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1、第11章 建筑智能化系统集成设计,2,本章主要内容,111 建筑智能化系统集成设计概述 112 建筑智能化系统集成设计方案,3,11.1.1 建筑智能化系统集成的目的,智能化系统集成是把若干个相互独立、相互关联的系统如建筑设备监控系统、安全防范系统、火灾自动报警及联动系统等集成到统一的、协调运行的系统中，实现建筑管理系统（BMS, Building Management System ），BMS可进一步与通信网络系统、信息网络系统实现建筑集成管理系统（IBMS），实现建筑物设备的自动检测与优化控制，实现信息资源的优化管理和共享，为使用者提供最佳的信息服务，创造安全、舒适、高效、环保的工作、生活
2、环境。,4,（1） 智能化系统的集成应贯彻设计一步到位、分步实施的原则，将集成分成三个步骤进行。 完成各子系统的自身功能，满足用户基本的使用、管理要求。 进行有限系统间的集成，满足用户较高的使用功能、管理要求，实现建筑物管理系统（BMS）集成。 对各个建筑物内的各个子系统进行集成，实现更高层次的建筑集成管理系统（IBMS, Integrated Building Management System）。,5,（2） 智能化系统集成所用设备的通信协议和接口应符合现行有关标准的规定。 （3） 智能化系统集成应具有整体性，做到技术先进、可行，使用灵活、可扩展，管理可靠、可容错、可维护，投资合理。,6,
3、11.1.2 建筑智能化系统集成内容,系统集成的子系统包括通信网络(CNS)、信息网络系统（INS）、建筑设备监控系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）、安全防范系统（SAS）。,7,1. 通信网络系统（CNS）集成,(1) CNS集成系统一般是各子系统逐步建成后，才完善系统集成功能。 (2) 每个通信子系统都必须提供标准的接口与符合国际标准的通信协议，实现与BMS、INS的集成。 (3) 接收并提供IBMS集成所必须的各种信息。,8,2. 信息网络系统（INS）集成,(1) INS集成系统应根据用户需求与经济条件，逐步建成与完善，首先应解决事务型办公自动化和物业管理自动化系统。 (2)
4、信息网络一般由两大部分组成: 本地信息网络，一般是高速主干网，主干以光纤为主，连接建筑物内其他各资源子网和计算机主机。 建筑物外部的信息网络一般包括接入网以及通过接入网与本地信息网络联接。即局域网之间以及局域网与广域网之间的互连。,9,(3) INS应具备与BMS及CNS联网与集成的功能，既可实现近期工程集成的需求，又具备发展到IBMS的潜力。 (4) 办公楼、综合楼等建筑中至少应具有一个高速通信主干网，一般采用带冗余功能的千兆位交换式以太网，并由高速主干连接每一楼层的局域网（LAN）和计算机主机，同时通过高速主干网实现楼群之间以及外部的联网与通信。高速主干网首选技术是ATM网和以太网。,10
5、,3. 建筑管理系统（BMS）集成,(1) BMS的通信接口、通信协议等必须符合国际通用标准，并具备与相关机电等设备互联。 (2) BMS应提供通过电话网，实现远距离通信与控制的能力。 (3) BMS应能实现广域网通信和由此而获得的资源共享与联动控制等功能。,11,(4) BMS应提供与火灾自动报警及联动系统互联所必须的标准通信接口和特殊接口协议。在BMS的平台上能观测到与火灾自动报警系统的相关实时信息。 (5) BMS应提供与安全防范系统互联所必须的标准通信接口和特殊接口协议。在BMS的平台上能观测到与安全防范系统的相关实时信息。,12,4. 建筑集成管理系统（IBMS）,(1) 应根据用户
6、使用和管理需求，把用户软、硬件平台、网络平台、数据平台等组成一个完整协调的集成系统，实现优化控制和管理，创造节能、高效、舒适、安全的环境。 (2) IBMS应具备与BMS（SAS、BAS、FAS）、CNS、INS联网通信的能力，实现各系统之间语言、数据、图像的资源共享。,13,(3) 各子系统与建筑集成管理系统IBMS之间可有不同的通信、连接。 子系统具有独立监控功能，并将运行数据送到IBMS，按照IBMS的指令改变运行状态或运行方式，实现优化控制、管理。 子系统具有完全独立的监控功能。由于规范或职责的原因，不宜接受IBMS系统的统一控制，例如，视频监控（CCTV, Close Circuit
7、 Television）子系统，火灾自动报警及联动子系统。,14, 子系统独立运行，基本上没有运行数据传递到IBMS系统，或者仅仅只传递简单的状态信息，IBMS系统只是监视其运行状态，记录设备的位置信息。例如，电视会议子系统，综合布线子系统，有线广播子系统等。 子系统本身是一个软件系统，主要实现独立运行管理功能。一般接受其他子系统传递来的信息，也可以对其他子系统作出间接的、非实时控制，并与IBMS在软件上融为一体。例如物业管理，办公管理等。,15,5. 住宅（小区）集成管理系统（IHMS）,(1) IHMS应具备与HMS（SAS、CMS、FAS、HC）、CNS、INS联网通信的能力，将分离的系
8、统、设备有机地组成一整体。 (2) 各智能化子系统与住宅（小区）集成管理系统IHMS之间可有不同的通信、连接。 (3) 智能化系统集成采用系统集成、功能集成、网络集成，软件界面集成等集成技术和手段，分步实施。实现的关键在于解决系统之间的互连性和操作性。,16,11.1.3 建筑智能化系统集成的步骤,1研究建筑物的功能:了解建筑物、住宅（小区）以及智能化系统的功能和构成。 2确定系统集成的内容: 根据智能化系统应能达到的功能指标、系统的相应时间、存储容量、容错程度和安全指标、应用软件、数据库和系统平台及业主的要求，确定对哪些智能化系统进行集成。 3确定系统集成的原则:系统要求具有可靠性、先进性、
9、开放性、容错性和可维护性。,17,11.1.4 实现建筑智能化系统集成的方式,系统集成主要是通过建筑与建筑群结构化的综合布线系统和计算机网络技术，使构成智能化建筑的各个主要子系统具有开放式结构，协议和接口都标准化和规范化。 (1) 智能化建筑的系统集成可采用以BAS为中心，通过LonWorks或 BACnet等技术实现的集成模式。,18,(2) 智能化建筑是以信息集成为核心，连接所有与之相关的对象，并根据需要综合地相互作用，以实现整体的目标。可采用OPC( OLE for Process Control )技术和ODBC( Open Data Base Connectivity )技术来实现智
10、能化建筑的系统集成。( OLE, Object Linking and Embedding) (3) 新的集成技术是将信息集成建立在建筑物（群）内部网Intranet的基础上，通过Web服务器和浏览器在整个网络上的信息交换、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。 (4) 实时数据的集成和管理数据的集成。,19,11.2 建筑智能化系统集成设计方案,11.2.1 安全防范系统集成方式示例 安全防范集成系统包括下列子系统: CCTV 门禁系统 防盗报警系统 巡更系统 消防报警系统 设备控制系统,20,根据工程的要求，各工作站可接打印机等辅助设备。 工作站至门禁控制器、防盗报警控制器之
11、间可采用RS485总线。 数字硬盘录像机集多画面处理器、视频切换器、录象机、对云台旋转和镜头伸缩的控制全部功能于一体，可以通过网络传输图像信号和控制信号。在网络上的任意一台计算机，只要赋予了权限就可以通过网络访问某个数字硬盘录像机，并通过该数字硬盘录像机看到某地方现场情况，还可以对摄像机进行控制。,总控室,CCTV,门禁系统,巡更系统,消防报警,防盗报警,设备控制,21,图11-1 安全防范系统集成方式示例,22,11.2.2 表具远传系统的集成方式示例,图11-2所示表具远传系统的集成方式以6层、每单元每层2户为例。该图采用总线技术. 适用于水、电、气、热力专业公司分别管理。,23,图11-
12、2 表具远传系统集成方式示例,HM, Heat meter; GM, Gas meter; WM, Water meter; Wh, Watt hour,24,实例一：广东安居宝智能有限公司的HY-311/HY-321/HY-331四表抄送系统。 该系统由抄表接口、抄表平台组成。户内水、电、煤气、暖气表采用脉冲式表，利用抄表接口和抄表平台与系统总线相连，采集的数据存在抄表接口的永久存储器中，可以通过管理中心计算机十分方便地抄集每户四表数据，并可打印出来。,25,26,功能说明：,系统中采用总线结构、分层管理，每层一个抄表平台，每栋楼一个主抄表平台。 层间抄表平台可接39户，主抄表平台可接99个
13、层间抄表平台，管理中心可管理99栋楼的主抄表平台。 系统供电采用不间断电源，停电后仍能使用。 系统自带巡检功能，发现线路故障能向管理处报警。 完善的软件支持，小区智能管理系统软件能对用户四表进行自动抄表、计算、统计、存储、打印等。,27,实例二：基于以太网星形的四表自动 计费计量系统,系统由网络数据终端（NDT，Network Data Terminal）和抄表单元RIU (Remote Interface Unit )构成。 NDT具有多个数字、开关、脉冲量I/O端口，可用于住户室内外的安全防盗报警系统、煤气泄漏检测、紧急呼救和服务请求、水电气表的数据记录等；具有键盘，可用于布防、撤防的控制
14、；具有液晶显示屏，可用于发布公告作息，提请住户注意；也可以控制用户室内的门锁及其他的电气开关。,28,NDT/RIU组成的抄表系统示意图,29,11.2.3 车库自动管理系统集成方式示例,1、 车库自动管理系统集成方式示例见图11-3。 2、 设计说明 本系统为具有车位引导功能的车库自动管理系统集成方式。 车位探测器可选用超声波、红外线、感应线圈或压电橡胶等类型的探测器。,30,图11-3 车库自动管理系统集成方式示例,31,实例一: 海湾公司小区车辆出入/停车读卡 控制系统,车库读卡控制器安装在车库的进出口处,一般和挡车器的间距为一个车身长.一个典型的车库出入口读卡控制系统示意图如下页所示.
15、,32,33,该系统采用先进的非接触式识别技术,对小区的进出车辆进行识别、管理、收费。该系统可实时记录车辆进出情况，司机无需摇下车窗交涉，通过非接触刷卡确认即可直接通行。将每一出入口的读卡控制器联网，可在小区物业管理中心查询车辆进出资料、收费记录等信息。,34,车库读卡控制器是停车场管理系统的核心，它与挡车器、环路监测器、摄像机等设备一起构成停车场的车辆全自动化管理系统。其主要特点有： （1）可单独用于停车场管理系统，也可联网使用； （2）内含Lonworks神经元芯片,符合LonMark标准； （3）识别计时票、租户卡、临时卡、全自动操作； （4）具有防剪线功能，一旦出现剪线或损坏能及时报警
16、； （5）带掉电保护，掉电后仍能维持现场数据48小时。,35,实例二: CAR-3停车场智能管理系统方案,以具有先进水平和时代要求的CAR-3停车场智能管理系统为例。此系统采用Philip MIFARE-1非接触（感应式）智能卡具备了1024bit的超大容量，并且自带具有可读可写的运算程式的CPU,可自行在0.1s内瞬时完成检测、登记、计算等工作，从而保证了可脱机运行，同时具备了极强的抗干扰能力。,36,卡具有16个功能分区且各独立密码，利用先进的计算机工业控制技术，使用稳定、可靠，自动化程度高。只需将智能卡在读卡机前轻晃一下，距离10CM,就能瞬时完成检验、记录、核算、收费等计帐工作。该系统可以自动发卡、自动计费、自动检测出入口车辆、自动复位、防砸车等。卡可分为：授权卡、操作卡、用户卡。用户卡又分为：月租卡、临时卡、免费卡、充值卡等。,37,方案设计思想 停车场由一进一出组成。进口同入口控制机自动发卡在出口处进行收费。要求停车场系统具有图像识别、对讲、自动出卡、全自动道闸、收费等功能。,车场采用出口收费管理模式
