基于SynchroIBMS智能化子系統集成的研究

 

汪海霞

（陜西省建筑設計研究院有限責任公司   710003   西安）

一、智能化子系統集成需求分析

    1.1 智能化子系統集成的背景

    隨著現代通信、計算機網絡技術、控制技術的飛速發展，智能建筑日益大型化、復雜化，其中的智能化子系統的數量越來越多，各智能化子系統變得日益復雜，信息交換日益增多，各子系統之間的相互關聯越來越多，控制對象也越來越多而且分散。為了解決這些分散而獨立的系統，系統集成的概念應運而生。系統集成技術就是將這些相互獨立、采用不同網絡平臺、采用不同協議的子系統集成在同一個平臺上，實現這些子系統的資源共享，并且提高了智能建筑服務和管理效率，為智能建筑提供了更加安全和舒適的工作和生活環境。

 

    1.2 智能化子系統集成需求

    系統的集成即是要采用一個統一的集成平臺將智能建筑中各個子系統集成到建筑設備管理系統中，實現對它們的全面管理，并實現信息的共享，并根據實際需要進行系統間的聯動，具體集成目標如下：

 

    （1）實現對所有智能化系統的統一管理

    通過系統集成，將每個智能化子系統的信息進行實時采集，可以實現在統一的應用平臺和操作界面下對這些子系統的管理，節省管理人員，提高管理效率。

 

    （2）建立開放的數據結構，共享數據資源

    利用多種技術實現各子系統的接入與集成，并轉換各子系統的數據格式，建立統一的數據庫平臺，實現數據共享。

 

    （3）實現子系統間的聯動

    集成平臺實現了各子系統信息資源的共享，并以此為基礎，對各子系統進行集中管理和綜合調度，實現各子系統之間相互聯動。

 

    （4）通過信息整合應用，提供更高層次的信息服務

    將各子系統集成起來，不僅能將它們所有相關的數據進行整合，而且能夠實現更高層次的信息應用。

 

二、基于SynchroIBMS的總體集成方案

    目前，國外有一些知名的集成平臺如EBI、TAC等都是基于C/S（客戶機/服務器）構架，雖然支持多種接口技術，但每個接口必須支付昂貴的費用，信息集成能力也有限。而國內一些專業化的集成平臺則立足于信息集成，采用了先進的網絡技術和計算機技術，具有很強的開放性。為了將智能建筑內各子系統集成到BMS中，本文選用西安協同的智能建筑集成系統作為集成平臺即SynchroIBMS。

 

    SynchroIBMS面向智能樓宇自動化行業，采用基于子系統平等的集成模式，集數據采集、網絡通信、實時控制和信息管理于一體，可作為通用的集成平臺。

 

    SynchroIBMS采用OPC技術，并遵循完全開放的OPC規范，代表了一體化集成的方向；采用基于Web技術的架構，體現了IT和智能建筑技術結合的先進性。智能建筑內各個子系統包含了各種互異的通信接口和協議，為了將它們集成在一起，可以利用OPC技術（即開發OPC服務程序）來屏蔽底層各種物理設備的不同，讓數據訪問的用戶有一個一致接口。

 

    利用SynchroIBMS集成平臺提供的OPC技術和Web技術訪問智能建筑內各智能化子系統，通過調用各個智能化子系統的實時信息，實現所有子系統的信息資源的高度共享，實現信息集成以及對所有智能化系統的管理。

 

三、基于SynchroIBMS智能化子系統集成的實現

    3.1 監控平臺的開發與配置

    （1）系統配置開發  協同SynchroIBMS軟件自帶系統配置工具SystemBuilder，通過此工具可以對智能化子系統進行常規配置，包括服務配置、后臺腳本配置、區域配置、子系統監控點配置、I/O驅動配置等。

    1）服務配置  協同SynchroIBMS中服務配置包括實時數據服務、報警事件服務、歷史數據服務、聯動服務、時間表服務、腳本服務，通過服務配置將這些服務全部啟動或禁止。

    2）區域配置  通過區域配置設置將子系統中的各個監控變量加入到相應的系統中，從而實現對某些參數的監控。

    3）子系統配置  在子系統配置中可以添加所有的子系統，包括空調子系統、安防子系統、消防子系統、給水子系統等。

    4）腳本配置  將子系統中設置的監測變量點加入到腳本配置，通過后臺控制操作該變量。

    5）I/O驅動配置  I/O驅動配置的目的就是指定各個監控子系統所使用的OPC服務器并進行綁定。

 

    OPC服務器綁定完成后，要對OPC服務器中的每一個Item項與系統中各子系統中定義的變量一一映射，形成一一對應的關系，使得各子系統中的變量所讀取的數據就是OPC中所定義的Item項，同時OPC服務器中的每一個Item項也對應于DDC控制器采集各個設備的參數。從而各子系統定義的所有變量都與現場設備一一對應起來。通過以上五步操作，完成了對各個監控子系統系統配置的開發。

 

    （2）頁面監控組態的開發  各子系統監控界面是用SynchroIBMS自帶的完整支持HTML和SVG（可擴展矢量圖形）編輯與配置，完全可視化的動畫場景組態設計軟件Form Builder來制作。

    首先，用SynchroIBMS自帶的組態設計軟件Form Builder繪制監控子系統的組態圖。

    然后，對繪制好的組態圖進行變量連接和動畫配置。

    用Form設計工具生成組態圖形工程，最終以網站形式被客戶端或門戶使用，因此需將工程中的網頁以需要的內容方式發布出去，在工程視圖中，鼠標拖拽需要發布的網頁至發布視圖中的目標樹節點，則該網頁發布成功。

 

    （3）數據遷移配置  數據遷移工具（DataTransfer Tool）用于把系統配置工具SystemBuilder創建好的項目數據導入到項目現場SQL數據庫（配置庫和歷史庫）中。

通過數據遷移將系統配置、點信息配置、時間表調度配置、權限管理配置、聯動任務配置的數據寫入數據庫。

 

    3.2 SynchroIBMS服務器配置

    SynchroIBMS服務器是系統的服務程序，它主要是將所有子系統接入、數據交換，存貯和管理實時及歷史數據庫，實現系統用戶身份驗證功能、時間表任務調度、腳本服務功能、聯動任務調度等擴展服務功能。BMS系統在啟動時，為了加載項目的配置信息，必須對系統進行配置。BMS啟動后，它會自動運行所有的OPC服務器，并將配置庫中加載項目配置數據，開始傳送數據。服務器配置完成后，測試系統配置信息和歷史配置信息，直到數據庫連接信息設置正確為止。

 

    3.3 OPC 服務器的配置

    SynchroIBMS的OPC接口服務器對外提供標準的OPC Server，支持與第三方系統的進一步集成通訊能力。下面對OPC服務器進行配置。首先，打開SynchroIBMS服務器，OPC服務器會跟隨啟動，接下來對其進行配置，具體步驟如下：

 

    首先，加載各個子系統點表，打開“加載點表配置文件”，彈出對話框，選擇你需要加載系統的點表信息。

    其次，打開“加載通信配置文件”，在彈出的對話框中選擇文件名，點擊打開，即完成了加載通信配置文件。

    再次，對上一步加載的通信配置文件進行保存，點擊文件中的“修改保存通信配置”，可以完成對通信配置進行修改和保存。通過以上操作，完成對OPC服務器的配置。

 

    3.4 SynchroIBMS客戶端配置

    客戶端工具BMSClient是BMS軟件的客戶端軟件，它集成更多服務和功能。主要包括：基礎管理、實時監控、實時調度、診斷維護、值班管理。

    （1）基礎管理。基礎管理是系統級設置，通常由系統管理員進行設置，設置完成后將在每個客戶端生效。它包括的模塊有：用戶管理、權限管理、系統管理、公共數據、報警配置。

    （2）實時監控。它包括實時數據、圖形監控、網頁銜接、實時報警。

另外，網頁銜接提供網頁銜接展示功能，實時報警提供系統報警信息的監視。

    （3）實時調度。它包括時間表和聯動的檢測和設置模塊，即時間表、聯動、時間表設置、聯動設置。

    （4）診斷維護。它主要是對系統狀態的監視和設置，包括通訊狀態。通訊狀態主要提供底層通訊服務的運行信息的監視；提供客戶端的使用信息的監視；提供BMS內部服務的使用信息的監視。

    （5）值班管理。它主要包括值班計劃和值班日志。通過值班管理可以有序的管理此系統。

 

四、基于SynchroRtportal智能化子系統中央集成管理的實現

    SynchroRtportal（實時信息門戶）是指將各種應用系統、數據資源和互聯網資源集成到一個信息管理平臺之上，并以統一的用戶界面提供給用戶，能快速地建立信息通道，使智能建筑內所有系統能夠與外界進行信息的交流。

 

    SynchroRtportal可對智能建筑內分布的BMS、FMS等系統進行應用集成，并提供信息管理、報警管理、項目管理、BMS管理、FMS管理、圖形監控等功能，實現子系統信息的高度共享和任務全局一體化的綜合管理，提高了對智能建筑的綜合管理能力。

 

    （1）圖形監控瀏覽

    監控圖形模塊采用SVG矢量圖形格式與AJAX技術結合，讓用戶實時的在瀏覽器上監控各種狀態信息。監控圖形的視圖結構、顯示內容，與集成的子系統有關，采用圖形、動畫的方式顯示其實時狀態。

 

    （2）BMS管理

    BMS管理功能分為聯動管理功能、日志管理功能、通訊管理功能、實時報警管理功能、歷時報警功能、原始數據圖表管理功能、原始數據表格功能。

    1）聯動管理功能。系統聯動是指當系統內的聯動出發條件滿足時，系統自動將控制信號按照聯動方案發送出去，控制相關設備。

    2）歷史報警管理功能。它主要功能是查看歷史報警和歷史事件信息，對歷史報警和歷史事件進行過濾查看。歷史報警設置界面主要功能是對“歷史報警管理”視圖界面的一些參數的設置，主要包括訪問權限、樣式表、Web服務器設置等。

    3）實時報警管理功能。實時報警主要是查看當前系統發生報警信息，報警信息顯示是只讀的，報警顯示中日期和時間反映的BMS報警中的報警服務時間。實時報警設置界面主要功能是對“實時報警管理”視圖界面的一些參數的設置，主要包括訪問權限、樣式表、Web服務器設置等。

    4）日志管理。它主要是指用戶登錄系統以及對系統進行的操作和系統內部產生的異常、錯誤等形成記錄。日志管理功能設置界面主要功能是對“日志管理”視圖界面所需要的一些參數的設置，主要包括訪問權限、樣式表、Web服務設置等。

    5）通訊管理。它主要是監視系統中各主要服務的通訊情況、子系統之間的通訊和子系統中設備的通訊情況。通訊管理功能設置界面主要是對“通訊管理”視圖界面所需的一些參數的設置，主要包括訪問權限、樣式表、Web服務設置等。

 

    （3）項目管理

    項目管理主要是提供門戶網站基礎管理功能，主要包括數據源配置管理功能、監控圖形發布管理功能、訪問面板管理功能、站點索引管理功能等。

    1）數據源配置。它功能主要指對所有應用模塊所需的Web服務的配置。只有在配置好Web服務的前提下，才可以使用本門戶系統的所有應用模塊功能。進入門戶網站首頁，單擊“項目管理”菜單下“數據管理”，進入“數據管理”視圖界面。然后點擊“添加數據”按鈕，添加正確數據源內容，單擊“更新”即可完成數據的添加。

    2）監控圖形發布管理功能。它主要是批量生成監控圖形顯示頁面，讀取“FormBuilder工具”生成的項目文件。改項目文件放在網站根目錄下的BMSproject文件夾下，此項目要在IIS中單獨發布。

 

五、小結

    本文首先對智能化子系統集成的需求進行分析，然后提出了智能化子系統集成的總體方案，以SynchroIBMS為集成平臺，實現了智能建筑中各子系統集成到建筑設備管理系統，并在此基礎上，完成了智能建筑中央集成管理的實現，達到了建筑內所有智能化子系統信息共享的目的。

 

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)