智能建筑系统集成的设计

（陕西职业技术学院，西安，710100）

智能建筑系统集成的设计

苏 湘

（陕西职业技术学院，西安，710100）

智能建筑是集系统、结构、管理、服务等多种优化组合于一体，为人们营造一个高校、安全、便捷、环保、节能、健康的良好建筑环境。本文阐述了智能化建筑系统集成的意义、目的及所要遵守的原则等基础内容，着重介绍了智能建筑的集成内容及其关键技术。

智能；建筑；集成

1 智能建筑系统设计的意义

随着网络技术的发展，控制技术和信息技术已逐步应用于建筑领域，美国于20世纪80年代提出了智能建筑这一新型理念，并在1984年建立了世界第一座智能建筑City Place大厦，这一风潮在世界范围内迅速发展起来。我国建筑相关部门对智能建筑对了如下定义：智能建筑是集系统、结构、管理、服务等多种优化组合于一体，为人们营造一个高校、安全、便捷、环保、节能、健康的良好建筑环境。智能建筑主要由建筑设备自动化监控系统、安全防范自动化系统、火灾自动化报警系统、计算机网络系统、通信网络自动化系统等子系统构成。这几大子系统又包括多种不同功能的子系统，像BAS（建筑设备自动化系统）是由以下几个子系统构成的：视频监控子系统、空调控制子系统、防盗报警子系统等。智能建筑中的各子系统之间的设计安装是相互独立的，通过系统的集成可以有效的打破各子系统之间相互孤立的状况，使系统之间的资源得以共享。通过系统的集成来协调不同组件、系统、厂家产品等相关技术和工程进度安排等内容，保证系统各环节协调合作、互联互通，从而提高系统的工作效率。智能建筑系统集成的功能可以从以下两方面体现出来：（1）智能建筑系统的管理层面。一个层面是自动化，主要体现在系统本身、系统与系统之间的关联；（2）另一个层面是管理，主要体现在信息收集，处理和表现。

2 智能建筑系统集成的目的及所要遵守的原则

智能建筑系统是由设备的监控系统、火灾自动报警系统、 安全防范系统等多个子系统组合而成的，而智能建筑系统的集成指的是将以上这些相互关联又相互独立的子系统集成在一个总的系统下，各子系统的工作在总系统的统一调配、控制下实现应有的功能，构建智能化建筑管理系统（IBMS）,智能化建筑管理系统（IBMS）是由建筑管理系统（BMS）与信息网络系统、通信网络系统组合而成的。智能建筑管理系统（IBMS)的建筑设备具有自动检测和控制优化等智能化功能， 实现了信息资源的共享和系统的优化管理。在构建智能化建筑系统过程中要结合我国国情，智能化建筑系统集成时应该严格遵守“系统总的设计一步到位，分步实施建筑工程的各个环节”的原则。在建筑工程实施之前应该制定整体规划，在总的设计框架下，将总的系统化分成不同功能的子系统，逐步落实各个子系统的建设工作，实现系统的智能化管理，使用户的多种需求得到极大的满足。将各个子系统的建设工作落实之后，对各子系统进行有效的集成处理。

3 智能化建筑系统集成的工作内容及其关键技术

智能建筑主要由建筑设备自动化监控系统、安全防范自动化系统、火灾自动化报警系统、计算机网络系统、通信网络自动化系统等子系统构成。某些智能化建筑系统的集成还包括自动化办公系统。

3.1自动化办公系统和计算机网络系统的集成

智能化建筑系统中最为重要的基础设施之一为计算机网络子系统，用户可以通过计算机网络系统平台开展各种活动、运行业务。一般的计算机网络系统是由建筑物外部广域网和建筑物内部的局域网组合而成的。目前一般建筑内部局域网采用的以太网具有“千兆主干、百兆到桌面”的网络性能。自2002年世界颁布万兆以太网标准以来，与万兆以太网相关的设备、技术都日渐成熟起来，很多对网络性能具有较高需求的建筑场合，“千兆主干、百兆到桌面”的网络性能已经无法满足建筑的内部需求，而改用具有更高网络性能的“万兆核心、千兆到楼、百兆到桌面”的网络架构。并且为系统配置了集中式的数据中心(IDC)，数据中心（IDC）的配备方便了系统内部各子系统数据的集中管理、存储操作，并实现了信息资源的共享和系统的优化管理。随着网络技术的发展，无线网络技术日渐成熟起来，与有线网络相比它具有灵活、价格低廉等显著优势，在计算机网络系统的构建集成过程中充分运用了无线网络技术。

在计算机网络系统的构建集成过程中还应该充分考虑建筑所属单位的工作性质，像政府等机要单位所入住的建筑物，集成计算机网络系统时，应该区别非涉密业务网络、涉密业务网络、和外部公共网络的特点及其用途，综合以上问题进一步优化整合网络的集成工作。为了确保智能化建筑系统中的计算机网络可以正常安全的运行，结合智能建筑系统所制定的的安全等级目标，对整个系统进行严谨、科学的安全论证，在此基础上为系统制订安全方案和规划， 并对系统进行集成处理。计算机网络安全系统主要包括以下几部分内容：IPS、防火墙、网络的安全审计、漏洞的扫描等， 通过软硬件相结合的方式为智能化建筑系统构筑一个安全的防范系统。一般情况下建筑物外部的接入网指的是通过ISP或公网运行商所提供的网络接入服务， 系统集成时也应该区别非涉密业务网络、涉密业务网络等问题，可能还会用到均衡器等设备， 以此来确保网络之间的集成平滑、无缝。 智能化建筑系统中处于整个体系结构较高层面的基础设施之一为自动化办公子系统，自动化办公系统是在设计经费允许的情况下根据用户的业务需求设计而成的。在系统应用过程中还会对其进行改善优化处理，系统建设之初会将其建设成事务型和物业管理的自动化办公系统，并在此基础上进行改善优化，使自动化办公系统具备综合的管理能力以及辅助决策功能。

3.2建筑管理系统的集成

系统在通信过程中要统一通信协议和通信接口，在符合国际和国家相关通信标准的基础上，要确保建筑管理系统集成的通信协议和通信借口具备较好的通用性，而且要确保建筑物中的机电设备具有较高的互联性能。设备之间的互联通信和设备的控制一般是通过通信信息的交互实现完成的， 在系统集成过程中通过LAN、电话网、WAN等多种形式的通信网络来实现设备之间的通信和设备的控制能力，实现系统信息资源的共享功能和设备的联动控制功能。当前功能较为完善的建筑设备管理系统产品包括HONEYWELL、西门子、JHONSON CONTROL等。

建筑管理系统一般是由以下几种类型的设备集合而成的：（1）HVAC类(像York、Carrier、Mcquay、Daikin等)。（2）消防系统类( 像Edwards、Simplex等)。（3）安报系统类( 像Siemens、 Maxim等)。（4）电力系统类( 像Siemens、Merlin、Square等)。建筑设备具有多样性，不同厂家所生产出来的产品各不相同，多数生产厂家一般使用的是Mod Bus、BACnet、Lonworks 等标准协议的网关。有的系统所使用的设备通信协议和通信接口与建筑管理系统有所不同，甚至有的设备接口不符合国际和国家相关通信标准，在集成过程中应该加配必要的网关设备，以此来确保通信的顺畅。 建筑管理系统会以图形界面的形式体现出来，操作人员通过操控后端控制中心中相关的终端软件及其设备，来观察系统中各个子系统的实时信息，根据系统实际需求对建筑管理系统子系统进行有效的监视并对其加以控制。

3.3智能化建筑管理系统的集成

建筑智能化系统集成的高级阶段为智能建筑管理系统，智能建筑管理系统在正确把握用户使用需求、建筑需求和管理需求的基础上，通过硬件技术、软件技术、网络技术和数据技术等多种技术相结合构建一个功能完整、分工协调的智能集成系统，优化智能建筑系统的控制功能和管理功能，为用户营造一个高效、快捷、节能、舒适、安全的优良环境。智能化建筑系统与火灾自动化报警子系统、建筑管理自动化子系统、安全防范自动化子系统、计算机通信自动化子系统等子系统之间保持着良好的通信，它们具有良好的通信联网性能，以此来确保各个子系统之间图像、数据等资源的共享。各个子系统在智能化建筑系统集成后还可以

保留自身独立的监控功能。各个子系统会将运行过程中产生的相关数据传输至集成控制中心，集成控制中心根据需要在按照设定程序和算法的基础上分析、计算相关数据，根据分析结果下达指令，将指令反馈到子系统中，将系统的控制和管理功能进行优化。各个子系统的性质、特点有所差异，集成中心在与子系统进行通信过程中应该考虑这一个体差异，通过采用不同的连接方式和通信方式来确保通信的顺畅。像视频会议系统、公共广播系统、综合布线系统等多种子系统在运行过程中所要传送给集成控制中心的相关数据非常有限，只需要传送与子系统相关的状态信息，集成控制中心根据传送的数据来监控这些子系统的运行状况，对其不进行控制操作，对这些子系统采用“只监不控”的简单通信方式。而对那些较为复杂的子系统来说，像办公管理、物业管理等，这些子系统本身就是一个能够独立运行的软件系统，可以实现某种特定的管理功能，这些子系统可以接收控制中心或其它子系统传送过来的通讯信息，并对这些信息进行分析处理，根据分析结果来调控其它子系统。

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苏湘，女，1983，陕西省商洛商南县人，助教，主要研究方向：建筑力学教学、建筑工程计量计价教学、建筑结构设计

Design of Intelligent Building System Integration

Su Xiang
(Shaanxi Vocational and Technical College，Xi'an，710100)

Intelligent building is a system,structure,management,service,and other optimized combination in one,for people to create a university,safe,convenient,environmentally friendly,energy-saving,healthy good built environment.This paper describes the intelligent building system integration meaning,purpose and principle-based content to be observed,such as,highlighting the integration of content and key technologies of intelligent buildings.

Intelligent;building;integration