīng)用的框架平臺(tái)下，并按應(yīng)用的需求進(jìn)行連接、配置和共享，達(dá)到系統(tǒng)智能化的總體目標(biāo)。

　　當(dāng)今的系統(tǒng)集成技術(shù)的概念本身已與幾年前顯著不同，無論從大廈內(nèi)的控制系統(tǒng)，還是信息系統(tǒng)已不再以處理器或服務(wù)器為中心，而是網(wǎng)絡(luò)化的，甚至有人提出：網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)。集成應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)也不再面向過程，而是面向數(shù)據(jù)。隨著信息以需求為中心，IOD概念的出現(xiàn)，使得信息技術(shù)步入一個(gè)新時(shí)代，一種面向用戶的商業(yè)活動(dòng)與高新科技服務(wù)的新型關(guān)系正在建立。在這些新概念的促使下，系統(tǒng)集成專家指出：在未來那種單一的、封閉的，難以使用的技術(shù)和系統(tǒng)將很難存活；單項(xiàng)的技術(shù)和應(yīng)用，獨(dú)立的協(xié)作環(huán)境和單機(jī)環(huán)境已經(jīng)不能滿足應(yīng)用的需求。而那些建立在開放信息網(wǎng)絡(luò)之上，密切結(jié)合應(yīng)用需求，能夠靈活地嵌入到全球信息網(wǎng)絡(luò)框架下的技術(shù)和應(yīng)用將具有旺盛的生命力。

　　2.智能大廈系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展方向根據(jù)美國最近發(fā)布的《21世紀(jì)的技術(shù)：計(jì)算、信息和通訊》的研究報(bào)告書，也為智能大廈系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展指出了方向。研究報(bào)告中指出：信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將隨著高新科技的不斷發(fā)展，未來的應(yīng)用將肯定建立在網(wǎng)絡(luò)之上，并且具有良好人機(jī)交互能力和多維信息處理能力。在技術(shù)上，發(fā)展的重點(diǎn)將是虛擬技術(shù)、協(xié)同合作、可視化技術(shù)；在應(yīng)用上，必須密切結(jié)合應(yīng)用需求，強(qiáng)調(diào)綜合集成。從計(jì)算機(jī)環(huán)境的變化來看，Client/Server正逐步向Browser/Server和Client/Network的方向發(fā)展。不同年代的應(yīng)用技術(shù)及其特征在不斷地演變，制約系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展的頸瓶也在不斷的變化和改善。因此對(duì)于智能大廈系統(tǒng)集成的認(rèn)識(shí)，以及需求與應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)，也正在從低層次向高層次提升。從這個(gè)意義上來講，早期簡單的集成和交互已經(jīng)不能滿足目前信息集成應(yīng)用的需求，從集成上看，智能大廈已經(jīng)從集成功能發(fā)展到集成系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，從基于單機(jī)應(yīng)用發(fā)展到基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同應(yīng)用，特別是基于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)集成的應(yīng)用。從信息交互上來看，已經(jīng)從簡單的狀態(tài)信息組合和基于監(jiān)控的處理，發(fā)展到基于內(nèi)容的處理和融合，以及基于虛擬與多媒體技術(shù)的人機(jī)接口。從應(yīng)用上來看，信息綜合服務(wù)、虛擬環(huán)境和全局事件處理，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控和維修管理。從以上智能大廈系統(tǒng)集成技術(shù)的發(fā)展方向上來看，也印證了需求與應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)正朝著一體化集成的方向發(fā)展。

　　3.智能大廈系統(tǒng)集成的應(yīng)用模型智能大廈系統(tǒng)集成不是簡單的堆砌，它不是把各種技術(shù)和系統(tǒng)拿來放在一起進(jìn)行演示的展示臺(tái)。一個(gè)理想的系統(tǒng)集成應(yīng)用模型應(yīng)能夠連接所有與之相關(guān)的對(duì)象，并根據(jù)需要綜合地發(fā)生相互作用。以滿足整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。建立智能大廈系統(tǒng)集成的應(yīng)用模型應(yīng)以信息集成為核心。現(xiàn)代信息技術(shù)提供了智能大廈信息集成全面解決方案的基礎(chǔ)，基于Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)的Web技術(shù)可以在世界和大廈范圍內(nèi)提供信息的采集和綜合，信息的分析和處理，信息的交互和共享。因此運(yùn)用Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)和Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能大廈信息集成應(yīng)用模型的思想應(yīng)運(yùn)而生。

　　智能大廈信息集成應(yīng)用模型的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)完全基于建筑物內(nèi)部網(wǎng)Intranet之上，通過Web 服務(wù)器和瀏覽器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的信息交互、綜合和共享，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫訪問。因此可以真正做到局域和遠(yuǎn)程信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)資源的綜合共享，以及全局事件快速的處理和一體化的科學(xué)管理。

　　I3BMS（Intranet Integrated Intelligent Building Management System）系統(tǒng)模型采用業(yè)已成熟而被廣泛采用的Internet/Intranet技術(shù)，以TCP/IP 協(xié)議為基礎(chǔ)，以Web瀏覽和SQL數(shù)據(jù)庫為核心應(yīng)用，構(gòu)成智能大廈智能化管理全系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一和便捷的信息交互平臺(tái)，建筑物各個(gè)自動(dòng)化和信息子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息可通過網(wǎng)關(guān)上傳到網(wǎng)絡(luò)中心的智能化系統(tǒng)集成中央服務(wù)器上，建筑物內(nèi)各職能部門領(lǐng)導(dǎo)和管理員均可以在授權(quán)下通過Web工具方便地瀏覽建筑物內(nèi)部網(wǎng)Intranet上豐富的信息資源，監(jiān)控和管理各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)工況。通過開放數(shù)據(jù)庫互聯(lián)（ODBC）技術(shù)將系統(tǒng)集成SQL數(shù)據(jù)庫與辦公自動(dòng)化和物業(yè)管理數(shù)據(jù)庫互聯(lián)，提供綜合全面的信息與數(shù)據(jù)。

　　1）智能大廈信息系統(tǒng)集成應(yīng)用模型的特點(diǎn)

　　由于選擇了Intranet網(wǎng)絡(luò)和Web技術(shù)進(jìn)行智能大廈內(nèi)監(jiān)控與信息系統(tǒng)集成，并采用I3BMS 的系統(tǒng)集成模型，將會(huì)具有以下的特點(diǎn)：

　?。?通過簡單統(tǒng)一的瀏覽器界面，訪問建筑物內(nèi)部網(wǎng)Intranet上監(jiān)控和辦公系統(tǒng)的所有信息，技術(shù)最為先進(jìn)。

　?。?采用開放的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議TCP/IP和HTTP，用瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)取代了客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。

　?。?提高員工的工作效率和管理人員的管理質(zhì)量，提高大廈物業(yè)管理層決策與全局事件控制和處理的能力。

　?。?可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控和管理操作及數(shù)據(jù)庫訪問。

　?。?能增強(qiáng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、防災(zāi)系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)之間信息與數(shù)據(jù)的交換能力，與國際互聯(lián)網(wǎng)Internet可通過防火墻實(shí)現(xiàn)無縫連接。

　　－ 系統(tǒng)集成直接使用了建筑物中的綜合布線系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和升級(jí)十分容易，維護(hù)和培訓(xùn)工作量小，價(jià)格合理。

　　2） 智能大廈信息系統(tǒng)集成應(yīng)用模型的實(shí)現(xiàn)

　　l、采用Intranet 技術(shù)

　　由于采用了Intranet網(wǎng)絡(luò)和Web技術(shù)進(jìn)行智能大廈系統(tǒng)信息集成，使建筑物內(nèi)的設(shè)備監(jiān)控自動(dòng)化和管理的實(shí)時(shí)監(jiān)控信息經(jīng)建筑物內(nèi)的LAN和電信部門的公眾WAN網(wǎng)絡(luò)媒體隨處可得。如最近美國花旗銀行芝加哥銀行大廈智能化系統(tǒng)已明確采用Intranet系統(tǒng)集成方式，說明此項(xiàng)技術(shù)在國際上已將成為趨勢(shì)。若要充分體現(xiàn)智能大廈在下世紀(jì)初投入使用時(shí)的國際先進(jìn)智能化水平與特點(diǎn)，采用Intranet實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成是極其重要的一項(xiàng)內(nèi)容。只有這樣才能表現(xiàn)出智能大廈的現(xiàn)代化、多功能和智能化的電子信息高科技跨世紀(jì)領(lǐng)導(dǎo)地位的總體形象。

　　將Web技術(shù)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)

　　采用了I3BMS 系統(tǒng)集成，就是選用了Microsoft 的全套Internet技術(shù)解決方案。由于Microsoft是全世界最強(qiáng)大的軟件公司，在Internet解決方案方面有戰(zhàn)略性的巨額投資，因此在技術(shù)方面的領(lǐng)先地位是不容置疑的。Microsoft的Internet技術(shù)多用于一般辦公自動(dòng)化（OAS）和管理信息處理系統(tǒng)（MIS），而現(xiàn)時(shí)將其應(yīng)用于設(shè)備自動(dòng)化的監(jiān)視和控制系統(tǒng)集成，是一個(gè)創(chuàng)舉。從98上海智能建筑國際博覽會(huì)上看，前來參展的美國、瑞士、德國、新加坡等國外著名樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)集成商和國內(nèi)各大系統(tǒng)集成公司；均未提出采用Internet技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能建筑系統(tǒng)集成的方案。而我們已為I3BMS系統(tǒng)開發(fā)了實(shí)時(shí)網(wǎng)關(guān)技術(shù)和動(dòng)態(tài)Web頁面技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用處于國際上領(lǐng)先地位，并將帥先應(yīng)用于湖北電信工程局辦公大廈、山東棗莊電信樞紐樓和煙臺(tái)第二電信樞紐樓的智能建筑系統(tǒng)集成工程項(xiàng)目上，引起了國內(nèi)外廠商和用戶的極大興趣。目前進(jìn)入I3BMS 集成系統(tǒng)的有BAS、SMS、FAS、CCTV、CSC和CPS等監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)視與運(yùn)行信息，以及與辦公自動(dòng)化、物業(yè)管理、酒店管理等系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，互連網(wǎng)上的綜合信息和數(shù)據(jù)都可以在同一個(gè)Intranet平臺(tái)窗口上顯示和信息查詢。再加上優(yōu)化策略和歷史記錄功能，完全可以達(dá)到最優(yōu)化監(jiān)控和管理的目的。目前國際上大部分控制或系統(tǒng)集成公司所采用的客戶機(jī)/服務(wù)器平臺(tái)，明顯帶有傳統(tǒng)工業(yè)控制的特點(diǎn)，畫面呆板，這與建筑藝術(shù)的美學(xué)特色是不相稱的。若采用I3BMS方案，可以對(duì)Web頁面進(jìn)行美學(xué)設(shè)計(jì)，利用彩色照片和建筑美術(shù)效果圖經(jīng)網(wǎng)上壓縮傳送技術(shù)，甚至三維CAD空間技術(shù)和多媒體技術(shù)，創(chuàng)造出最佳的人機(jī)界面工作環(huán)境。

　　開發(fā)系統(tǒng)集成協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)

　　智能大廈的消防報(bào)警系統(tǒng)可以作為完全獨(dú)立的系統(tǒng)，從I3BMS 的Intranet系統(tǒng)集成的立場(chǎng)來看，完全可以單獨(dú)設(shè)置。同時(shí)我們還允許其他子系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置、設(shè)備配置修改和系統(tǒng)功能擴(kuò)充。I3BMS 的信息系統(tǒng)集成需要在FAS子系統(tǒng)提供RS-485/RS-422/RS-232工業(yè)串行數(shù)據(jù)接口及其通訊協(xié)議。如果能提供以太網(wǎng)形式的接口和TCP/IP協(xié)議則更好。作為一個(gè)成熟的工業(yè)控制系統(tǒng)，至少肯定可以提供RS-485通訊接口和協(xié)議。原則上建筑物內(nèi)的各監(jiān)控子系統(tǒng)只要能夠提供與TCP/IP網(wǎng)絡(luò)互連的網(wǎng)絡(luò)接口和相關(guān)的通訊協(xié)議，同時(shí)系統(tǒng)集成商確實(shí)掌握了通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（PCG）開發(fā)的技術(shù)，通過Intranet企業(yè)互連網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)一體化的信息系統(tǒng)集成是沒有困難的。

　　采用成熟的系列成組軟件開發(fā)工具

　　采用I3BMS 系統(tǒng)集成，使用了Microsoft公司的軟件，從操作系統(tǒng)、服務(wù)器、開發(fā)工具到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，系統(tǒng)軟件的成本是很低的。對(duì)于系統(tǒng)集成的應(yīng)用與開發(fā)，采用Microsoft公司所提供的系列成組軟件在開放性、面向?qū)ο蠛妥詣?dòng)化的方面，其軟件技術(shù)水平是很高的，因而縮短了系統(tǒng)開發(fā)的周期，成本是合理的和可控制的。大部分集成軟件技術(shù)是易于掌握的，

　　因此降低了運(yùn)行、維護(hù)和人員培訓(xùn)的成本。采用I3BMS系統(tǒng)集成，并不取代各子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行的功能，而是要最大限度地發(fā)揮各個(gè)子系統(tǒng)之間的互操作，而產(chǎn)生的再生新功能（即：1+1>2）。各個(gè)子系統(tǒng)與系統(tǒng)集成平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的不同功能是：

　　子系統(tǒng)具有獨(dú)立性，功能不受集成的影響，集成系統(tǒng)以監(jiān)視和管理為主；

　　子系統(tǒng)CRT安裝在控制室里，集成系統(tǒng)則可將頁面送到任何地點(diǎn)、包括遠(yuǎn)程地點(diǎn)的桌面系統(tǒng)上；

　　子系統(tǒng)由專職值班人員監(jiān)管，集成系統(tǒng)是供主管和上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)查看；

　　子系統(tǒng)CRT只要求最小配置，集成系統(tǒng)的瀏覽器可接入任意多個(gè)；

　　子系統(tǒng)只要基本專業(yè)功能，可取消一些費(fèi)力費(fèi)錢信息管理的附加功能；

　　集成系統(tǒng)可設(shè)置一部分子系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定和修改，實(shí)現(xiàn)控制超越功能。

　　采用國際上標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通訊協(xié)議

　　由于Intranet就是建立在國際通用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議TCP/IP上的，所以I3BMS 集成的信息可以在高速局域網(wǎng)LAN上發(fā)布，無論在智能大廈內(nèi)安裝千兆以太網(wǎng)還是ATM網(wǎng)，甚至語音、視頻、數(shù)據(jù)合一的高速ATM網(wǎng)，均可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)集成實(shí)時(shí)信息共享。I3BMS 集成各監(jiān)控專業(yè)子系統(tǒng)，主要是通過RS-485等工業(yè)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)（PCG）進(jìn)行，而與通訊與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CNS和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS的集成，則是直接通過TCP/IP通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)。I3BMS 系統(tǒng)是掛在整個(gè)建筑物主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的一個(gè)服務(wù)器站點(diǎn)，其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)可以同時(shí)同媒體運(yùn)行，瀏覽I3BMS 頁面時(shí)僅需要進(jìn)行登錄和授權(quán)認(rèn)證即可。

　　實(shí)現(xiàn)與廣域網(wǎng)的互聯(lián)

　　通過廣域網(wǎng)WAN的媒體，并通過登錄和授權(quán)認(rèn)證等安全措施，集成系統(tǒng)I3BMS的遠(yuǎn)程訪問是能夠完美實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)不同的要求，有以下不同的方式：

　?。h(yuǎn)程撥號(hào)上網(wǎng)，使主管可以在外地、在途中或在家里方便地查看系統(tǒng)運(yùn)行情況，以作出評(píng)估、決策和指導(dǎo)。

　?。h(yuǎn)程專線或撥號(hào)上網(wǎng)，用于物業(yè)管理的上級(jí)部門，或?qū)Χ嘧煌乩砦恢玫拇髲B實(shí)現(xiàn)集中建筑物物業(yè)管理的情況。

　?。h(yuǎn)程專線或撥號(hào)上網(wǎng)，用于將安全和消防等系統(tǒng)的報(bào)警和緊急求助信息傳送給保安部門和公共消防部門。

　　－遠(yuǎn)程專線或撥號(hào)上網(wǎng)，用于遠(yuǎn)程或異地的系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)和修改的情況。

　　未來的系統(tǒng)是不可能獨(dú)立存在的，它必須與外界密切結(jié)合，并且與整個(gè)世界融為一體?！伴_放和連接”是智能大廈系統(tǒng)集成的口號(hào)。