1、,第14章 智能建筑系统集成技术,第14章 智能建筑系统集成技术,14.1智能建筑系统集成基本概念 14.1.1智能建筑系统集成的必要性 14.1.2智能建筑系统集成的内容 14.1.3智能建筑系统集成的技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS） 14.2.1 综合管理系统IBMS的结构 14.2.2 IBMS的开发方法 14.2.3面向设备的综合管理系统 14.2.4面向客户的综合管理系统 14.3 局部集成技术 14.3.1 基于BAS的系统集成技术 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案 14.4.1 智能化住宅小区方案 14.4.2三表自
2、动抄表系统,本章导读,第14章 智能建筑系统集成技术,内容涉及：系统集成是建筑智能化的核心技术。对当前的主要集成方法和技术路线进行总结和推介。重点和难点：深刻理解系统集成技术的必要性和其内涵。,14.1智能建筑系统集成基本概念,第14章 智能建筑系统集成技术,系统集成(IIS)intelligented integration system在智能建筑设计标准定义是“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。”,楼宇智能化工程中面对的复杂局面,(1) 楼宇智能化工程中存在许多异构系统。(2) 楼宇智能化工程中存在许多不同厂家的产品所构建的应用
3、系统。(3) 楼宇智能化工程中存在许多为适应不同建筑使用功能的专业（私有）化应用系统。(4) 楼宇智能化工程中存在许多协议并存的局面。,第14章 智能建筑系统集成技术,智能楼宇系统集成的必要性,它是实现建筑的“智能化功能”的唯一技术手段 ：(1) 系统集成技术能实现许多的联动功能。(2) 系统集成技术能实现许多的测控管一体化的功能。(3) 系统集成技术能实现集中管理的功能，提高了效率。 (4) 系统集成技术能够在软件层面上进行功能开发，不但可能新增功能，也可以“硬件软化”，优化系统方案，减少投资成本。,第14章 智能建筑系统集成技术,大厦位于上海浦东新区,楼高37层，建筑面积10.5万平米 该
4、系统共有12000多个控制点，23个子系统：冷热源、空调、照明、电梯、变配电、给排水、闭路监控、防盗报警、巡更、通道监控、火灾报警、灭火联动、电视会议、有线电视、公共广播、数字电话、计算机网络、会议中心、多媒体查询、停车场管理、物业管理等。,典型案例：上海震旦大厦系统集成,工程案例分析,1.对各机电子系统进行统一的监视、控制和管理系统集成管理可将分散的、相互独立的弱电子系统用相同的软件界面进行集中监视。这种监控功能是方便的，以生动的图形方式和最熟悉的界面，展示希望得到的各种信息。,上海震旦大厦系统集成的目标,工程案例分析,2.实现跨子系统的联动，提高自动化功能水平系统实现集成以后，原本各自独立
5、的子系统在集成的角度来看，就如同一个系统一样，无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系，这种跨系统的控制流程，大大提高了大楼的自动化水平。,上海震旦大厦系统集成的目标,工程案例分析,3.开放的数据结构，共享信息资源 集成管理系统的建立提供了一个开放的平台，采集、转译各子系统的数据，建立统一、开放的数据库，使信息系统自由的选择所需的数据，充分发挥其强大的功能，为使用者和管理者提供最佳的服务。,系统的开放性意味着用户有主动选择产品的权利。用户可以根据自己的实际需求，选择性价比好的产品。尤其在系统后期维护时期 用户可以选择更好的服务提供商。且不必担心不同厂商不同品牌产品之间的兼容问题。
6、,上海震旦大厦系统集成的目标,工程案例分析,4.提高工作效率，降低运行成本集成系统充分发挥了各弱电子系统的功能，增加了集成的信息量和系统功能。达到以下效果： 节约人员：2O 3O 节省维护费：10 30 提高工作效率：20% 30% 节约培训费用：20 30%,上海震旦大厦系统集成的目标,工程案例分析,多个系统集成到一个桌面,工程案例分析,智能楼宇系统集成环境和平台,工程案例分析,智能建筑系统集成的实施层面,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,（1）集中监控管理 （2）统一操作界面 （3）报表生成 （4）计算机辅助维护管理 （5）提高资源利用率 （6）提高系统的智
7、能化程度 （7）提高系统可靠性 （8）解决开放型网络连接 （9）减少运行成本,14.1.1智能建筑系统集成的必要性,功能结构的集成,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,智能建筑系统总体功能通常划分为三个层次：设备级集成、系统级集成和经营管理级集成。设备级集成完成系统的硬件资源连接，实现最底层设备的联动和各种基本控制功能等；系统级集成完成各分、子系统内部的集成及各分、子系统间的互联，实现系统间的数据通信和资源共享，同时在互联的基础上完善它们之间功能上的协调控制；经营管理级集成是面向用户的高层次功能集成，是在实现系统基本功能的基础上，满足建筑物综合服务管理的需要，使系
8、统的楼宇设备控制管理、信息通信和信息管理等基本功能与建筑物的经营管理有机地融合为一体，最终实现智能建筑的最优化目标。,14.1.2智能建筑系统集成的内容,过程组织的集成,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,智能建筑包含的系统多、技术含量高，工程内容、种类十分复杂，施工队伍来自不同单位，各子系统、各工种的工程进度互有先后、并迭，工作内容互为条件、基础。这就要运用系统工程的思想和观点，合理地组合和规范智能建筑系统开发的各个阶段先后次序和进度安排。过程组织的集成包括系统集成分析、系统集成设计、集成系统实施、集成系统评价四个阶段。,14.1.2智能建筑系统集成的内容,管理
9、决策的集成,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,在系统集成的工程实施中有两个并行的内容：一个是工程技术，另一个是工程技术的控制过程。工程技术的控制过程包括：系统立项、系统规划与组织、工程进度与质量的控制，以及前后期对方案的分析、比较、决策和评价，统称为管理决策。管理决策在系统集成中体现了综合管理的作用，对目标系统的按期保质完成有着十分重要的意义。,14.1.2智能建筑系统集成的内容,典型的智能建筑系统集成,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,14.1.2智能建筑系统集成的内容,图14-1 智能建筑系统集成,通信的集成技术是标准化,第1
10、4章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,通信的集成是智能建筑系统集成的基础。通信的集成目标是实现多种设备业务相互能交换数据，有通路而不能通信就谈不上数据的共享和子系统之间的联动。,14.1.3智能建筑系统集成的技术,图14-2通信的集成技术是标准化,控制的集成技术,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,控制的集成目标是希望将所有的监控单元纳入一个系统框架内。要解决子系统之间的互通互连。目前有一种解决方案：OPC技术，所图14-3所示。,14.1.3智能建筑系统集成的技术,图14-3控制系统集成的OPC技术,管理信息的集成技术,第14章 智能建筑
11、系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,管理信息的集成目标是在实现各类数据共享的基础上构建智能建筑的信息管理系统和信息发布系统。最终实现数字城市，数字国家，数字地球。,14.1.3智能建筑系统集成的技术,图14-4管理信息的集成技术,系统集成的方法,第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系统集成基本概念,系统集成要遵循科学的方法来进行，就是“总体规划，优先设计，从上向下，分步实施”。 总体规划，优先设计，是指必须是在工程建设规划开始就要明确系统集成的目标、平台和技术,作为工程建设的各个阶段的目标和设计指导。 从上向下，分步实施，是指各个子系统的功能和技术方案必须要满足系统集成
12、的目标和设计指导，先完成子系统的集成,只有这样,才能够达到总体目标。,14.1.3智能建筑系统集成的技术,14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,第14章 智能建筑系统集成技术,智能建筑由许多系统组成，而这些系统分别属于不同的学科，这就需要系统集成者借助先进的计算机技术、网络技术、通信技术和管理技术使一个个单独的子系统有机组合，形成一个能够在互连中发挥优势互补作用的整合系统智能建筑管理系统（Intelligent Building Management System，简称IBMS）。IBMS又是指建筑物集成管理系统(Integrated Building Management System
13、,IBMS)，两者之间并无本质上的差别，其所代表的含意是一致的。,IBMS结构,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.1 综合管理系统IBMS的结构,图14-5 IBMS是一个分层的集成系统,基于OPC和ODBC的集成技术模型,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.1 综合管理系统IBMS的结构,图14-6 基于OPC和ODBC的集成技术模型,建筑设备管理系统BMS,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.1 综合管理系统IBMS的结构,IBMS系统集成
14、功能设计,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.2 IBMS的开发方法,IBMS系统集成设计与它的实现功能要求有关，IBMS集成系统主要实现智能建筑的两个共享和五项管理的功能。 (1)信息的共享。 (2)设备资源共享。 (3)集中监视、联动和控制的管理。 (4)通过信息的采集、处理、查询和建库的管理，实现IBMS的信息共享。 (5)全局事件的决策管理。 (6)各个虚拟专网配置、安全管理。 (7)系统的运行、维护、管理和流程自动化管理。,IBMS系统的运行管理模式设计,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14
15、.2.2 IBMS的开发方法,IBMS由于按照集中管理分散控制的基本思想来构造，因而建立中央管理控制室，通过 IBMS系统进行管理控制。 (1) 运行管理“一体化”思路 (2) 运行管理“用户化”应用,面向设备的综合管理,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.3面向设备的综合管理系统,在面向设备的综合管理系统中，主要有三个子系统需要综合管理，分别是楼宇自动化系统（BA）、火灾报警系统（FA）、综合安防系统（SA）。智能建筑的每一个子系统都能够独立工作，IBMS并不取代任何一个子系统，而是在横向集成的基础上，实现每个子系统之间的第二次集成，实现每个
16、子系统之间综合管理和联动控制。,楼宇自动化的主要功能需求,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.3面向设备的综合管理系统,（1）对变配电设备的监控 包括高低压柜主开关动作的状态监视和故障报警，变压器与配电柜的运行状态及参数的自动检测，主要供电设备、停电复电设备和应急供电设备的控制。 （2）对照明设备的监控 对各灯具的运行状态的监控。 （3）对给排水设备的监控 包括对生活饮水供应设备和卫生、污水处理设备的运行状态的监控，各种泵类的监控和各种水位的监测。 （4）对暖通空调设备的监控 包括对空调机组、新风机组、送/排风机组、冷冻机、热泵、锅炉、热交换机
17、等的运行状态的监控。 （5）对交通设备的监控 对电梯、自动扶梯的运行状态的监控。,安全防范系统的主要功能需求,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.3面向设备的综合管理系统,(1) 入侵报警集成系统 (2)闭路电视监控集成系统 (3)出入口控制(门禁)系统 (4)巡更系统,火灾报警系统的主要功能需求,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.3面向设备的综合管理系统,(1)在IBMS管理计算机上，与消防控制中心同步实时监视消防系统状态,包括对火灾报警探测器、自动灭火系统、消防广播、防火门、空调电源和空调
18、管道防火阀、排烟风机和排烟阀、非消防电源等的运行、故障、报警等相关信息，在工作站上以动态图像报警平面图和表格等形式实时显示状态信息。 (2)通过密钥硬件与口令数据加密等软件手段，确保数据流及系统的安全性，遵守中国行业管理规定，消防控制命令必须由消防报警系统实施。 (3)应提供与当地消防报警监控中心互联所必须的标准通信接口和特殊接口协议。 (4)与BA系统的联动。 (5)与闭路电视监控系统的联动 (6)与门禁系统的联动 (7)与公共广播系统的联动,面向客户的综合管理,第14章 智能建筑系统集成技术 14.2 智能建筑综合管理系统（IBMS）,14.2.4面向客户的综合管理系统,在面向客户的综合管
19、理系统中，主要是智能卡管理系统、物业管理系统、办公自动化系统、通信系统的综合管理。,工程案例分析,某博览中心BMS系统图,14.3.1 基于BAS的系统集成技术,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,在实现BMS系统集成时，为了解决互联和互操作的问题，所采用的技术手段大致为以下几种：采用统一通信协议实现系统集成的方式。采用协议转换实现系统集成的方式。采用OPC技术实现系统集成的方式。采用ODBC技术实现系统集成的方式。,基于IC卡的应用系统集成技术,IC卡“一卡通”是一种典型的系统集成应用一卡通在以下领域得到广泛应用：校园一卡通，企业一卡通，医院一卡通，政府部门一卡通，大厦一
20、卡通等等,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,IC卡的分类,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,应用IC卡的设备,一卡通系统硬件结构,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,“一卡通” 系统软件结构,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,“一卡通”考勤子系统,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,一卡通在智能楼宇中的集成应用结构,第14章 智能建筑系统集成技术 14.3 局部集成技术,三表自动抄表系统组成,智能化住宅小区概述,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4
21、.1 智能化住宅小区方案,所谓智能化住宅小区，国家建设部住宅产业化办公室提出：智能化住宅小区是利用4C（计算机、通信与网络、自动控制、图形显示）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成为一体，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以实现快捷高速的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境。一般智能化小区包括以下几个子系统： （1）住宅监控系统 （2）电子巡更系统 （3）三表自动抄表系统 （4）闭路电视监控系统 （5）小区周边边界监控系统 （6）门禁系统 （7）楼宇可视/非可视对讲机系统,智能化住宅小区的等级,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4
22、 智能化住宅小区系统集成方案,14.4.1 智能化住宅小区方案,智能化住宅小区系统集成方案,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4.1 智能化住宅小区方案,图14-14 智能化住宅小区系统集成,智能化住宅小区安全防范子系统,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4.1 智能化住宅小区方案,(1)出入口管理及周界防越报警系统 (2)闭路电视监控系统 (3)对讲与防盗门系统 (4)住户报警系统 (5)巡更管理系统,智能化住宅小区信息管理子系统,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4
23、.1 智能化住宅小区方案,(1)远程自动抄表系统 (2)公用机电设备监控管理系统 (3)停车场管理系统 (4)广播与背景音乐系统 (5)物业管理系统,智能化住宅小区信息网络子系统,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4.1 智能化住宅小区方案,(1)综合布线系统 综合布线系统包括小区宽带网络综合布线系统、小区安防和监控网络布线系统、小区有线电视网布线系统、小区电话网布线系统等。 (2)小区网络系统 小区网络系统可以给小区住户提供多方位的信息服务功能。,三表自动抄表系统的功能,（1）实时抄表，数据准确可靠 （2）集中管理，远程控制 （3）计算机统计管理，准
24、确迅速 （4）各种用户报表输出功能 （5）防止费用拖欠 （6）操作权限设置，安全性高,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,电子脉冲计数式,水、电、燃气三表都要利用电子或传感器技术，改造成数字脉冲式仪表。现场采集器采集水、电、煤气表的脉冲并送入信号集中器（区域管理器）中进行计数。远传表具需不断的发出脉冲信号，然后用采集器对脉冲进行采集、累加、存储和传送有源表在实际的计量工作过程中，一个最基本、最重要的条件是必须维持稳定、可靠、不间断的供电。,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,图像直读式,是在普通的水、电、气等表具上安装图像传感
25、器,应用图像识辨技术得出数据，实现数据远传，无需改动原表具的结构。 该系统平时不工作，抄表时图像传感器逆向加电后通过光电变换技术将水表的指针示值读取传输到数据集中器。,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,三表自动抄表系统组成,第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区系统集成方案,14.4.2三表自动抄表系统,图14-16三表自动抄表系统组成及网络结构图,习题与思考题,第14章 智能建筑系统集成技术,如何理解系统集成是楼宇智能化学科的关键技术? 简述智能楼宇系统集成的必要性。 简述智能楼宇系统集成的技术路线。 分析大学城“一卡通”系统的实现技术及其原理,
