建筑智能化系统集成现状、问题和解决策略分析

于成伟

随着科学技术的发展，社会经济和生产力的不断增长，智能化建筑作为一种新型的建筑，开始在建筑行业逐渐进行普及，在科学技术不断发展的今天，智能建筑的概念已经逐渐深入人心，被认为是最具发展潜力的建筑类型之一。而建筑的智能化系统作为智能建筑的核心，其对于建筑的智能化控制能力使得建筑真正实现了智能化。同时，建筑智能化系统能够实现建筑的信息沟通能力，使得建筑向高科技、高舒适度的方向稳步发展。智能建筑中的智能化系统涵盖多个方面，由许多分工明确的子系统所构成，主要包括安全防范自动化系统（SAS）、建筑设备自动化系统（BAS）、火灾自动报警系统（FAS）、通信网络系统（CNS）、以及办公自动化系统（OAS）等。这些系统在日常运行中相互连接，联动运作，构成了一个智能化的建筑控制系统，通过这种智能化系统的控制来实现了建筑的一些科技化功能，而将这些智能化子系统进行集成处理的过程当中，不可避免地会出现一些问题，如何将这些问题做到有效处理，是系统的研发人员需要去考虑的问题。

一、建筑智能化系统集成的简介

智能建筑的系统是由若干个子系统相互联系、协同工作而形成的一种对于智能建筑的整体控制，这种协同运作的机制实现了建筑的智能化理念。建筑智能化系统的构建目标也很明确，就是使整个建筑具有智能处理和实时调整的能力，使建筑带给人们的体验更加舒适，其中智能化系统的集成工作就发挥了很重要的作用，系统集成在实际应用过程中需要以现实需求作为出发点，将系统中的各个子系统和软件硬件进行统一的改造和系统化的运用，使其联系成为一个系统化的整体。通过智能化系统的集成，可以使智能建筑在日常处理和运作的过程中做到统筹全局，面面俱到。

目前，我国建筑智能化系统集成工作的发展于国外来说相对落后，究其原因主要有两个方面，是子系统的设计开发水平不到位，另一个就是对于已开发出的子系统没有一个行之有效的手段进行统一化的管理。在智能化建筑系统的集成工作中，搭建一个科学合理的系统平台是十分重要的，这些子系统通过系统平台的统一化管理，使得它们的联系更加紧密。在智能化系统管理平台中，不仅要注重相关的计算机软件的作用，同时还要注重硬件的统一规格管理，例如网络接口、互联网相关协议、以及一些相关的应用程序接口等。这种系统平台是实现智能建筑系统集成的重要基础，对于智能建筑系统集成的层次划分来说，大体上可以划分为三个层次，即设备集成、技术集成以及功能集成三个方面。设备集成的主要工作是对整个智能控制系统中的设施设备进行系统化的连接；技术集成则是对整个产品的技术规格进行统计，并在技术层面上对子系统中涉及的所有软硬件进行集成化的管理；而功能集成则更需要结合实际，根据使用建筑的用户来对智能系统中的功能进行制定和完善，功能集成方面的工作主要从功能的角度入手，以尽可能地开拓和完善功能作为工作基础，对于子系统进行集成处理。这三个方面的工作对智能系统的集成化来说缺一不可，是整个系统集成工作的核心。

二、建筑智能化系统所具有的特点

1.对于不同构成的系统具有互联性

一般来说，智能建筑中的系统集成多半是采用设备中的通信子网，使用计算机网络将系统中的各类设备相互连接起来。这些设备一般包括机电设备、通信设备、外围设备、以及计算机设备等。要想把这些设备连接在一起，同时要让这些设备所在的子系统能够在集成化的管理下相互联系进行工作，这就需要整体的建筑智能化系统具有将异质异构的设备和网络相互连接的能力。这些设施设备在规格、通信方式等要求都是不同的。在一些具体的软硬件方面例如硬件接口、所用线路、互联网所使用的拓扑结构、使用的通信协议、以及相应的传输介质方面都有着明显的差异。建筑智能化的系统通过自己强大的兼容性和互联性，将这些设施设备和子系统相互联系起来进行工作，充分体现了互联性的特点。

2.横向与纵向的层次关系分明

建筑智能化系统是一种层次结构十分明确的管理系统，系统的相关工作也需要在多层次的基础知识之上展开。这就要求在系统中对于设施设备接口和资源子网的选择，以及相应的通信技术的选择上要充分考虑，不仅仅要考虑成本、规格、质量等一些基本问题，还要对系统的层次结构做深入的研究，在这种横纵向层次结构十分明确的系统中，对于系统中信息交换的内容和信息的类型要求都有着明显的差异，在每个层次上对于通信联网的技术、方式、规格也都存在着显著的差异。因此，在整个系统的设计中，不仅要考虑单一的层次，还要从多角度出发，考虑横纵向多层次的系统互联性。

3.系统内所使用技术和设备的多样化

在建筑智能化系统中，虽然系统已经能够兼容多种多样的技术设备，开放性和设施设备的标准化已经得到了大部分设备厂商的支持，但是随着科学技术的发展，市场经济体制下的各大设备厂商的竞争日趋激烈，因此这就要求建筑智能化系统在设计的过程中要遵循客户的实际需求，充分认识到技术和产品对于建筑智能化系统的影响力，对多样化的系统设备最大化地实现兼容，这样才能实现建筑智能化系统的全面优化。

三、建筑智能化系统集成的发展趋势

1.对于TCP/IP协议的应用

现阶段随着计算机技术的发展，很多的控制系统都是以计算机和互联网技术为核心进行建设的，建筑智能化系统同样也不例外，在计算机和互联网技术中所用的TCP/IP协议在建筑智能化系统中也有所应用。TCP/IP技术具有统一化的地址命名方式和唯一的域名等一系列特性，这种标准随着技术的发展得到了越来越广泛的应用，逐渐成为国际通用的计算机地址命名的标准。建筑智能化系统在建设的过程中同样也离不开TCP/IP协议，通过在系统中应用TCO/IP协议，能够在系统的建设过程中引进千兆位的以太网，使得系统的运行和处理速度大大提升，并且随着智能建筑系统相关技术的不断进步，建筑智能化控制系统的线路铺设技术也得到了实质性的改善，这样就使得以太网在建筑智能化系统中的使用层次更加深入，使得以太网从系统的连接层向管理层和现场层的方向去转变。因此，将建筑智能化系统与TCP/IP协议下的计算机技术和互联网技术相互结合起来应用，是建筑智能化系统集成的发展趋势之一。

2.利用浏览器和服务器开展建筑智能化系统集成工作

在计算机技术的发展历程中，所需要的相关技术设备也逐渐走向简洁化的发展。计算机从一开始的大型机为基础的计算方式，到之后的客户机/服务器的模式，再到现阶段的浏览器/服务器的模式，这种技术的演变使得计算机传输速度更快，处理信息的能力也更强，同时操作的手段也更加简洁。目前，浏览器/服务器的模式已经成为了现代计算机进行信息处理的主要应用方式，这种具有快速处理能力的模式在建筑智能化系统集成中也具有较大的应用前景。

四、现阶段建筑智能化系统集成存在的问题

建筑智能化系统在其迅速发展的过程中，难免会出现一些问题，如果这些问题不能够及时解决的话，将会对智能建筑行业的发展造成实质性的阻碍。现阶段，建筑智能化系统主要存在的问题就是系统日常维护的安全问题。这两个问题可以说对于建筑智能化系统的影响具有决定性的。下面我们将对这方面的问题进行详细的论述

1.建筑智能化系统中的安全问题

在建筑智能化建设的过程中，对于智能建筑系统中的建设具体范畴需要一个明确的规定，而往往在这个过程中，相关企业就会把智能建筑的安全管理和安全防护子系统混为一谈，认为二者是同一种概念。实际上，这两者在智能建筑的行业中属于两个完全不同的范畴。在建筑智能化系统中，智能建筑安全管理的含义是指相关的企业要对系统进行整体化的管理，在系统建设的过程中时刻注重安全性。而安全防范子系统则是针对建筑的用户与建筑管理部门之间的一些信息的相关保护，例如财务信息、资源信息等。准确来说，这种系统是为了保护客户的财产和人身安全而设立的一种防护系统，它虽然是建立在智能建筑的安全管理之上的一种子系统，但是二者还是有着明显差异的，目前，一些企业对于安全防护的子系统不够重视，没有系统化安全防护子系统的相关研发工作，这就给智能建筑的使用带来了许多的安全隐患。

2.物理安全问题

在这方面的问题中，主要是由于外部的因素干扰所造成的。由于建筑智能化系统内部存在大量的设施设备和连接的线路，因此系统在物理层面上容易遭到一些破坏，例如人为的故意损坏，或者由于极端天气原因（如强雷电天气）造成的损害等。这些损害对于设施设备以及连接线路的破坏力十分巨大，严重的影响了智能建筑的实际运作，同时由于系统被破坏，容易导致智能建筑中的一些重要数据的流失，给用户造成财产上的损失。

3.控制网络的安全问题

控制网络是智能建筑系统中的协调性结构，如果控制网络出现问题的话，就会导致整个控制系统的瘫痪，无法进行正常的运作。目前，在控制网络的技术应用中，主要应用网络层面的实际控制建设来提高整体的安全性，主要应用的技术有FAS技术、SAS技术等。这些技术灵活运用能够加强对于整个控制网络安全的保障，使整个控制网络稳定运行。但是在现阶段的控制网络相关技术的实际应用中，对于控制系统的实际情况没有充分的考虑，在控制网络的建设中就会出现一系列的问题。同时，现阶段的智能建筑网络的安全建设工作还有所欠缺，对于人为攻击控制网络的防范程度不够，在控制网络的安全管理方面显得过于片面。这样一旦控制网络出现安全漏洞，就会造成信息的大量流失，给用户造成很大的困扰。

4.信息网络的威胁

在建筑智能化系统建设的过程中，来自于信息网络的威胁同样十分巨大。针对于CAS和OAS技术的应用需要大量的信息，同时还要对信息的高速传输设计做系统的优化。而在此过程中，就会产生许多来自于信息网络的相关威胁，例如在信息的传输过程中被截获窃取，还有系统中病毒的防范不到位等问题。这些问题对于智能系统的运作来说威胁同样巨大，企业也必须对这些问题重视起来。

五、对于建筑智能化系统集成相关问题的解决措施

1.建设先进的安全防护子系统

安全防护子系统能够全面加强信息的安全性，有效地防止信息被窃取、截获，因此相关的企业要对安全防护子系统的建设工作重视起来，根据建筑智能系统中的实际情况来开展相关的建设工作。首先要完善相关的安全防护子系统的建设工作，例如证书和信息的相关认证等，同时对于一些来自于非信任设备的访问要引起重视，避免非法入侵，通过完善的安全防护子系统的建立来全面保护建筑智能系统的安全。

2.建立完善的物理防护安全策略

对于物理防护安全工作来说，一个完整的物理防护安全体系是十分重要的，通过完整的防护安全体系，能够最大限度地保证设施设备以及连接线路不受损害。首先要做好定期的安全巡视工作，对于系统中存在的问题要及时解决；另外还要做好避雷防火的工作，在大型的设施设备以及连接线路中设置消防设施和避雷设施，最大化地降低由于不可抗力因素造成的损害。

3.控制网络的相关防护策略

对于控制网络来说，其安全防护的主要策略就是保证系统内部的网络协议能够正常发挥作用，同时要制定好对于安全意识的相关管理控制工作，同时要定期进行优化工作。通过对控制网络的安全体系管控，在源头上实现相关的安全监督工作，保证控制网络能够在安全的环境下顺利运行。

4.对于信息网络安全的相关防护策略

信息网络的安全防护主要是以防火墙为主来开展相关的安全工作，要根据实际情况选择合适的防火墙，对于来源不明的信息和非法的访问要进行严格控制，设立严格的入侵检测体制，严禁在系统中进行非法操作，同时对于内部的非法操作也要进行充分的管理。另外对于信息的认证工作也要重视起来，防止非法信息携带病毒攻击整个系统。除此之外，对于信息的加密、解密，以及数据库的管理工作也要做到全面而有序的开展。

5.对于其他一些相关的技术手段的应用

除了上述的两种技术模式以外，在建筑智能化系统集成的安全性能改进中还应用了一些其他的技术，这些技术同样对于建筑智能化系统集成的安全性能改进有着重要的作用。例如OPC技术就是一种在建筑智能化系统集成工作中应用比较广泛的一种先进技术。OPC技术主要的工作方向主要针对于过程控制设计方面，通过对先进的自动化系统和一些相关的设施设备以及硬件的应用来对过程进行全面的控制管理。OPC技术在工作中使用的是统一的标准，即XLIENT/SERVER模式，这种模式对于系统的各种软硬件都能够实现兼容，在SERVER程序的接口使用中采用规格标准较为统一的OPC接口连接，并且在XLIENT/SERVER模式下，所有通的硬件设施设备都由专业的生产制造公司或取得相关授权的制造厂商来统一完成。通过使用OPC技术对于系统的统一化管理，能够使整个建筑智能化系统的集成管理工作更加便捷高效地进行开展，消除了由于规格不统一而造成的一系列安全隐患。