发表于:2003-04-30 13:54:00
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BMS系统在智能建筑之中应用的体会
西安万科时代系统集成工程有限公司 闵鹏
摘 要:本文以BMS项目整个过程为线索,讲述了BMS系统在智能建筑中应用的体会。并列举了项目过程之中可能会遇到的问题。
关键词:BMS系统,BA系统,SA系统,FA系统。
我国的智能建筑始建于1990年,但发展势头很快。据不完全统计,到二十世纪末,全国范围内智能大厦的数量约为2000座,上万个智能小区分布在我国经济发达地区,如上海、北京、广东、江苏、浙江等地区。以城市统计,上海、北京、广州、深圳、南京、武汉等城市均超过了百栋。
随着智能建筑技术的不断发展,其包含的系统及设备也不断增多。为了使整个建筑内各种设备能够有条不紊的工作,并让用户能够快速方便地了解建筑设备的运行故障状态和对某些设备的控制,BMS系统随之产生。
BMS系统处于建筑智能化管理系统(Intelligent Building Management System ,IBMS)的基础设备控制层和信息管理层之间,是沟通控制系统与信息管理系统的桥梁。通过BMS系统,用户可以集中监视各种建筑设备的运行状态,统计设备的运行参数;一般BMS系统自动提供设备的维修报告,具备强大的报警功能,可以让用户从本地局域网(Intranet)管理操作系统,具有可靠的联动功能,处理突发事件。
目前,国内外有很多BMS的产品。比较著名的有Honeywell的EBI,协同数码的SynchroBMS等。
一、 BMS系统集成的主要模式:
(一) 以硬接点方式进行系统集成
这种方式是系统集成最初的手段,现在BMS集成当中具体应用较少。通过增加一个设备子系统的输入/输出接点或传感器,接入另一个设备子系统的输入/输出接点进行集成。
(二) 以串行通讯方式进行系统集成
由于系统集成的优点,吸引很多设备制造商将产品加以改进,使之具备集成的功能。常见的方式是将现场控制器加以改造,增加串行通讯接口,使之可以与其它设备子系统进行通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。
(三) 以楼宇自控系统BA为平台进行系统集成
随着计算机技术的发展,楼宇自控系统制造商将产品和计算机技术紧密结合起来,使楼宇自控系统可以通过计算机网络联接其它集成子系统,楼宇自控系统可以监测、控制和管理其它集成子系统。由此产生了以楼宇自控系统为平台的系统集成方式。这种集成方式相对于前两种集成方式来说是一个较大进步,系统集成程度和功能明显得到提高。该方式是目前一种比较成熟的集成方式。
(四) 基于子系统平等方式进行系统集成
基于子系统平等方式进行系统集成是一种比较先进的解决方案。市场上成熟产品集成方式通常的核心思想是:建立系统集成管理网络,将各子系统视为下层现场控制网,并都以平等方式集成;系统集成管理网络运行系统集成高性能实时数据库(系统集成数据库),各子系统的实时数据,通过开放的工业标准接口(如OPC接口)转换成统一的格式存储在系统集成数据库中;系统集成管理网络通过BMS系统核心调度程序对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。基于子系统平等方式进行系统集成模式,采用符合工业标准的软、硬件技术,接口标准、规范,开放的系统结构易于扩展,可实现对集成的各子系统实行统一的管理和监控以及各智能化系统之间信息交换的要求。
二、 通常BMS系统集成的常见系统:
(一) 楼宇自控系统(BA)
对于以楼宇自控系统BA为平台的BMS系统,可以避免BA系统大量数据对外的传送,同时也可以减少BMS实施的工作量。对于基于子系统平等方式进行系统集成的BMS系统,需要BA系统为其提供相关接口,这样做可以避免BA系统意外停机对BMS的影响。
(二) 综合保安系统(SA)
SA系统通常可以包括:闭路电视监控系统、防盗报警系统等。根据GB 50307-2002,BMS系统验收包括"网络系统的视频传输"。闭路电视监控系统存在监视图像在网络上传送的问题,网络传送图像也是一个技术上的难点,但是,在实际应用当中,监控摄像机的图像并不是任何一个客户端都允许看的。因此,如果只在负责监控机的图像并不是任何一个客户端都允许看的。因此,如果只在负责监控系统的人员的计算机上安装一块视频卡用来获取摄像机的图像,不实现网络上的视频传输,对于用户来说也没有什么影响。
(三) 消防系统(FA)
在国内建筑业中,消防系统是由专门机构负责,有着比其他系统更加严格的管理和验收程序。消防系统的安装工程相对于其他系统来说更加遵循了一套严格的管理制度,一般的消防系统安装公司与要求独立的施工,这样也就限制了消防系统与其他智能化系统的功能集成。虽然,消防系统需要进行独立的设计和施工,在与其他系统集成时可能会牵扯到很多问题,但是如果能较好的集成消防系统,对于大厦来说是非常有利的。根据我国实际情况,国内的智能大厦建筑行业一般都对消防系统进行特殊的设计。与其他成为一个整体的楼宇智能化控制系统有着明显的区别,消防系统采用的设备往往也是来自不同的控制设备生产商,采用的技术也往往更加成熟和保守。这些通常都会给集成带来一些难度。通常BMS系统对于消防系统采用只监不控的原则,这样做的目的在于保证消防系统在工作过程之中不受到其他系统的影响。另外,消防系统还是有必要实现一些联动的动作。例如:发生火灾时,需要将大楼中的空调系统、送风机组和排风机组关闭,保证火灾不再扩大。
三、 由于BMS系统在智能建筑之中所处的地位,它具有以下特点:
(一) 技术含量高;
(二) 能够根据实际需要灵活的接入子系统;
(三) 对于子系统及其通讯协议的依赖性比较强;
(四) 真正成熟的产品不多;
四、 BMS项目过程中各个阶段的体会:
(一) 需求分析阶段
需求分析是在项目投标前的一项工作,该阶段需要商务人员与技术人员的紧密配合,共同把握住业主的需求。此阶段的难点主要在于业主可能不能够准确的提出自己的需求,或是提出的需求存在不能实现或者不合理的地方。这时就需要集成商从商务和技术两方面出发,根据业主在此预计的投入和建筑物的实际规模、各个系统的实际情况等因素,及时和业主进行沟通,给该建筑中BMS系统一个更为合理的定位。然而在实际情况中,不同的集成商可能根据自己实际的技术实力、项目经验、产品情况和对系统集成的理解,会给业主一些不同的建议。
(二) 方案设计阶段
就目前BMS系统发展情况来说,各个公司在技术方面已经是日臻成熟。许多BMS产品已经有了较为完善的二次开发工具和接口驱动程序库。在功能实现方面,BMS系统非常灵活,基本上可以说只要能想到的,就能够做到。此时,BMS项目成败的关键已经不是"能做什么",而是"要做什么"。方案设计正是要解决这一问题。对于用户需求不是很明确的项目来说,方案的设计尤其重要。
BMS系统的方案设计不但需要有经验的工程师综合考虑整个建筑的整体功能和各个系统,而且还要从管理的角度对BMS系统的有用性进行分析。方案如果设计得好,会对以后整个弱电系统的使用、维护和管理起到很大的作用;方案如果设计得不好,可能会让BMS系统的有用性大大降低。BMS系统的方案除了技术上要进行设计,在管理方面也要进行考虑。因为BMS要集成各种不同的系统,所以在管理上BMS系统要比其他系统复杂。比如说,一个智能大厦的BMS系统集成了楼宇自控系统(BA)和综合保安系统(SA)。这个大厦的业主有着自己的管理方式,他可能会安排工程部的员工管理楼宇自控系统,而让保安部的员工管理综合保安系统。那么在这种情况下,BMS应该有谁来管理,怎样管理,都是集成商应该考虑的一个问题。一个好的方案应该让业主在管理上能够感受到BMS系统为其节省了人员的花费。
集成商还应该考虑要集成哪些系统。有些系统使用的产品可能不能提供集成商所需要的通讯协议,或者提供通讯协议的代价很高,那么这些系统在方案设计时,就不宜被集成到BMS系统中。另外,在集成时还要考虑合理性,正如《智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)》上说讲:"为满足智能建筑物功能、管理和信息共享的要求,可根据建筑物的规模对智能化系统进行不同程度的集成。"有些系统,如:计算机网络系统,背景音乐系统等如果被集成到BMS系统之中,就既不合理,也没必要。
BMS系统还要考虑到向上的扩展,如BMS系统与物业管理等系统的集成,可以加强整个建筑的智能化。所以与这些系统的接口预留也是要考虑的。
联动是BMS的一个重要的功能。BMS系统通常能够很容易的实现联动。但是在联动设计时应该非常谨慎,不合理的联动可能会让其他的系统不能正常运转。
方案设计可以参考国家标准有2000年的《智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)》(第九章),但是该标准中对于BMS系统设计只是做了原则性的指导,似乎一般的设计都能达到此标准,集成商在方案设计时无法从中找到一些现成的借鉴。在2002年初,出现了一本由清华同方股份有限公司主编的《智能建筑工程质量验收规范Code for Acceptance of Quality of Intelligent Building Systems(征求意见稿)》(GB 50307-2002),该标准对于BMS系统在验收时有较为明确的规定。集成商可以根据该标准考虑如何确定BMS监控内容和系统配置。
(三) 各个分系统接入阶段
如果整个建筑物内使用的是同一家公司的产