智能建筑系統集成的設計

（陜西職業技術學院，西安，710100）

智能建筑系統集成的設計

蘇 湘

（陜西職業技術學院，西安，710100）

智能建筑是集系統、結構、管理、服務等多種優化組合于一體，為人們營造一個高校、安全、便捷、環保、節能、健康的良好建筑環境。本文闡述了智能化建筑系統集成的意義、目的及所要遵守的原則等基礎內容，著重介紹了智能建筑的集成內容及其關鍵技術。

智能；建筑；集成

1 智能建筑系統設計的意義

隨著網絡技術的發展，控制技術和信息技術已逐步應用于建筑領域，美國于20世紀80年代提出了智能建筑這一新型理念，并在1984年建立了世界第一座智能建筑City Place大廈，這一風潮在世界范圍內迅速發展起來。我國建筑相關部門對智能建筑對了如下定義：智能建筑是集系統、結構、管理、服務等多種優化組合于一體，為人們營造一個高校、安全、便捷、環保、節能、健康的良好建筑環境。智能建筑主要由建筑設備自動化監控系統、安全防范自動化系統、火災自動化報警系統、計算機網絡系統、通信網絡自動化系統等子系統構成。這幾大子系統又包括多種不同功能的子系統，像BAS（建筑設備自動化系統）是由以下幾個子系統構成的：視頻監控子系統、空調控制子系統、防盜報警子系統等。智能建筑中的各子系統之間的設計安裝是相互獨立的，通過系統的集成可以有效的打破各子系統之間相互孤立的狀況，使系統之間的資源得以共享。通過系統的集成來協調不同組件、系統、廠家產品等相關技術和工程進度安排等內容，保證系統各環節協調合作、互聯互通，從而提高系統的工作效率。智能建筑系統集成的功能可以從以下兩方面體現出來：（1）智能建筑系統的管理層面。一個層面是自動化，主要體現在系統本身、系統與系統之間的關聯；（2）另一個層面是管理，主要體現在信息收集，處理和表現。

2 智能建筑系統集成的目的及所要遵守的原則

智能建筑系統是由設備的監控系統、火災自動報警系統、 安全防范系統等多個子系統組合而成的，而智能建筑系統的集成指的是將以上這些相互關聯又相互獨立的子系統集成在一個總的系統下，各子系統的工作在總系統的統一調配、控制下實現應有的功能，構建智能化建筑管理系統（IBMS）,智能化建筑管理系統（IBMS）是由建筑管理系統（BMS）與信息網絡系統、通信網絡系統組合而成的。智能建筑管理系統（IBMS)的建筑設備具有自動檢測和控制優化等智能化功能， 實現了信息資源的共享和系統的優化管理。在構建智能化建筑系統過程中要結合我國國情，智能化建筑系統集成時應該嚴格遵守“系統總的設計一步到位，分步實施建筑工程的各個環節”的原則。在建筑工程實施之前應該制定整體規劃，在總的設計框架下，將總的系統化分成不同功能的子系統，逐步落實各個子系統的建設工作，實現系統的智能化管理，使用戶的多種需求得到極大的滿足。將各個子系統的建設工作落實之后，對各子系統進行有效的集成處理。

3 智能化建筑系統集成的工作內容及其關鍵技術

智能建筑主要由建筑設備自動化監控系統、安全防范自動化系統、火災自動化報警系統、計算機網絡系統、通信網絡自動化系統等子系統構成。某些智能化建筑系統的集成還包括自動化辦公系統。

3.1自動化辦公系統和計算機網絡系統的集成

智能化建筑系統中最為重要的基礎設施之一為計算機網絡子系統，用戶可以通過計算機網絡系統平臺開展各種活動、運行業務。一般的計算機網絡系統是由建筑物外部廣域網和建筑物內部的局域網組合而成的。目前一般建筑內部局域網采用的以太網具有“千兆主干、百兆到桌面”的網絡性能。自2002年世界頒布萬兆以太網標準以來，與萬兆以太網相關的設備、技術都日漸成熟起來，很多對網絡性能具有較高需求的建筑場合，“千兆主干、百兆到桌面”的網絡性能已經無法滿足建筑的內部需求，而改用具有更高網絡性能的“萬兆核心、千兆到樓、百兆到桌面”的網絡架構。并且為系統配置了集中式的數據中心(IDC)，數據中心（IDC）的配備方便了系統內部各子系統數據的集中管理、存儲操作，并實現了信息資源的共享和系統的優化管理。隨著網絡技術的發展，無線網絡技術日漸成熟起來，與有線網絡相比它具有靈活、價格低廉等顯著優勢，在計算機網絡系統的構建集成過程中充分運用了無線網絡技術。

在計算機網絡系統的構建集成過程中還應該充分考慮建筑所屬單位的工作性質，像政府等機要單位所入住的建筑物，集成計算機網絡系統時，應該區別非涉密業務網絡、涉密業務網絡、和外部公共網絡的特點及其用途，綜合以上問題進一步優化整合網絡的集成工作。為了確保智能化建筑系統中的計算機網絡可以正常安全的運行，結合智能建筑系統所制定的的安全等級目標，對整個系統進行嚴謹、科學的安全論證，在此基礎上為系統制訂安全方案和規劃， 并對系統進行集成處理。計算機網絡安全系統主要包括以下幾部分內容：IPS、防火墻、網絡的安全審計、漏洞的掃描等， 通過軟硬件相結合的方式為智能化建筑系統構筑一個安全的防范系統。一般情況下建筑物外部的接入網指的是通過ISP或公網運行商所提供的網絡接入服務， 系統集成時也應該區別非涉密業務網絡、涉密業務網絡等問題，可能還會用到均衡器等設備， 以此來確保網絡之間的集成平滑、無縫。 智能化建筑系統中處于整個體系結構較高層面的基礎設施之一為自動化辦公子系統，自動化辦公系統是在設計經費允許的情況下根據用戶的業務需求設計而成的。在系統應用過程中還會對其進行改善優化處理，系統建設之初會將其建設成事務型和物業管理的自動化辦公系統，并在此基礎上進行改善優化，使自動化辦公系統具備綜合的管理能力以及輔助決策功能。

3.2建筑管理系統的集成

系統在通信過程中要統一通信協議和通信接口，在符合國際和國家相關通信標準的基礎上，要確保建筑管理系統集成的通信協議和通信借口具備較好的通用性，而且要確保建筑物中的機電設備具有較高的互聯性能。設備之間的互聯通信和設備的控制一般是通過通信信息的交互實現完成的， 在系統集成過程中通過LAN、電話網、WAN等多種形式的通信網絡來實現設備之間的通信和設備的控制能力，實現系統信息資源的共享功能和設備的聯動控制功能。當前功能較為完善的建筑設備管理系統產品包括HONEYWELL、西門子、JHONSON CONTROL等。

建筑管理系統一般是由以下幾種類型的設備集合而成的：（1）HVAC類(像York、Carrier、Mcquay、Daikin等)。（2）消防系統類( 像Edwards、Simplex等)。（3）安報系統類( 像Siemens、 Maxim等)。（4）電力系統類( 像Siemens、Merlin、Square等)。建筑設備具有多樣性，不同廠家所生產出來的產品各不相同，多數生產廠家一般使用的是Mod Bus、BACnet、Lonworks 等標準協議的網關。有的系統所使用的設備通信協議和通信接口與建筑管理系統有所不同，甚至有的設備接口不符合國際和國家相關通信標準，在集成過程中應該加配必要的網關設備，以此來確保通信的順暢。 建筑管理系統會以圖形界面的形式體現出來，操作人員通過操控后端控制中心中相關的終端軟件及其設備，來觀察系統中各個子系統的實時信息，根據系統實際需求對建筑管理系統子系統進行有效的監視并對其加以控制。

3.3智能化建筑管理系統的集成

建筑智能化系統集成的高級階段為智能建筑管理系統，智能建筑管理系統在正確把握用戶使用需求、建筑需求和管理需求的基礎上，通過硬件技術、軟件技術、網絡技術和數據技術等多種技術相結合構建一個功能完整、分工協調的智能集成系統，優化智能建筑系統的控制功能和管理功能，為用戶營造一個高效、快捷、節能、舒適、安全的優良環境。智能化建筑系統與火災自動化報警子系統、建筑管理自動化子系統、安全防范自動化子系統、計算機通信自動化子系統等子系統之間保持著良好的通信，它們具有良好的通信聯網性能，以此來確保各個子系統之間圖像、數據等資源的共享。各個子系統在智能化建筑系統集成后還可以

保留自身獨立的監控功能。各個子系統會將運行過程中產生的相關數據傳輸至集成控制中心，集成控制中心根據需要在按照設定程序和算法的基礎上分析、計算相關數據，根據分析結果下達指令，將指令反饋到子系統中，將系統的控制和管理功能進行優化。各個子系統的性質、特點有所差異，集成中心在與子系統進行通信過程中應該考慮這一個體差異，通過采用不同的連接方式和通信方式來確保通信的順暢。像視頻會議系統、公共廣播系統、綜合布線系統等多種子系統在運行過程中所要傳送給集成控制中心的相關數據非常有限，只需要傳送與子系統相關的狀態信息，集成控制中心根據傳送的數據來監控這些子系統的運行狀況，對其不進行控制操作，對這些子系統采用“只監不控”的簡單通信方式。而對那些較為復雜的子系統來說，像辦公管理、物業管理等，這些子系統本身就是一個能夠獨立運行的軟件系統，可以實現某種特定的管理功能，這些子系統可以接收控制中心或其它子系統傳送過來的通訊信息，并對這些信息進行分析處理，根據分析結果來調控其它子系統。

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蘇湘，女，1983，陜西省商洛商南縣人，助教，主要研究方向：建筑力學教學、建筑工程計量計價教學、建筑結構設計

Design of Intelligent Building System Integration

Su Xiang
(Shaanxi Vocational and Technical College，Xi'an，710100)

Intelligent building is a system,structure,management,service,and other optimized combination in one,for people to create a university,safe,convenient,environmentally friendly,energy-saving,healthy good built environment.This paper describes the intelligent building system integration meaning,purpose and principle-based content to be observed,such as,highlighting the integration of content and key technologies of intelligent buildings.

Intelligent;building;integration