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14.4.2三表自动抄表系统本章导读 系统集成是
2、建筑智能化系统的核心技术方法。智能建筑的系统集成包括功能集成、网络集成及操作界面集成等，是将智能化系统从功能到应用进行开发及整合，从而实现对智能建筑全面和完善的综合管理。本章的重点是深刻理解系统集成技术的必要性和其内涵，对当前的主要集成方法和技术路线均有总结和推介。 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 第14章 智能建筑系统集成技术 系集成（System Integration）在智能建筑准定是“将智能建筑内不同功能的智能化子系在物理上、上和功能上接在一起，以信息合、源共享。”系集成通俗地理解就是把构成智能化建筑的各个主要子系从各个分离的、功能、信息等集成在一个相
3、互关的、一的和的系之中，使源达到充分地共享，来智能建筑的体化目。 系集成不是一套系，不是一套，不是一套件，而是一种思想，是一种指信息系建的体划、分步施的方法和策略。因此，在施方法上，是“体划，先，从上向下，分步施”。 智能建筑系集成的必要性 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 智能建筑系统集成的必要性体现在，它是实现建筑的“智能化功能”的唯一技术手段，或者说，不应用系统集成技术，就不能实现许多的“智能化功能”。可以从以下几个方面来理解：(1) 系统集成技术能实现许多的联动功能。系统集成技术实现的许多联动功能使建筑对环境、应用等的响应具备智能化的特征。(2) 系统集
4、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) 系集成技能在件面上行功能开，不但可能新增功能，也可以“硬件化”，化系方案，减少投成本。 14.1.1智能建筑系统集成的必要性 智能建筑系集成的施面 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 功能构的集成 第14章 智能建筑系统集成技术 14.1智能建筑系
5、统集成基本概念 智能建筑系体功能通常划分三个次：集成、系集成和管理集成。 集成完成系的硬件源接，最底 的和各种基本控制功能等；系集成完成各分、子系内部的集成及各分、子系的互，系的数据通信和源共享，同在互的基上完善它之功能上的控制；管理集成是面向用的高次功能集成，是在系基本功能的基上，足建筑物合服管理的需要，使系的楼宇控制管理、信息通信和信息管理等基本功能与建筑物的管理有机地融合一体，最 智能建筑的最化目。 14.1.2智能建筑系统集成的内容 程 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
6、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 在系集成的工程施中有两个并行的内容：一个是工程技，另一个是工程技的控制程。工程技的控制程包括：系立、系划与、工程度与量的控制，以及前后期方案的分析、比、决策和价，称管理决策。管理决策在系集成中体了合管理的作用，目系的按期保完成有着十分重
7、要的意。 14.1.2智能建筑系统集成的内容 典型的智能建筑系集成 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 通信的集成技是准化 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 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 控制的集成目是希望将所
8、有的控元入一个系框架内。要解决子系之的互通互。目前有一种解决方案：OPC技，所14-3所示。 14.1.3智能建筑系统集成的技术 14-3控制系集成的OPC技 管理信息的集成技 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 管理信息的集成目是在各数据共享的基上构建智能建筑的信息管理系和信息布系。最 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 14-4管理信息的集成技 系集成的方法 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
9、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
10、 Management System，简称IBMS）。IBMS又是指建筑物集成管理系统(Integrated Building Management System,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 14-6 基于OPC和ODBC的集成技模型 建筑
11、 管理系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系集成功能 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)系的运行、管理和流程自化
12、管理。 IBMS系的运行管理模式 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“用化”用 面向的合管理第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 在面向的合管理系中，主要有三个子系需要合管理，分是楼宇自化系（BA）、火灾警系（FA）、合安防系（SA）。智能建筑的每一个子系都能独立工作，IBMS并不取代任何一个子系
13、，而是在横向集成的基上，每个子系之的第二次集成，每个子系之合管理和控制。 楼宇自化的主要功能需求 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
14、机组、冷冻机、热泵、锅炉、热交换机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 火灾警系的主要功能需求 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
15、门、空调电源和空调管道防火阀、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
16、管理系统中，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。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BMS系集成，了解决互和互操作的，所采用的技手段大致以下几种：采用一通信 系集成的方式。采用 系集成的方式。采用OPC技 系集成的方式。采用ODBC技 系集成的方式。 IC卡的基本知 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术IC（Integrated Circuit Card）卡又称“集成电路卡”、智能卡。它是将具有存储、加密和数据处理能
17、力的微处理器及大容量存储器的集成电路芯片嵌入到一块与信用卡同样大小的不易折叠的塑料基片上，能够相对独立地进行信息处理和信息交换的一种卡片式的现代化信息负载工具。图14-8是常见的IC卡及读卡器。 图14-8 常见的IC卡及读卡器 IC卡的分 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术IC卡的分表14.1所示。按是否与卡器接触来区分有接触式和非接触式IC卡，按卡内所嵌芯片型区分有存器卡、加密卡、智能卡（CPU卡）三。 IC卡的特点 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） 14.3.2
18、基于IC卡的应用系统集成技术1）可靠性高。IC卡是用硅片来存储信息的，先进的硅片制造工艺使IC卡具有抗干扰、防磁和防静电等特点，而且由于硅片体积小，并且里面有环氧层的保护，外面有PCB板和基片的双重保护，因此抗机械和抗化学破坏能力很强。IC卡的读写次数高达100000次以上，一张IC卡的使用寿命至少在十年以上。2）安全性好。IC卡在生产的全过程以及投入使用之后都可以进行严格的管理，所以安全性好。IC卡使用信息验证码（MAC），在识别卡时，由卡号、有效日期等重要数据与一个密钥按一定的算法进行计算验证。IC卡可提供密钥个人识别（PIN）码，用户输入密码后，与该PIN码进行比较，防止非法用户。 3）
19、灵活性强。IC卡本身可以行安全、操作限；IC卡可以行脱机操作，化了网要求；IC卡可以一卡多用；IC卡可用提供方便，例如用修改PIN、个人数据料、消限，以及余等。 用IC卡的 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术“一卡通” 系硬件结构 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术图14-10 “一卡通”系统硬件结构图 “一卡通” 系件结构 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） 14.3.2 基于IC卡的应
20、用系统集成技术14-11 “一卡通”系件构 “一卡通”考勤子系 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术14-12 “一卡通”考勤子系构 “一卡通”禁子系 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术14-13 “一卡通”禁子系构 “一卡通”系在智能建筑中的用 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） 14.3.2 基于IC卡的应用系统集成技术目前，智能建筑“一卡通”系统的功能主要有：1）IC卡发行 对IC卡进
21、行登录、授权、挂失、激活、退卡、换卡、密码权限修改等。2）门禁管理 用IC卡实现出入口控制、进出信息记录、报警输出等。3）考勤管理 用IC卡实现建筑内部人员的出勤记录、统计、查询。4）消费管理 用IC卡作为建筑内部信用卡使用，代替现金流通，实现建筑（大厦、小区、校园）内部消费电子化。5）巡更管理 用IC卡实现保安、巡逻人员的签到管理，增强保安防范措施。6）停车场管理 用IC卡实现停车场的车辆进出控制、收费等自动化管理。7）电梯控制管理 用IC卡实现电梯门、楼层自动化控制管理。8）图书管理 用IC卡实现图书借阅和收费管理。9）医疗保健管理 用IC卡实现医疗收费和药品管理。10）会道 用IC卡 出
22、席人数、出席比率等。 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 14.4.1 智能化住宅小区方案 所智能化住宅小区，国家建部住宅化公室提出：智能化住宅小区是利用4C（算机、通信与网、自控制、形示）技，通有效的网，将多元信息服与管理、物管理与安防、住宅智能化系集成一体，住宅小区的服与管理提供高技的智能化手段，以快捷高速的超服与管理，提供安全舒适的家居境。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/非可 机系 智能化住宅小区的
23、等 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 智能化住宅小区系集成方案 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 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 第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化
24、住宅小区系统集成方案 14.4.1 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子系 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。 三表自抄表系的必要性 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 1
25、4.4.2三表自动抄表系统 在现代生活中，水、电、燃气等是人们日常生活中必不可少的东西。然而，水表、电表和燃气表的抄录是城市生活的一个大问题。目前，除了电表之外，水表和燃气表都安装在居民室内，传统的入户抄表的方式给物业管理者和用户带来极大的不便，而且，抄表误差大、时效性差、统计工作量大。采用自动抄表系统实现远程抄表功能，由小区服务器对住户各表的数据进行统一管理，避免了传统抄表方式时效性差、统计工作量大、漏抄、错抄等诸多弊端，省去了抄表员的手工抄表工作，取而代之的工作仅仅是对小区服务器进行简单的操作。自动抄表系统使小区的住户和物业管理能够享受到信息化社会与知识经济时代所带来的益处，促进小区的物业
26、管理向着智能化和现代化方向发展。三表自抄表系的功能 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 （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 子脉冲数式 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 水、燃气三表都要利用子或感器技，改造成数字脉冲式表。 采集器采集水、煤气表的脉冲并送入信号集中器（区域管理器）中行数。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
27、、存储和传送，这类表具又统称为有源发讯表具或有源脉冲表。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。 像直式 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 像直式是在普通的水、气等表具上安装像感器,用像辨技得出数据， 数据 ，无需改原表具的构。参 14-15所示。该系统平时不工作，抄表时像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显示器，数据经逻辑判断进存储器内。 图14-15图像直读式三表自动抄表 三表自抄表系 成 第14章 智能建筑系统集成技术 14.4 智能化住宅小区
28、系统集成方案 14.4.2三表自动抄表系统 14-16三表自抄表系成及网构 自抄表系信息 的方式 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 （1）电力载波方式通过电力载波，并结合自适应控制等技术，解决了信号隔离等技术问题，实现将各表数据传送到相应的职能部门。（2）电力载波 + 有线传播方式将同一个小区的所有用户的各表数据汇集到一个区域管理器，各区域管理器再由Modem通过电话网传送到相应的职能部门。采用低压电力载波和电话线相结合的自动抄表系统是一种较好的方式，受到国内外供电部门和房地产开发公司的重视。这种方式利用电话网实现远距离传输，从
29、而避免了电力载波远距离传输中的技术困难。（3）现场总线 + 局域网 + 城域网这是现场总线技术的自动抄表领域的应用。通过在小区内建立底层的现场总线网，将住户各表数据传送到物业管理中心，并进行费用结算，再通过小区局域网和城域网，将数据传送到相应的职能部门。（4）GSM + GPRS基于移动数据传输网络的自动抄表系统。该系统将数据集中器与GPRS数据传输终端连接，各表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络，通过GPRS数据网络将数据传送到相应的职能部门，实现各表数据和数据中心系统的实时在线连接。 习题与思考题 第14章 智能建筑系统集成技术 1.什么是智能建筑系统集成？ 2.简述智能建筑系统集成的必要性。3.什么是智能建筑综合管理系统？4.简述IBMS的结构。5.面向设备和面向客户的综合管理系统的区别。6.简述基于BAS系统集成的两种主要技术。7.简述IC卡在系统集成中的应用。8.你认为智能化小区应有的功能特征。9.你认为智能化校园应有的功能特征。10.简述智能建筑系统集成的设计原则。11.简述智能建筑系统集成的意义。
