IBM系统集成.docx
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IBM系统集成
系统集成管理
1.系统概述
在信息科技高速发展的今天，系统集成可实现建筑物和建筑群弱电系统的集中监控、各子系统间的联动、信息共享等现代化建筑物运行管理所必须的功能，是智能化的核心。
SiemensBuilding,Distech,Honeywell，JohnsonControl等国外的一些知名公司经过多年的潜心研究，为控制领域开发了具备集成功能的中央监控系统的建筑物集成管理系统（IBMS），在以太网上设立WEB服务器，实现Intranet和Internet浏览器/服务器访问结构。
集成管理系统主要包括建筑机电设备控制子系统（BAS）、火灾报警与消防联动子系统（FAS）、公共安全防范子系统（SAS），通信系统（CAS）组成。
并已经做到：
●允许那些与硬件厂家无关的软件商去开发适用于各种系统（包括来自不同硬件厂家的不同系统及类似系统）的应用软件。
●能包容现行的标准现场总线协议（BACnet，LonWorks，EIB等），亦能以最简便的方式为各种遗留系统提供全面支持。
●
建立在Internet标准基础上的。
目前，体系结构已得到智能化行业的公认并被一些知名企业（SiemensBuilding,Distech,Honeywell，JohnsonControl，等）采用该公司的产品所完成的BMS与当今流行的信息系统有着相同的体系结构，并可真正实现在任何时间、任何地点使用标准的Web浏览器就可透过Internet或Intranet监控整个建筑物的各种设备。
根据集成管理系统结构这些特点，我们认为非常适合济宁市第二人民医院综合外科病房楼所要求的集成管理系统，可综合建筑物中弱电各子系统：
建筑物机电设备控制系统、安全防范系统、火灾报警消防系统、照明控制系统、广播音响、有线电视、通讯系统、电梯系统、门禁及车库管理系统等信息，对它们进行统一的监视、控制和实现必要的联动控制，并实现整个建筑物信息和资源的共享；从而达到最佳的管理水平，为的使用者提供全面、高质量、安全、舒适和快捷的综合服务。
2.系统集成的目的
随着现代化建筑规模的不断扩大，建筑物内智能化各子系统的设备在数量和规模上都有了很大的提高，各系统运行的信息量和信息交换也日益增多，相应地产生了进行信息管理和各系统协同运行的需要，因此系统集成也就成为智能建筑发展的主流方向了，从系统网络、系统软件、硬件到功能无一不以集成的面貌出现，以适应未来技术发展的挑战，为用户提供更方便、更灵活、更开放的解决方案。
智能化建筑的核心技术方法是系统集成，是智能建筑业的需要，也是智能建筑物业管理的需要。
《智能建筑设计标准》强调了“智能建筑工程设计中对集成的各子系统应实行统一的管理和监控”。
甲级智能楼标准：
“必须具有各智能化系统的集成。
接口应标准化、规范化，实现各智能化系统之间信息交换”。
系统集成可给业主带来如下收益：
2.1实现对各子系统的集中监视、控制和管理
建筑物智能化系统集成管理可将分散的、相互独立的弱电子系统，用相同的软件界面进行集中监视。
各相关部门可以通过自己的桌面计算机看到：
环境的温度、湿度，风机、水泵、电梯等设备的运行情态，建筑物的用电、用水、用气和照明情况，以及保安、监控等报警系统的布防状况，消防系统中烟感、温感的变化情况，报警产生的位置等等信息。
这种监控功能是方便的，可以以生动的图形方式和最熟悉的界面展示你希望得到的各种信息。
2.2实现跨子系统的联动，提高建筑物的功能水平
系统实现集成以后，原本各自独立的子系统在集成的角度来看，就如同处于同一个系统，无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以建立联动关系，这种跨系统的控制流程，大大提高了建筑物的自动化水平，例如：
当有人上班，进入办公室，用智慧卡开门时，楼宇自控系统将办公室的灯光、空调自动打开，保安系统立刻撤防，考勤系统能够记录上下班时间，同时CCTV系统也可由摄像机记录人员出入的情况；当建筑物发生火灾报警时，楼宇自控系统关闭相关区域的照明、电源及空调，门禁系统打开房门的电磁锁，CCTV系统将火警画面切换给主管人员和相关领导，并实时录像同时智能一卡通系统打开栅栏机，尽快疏散车辆。
这些事件的综合处理，在各自独立的系统中即便在有经验的管理人员指挥下，也很难实现。
而在集成系统中却可以随心所欲的设置，能充分发挥各子系统机电设施的功效，进一步保障建筑物的安全、便捷和高效，可进一步提高整个建筑物的管理水平和建筑物的品质。
2.3可共享信息资源，为使用者提供增值服务
集成管理系统的建立提供了一个开放的平台，采集、转译各子系统的数据，建立统一的开放的数据库，以便建筑物的管理者和使用者可随时根据需要查询有关信息，特别是有关建筑物的能耗情况、设备的故障情况，为使用者和管理者提供最佳的服务。
2.4提高工作效率，降低运行成本
集成系统的建立充分发挥了各弱电子系统的功能，以前为了达到同样功能，往往要增加许多硬件和设备，如在消防和安保系统中增加输出点，接入楼宇自控系统的输入点上，以达到统一监控和联动的目的，但由于硬件点数量的限制，往往不能达到最好的效果又增加了投资。
现在集成系统用软件功能代替硬件设备，不仅节省了初投资，更增加了集成的信息量和系统联动功能。
集成系统可以使管理人员在一台或多台电脑上，以相同的、习惯的界面去管理众多的子系统，而电脑可以放在建筑物的任何地方，这样一来方便了管理，也可以减少管理人员的人数，提高了管理效率，降低了人员培训的费用，根据我们对以往的经验，集成管理系统应能达到以下效果：
●节约人员
●节省维护费、
●提高工作效率
●节约培训费用
3.系统集成的发展
多年以来业主、设计院以及工程商一直在努力探索系统集成的道路，随着楼宇自控设备和技术的不断改进，以及计算机网络的飞速发展，系统集成也逐步趋于成熟。
3.1
以硬接点方式实现系统集成
这种方式是系统集成最初的手段，通过增加一个系统的输入/输出接点或传感器，来接入另一个系统的输入/输出接点进行集成。
这种方式的经济性是一个很大的问题，特别是当系统变大时，几乎是不可能实现的。
3.2以串行通信方式进行系统集成
由于系统集成的优点，吸引了很多硬件厂商，他们纷纷将自己的设备加以改进，使之具备集成的功能，常见的方法有：
在集散控制系统中，将自己的现场控制器，加以改造，使之可以与其它系统相通讯，这种接口方式是针对产品进行开发的，建立在现场的RS485或RS232串行通信线路上的，通过通信协议的转换来采集信息。
这种方式要有与第三方厂商的关系协调。
3.3开发网关（Gateway）
这种方式是由系统集成商和设备供应商（如楼宇自控设备供应商）为了完成两个不同系统的互联而开发的通讯协议转换器（亦称为网关）。
目前，特别是楼宇自控设备供应商已与第三方互联设备的供应商（如：
消防、安保、冷水机组等）联合生产针对各种设备的专用网关，在与第三方设备互联时可直接使用，不必临时开发。
由于产品相对成熟，可大大提高可靠性，降低价格。
3.4以计算机网络为基础的形式集成
随着建筑物智能化的不断发展以及计算机网络技术的广泛应用，建筑物设备厂商自己生产的系统，如：
楼宇自控、消防报警或保安监控系统等，都以网络的形式成在，可通过计算机网络进行联接，使系统间可以相互传递信息。
这样以计算机网络为基础的集成系统就应运而生了。
它在解决单纯的以楼宇自控系统为平台的集成系统，在众多系统的信息管理、数据处理等功能方面的不足，通过网络层各系统间的协议转换来达到系统信息共享、协同运作的功能。
以计算机网络为基础的集成系统虽然能把系统结构方便地建立了起来，但各种功能要得于实现，还是并不容易，因为这种集成方式的关键在于各子系统向集成管理系统提供的数据，以实现数据信息的共享，达到统一管理和系统互联的功能，。
3.5采用开放式标准实现各系统间互联
采用开放式标准生产的开放式系统是实现设备及子系统之间无缝联接的最好办法。
所谓开放式的系统是指系统所有部件均以统一的工业标准技术制造。
系统符合公认的工业结构，因而不同厂商的产品可以组合在一起并具备互操作性，可以真正实现不同设备及系统的无缝联接。
这样的系统有三个特点：
●系统的技术规范是所有厂商共同遵守的；
●同样功能的部件虽由不同厂家生产，但可以相互替换，可以互操作。
●符合相同标准的不同子系统可以互联。
通常使用的LonMark标准、BACnet标准。
4.系统集成软硬件开发
4.1集成管理系统平台结构
一个全新概念的集成管理系统平台，除了必须满足控制层和网络层用户的需求，还需为用户提供监控、集成、增值和响应等服务。
理论上它的整体系统构成是由FacilityConnect、FacilitySCADA和FacilityOffice组成。
FacilityConnect是用于将楼宇内各子系统集成到FacilityOffice和FacilitySCADA的解决方案组合。
它连接到现场设备或工作站，并以信息为对象在企业内部网上发布。
FacilityConnect必须附带API可用于开发您自己的设备服务器。
FacilitySCADA具有SCADA监控功能，可用于监测和控制建筑物内各子系统，。
FacilitySCADA在Windows2000和NT上运行，并完全支持网络访问和国际互联网（INTERNET）。
FacilityOffice由一组用于管理建筑物和设备的企业级应用程序组成。
从控制中心到企业桌面系统，维修小组、业务经理、财务部门、设备供应商、承包人和承租人均可使用FacilityOffice来创建一个更有效率的业务环境。
FacilityOffice必需建立在MicrosoftExchange和LotusNotes的OA软件上，充分发挥OA软件和国际互联网（INTERNET）的强大功能，并提供一种协作环境来帮助企业管理其建筑物和业务。
4.2
系统集成FacilityConnect
为了解决系统集成商的需要，对分散的建筑物系统进行简便和低成本的集成，并为企业应用程序提供连通性，FacilityConnect成为集成管理系统网络和办公自动化网络（内部网）之间的通信网关。
一旦信息作为COM（组件对象模型）对象在内部网上出现，用户就只需简单地将对象和服务拖放至FacilitySCADA、FacilityOffice和各种第三方企业应用程序即可。
用户还可以通过每个FacilityConnect具备的API（应用程序编程接口）为自己的系统创建和编写驱动程序。
随着提供的驱动程序越来越多，用户将能够集成建筑物系统、安保系统、消防系统、通讯系统、计算机和网络系统以及软件数据库和应用程序。
用户可以享受到一个易用的即插即用式环境，该环境基于一种开放式、可伸缩和普遍接受的结构。
4.3功能集成FacilitySCADA
为了对不同设备提供快速及实时的管理，集成管理系统必须具备有集成FacilitySCADA，从而实现实惠监控功能，可用于监测和控制建筑物系统。
它可单独用于某个建筑物系统，也可以通过将分散的建筑物系统集成而成为整个建筑物的中央控制站。
在建筑物中要建立企业的数字神经系统时，用户不仅需要在控制网络和企业内部网之间进行物理集成，而且还需要在建筑物各类系统和业务应用程序之间进行集成。
FacilitySCADA必须响应将较低的带宽要求、易于使用和开放连通性与许多可在市场中购得的第三方应用程序相结合，专用于链接建筑物和业务系统，使建筑物反应更加灵敏，更易于获取信息。
FacilitySCADA是一种全面的监控系统，一种以开放式平台为基础、用于建筑物系统的集成管理系统工具。
此外，它还为信息管理者、运作管理者和企业最终用户提供了与企业系统的连通性。
以前，将分散的建筑物系统链接到一起以及向企业应用程序提供连通性要求在低层使用附加的专用软件代码和硬件接口进行集成。
这将使企业开支巨大，而且难以维护。
相反，FacilitySCADA提供一致、无缝、简易的方法将类似结构集成到即插即用结构中，这种方法已经在桌面系统上广泛运用。
现场设备被转换为软件对象，并发布到企业。
用户动态地选择这些对象，以配置建筑物系统并将其链接至业务应用程序和数据库。
4.4网络集成和软件界面集成FacilityOffice
为了提供一套物业管理解决方案，从控制中心到用户桌面系统，FacilityOffice必须满足包括维修小组、资产管理、采购人员、设备供应商在内的各种需求，提高了整个院区的物业管理水平。
FacilityOffice提供了数字神经系统，使用户可以协助管理设备的各种业务服务。
建立在MicrosoftExchange和LotusNotes平台上的FacilityOffice利用了包括文档管理、电子邮件管理、日程安排和集成应用程序开发在内的组件。
FacilityOffice的开放式结构还允许用户添加第三方应用程序（如传真网关、联系人管理和员工离职管理），进一步实现运作园区管理的自动化。
4.5集成管理系统的配置
4.5.1数据库服务器推荐配置
处理器
PII400MHz或以上
内存
128MB或以上
硬盘
10GB或以上
操作系统
MicrosoftWindowsNTServer4.0Enterprise
数据库管理
MicrosoftSQLServerEnterprise软件
4.5.2WEB及应用服务器推荐配置
处理器
PIII400MH以上
内存
128MB或以上
硬盘
10GB或以上
操作系统
MicrosoftWindowsNTServer4.0
集成管理软件
4.5.3与相关系统通讯的网关与协议
●LONworks
●BACnet
●OPC
●SNMP
●MODBUS
●OmronPLCs
5.系统集成的实施计划
为了系统集成，我方将和各分包单位密切配合，从系统可行性研究、需求调研、系统分析开始，到系统总体设计、系统详细设计包括各分系统的设计以及所接口设计、系统实施、安装调试、鉴定验收等过程，都自始至终围绕全面实现集成功能需求这一根本任务来进行。
组织一支负责系统集成的专门队伍指定专人负责、落实岗位责任，包括需求调研、系统分析、方案设计与实施、系统调试、试运行、系统交换与系统维护。
自始至终，由专人负责系统建设的全过程，必须有系统集成实施和技术支撑的专业队伍。
在充分讨论的基础上，完成和完善系统的总体设计方案，审定硬件和软件支撑平台集成方案，包括系统集成中网络平台的建设方案，服务器平台建设方案和数据库平台建设方案等。
确定部分集成管理软件的二次方案，以便充分满足应用环境和功能需求。
确定其经配套应用软件的开发目标、开发方案、开发计划。
明确各子系统之间的、各厂商设备之的界面和接口关系，明确各子系统的设计目标、技术要求、完成期限和验收标准。
明确总的实施规划；确定总的实施方法和步骤；以实际交付的项目为基础，定期核准计划项目的工作范围、预算和技术；明确定义项目完成过程，坚决防止变动。
实施方案至少应包括以下内容：
●集成系统逻辑模型的生成；
●弱电系统软、硬件集成环境的配置和实现，包括订购、验收、联调、运行等。
●集成管理系统二次开发软件和其它配套应用软件的验收、安装、设计等；
●系统使用人员的培训和考核；
●系统集成的全面试运行；
●系统维护、系统完善、系统交付后的技术服务支持措施。
5.1BMS楼宇集成管理系统的功能
BMS楼宇集成管理系统，主要是将楼内的机电设备及相关子系统集成起来，做到可以在同一人-机界面下对所有机电设备及子系统，进行监视、控制和管理，提高管理效率，节约能耗，延长设备使用寿命，降低整个大楼的运行成本。
5.1.1集中监测、控制和管理
BMS集成系统是将分散的、相互独立的BMS子系统，用相同的环境，相同的软件界面进行集中监视。
通过集成对各BMS子系统进行统一的监测、控制和管理。
经理、部门主管、物业管理部门以及管理员可以通过自己的桌面计算机进行监视；他们可以看到环境温度、湿度等参数，空调、电梯等设备的运行状态，大楼的用电、用水、通风和照明情况，以及保安、巡更的布防状况，消防系统的烟感、温感的状态等等。
这种监控功能是方便的，可以以生动的图形方式和方便的人机界面展示你希望得到的各种信息。
济宁市第二人民医院综合外科病房楼BMS集成系统能够对BMS子系统中重要的点的状态和信息进行监测，用户通过服务代理和单元接收这些数据到他们的工作站。
系统中的任何用户通过组态，都可以对任何BMS子系统进行统一和全面的监测和管理。
用户可以监视和观察设备的启动、停止，事故状态和模拟参数的量值等等，这些设备将以对象的形式按需要的模式显示在屏幕上。
用户可以组织需要的报表。
5.1.1.1楼宇自控系统：
●冷冻系统:
——冷机状态,系统运行状态,各路冷冻系统和冷却系统监测和控制
●新风机组——室外温度、风道温度、过滤器压差开关状态、电动两通阀开度、风机故障状态、风机运行状态、空气质量值、防冻开关状态、风阀状态
●给排水——水泵故障状态、运行状态，水箱水位状态
●热交换器——循环水温度值、循环水压差调节、阀门开度
●冷却塔——故障状态、运行状态、水位状态、
●照明——控制状态,启停
5.1.1.2监测防盗系统内容
●报警探测器状态
●紧急按钮状态
●紧急画面切换
●摄像头位置、状态
●家庭安防
5.1.1.3火灾报警系统监测内容
●烟感：
正常、报警
●温感：
正常、报警
●消防设备状况
●紧急广播切换
5.1.2全局事件响应
BMS集成系统通过接口网关，实现了各子系统之间的“对话”，各子系统可以互相联动和协调，解决全局事件之间的响应。
BMS系统实现BMS集成以后，原本各自独立的子系统在集成平台的角度来看，就如同一个系统一样，无论信息点和受控点是否在一个子系统内都可以通过编程，建立子系统间联动关系。
这种跨系统的控制流程，大大提高了大楼的自动化水平。
例如：
当大楼发生火灾报警时，楼宇自控系统关闭相关区域的照明、电源及空调，CCTV系统将火警画面切换给主管人员和相关领导。
这些事件的综合处理，在各自独立的BMS系统中是不可能实现的，而在集成系统中却可以按实际需要设置后得到实现，这就极大地提高了大楼的集成管理水平。
BMS跨系统的联动，实现全局事件的管理和工作流程自动化是系统集成的重要特点，也是最直接服务于用户的功能。
BMS通过对各子系统的集成，更有效对大楼内的各类事件进行全局联动管理，这样节省了人力，也提高了大楼对突发事件的响应能力，使主管人员迅速作出决策，以减少某些事故带来的危害和损失。
同时可以通过编制时间响应程序和事件响应程序的方式，来实现大楼内机电设备流程的自动化控制，节省能源消耗和人员成本。
采用集成智能建筑物管理系统，系统间的联动方式几乎是任意的，联动方式可以编程，能够根据用户的需求设定。
5.1.2.1保安系统与其它系统联动
5.1.2.1.1保安系统内部联动:
防盗报警信号可以联动报警区域的摄像机，将图像切换到控制室的监视器上，并进行录像。
在上班时间有人进入消防楼梯，系统也联动相应楼层摄像机和录像机。
多个报警信号出现时，报警信号可以顺序切换到不同的监视器上，报警解除后图像自动取消，防止漏报。
有人在防盗系统设防期间进入安装控测器的房间或开启安装门感应器的房门时，CCTV系统可在控制室内自动切换到相应区域图像信号。
在特殊场合，进入房门需经保安人员认可时，CCTV将图像切换到指定的监视器上，由保安人员认可后才可以进入房门。
在巡更人员到达巡更站点时，可联动摄像机保证巡更者的安全。
5.1.2.1.2保安系统与消防报警系统联动:
火灾报警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，观察是否误报或火情大小。
5.1.2.1.3保安系统与楼宇自控系统联动:
当有人读卡时，照明系统将打开相应区域的公共照明，并根据设定的延时时间关闭灯光照明。
5.1.2.2消防报警系统与其它系统联动
消防报警系统本身具备了国家规定的连动功能，但其并不能够实现BMS系统的全面的联动，与其它系统联网后除了能够实现紧急广播系统与CCTV系统的联动外，还可以实现多种功能的联动。
5.1.2.2.1消防报警系统内部联动:
当出现火警后启动紧急广播和消防喷淋。
5.1.2.2.2消防报警系统与楼宇自控系统的联动:
消防报警系统与配电照明系统和通风系统的联动是在出现火警时关断相应层面的风机和配电照明，防止火情进一步扩展。
5.1.2.2.3楼宇自控系统与其它系统联动
当楼宇自控系统的大型机电设备（如电梯）出现故障时，把镜头切换到事故现场。
综上所述，楼宇管理系统各子系统之间的联动可由下表说明。
●消防系统内部联动
1
火灾发生时启动紧急广播
2
火灾发生时启动消防喷淋
●保安系统内部联动
1
当安全防范系统产生报警时把镜头切换到相应位置
2
当有人进入防范区域的通道时把镜头切换到相应位置
3
当保安人员巡更时把摄像机切换到相应位置
4
当巡更人员未能按制定程序运行时产生报警
●消防系统与保安系统的联动
1
火灾发生时把镜头切换到相应位置并录像以便分析火情
2
当保安系统出现异常时启动紧急广播
●消防系统与楼宇自控系统的联动
1
火灾发生时关闭相应风机
2
火灾发生时控制电梯紧急停层
3
当火灾发生时，防火阀关闭并在楼宇自控系统内产生报警
●保安系统与楼宇自控系统的联动
1
当有人在下班时间刷卡进入公寓/房间时启动相应照明设备
2
当有报警发生时，开启报警区域的高光照明
3
当大型机电设备发生故障时把摄像机切换到相应位置
5.1.3现代化物业管理功能
BMS的另一主要目的是实现现代化化物业管理功能。
大楼物业管理的内容包括电话、水、电、气、电梯、公共卫生、环境设施、消防器材、公共服务设施、设备维修管理等。
在楼宇管理系高度集成的前提下，物业管理管理系统可以完成以下功能：
5.1.3.1文档管理
采用标准的SQL数据库软件，在BMS系统信息高度集成的基础上，对所有物业的文档资料进行全面管理，存档备查，包括录入和系统维护的各种数据信息，如各子系统的图片资料、平面结构、建筑说明、装修情况、使用情况等。
5.1.3.2信息查询
信息查询是以文档管理为基础，通过WINDOWSNT工作站可以任意查询所有与物业有关的资料用统计数据、图形表示等。
可以浏览各种物业的总体情况和详细资料，包括大楼的建筑情况、平面图、建筑面积、使用面积、水、电、气等配套设施的安装、使用和维修情况等，既可以用文字的形式进行统计输出，也可用图形的方式显示。
5.1.3.3统计报表
对各种设备的现状、使用情况、维修情况等进行统计，形成各种报表，如定期设备维护通知单、日常工作日志统计等输出到打印机或文件上。
5.1.3.4异常情况报警
通过与BMS集成的接口，可以对物业进行实时监控，采用图形方式显示物业的正常状况，用不同颜色标识各种异常情况，发现特殊情况就变化颜色，不断闪烁，配以声音，进行自动报警，同时记录当时情况和处理结果，特别是一些严重报警信息，如火警、匪警、电梯故障、停电、停水等。
根据各种设备的有关性能指标（BMS中采集）制定相应的异常情况上下限，系统可以跟踪设备的运行，记录运行次数、故障情况、使用频率等信息，当设备运行到一定程度，就产生一个警告报告，超出正常情况时，系统进行自动报警，用不同的颜色表示，且以闪烁的频率或声音等信息来告诉设备的异常程度，同时生成详细的异常情况报告单。
如电梯的运行，到一
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