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IBMS智能建筑集成管理设计及应用解析

发布时间:2019-07-25 10:48 来源:未知 编辑:admin

  IBMS(Intelligent Building Management System)智能建筑管理系统,是指在BAS的基础上更进一步的与通信网络系统、信息网络系统实现更高一层的建筑集成管理系统。如果说BAS是建立在3A集成基础上,那么IBMS 就是建立在5A集成之上的更高层次的又一系统集成。该系统集成一般由三部分组成:具有Web功能的集成化监视平台、监控服务器和协议转换网关。同时它又是一个强大的开发平台,可以建立相对固定又比较复杂的应用系统,可与企业的资源计划系统ERP集成的应用系统,完成管理控制一体化工作。该系统目前在高档写字楼的设计规划和运营管理阶段均得到了广泛应用。为了更好地将具有如此强大功能的智能建筑管理系统应用于工作实际,有必要对该系统的设计原则和理念以及在智能建筑的典型应用进行深度解析,以餐同行。

  IBMS将建筑的各个智能化子系统有机的聚合在一起,协调各子系统间的相互关系和联动反应,把各种纷繁芜杂的操作界面和数据接口统一起来,让用户在一个平台上进行操作和管理,简化操作,集中精力在核心业务上,为用户创造更大的价值。

  IBMS综合运用现代计算机网络技术、通信技术对建筑内所有建筑设备采用现代化技术进行全面有效的监控和管理,提高建筑的综合使用功能和物业管理的效率,确保建筑内所有设备处于高效、节能、最佳运行状态,为客户提供一个安全、舒适、快捷的工作环境。其设计目标主要体现在:

  1、集中管理:可对各子系统进行全局化的集中统一式监视和管理,将各集成子系统的信息统一存储、显示和管理在同一平台上。重点是要准确、全面地反映各子系统运行状态,并能提供建筑关键场所的各子系统综合运行报告,提高突发事件的响应能力。

  2、分散控制:各子系统进行分散式控制,保持各子系统的相对独立性,以分离故障、分散风险、便于管理。

  3、系统联动:以各集成子系统的状态参数为基础,实现各子系统之间的相关联动。

  4、优化运行:在各集成子系统的良好运行基础之上,提供分析和决策建议,如:设备节能控制、节假日设定、24小时值班台、自动远程报警等功能。

  IBMS系统设计的依据有:《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2006),《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014),《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92),《软件工程国家标准》,《计算机软件开发规范》(GB/T8566-1995),《计算机软件开发质量及配套管理计划规范》(GB12504-12509-90),《信息技术互连国际标准》(ISO/IEC11801-95)。

  IBMS系统集成的总体原则是:以计算机网络为基础、软件为核心,通过信息交换和共享,将整个建筑内各自具有完整功能的独立子系统组合成一个有机的整体,提高系统维护水平、管理自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能,彻底实现功能集成、网络集成、软件界面集成的总体目标。

  1、先进性:被应用项目的系统平台将采用云技术,实现跨子系统云联动等先进技术,且以上技术都在其他的重点项目中得到验证,稳定可靠。建成后将能够代表当今世界的一流的智能建筑系统集成水平。

  2、开放性:系统平台可对各智能化子系统进行分散式控制,集中统一式管理和监控。而集成后的系统应是一个开放系统,使不同的子系统和产品间接口和协议达到“互操作性”。它应当提供标准数据接口、网络接口,系统和应用软件接口,系统应具有如下开放性特征,即:可扩展性、灵活性好;兼容性和应用软件可移植性;可维护性好、生命周期长。

  3、标准化和模块化:集成平台的总体结构必须是标准化和模块化的,既可使不同厂商的设备产品综合在一个系统中,并相互的得到高度的信息共享,又可使系统能在日后得以方便的扩充,满足通用性和可替换性。

  4、安全性、可靠性和容错性:作为建筑管理的集成平台,其系统必须保证有极高的安全性、可靠性和容错性。为了将来的系统维护以及售后服务,所以选用国内知名厂家的系统集成产品。

  5、可管理性:整个系统基于网络,随着网络规模扩大,网络管理十分重要,要对这样一个网络进行管理,要求支持网络监视和控制两方面的能力;能监视控制到网络主要设备;可能大的管理范围和尽可能小的系统开销;网络管理应标准化;集成设备层和应用层,为建筑的管理者和使用者提供高效、便利、安全的工作环境。

  6、经济性:经济成本是系统集成必须考虑的因素之一,要求系统设计应从系统目标和生产需求出发,经过充分论证,选择合适的产品,在满足用户要求的前提下,尽量降低投资成本。

  7、前瞻性和可扩展性:系统采用SaaS软件即服务的云技术,基于Internet结构体系建立一个可扩展的平台,在设计和实施中都会为将来的系统扩容预留接口,且采用的产品本身具备数据转储功能,能够使的云集成成为可能。这样的设计既可以保证前期工程和后继先进技术的衔接,使系统具有先进性。

  云平台是智能建筑设备系统的核心,它通过云技术将各子系统集成到同一个计算机支撑平台上,建立起整个建筑的中央监控与管理界面,通过一个可视化的统一的HMI图形窗口界面,系统管理员们可以十分方便、快捷地实现建筑内被集成的各功能子系统以及相应更下层功能系统、实施、监视、控制和管理等功能。

  下面将就某建筑智能化系统的总体、功能、结构以及集成管理系统四个方面的要求做详细论述。

  从建筑智能化集成系统的性质、用途出发,基于成熟、先进、实用的原则,把构成智能建筑和各智能化子系统由各自独立分离的设备、功能和信息集成为一个相互关联、完整和协调的综合网络系统,使系统信息高度的共享和合理的分配。

  提供成熟先进的设备集成管理系统:作为整个工程的管理核心,IBMS系统无论是系统网络结构及集成系统软件均应体现成熟可靠的性能及先进的技术。

  云服务系统设计:因建筑面积大、监控设备分布范围广,系统设计需充分考虑这些特点,组成云控制的系统。

  提供高安全性和高可靠性系统:系统软件需提供很高的安全性措施,提供冗余系统等高可靠性系统结构设计及系统软件配置。

  提供先进的管理平台:IBMS软件必需提供高效、先进的管理功能、良好的用户界面等。

  系统的快速响应:建筑对于安保系统的快速响应要求较高,本方案的系统设计需充分考虑系统对报警的快速响应及相关系统报警联动的快速响应,为安保管理人员及时提供报警信息及现场图像。

  模块化的系统软件及硬件:提供模块化的系统软件及硬件,便于根据实际需求灵活地进行系统设计及今后扩展硬件及软件功能。

  IBMS应采用高效的通用接口技术,通过特定的系统交换层面和标准的通讯协议,能无缝兼容不同子系统。可以转换多种协议,如:OPC、BACNET、MODBUS、 LONWORKS、API、TCP/IP、RS485/232、ODBC等

  IBMS通过先进的消息通知动态缓存和发布/订阅技术,具备允许网络上的任一工作站通过一致的软件界面对各子系统设备的运行数据和运行状态进行高性能的实时监测、采集.同时,使用者可根据权限设置在电子地图上实现对设备的操作管理。

  IBMS必须采用电子地图的形式显示各个子系统、设备及各楼层信息,使用者操作界面简单、友好。并为使用者提供了功能强大的组态工具及丰富、可维护的基本图型库,使用者可以采用“拖放”的方法在开发平台完成电子地图制作,在设置图形和相应设备之间的对应关联后,使用者就可以很方便地在布防图上实现对建筑内各设备的监控。

  IBMS系统可将集成的不同子系统的控制点均加入到联动控制策略中,实现跨子系统智能联动,从而充分发挥各子系统的功能。

  无论建筑的信息点和受控点是否在一个子系统内,都可以根据需要建立联动关系,从而实现跨系统的控制流程,提高建筑的智能化管理和控制水平。如:楼宇自控系统关闭相关空调电源,智能一卡通系统打开房门的电磁锁,安防监控系统将火警画面切换给主管人员和相关领导等。IBMS系统还可以扩展接入其他子系统并进行联动。例如,当建筑物发生火灾报警时,广播系统发出应急疏散信息,尽快疏散人员,并通过无线对讲系统呼叫相关管理人员。

  为了便于日后物业人员的使用与维护,系统中的联动规划,为全图形化或便捷的人机交互工具,而不是使用代码编制的方式,物业操作人员可自行对联动预案内容及参数进行变更。使用集成软件,用户将能够方便地组织配置,很容易地实现这种系统级的连锁动作,而且系统联动功能在将来的修改也大为方便,不必增加或改动已有的硬件。

  IBMS在采集数据的同时,应能向使用者提供历史数据智能分析功能,使用者可根据分析结果,在智能策略控制模块中设置联动控制策略,系统在适当条件下响应触发这些策略,达到系统优化和高效运行的目的。

  IBMS带有信息管理功能,能够查询、保存、维护设备档案,能够进行能源计量,能够记录设备运行的历史数据以便使用者查询,同时可自动生成报表,报表格式可随需求定制。

  IBMS平台使用OAuth2.0的开放式认证和授权系统,提供基于角色的访问机制,实现全系统集中式的帐户管理、授权管理,其强大的安全管理机制为不同级别的人员赋予不同的操作权限,防止系统信息泄露和被非授权人员所干扰。

  通过上述对某建筑IBMS系统的设计原则和理念的解析,可以看出IBMS更多突出的是管理方面的功能,即如何全面实现建筑各智能子系统的优化控制和管理,实现节能降耗以及高效、舒适、环境安全的目的。可以这样说,判断一个建筑物是否具有智能建筑特点,要看它是否具有IBMS的系统集成,这是很重要的判定条件。

  楼宇智能集成包括很多,比如:楼宇自控,安防,广播,门禁,停车管理等。IBMS把各子系统集成为一个“有机”的统一系统,其接口界面标准化、规范化,完成各子系统的信息交换和通讯协议转换,实现五个方面的功能集成:所有子系统信息的集成和综合管理,对所有子系统的集中监视和控制,全局事件的管理,流程自动化管理,最终实现集中监视控制与综合管理的功能。

  2、数据的共享:由于建筑内的各类系统是独立运行的,通过IBMS集成系统联通不同通讯协议的智能化设备,实现不同系统之间的信息共享和协同工作,例如:消防报警时,通过联动功能实现视频现场的自动显示,动力设备的断电检测,门禁的开启控制等;

  (1)能耗分析:通过采集设备的运行状态,累计各类设备的用电情况,超过计划用量时实时报警;统计分析各类设备的运行工况和用能情况;

  (2)设备维护:通过统计设备的累计运行工况,及时提醒对各类设备进行维护,避免设备的故障;

  IBMS系统通过对各类建筑内智能化子系统的集成,实现信息的综合管理,子系统之间的信息共享,实现设备的维护和管理、设备能耗的管理和设备流程化管理。

  IBMS为建筑搭建了一个智能建筑系统的核心,属于整个智能建筑系统的最高级监控与管理层。它通过分布式网络将各子系统集成到同一个计算机支撑平台上,建立起整个建筑物的中央监控与管理界面,通过一个可视化的、统一的图形窗口界面,系统管理员们可以十分方便、快捷地对建筑内被集成的各功能子系统实现监视、控制和管理等功能。

  总之,IBMS是智能建筑的核心,是建筑物业管理软件和能耗分析软件的数据源头,是建筑智能化设计在运行维护阶段的延伸,既是智慧城市的节点和分支,也是建筑的管理者与各种机电设备之间沟通的桥梁。如果把建筑比喻成人,那么IBMS就是人的大脑;如果把建筑比喻成个人电脑,那么IBMS就是建筑的操作系统。随着人工智能、云计算和大数据的发展,未来的IBMS会更聪明、更智能,从而使人们的生活更加便捷和舒适,使建筑真正智能。

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