BMS楼宇管理系统.docx
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BMS楼宇管理系统
BMS楼宇管理系统
——总体设计方案书
浙江中控
2011-1-13
1概述3
2项目总体设计3
2.1设计原则3
2.1.1开放性和标准化原则3
2.1.2先进性原则3
2.1.3可靠性原则4
2.1.4可扩充性原则4
2.1.5可维护性原则4
2.1.6兼容性原则4
2.2系统结构设计4
2.2.1BMS产品套件逻辑部署4
2.2.2BMS套件物理部署5
3楼宇管理系统BMS介绍6
3.1BMS的设计和开发理念6
3.2设计依据6
3.3设计原则6
3.4系统分析7
4BMS开发使用操作说明7
4.1建筑自动化系统组成7
4.2系统结构8
4.3系统功能9
4.4子系统的接入14
4.5子系统的接入要求14
4.6设备配置清单15
1概述
BMS是建筑物管理系统BuildingManagementSystem的缩写，BMS系统处于智能建筑物管理系统（IntelligentBuildingManagementSystem,IBMS）的基础设备控制层和信息管理层之间。
它以开放的楼宇机电设备自动化系统为核心，广泛实现与消防报警控制系统、安保系统、一卡通系统以及车库管理等子系统的综合集成，并具备与CAS系统和OA系统的基本集成功能和实现更为广泛
集成基础的，是建筑智能化系统的核心部分，是各弱电子系统的集成管理系统，起着统管全局、集中监视，实现协调优化运行和联锁控制功能。
充分利用BMS在楼宇管理系统产品的成功经验，结合BMS业界领先并在多家重大项目实施的建
筑自动化技术、数据库技术、应用服务器技术、安全技术、用户授权管理系统以及备份技术等先进的主流技术，为监控平台系统集成项目建设提供总体解决方案。
2项目总体设计
2.1设计原则
2.1.1开放性和标准化原则
为了使系统在现阶段能和已有的各个业务系统有效连接，在以后能够方便地扩展和连接新的业务系统，升级时底层不出现大的改动，有效地保护前期的投资，必须保证系统的开放性和通用性。
因此在系统的设计和开发过程中，将广泛采用国际通用的标准和协议。
2.1.2先进性原则
为了使系统具有较强的生命力，能够保持较长的生命周期，BMS的设计和开发采用行业中先进的软件技术、标准、中间件和数据库产品。
首先，系统设计将以楼宇管理为核心，通过对楼宇管理的深入分析，一方面可以进行可视化的流程设计，另一方面通过管理系统对系统的整体业务流程进行集成，重组，从而保证了系统的设计理念上的先进性。
其次，通过楼宇管理系统系统可以对各个应用系统进行统一整合，使各个应用系统不再各自孤立，实现整体业务流程的自动化，真正提高工作效率。
在各种不同的应用系统之间使用基于XML的统一的数据交换标准，将简化数据交换方式，降低投资成本。
保证了现有系统的充分利用。
系统的数据传输系统使用基于JMS标准的消息传输中间件，数据的传输采用主动的PUSH（推）模式，有效解决传统分布式系统集中访问系统中心服务器，对网络和主机产生的巨大压力。
系统和现有的各种信息传播技术（包括因特网、固话、移动、SMS短消息技术、WAP技术等）相结合，采用统一的信息交换技术，将信息业务、寻呼业务、电子邮件业务、移动业务等异类通讯业务有机地集成在该综合监控管理平台中，为系统操作提供个性化的简单、实用、即时的信息发布
服务。
2.1.3可靠性原则
BMS提供双机备份的Cluster策略，能够保证一台机器出现异常后，另一个系统实现自动切换，保证管理系统正常运行。
2.1.4可扩充性原则
由于平台要能够连接现有的和将会出现的各种不同的业务系统、应用系统，平台必须具有良好的可扩充性。
整个平台应用软件系统的构建采用基于组件的技术，便于系统的扩充。
适应分布环境特征，整个系统涉及面广，涉及的系统技术环境、业务环境复杂，具有典型的大型分布式应用的特征，采用基于业界分布式计算的工业标准实现。
BMS提供了实现了分布式工作流模型，模型支持远程子过程调用，实现了流程的远程调用。
2.1.5可维护性原则
为了方便计算机系统维护和管理人员的使用，BMS采用了简单、直观的图形化界面和多种输入方式。
通过图形化的操作、管理界面，维护人员可以轻松地完成对整个系统流程以及流程相关的配置、管理。
2.1.6兼容性原则
为了充分利用现有的多种软硬件资源，连接其他的应用系统，BMS具备足够的兼容性，能够跨平台、跨操作系统、跨数据库。
整个系统使用基于VC的技术，保证了系统对硬件平台、操作系统的兼容性；系统使用数据访问中间件，保证了系统对各种不同数据库的兼容性；基于统一数据交换标准保证了系统平台与其他应用系统之间能轻松地进行连接。
2.2系统结构设计
2.2.1BMS产品套件逻辑部署
BMS管理系统中逻辑部署，如下图：
2.2.2BMS套件物理部署
BMS楼宇管理系统中的物理部署，图如下：
网络监控、系统监控和环境监控等系统监控事件由
BMS平台集成控制，并进行自动或经人工
预发布，事件处理结果通过BMS反馈至各个子系统。
3楼宇管理系统BMS介绍
3.1BMS的设计和开发理念
基于“一体化集成”的思路，是“应用开放技术，提升顾客价值”、“合适的就是最好的”理念的完美体现。
就是让客户能够根据自己的需求，将智能建筑中各独立的智能化子系统集成起来，构筑建筑的神经系统和中枢，连接和协调各个子系统的运做，为建筑添加智慧的大脑，使建筑真正聪明起来，也就是说，通过系统集成方法和开放技术，建设一个完整的智能化集成系统，以最大化的发挥智能化系统的整体效用。
设计和开发BMS的目的就是要为用户建立智能化建筑的神经网络和中枢。
3.2设计依据
智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）弱电系统工程招标文件
3.3设计原则
建筑自动化管理系统的总体设计原则是：
以计算机网络为基础、软件为核心，通过信息交换和共享，将各个具有完整功能的独立分系统组合成一个有机的整体，提高系统维护和管理的自动化水平、协调运行能力及详细的管理功能，彻底实现功能集成、网络集成和软件界面集成。
具体如下：
标准化：
本系统设计及其实施将按照国家和地方的有关标准进行，所选用的系统，设备，产品
和软件符合工业标准或主流模式。
先进性：
考虑到电子信息及软件技术的迅速发展，建筑自动化管理系统设计在技术上将适当超前，所采用的设备产品和软件不仅成熟而且能代表当今世界的技术水平。
实用性：
建筑自动化管理系统设计将以业主需求分析着手，并以得到业主认可的需求为目标来开展工作，保证满足目前存在的各种需要。
合理性和经济性：
在保证先进性的同时，以提高工作效率，节省人力和各种资源为目标进行工程设计，充分考虑系统的实用和效益，争取获得最大的投资回报率。
安全性和可靠性：
安全和可靠是对智能建筑的基本要求，是建筑自动化管理系统工程设计所追求的主要目之一。
模块化和可扩充性：
建筑自动化管理系统的总体结构将是结构化和模块化的，具有很好的兼容性和可扩充性，既可使不同厂商的系统集成到一个管理平台中，又可使系统能在日后得以方便地扩充，并扩展另外厂商的系统。
方便性和舒适性：
建筑自动化管理系统在使用和操作上将为建筑弱电工程的拥有者，管理者及其客户提供最有效的信息服务，提供高效，舒适，便利和安全的工作环境。
灵活性：
系统提供管理人员和用户灵活移动和变更设备的可能
3.4系统分析
大厦拥有一大批种类繁多、功能各异的机电设备和系统，对其进行监控和管理的功能和要求也各不相同。
建筑自动化管理系统监控和管理的对象包括建筑设备监控系统（BAS）、安全防范系统（SAS）
（包括入侵报警系统、电视监控系统、出入口控制系统、训更系统和车库管理系统）、火灾自动报警系统（FAS）、公共广播及紧急广播系统（PAS）等。
根据各类设备所要完成的功能，建筑自动化管理系统由对应的各分系统组成，它们相对独立工作，完成各系统的监测和控制任务。
建筑自动化管理系统的各分系统相对独立工作，但又必须协调一致，在BMS管理中心的统一监控和管理下，共同为建筑物提供安全、舒适、方便的生活条件和高效的工作环境，并保证其运行维护管理的经济性和智能化。
4BMS开发使用操作说明
4.1建筑自动化系统组成
BMS组成如图1-1所示。
监控的内容包SAS）、火灾自动监测和消防系统（FAS）、PAS）。
如图1-1
根据对监控和管理的对象及其功能要求的分析，大厦括：
楼宇设备自控系统（BAS）、安全防范系统及报警系统智能一卡通管理系统（ICS）、背景音乐和应急广播系统（
1-1建筑自动化管理软件系统集成图
4.2系统结构
BMS由以上分系统组成，它们相对独立，各自完成相应的监测、控制和管理功能；但大厦是整体现代化建筑，其自动化系统也应是一个有机的整体，分系统之间相互连接，实现信息交换和共享，协调联锁工作，共同完成建筑自动化管理的各项功能。
大厦BMS是一个采用分层分布式结构的集散监控系统，总体分为三层。
最上层为监控管理中心，负责整个系统协调运行和综合管理；中间监控层即各分系统，具有独立运行能力，实现各系统的监测和控制；下层为现场设备层，包括各类传感器、探测器、仪表和执行机构等。
BMS系统运行示意图：
图1-2所示。
图1-2建筑自动化管理系统结构图
BMS各层之间通过以太网或现场总线进行通信，每层内部通过通信总线或电缆进行连接，对应的通信网络包括BMS中心局域网和分系统控制总线。
BMS中心局域网采用遵循ISO的OSI协议标准的以太网；不同的分系统其控制总线都各不相同，很难寻求统一的标准，但分系统（特别是BA、FA、SA等系统）应是应用较为广泛、获得较多支持的产品，在其控制总线上应有同其他设备连接的通信接口。
系统集成的主要任务是BMS监控管理中心的硬件连接和软件设计。
分系统监控计算机除了完成本系统的监控和管理功能外，各自通过以太网后其他接口与BMS中心相连接，交换和共享信息。
系统设计以满足大厦的要求、减低安装开支及困难、提高经济效益为原则，并尽量维持住户的安全。
为了配合以上的原则，系统设计有以下的安排：
本系统设置一台BMS服务器，一台BMS监控管理工作站，实现整个系统的协调运行和综合管理，并建立弱电系统数据库，同建筑物智能化系统的其它子系统进行信息交换和共享。
BMS系统客户可通过标准浏览器InternetExplorer监视观察、控制整个系统运行情况。
整个软件图形界面友好，全中文方式。
4.3系统功能
BMS各分系统都具有独立的硬件结构和完整的软件功能，在实现底层物理连接和标准协议之后，由软件功能实现的信息交换和共享是系统集成的关键内容。
BMS服务器是整个BMS的信息中心，系统信息流示意图如图1-3所示。
正常情况下，流通的主要是综合监视信息、协调运行和优化控制信息、统计管理信息等；发生紧急或报警事件时，及时传输报警和联动信息。
完成集中监视、联动控制管理功能；信息存储、共享、查询与打印功能；对信息的多媒体显示和报警功能。
图1-3建筑自动化管理系统信息流向图
1.BAS（楼宇设备自控系统）与BMS数据流（双向）
机电设备运行和检测数据的汇集与积累
BMS系统与BAS的主机相连，通过BAS系统提供接口汇集各种设备的运行和检测参数，并对各类数据进行积累与总计。
如空调机组、通风机组、各种泵、电梯的运行时间、起停次数和配电柜电流、电压等参数进行积累与总计，以便更好地进行管理。
机电设备运行状态监视与控制
监视现场机电设备如冷水机组、新风机组、空调机组、电梯的开/关状态，运行正常，非正常状态等数据，通过接口以实时方式与BMS系统连接，BMS系统通过监视工作站可以进行设备运行状态的集中监视和控制。
报警显示当系统设备如冷水机组、新风机组、空调机组、各种泵、电梯出现故障或意外情况时，BMS系统将利用其报警功能在监视工作站上显示相应的报警信息，提示维修人。
楼宇自控系统与消防报警系统的联动
当出现火警时，关断相应层面的新风机组、空调机组和通风设备，防止火情进一步扩展。
2．FAS（火灾自动监测报警系统及消防联动系统）与BMS数据流（限于消防法规，只监测不控，为
单向）
运行状态监视
BMS系统通过接口与FAS的主机相连，对消防报警系统的各种检测设备的运行数据及预警数据进行实时监视，在工作站上显示运行状态信息，包括气体灭火、水喷淋、气体钢瓶系统。
报警显示
BMS系统检测到消防报警系统出现了火警或意外事件信息时，立即通过BMS系统报警功能，在监视工作站上以声音、醒目颜色及图标、楼层平面图及事故位置等方式显示报警信息以及提示相应处理方法。
消防报警系统与安全防范系统中门禁管理系统的联动当出现火警后，可以联动电磁锁，打开出现火情层面的所的房门的电磁锁，以确保人员的迅速疏散。
3．SAS（安保监控系统）与BMS数据流（双向）
BMS系统与安保监控系统通过通讯接口连接，实现控制和报警的双向通讯。
安保监控系统为BMS系统提供一路视频输出至BMS服务器，BMS服务器上配置视频捕获卡，即时显示所选择的视频画面。
数据汇集与积累
BMS系统与安保监控系统主机相连，提定时汇集大厦安保监控系统各个装置的使用数据，并进行累积。
运行状态监视
BMS系统通过接口按一定时间间隔扫描安保监控系统的设备开/关状态、工作正常/非
正常状态、控制台状态等数据，并通过集成的监视功能，在工作站上显示运行状态信息。
BMS系统传送命令至CCTV系统的矩阵切换器，控制视频画面的切换、摄像头聚焦、转动等功能。
矩阵切换器传送报警信号（视频丢失、防盗报警等）至BMS系统。
特别是当重要领导来会议中心时，能及时得反应到监控中心，了解领导所处的位置，以便能提供及时的服务。
入侵报警显示
当BMS系统检测到BMS系统设备动作异常，包括装置损坏、非法/无效侵入等到情
况时，立即在BMS系统工作站显示报警信息。
BMS系统与FAS系统联动
FAS系统出现火警信号时，该区域摄像机信号切换到控制室监视器上，观察是否误报和火情大小。
闭路电视监控系统与门禁管理系统联动
当有人非法读卡或非法闯入有门禁管理系统的区域，将联动摄像机进行查询。
4．一卡通系统与BMS数据流包括门禁系统与停车场管理系统运行状态的监视与控制
BMS系统通过接口与门禁系统和停车场管理系统主机相连，实时监视和控制一卡门通系统中硬件设备,包括读卡机、门锁、门磁、出门按钮、巡更站等。
当系统检测到读卡装置动作异常，包括非法/无效卡入侵等情况，立即在工作站上显示
报警信息。
5．电梯系统与BMS数据流（双向）
使用数据汇集、积累
BMS系统通过接口和电梯系统主机相连，定时汇集电梯系统的信息。
运行状态的监视
建筑自动化管理系统实时监视电梯系统中的硬件设备运行状态，在工作站上显示运行状态信息和履历数据的查询。
报警显示
当系统检测到设备异常，立即在工作站上显示报警信息。
6.智能照明系统：
通过软件接口监控智能照明系统的运行情况
BMS中心层以WindowsNT为系统软件平台，BMS服务器以通用数据库管理系统为核心，各工作站通过OPC标准接口进行数据交换。
综合监控工作站运行监控组态软件，在保证通信处理实时性的前提下，提供强大的通信驱动能力和丰富的图形、动画功能。
利用组态配置工具可方便地实现不同的通信协议和生成丰富的监控界面。
具体功能划分如下：
实时监视各子系统关键设备和关键点用户使用web浏览器打开相关的网页，可实时地看到所关心的任何一个子系统的任一个设备或关键点的状态，这些信息在页面上以图形、文字、动画的方式显示出来。
当然，一般每个子系统自己都有其独立的监视系统，供用户监视这个子系统的设备。
而BMS是将它们集成起来，提供一个集中监视的方式。
这是BMS的基本功能。
执行上层应用下达的管理方面的控制指令根据需要，用户在页面上可以直接下达命令，控制任何一个设备的运行。
作为对用户的回应，会有反馈信息传回，显示在页面上。
这一功能可能会受到具体子系统的限制，因为有些子系统提供的协议不开放外部对它的控制。
完善的报警和事件管理功能系统提供全局报警和事件的综合管理功能综合各个控制系统的状态信息，提供相关报告如果某个设备或关键点发生异常或其他重要事件，系统会以报警、事件的形式，及时在页面上用图形、文字、动画、声音等方式表现出来，同时还可自动拨号寻呼服务。
提供准实时的系统间联动功能各子系统本身是独立工作的系统，但BMS将它们集成起来，可让它们协同工作，一个子系统的动作可触发另一个子系统的动作，这就是联动。
例如，消防报警系统确认报警后，除进行火灾报警系统内部规定的消防动作外，还将联动紧急广播系统向相关楼层或区域广播火警通告，触发楼宇自控系统关闭相关区域的空调设备、适时切断正常供电，联动综合安防系统系统打开相应区域出口大门、启动临近的监控摄像机拍摄并记录实时信息，同时可以通过Modem向119拨号报警以寻求外部援助。
BMS系统软件内嵌Script命令语言，可让用户自己设置连动逻辑关系。
记录历史数据，为信息管理系统提供第一手资料每个设备的运行状态、系统中发生的重要事件，都会以历史数据的形式转储到商用数据库中。
这有两个目的，第一，追忆过去发生的事件；第二，自动为信息管理系统提供原始数据，例如为物业管理系统提供设备运行历史记录。
安全管理基于Internet的应用都需要考虑安全性问题，不能泄露信息给非授权的人员。
BMS在系统架构的多个层次上都是采用DCOM实现的，而DCOM的安全是于WindowsNT及Windows2000集成在一起的，所以BMS使用的也是WindowsNT及Windows2000的安全性。
另外BMS还对用户权限分级：
1～9999级，不同的用户授予不同级别的权限，例如：
较低权限的用户只能浏览页面而无法控制。
Web页面组态提供可视化和Web页面组态工具，用户可根据自己的喜好和需求定制操作界面。
可以直接生成历史趋势图、实时趋势图、报警画面、及其进行动画连接等。
4.4子系统的接入
能否方便、灵活地接入各种差异极大的子系统，是BMS系统软件的一个重要问题，这个问题解决得好，会给系统带来极大的适应性。
BMS系统的方案是采用OPC。
OPC是自动控制领域中一个新的通讯接口规范，由微软倡导而成立的OPCFoundation组织于1997年制定。
到1999年3月，OPCFoundation成员数已经达到240家。
他们包括了世界上大多数知名的设备制造厂家，和工业控制软件供应商。
OPC的核心思想是用OPCServer这样一个驱动程序屏蔽掉各种物理设备的不同，让进行数据访问的用户有一个一致的接口。
如果欲接入的子系统直接提供了OPCServer，那么只须在BMS系统软件的OPCClient端配置一下新OPCServer的信息，系统就可工作了。
如果子系统的厂商没有提供OPCServer，提供的是其他通讯协议，则需要第三方在所提供协议的基础上开发一个OPCServer。
常用的通讯形式和协议，例如，DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等，都可以用OPC形式接入BMS。
由于OPC是一个相对较新的标准，国内设备厂商对其支持还不够广泛、还不够普遍，很多设备目前还没有OPCServer。
针对这种情况BMS提供了OPC快速开发工具OPCRDK，帮助用户快速开发OPCServer。
OPCRDK同时支持OPCDataAccessServer和AlarmandEventServer.当然，协同数码公司可以帮用户完成这项工作。
由于BMS系统以OPCServer的方式集成第三方系统，在系统实施时需要开发与第三方系统的接口驱动程序，因此，第三方系统厂商必须提供其系统的接口协议及所采用的接口形式。
同时有义务配合BMS系统的实施。
常用的通讯形式和协议，例如，NetDDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等。
4.5子系统的接入要求
1、贵方先确定需要集成的各个子系统数，各子系统品牌、版本号，各子系统接入BMS的物
理连接方式（串口还是网络还是485形式）。
2、各子系统和BMS软件通信方式：
如果能直接提供OPCSERVER（一般BA都带有OPCSERVER），该子系统就能直接接入BMS服务器（只需该子系统工程师协调配合一下即可），如果子系统不能提供OPCSERVER，那需要各子系统厂商提供通信协议书，且版本必须和现场子系统版本一致，以便浙江中控尽快开发通信接口程序。
与楼宇自控接口软件
BMS采用TCP/IP协议与楼宇自控系统的主机进行数据通信，不直接与控制器进行数据通信。
利用BAS主机提供的服务程序定时收集大楼内各机电设备的检测参数（包括温度、湿度、压力、流量、开关数据、工作正常/非正常状态等），通过OPCServer接口服务程序与BMS连接。
与消防接口软件
BMS与消防报警系统通常采用RS-232协议，通过OPCServer接口服务程序连接。
与安全防范系统接口软件
BMS与安防系统采用RS-232C协议，通过两个OPCServer接口服务程序分别连接CCTV系统、防盗报警。
与门禁控制系统接口软件
BMS系统与门禁系统采用RS-232协议，通过OPCServer接口服务程序和门禁控制器相连接。
与背景音乐和紧急广播系统（PAS）接口软件
BMS与背景音乐和紧急广播系统（PAS）通常采用RS-232通讯协议，通过OPCServer接口服务程序分别背景音乐和紧急广播系统（PAS）。
3、另外，各子系统工程师名单需提供给浙江中控，各子系统工程师有义务配合浙江中控现场实施等工作。
4、各子系统现场的点表图（电子文档形式或非电子版）提供给浙江中控，以便浙江中控现场进行页面组态等工作。
5、各子系统对外通信物理连接方式及软件如果贵方一时确认不了，可以让浙江中控直接和子系统工程师沟通。
4.6设备配置清单
系统硬件要求和运行环境
序号
名称
规格型号
单位
数量
用途
1
BMS服务器（商用PC机）
P42.6G/256M/80G
台
1
服务器
2
BMS监控管理工作站
P41.7G/256M/40G
台
1
操作平台XP
3
系统软件
Windows2003以上版本
套
1
用于服务器
4
BMS平台软件
套
1
升级会员 