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    摘要:本文就智能大廈的弱電系統(tǒng)集成方式進行討論。說明智能建筑的弱電系統(tǒng)集成應(yīng)以信息集成作為目標(biāo)。指出傳統(tǒng)的以BAS為中心的弱電系統(tǒng)集成不能滿足信息集成管理的需要。介紹了一種具有*特征的區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成方式，并說明它是信息集成的方案。本文還對弱電系統(tǒng)集成商和弱電系統(tǒng)產(chǎn)品的選擇作了扼要討論。
一、 弱電系統(tǒng)集成應(yīng)以信息集成作為目標(biāo)
    在信息科技高速發(fā)展的今天，計算機網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)集成已成為物業(yè)發(fā)展的主流方向，弱電系統(tǒng)作為智能建筑機電設(shè)備的一個主要方面正在走系統(tǒng)集成的道路。系統(tǒng)集成已成為判別大樓智能化程度的重要依據(jù)。
    上海市于1995年頒布的《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中強調(diào)了“智能建筑工程設(shè)計中對集成的各子系統(tǒng)應(yīng)實行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控”。其中智能樓必須“具有各智能化系統(tǒng)的集成。接口應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，實現(xiàn)各智能化系統(tǒng)之間信息交換。”
    然而考察近年來已經(jīng)建成的智能建筑，能夠真正符合上述標(biāo)準(zhǔn)的并不多。許多號稱已實施弱電系統(tǒng)集成的智能大廈，只是建立了一些有智能特點的分系統(tǒng)，只是將這些分系統(tǒng)的中心監(jiān)控站安排布置在一間房屋內(nèi)，但并未實現(xiàn)各智能系統(tǒng)之間的信息交換，也沒有建立一個完整、統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺。顯然這樣的建筑不符合智能樓宇的標(biāo)準(zhǔn)，還稱不上“智能化”，也不能說是實現(xiàn)了真正意義的弱電系統(tǒng)集成。
    智能建筑不是多種帶有智能特征的系統(tǒng)產(chǎn)品的簡單堆積或集合。智能建筑的核心是系統(tǒng)集成。按照通常的提法這種系統(tǒng)集成包含了對樓宇設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）和通訊自動化系統(tǒng)（CAS）的整合，以一體化集成的方式實現(xiàn)對信息、資源和管理服務(wù)的共享。要實現(xiàn)這種共享，zui重要、zui基本的是對信息資源的集成管理，這里我們把它簡稱為信息集成。只有實現(xiàn)了信息集成，才能在大廈的管理層面開發(fā)多種多樣的智能化應(yīng)用；也只有實現(xiàn)了信息集成，才能建立現(xiàn)代化的物業(yè)管理和信息服務(wù)系統(tǒng)，才可稱得上是一幢智能大廈。
    弱電系統(tǒng)的信息集成在整幢智能大廈的信息化中占有極為重要的意義。弱電系統(tǒng)實際上監(jiān)管著整幢大廈的全部機電設(shè)備，智能大廈的物業(yè)管理和信息服務(wù)系統(tǒng)必然需要弱電系統(tǒng)提供大量關(guān)于設(shè)備方面的數(shù)據(jù)。這些實時的或歷史的數(shù)據(jù)，是大廈設(shè)備維護、管理決策和自動計費等所必需的，沒有這些原始數(shù)據(jù)，智能建筑的自動化物業(yè)管理根本無從談起。由此可見，大廈的智能化是建立在弱電系統(tǒng)信息集成基礎(chǔ)之上的。所以弱電系統(tǒng)集成應(yīng)以信息集成為目標(biāo)，實現(xiàn)智能建筑弱電系統(tǒng)集成的核心技術(shù)是弱電系統(tǒng)信息的集成。
    弱電系統(tǒng)信息集成的主要特征是：建立一個完整、統(tǒng)一的以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的監(jiān)控管理平臺，提供一整套系統(tǒng)軟件，能采集和取用弱電各分系統(tǒng)的所有實時數(shù)據(jù)并在集成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上發(fā)布，可實現(xiàn)對系統(tǒng)信息、資源和管理服務(wù)的共享，具有一致、簡易和方便的個人業(yè)務(wù)操作界面，能滿足眾多用戶的不同作業(yè)需求。
    近年有些建筑的業(yè)主對具有智能特征的各分系統(tǒng)投資很高，動輒花費數(shù)百萬美金，系統(tǒng)硬件相當(dāng)*，但是zui終卻沒有做到弱電系統(tǒng)信息的集成，使建成的系統(tǒng)離信息化的要求相差甚遠(yuǎn)，沒能發(fā)揮應(yīng)有的潛力和作用。其實這是又一種形式的資源浪費，這是非?？上У?。之所以會有這樣的現(xiàn)象，有產(chǎn)業(yè)管理體制的原因；有人們認(rèn)識上的不足；也有某些產(chǎn)品供應(yīng)商有意或無意的誤導(dǎo)。
二、以BAS為中心的弱電系統(tǒng)集成有一定的局限性
    現(xiàn)代建筑物的弱電系統(tǒng)一般包含有十多個分系統(tǒng)，如何統(tǒng)籌考慮和優(yōu)化設(shè)計這些系統(tǒng)，是多年以來建筑業(yè)主、設(shè)計院，工程承包商一直在探索的重要課題。弱電系統(tǒng)集成是解決這一問題的好辦法。
    傳統(tǒng)上，弱電系統(tǒng)集成經(jīng)常選擇以樓宇自控系統(tǒng)（BAS）為中心的的做法，采用BAS專門的通訊控制器和它方生產(chǎn)的產(chǎn)品以串行通訊的方式連接起來，使系統(tǒng)間傳遞數(shù)據(jù)。這是將它方產(chǎn)品納入樓宇自控系統(tǒng)的一種集成方式。
    然而從信息集成的需要來看，以BAS為中心的弱電系統(tǒng)集成有一定的局限性。作為一種介于上層網(wǎng)絡(luò)和各弱電分系統(tǒng)之間的集成系統(tǒng)，我們需要考察它向上的開放性能和向下的包容能力。
    首先所有各種BAS系統(tǒng)軟件都設(shè)計為自成系統(tǒng)。雖然BAS系統(tǒng)本身也是以通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，卻是一個相對封閉的體系，缺少向外的開放能力。有的BAS系統(tǒng)提供了一定的數(shù)據(jù)交換接口，例如提供DDE功能或API接口函數(shù)。但是這些數(shù)據(jù)接口并不支持網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，而且對于一般用戶來說使用這種數(shù)據(jù)交換能力，因為需要專門的軟件編程，也是非常地不方便。大部分BAS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下和其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)的能力十分有限，當(dāng)弱電系統(tǒng)通過BAS中心和上級集成系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)時，會產(chǎn)生瓶徑效應(yīng)而不能獲得預(yù)期的結(jié)果。
    其次，一般的BAS系統(tǒng)可連接的它方弱電產(chǎn)品是受限制的，在它的可連接產(chǎn)品表上羅列的機電產(chǎn)品種類不過數(shù)十種，僅占全部可選機電產(chǎn)品種類的一小部分，這樣就極大程度上約束了對其它子系統(tǒng)產(chǎn)品的選擇，在系統(tǒng)產(chǎn)品的選擇和優(yōu)化方面選擇范圍很小，缺少靈活性和自由度，即其向下的包容性很差。
    另外，還有一個重要問題是目前一般BAS的*監(jiān)控系統(tǒng)并不具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的信息集成管理功能，不能面向網(wǎng)絡(luò)提供透明的數(shù)據(jù)源，沒有提供開放的數(shù)據(jù)庫接口，也不能向客戶提供分布式多用戶的網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境。由于不是設(shè)計在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下運行，這種相對獨立的監(jiān)控軟件包，如想直接利用其它系統(tǒng)資源十分困難，而遠(yuǎn)程操作管理也是很難實現(xiàn)。
    而且，目前的BAS系統(tǒng)向用戶提供的工作站運行的就是系統(tǒng)軟件本身，由于體系結(jié)構(gòu)的原因，它不可能向更眾多的用戶提供個人工作界面，這就大大限制了它的適用范圍。
    另外，BAS廠商提供的監(jiān)控軟件產(chǎn)品的特性，無論是個人操作界面，還是圖形表達(dá)方式，都比較固定呆板，用戶自己能“定制”的內(nèi)容很少或者根本沒有。它不允許你有“額外”的需求。對用戶來說，廠家給你什么，你就必需接受，廠家沒有給你的，你就別想擁有?？傮w來說這樣的監(jiān)控軟件對信息的處理和集成管理能力很差，已不能適應(yīng)信息化時代的需要。
    然而，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下的新一代集成軟件誕生以后，就使這一切有了根本的改進。

摘要:本文就智能大廈的弱電系統(tǒng)集成方式進行討論。說明智能建筑的弱電系統(tǒng)集成應(yīng)以信息集成作為目標(biāo)。指出傳統(tǒng)的以BAS為中心的弱電系統(tǒng)集成不能滿足信息集成管理的需要。介紹了一種具有*特征的區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成方式，并說明它是信息集成的方案。本文還對弱電系統(tǒng)集成商和弱電系統(tǒng)產(chǎn)品的選擇作了扼要討論。

三、區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成方案
   這里我們向大家介紹新一代*的弱電集成系統(tǒng)，這是一套專為智能建筑的弱電系統(tǒng)集成設(shè)計、向用戶提供統(tǒng)一的實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集和管理的網(wǎng)絡(luò)軟件：PSCADA系統(tǒng)。我們又稱其為“區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成方案”。
    這套分布式面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)軟件，基于Windows NT操作系統(tǒng)，采用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，TCP/IP協(xié)議；運用構(gòu)件對象模型（COM）、軟件構(gòu)件重用和智能代理（Agent）技術(shù)，是一個典型的分布式客戶機/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)平臺。
    系統(tǒng)中使用通訊網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)和各子系統(tǒng)的通訊連接，采集各類機電設(shè)備的實時參數(shù)，然后通過實時對象服務(wù)程序把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐恢碌臄?shù)據(jù)格式向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，通訊網(wǎng)關(guān)可以適應(yīng)不同類型的接口和數(shù)據(jù)格式，也不會發(fā)生數(shù)據(jù)傳送瓶頸；在用戶工作站一端，運行個人服務(wù)代理程序，向各類對象服務(wù)程序發(fā)出服務(wù)請求，實現(xiàn)和完成各種各樣的個人工作流程，例如對選定對象的監(jiān)測、控制和管理。
    個人服務(wù)代理由許多不同功能的系統(tǒng)服務(wù)代理按需要組態(tài)、設(shè)置構(gòu)成。系統(tǒng)提供許多稱為“單元（Cells）”的可重用軟件構(gòu)件，用于組織用戶的個人圖形操作界面和作為各種系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ)材料。服務(wù)代理、單元（Cells）和對象服務(wù)這三個軟件要素，提供了系統(tǒng)面向用戶的個人操作界面的自定義功能。這套軟件還創(chuàng)建了一種稱為pCOM的過程構(gòu)件對象模型，大大加強了對實時數(shù)據(jù)的處理能力。正是這些而又十分成熟的軟件技術(shù)保證了弱電系統(tǒng)信息集成的很高需求。

    區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成一般分兩步完成信息集成系統(tǒng)：*步，建立弱電系統(tǒng)集成區(qū)域網(wǎng)，實現(xiàn)對機電設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)測、控制和管理，即PSCADA系統(tǒng)已經(jīng)成功提供的各項功能；第二步，利用獲得的信息開發(fā)增值應(yīng)用，例如故障跟蹤、能源管理、自動計費、訪客引導(dǎo)等等功能系統(tǒng)，進一步開發(fā)在物業(yè)管理和綜合信息服務(wù)方面的大量應(yīng)用。通過區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成獲得的數(shù)據(jù)可以放入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以求得到更大范圍的數(shù)據(jù)共享。
    在建設(shè)期中的智能建筑，一般對第二步增值應(yīng)用的功能需求（種類和范圍），往往不能明確定位，但只要在這個時期以信息集成為目標(biāo)進行規(guī)劃、建設(shè)，則將來無論什么需求都能很方便地實現(xiàn)。
四、信息集成的方式是采用區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成
    隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和成熟，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，成為企業(yè)信息化的必然選擇。這一點同樣適合于要走信息化道路的智能建筑。我們提出智能建筑信息集成的方式是采用區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成，是基于以下的理由：
    1. 作為企業(yè)信息化的基礎(chǔ)，在弱電系統(tǒng)管理這一層面，用戶總是需要一套專門的成熟完整的集成信息管理系統(tǒng)。無論哪一種BAS產(chǎn)品現(xiàn)在和將來都難以勝任這一任務(wù)。
    分析歷來有過的*監(jiān)控系統(tǒng)，如工業(yè)界的DCS或者民用建筑的BAS，其軟件界面和功能總有這樣那樣的缺憾，其實這是正常的現(xiàn)象，因為它們都是為某一類硬件產(chǎn)品而設(shè)計。為了彌補這種缺憾，新一代網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的系統(tǒng)集成軟件便應(yīng)此而產(chǎn)生。無論那一種軟件產(chǎn)品，只有針對某一類運用專門設(shè)計，才會獲得成功。區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成所采用的軟件系統(tǒng)就是為集成信息管理而開發(fā)的。
    就大廈信息集成的總目標(biāo)而言，對 BAS系統(tǒng)的要求是優(yōu)化對機電設(shè)備參數(shù)的采集和控制，著重于采用*而開放的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，譬如說它的通訊網(wǎng)為BACNet協(xié)議，現(xiàn)場通訊為 LangMark標(biāo)準(zhǔn)，等等。即解決現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控和提供優(yōu)化的信息源，而不是讓它來代替集成信息管理。
    2. 支持系統(tǒng)集成的新一代軟件技術(shù)已趨完善，例如多層次分布式C/S（客戶機/服務(wù)器）工作模式；開放的數(shù)據(jù)庫接口ODBC；支持代碼重用的構(gòu)件對象模型 COM及其組裝技術(shù)；支持不同應(yīng)用程序之間交換數(shù)據(jù)的OLE2工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，等等。借助這些*技術(shù)開發(fā)、設(shè)計的成套系統(tǒng)集成軟件PSCADA系統(tǒng)已在一些大型智能建筑上得到成功的運用。
    3. 為了和當(dāng)代主流技術(shù)合拍，越來越多的弱電系統(tǒng)產(chǎn)品配置了通訊接口，提供開放的通訊協(xié)議，有了和外部交換數(shù)據(jù)的能力。只要編制一個通訊接口程序，就可將需要的分系統(tǒng)納入?yún)^(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成系統(tǒng)之中。做這樣的通訊接口開發(fā)已不是困難的事。
    4. 由于弱電產(chǎn)品的多樣性，你會面對五花八門的數(shù)據(jù)格式，信息交換有的通過軟件，有的通過硬件接口，即使采用相同的通訊規(guī)約，其傳送的數(shù)據(jù)格式也各有自己的定義。采用區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成就是將這些不同類型的數(shù)據(jù)模式整合起來進行集成管理，以一致的格式和界面提供給用戶使用，其效果和作用是不言而喻的。
    5. 目前普及型的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)已十分穩(wěn)定、可靠，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已*成熟，例如象Windows NT4.0系統(tǒng)已得到廣泛的應(yīng)用。
    6. 高性能個人計算機的價格急速下降 ，隨著普及率提高，網(wǎng)絡(luò)元器件也在下跌，使構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件的費用大為降低。
    7. 區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成的總費用一般只占全部弱電系統(tǒng)投資的十分之一以下，這筆資金的投入可使在建大廈在智能化、信息化方面檔次的提高量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過十分之一。
    8. 一旦完成區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成，就可在此基礎(chǔ)上，按照需要建立種種增值應(yīng)用，例如設(shè)備故障跟蹤，設(shè)備維護管理和自動計費等等；并且按照大廈住戶的需求，進行軟件開發(fā)，形成大廈綜合管理自動化系統(tǒng)。這個系統(tǒng)不僅是要對整個大廈內(nèi)所有設(shè)備資源和運行狀態(tài)進行監(jiān)測，記錄和管理，而且要對大廈內(nèi)的各種公共服務(wù)設(shè)施，通訊系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)等進行綜合集成管理，構(gòu)成一個集成的自動化管理系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)。即建立一個集成智能建筑物管理（I2BMS）系統(tǒng)，顯然她是建立在弱電系統(tǒng)信息集成基礎(chǔ)之上的。只有完成信息集成，才有可能建立和完成一個真正的I2BMS系統(tǒng)。
    關(guān)于以BAS為中心的集成和區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成這兩種弱電集成方式，下面列表作一番扼要比較：
比較內(nèi)容
以BAS為中心的集成
區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成
PSCADA系統(tǒng)
軟件結(jié)構(gòu)
Windows3.1或Windows95環(huán)境下的應(yīng)用程序。無數(shù)據(jù)共享。
Windows NT下的分布式客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)共享。
采用技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)
專有軟件，自成系統(tǒng)，相對封閉。
采用構(gòu)件對象模型COM，智能服務(wù)代理、ODBC數(shù)據(jù)庫和PCP/IP協(xié)議等。*、，符合當(dāng)前軟件工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。
個人操作界面
固定、呆板，很少用戶自定義內(nèi)容。
可按用戶需要定義、設(shè)置個人化的圖形操作界面。
系統(tǒng)資源利用
與它方應(yīng)用軟件結(jié)合受限制，一般都需要專門的軟件編程開發(fā)。
可結(jié)合它方應(yīng)用軟件發(fā)揮強大功能，如Office和Loutus Notes?？蓪崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多系統(tǒng)協(xié)同運算。
軟件風(fēng)格
繁瑣，難學(xué)。
面向?qū)ο?，采取即插即用?ldquo;拖-放”技術(shù)，簡單易用。
可擴充性
受限制，不易實現(xiàn)。
不受限制，系統(tǒng)規(guī)模僅受以太網(wǎng)頻帶寬度約束。
用戶數(shù)量
有限。
不受限制。
增值應(yīng)用
附加的增值應(yīng)用難以實現(xiàn)，需大量軟件開發(fā)工作。
有設(shè)備故障跟蹤、維護管理及自動計費等可選。
    綜上所述，作為智能樓宇，以信息集成為目標(biāo)的現(xiàn)代化建筑，弱電系統(tǒng)集成宜采用區(qū)域網(wǎng)-子系統(tǒng)集成的方案。