下载文档原格式
智能化智能楼宇管理系统设计与实现随着科技的不断进步，智能化已经成为了各个领域的发展趋势，而楼宇管理也不例外。
智能楼宇管理系统是一种利用现代化科技手段实现对楼宇内部设备、设施和资源进行实时监控和管理的系统。
本文将围绕智能楼宇管理系统的设计与实现进行讨论。
首先，对于智能楼宇管理系统的设计来说，核心是实现对楼宇内部各种设备的监控和管理。
比如，楼宇内的电梯、供水、空调、电力等设备，都可以通过传感器与感知系统连接，实现数据的采集和实时监控。
同时，通过引入人工智能算法，可以实现对设备状况的智能预测，比如预测设备的故障，并提前发出报警信号。
此外，还可以通过与楼宇内各类设备的远程控制，如远程开关灯、遥控开启空调等，无需人工干预，提高了管理的效率。
其次，智能楼宇管理系统的数据管理和分析也是不可忽视的一环。
大量的数据通过传感器和感知系统采集而来，需要进行存储、处理和分析。
对于数据的存储和处理，可以结合云计算技术，将数据存储于云端，通过大数据分析技术，实现数据的处理和挖掘，提取有价值的信息，并为楼宇管理提供科学依据。
同时，利用机器学习算法，可以对历史数据进行训练和学习，以提高预测的准确性。
此外，智能楼宇管理系统的安全性也是一个重要的考虑因素。
由于该系统涉及到大量的敏感数据和设备远程控制，保障系统的安全性显得尤为重要。
可以引入安全防护措施，如网络安全技术和身份认证机制，限制系统的访问权限，并定期对系统进行漏洞扫描和修复，以有效遏制黑客攻击和数据泄露的风险。
最后，在实际的实施中，需要将智能楼宇管理系统与楼宇的各项设施和资源进行有效的连接和集成。
比如，可以将传感器安装在楼宇内的设施上，通过物联网技术实现设备与系统的连接。
同时，还可以结合移动互联网技术，为系统提供方便快捷的访问方式，比如通过手机 App 进行远程管理和监控。
此外，还可以通过接入市政基础设施，如交通监控系统和能源管理系统，实现对楼宇的更全面和综合管理。
综上所述，智能楼宇管理系统设计与实现需要考虑多个方面的因素。
智能化楼宇管理系统设计与实现随着科技的不断发展和社会的进步，人们对于生活质量和工作环境要求也越来越高。
智能化楼宇管理系统作为一种集成信息技术和建筑管理的新型管理手段，正在被越来越多的建筑物所采用。
本文将介绍智能化楼宇管理系统的设计与实现，旨在实现对楼宇的高效、便捷、安全的管理。
一、智能化楼宇管理系统的设计目标1. 提高楼宇管理效率：通过系统的自动化和集成化，实现楼宇设备的监控和管理，减少人工操作的繁琐与时间成本。
2. 提升居住和工作环境品质：通过智能化系统，实现对楼宇内环境的监测和控制，定时调节温度、湿度等，创造舒适的居住和工作环境。
3. 加强楼宇安全管理：通过智能化系统，实时监控楼宇内的安全设备，如火灾报警器、摄像头等，发现异常情况及时报警，并采取相应的措施，保障楼宇的安全。
二、智能化楼宇管理系统设计与实现的关键技术1. 传感器技术：基于传感器技术，采集楼宇内各种数据信息，如温度、湿度、烟雾等，通过传感器网络实现对楼宇设备的远程监控和远程控制。
2. 无线通信技术：通过无线通信技术，实现楼宇管理系统与设备之间的远程通讯，如WIFI、蓝牙、ZigBee等，提高系统的灵活性和可扩展性。
3. 数据存储与分析技术：通过云端存储和大数据分析技术，对楼宇内传感器采集到的数据进行存储和分析，为后续的决策提供依据。
4. 人工智能技术：利用人工智能技术，对楼宇设备进行智能化的管理和调度，实现预测性维护和智能化能源管理等功能。
5. 可视化技术：通过可视化技术，将楼宇内各个设备的状态以图形化的方式展示出来，便于管理员对系统进行实时监控和操作。
三、智能化楼宇管理系统的实现步骤1. 系统需求分析：根据楼宇的特点和管理要求，明确系统所需功能和性能等要求，并进行需求分析和规划。
2. 硬件设备选择与配置：根据系统需求，选择合适的传感器、通信设备、服务器等硬件设备，并完成设备的配置和网络连接。
3. 软件系统开发：根据系统需求，进行软件系统的开发，包括前端用户界面设计和开发、后端数据处理和存储等。
智能化楼宇管理系统设计与实现随着科技的不断发展，人们的生活水平得到了显著的提高，人们对于生活环境的舒适度和安全性的要求也越来越高。
楼宇作为人们居住和工作的空间，对于楼宇管理的要求也越来越高。
为了提升楼宇管理的效率和质量，智能化楼宇管理系统应运而生。
一、智能化楼宇管理系统的概念和作用智能化楼宇管理系统指的是通过硬件和软件技术，将楼宇内的各种设备、设施进行互联互通，实现信息共享和系统集成，从而实现对楼宇的全面管理和控制。
智能化楼宇管理系统的作用有以下几个方面：1、提高楼宇的安全性：通过智能化系统的监控和预警功能，能够及时发现和处理楼宇内的各种安全问题，避免安全事故的发生。
2、提升楼宇的舒适度：利用智能化系统的自动化调控功能，精确控制楼宇内的温度、湿度、照明等，从而提升人们的舒适感。
3、降低楼宇的运维成本：通过智能化系统的设备管理和维修功能，能够及时发现设备故障和异常，做好维护和保养，从而降低维修和更换设备的费用。
二、智能化楼宇管理系统的设计要点为了实现智能化楼宇管理系统的功能，需要考虑以下几个方面：1、网络架构设计：要实现楼宇内各种设备的互联，需要设计一个合理的网络架构，选择稳定可靠的通讯协议和传输设备。
2、设备选择和安装：要根据楼宇内的实际需要，选择适合的设备和传感器，将其安装在合适的位置。
3、软件开发和集成：需要开发和集成一套完整的软件系统，包括设备控制、数据处理、告警管理等功能模块，实现对楼宇的实时监控和控制。
三、智能化楼宇管理系统的实现过程1、网络架构设计：根据楼宇的实际情况，选择适合的网络架构，在楼宇内安装无线路由器、网络交换机、集线器等设备，将各种设备实现互联。
2、设备选择和安装：选择适合楼宇内的环境和需求的设备，包括温度传感器、湿度传感器、照明控制器等，将它们安装在合适的位置，并将它们和网络相连。
3、软件开发和集成：开发和集成一个完整的软件系统，包括数据采集、数据处理、设备控制、告警管理等功能，实现对楼宇内各种设备和环境的实时监控和控制。
楼宇智能化管理系统的设计与应用随着科技的不断发展和社会的不断进步，楼宇智能化管理系统越来越受到人们的关注和重视。
这种系统在实现楼宇管理智能化方面具有重要的作用，能够提高楼宇的安全性、可靠性和舒适性，提高管理效率，减少资源浪费，具有广泛的应用前景。
一、楼宇智能化管理系统的定义和作用楼宇智能化管理系统是指一种利用先进的自动控制技术和信息技术，对楼宇内部的各种系统进行集成控制和智能管理的系统。
这种系统可以实现楼宇内部各项设施的自动监控、自动控制和自动管理，包括灯光、热水、空调、警报和安保等方面。
同时，系统可以自动采集楼宇内各种设备的运行数据和管理信息，进行综合分析和决策，以实现对楼宇运营和管理的全面掌控。
楼宇智能化管理系统的作用主要有以下几个方面：1.提高楼宇安全性。
系统可以通过智能化监控和报警来实现楼宇的安全管理，包括消防、防盗、监控等方面。
在遇到异常情况时，系统会自动触发相应的预警机制，以保障楼宇的安全性。
2.提高楼宇的可靠性和舒适性。
系统可以根据楼宇内部的环境和人员情况，自动调节功率、温度、湿度等参数，以达到最佳的管理效果。
同时，系统还可以实现多种模式的切换和调整，以满足不同居住者的需求和偏好。
3.提高管理效率。
系统可以通过自动化控制和管理，减少对人力和物力的依赖，降低运营成本，提高运营效率。
同时，系统还可以自动完成楼宇内各种管理任务，如巡逻、保洁、维修等。
4.减少资源浪费。
系统可以通过智能化控制和管理，优化资源分配和利用，减少能耗和水耗等资源的浪费，保护环境和节约能源。
二、楼宇智能化管理系统的设计和实现楼宇智能化管理系统的设计和实现需要考虑以下几个方面：1.系统的整体结构和组成。
系统需要设计出相应的控制中心、数据处理中心、设备管理中心和用户终端等模块，并建立起相应的数据传输和通信网络。
同时，还需要考虑设备的选择和配置，以满足系统的功能和性能要求。
2.系统的智能化算法和模型。
系统的智能化算法和模型需要考虑诸多因素，如楼宇内的环境、设备的运行状况、用户的需求等。
现代智慧楼宇管理系统设计方案现代智慧楼宇管理系统是一个综合性的高科技设备，可以对楼宇的各个方面进行智能化管理和控制。
下面给出一个具体的设计方案，以展示现代智慧楼宇管理系统的功能和实施细节。
1. 系统架构和技术基础：- 系统采用分布式架构，包括两个主要部分：前端设备和后台服务器。
- 前端设备包括传感器模块、视频监控模块、门禁系统和信息发布系统等，通过物联网技术和无线网络与后台服务器进行通信。
- 后台服务器采用云计算技术，具备强大的数据存储和分析能力，并提供对外接口和管理后台。
2. 功能模块：- 传感器模块：通过安装各类传感器，如温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，实时监测楼宇内各种环境参数，保障安全和舒适度。
- 视频监控模块：通过安装高清摄像头，在楼宇内各个重点区域进行全天候的视频监控。
- 门禁系统：采用刷卡、指纹或人脸识别等先进技术，确保楼宇内的人员和访客的安全出入。
- 信息发布系统：通过在重要位置安装显示屏，实时地发布楼宇内的公告、通知和广告等信息，提高信息传递的效率和可靠性。
- 能耗管理：通过监测电表、水表等设备的用量和消耗情况，实时统计和分析楼宇的能源使用情况，并提供优化建议。
- 安防管理：通过视频监控和门禁系统，实现对楼宇内各个区域的安全监控和警报，确保人员和财产的安全。
- 设备维护管理：通过监测设备的使用情况和故障状态，提供设备维护和维修的计划和指导，保障设备的正常运行。
3. 实施细节：- 安装传感器模块：根据楼宇的结构和需求，在重要区域和关键设备上安装传感器，将其与后台服务器连接，实现数据的实时上传。
- 调试和校准：对传感器模块进行调试和校准，确保数据的准确性和稳定性。
- 安装视频监控模块：在楼宇的关键位置安装高清摄像头，并将视频信号传输到后台服务器，实现实时监控和录像功能。
- 配置门禁系统：根据楼宇内的人员和访客的需求，配置合适的门禁方式和识别技术，确保安全和便捷的出入。
- 系统集成和数据处理：将各个功能模块与后台服务器进行集成，实现数据的交互和处理，形成全面的楼宇管理系统。
高层建筑的智能化楼宇管理系统设计与应用随着城市化进程的加快，高层建筑在人们生活中的地位日益重要。
然而，高层建筑的管理和运营面临着许多挑战，如能源浪费、安全隐患以及人员流动性等问题。
为了解决这些问题，智能化楼宇管理系统应运而生。
本文将探讨高层建筑的智能化楼宇管理系统的设计与应用。
一、智能化楼宇管理系统的设计原则1. 数据集成性：智能化楼宇管理系统应能够集成各种传感器、控制设备和数据监测系统，实现各类数据的集中管理和分析。
2. 实时性与响应性：该系统应能够实时监测楼宇的各种参数，如温度、湿度、照明等，并能够根据实时数据做出相应的调整和控制。
3. 智能化与自动化：系统应具备自动化的能力，能够根据事先设定的规则和策略进行自主决策和操作。
4. 安全性：智能化楼宇管理系统设计需要充分考虑数据安全和网络安全的问题，确保系统的稳定和可靠性。
二、智能化楼宇管理系统的应用1. 能源管理：智能化楼宇管理系统可以实时监测和分析楼宇内的能耗情况，通过调整照明、供暖/制冷系统等设备的使用情况，实现能源的智能化管理和节约。
2. 安防管理：系统可以通过视频监控、入侵报警等技术手段，对高层建筑的安全状况进行实时监测和预警，并自动触发相应的应急措施。
3. 设备维护与管理：通过智能化楼宇管理系统，设备的运行状态可以被监测和评估，系统能够自动进行故障诊断和维护排程，提高设备维护的效率和精确度。
4. 空气质量管理：通过传感器和智能化系统，可以对楼宇内的空气质量进行实时监测和调整，确保居住环境的舒适和健康。
5. 人员流动管理：智能化楼宇管理系统可以通过门禁控制、人员识别等手段，对楼宇内人员流动进行管理，提高安全性和便利性。
6. 设备预测与维修：通过分析历史数据和运行参数，系统可以预测设备的故障概率和寿命，并提供相应的维修和更换建议，减少意外停机和维修成本。
三、智能化楼宇管理系统的挑战与发展趋势虽然智能化楼宇管理系统在提高管理效率、降低能源消耗等方面具有巨大潜力，但也面临着一些挑战。
基于人工智能的智能楼宇管理系统设计智能楼宇管理系统是一种基于人工智能技术的创新型管理系统，旨在提高楼宇管理的效率和便捷性。
本文将介绍智能楼宇管理系统的设计原理、功能和优势。
一、设计原理智能楼宇管理系统是基于人工智能技术的设计，其核心理念是通过数据收集、分析和预测，实现楼宇运营的智能化。
该系统采用传感器、摄像头等设备收集楼宇内外的各类数据，并通过算法和模型分析，自动控制和优化楼宇设备的运行。
二、功能特点1. 数据收集与分析：智能楼宇管理系统通过传感器和摄像头收集楼宇各种数据，如温度、湿度、能耗等。
通过人工智能技术的算法和模型，对这些数据进行分析和预测，从而提供楼宇运营的决策依据。
2. 自动控制与优化：该系统能够监控并自动控制楼宇内外的设备，如空调、照明、安防等。
通过智能化的控制算法，实现设备的自适应调节和优化，以提高设备的效能和节能。
3. 设备异常检测：智能楼宇管理系统能够及时检测设备的异常情况，并根据预设的规则进行告警和处理。
通过分析设备数据，系统能够预测设备故障，并提前进行维护和保养，减少设备故障对楼宇运营的影响。
4. 能耗管理与优化：该系统可以实时监测楼宇的能耗情况，并提供相应的分析报告。
通过人工智能算法的优化和调度，实现楼宇能耗的降低，减少能源浪费，提高能源利用效率。
5. 用户体验和管理便捷性：智能楼宇管理系统提供友好的用户界面，使楼宇管理人员能够方便地进行楼宇运营管理。
用户可以通过系统随时了解楼宇的运行情况，并进行远程控制和管理。
三、优势与应用1. 节约能源资源：智能楼宇管理系统通过优化能源的使用，减少能源浪费，从而降低了楼宇的能耗和运营成本。
同时，该系统能够在楼宇能源需求高峰期自动分配能源，以实现高效能源利用。
2. 提高运营效率：智能楼宇管理系统可以实时监测楼宇设备的运行状况，并进行故障预测和维护管理。
管理人员可以通过系统提供的数据和报告，及时做出决策，提高运营效率和服务质量。
3. 提升居住体验：智能楼宇管理系统可以提供智能化的居住体验，如智能门禁系统、智能照明系统等。
智慧大厦综合管理系统设计方案智慧大厦综合管理系统是一种集楼宇自动化、能耗管理、安全监控、环境控制等功能于一体的综合管理系统。
其设计方案包括以下内容：一、系统架构设计：1. 总体架构：采用分布式架构，包括前端数据采集模块、中间数据处理模块、后台管理模块等。
2. 前端数据采集模块：通过传感器、智能设备等采集楼宇内各种数据，如温度、湿度、光照、气体传感器等。
3. 中间数据处理模块：对采集到的数据进行处理和分析，并将结果发送给后台管理模块，实时监测楼宇的运行状态。
4. 后台管理模块：实现对楼宇内各种系统的控制和管理，如楼宇自动化控制、能耗管理、安全监控等。
二、功能模块设计：1. 楼宇自动化控制模块：实现对楼宇内水、电、气等设备的自动化控制，包括灯光调控、空调控制、门禁系统等。
2. 能耗管理模块：对楼宇内能耗进行实时监测和统计，将数据分析结果提供给用户，提供能耗优化建议，实现能耗的节约和管理。
3. 安全监控模块：通过安装监控摄像头等设备，对楼宇内的各个区域进行实时监控，实现对安全事件的快速响应和处理。
4. 环境控制模块：通过控制设备，实现对楼宇内的温度、湿度、空气质量等环境参数进行控制和调节，提供舒适的工作环境。
三、算法和模型设计：1. 数据挖掘算法：通过对采集到的数据进行分析、挖掘，提取有用信息，为用户提供运营决策和优化建议。
2. 预测模型：通过使用历史数据和相关算法，建立能耗预测模型，实现对楼宇能耗的预测，为用户提供合理的能耗管理计划。
四、用户界面设计：1. 前端用户界面：以Web或移动端应用的形式呈现给用户，提供实时数据显示、设备控制、报表查询等功能。
2. 后台管理界面：提供系统配置、设备维护、权限管理等功能，支持多用户、多角色的管理。
五、硬件设备和通信协议：1. 采用现有的传感器、智能设备和控制设备，如温度传感器、智能电表、PLC控制器等。
2. 采用标准的通信协议，如Modbus、BACnet等，实现不同设备之间的数据交互和控制。
智能楼宇管理系统设计与实现智能楼宇管理系统是一种新兴的技术，由于其在能源节约、安全、效率等方面的优点，越来越多的建筑物开始引进这一系统。
本文从系统的设计和实现两个方面，探讨智能楼宇管理系统的构建过程。
一、智能楼宇管理系统的设计1.需求分析在设计系统之前，首先需要对建筑物的需求进行全面分析。
通过调查取证，制定需求清单，确定系统的功能和性能指标。
例如，楼宇管理系统需要实现能耗监测和控制、空调温度自适应调节、灯光自动控制等功能。
2.系统架构设计在进行系统架构设计时，需要考虑系统的可扩展性、稳定性和可靠性。
系统应该具备分布式架构，可以支持多种传感器和控制设备，同时应该实现数据的实时监控和分析功能，从而使得系统能够更好地适应不同建筑物的管理业务。
3.软件设计软件设计是智能楼宇管理系统的核心。
在设计软件时，需要考虑全面的系统功能和性能指标，例如系统的响应速度、稳定性、可靠性等。
同时，系统应该具备可操作性、可扩展性、可维护性等特点，方便系统的使用和维护。
二、智能楼宇管理系统的实现1.硬件实现在进行智能楼宇管理系统实现时，需要考虑配备相应的硬件。
系统所需硬件包括传感器和控制设备。
传感器用于检测各种楼宇数据，如温度、湿度、CO2浓度等，而控制设备用于控制各种设备的运行，如灯光、空调等，从而实现整个楼宇的智能化管理。
2.软件实现在完成硬件实现后，需要进行软件实现。
软件实现通常需要编写专用软件，开发出能够实时采集数据和自动控制硬件设备的程序。
为了实现强大的功能和性能要求，通常需要使用复杂的算法和数据结构，以确保系统的正确和稳定性。
3.测试测试是实现智能楼宇管理系统的最后一步。
通过反复测试可以发现系统中存在的bug，并进行修复。
测试还包括对系统的功能和性能进行评估和优化，以确定系统是否能够正确地运行和满足用户需求。
三、总结智能楼宇管理系统是一种新兴的技术，涉及到多方面的知识。
本文通过对系统设计和实现的讲解，希望能够帮助读者更好地理解智能楼宇管理系统的原理和实现。
智能楼宇管理系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能化已经渗透到了我们的生活中的各个角落。
在建筑领域，智能化也是一个不可忽视的趋势。
为了实现对建筑物的全方位管控，智能楼宇管理系统应运而生。
本文将从系统的设计和实现两个方面，介绍智能楼宇管理系统。
一、系统的设计1. 总体框架设计智能楼宇管理系统的总体框架设计是根据建筑物的特点进行优化设计的。
主要包括以下几个方面：（1）中心控制层：该层是系统的核心，通过搜集各种传感器数据，对建筑内部的数据进行整合、分析等处理，并进行状态反馈。
（2）网络通信层：网络层需要保证各数据采集点和控制中心之间的数据通信顺畅。
（3）终端采集层：终端采集层主要通过各种传感器采集建筑内部环境的数据，包括温湿度、光照强度、空气质量、能源使用情况、安防等等。
（4）智能控制层：该层主要是基于算法模型对建筑内部环境进行优化，提高建筑的使用效率。
比如，对不同房间进行分区控制，对冷气、热水器等进行控制。
2. 数据采集与处理数据采集是智能楼宇管理系统的重要环节，不同的数据采集点需要采用不同的传感器和控制器。
对于温度、湿度、光照等常规的数据采集，可以采用低成本传感器进行。
而对于使用的电器和器具更有特殊要求的，需要组合使用多种传感器。
在数据的处理方面，系统需要建立各种算法模型，通过机器学习等技术实现自动化的智能控制。
比如，针对室内环境温度进行分析，建立温度涨落预测模型，预测当天的温度趋势，从而设计更优化的温控策略，减少能源的浪费。
3. 空调、照明、安防等系统的集成控制智能楼宇管理系统需要集成各种子系统，比如空调、照明、安防，这需要通过各种中继设备进行数据的转换与控制。
集成控制的核心是对各系统的信息进行整合和处理，在保证建筑物正常运行的前提下，实现各系统资源的最优化分配和使用。
二、系统实现1. 系统部署与联调智能楼宇管理系统的实现需要进行系统部署和联调。
在系统部署时，需要考虑传感器、控制器、中继设备等硬件的安装和调试。
智能楼宇综合管理系统的设计许毅平,周曼丽(华中科技大学电子与信息工程系,湖北武汉430074)摘 要:首先介绍了智能楼宇系统集成的问题,然后对智能楼宇综合管理系统的体系结构进行了设计,分析了其特点,最后对其关键技术进行了研究。
关键词:智能楼宇;控制网;BACnet;异构数据库技术;智能主体中图法分类号:TP311.11 文献标识码:A 文章编号:1001-3695(2003)06-0092-03 The Design of Intelligent Building Integrated Management SystemXU Yi-ping,ZHOU Man-li(De pt.of Elec tronic&Informati on,Huazhong Uni ver sity of Sc ienc e&Tec hnology,Wuhan Hubei430074,China)A bstract:This paper first briefly introduces the problems in integratin g intelligent building.Then it presents the architecture of intelli-gent building integrated management s ystem and describes the nature of this s ystem.Finally the paper analys es key technologies. Key words:Intelligent Buildin g;Control Net work;B ACnet;Heterogeneous Database;Intelligent Agent1 引言智能楼宇系统一般包括楼宇自动化系统、办公自动化系统、通信与网络系统。
对整个智能系统的集成可以分为两个层次:第一层是对楼宇自动化系统(B MS)、办公自动化系统(OAS)、通信与网络系统(CNS)的集成,称之为智能化管理系统(IBMS)的集成;第二层是分别对BMS,OAS和CNS三个系统中每个系统包含的子系统的集成。
CNS作为这三大系统的集成基础,主要完成系统间信息传输的基础构架。
OAS则是对企业各种办公自动化系统的集成。
OAS和CNS可以构成企业的信息网。
由于计算机网络技术的迅猛发展,对IB MS中OAS和CNS的集成已经非常成熟,基于Internet/Intranet的企业信息网已经得到普遍应用。
B MS集成则是对其包括的楼宇设备控制系统(BAS)和安全防范系统(SAS)的集成。
这两个系统又包含许多子系统,它们都属于控制系统范畴。
同样,随着计算机网络技术在楼宇控制系统中的应用,楼宇控制系统经历了从集中控制、分层控制,发展到现在的基于现场总线的网络控制过程,逐步形成了一个基于现场总线的控制网络。
但控制网络和信息网络彼此相对独立,相互之间的信息传递非常有限。
随着这两个网络的普及和发展,以及企业综合管理的需要,人们在智能楼宇系统集成的时候,越来越强烈要求将楼宇控制网和信息网进行互连,使控制网中各系统的状态信息能够进入信息网络,信息网的决策控制信息能够进入控制网,并且希望通过一个统一的管理平台来实现管理,我们将该管理平台称之为智能楼宇综合管理系统。
2 系统体系结构在智能楼宇系统中,智能楼宇综合管理系统需要对BMS,OAS和CNS进行综合管理,因此需要对来自这些系统的信息进行收集、管理和分析,实现对整个楼宇系统有一个全局、及时和详细的了解,并在此基础上产生基于某种策略的决策。
整个系统实现集中管理、分布控制的功能。
集中管理的功能不能由控制网络中的系统来完成,这是因为这些功能需要功能强大的计算机应用系统来支撑完成,控制系统的设备为了提高其可靠性、高效性和低成本性,一般不涉及这些处理。
而控制功能由分布式智能系统的各系统来实现。
因此,整个管理系统必然存在这样一种信息流,它们包括将控制网中各设备的状态信息传递给信息网络,以及信息网络中的智能楼宇综合管理系统的控制和决策信息传递给控制网络。
因此,一个智能楼宇综合管理系统需要涉及许多软硬件技术。
如何建立一个好的智能楼宇综合管理系统是信息网和控制网有机互连的关键。
我们认为实现一个智能楼宇综合管理系统,应该考虑以下几个方面的问题:(1)基于开放性标准。
计算机工业的发展已经向人们展示了采用具有开放性的、标准化的技术的重要性,因此,采用基于开放的标准化技术的管理系统将是非常重要的。
(2)管理系统体系结构必须灵活,且能够随着通信和控制技术的变化而发展。
管理系统的体系结构必须容纳现有的标准,并且具有可扩展性,随着需要纳入新·92· 计算机应用研究2003年收稿日期:2002-03-10;修返日期:2002-09-16的技术和标准。
考虑系统的各种保证以及关键技术的改变,易扩展和支持系统的平滑发展是系统的关键。
(3)系统应该具有计算机平台无关性。
随着应用模式向浏览器/Web 服务器/数据库服务器(B /W /D )模式发展,管理系统的结构必须能够支持这种范例,以保护所有投资者的投资。
(4)系统应该具有相应的安全性。
由于管理系统采用基于Web 的应用模式,其应用的范围可以从几个点到几十甚至上万,因此安全性也是很重要的。
这包括两个方面:防止数据被非法窃取;身份验证和访问控制。
(5)体系结构具有通信技术无关性。
这也是最重要的一个要求。
(6)控制网络的信息能够有一种有效的方式加以收集。
控制网络中的楼宇控制系统一般包括防火系统、HVAC 、空调控制和安防等系统。
这些不同子系统虽然分别采用不同的技术,但最终用户或系统的使用者将它们看作一个综合管理系统的不同部分。
图1给出了一个用于信息网络/控制网络一体化的逻辑结构。
图1 逻辑结构图图1中,控制网部分指整个智能设备网络,它完成核心的监视和控制功能。
综合智能管理应用软件部分包括OA 管理系统、BMA 管理系统、网络管理系统和决策支撑管理系统。
中间部分是企业网互连层,该连接层是提供通用连接性的关键,负责将来自控制网络的信息组织成应用系统能够理解的形式,以及将来自应用系统的控制信息翻译成控制网络能够理解的形式。
在非常简单的互连解决方式中,该层仅仅是一个控制网络协议和相应应用系统间的协议转换。
在相对复杂的应用情况下,连接层必须提供一个控制网和应用系统的智能解释,并且为管理和控制提供智能的入口,能够理解来自应用系统的语义,并根据语义进行推理,实现对系统的智能控制。
整个管理系统是基于IP 的应用。
I P 已经成为计算机通信广泛接受的标准,几乎所有的网络传输媒体都支持IP (包括以太网、快速以太网、千兆以太网、AT M 、HF C 、PST N 、ISDN 和无线网等)。
这种媒体独立性是满足管理系统要求的关键,IP 也提供了许多特别的技术,这些技术都能满足管理系统的要求,包括可扩展性和安全性。
Internet 是IP 具有可扩展性的有力证明。
与IP 有关的安全性技术包括加密、授权和数字签名认证技术。
电子商务的发展,使得管理系统可直接利用其成熟的技术,并且可在电子商务的基础上发展。
采用基于IP 的应用,使得系统很容易与其它类型的应用集成。
通过控制网和信息网互连性,可以实现以下一些应用,这些应用在楼宇管理中是非常重要的:(1)趋势预测趋势预测是一个重要的功能,通过测量实际信息,可对重要信息进行存储和显示。
如温度、压力、级别、流量或任何其它类似信息,这些信息可以用一个实时可视或可分析的形式表示出来,通过存储这些数据,操作人员可以查看反映某个变量一段时间的变化统计曲线。
趋势功能有助于提高质量控制和能源节省等。
(2)状态日志在智能系统中,系统中设备的状态是不断变化的,状态日志用于记录其在不同时间的状态信息。
如:记录某设备在某时候处于“开”还是“关”,或其状态是“高”还是“低”。
状态日志功能有助于质量控制、降低停工期和监管控制。
(3)报警和联动报警和联动功能是指当某一设备的某个变量值达到预先设定的值时,系统会触发一个报警信息,系统根据报警信息就能产生相应的处理对策。
例如,如果一个温度检测器检测出温度达到预先设定的温度时,它会产生一个报警信号,制冷器接收到该信号,就会打开制冷开关进行降温。
(4)管理控制管理控制提供一个对整个网络的全局控制,通过管理控制功能,操作员可以控制系统收集的数据、跟踪的数据,在特定情况下采取某种措施,例如改变温度或关闭某需要维修的设备。
(5)记账管理在一个智能楼宇中,由于是不同的用户在消费,这些消费包括用电、用水、取暖和制冷等,物业管理部分需要对这些费用计算、费用摊分、收取和控制进行管理,这些功能就由记账管理来实现。
(6)系统性能评价该功能用于监视和评价整个系统的性能,根据这些信息,可以判断系统性能是否与期望值一致。
操作员可以根据这些结论采取相应的决策,调节整个系统,提高性能。
3 BACnet 技术在智能楼宇综合管理系统中,可以将控制网络作为一个数据源,提供信息数据。
控制网络一般包括两个层次:管理层和控制层。
控制层主要包括传感器、执行器和控制设备,这些设备构成一个低速实时控制域,设备间的信息传递实时性要求高。
管理层主要包括管理工作站、数据处理服务器、路由器/网关设备,是一个高速的信息管理域。
因此,控制网络的开放性应该涉及这两个部分。
由于整个管理系统是一个基于I P 的应用,控制网络应该支持IP 应用,从成本和技术要求两个方面考虑,要求整个控制网络都支持IP 是不可取的;因此,希望有一种控制网络技术既能在管理层支持IP ,又能在控制层支持实时性强的现场控制总线技术。
美国冷暖空调工程师协会(ASHAR E )提出的BACnet (A Data Communication Pr otocol for Building Automation and Control Networ k )协议是满足以上要求的最佳技术。
BAC -·93·第6期许毅平等:智能楼宇综合管理系统的设计 net 是一种为楼宇自动控制网络所制定的数据通信协议。
作为一种开放性协议,它采用OSI 模型的“分层”通信体系结构的概念,但从楼宇控制系统的实际需要和实现成本等多方面考虑,BACnet 并没有完全实现OSI 的所有层,而采用了一个由物理层、数据链路层、网络层和应用层组成的折叠式结构,这种结构是当前楼宇自动化系统的最佳选择方案。
其层次结构如图2所示。
图2 MACnet 的协议层次从图2中可以看出,BACnet 支持多种通信方式和协议。
采用BACnet 协议标准,可以在控制层采用多种现场控制总线技术(AR CNET ,MS /TP 和LonTalk ),以实现控制层对实时性的要求,同时能有效降低工程成本。
