摘 要: 随着我国国民经济的持续高速发展,建筑智能化在国内取得了长足的发展和进步。作为智能化系统工程中关键系统之一的智能化集成系统发展也经历从2000年前的概念时期、到2005年BMS集成时期,到目前IBMS集成时期的发展历程。
随着我国国民经济的持续高速发展,建筑智能化在国内取得了长足的发展和进步。作为智能化系统工程中关键系统之一的智能化集成系统发展也经历从2000年前的概念时期、到2005年BMS集成时期,到目前IBMS集成时期的发展历程。
笔者结合自己参与智能化集成系统软件开发和应用的经验,从智能化集成系统的发展、西安协同IBMS最新实现的一些看法和成熟做法给出介绍,并对智能化集成系统发展趋势作了简单展望。
智能化集成系统发展
智能化集成系统的概念、出现、发展,与智能建筑的系统集成的建设情况、市场需求、技术手段、运营管理等密切相关的。
智能化集成系统发展从早期的概念时期的集成大讨论、如何做以及实验项目,到2000年到2005年BMS系统软件产品纷纷出现,再到从2006 年到目前面向大型建筑、建筑群项目IBMS系统软件产品出现,一直是行业内关注的话题,也一直引起业内人士对各方面、各角度进行探讨和研究。以下从发展的各个时期做简单描述。
概念时期
在智能化初期,智能建筑的各子系统规模小,控制对象简单,各子系统之间相互独立,因此实施分散管理、控制、信息的传递与汇集主要靠手工。随着通讯技术、网络技术的快速发展,以及建筑物内控制对象数量不断增加和功能的不断提高,各子系统运行的信息量大大增加,各子系统信息交互作用变多,特别是需要跨子系统的联动和时间表管理应用需求。与之相对应的对全局信息的综合管理,协调各子系统运行状态的需要,这些都是以前各子系统相互独立、分开管理的智能化孤岛局面已不适应智能建筑的发展,广泛的智能化应用的实际需求需要智能化集成系统的出现。
从早期的硬接点方式、串行通讯方式到以以BA平台为主技术手段方式虽能解决部分系统集成的工作,但由于在集成模式、开放性、扩展性以及应用稳定等缺点,不能有效通用解决大中型智能化项目的实际问题,更不能以之为基础提供更高级的管理和服务功能。
这一阶段业界也进行了集成大讨论,重点针对系统集成的必要性和如何实现做了深入、系统的探讨。提出系统集成的含义及目标、系统集成的层次构成、接口技术等理论和技术实现手段。
系统集成的含义及目标
系统集成的含义是以建筑为依托,为使用、管理和经营提供服务,涉及计算机、通信和控制等技术领域,是一个复杂大系统,应从系统工程的角度出发,采用先进的集成技术,全面考虑。系统集成的内涵是应用开放技术和系统集成的方法,力求达到建筑的智能化系统在功能上、技术上、产品上、工程上的全方位集成,最终实现智能建筑在功能上协调,运行上优化,技术采用先进、产品成熟,使智能化建设工程质量、进度和投资得到控制。
系统集成的层次构成
智能建筑的系统集成从集成层次上讲,可分为三个层次的集成。
第一层次为子系统纵向集成,目的在于各子系统具体功能的实现。
对于BA子系统,如电梯系统、生活饮水供应设备、锅炉控制系统等智能化设备需进行部分网关开发工作,其它子系统的纵向集成多为子系统正常工作,没有过多的技术难度,但从工程管理、技术协调上仍应满足系统集成的需要。
第二层次为横向集成,主要体现各子系统的联动和优化组合,在确立各子系统重要性的基础上,实现几个关键子系统的协调优化运行,报警联动控制等再生功能。尤其是BMS的横向集成较为复杂。
第三层次为一体化集成,即在横向集成的基础上,实现中央集成管理系统(IBMS),即实现网络集成、功能集成、软件界面集成,即信息系统集成。高层的系统集成,目前只有很少大厦做到这一步。
这一时期通过引进国外的一些专用软件或集成商自行定制开发软件,完成包括金茂大厦在内的典型工程,但在集成模式、开放性、产品化、本土化等方面都存在问题。市场缺乏能够为众多智能化集成商所使用的开放的集成软件平台。
2BMS时期
从2000年到2005年是国产通用性BMS系统软件产品的全面发展期,有两个标志性事件。
一个标志事件是在2000年10月1日起施行《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000中明确给出系统集成定义。即“2.0.6系统集成(SI)SystemsIntegration”中“它是将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享”。
另一个标志事件是西安协同2000年底推出的第一代开放性建筑自动化管理软件SynchroBMS,标志着国产智能化系统集成软件的正式产品化时代的到来。西安协同第一代开放性智能化集成软件SynchroBMS,作为系统集成解决方案i-Building核心产品,于2000年在大型项目厦门国际会展中心成功应用,并与同年通过建设部和信息产业部两部联合组织的技术成果鉴定,建设部科技委的郭维钧、程大章、任庆昌等专家参加这一鉴定。标志着国产智能化系统集成软件的正式产品化和走向系统集成的舞台。
西安协同SynchroBMS采用平等子系统集成模式,基于Web技术和OPC技术,实现集中监视和管理、子系统间的联动和时间表功能、设备历史数据的存储、查询和分析功能。在行业内率先倡导采用平等子系统集成模式,体现了系统集成的方向。
这一时期的BMS(BuildingManagementSystem)系统立足于各个维护建筑运行的自动控制各子系统,集成它们的信息、为建筑的管理、营运提供服务。同时它还能提供有限的硬件系统控制层功能,为集成系统的集中监控、值班提供必要的服务。系统目标是要对建筑物内所有建筑设备采用现代化技术进行全面有效的监控和管理,确保所有设备处于高效、节能、最佳运行状态,提供一个安全、舒适、快捷的工作环境。
其后诸多厂商开始借鉴协同的软件集成思路,推出自己的集成软件产品,如清华同方ezIBS、太极TJ-IBMS、腾达IBMS、深圳共济等。不完全统计,市场上已有十几个品牌。这一时期集成模式采用平等子系统方式,以OPC标准技术作为子系统接入手段,以面向设备的监控管理功能为主,主要完成集成层次上的横向集成,从而能够为更高层次的IBMS系统提供信息,与其它子系统形成统一管理界面。
3IBMS时期
围都在逐渐丰富和增强中。总体看来,BMS系统集成软件的模式、功能已发展到成熟期,关注信息集成的IBMS系统集成软件的市场需求已浮出水面。在新修订的《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006中可以看出这一变化。“2.0.2智能化集成系统(IIS) intelligentedintegrationsystem”将不同功能的建筑智能化系统,通过统一的信息平台实现集成,以形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统”。
这一时期的智能化集成系统以建筑物的建设规模、业务性质和物业管理模式等为依据,建立实用、可靠和高效的信息化应用系统,以实施综合管理功能。简而言之,按需集成,关注建筑物的信息共享平台建设和信息化应用功能实施。
各集成软件厂商推出自己的新一代产品,如西安协同IBMS1.0、清华同方ezIBS、太极IBMS、中创立方I3BMS等,满足大型建筑/建筑群项目注重信息集成、个性化应用等更高智能化需求的的IBMS系统软件产品纷纷出现。
作为第二代系统集成软件产品,采用技术路线以满足符合人性化4A需求(任何时间、任何地点、通过任何设备可以对建筑进行管理或接受服务)为最终目标,解决如何实现智能建筑信息集成,使得不同应用项目可以按需满足与建筑内设备、办公、信息沟通、管理和服务全面、动态需要,这种解决方案成为行业关注热点。
协同IBMS系统的实现
西安协同作为国内领先的智能建筑集成系统平台软件供应商,在2006年12月在北京正式发布新一代IBMS集成平台IBMS1.0。
协同IBMS集成平台1.0定位于以下几个方面:首先是从以前的功能管理型向管理加辅助决策型转化,提供预案管理、值班管理等功能;其次是面对节能应用,可以提供楼宇能耗分项子系统的能耗分析应用,如中央空调、照明、变配电、三表的数据收集、统计、分析功能;第三,提供开放性的安防集成平台能力,以网络视频和报警系统为基础,整合门禁等安防系统,并可在行业范围内应用;第四,依靠先进的SOA(service- orientedarchitecture)架构和分布式应用模型,可以在更大范围的建筑群、园区应用,并可与数字城市的系统集成提供互联互通、信息共享解决方案。
IBMS系统软件结构和特点
协同IBMS1.0集成平台采用基于面向服务的架构(SOA),从下往上包括:子系统层、适配器层、服务层、业务流程层、表现层、工具层、Qos层多个层次。
协同IBMS1.0集成平台架构是基于.NET技术的产品,采用SOA架构和Web服务技术,对外提供实时信息门户、智能客户端、移动终端多种集成形式和服务手段,满足Intranet/Internet方式下远程信息管理(实时信息门户)、Intranet方式下本地值班管理(智能客户端)、移动应用功能,从而满足不同类型应用。
协同IBMS集成平台产品特点:
基于SOA架构
基于.NET平台
基于OPC标准(OPCDA、AE、HDA、DAXML)
基于XML和Web服务
IBMS系统平台构成
协同IBMS集成平台考虑如何将建筑智能化行业趋势与先进IT信息化技术相融合,基于统一软件平台,以信息管理为基础,以整合应用为目的,提供个性化服务的智能集成管理系统(IBMS)产品的整体解决方案设想已逐渐成熟。早在2005年初,西安协同已敏锐预测到智能建筑行业的市场发展方向,制定新一代IBMS产品的长期发展规划和版本划分。
新一代的IBMS集成平台采用IT先进的SOA架构和Web服务技术,实现统一界面、内容的集成平台SynchroRtPortal,提供集成平台的统一用户管理、统一用户认证的能力,提供面向不同整合重点的软件组件和服务,如BMS集成产品SynchroBMS5.1、基于设备的能源管理 SynchroEMS、基于IP视频和报警以及门禁监控的安防集成平台SynchroSMS、基于智能设备管理的物业管理SynchroFms、提供通用的E-Mail/SMS/报警打印功能的统一消息服务UMS等。可根据不同建筑物的个性化要求,通过服务编排,可组合、扩展新的服务,满足系统的进一步扩展应用要求。
IBMS系统平台应用场景
按建筑物应用类型和提供功能不同做区分原则,集成系统可有如下几种应用方式。
应用场景1--BMS集成
一般多用于单栋建筑物,主要侧重内部网(本地)方式监控集成,最成熟的应用模式。
通常,BMS集成系统需集成楼控自控、视频监控、防盗报警、门禁、电梯、变配电、VAV、消防等系统,通过开放标准OPC服务程序实现不同通讯形式的各种数据的通讯、采集和整理,实现统一界面下的设备运行监视、报警故障处理、联动与时间表调度、历史数据分析等监控管理功能。
应用场景2--IBMS集成
此类应用主要侧重内部网方式管理,除实现内部网监控集成功能外,一般对物业管理要求能实现设备运行各种数据自动化流转。
通常,物业管理系统中三表系统数据,往往依靠手动录入方式,这样即不准确也不方便。而智能设备的运行状况、故障维修等信息,也没有实现自动化的及时通知和处理。这可利用系统BMS系统、物业系统内置通讯接口,将BMS系统中的已集成信息,实现到物业系统的数据自动化流转,从而满足物业管理中智能设备管理需求。
应用场景3--信息集成
此类应用,在新增加的门户网站系统上,通过BMS系统、FMS系统和OA办公系统各系统预提供的Web服务,可以快速集成、部署各系统内容;不同角色用户通过单点登录,可以观察、管理不同内容,例如监控部分、物业管理部分或介绍信息。门户系统,通过使用XML、AJAX、ASP.Net、Web 服务等最新技术,适合各种复杂网络环境应用,特别支持通过互联网方式远程管理系统。
此类应用方式比前种方式功能又有极大提升,可以在内、外网方式下使用,内网侧重各种系统业务使用,外网侧重不同系统信息整合使用。
应用场景4--分布式集成
对建筑群或园区这种地理分布的多个建筑物集成应用场景,可以采用分布式集成方式实现更高级的集成系统。
门户网站系统,通过预提供的标准Web服务应用,实现与各BMS分布式系统异构网络环境集成。门户系统与各分布式系统之间,采用动态缓存和发布 /预订技术优化访问性能,轻松实现集成系统的整体监控点容量扩充到更大规模,同时实现统一界面下的数据监视、报警处理、维护诊断、历史分析功能,更可与 FMS系统、OA系统轻松交换数据。同时,系统结构灵活,适应企业分期来增添新子系统以及调整系统管理模式。
以上多种集成方式,经过多项大型工程项目的检验,如信息集成方式,在复旦大学光华楼项目成功应用;又如分布式集成方式,在广州白云会展中心项目得到检验。
展望
智能建筑技术近几年发展迅速,逐步深入,突出表现是数字化、网络化、集成化。智能化集成系统作为智能建筑最为关键的神经系统,不应是多个子系统简单的堆积,应按需集成,体现建筑的个性和商业价值,提高建筑的智慧程度。
西安协同作为国内开放通用的智能化集成系统软件产品的倡导者和实践者,始终关注和响应市场智能化系统集成市场需求,紧跟世界IT技术和IB技术的发展步伐,倡导开发和推广开放、通用的系统集成软件产品,从最早推出的以BMS为核心的i-Building解决方案到最新基于SOA架构的协同 IBMS1.0集成平台,都是关注IB应用热点,以IT技术为保证理念的实践。愿与广大集成商、设计院等各界朋友一起来“应用开放技术,提升顾客价值”。
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