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1、论建筑智能化管理系统的分布化、综合化和动态化 编辑：studa9ngns 作者：佚名 出处：中国论文下载中心 日期：2005-12-13 摘 要 在阐明智能化建筑基本问题的基础上，从战略的高度提出建筑智能化管理系统的 分布化、综合化和动态化的观点；在分析智能大厦的实施基础上，提出工程设计的实现需 要前期仿真的观点。 关键词 分布式系统 综合化 动态化 前期仿真 1引言 智能建筑的基本问题实质上是信息、资源和任务的综合共享与全局一体化的综合管理。它 实现的核心是系统集成，也就是说通过系统集成实现综合共享，提高服务质量和工作效率， 达到多快、好省和高效的目的1。然而，随着社会信息化进程的日益发展和
2、受人们对经济 日益国际化趋势的认同，智能建筑必将呈现出新的态势，这种态势体现在进行系统集成的 同时，考虑建筑物的异构性、分布性、动态性和碎片性等因素的影响下2，应充分体现系 统的分布化、综合化、动态化和智能化3，这是建筑智能化进程中一个必须重视的战略性 问题。另外，任何工程对方案的考核是至关重要的，就智能大厦而言，对方案的考核是一 个不容忽视的问题，所以对设计方案的前期仿真很有必要。 2一体集成的分布化 智能大厦的系统一体化集成实质上是建立在系统集成、功能集成、网络集成和软件界面集 成的多种集成的基础上的一门高新技术。智能一体化集成化的本质是计算机网络的管理。 传统的集成式网络管理系统难以适应
3、网络规模日益扩大、网络元素日益复杂的楼宇智能化 要求，需要引入分布式管理方法。 分布式管理就是将管理的功能合理地分布于多个管理实体，以便有效、及时地对网络资源 进行监视、约束和控制，提高响应效率和扩展功能，更好地实现网络管理目标。一个实际 的网络系统，可以根据管理的需要，按照地域、功能子系统、网络等定义相对独立的管理 域并选定其管理者；各管理域通过管理者的交互实现全局管理目标。管理者之间的交互有 两种结构：层次的和全分布的。层次结构是通过上层管理者与下层管理者的交互来完成各 管理域的管理者之间的协调。全分布式结构是一种对等结构，采用该方式的管理者之间能 直接对等通信。一个实际的应用系统，管理的
4、分布化的过程就是将管理应用功能由集中式 客户机/服务器（Client/Server）模式转移到分布式计算平台的过程4。分布式计算平台的 目标是实现跨平台资源的透明互操作和协同计算。 当前支持分布式计算主要有两类环境：基于过程的分布式计算和面向对象的分布式计算。 目前的主流是后一类。如基于 CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共 对象请求代理体系结构）和 Java 的计算，它们采用面向对象的技术，提供对象式的应用编 程接口，主要是针对重用和异构环境下的操作问题，这对相对庞大和复杂的智能大厦系统 是非常适用的，目前 CORBA 技术已引
5、起业界的关注和重视5。CORBA 是一个开放式跨 平台的、语言独立的分布式标准，它引入代理的概念屏蔽了下层的网络传输，利用面向对象概念，实现分布式应用软件的可重用性和可扩展性，既大大简化了分布式应用系统的开 发和维护，又便于异构环境下的集成，具有更高的可用性和可靠性的优点。目前遵从 CORBA 规范的产品主要有 Inprise 公司的 VisiBroker,IONA 公司的 Orbix,Digital 公司的 ObjectBroker,IBM 公司的 Component Broker 等，将基于面向对象的分布式计算技术引入智 能建筑是顺应技术潮流的，同时它应是甲乙类智能建筑的技术要求1。 另外
6、，分布式管理系统更容易实现大厦的智能化，不仅能实现管理的并行性和分布性，而 且具有对管理活动的全过程进行多目标、多因素、多阶段、多层次的协调，实现管理系统 的整体协调和全局优化。 3一体集成的综合化 网络是建筑物智能化的基础，系统一体化是以网络为支撑的，网络信息来源于不同实体， 随着智能建筑的不断深化，被管理的对象趋于复杂化，复杂化的因素主要有：被管理的对 象趋于复杂化，复杂化的因素主要有：被管理的数量、对象的种类、组织的异构性、物理 分布、参与组织的单元的数量、服务综合的程度等，这时，由传统的相对单一的网络管理 扩展为基于分布化的网络综合管理是环境的必然要求。 环境是系统存在、变化、发展的外
7、部条件；系统与环境相互作用、相互影响，进行信息、 能量或物质的交换。 综合管理是指确保系统的所有资源根据其目的而有效运营的所 有手段，它是系统与环境相 统一的产物。有关综合管理的平台也在不断涌现和改进，如基于事件（event）的驱动轮询 方案，基于 CORBA 平台的方案。 4一体集成的动态性 事物的发展是 m 相对稳定的，在相对稳定的情况下，随着环境的需要仍在不断的发展和完 善。智能建筑系统一体化集成的动态性是基于分布式的管理系统，也只有分布式的管理系 统才能更好地实现其动态化。 动态化有两个含义：其一是故障的检测与动态重组恢复；其二是系统具有可扩展性。分布 式系统具有故障诊断软件包，采用互
8、查技术来检测系统发生故障的部位，并进行处理，动 态地分配或重组系统，使系统工作于可靠状态。分布式系统采用并行处理技术，可满足智 能大厦分阶段建筑使用的要求，边组织，边开通，从而减少了一次性开通的难度和避免了 一次性投资的方式。另外分布式系统的硬件和软件都是模块化的，模块的连接嵌入比较方 便，能够很好地配合日益扩大的系统需求，便于提高和完善系统的性能，保障了系统的动 态先进性。系统的动态化要求使用动态的管理策略，由于 Java 和 CORBA 的迅速发展，动 态管理技术也在日趋成熟。 5前期仿真 智能大厦的建设除了要达到预期的目标，即提供安全、舒适、快捷的优质服务，建立先进、 科学的综合管理机制
9、，节省能源和降低成本，还要达到系统的优化配置以减少投资。这就需要在工程实施前对系统设计的基本要求和功能进行考核，以便查漏补缺和修正。另外， 因为智能大厦的网络集成不同于研究试验网，网络系统可靠性、开放性等要素对大厦的智 能化管理和提高运行效率具有十分重要的意义，所以，对智能大厦的前期仿真就显得不仅 十分必要而且十分重要。 由美国的 Cleve 和 Moler 博士在 1980 年前后创立的、正在蓬勃发展的 Matlab 为系统的动 态仿真提供了良好的环境6。Matlab 的家族成员之一的 Simulink 为系统的仿真更是提供了 极大的方便，综合其它软件的使用可以使该软件在智能建筑的 CAD
10、中发挥更大的作用； 此软件也能为其它软件提供良好的接口，便于 SynchroHome 等智能化集成系统软件的调用 2。该软件有两个明显的功能；连接与仿真。首先利用鼠标在模型窗口上画出所需的系统 模型。然后利用软件提供的功能对系统直接进行仿真，在系统的任何节点上可以输出波形， 从而更好地监控系统的工作过程，并实时地对系统模型进行修改以达到预期目的。这种思 想和方法适合于智能大厦一体化集成的仿真与分析，相信基于 Simulink 的仿真技术必将在 智能建筑的 CAD 中打开一个崭新的局面。 6结论 通过以上分析可见，随着智能大厦进程的不断加快和深化，随着“数字城市”和“数字地 球”研究的不断深入7，智能大厦系统集成的主要趋势将是分布化、综合化、动态化，它 们之间的关系是相辅和承和互相促进的；同时由于智能大厦的建设是一种投资行为，对其 进行前期仿真是十分必要性。
