項目管理方法在樓宇一體化集成管理系統建設中的應用

鄒娟

【摘要】 樓宇一體化集成管理系統是一種用于智能樓宇運行環境綜合集中管理的通用產品，具有動態監控、事件/報警管理，設備維護管理、物業管理等功能，可廣泛的用于智能樓宇系統集成工程，實現對各種智能子系統的一體化軟件集成。論文分析了市場上樓宇集成行業及樓宇一體化集成管理系統的現狀，對樓宇一體化集成管理系統功能開發的目標方向進行了定位。在總結了項目管理的流程和方法的基礎上，本文描述了將項目管理規范應用到實際的樓宇一體化集成管理系統建設具體項目中的過程，并對項目建設過程中的需求開發、項目計劃和體系結構設計等方面進行了具體說明。

【關鍵詞】 智能樓宇 一體化軟件集成 機構支撐過程 項目管理規范

一、前言

作者工作的公司主要屬樓宇建筑集成行業，多年的智能建筑工程實踐中，發現智能建筑管理的最大問題是使用的系統和設備越來越復雜、對管理人員的技術要求越來越高。如果能提供一個一體化集成管理平臺，將各種系統或設備集中監管起來，屏蔽或簡化那些對管理人員而言不必要的技術復雜性，并提供友好簡潔的用戶界面，必將大大的降低對管理人員的技術要求和工作強度，這也是智能建筑系統集成工程的發展趨勢，即從堆疊式集成向一體化集成發展，從簡單專用的集成方案向通用的集成管理軟件發展。

產品開發之道有兩方面內涵，即開發正確的產品和正確的開發產品。本文的重點主要集中在“正確的開發產品”上，即項目團隊在預定的時間和成本之內，開發完成合格的產品，項目團隊盡最大努力把產品做得好、做得快并且減少花錢。要實現這些要求，就需要在項目質量、效率、成本等諸多要素上下功夫，對軟件的開發進行項目管理過程管理、項目研發過程管理、其它機構支撐過程管理。

樓宇一體化集成管理系統的項目管理過程包括：項目規劃、項目監控、風險管理和需求管理；項目研發過程包括：需求開發、技術預研、系統設計、實現與測試和系統測試；機構支撐過程包括：配置管理、質量保證。本文將基于項目管理過程和方法，探討其在樓宇一體化集成管理系統建設中的需求開發、體系結構設計和數據庫設計問題。

二、需求開發

1、用戶需求分析及描述

樓宇一體化集成管理系統是一款通用的智能建筑綜合管理產品，用于集中管理智能樓宇中各種運行支撐系統，主要包括指智能建筑3A系統（樓宇自動化、安防自動化、消防自動化）和其他與運行環境相關的系統，將各子系統的信息集中處理，對設備、物資、員工、流程、技術等各種要素綜合管理，從而降低管理復雜度和強度、規范管理流程、降低管理成本、使智能樓宇的管理水平躍上一個新的臺階。

主要功能包括：集中監控；事件處理；全局事件管理；資源管理；運營維護管理；物業管理。保證安全性、可用性、性能、可擴展性要求。

主要用途包括：對小區樓宇的各設備進行監控，對小區樓宇的各設備的運行、維護實現集中控制管理，對運營維護、物業、資源進行統一管理。

樓宇一體化集成管理系統的目標客戶是系統集成商，而最終用戶則是各種智能樓宇的物業管理人員。樓宇一體化集成管理系統主要用于智能樓宇運行環境的集中監控和綜合管理，可以對樓宇中的設備實施統一的監控，使用戶及時方便的了解各種設備的運行情況，并按照用戶的要求對設備實行智能控制；可以進行全局事件管理，并實現各子系統間的聯動控制；有完善的報警處理機制，當發生報警后，迅速通知相關人員，幫助用戶及時處理報警事件，并將報警信息保存在數據庫中；系統安全管理機制可以為用戶劃分權限，并進行相應的控制；支持第三方軟件通過ActiveX接口插入系統中使用；提供web發布功能，用戶可以通過瀏覽器遠程查看發布的頁面[1]；可以幫助用戶降低管理復雜度和強度、規范管理流程、降低管理成本、使智能樓宇的管理水平躍上一個新的臺階。

2、產品需求規格說明書的編寫

項目應當包含的內容：集中監控、全局事件管理、運行維護管理、資源管理、物業管理。

本項目不包含的內容：事件管理，不包含場館奧運有關部分，如上報奧組委等功能。物業管理，住宅小區有越來越多的和居民相關的智能系統，如智能家庭單元，它們報送的維修請求和反饋、三表抄送數據、報警信息等也有集中管理的需求。這些信息涉及和住戶的交互，內容比較復雜，需求變化比較大，所以這部分功能將以功能插件的方式提供，在本項目的第一個版本中暫不實現，會在后續版本中逐步完善。

本項目“適用的領域”：本項目的目標產品主要適用于智能樓宇運行環境的集中監控和綜合管理。

三、項目計劃

本項目的目標產品主要用于智能樓宇運行環境的集中監控和綜合管理.但是，目標產品本身是對系統集成方案中管理控制部分的一種提高或者說通用化，所以它不是系統集成方案的一種替代而是作為其組成部分。通過目標產品，系統集成方案不再是子系統的簡單堆疊而是一個子系統有機聯系的整體。本產品的目標客戶是系統集成商，而最終用戶則是各種智能樓宇的物業管理人員。

四、體系結構設計

1、設計約束

本系統遵循ISO9000標準、CMMI 3的規范。軟件編制根據開發工具的不同采用了科技奧運工程研究中心的相應編碼規范，其中C++ Builder采用《C++ Builder開發編程規范》，組態軟件開發符合組態軟件開發手冊。

（1）接口/協議的約束：樓宇一體化管理系統登錄服務器可以作為OPC Server，支持OPC協議；可以集成各大廠商的設備；硬件接口：rs232、rs485、M-bus、Lontalk；軟件接口：DDE、COM、OPC、ODBC；（2）軟件質量的約束：通過技術評審和測試檢查工作成果的正確性，保證軟件按照需求正確的執行任務。軟件質量的正確性涵蓋其“精確性”。（3）效率（性能）：詢問和更新數據文件的響應時間10秒以內。在峰值負載期，與所規定的響應時間的允許偏離范圍不允許超過10秒。（4）其它包括：界面友好、操作簡單、使用方便。所有的工作成果易讀、易理解。提供系統用戶訪問權限設置，不允許非法進入系統，不允許沒有權限的用戶使用相關功能。可適應新版本的組件的擴展。提供對各樓宇自控子系統軟件的接口。

2、設計策略

本系統的體系結構設計模式采用MVC模式，由于本系統開發所采用的編程語言的特性，可能無法做到完全的將表示層、模型層和控制層分開，但系統采用的向MVC模式靠攏的原則，可以便于系統日后的擴展功能和復用相關成果。

（1）擴展策略。從總體架構上來說，由于運用MVC的應用程序的三個部件是相互對立，改變其中一個不會影響其它兩個，將使得系統易于改進和擴展。（2）復用策略。使用控制器來聯接不同的模型和視圖去完成用戶的需求，這樣控制器可以為構造應用程序提供強有力的手段。給定一些可重用的模型和視圖，控制器可以根據用戶的需求選擇模型進行處理，然后選擇視圖將處理結果顯示給用戶。同時增強了系統的可復用性[2]。（3）客戶化策略。由于本系統的部分功能需要對特定的樓宇進行定制，所以系統將提供一套客戶化的軟件或者方案。包括建筑結構2D圖形化和初始數據建立等功能，將作為系統的配置層存在。

3、系統總體結構

（1）物理結構

樓宇一體化集成管理系統的運行環境較為復雜。一方面因為樓宇自動化系統種類繁多、管理復雜；另一方面則是因為樓宇管理內容復雜，事件的處理也可能較為復雜。

根據樓宇自動化系統的種類及管理方式，可以把樓宇一體化集成管理系統的物理運行環境分為三個層次：信息網絡層、控制網絡層、現場設備層[3]。

在信息網絡層中，管理工作站安置在監控中心，一般只有一個，提供事件處理的功能，事件處理的過程包括報警通知。監控工作站包括多個，提供實時的設備監控（弱電監控畫面）。當然，監控工作站和管理工作站也都可以通過Web方式（瀏覽器）執行管理功能[4]。監控工作站和管理工作站的界面都可以切換或者集成到監控中心的大屏幕顯示系統中，在監控中心負責人員較多時供查看。

在管理服務器上運行除實時監控以外的服務，與Web工作站和管理工作站相對應。管理服務器所連接的管理數據庫負責存儲除實時監控以外的數據。監控服務器為監控工作站提供相應的服務，監控服務器可以有兩臺或者多臺。如果樓宇的規模比較小，可以用一臺服務器實現監控及管理的功能，甚至也可以把這臺服務器當作監控工作站來用[5]。

外部的系統可以通過互聯網，經過樓宇內網防火墻的授權后，以TCP/IP的方式與樓宇一體化集成管理系統提供的軟件接口交流信息[6]。

控制網絡層是指各樓宇自動化系統內部的網絡，比如視頻監控系統自成一體的網絡。通過把這些系統的主控機連到樓宇內網上，系統就可以通過網絡與該系統的管理軟件交流信息。通過這種方式，系統可以充分利用樓宇中原有已安裝設備資源的效能，同時揚長避短，把具體的數據采集及設備控制工作交給各專業樓控系統完成，從而專注于上層的統一監控、全局事件管理。

現場設備層是指安放在樓宇內各處的設備，這些設備由各自的運行狀態及參數，由其所屬的樓宇自動化系統進行直接的監控管理。

（2）管理軟件

管理軟件采用基于MVC的體系結構模式。系統的體系結構總共分為四層：表示層、業務邏輯層、數據訪問層、數據庫層[7]。每層都提供一些特定的功能。

①表示層。表示層為客戶端提供對應用程序的訪問界面。訪問界面包括兩類：管理中心、監控中心。管理中心是基于瀏覽器界面的，監控中心基于Client界面。監控中心包括事件處理、弱電監控畫面，是系統呈現給監控中心的統一界面，登錄到這個界面后，用戶可以執行事件查看及管理功能，可以切換進入到弱電監控畫面，也可以切換回來。當發生事件時，事件處理界面會顯示報警，并提供事件處理向導，輔以相應的預先設置的響應預案、相關設備的狀態及屬性信息、相關人員信息等，將這些畫面有條理地組織在一起，從而提供一個綜合有效的事件處理平臺。②業務邏輯層。負責各種功能的實現處理。包括三大部分：管理包，公用包，運行包。管理包為表示層管理中心的日常管理功能提供實現處理，包括表示層的設備運行維護、事件管理（查詢、統計分析）、系統管理、綜合管理等界面對應的邏輯功能提供支持。公用包為業務邏輯層的其他模塊提供公共服務，如權限驗證服務和日志記錄的服務。運行包負責實現系統的實時監控及事件處理功能，為監控中心畫面的功能提供實現。另外，業務邏輯層負責提供對外的軟件接口，該接口實現樓宇一體化集成管理系統與外部系統的數據交互，并按照要求對所傳輸的數據進行加解密。③數據訪問層。數據訪問層是各種業務的處理提供的共同的業務數據格式以及相關的數據訪問服務，供B/S有關模塊及C/S有關模塊引用或者調用[8]。本層包括數據庫訪問包與業務實體包。在業務實體包中，包含用于在各層間傳遞信息的數據集。數據庫訪問包則為業務邏輯層提供數據服務，實現對數據庫層的管理數據庫的操作[9]。④數據庫層。數據庫層用于系統各種信息的存儲管理。包括管理數據庫、實時數據庫、GIS數據庫。其中，管理數據庫由上層的數據庫訪問包管理，而實時數據庫由業務邏輯層的弱電監控組件管理。

以上的體系結構設計基于面向對象的思想，并應用了分層、模塊化的模式，能滿足目前的業務需求，同時也對系統的擴展提供了較好的基礎結構，可以方便實現。可以分布式部署的應用服務器和數據庫服務器，使得在提升系統整體性能的同時有利于滿足系統對可靠性的要求，任何一個單點故障不會影響其他點的正常運行。以分層方式實現的系統體系結構使功能模塊獨立化，不僅加快了開發進度和降低了維護成本，同時為系統未來需求的擴展提前打好了技術基礎；任何新增加的樓宇自動化系統，只需要添加新的接口實現，就可以把其納入到系統的統一監控管理范圍內；任何新增加的業務只需要添加新的業務流程控制、相關業務實體和接口實現，就可以實現新的業務功能。

（3）監控軟件

監控軟件可以分為設備監控，報警系統，系統管理。

五、配置管理和質量保證

本部分描述了機構支撐過程和方法在樓宇一體化集成管理系統建設中的配置管理和質量保證的實施過程。

1、配置管理

樓宇一體化集成管理系統建設中的配置管理工作包括：（1）確定CCB（配置控制委員會）成員。主要包括：配置管理員：”人員C”；CCB成員：”人員A”、”人員C”、”人員B”。為了更合理的利用人力資源，項目中配置管理員的角色屬于兼任，同時此成員還擔任項目建設中其他角色。（2）制定配置管理計劃。配置管理員確定并搭建配置管理的軟硬件資源環境=配置管理工具預研，配置管理員根據《項目計劃》生成《配置管理計劃》。（3）審批配置管理計劃。CCB審批《配置管理計劃》，項目經理填寫《附錄：本計劃審批意見》，CCB審批后，該《配置管理計劃》生效。（4）配置庫管理。配置管理員創建配置庫，配置管理員建立《配置管理規范》，公布給各項目成員。配置管理員為每個項目成員分配操作權限。配置管理的環境在項目初期就已經搭建完畢，而《配置管理計劃》也在項目開始就已經生成，配置管理員后續的工作只需要每天花一部分時間就能完成。

2、質量保證計劃

樓宇一體化集成管理系統建設中的質量保障工作包括：（1）確定質量保證員和質量保證小組。（2）質量保證員根據《項目計劃》制定《質量保證計劃》。（3）審批質量保證計劃。（4）過程與產品質量檢查。（5）問題跟蹤與質量改進。

為了保證項目建設的質量，項目組建立了上述的質量保證計劃，并且項目建設嚴格按照質量保證計劃執行，由于以前開發的項目，都沒有建立相關的質量保證的支撐機構，在具體執行的過程中由于質量保證員的力度不夠，所以在實施中由項目經理配合執行才達到效果。

六、總結

本文重點研究了項目管理規范在樓宇一體化集成管理系統建設中的應用，其中主要研究內容及成果包括：（1）對現在的樓宇集成管理進行了市場現狀分析，提出了樓宇一體化集成管理系統的建設方向；（2）系統總結了項目管理的理論規范和方法，結果表明：項目管理的規范對項目的建設在效率和質量上會有很大的影響；（3）結合項目管理規范，描述了樓宇一體化集成管理系統的建設過程；（4）探討了項目管理規范在具體的樓宇一體化集成管理系統建設過程中的具體實施過程和內容。根據實際分析要求，未來的研究內容將包括：（1）進一步分析和研究項目管理規范的實施，對項目建設的效率和質量上的影響；（2）對于樓宇一體化集成管理系統建設，提出進一步的研究方向，在模塊化和具體業務功能方面進行進一步的研究和建設。

參 考 文 獻

[1] 組態王公司. 組態王幫助文檔，2005，12

[2] 王雨，智能化體育場館解決方案http：//www.cstf.com.cn/leftmenu2.asp.

[3] 胡道元，信息網絡系統集成技術，清華大學出版社，1996

[4] 劉合，體育場館智能化技術與應用文集. 智能建筑與城市信息，2003：170～186

[5] Frank Buschmann，Regine meunier，Hans Rohnert，Peter Sommerlad，Michael Stal 著，賁可榮，郭福亮 等譯. 面向模式的軟件體系結構 卷1：模式系統. 北京：機械工業出版社，2003. 16～128

[6] 馮沖，江賀，馮靜芳. 軟件體系結構理論與實踐. 北京：人民郵電出版社，2004.6～15

[7] Stephen T.Albin 著，劉曉霞，郝玉潔 譯. 軟件體系結構的藝術. 北京：機械工業出版社，2004.157～170

[8] 吳華，設備維護管理系統. 計算機世界，2000.10.16

[9] Nielsen R H，Theory of the back propagation neural network. In：Proc. Of IJCNN， Vol.1，1989：2593-2605.