一、引言

　　随着信息时代发展的需要，智能建筑在提供高效办公、信患快捷交互、节约能耗、降低运营费用等方面，愈来愈显示出其潜在的能力。为了充分发挥智能建筑的投资效益，满足其使用的功能特点与管理需求，对智能建筑进行系统集成是很有必要的。

　　智能建筑系统集成最主要的是体现其先进与实用性，其具体功能是对建筑智能化系统的全面监控、资源管理与信惠共享，使整个大楼各功能协调运作，实现安全性及高效的目标。

　　楼宇综合管理系统(Buiiding Managment System，BMS)是一个集成的系统，它对大厦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。确保大厦内掰有设备处予高效、节能、最佳运行状态。BMS应立足于各个维护建筑运行的自动控制系统，集成它们的信息，为建筑的管理、运营提供服务。同时它还能提供有限的硬件系统控制层功能，为集成系统的集中监控、运营管理提供必要的服务。建筑物智能系统的集成一般包含3个方面：技术集成、功能集成和信息集成。

　　(1)技术集成是指在集成过程中，综合运用先进的信息技术和管理方法，以实现集成系统的功能目标和满足管理人员的需求。

　　(2)功能集成是将各智能子系统的功能按特定的开放协议、标准接日集戒在一起成为一体化的多功能系统，通过统一管理平台对大厦内所有机电设施进行统一、协调管理控制。

　　(3)信息集成一般不对各个子系统进行统一控制，而是将分布在各智能化子系统的信息进行有效的集成，实现各个子系统之间信息资源的高度共享和透明访问。

　　二、智能建筑系统集成发展趋势

　　我国智能建筑系统集成走过了3个阶段：各个子系统功能集成，以楼宇自控系统BA为平台的系统集成，基于子系统平等方式的系统集成。目前正朝着基于Intemet的深度集成系统方向发展。

　　1、子系统功能集成

　　该方式是系统集成的最初手段，通过增加一个设备子系统的输出/输入接点或传感器，接人另一个设备子系统的输出/输入接点进行集成；或是将现场控制器加以改造，增加串行通信接口，使之可与其他子系统进行通信，子系统之间的信息交换可以通过通信协议的转换实现。子系统功能集成如图l所示。由于各子系统相对独立运行，各子系统之间不能很好地进行协调动作，难以完成全局性突发事件，因而它不是真正的集成。

　　2、基于楼宇自控系统平台的系统集成

　　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，使楼宇自控系统可通过计算机网络联接其他集成子系统，楼宇自控系统可以监测、控制和管理其他集成子系统，由此产生了以楼宇自控系统为平台的系统集成方式(见图2)。该集成方式相对于前一种集成方式而言是一个较大进步，系统集成程度和功能明显得到提高。但是，它也存在自身的缺陷：①楼宇自控系统是一个相对封闭的体系，缺少向上的开放能力；②楼宇自控系统与其他子系统的接口设备和接口软件局限于特定产品、特定型号，故系统集成能力有限，且维护、升级成本高；③楼宇自控系统与BMS集成系统合二为一，捆绑太紧，一旦楼宇自控系统发生故障、出现停机，BMS集成系统也宣告瘫痪，失去正常工作能力，不能管理和监控正常工作的子系统。

　　3、基于子系统平等方式的系统集成

　　基于子系统平等方式系统集成的核心思想是：利用大厦Intranet建立系统集成管理网络，将各智能化子系统视为下层现场控制网，并以平等方式集成；系统集成管理网络运行系统集成实时数据库，各智能化子系统的实时数据通过开放的工业标准接口转换成统一的格式存储在系统集成数据库中；在BMs系统集成核心程序的协调管理下，系统集成管理网络通过对各智能化子系统进行统一的管理、监控与数据信息交换。其示意图如图3所示。

　　基于子系统平等方式的系统集成模式，通过开发与BA、FA、SA以及其他第三方系统的网络通信接口，将各种系统集成到一个平台上来。集成模型的设计基于组件和标准开放式平台，各个子系统的接口模块以组件形式加入。集成平台通过接口模块与子系统进行通信和控制，根据收集各个子系统的信息来进行显示和判断。

　　集成平台承担集成系统管理者的角色，负责收集整个系统的数据，处理与各系统的通信，并能提供集中控制。基于子系统平等方式的系统集成模式，采用符合工业标准的软、硬件技术、接口标准与规范，其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。

　　此外，由于该系统集成具有通用性强、应用范围广，可适用于不同设备制造商的各种机电设备或智能化子系统的集成，可大大降低系统集成成本，加快智能建筑的智能化系统建设进度。但是在楼宇系统中，各种设备来自不同的厂家，各个不同厂家的产品有着不同的协议，尽管那些标准协议的数据结构是相似的，但是它们的应用却完全不同。例如冷机采用LonTalk协议、照明系统采用CAN总线协议、电能监测采用Modb_us协议，而消防自动报警系统还有它自己的一套协议。通常在两个协议之间采用网关进行转换，这种做法比较复杂且费用较高，故楼宇自动化业面临的最大问题是各系统协议之间的转换问题。由于不同厂商生产的设备使用各自专门的数据通信协议，故不同厂商的设备之间没有很好的互操作性。针对这些问题，美国空调工程协会(ASHRAE)提出了BAcnet数据通信协议。BAC-net数据通信协议是建立一种统一的数据通信标准，用于设备的通信部分，从而使得按这种标准生产的设备可以进行通信并实现互操作性。该协议是为采暖、通风、空调、制冷控制设备而制定的，同时也为其他建筑物控制系统的集成提供了基本原则，如照明、保安、消防系统等。虽然这些扩展超出了该标准的范围，但实现起来却简单、明了。BACnet是美国国家标准，也是欧洲标准，还是个ISO的全球标准。BACnet为智能建筑之间的相互操作提供了一个模式。

　　4、基于Internet的深度集成系统

　　网络技术的发展赋予智能集成系统以新的内涵。当今系统集成技术的概念已与几年前明显不同，无论是大厦内的控制系统，还是信息系统，已不再以处理器或服务器为中心，而是已形成网络化。集成应用系统的开发也不再面向过程，而是面向数据。单一、封闭且难以使用的技术和系统将很难存活。单项的技术和应用，独立的协作环境和单机环境已经不能满足应用的需求。真正意义上的智能建筑BMS系统集成应是基于真正开放的标准、采用B/S结构、Web技术的集成。那些建立在开放信息网络之上，密切结合应用需求，能够灵活地嵌人到全球信息网络框架下的技术和应用将具有旺盛的生命力。这也就是所谓的深度集成。深度集成是一个全方位实施Intemet的控制。它能进行能源监控及实现其他功能，是一个能为用户提供舒适、安全环境的系统。深度集成不应是把各种技术和系统简单组合在一起进行演示的展示台。一个理想的深度集成系统应用模型取以信息集成为核心，连接所有与之相关的对象，并根据需要综合监控与管理。智能建筑信息集成应用模则的设计目标应完全基于建筑物内部局域网与Intemet之上，通过Web服务器和浏览器技术来实现整个网络上的信息交互、综合与共享，实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问，因此可以真正做到局域和远程信息的实时监控和综合的科学管理。

　　基于Intemet的深度系统集成的模型，称为Browse/Senrer模型。通过在楼宇自动化系统中嵌人基于Intemet的web技术，使用Browse/Senrer模型，来实现现场设备的远程监控和信息的有效传递与查询，是提高建筑自动化系统运行效率的重要手段，也是建筑自动化系统发展的必然趋势。基于Intemet的综合信息和数据都可以在同一个平台窗口上显示和进行信息查询，再加上优化策略和历史记录功能，完全可以达到最优化监控和管理的目的。

　　图4所示为一个基于Intemet的楼宇自动化系统，通过Intemet其主系统与分系统实现了不同地理位置的互连与统一管理，并能从Intemet上获取楼宇自动化系统相关的各类数据与资源。

　　一个基于web的智能建筑集成系统的操作界面是一个标准的网络浏览器，通过浏览器能查询系统运行的情况，并根据需要改变系统设置、运行方案及接收报警，并对报警做出反应，还可下载最新的控制程序和图形。一个基于web的智能建筑集成系统仍是将原先的工作站作为工具，但是它通过浏览器作为操作界面，因而具备了一些自身的特点，与原来的集成系统相比，具有以下的优点：

　　(1)更灵活。传统的智能建筑集成系统要求在工作站上安装操作终端软件。由于操作终端软件不是免费的，很少用户能够负担得起在每个工作站上都安装操作终端软件。而一个基于Intemet的智能建筑集成系统可以使得任何一个工作站不需要单独购买昂贵的操作终端软件，而可从任何地方通过一个简单的浏览器，方便地进行存取、监控；还可以通过查看运行的数据来选择一套最佳的运行方案，从而达到节能的目的。下班后，当大楼内的系统出现故障时，传统的智能建筑集成系统只能发出警报声；而在一个基于Intemet的系统中，可以通过移动电话等上网方式，查看故障，甚至还能远程排除故障。

　　(2)更具有互操作性。采用了基于web的集成系统，使得各子系统间更具有互操作性。由于有了TCP/IP，HTML，XML，WML，HTTP，IEEE802.11b这些协议，才使得网络设备能够互联。但是简单的相互连接并不能保证系统间的互操作性，将Intemet的协议用于基于网络的集成系统中只能保证系统的连通性，并不能保证系统的互操作性，真正的互操作性需要一个标准的“语言”，例如BAcnet协议。

　　BACnet连接到Intemet后，其服务终端由BACnet web服务器设备组成，这些设备以建筑物可视化图形显示和BACnet对象数据库的方式编程。通过一个有Inteme∥Intranet连接的机顶盒或工作站，输人BACnet的uRL就可以浏览温度的设置、报警或其他权限允许的操作；BACnet接人Intemet的另一个好处是为服务商提供BACnet操作终端不能提供的数据处理服务；采用Intemet连接后，将使数据的采集更加实时、准确。BACnet与Inteme∥Intranet互联，还可以构建基于Web的住户呼叫中心。在许可的情况下，住户可以绕过物业管理中心直接检查或操作空调、照明、安全防范等系统的设备，还可以用表的形式提交故障报告、服务请求等到处理中心，而这一切都是通过统一的浏览器实现的。Intemet利用BAcnet相结合将使得系统更具有互操作性，并将建筑智能化集成系统的互操作性达到了一个新的水平。

　　(3)更广阔的区域。基于网络的建筑智能化

　　集成系统可带来广阔的操作区域。广域网是全球最大的网络，基于网络的操作系统是基于广域网之上的系统。可通过网络来监控能源，能使之经济运行；并对安防系统进行监控，使得建筑更加安全；能够对温度进行调节，使得环境更加舒适等。

　　智能建筑集成系统在引人了web技术后，网络的安全问题显得日益重要。为了保障网络的安全性，可在网络中采用认证技术、访问控制技术、防火墙技术、密码技术等。而最常用的是防火墙技术，它是在Inter-met和Intemet之间的界面上，利用软件所构建的网络通信监控系统，监控所有进出Inter-met的数据流，以达到保障网络安全的目的。有了以上措施，可以保证网络的安全性。

　　三、结束语

　　智能建筑是信息时代的产物，涉及到众多领域的新技术。采用Intemet和web技术进行智能建筑系统信息集成，可使建筑物内的设备监控自动化和管理的实时监控信息经建筑物内的LAN和电信部门的公众WAN网络传输。采用Intemet实现系统集成是极其重要的技术手段，基于Inter-met的智能建筑深度系统集成，将进一步提高建筑智能化系统在未来数字化、信息化与智能化应用中的地位与作用，建筑智能化系统与Intemet的结合将成为其系统集成的发展方向。