基于BMS的弱電系統集成技術探討

摘要：建筑物管系統（BMS）主要是為了提升建筑中安全報警設備和機電設備的監控、管理效率，是一項以網絡一體化、功能一體化、界面一體化為基礎的技術，通過模塊化、標準化的設計和管理，營造一個安全、舒適的生活環境。文章從上層網絡集成、底層網絡集成、消防系統集成、保安系統集成等方面對BMS弱點系統集成技術進行了探討。

關鍵詞：BMS；弱電系統；集成技術；網絡集成；建筑物管系統；建筑工程 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273 文章編號：1009-2374（2016）36-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.011

集成指的是通過對各種要素進行有機的融合后達到資源共享的目的。在弱電系統管理過程中，弱電系統一體化集成是管理的最高境界。在BMS弱電系統集成過程中，首先對復雜的大系統進行分解，使其成為多級最優化系統，然后利用協調手段優化整個系統。系統除了要滿足當前的業主的基本要求外，還需要考慮系統的開放性。本文重點對BMS弱電系統集成技術進行探討。

1 BMS弱電系統簡介

BMS可以將建筑物里各個控制子系統的綜合智慧卡系統（SCS）、停車場管理系統（CPS）、火災報警系統（FAS）、綜合保安管理系統（SMS）和樓宇自動化系統（BAS）進行有效的集成，從而形成一個有機的整體，詳見圖1所示。從橫向上來分析基于BMS基礎之上的智能建筑弱電系統集成，它將分系統、子系統進行了有效的集成；從縱向上來進行分析，它主要包括中央監控級、分站級和現場級三個等級，這三個等級又可以分為兩個層次，即上層信息集成和底層控制網絡集成。其中，整個系統集成的基礎是現場級的控制網絡集成，整個系統的核心是中央監控級和分站級的信息資源集成。

2 底層控制網絡集成

2.1 接入現場設備

智能建筑里的機電設備種類比較多，生產廠家各不相同，這就使得機電設備的接口存在著不一樣的情況。在不一樣的施工現場，冷水機組、壓縮機、空調機、驅動器和傳感器的有效接入是十分麻煩的，無法實現有效對接。對于那些比較簡單的驅動器、傳感器等現場設備來說，在工程設備進行訂貨的時候，設備供應商就要將設備的詳細說明書提供過來，將設備的接線方式、電流和電壓等詳細的接口參數弄清楚，從而使設備在接入系統的時候可以實現有效連接。對于電梯、冷水機組等大型的設備來說，它們擁有屬于自己的自成子系統，生產廠家將其內部詳細的控制性能進行了科學的設計和試驗，在進行接入使用的時候，設備只用一個接口來進行接入，這樣就會使操作站可以快速的實現控制，并有效地實施監控。這些機電設備通常會被稱之為是單項設備系統，系統集成商需要完成的工作是怎樣使控制網絡與供應商提供的接口實現有效互聯，從而實現對設備數據的有效讀取和高效操控。

對單項設備系統的接口協議進行分析以后，它們全部都是現如今比較通用的現場總線協議，比如PROFIBUS、Lon Works、BACnet、RS485和RS232等，如今技術比較成熟的通訊協議技術就是RS485和RS232。在對這些協議進行接入的時候是非常方便的，PROFIBUS、Lln Lorks和BACnet通訊協議出現的時間不長，需要進行不斷的升級和改進，這些協議存在著各種各樣的問題。盡管國際上的大公司都宣稱研發出了各種各樣的開放系統，然而在實際使用的時候，都沒有真正地將兼容性進行實現。系統集成商要想使這些單項設備系統可以實現有效接入，就要借助協議轉換模塊來實現集成任務。

2.2 集成控制網絡

智能建筑機電設備監控系統的組成網絡是控制網絡，比如RS-185總線、BACnet標準協議和Lon Works現場總線等。現場總線技術在智能建筑的各個子系統中得到了廣泛使用，傳輸介質為簡單連接的雙絞線，依據規范、公開的通信協議將具有數字通信和數字計算能力的測控儀連接成控制網絡，從而實現對遠程監控計算機和工作站的信息交換和數據傳輸，使顯示、報警、參數修改、補償計算、監控管理一體化和基本控制的綜合自動化性能得以實現。智能儀表和工作站之間在進行數字化通信的時候，主要是借助控制網絡得以實現的，不但實現了管理和組態，還使應用優化算法和控制策略的控制效果變得高效、優質。

控制網絡通信和信息網絡存在著本質的區別，信息網絡主要是實現傳輸資源和傳輸信息的共享，從而實現對被控制對象的物質和能量的高效管理，促使系統運行的更加安全穩定，所以其特點應該是成本低、糾錯性好、安全可靠和協議簡單等。Echelon公司推出的Lonworks總線是樓宇自動化領域中的頂尖技術，Lonworks總線實現了即插即用互聯，系統開發配置比較全，開發廠商比較多，實際使用的人數卻比較少。設計樓宇自動化的標準協議是BACnet協議，該協議具有較強的優勢。如今大多數的子系統和重要機電設備都使用了獨立的專用控制系統，這些系統自成體系，在與Lonworks系統形成統一的控制系統的時候，協議轉換模塊起著非常重要的作用。對于非開放DCS系統來說，在原有產品不被放棄的情況下，將系統部分總線使用協議轉換器融入到Lonworks網絡中是經常使用的辦法。

3 上層信息集成

上層集成也就是信息集成，弱電系統信息集成的特點包括創建的監控管理平臺要以網絡為基礎，具有較強的統一性和完整性，具有整套的系統軟件，弱電各個分系統中的實時數據可以實現采集和取用，同時發布在集成網絡系統中，使管理服務、資源信息和系統信息實現共享，使個人操作界面變得更加方便、簡易和一致，對用戶的不同需求實現最大化的滿足。信息流程圖詳見圖2所示：

各個子系統間的互操作性和互聯性被系統集成所關注，系統聯動實現的問題也需要系統集成進行關注。各個系統之間的互操作性和互聯性問題是體系結構問題，涉及多個協議和多個廠商，需要對各類子系統、設備間的集成問題進行解決，比如運行管理、建筑環境、應用軟件、系統平臺、協議以及接口等。BMS系統軟件在設計和實現的時候，需要解決的主要問題就是各個子系統接入的靈活性和方便性，信息共享技術和軟件接口信息交換技術是智能建筑弱電系統信息集成的核心，OLE技術和DDE技術是軟件接口技術的主要內容。比較容易實現的技術就是DDE技術，它具有較強的實時性，使用標準的Windows技術就可以實現，所涉及的協議轉換比較復雜，軟件的費用很高，所以配置簡單的小系統是比較合適的。

（1）要想直接訪問地址透明性，就要對數據庫里的數據實際儲存位置有詳細的了解，當編程人員和用戶指出數據項的邏輯名以后，系統就可以直接將邏輯名反映在數據的物理地址上；（2）語言透明性對異種數據庫的集成起著至關重要的作用，用戶要想訪問不一樣的數據庫信息可以使用某種公共的標準語言集成來實現，如今列為標準語言的是SQL語言。

4 與消防自動報警系統的聯網和集成

控制系統和消防自動報警系統需要獨立設置控制室，從而使報警功能、控制功能和顯示功能得到獨立的實現。在互聯時，特殊接口協議和標準通信接口協議需要BMS進行提供，BAS平臺可以對火災報警系統的有關信息進行詳細了解，對實時BAS信息也可以實現有效顯示。BMS操作站需要具備以下4種性能：（1）對手動報警器、溫感探頭和煙感探頭的狀態和位置進行圖形化、實時化顯示；（2）對過載報警、消防水泵運轉和消防噴淋運轉的情況進行圖形化、實時化顯示，在BMS監控系統中，火災報警系統提供的動態圖像可以在顯示屏上進行呈現，其與消防控制中心能夠實現同步顯示；（3）按照國家標準來設置火災報警系統與BMS之間的通信協議，使集成功能和協調控制功能得到有效的實現；（4）當火災事故發生以后，不僅消防系統可以實現聯動控制，還要確保停車場、出入控制、CATV和CCTV等子系統也要實現聯動控制。

5 結語

綜上所述，BMS弱電系統集成涉及通信技術、計算機技術、自動化控制技術等方面，在提高建筑安全性、舒適性方面具有重要意義。當前BMS技術還處于發展初期，隨著現代化科學技術的不斷發展，相信BMS技術的應用會更加廣泛，BMS集成也將達到新的高度。

參考文獻

[1] 系統集成的金戈鐵馬時代[J].智能建筑與城市信息， 2005，（2）.

[2] 江月山.智能化系統集成商的現狀評析——住宅樓盤 （深圳）智能化應用調查（之四）[J].工程設計CAD 與智能建筑，2002，（11）.

[3] 宋斌.淺談智能建筑中的系統集成[J].電腦知識與技 術，2010，（15）.

作者簡介：徐成磊（1982-），男，四川綿陽人，四川九洲視訊科技有限責任公司中級工程師，研究方向：弱電項目管理。

（責任編輯：黃銀芳）