楼宇自控系统集成方案.docx
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楼宇自控系统集成方案
楼宇自控系统集成方案
1､概述2
与其它控制分站联网结构示意图3
楼宇集成系统配置结构图4
2､系统集成的前提条件6
3､江森公司的开放式网络结构7
4､多种多样的集成手段:
9
5､公司系统集成的发展11
6､系统集成的优点12
7､系统集成模式12
8､楼宇自控系统与其它系统接口方案介绍15
8.1通讯协议说明15
8.2集成结构示意图16
8.3综合布线系统在系统集成中的应用16
8.4楼宇设备自动化系统的集成17
8.5直燃机系统的集成17
8.6变配电系统的集成19
8.7电梯系统的集成20
8.8发电机系统的集成20
8.9消防报警系统的集成20
8.10安全防盗系统的集成22
8.11门禁系统的集成24
8.12车库管理系统的集成25
8.13一卡通系统的集成27
1､概述
对弱电系统进行集成的要求,充分体现了业主对于现代化的楼宇管理有着深刻的认识,这对建设未来的智能化大厦是非常重要的｡
首先为建立MetasysBAS设施集成管理系统,楼宇自控系统需要将各子系统､分站（如电梯设备等）集成在中央管理控制站,达到可以通过集成,实现在同一个管理平台上对各个设施子系统的监控,统一管理大厦在设施方面的运行及维护情况｡
另外,楼宇自控系统也作为整个XXXXXXXXXXX工程弱电的一部分,需要通过自身的开放结构使之集成于弱电系统中｡
江森公司通过充分汇集其上百年对于建筑物的控制及管理经验,并进行了大量的系统集成开发工作,通过软件､集成器､子系统集成､网络互联等多种方法,可以实现从现场单元设备的集成到基于现场总线的智能设备的集成直至基于局域网络的子系统的集成｡江森公司的系统集成是最全面､最丰富的,并且系统集成均有现成的集成方法及现成的产品｡
XXXXXXXXXXXX弱电系统中包括其它监控分站:
保安防盗系统分站､消防报警系统分站､停车场管理分站及智能一卡通系统分站（含门禁系统分站）｡因各子系统已设有独立的工作站,故楼宇集成管理系统将其集成至中央管理工作站,完全实现集中管理､分级控制的管理模式｡对于消防报警子系统､一卡通系统､停车场管理系统的集成采用标准的网络接口,通过TCP/IP进行连接,同时各子系统应公开其数据格式｡
江森公司与上述子系统的联网,以M5系列组件为操作界面,以METASYS作为数据平台,通过METALINK作为数据交换的主要方法,从而实现数据共享,报警信息管理,系统之间的联动等功能｡
与其它控制分站联网结构示意图
操作界面
（M5系列组件）
数据平台
（Metasys）
门禁系统分站
一卡通分站
停车场分站
消防报警分站
锅炉系统
电梯系统
发电机系统
变配电系统
楼宇集成系统配置结构图
Note1
楼宇自控工作站
CCTV矩阵
集成平台
NCU
DDC
NCU
DDC
消防报警系统
智能一卡通
NCU
MIG
消费系统
停车场系统
门禁系统
直燃机系统
Note1:
Audioline
Videoline
RS232line
智能建筑的系统集成,就是根据智能建筑的功能需求,优选各种技术和产品,并将它们连接成一个集成的系统的过程｡这个集成的系统既要符合有关标准和规范,又要保证系统间的互操作性,并且是易于管理的､经济的,并且与建筑环境相互协调一致｡
集成系统的设计原则是:
信息共享､分散控制､集中管理并节省投资｡它将给我们带来以下好处:
✓系统集成商可以帮助业主选择性能价格比优异的弱电子系统｡只要它是开放系统即可｡这样可以充分享用该先进系统的性能､价格方面的优势｡同时,将操作的风险分散,任何一个子系统的问题不会影响到整个弱电集成系统的工作｡
✓实现信息共享,各个子系统可以互相协调地工作,共同配合完成更多的工作,增加系统的功能如联动控制等,使整个系统的功能大大提高｡
✓将子系统集成在一起集中管理､更加易于管理｡可以更加安全､有效地操作｡
✓减少不必要的管理开销如管理人员配备､管理工作协调､资料互换等｡提高投资的经济性｡
✓可以实现更大规模的集成｡
对XXXXXXXXXXXX一期工程的弱电集成管理系统,我们在设计上充分考虑先进性､安全性､实用性､可扩充性等｡
先进性
采用与技术发展潮流相吻合的产品,建立一个可扩展的平台,保护前期工程和后继先进技术的衔接,使系统具有先进性｡
安全性
XXXXXXXXXXXX一期工程的弱电集成管理系统运行的安全性符合相关的安全标准｡体现在信息传输及使用过程中不丢失､不易窃取或截获;严格的网络等级操作权限､不同对象的查询范围及网络安全性（防止非善意的访问和恶意的破坏网络）｡
实用性
以实用性为原则,采用合理的设计方案,充分考虑“超前”和“可扩展性”结合,使系统的性能价格比达到最优,从而节省前期的投资｡
可扩展性
智能化技术在不但发展,用户需求标准将越来越高｡因而楼宇设施集成管理系统的设计和施工充分考虑将来扩展的需要,并提供与OA和CA的通信接口,以便在日后需要集成时集成起来｡
开放性
集成后的系统为一个开放性系统,提供标准数据接口､网络接口､系统和应用软件接口｡
模块化
系统要严格按照模块化结构方式开发,以满足通用性和可替换性;采用模块化设计､分布实施的策略｡
互连性
这种互连性体现在传输媒体和结构化综合布线系统;各种网络设备的配置;各种网络互连设备的配置;以及各类机电设备､话音/视频设备和各类控制设备等的配置｡子网之间互连采用TCP/IP协议｡
可管理性
集成系统是一个网络,随着网络规模扩大,网络管理十分重要｡
可靠性
提供可靠性和容错性高的系统,使系统能不间断正常运行,采取有效措施,防止系统的故障｡以确保系统在发生任何故障和突发事件时,仍正常工作｡
2､系统集成的前提条件
能够进行系统集成的系统,应满足以下条件:
✓该系统有用于控制与管理的计算机操作站平台｡
✓该计算机系统运行在符合国际标准的通用的网络物理结构上如以太网等｡
✓该计算机应运行在通用的操作系统上如Windows95､WindowsNT或Unix系统｡
✓该计算机平台应支持通用的网络传输层协议,如TCP/IP,或者能够提供专门用于集成的网关设备｡
✓该系统提供明确的应用层信息与数据通讯协议;或者支持工业标准的SQL语言的数据库体系;或者有能进行客户/服务器软件开发的API;或者能支持网络动态数据交换（DDE）,或者支持对象的链接和嵌入（OLE）｡
具备以上条件越多,则表示此系统开放程度越大,开放程度越大则意味着此系统更有条件进行集成｡目前,以Metasys系统为中心的江森弱电集成系统在BA､SA及CA方面已具备以上全部五种条件｡该系统不仅能够满足现在的弱电系统集成要求,更创造了一个完美的系统集成平台,可以非常方便的与更多的其他系统互连｡可以说是当今世界上最先进的系统集成平台｡
3､江森公司的开放式网络结构
江森公司系统集成的网络结构是国际标准的､通用的局域网络以太网｡使用高性能的服务器作为楼宇设施管理系统的中央服务器,建立中央SQL数据库,将弱电系统信息传输到楼宇设施集成管理系统并存入数据库中｡在该系统上可以管理所有弱电系统的工作状态､收集故障报警､联动控制各个系统｡
江森自控的楼宇自控系统已与超过世界上一百多个厂家的1000多种楼宇机电设备和机电一体化设备直接联网并交换数据,并已完成2000多个联网项目,这在业界是首屈一指的｡楼宇中现有的不同厂家的子系统和控制设备均可联网使用,从而有效地保护了业主的投资｡“METASYS®COMPATIBLE”这个标志即代表了这些产品均可联网｡
江森公司的开放式网络结构支持多种系统集成技术及标准,其集成手段也是多种多样:
①ODBC（开放数据库互连）
ODBC是一个标准应用程序界面（API）,用以在相关及非相关数据库管理系统（楼宇设施集成管理）中进行数据传输｡ODBC赋予数据库独立性,由于通过使用标准API,应用软件可以读取存储的数据｡ODBC已被工业广泛应用,它适用于大多数操作系统（如,Windows95,Windows98,WindowsNT,UNIX®）｡它还可与大部分各种计算机环境下的主机供货商提供的服务器及PC数据库产品支持的平台相兼容（如IBM®,Microsoft,ORACLE®,Novell®,及Lotus®）｡
②SQLServer数据库
可以充分发挥WindowsNT的优点｡提供表格的字段级加密,因此可以使表格中特殊项目仅供一定级别的用户查询｡SQL数据库支持ODBC,因此能够使用VisualBasic､Access､Excel等图形形式的前端工具调用并分析数据｡
③DDE（动态数据交换）
本系统支持微软公司的动态数据交换协议,允许各应用程序之间进行数据交换与存储,同时允许数据通过网络进行交换｡
④OPC-OLE（目标连接与嵌入）
OPC服务器
供应商A
OPC-OLE用于过程控制,微软最新定义的标准OLE/COM用于同许多数据源通信｡对于本项目,它主要用于方便不同系统之间的数据传输｡它定义了如何与IBMS连接的标准｡该标准描述了OPCCOM目标,它们之间的界面由OPC服务器来完成｡OPC数据访问允许数据访问服务器｡它保留服务器的信息并且作为OPC目标组的包装｡OPC客户可以与由一个或多个供应商之OPC服务器连接｡OPC服务器由不同的供应商提供｡
OPC客户
OPC服务器
供应商B
OPC服务器
供应商C
OPCServer与Client的关系
⑤COM/DCOM
共用目标模型/分散式共用目标模型,微软的目标定义标准-目标由标准化的数据及内部定义组成,这一特点使它在应用程序通过编程进行数据交换非常容易｡
⑥ActiveX
本服务器内部具有ActiveX控件,方便执行控制或将程序代码嵌入另一个ActiveX目标/文档｡ActiveX控件的特性使得它在应用程序中完成在程序或调用其它程序中执行特定任务显得非常容易｡微软的Word,Access及Visio等强大的桌面软件都得益于ActiveX技术｡ActiveX支持多媒体技术｡
⑦客户/服务器的方式
应用程序之间基于网络上的客户/服务器设置,以保证数据的完整性,实时性及网络应用｡
⑧Ethernet--IEEE802.3（10/100Base-T）
目前世界上最先进及普及的网络解决方案,本网络标准为广泛采纳的工业标准,已经过多次成功验证｡支持多种传输介质,包括UTP/STP,同轴电缆,光纤及无线｡网络的传输速率为10MB或100MB（自动切换）及支持1Gbit（千兆以太网）｡大量新推出的网络产品将网络费用降低,保证网络系统适应不同安装下的不同形式｡应用于局域网,广域网,路由器,网段隔离及关键路径冗余等｡
⑨TCP/IP
传输控制协议/INTERNET协议,以太网上的该协议标准用于允许数据传输及路由｡它提供在INTERNET/INTRANET上最基本的数据信息传输标准｡
⑩BACnet
一种通信协议,由ASHRAE（美国标准空调工程协会）制定,用于楼宇自控及网络控制｡它允许不同的楼宇自控及控制系统进行信息交换､发布命令及系统功能｡江森公司是该协议的发起人积极参与制订BACnet协议,并且是协议测试委员会的成员｡江森公司的楼宇设施集成管理可支持Ethernet网上的BACnet设备,兼容级别为4级｡江森可提供BACnet网关产品｡
4､多种多样的集成手段:
✧Metalink
Metalink使符合WindowsDDE的系统或程序可以从METASYS中获取所需的资料,如各种参数及报警信息,可以实现图形､报表输出､实现系统联动等功能｡以下为示意图:
✧METASYSAPI
METASYSAPI应用程序编程接口使第三方系统可以容易的与IBMS系统交换信息,只需编写简单的程序即可｡以下为示意图:
以上所提及的技术及标准将会被不同部份的楼宇设施集成管理合理采纳,以实现最合理的系统集成｡
5､公司系统集成的发展
江森公司从生产第一个大厦自控系统产品开始,一直不遗余力的倡导和推行开放式系统体系及系统集成技术｡
采用Metasys开放式大厦自控系统,大厦管理者可以在一台工作站上获取整个建筑的所有设备的所有信息点的详细信息,并且可以在这台工作站上显示出来并进行相应的调节与控制,还能够有效地进行能源管理,性能分析,故障诊断｡
此外,通过采用Metasys开放式智能大厦监控与管理系统,业主可以轻松地选择使用众多厂家的先进的大厦控制设备而不必拘泥于一家,因此他可以选择性能价格比较好的产品｡本公司十分重视系统集成,已与超过世界上400种其他设备直接联网并交换数据,在业界是首屈一指的｡大厦中现有的不同厂家的子系统和控制设备均可联网使用,从而有效地保护了业主的投资｡
随着计算机网络技术和信息技术的不断发展,本公司的系统集成技术也发展到了新的阶段｡系统集成向着更深入､更广泛的方向发展｡现在的先进的建筑弱电系统集成技术,已经不是单个系统内部的设备集成,而发展到了在不同操作平台上运行的各个子系统与子系统之间在计算机网络平台基础上的的互相集成｡
智能建筑中,需要对其中所有机电设备进行综合监控与管理｡一个成熟和先进的系统应具备与各种系统或设备的联网接口能力,以达到综合信息处理,协调控制与管理水平的目的,从而减少管线与设备的重复,提高系统可靠性与管理水平,并通过节能等多种方法提高整个系统的经济性｡通过多年的开发,目前本公司已经实现了大厦设备自动化系统与消防报警系统,背景音响和紧急广播系统,保安自动化系统（含出入口控制系统､闭路监视系统､巡更系统､防盗报警系统）､停车库管理系统等多种弱电系统联网,并与各大机电设备供应商达成开放并统一的协议｡
6､系统集成的优点
●系统集成商可以帮助业主选择性能价格比优异的弱电子系统｡只要它是开放系统即可｡这样可以充分享用该先进系统的性能､价格方面的优势｡同时,将操作的风险分散,任何一个子系统的问题不会影响到整个弱电集成系统的工作｡
●实现信息共享,各个子系统可以相互协调地工作,共同配合完成更多的工作,增加系统的功能如安保系统联动控制､指挥消防报警时的紧急疏散等,使整个系统的功能大大提高,同时使大厦的运行更加安全｡
●大厦管理者可以在一台工作站上获取整个建筑的所有设备的所有信息点的详细信息,并且可以在这个工作站上显示出来并进行相应的调节与控制,还能够有效地进行能源管理,性分析,故障诊断｡
●减少不必要的管理开销如管理人员配备､管理工作协调､资料互换等｡提高投资的经济性｡
●通过了解大厦内的情况,BAS系统可以根据实际情况,调节大厦的环境参数,控制空调､照明等设备的启停,达到显著节能的目的｡
7､系统集成模式
根据客户的不同要求,公司目前可以提供在不同级别及程度上的大厦设施集成管理系统方案｡主要有两种方案:
方法一:
MetasysFMS设施集成管理系统方案（FacilityManagementSystem）
系统集成方法及产品有多种:
一种方法是将其他厂家的系统或设备直接连到MetasysN2总线上;一种方法是利用MetasysIntegrator集成其他厂家的自控设备｡通过多年的努力,本公司通过自行开发的集成器MetasysIntegrator等手段已与超过世界上近千种其他设备或系统直接联网并交换数据,在业界是首屈一指的｡“METASYS®COMPATIBLE”这个标志即代表了这些产品均可与Metasys系统相连｡
大厦中现有的不同厂家的子系统和控制设备均可联网使用,从而有效地保护了业主的投资｡
目前,公司的Metasys系统不但可以与大厦设备相连,还可以与其他厂家的大厦控制器相连,如Honeywell公司的Delta系列､Excel系列､Landis&Gyr公司的PS600等等｡
本公司的MetasysFMS设施集成管理系统,从90年代诞生之日起,就一直走开放系统路线,通过多年来的努力开发与合作开发,MetasysFMS系统已经实现了与消防自动化系统FA､保安自动化系统SA､停车库系统､大厦计算机网络系统､通信系统等多种系统进行集成,并开发了MetasysIntegrator､MetasysAPI､Metalink､Metavideo等多种用于集成的界面接口软件包｡
通过使用高性能的计算机作为MetasysFMS服务器,将所需要集成的消防自动化系统FA､保安自动化系统SA､停车库系统的有关信息动态传输到FMS上的中央数据库中｡在网络级符合EthernetTCP/IP数据通讯标准,采用本公司多年来为系统集成所开发的MetasysAPI､Metalink､Metavideo等多种用于集成的界面接口进行数据访问｡通过网络控制器､MetasysIntegrator可以与采用现场总线的智能设备联网｡
方法二:
MetasysBMS大厦设施集成管理系统方案（BuildingManagementSystem）
这种方案包括了MetasysFMS方案的所有内容,并要求其他需要集成的子系统,都必须是开放性的,运行在统一的国际标准的网络上如以太网或ARCNET网｡该方案可以完成对大厦内各子系统的集中监控功能,实现集中管理､协调控制｡
通过使用高性能的工作站作为MetasysBMS（即大厦设施集成管理系统）中央服务器,将所需要集成的弱电系统的有关信息动态传输到BMS上的大型数据库中｡BMS与所有系统通过采用ODBC（开放式数据库互联）技术进行数据访问｡
本公司的MetasysBMS大厦设施集成管理系统支持多种国际工业标准,如BACnet（BuildingAutomationControlNetwork）､OPC（ObjectLinkingandEmbeddingforProcessControl）､LonWorks等等,因此对于不同的弱电子系统,可以采用不同集成方法｡在大厦设施集成管理系统中,对大厦自控系统BA､消防系统FA､保安系统SA､通讯自动化系统CA､办公自动化系统OA均预留接口｡在需要集成的时候,都可以比较方便地集成到大厦设施集成管理系统中来,组成更完善的智能建筑管理系统｡
MetasysBMS系统可以构筑在大厦的主干网络之上,大厦的所有弱电系统均可集成到大厦设施集成管理系统上来｡这一方案是在FMS方案的基础上,设置集成管理系统方案服务器,并建立大型关系数据库｡可以设置若干系统集成工作站,大厦管理人员在一台工作站上即可以管理整个大厦的弱电系统｡
大厦的管理者能够通过大厦设施集成管理系统了解各个子系统的工作情况､进行统计分析､报表输出打印等｡由于系统集成平台一贯是遵循开放系统原则,所有的弱电系统如通讯自动化系统CA､办公自动化系统OA的信息都可以集成到大厦设施集成管理系统中来｡
本公司通过充分汇集其上百年对于建筑物的控制及管理经验,并进行了大量的系统集成开发工作,通过软件､集成器､子系统集成､网络互联等多种方法,可以实现从现场单元设备的集成到基于现场总线的智能设备的集成直至基于局域网络的子系统的集成｡本公司的系统集成是最全面､最丰富的,并且系统集成均有现成的集成方法及现成的产品｡
8､楼宇自控系统与其它系统接口方案介绍
8.1通讯协议说明
系统连接设备
通讯协议
网络控制器……主控/分控计算机（一级网）
Ethernet（10/100BaseT）,TCP/IP
网络控制器……现场控制器（二级网）
Lontalk
Integrator……直燃机通信装置
RS422/RS232
集成工作站……电梯通信装置
TCP/IP
集成工作站……变配电通信装置
TCP/IP
集成工作站……发电机通信装置
TCP/IP
集成工作站……锅炉通信装置
TCP/IP
楼控管理服务器……安保系统矩阵
RS232
楼控管理服务器……一卡通系统工作站（包括门禁系统､车库管理､消费等子系统）
Ethernet（10/100BaseT）,TCP/IP
楼控管理服务器预留IBMS系统接口
Ethernet（10/100BaseT）,TCP/IP
8.2集成结构示意图
8.3综合布线系统在系统集成中的应用
布线系统是整个系统集成的基础｡综合布线系统是一种结构化的布线系统,符合统一的工业标准,可以支持不同的应用系统,支持不同的带宽和传输速率｡
综合布线系统提供了一个高速数据/语音传输公路给楼宇自动化系统､消防报警系统､安全防盗系统､闭路电视监视系统､保安防盗系统､停车库管理系统,通过光纤､无屏蔽双绞线将各子系统连成一体｡使各种各样的系统集成在一起成为可能｡
8.4楼宇设备自动化系统的集成
江森公司的Metasys楼宇设备自动化系统（BAS）的中央操作站,位于大厦主楼一层的智能楼宇管理控制中心,它采用Pentium微处理器的具有高速处理能力的PC机,中文Windows操作系统,是大厦智能化系统集成的中央平台｡它主要完成对整个大厦空调系统､给排水系统､变配电系统､送排风系统､照明系统的监控和管理,还完成节能､统计､维护管理等多种功能｡
除了BAS外,由于Metasys系统是一个强大的管理平台,我们将Metasys系统作为中央系统集成的中央操作站,通过EthernetTCP/IP网络与消防报警系统､安全防盗系统､门禁系统､停车库管理系统､一卡通等其它弱电系统的操作站在局域网上互连,将弱电系统的所有信息集中到一个大型开放式数据库中,不但可以使各个系统共享数据,而且能够实现相应的联动控制与管理｡从而使Metasys平台成为大厦的中央集成系统IBMS｡此外通过广域网,甚至可以与远程终端相连接｡
在Metasys中央操作站上,可以做到:
●了解所有系统的的运行状况;
●对所有系统的报警信息加以记录;
●向所有的系统发出必要的联锁动作要求;
●综合协调管理所有系统的工作;
8.5直燃机系统的集成
Johnson公司通过采用专用的Integrator作为网关,与制冷机预留的通信接口联接,并将冷冻机上的所有参数送到Metasys系统里,从而使它们也成为整套楼宇建管系统的一部分,供管理者对其进行监视和控制｡
METASYS系统本身的设计具有系统结合功能｡它的（Intergrator）界面设计,已令METASYS可与400种非江森的设备进行联网,并且每年有数十种非江森的设备在加入到这个行列中｡目前Johnson已和超过75个公司的子系统实现联网,已完成的项目已多达3000多个｡
目前江森已与世界上绝大多数的冷冻机都有开放的通讯协议,充分保证业主有宽松的选择依据,其中常见的机型资料如下:
冷冻机
机型
开利
32MP､19XL､19DK､30HS､19EX､23XL､30GB/GT/GN/GX
约克
YT､YK､YS､LS､YP､YG､YI､
特灵
CUHE､CUHF､CUAD､CUHB
Integrator（集成器）说明:
Integrator（集成器）可以通过网络监视并控制第三方设备｡Integrator通过Mapping第三方设备控制点到应用软件上的控制点,实现功能上的集成,同时赋予第三方设备点许多Metasys上的控制点所具备的节能管理特征,例如:
发布命令､运行趋势､点的历史记录､报警管理､控制逻辑｡通过Integrator的连接,包括第三方控制器在内的所有设备都具有完全且而透明的互相访问功能,使整幢楼宇管理系统更加完善无暇,控制性更趋完美｡标有Me
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