浅谈智能大厦的“系统集成”

引言：本文就“系统集成”与“集成系统”的概念进行澄清，指出使用“系统集成”这一技术手段过程中所需关注的问题。 智能大厦系统集成最主要的是体现其先进与实用性，其具体功能可视为用多元信息传输，大楼全面监控及管理，实现一体化集成等一系列高新技术，从而达到信息、资源和任务的共享，使整个大楼各功能协调运作，实现安全性及高效的目标。 我国智能大厦系统集成走过了三个阶段：子系统功能集成、控制系统与控制网络集成、信息系统与信息网络集成。 当今系统集成技术的概念已与几年前明显不同，无论是大厦内的控制系统，还是信息系统，已不再以处理器或服务器为中心，而是已形成网络化。集成应用系统的开发也不再面向过程，而是面向数据。 单一的、封闭的，难以使用的技术和系统将很难存活。单项的技术和应用，独立的协作环境和单机环境已经不能满足应用的需求。那些建立在开放信息网络之上，密切结合应用需求，能够灵活地嵌入到全球信息网络框架下的技术和应用将具有旺盛的生命力。 1、关于智能大厦系统集成 智能大厦系统集成不是简单的堆砌，它不是把各种技术和系统拿来放在一起进行演示的展示台。至少应包括以下几个方面：功能的集成、技术的集成、产品的集成、工程的集成。一个理想的系统集成应用模型应能够连接所有与之相关的对象，并根据需要综合动作，以实现整体目标。建立智能大厦系统集成的应用模型应以信息集成为核心。 智能大厦信息集成应用模型的设计目标应完全基于建筑物内部网Intranet之上，通过Web服务器和浏览器技术来实现整个网络上的信息交互、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。因此可以真正做到局域和远程信息的实时监控和一体化的科学管理。 2、系统集成的建设 智能建筑管理系统(IBMS)是一个集成的系统。由于智能化工程各子系统本身就是一个复杂并有特殊要求的系统，因此智能建筑管理系统应当充分考虑所涉及到的各子系统的复杂性、多样性和工程的特殊性以达到系统集成的目标。 智能建筑的系统集成，应根据大厦的需求以及使用性质，结合技术及产品的发展，在一定的经济条件约束下，以系统整体最优为目标，来优选各种技术和产品，并进行系统选型、系统配置、系统实施、系统运行和系统维护，一个完整、优化解决方案的全过程。 3、如何实现智能大厦系统集成 3.1 采用Internet技术 由于采用了Internet网络和Web技术进行智能大厦系统信息集成，使建筑物内的设备监控自动化和管理的实时监控信息经建筑物内的LAN和电信部门的公众WAN网络传输，采用Internet实现系统集成是极其重要的。只有这样才能表现出智能大厦的现代化、多功能和智能化的电子信息跨世纪领导地位的总体形象。 3.2 将Web技术用于实时监控自动化系统 采用了BMS系统集成方案，就是选用了Microsoft的全套Internet技术解决方案。Microsoft的Internet技术多用于一般办公自动化(OAS)和管理信息处理系统(MIS)，而将其应用于设备自动化的监视和控制系统集成。从近几年智能大厦的建设上看，已有多个国外著名楼宇自动化系统集成商和国内务大系统集成公司，提出并采用Internet技术实现智能建筑系统集成的方案。 目前进入IBMS集成系统的有BAS、FAS、CCTV、CSC和CPS等监控子系统的监视与运行信息。实现了与办公自动化、物业管理、酒店管理等系统数据库的互连。互联网上的综合信息和数据都可以在同一个Internet平台窗口上显示和进行信息查询，再加上优化策略和历史记录功能，完全可以达到最优化监控和管理的目的。 3.3 基于企业内部网开发系统集成协议转换网关 智能大厦的消防报警系统可以作为完全独立的系统，从IBMS的系统集成立场来看，完全可以单独设置。同时还允许其他子系统单独设置、修改设备和扩充系统功能。IBMS的信息系统集成三种方式： 1、基于FAS子系统提供RS-485／RS-232工业串行数据接口及其协议。 2、基于以太网形式的接口和TCP／IP协议。 3、采用设备通信协议转换网关(PCG)开发的技术，利用Intranet企业互连网络平台，实现建筑物内信息系统集成。 作为一个成熟的工业控制系统，至少肯定可以提供RS-485通信接口和协议，所以，上述三者方式只需选一种就可实现 “集成”之功能，原则上建筑物内的各监控子系统只要能够提供与TCP／IP网络互连的网络接口和相关的通信协议，在系统集成商确实掌握通信协议转换网关(PCG)开发的技术后，实现建筑物内信息系统集成是最为经济的一种方式。至于最终选择何种方式，视工程情况而定。 3.4 采用成熟的系列成组软件开发 由于IBMS系统集成使用了Microsoft公司的软件，从操作系统、服务器、开发工具到数据库系统等，因此系统软件的成本较低。系统集成的应用开发上，由于采用Microsoft公司提供的系列成组软件，因而缩短了系统开发周期，且成本是合理的、可控制的。大部分集成软件技术是易于掌握的，因此降低了运行、维护和人员培训的成本。采用IBMS系统集成方案，并不取代各子系统独立运行的功能，而是要最大限度地发挥各子系统之间的互操作，从而再生新功能(1+1>2)。 4、 对大厦系统集成的要求 由于智能大厦涉及多种学科的高新技术，同时在建设全过程都需要与传统的建筑、结构、暖通、给排水、强电等专业密切配合，建设单位很难对其有全面深入的了解。不少业主用概念性的“A”(自动化)这一抽象名词来衡量大厦的智能水平，却忽视了一体化的集成管理能力才是智能大厦与传统大厦的真正区别，结果花重金将各个“A”建成一个个孤岛，各系统间互联性差，投资重复。 事实上，建设智能建筑主要考虑满足以下三方面的要求： 功能性要求：希望建筑物内具有最佳的工作和生活环境，为用户提供可靠经济的能源、通信等。 经济性要求：希望节省日常运营费用，包括减少工作人员，节约能源消费，延长设备使用寿命等产生效益。 　 管理性要求：运用新技术提高建筑物自身及设备的整体安全水平，管理人员分级别操作，提供齐全的大厦运行等。 5、 智能大厦系统集成的建议 从智能大厦的特点可以看出，业主应该更新认识，全方位和全过程地提高楼宇智能化工程的建设水平，在项目的前期准备、设计、施工以及日常检修维护等不同阶段提出有针对性的质量控制目标和控制手段。 根据本人从事多年智能化工程的经验，在大厦智能化工程的前期筹划过程中要重点抓好以下几点工作： 5.1 楼宇功能的定位 要对大厦非常准确地加以定位，充分研究和了解建筑物的功能，系统考虑业主意图，包括大厦投资情况，建成后的用途，档次、用户构成、管理体制及管理水平等，要从大厦的管理和使用者的角度出发，根据使用功能要求提出尽可能详尽的设计目标。 需要特别指出的是，对于写字楼、饭店、商场、俱乐部或多功能性质的建筑，其设计功能需求完全不同。以楼宇自控系统(BAS系统)来说，因为不同功能的建筑物内务系统的能耗占有率差异很大，其节能控制的节点大相径庭，BAS系统的设计侧重点也完全不同。如在总能耗的组成中，写字楼空调系统能耗占48％，照明能耗占43.7％；而饭店空调系统能耗仅占29％，照明能耗占19％。 5.2 有关规定及概念的熟悉和设计资料的准备 系统集成应该是一个工程全过程的系统集成，是应用系统工程的思想、观念和方法从工程总体出发来指导大厦智能化系统的规划、设计与实施，并从技术、产品、经济、工程等方面进行优化选择，保证大厦实现建筑空间、系统空间、功能空间的一致性。 系统集成是一种技术手段、方式方法，其本质上是一种过程，不可能是一个具体的系统实体，不存在是智能大厦的核心实体，也就不能生搬硬套臆造一个称为系统集成中心的实体。目前普遍存在的误解是，把“系统集成”与“集成系统”两词混用或混为一谈，甚至颠倒用。实际上，这两者属两种不同范畴，“系统集成”是过程，而“集成系统”是结果。把过程与结果混淆不分乱用，必然要造成概念紊乱，误将“系统集成”当作实体目标、指标追求。 “系统集成”既然不是一个系统实体，也就更不可能是一个子系统了，因此，在项目前期规划时必须分清“系统集成”与“集成系统”在智能建筑系统真正身份。 要了解、熟悉和掌握建筑物所在地区的地方性政策法规以及规划、防疫、环保、人防、市政、消防、邮电、供电、广播电视等职能部门的特殊规定和要求，同时收集好建筑物周围各类管线、环境、地质等资料，做到心中有数。如此才能在系统设计之初做到“未雨绸缪” 5.3 系统集成商的选择 要将一个优化的综合设计方案最终在智能大厦中完善体现，工程组织和工程实施是一个十分重要的环节。负责总包的系统集成商需进行整个系统一体化的设计、安装施工和调试。这样将减少工程承包界面和相互推诿现象，简化协作关系，业主只需面对一个负责单位。总包商承诺三位一体的集成，将有效解决各子系统之间的界面协调，有利于系统的一次性开通，消除各子系统各自为阵、相互独立、设备冗余和重复投资的现象。因此，选择一个优秀的系统集成商对于整个系统的成败十分关键。 另外，重视每个子系统对大楼发挥其本身的优势，保证其实际效果稳定性，方便维护及实用性，所选定的各子系统设备要充分考虑系统的连接和扩展。大厦智能化工程的设计则一般可分为工程设计和系统集成(即深化设计)两个阶段，设计中要把握“总体规划、一体设计，分批投资，分步实施，考虑扩展性”的原则，严格按规范进行设计，适当考虑超前性。 在施工阶段，要落实“事前控制、事中控制、事后控制”的“三控”原则。 “事前控制”就是在施工前周密考虑，根据现场情况完善调整施工方案，做好材料验收、施工准备等工作预先和其他单位协调好。 “事中控制”是指工程施工过程中，项目经理必须起到项目协调的作用，及时与监理方、业主方、其他工种方之间进行沟通，