智能建筑系统集成研究

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智能建筑系统集成研究:基于物联网技术的智能建筑系统集成

摘 要：论述了智能建筑系统集成问题，着重探讨了物联网技术在智能建筑系统集成应用中的系统层次结构和主要功能，给出了基于物联网的智能建筑综合管理系统的应用构架，同时指出了物联网对智能建筑的影响。

关键词：物联网；智能建筑；系统集成；IBMS

0 引 言

在新型的现代建筑或建筑群建成之后，随之而来的就是人流、物流和资金流。这些信息综合成为关于建筑(群)的信息流。如何有效地管理和利用这些信息实现业务管理的集成化、智能化和资源配置优化，达到高效、综合管理的目的，就成为迫切需要解决的问题。因此，智能建筑的核心是系统集成，是提高智能建筑运营管理和增值服务竞争力的关键。

智能建筑系统集成(Intelligent Building System Integration) 是将建筑物内各智能化子系统集成在一个计算机网络平台上，从而实现子系统间信息、资源和任务的共享，逐渐成为智能建筑的技术核心，为物业管理者提供高效、便利、可靠的管理手段，给物业使用者提供全面、优质、安全、舒适的综合服务。

所谓智能建筑系统集成，就是构建一个智能建筑综合管理系统(Intelligent Building Management System，IBMS)。一个典型的智能建筑综合管理系统是以综合布线为基础，将建筑物内建筑设备自动化系统、安全防范系统、火灾报警与消防联动控制系统、停车场控制等系统集成为一个中央信息系统。通过先进的网络技术、计算机技术和现代控制技术，对楼宇内部的全体对象(如设备、人们的活动、若干重要场所)进行集中监视、控制和管理，以提高整个建筑物的管理水平。

1 智能建筑综合管理系统

1.1 智能建筑综合管理系统层次结构

智能建筑综合管理系统是以当今先进的网络技术、计算机技术、通信技术、控制技术和数据处理技术等多项技术为基础，以现代建筑(建筑群)经营管理模式为手段，以实现安全、稳定、高效和集约式管理为目的的综合集成管理平台。其特点是使整个建筑(群)的管理和监控系统集成化、信息化和智能化，从层次上看，上述三者紧密相连、互相依托、互相支持。图1所示是其层次结构图。

这种层次结构中各具体子系统之间的关系如图2所示。

集成化是智能建筑综合管理系统的基础，依托于Intranet(企业内部网)使整个建筑(群)中的各子系统(主要是指建筑设备管理系统BMS、信息网络系统INS和通信网络系统CNS)实现互联。

1.2 智能建筑综合管理系统的功能

智能建筑综合管理系统(IBMS)的系统集成与它的实现功能要求有关，IBMS集成系统主要包括面向设备的综合管理和面向用户的综合管理等两方面内容。

1.2.1 面向设备的综合管理系统

面向设备的综合管理系统主要有三个子系统需要综合管理，它们分别为BAS(建筑设备自动化系统)、SAS(安全防范系统)和FAS(消防报警系统)。其中，BAS建筑设备自动化系统包括对给排水设备的监控、暖通空调设备的监控、供配电系统的监控、智能照明系统的监控、电梯和自动扶梯的运行状态的监控等；SAS安全防范系统包括入侵报警集成系统、闭路电视监控集成系统、出入口控制(门禁)系统和巡更系统等；FAS包括火灾报警与消防联动，该系统本身除了具备国家规定的联动功能以外，还要能够实现与其他智能化系统的全面联动，特别是与IBMS集成系统要能直接联网通信。

1.2.2 面向用户的综合管理系统

面向用户的综合管理系统主要是物业管理系统、一卡通系统、办公自动化系统、通信系统的综合管理。其中，一卡通系统有门禁系统和停车场管理系统。

物业管理系统是IBMS的一个重要组成部分，通过物业管理系统可实现设备的台账管理、检修管理、楼宇内平面空间管理、租赁管理、停车场管理、消防管理、三表抄送和投诉管理等。

2 基于物联网的智能建筑系统集成

2.1 物联网的三层架构

物联网计算模式是继互联网后的第四代计算模式，它是互联网计算模式的进一步发展。物联网是通过传感、控制设备，按约定的协议，将物件信息或(和)物件间互动的信息与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种应用架构。物联网主要由感知层、网络层和应用层三层结构组成，图3所示是物联网的三层结构图。

智能建筑系统集成研究:智能建筑的系统集成与控制应用分析

摘要 当今时代，随着智能建筑逐渐成为现代建筑建设的潮流，智能建筑的各个构成系统也开始朝向更加复杂的方向演变，而系统集成作为智能建筑建设中最为核心的技术，在新时期的智能建筑建设中发挥着越来越重要的作用。就目前系统集成技术在智能建筑建设中的具体应用来看，推动其进一步的发展完善，并使其在智能建筑中实现更加优化的应用，已经成为智能建筑建设人员所关注的重点。本文通过分析系统集成技术的相关理论，谈论了其在智能建筑建设中的控制应用，以求推动智能建筑建设对于系统集成技术的最优化应用。

关键词 智能建筑；系统集成；相关理论；控制应用

近年来，信息技术的大力发展及各项智能化设备的研发，极大地带动了我国智能建筑的建设步伐，智能建筑在当前的建设规模呈现日益扩大的趋势，其系统构成的复杂程度也逐渐加大。智能建筑建设人员在新时期进行智能建筑建设工作之前，必须对支撑智能建筑发展的系统集成技术的相关理论进行详细的研究，并尽可能多地积累其在智能建筑建设中的控制应用经验，以使智能建筑建设在此种技术的推动下获得更为完善的建设。本文通过对智能建筑系统集成技术相关理论进行分析，谈论了其具体的控制应用，希望能够为建设人员提供一定的助益。

1 系统集成技术的相关理论分析

随着智能建筑在当今时代建设规模的不断加大，系统集成技术的应用也逐渐趋于广泛，并极大地推动了智能建筑的优化建设。而系统集成技术作为智能建筑建设的核心技术，其应用主要是为了使智能建筑的建设能够实现各项功能、管理以及信息共享的目标。而智能建筑当前的各种子系统及分系统不仅在数量上逐步增多，其系统之间还呈现出了更加复杂的关联程度，推动系统集成技术的进一步完善是智能建筑优化建设的必然要求。

系统集成技术的设计和应用是以各种计算机网络和对网络进行联系的网关作为硬件基础，并以计算机数据库系统以及应对控制工作的各项组态软件为软件基础来实现运行的。它的设计能够通过各种软件以及硬件系统的共同工作达到对建设信息的全面及时准确的收集、存储以及处理和传输等，能够为智能建筑建设提供一个良好的自动化信息平台。从系统集成的分类来讲，它主要分为网络系统集成以及楼宇自动化的系统集成这两类，本文则主要是就楼宇的自动化系统来对系统集成进行分析的。

智能建筑所应用的楼宇自动化的系统集成，是由现代网络技术、建筑行业及现代工业相结合而成的一种技术，它将智能建筑中整体网络系统作为自身运行的基础，然后通过使用自身的各种软、硬件对智能建筑的自动化系统以及管理系统进行调控，进而使智能建筑的建设能够充分地满足建筑设计施工的要求以及住户的居住需求。这种系统集成的控制系统在整个智能建筑建设中的应用是极其必要的，而其中最为广泛的则是各种监控集成系统技术的应用，比如空调监控、照明监控以及给排水监控等，通过这些监控系统进行工作，智能建筑才能够在真正的意义上实现智能化的运行。

2 系统集成技术在智能建筑中的控制应用

当前时期，智能建筑的运行主要依赖于系统集成技术，工作人员必须努力加强对于系统集成技术应用的研究，才能够为智能建筑的发展提供更多的助益。而本文下面则通过分析系统集成技术应用于智能建筑的楼宇控制工作的理论以及其具体的应用两个方面来对系统集成的控制应用做一下分析。

2.1 系统集成技术应用于智能建筑楼宇控制工作的理论

在各种计算机网络、网关、软、硬件设备、监控设备等的协调工作中，系统集成技术在智能建筑中的得以有效应用，而且能够为建筑楼宇控制工作提供优化的信息共享功能，从而使智能建筑的楼宇控制工作能够通过运用各种精确充分的数据而实现。而楼宇控制工作的实现则推动了智能建筑的自动化以及智能化管理与运行，使得智能建筑成为名副其实的智能化建筑。比如，智能建筑通过空调监控系统来为空调设备的运行提供数据，从而帮助空调系统自主地调节冷冻水的温度、运行状态、气压及液压、空气适度等，进而使空调设备实现自主的运转。而诸如此类的应用还有智能车间的消防报警系统、智能宾馆的热水供应管理系统等，是智能建筑智能化运行的必要保证。

而就系统集成技术在智能建筑楼宇控制中进行应用的理论基础来讲，其运行是以计算机的集成系统作为宏观控制系统，而从微观上来看这种楼宇控制主要是通过系统集成的前馈控制来实现的。前馈控制指的是在集成系统中各种被控制参数受到干扰因素将要发生变化时，系统则会根据其参数可能会发生的具体变化而提前地调整各种系统控制量，从而使被控制量的变化实现预先的有效应对，进而能够极大地提高系统调控的精确度，使得智能建筑楼宇的各项调控工作得以及时实现。智能建筑各个系统集成的程度越高，前馈系统控制器的控制精准度也就会越高，而其控制的效果也就会在更优化的状态中得以实现。工作人员在利用系统集成技术进行前馈控制时，还可以将前馈以及反馈的控制方案进行结合使用，使控制工作在运行时既能够得到前馈控制对于可测扰动的补偿，又可以获得反馈系统对于随机干扰的各种检验效果偏差的调整。

2.2 系统集成技术在智能建筑楼宇中的具体控制应用分析

智能建筑的楼宇环境极其复杂，各种功能之间存在着非常高的关联性，工作人员在使用系统集成技术进行控制应用时，要充分地兼顾到各个方面的因素。而本文则以系统集成在楼宇的空气环境控制工作中的应用，来具体地分析一下系统集成应用的优势。

楼宇的空气环境控制牵涉到气候、天气、人数以及空调设备等各方面的因素，空调系统在对空气进行控制时，就会遭遇到这些因素的不同作用而产生非常大的系统工作偏差，不利于空调制冷量的准确制定。而反馈控制系统则是在空调系统产生偏差之后才开始对控制量进行改变，这就使得各项温度的具体调节以及执行产生了极大的滞后性。这样一来，空调系统无法实现良好的运行，从而降低了其控制的效果以及空调控制的节能效果。所以，工作人员要使用集成系统对楼宇的空气环境进行控制，以推动其控制工作的优化实现。

智能建筑的楼宇控制利用集成系统来实施，一方面能够通过集成系统中的能源计量系统进行工作，而在确切的用电量反馈下达到对于各种用电设备所散发的热量的准确把握；另一方面，还可以从集成系统中的门禁系统达到对于当时楼内人员所散热量的精确把握，从而对空调实施预见性的送风量的调整，进而使楼宇温度达到适时的调节，也降低了空调设备的能耗。而这些调控工作就是通过上文的系统集成技术中的前馈控制而得以实现的，前馈控制根据监控数据的分析，能对各种扰动因素所造成的偏差进行适当的事前调整，进而使得楼宇空气始终处于良好的状态。所以说，系统集成技术在智能建筑中的控制应用是极为有效的。

3 结束语

智能建筑的运行对于系统集成技术的应用是必不可少的，建筑建设人员要想使智能建筑的建设达到最佳的智能化效果，就必须不断地完善系统集成技术，使其为智能建筑的运行提供更多的助力。

智能建筑系统集成研究:智能建筑的核心是智能化系统集成

记者：非常感谢您百忙之中接受我们的采访!您多年前就已经开始专业从事智能建筑技术和相关产品的研究和开发，并主持了多项智能化工程的设计和实施的工作。一路走来，想必您对我国智能建筑市场有着一番深刻的感悟和认识，能否与我们广大读者分享您多年的从业心得?

李教授：我从1991年从新加坡到国内来开展智能建筑技术推广与应用，以及参与智能建筑系统工程项目建设已经有15个年头了。在这15年来经历智能建筑系统工程建设的历程中，对于我来讲感悟最深的是1996年的上海博物馆智能化系统工程项目、1998年的上海金茂大厦智能化系统工程项目、H00 1年的广州汇景新城智能化系统工程项目、2005年的南昌恒茂国际华城智能化系统工程项目。通过这四个智能化系统工程项目，我对智能建筑和智能化系统工程有了一个逐步深入的认识过程。

我多年从事智能化系统工程的心得就是：“智能建筑的核心是智能化系统集成，系统集成的目的是整合楼宇物业及设施管理和信息增值服务”。我主持负责的大型系统集成项目主要有：上海博物馆的楼宇管理系统BMS系统集成；上海金茂大厦整合楼宇设施管理的IBMS一体化系统集成；广州汇景新城基于网络化的IBMS.省略/IBMS数字化与智能化技术应用的一体化信息与数据集成。总结我从事智能建筑技术应用和相关产品的研究和开发，智能建筑系统与信息集成就是智能建筑建设的主线和目标。

记者：您曾在深圳大学担任过科研和教学工作，并出版了《智能大厦系统工程》等多部智能建筑专著，在您的眼中，我国智能建筑领域的教育状况是怎样的?您觉得应该从哪些方面加强对年轻一代的培养?

李教授：我大学毕业以后，第一份正式的职业就是在深圳大学电子系当老师。无论我曾担任过新加坡科技电子在中国的首代和总经理，还是香港上市公司迪臣智能的总经理，我始终觉得自己更胜任当一名好教师。根据国家目前提出技术创新在现代建筑和居住区数字化技术应用、建筑节能、绿色环保方面的应用需求。我国的院校目前均不能系统提供现代建筑与居住区在数字化应用技术、建筑节能技术、绿色环保技术方面的教学课程和相关教材，同时国家在数字化与智能化建筑领域急需这方面的专业人才。

我认为对于新一代智能建筑的专业人才，应以培养智能建筑和数字社区网络信息系统集成工程师为教学目标，毕业学员应达到可以独立的完成智能建筑和数字社区数字化与智能化系统工程规划和设计的任务，具有在智能建筑和数字社区综合信息系统集成，以及数字化与智能化系统技术应用方面的能力，掌握智能建筑和数字社区数字化与智能化系统工程项目管理的内容、要求、实施步骤和方法。目前我已经和国内多所大专院校签订了智能建筑与数字社区数字化与智能化技术专业课程联合办学的协议，广州市电大今年就开始招生该专业学生。我也计划积极参与建设部《建筑及居住区数字化技术应用》标准中长期培训计划的教学工作。

记者：您曾经说过“数字社区信息化建设要遵循数字化技术应用和智能化系统的双重设计规范标准”，能否请您为我们详细解释一下“双化建设”?

李教授：首先我们要了解所谓智能化与数字化标准，我国在2000年颁布了GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》(简称“智能化标准”)，在2006年12月颁布了GB/T20299.1-4《建筑及居住区数字化技术应用》(简称“数字化标准”)，这两标准对于智能建筑和数字社区的规划和设计都十分重要，同时这两个标准对于智能建筑和数字社区的规划和设计各有侧重面。智能化标准的重面是：以建筑物为平台，强调智能化系统设计与建筑结构的配合和协调，如综合布线系统、楼宇自控系统、综合安防系统、火灾报警系统等，在技术应用方面主要涉及监控技术应用、自动化技术应用等。

数字化标准的侧重面是以数字化综合信息集成为平台，强调楼宇物业与设施管理、一卡通综合服务、业务应用系统的网络融合、信息共享、功能协同，如综合信息集成系统、楼宇物业与设施管理系统、楼宇管理系统、一卡通管理系统等，在技术应用方面主要涉及信息网络技术应用、信息集成技术应用、软件技术应用等。鉴于数字化与智能化标准对于现代智能建筑和数字社区规划和设计在侧重面与技术应用上的互补性，遵循数字化与智能化“双重设计规范标准”是必须的。我最近主持设计和参与担任首席技术顾问的中央电视台新台址智能化系统工程、江苏广电中心智能化系统工程、宁波万达广场数字社区、贵阳金元国际新城数字社区都遵循数字化与智能化“双化标准”进行规划、设计和建设。

记者 《建筑及居住区数字化技术应用》 国家标准从去年12月开始在全国实施，至今也已经有半年多的时间了，您作为参与此次标准编制的专家，能否为我们广大读者简单介绍一下数字化国标编制过程吗?在您的眼中此次国标颁布实施的最大意义在哪里?

李教授：随着信息网络化科技在我国的高速发展，特别是我国加入WTO后，国外的投资者和产品设备供应商纷纷进入中国市场，国内传统的建筑业将面临越来越激烈的市场竞争。我国建筑业必须采用信息化科技来改造和提升自己。值得庆幸的是建筑及住宅社区智能化建设在我国已经走过了近20年的发展历程，这为我国城市和社区信息化建设和数字化技术应用奠定了良好的基础。

建筑及住宅社区数字化技术应用国家标准的编制，就是为了增强我国建筑产业信息化和数字化技术应用的能力，提升国际竞争力，同时也是为了统一和规范国家关于建筑及住宅社区数字化应用的技术构成、内容和方法，以及智能建筑和数字社区数字化与智能化系统建设和运营的要求与标准。

由建设部牵头组织，由信息产业部、科学技术部、中国电子技术标准化研究所、北京市质量技术监督局共同参与编制，从2003年初到2006年12月颁布执行，历时四年。《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准由以下四个分标准组成：

(1) 《建筑及居住区运营服务数字化技术应用》

(2) 《建筑及居住区数字化技术应用系统检测验收》

(3) 《建筑及居住区物业管理数字化应用》

(4) 《建筑及居住区控制网络通讯协议技术应用要求》

《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准与以往编制的智能建筑设计标准和住宅小区智能化技术导则所编写内容和技术应用的重点有所不同，《建筑及住宅社区数字化技术应用》系列国家标准编制内容的重点，强调了在建筑及住宅社区数字化建设系统工程中的物业及设施管理和综合信息增值服务，数字化及智能化应用系统的建设与运营，数字化及智能化应用系统的检测与验收，以及控制网络与信息网络接口标准四个方面数字化应用的技术构成、数字化技术应用的内容和方法，而不

仅仅是涉及一些具体应用系统实现的功能要求。

此次国标颁布实施的最大意义在于，将数字城市、数字社区、数字家庭的技术应用、实现功能、管理与服务、综合信息集成、信息增值服务的规划和设计实现了标准化和规范化。为我国数字城市、数字社区、数字家庭的建设、产品与应用软件开发指明丁方向和实现目标。

记者：《建筑及居住区数字化技术应用》 国家标准涉及社区数字化工程技术领域由数字化系统集成、计算机网络和通讯网络三个系统和所属九个子系统以及四个相关技术设施等组成。如此庞大的技术体系是如何制定的，该体系能否全面涵盖现阶段建筑智能领域所存在的问题?

李教授：我在《建筑及居住区数字化技术应用》标准起草的初期，就提出确定编制本系列标准技术体系的思路，提出起草标准的题目是“数字化技术应用”，因此首先要明确数字化技术应用的特点、范围和内容，要明确数字化技术应用与智能化技术应用的区别、应用范围、应用内容的不同点。数字化技术应用体系的核心应该是信息化技术应用、网络化技术应用、软件及数据库技术应用的综合与集成。为此在标准中明确了数字化技术应用的“术语和定义”和“数字化技术应用的构成”等条文，从而确定了《建筑及居住区数字化技术应用》标准的技术体系结构。

《建筑及居住区数字化技术应用》标准的颁布执行，完善和补充了《智能建筑设计标准》在综合信息集成平台、物业与设施管理、一卡通增值服务在信息、网络、软件等数字化技术应用和系统规划和设计方面的内容和要求。随着技术的发展和需求的提升，《建筑及居住区数字化技术应用》标准还需要不断的补充和提升。《建筑及居住区数字化技术应用》标委会计划在今后三年内每年召开多次标准修订会议，就修订内容、修订大纲、修订要求进行讨论。

记者：目前，第一届、第二届数字化国标的培训!已经圆满结束，您也是全程参与了这两次培训，能否结合您的感悟给下一步培训工作的推进提些建议?

李教授：我认为数字化国标的培训工作很重要，数字化国标培训的意义在于宣讲、普及和示范，推进数字化技术在建筑和居住区建设中的应用，通过数字社区示范工程起到推广和样板的作用。我建议今后应结合国标、数字化技术、示范工程进行系统化的培训。培训工作的重点应该是以《建筑及居住区数字化技术应用》国标指导智能建筑和数字社区的规划和设计为切入点，详细介绍数字化综合信息集成平台的组成、功能、软硬件结构、技术应用等，数字家庭智能产品的研究与开发，以及结合数字社区示范工程项目，介绍数字化与智能化“双化设计”的具体案例工程项目。

智能建筑系统集成研究:智能建筑系统集成设计概述

【摘要】本文介绍了智能建筑系统组成及集成模式，重点介绍了基于BAS的BMS系统集成设计。

【关键词】智能建筑；系统集成；BMS

1 引言

自1984 年美国建成第一座智能建筑以来，智能建筑以一种崭新的面貌和技术 , 迅速在世界各地展开。智能建筑以建筑为平台，兼备通信、办公、建筑设备自动化，集系统机构、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。智能建筑为了实现高度智能化，在建筑工程中配备了完备的建筑智能化子系统，而各子系统集成程度决定了智能建筑的智能化程度，所以智能建筑系统集成设计是智能建筑能否实现智能化的关键。

2 智能建筑系统组成

智能建筑基本由以下三个系统组成

2.1 楼宇自动化系统：楼宇自动化系统 (BAS,Building Automation System)，是采用现代传感技术、计算机、通信和自动控制技术，对建筑物中的机电设备进行自动化监控管理的中央监控系统。主要包括：电力监控系统、照明监控系统、环境(空调与冷热源、给排水)监控系统、交通运输(电梯、停车场管理)监控系统等，广义的楼宇自动化系统BAS还包含安防自动化系统 (SAS,Security Automation System )和消防自动化系统 (FAS,Fire-fighting Automation System)。

2.2 办公自动化系统：办公自动化系统 (OAS,Office Automation System)，就是利用计算机技术、通信技术、系统科学、行为科学等先进技术，不断使人们的部分办公业务借助于办公设备，并由这些办公设备与办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。主要包括：信息管理系统 (MIS ,Management Information System)、电子商务EC(Electronic Commerce)、决策支持系统DSS (Decision Support System)与数据信息处理系统等。

2.3 通信自动化系统：通信自动化系统 (CAS,Communication Automation System)，是智能建筑的“中枢神经”系统，它同时与外部通信网相联，具备对来自智能建筑内外的各种信息的收集、处理、存储显示、检索和提供决策支持的能力，以满足智能建筑办公自动化、建筑内外通信的需要，提供最有效的服务。主要包括：电话/传真系统、有线电视系统、卫星通信系统、电视会议系统、光缆传输系统等。

3 智能建筑系统集成

3.1 系统集成的定义

所谓系统集成，就是通过综合布线系统及计算机网络技术，把构成智能建筑的各个主要子系统从各个分离的设备、功能和信息等有机的集中于一个统一的、相互关联的和协调的环境之中，运行于同一个操作平台之下，使资源达到充分的共享，高效率的完成规定的任务。集成后的系统是各子系统的有机组合，实现1十1>2的效果，并且系统运行机制与结构、系统服务与管理等方面，都将产生质的提高与飞跃。

集成后系统的特征表现在：

3.1.1 对软件、硬件和多元化信息的流动，实行统一的控制和管理。

3.1.2 形式上是一个完整的综合系统。

3.1.3 功能齐全、完备，在各个子系统原有功能的基础上派生出许多新的功能。

3.1.4 用户界面统一化，操作简单、方便、友好。

3.2 系统集成的目的：

系统集成的目的是对建筑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，确保建筑内所有设备处于高效节能运行状态，提供一个安全、舒适、快捷的工作环境，具体有以下几个目标：

3.2.1 集中管理：将各子系统的信息统一储存、显示和管理在同一平台上，对各子系统进行集中统一的监视和管理。

3.2.2 分散控制：各子系统进行分散控制，保持相对独立性，以分离故障、分散风险、便于管理。

3.2.3 系统联动：以各集成子系统的状态参数为基础，实现各子系统之间的相关联动。

3.2.4 优化运行：在各子系统的良好运行基础上，提供设备节能控制、节假日设定等功能

3.3 系统集成模式

根据建筑规模、投资者的需求及投资状况，系统集成通常有以下两种模式：

3.3.1 建筑物管理系统BMS集成

BMS集成是将相互独立、相互关联的楼宇自动化系统BAS、安全防范系统SAS、消防自动化系统FAS集成到一个统一的、协调运行的系统中。BMS可进一步与办公自动化系统OAS、通信自动化系统CAS实现更高层次的智能建筑综合管理系统IBMS。

3.3.2 智能建筑综合管理系统IBMS集成

IBMS集成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。具体地说就是利用计算机网络和通信技术，把构成智能建筑的CAS、OAS和BAS三大要素作为核心，以综合布线系统PDS将语音、数据、图像及相关监控信号经过统一的筹划和设计综合在一起，以PDS为介质，并通过贯穿在建筑内外的PDS和公共通信网，以及通过协调各子系统和局域网之间的接口和协议，把那些分离的设备、功能和信息有机地连成一个完整的系统。

4 基于BAS的建筑物管理系统BMS系统集成设计

目前我国真正意上的智能建筑不多，有的智能建筑工程只是将各子系统进行简单的堆砌，有的是在技术条件或管理条件未成熟的情况下一味追求系统的集成程度，从而带来巨大的资金投入和系统的不可靠性，甚至使系统难以全面开通运行。根据我国智能建筑投资情况、物业管理模式及物业管理人员技术水平等因素，基于BAS的BMS系统集成是比较适合我国智能建筑的一种系统集成模式，也是目前系统集成中应用较多的一种集成模式

4.1 基于BAS的BMS系统集成

基于BAS的BMS系统集成是以BAS为核心，通过信息通信、协议转换和控制管理模块，将BAS、FAS、SAS各子系统运行在BAS的中央监控计算机上，另外配置必要的数据库和应用服务程序，提供完整的操作员界面，对纳入集成系统的机电设备、消防设备、安防设备等实行统一的监测和控制。这种集成模式造价较低，性能可靠，系统之间可以很好地联动。

4.2 系统集成设计原则

基于BAS的BMS系统集成是一项非常复杂的工程，它涉及到机电、通信、控制、计算机等多方面的技术，BMS的设计应遵循以下原则：

4.2.1 开放性。集成后的BMS应是一个开放、通用的系统，系统集成的关键问题是解决不同子系统、不同产品间接口和协议的“标准化”，以使它们之间能达到“互联性”、“互操作性”。它应提供数据接口、网络接口、系统和应用软件接口。

4.2.2 先进性。系统要采用符合国际技术发展潮流的技术和产品，建立一个可扩展的平台，保护前期工程和后继先进技术的衔接，使系统具有先进性。

4.2.3 可靠性。系统应提供多种方式构建一个高可靠性系统。主要方式有冗余，当然最主要的是集成软件的连续无故障运行能力。

4.2.4 系统要严格按照模块化结构方式开发，以满足通用性和可替换性。

4.2.5 系统要考虑技术和成本的适用性。应从系统目标和用户需求出发，经过充分论证 ，选择合适的技术和产品。不但要考虑到系统的复杂性，还要综合考虑功能、性能及投资、管理和将来的扩展等各方面因素。强调实用性、先进性，力争达到较高的性能价格比。

4.3 实施步骤

实施基于BAS的BMS系统集成应采取总体规划、分步实施、逐步完善、按需扩容的办法。总体规划时应充分考虑智能建筑的设计要求，架设起整个系统框架。具体实施则可分以下几步进行：

4.3.1 实现BAS各子系统的集成，并在此基础上完成其本身的集成。满足建筑物正常运作的基本要求，为物业管理人员提供基本的服务和信息。这一步是最基本的也是最关键的。

4.3.2 完成消防自动化、安全自动化等其它各分系统的集成。

4.3.3 在以上两步的基础上，通过集成软件完成信息集成，实现不同子系统、分系统的控制联动、集中监控和管理的功能。

5 结束语

智能建筑系统集成是一项规模庞大、跨多门学科的系统工程，随着计算机和通讯技术的飞速发展，建筑智能化系统将不断得到新的发展和应用，如为了解决能源紧张问题，将绿色生态建筑理论和智能建筑理论相结合的绿色智能建筑将是以后的一个研究方向，另外，智能建筑系统一体化集成是以后发展趋势，可以对建筑集成管理系统IBMS作进一步的详细研究。

智能建筑系统集成研究:浅谈大型智能建筑的系统集成

摘要：高新技术迅猛发展，人类对生活环境的要求在日益提高，系统集成在大型智能建筑工程中的应用也越来越多，在全国各地的办公建筑、医疗机构、体育场馆、会展广场、生活小区、学校教育、交通枢纽等大型建筑的智能化系统建设都能实现针对各项子系统进行集成，以达到统一的信息管理。“系统集成”已为大型智能建筑普遍关注

关键词：智能建筑系统集成 纵向集成 横向集成

一 前言

中华人民共和国建设部颁发的智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）中对智能化集成系统的定义是：智能化集成系统（IIS）intelligented integration system，是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。智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。

近年来，由于用户对智能建筑功能要求的差异，为了有针对性地设计符合用户使用要求的智能建筑，智能建筑的功能发展进入了一个多元化的发展阶段。建筑智能化系统包括楼宇自控系统（BA）、消防自动报警与联动控制系统（FA）、安全防范系统（SA）、办公自动化系统（OA）、综合布线系统、视频监控系统（CCTV）、广播音响系统、电子会议系统、多媒体信息系统等。但现在实际工程中往往只偏重各系统各自功能的完善与合理，并不重视系统间的相互联系，使得各智能化系统各自为政，互不干涉，造成系统运营成本高昂，管理效率不高的结果，系统的整体运作水平较低。而且一旦某个子系统设备跟不上时展的步伐，整个建筑智能化就会显得落伍，满足不了实际应用的要求。针对这些情况，可对各智能化子系统进行一体化集成，实现建筑管理系统（BMS），BMS可进一步与通讯信息网络系统实现更高层次的建筑集成管理系统（IIS），从而实现建筑物设备的自动检测与优化控制，以及信息资源的优化管理与共享。安全、高效、环保，最大程度满足智能建筑的要求。

二 项目概况

某国际金融中心，总建筑面积超过40万平米，地面以上100层，楼体高度达430米，总投资额约60亿人民币。项目定位是超高档综合性商用物业，具体包括：高档全智能化写字楼18万平米，五星级酒店7万平方米，配套高级酒店式服务公寓5万平方米，商场2.5万平方米，全智能化国际会议中心1.5万平方米，在顶层设置观光层，地下室配备1500个停车位。

三 智能化集成设计

智能化集成平台可根据该建筑的特点，采用一个中心、两级管理的模式，即智能化的规划建设划分为二级平台：一级平台为智能化总集成中心，主要实现所有建筑的各智能化集成系统的统一管理，侧重于建筑设备的运营监控管理及数据交换等平台功能，位于裙楼地下一层机房；第二级系统为各分区域集成中心，在酒店，公寓，写字楼各设一个二级区域智能化集成系统（其中，写字楼二级智能化集成系统与一级智能化集成系统合并），主要实现对本区域各智能化子系统设备的独立监控和管理，侧重于应用功能，进行集中监测、管理，然后向上集成到一级智能化集成系统。各级智能化集成系统之间实时数据、控制命令的传输采用TCP/IP协议，走智能专网，酒店二级智能化集成系统考虑实际管理需要，保持相对数据信息独立性。

从高层建筑与智能化系统集成的模式来考虑，该项目智能化系统集成包含横向集成两个方面：所谓纵向集成是一个部件（子系统）与上层的环境条件之间、以及与下层的监控或管理对象之间的接口耦合。也就是与基础的建筑物的地理位置、结构、材料（上层）和机电设备、传感器等（下层）的耦合。建筑、结构、设备设施之间，设计、技术、工艺之间是顺序不同的层次关系，互相之间都存在接口界面问题。建筑的规划设计、工程实施、验收运行、维护保养这一系列链状环节之间同样也存在着相互的衔接协调。这些都体现了系统集成，从而保证实现建筑空间、系统空间、功能空间的三空间的一致性。

智能化系统集成的纵向集成还包括与工作人员（主体）的耦合。参与项目实施的工程队伍，除业主、建筑使用者以外，不但有建筑设计院、土建施工队伍，还有设备厂商、设备安装单位、智能化系统厂商、监理队伍等。各队伍之间既有自发的独立活动，又有基于各子系统之间内在关联所形成的协同运动。其工作进度互有先后、并进，其工作内容互为条件、基础。如果不能协调，系统就会呈现无序。一旦外界干扰超过了某个界限，这种无序甚至会导致瓦解。要使各个队伍保持整体的有序状态，同样要依靠系统集成。这是系统集成成功的核心问题。

系统集成的横向集成是同一逻辑层次上不同内容子系统之间的耦合。例如安全保卫、消防、设备、环境等子系统的耦合，楼宇自动化管理系统与通信自动化管理系统之间的耦合，楼宇自动化管理系统与物业管理系统之间的耦合等等。全系统的横向集成则是以功能的实现为目标的基础集成。

四 结语

该智能建筑的智能化系统往往包含了多个子系统，每个子系统又包括多方面的功能要求。子系统与子系统间存在着互相关联和功能交叉，因此在智能化系统集成时应明确子系统最优“不等于”整个系统最优，在建筑智能化系统的建设中应充分进行系统优化，使系统整体性能最优。

随着高新技术的迅猛发展，大型智能建筑的智能化系统集成技术将会越来越丰富、越来越完善。可以预见，在不久的将来，随着建筑智能化系统的普及，我们将拥有更安全、舒适、高效、环保的工作、生活环境，大型建筑智能化系统的集成也能真正达到了“以人为本”的最高宗旨。