基于SynchroIBMS智能化子系統(tǒng)集成的研究

 

汪海霞

（陜西省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司   710003   西安）

一、智能化子系統(tǒng)集成需求分析

    1.1 智能化子系統(tǒng)集成的背景

    隨著現(xiàn)代通信、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的飛速發(fā)展，智能建筑日益大型化、復(fù)雜化，其中的智能化子系統(tǒng)的數(shù)量越來越多，各智能化子系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，信息交換日益增多，各子系統(tǒng)之間的相互關(guān)聯(lián)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(tǒng)，系統(tǒng)集成的概念應(yīng)運而生。系統(tǒng)集成技術(shù)就是將這些相互獨立、采用不同網(wǎng)絡(luò)平臺、采用不同協(xié)議的子系統(tǒng)集成在同一個平臺上，實現(xiàn)這些子系統(tǒng)的資源共享，并且提高了智能建筑服務(wù)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(huán)境。

 

    1.2 智能化子系統(tǒng)集成需求

    系統(tǒng)的集成即是要采用一個統(tǒng)一的集成平臺將智能建筑中各個子系統(tǒng)集成到建筑設(shè)備管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)對它們的全面管理，并實現(xiàn)信息的共享，并根據(jù)實際需要進行系統(tǒng)間的聯(lián)動，具體集成目標(biāo)如下：

 

    （1）實現(xiàn)對所有智能化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理

    通過系統(tǒng)集成，將每個智能化子系統(tǒng)的信息進行實時采集，可以實現(xiàn)在統(tǒng)一的應(yīng)用平臺和操作界面下對這些子系統(tǒng)的管理，節(jié)省管理人員，提高管理效率。

 

    （2）建立開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共享數(shù)據(jù)資源

    利用多種技術(shù)實現(xiàn)各子系統(tǒng)的接入與集成，并轉(zhuǎn)換各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

 

    （3）實現(xiàn)子系統(tǒng)間的聯(lián)動

    集成平臺實現(xiàn)了各子系統(tǒng)信息資源的共享，并以此為基礎(chǔ)，對各子系統(tǒng)進行集中管理和綜合調(diào)度，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間相互聯(lián)動。

 

    （4）通過信息整合應(yīng)用，提供更高層次的信息服務(wù)

    將各子系統(tǒng)集成起來，不僅能將它們所有相關(guān)的數(shù)據(jù)進行整合，而且能夠?qū)崿F(xiàn)更高層次的信息應(yīng)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(wù)器）構(gòu)架，雖然支持多種接口技術(shù)，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(nèi)一些專業(yè)化的集成平臺則立足于信息集成，采用了先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)，具有很強的開放性。為了將智能建筑內(nèi)各子系統(tǒng)集成到BMS中，本文選用西安協(xié)同的智能建筑集成系統(tǒng)作為集成平臺即SynchroIBMS。

 

    SynchroIBMS面向智能樓宇自動化行業(yè)，采用基于子系統(tǒng)平等的集成模式，集數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)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(shù)，并遵循完全開放的OPC規(guī)范，代表了一體化集成的方向；采用基于Web技術(shù)的架構(gòu)，體現(xiàn)了IT和智能建筑技術(shù)結(jié)合的先進性。智能建筑內(nèi)各個子系統(tǒng)包含了各種互異的通信接口和協(xié)議，為了將它們集成在一起，可以利用OPC技術(shù)（即開發(fā)OPC服務(wù)程序）來屏蔽底層各種物理設(shè)備的不同，讓數(shù)據(jù)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(shù)和Web技術(shù)訪問智能建筑內(nèi)各智能化子系統(tǒng)，通過調(diào)用各個智能化子系統(tǒng)的實時信息，實現(xiàn)所有子系統(tǒng)的信息資源的高度共享，實現(xiàn)信息集成以及對所有智能化系統(tǒng)的管理。

 

三、基于SynchroIBMS智能化子系統(tǒng)集成的實現(xiàn)

    3.1 監(jiān)控平臺的開發(fā)與配置

    （1）系統(tǒng)配置開發(fā)  協(xié)同SynchroIBMS軟件自帶系統(tǒng)配置工具SystemBuilder，通過此工具可以對智能化子系統(tǒng)進行常規(guī)配置，包括服務(wù)配置、后臺腳本配置、區(qū)域配置、子系統(tǒng)監(jiān)控點配置、I/O驅(qū)動配置等。

    1）服務(wù)配置  協(xié)同SynchroIBMS中服務(wù)配置包括實時數(shù)據(jù)服務(wù)、報警事件服務(wù)、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)、聯(lián)動服務(wù)、時間表服務(wù)、腳本服務(wù)，通過服務(wù)配置將這些服務(wù)全部啟動或禁止。

    2）區(qū)域配置  通過區(qū)域配置設(shè)置將子系統(tǒng)中的各個監(jiān)控變量加入到相應(yīng)的系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)對某些參數(shù)的監(jiān)控。

    3）子系統(tǒng)配置  在子系統(tǒng)配置中可以添加所有的子系統(tǒng)，包括空調(diào)子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、給水子系統(tǒng)等。

    4）腳本配置  將子系統(tǒng)中設(shè)置的監(jiān)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(qū)動配置  I/O驅(qū)動配置的目的就是指定各個監(jiān)控子系統(tǒng)所使用的OPC服務(wù)器并進行綁定。

 

    OPC服務(wù)器綁定完成后，要對OPC服務(wù)器中的每一個Item項與系統(tǒng)中各子系統(tǒng)中定義的變量一一映射，形成一一對應(yīng)的關(guān)系，使得各子系統(tǒng)中的變量所讀取的數(shù)據(jù)就是OPC中所定義的Item項，同時OPC服務(wù)器中的每一個Item項也對應(yīng)于DDC控制器采集各個設(shè)備的參數(shù)。從而各子系統(tǒng)定義的所有變量都與現(xiàn)場設(shè)備一一對應(yīng)起來。通過以上五步操作，完成了對各個監(jiān)控子系統(tǒng)系統(tǒng)配置的開發(fā)。

 

    （2）頁面監(jiān)控組態(tài)的開發(fā)  各子系統(tǒng)監(jiān)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(tài)設(shè)計軟件Form Builder來制作。

    首先，用SynchroIBMS自帶的組態(tài)設(shè)計軟件Form Builder繪制監(jiān)控子系統(tǒng)的組態(tài)圖。

    然后，對繪制好的組態(tài)圖進行變量連接和動畫配置。

    用Form設(shè)計工具生成組態(tài)圖形工程，最終以網(wǎng)站形式被客戶端或門戶使用，因此需將工程中的網(wǎng)頁以需要的內(nèi)容方式發(fā)布出去，在工程視圖中，鼠標(biāo)拖拽需要發(fā)布的網(wǎng)頁至發(fā)布視圖中的目標(biāo)樹節(jié)點，則該網(wǎng)頁發(fā)布成功。

 

    （3）數(shù)據(jù)遷移配置  數(shù)據(jù)遷移工具（DataTransfer Tool）用于把系統(tǒng)配置工具SystemBuilder創(chuàng)建好的項目數(shù)據(jù)導(dǎo)入到項目現(xiàn)場SQL數(shù)據(jù)庫（配置庫和歷史庫）中。

通過數(shù)據(jù)遷移將系統(tǒng)配置、點信息配置、時間表調(diào)度配置、權(quán)限管理配置、聯(lián)動任務(wù)配置的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。

 

    3.2 SynchroIBMS服務(wù)器配置

    SynchroIBMS服務(wù)器是系統(tǒng)的服務(wù)程序，它主要是將所有子系統(tǒng)接入、數(shù)據(jù)交換，存貯和管理實時及歷史數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)系統(tǒng)用戶身份驗證功能、時間表任務(wù)調(diào)度、腳本服務(wù)功能、聯(lián)動任務(wù)調(diào)度等擴展服務(wù)功能。BMS系統(tǒng)在啟動時，為了加載項目的配置信息，必須對系統(tǒng)進行配置。BMS啟動后，它會自動運行所有的OPC服務(wù)器，并將配置庫中加載項目配置數(shù)據(jù)，開始傳送數(shù)據(jù)。服務(wù)器配置完成后，測試系統(tǒng)配置信息和歷史配置信息，直到數(shù)據(jù)庫連接信息設(shè)置正確為止。

 

    3.3 OPC 服務(wù)器的配置

    SynchroIBMS的OPC接口服務(wù)器對外提供標(biāo)準(zhǔn)的OPC Server，支持與第三方系統(tǒng)的進一步集成通訊能力。下面對OPC服務(wù)器進行配置。首先，打開SynchroIBMS服務(wù)器，OPC服務(wù)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(tǒng)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(tǒng)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(wù)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(wù)和功能。主要包括：基礎(chǔ)管理、實時監(jiān)控、實時調(diào)度、診斷維護、值班管理。

    （1）基礎(chǔ)管理。基礎(chǔ)管理是系統(tǒng)級設(shè)置，通常由系統(tǒng)管理員進行設(shè)置，設(shè)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(quán)限管理、系統(tǒng)管理、公共數(shù)據(jù)、報警配置。

    （2）實時監(jiān)控。它包括實時數(shù)據(jù)、圖形監(jiān)控、網(wǎng)頁銜接、實時報警。

另外，網(wǎng)頁銜接提供網(wǎng)頁銜接展示功能，實時報警提供系統(tǒng)報警信息的監(jiān)視。

    （3）實時調(diào)度。它包括時間表和聯(lián)動的檢測和設(shè)置模塊，即時間表、聯(lián)動、時間表設(shè)置、聯(lián)動設(shè)置。

    （4）診斷維護。它主要是對系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視和設(shè)置，包括通訊狀態(tài)。通訊狀態(tài)主要提供底層通訊服務(wù)的運行信息的監(jiān)視；提供客戶端的使用信息的監(jiān)視；提供BMS內(nèi)部服務(wù)的使用信息的監(jiān)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(tǒng)。

 

四、基于SynchroRtportal智能化子系統(tǒng)中央集成管理的實現(xiàn)

    SynchroRtportal（實時信息門戶）是指將各種應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源集成到一個信息管理平臺之上，并以統(tǒng)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(nèi)所有系統(tǒng)能夠與外界進行信息的交流。

 

    SynchroRtportal可對智能建筑內(nèi)分布的BMS、FMS等系統(tǒng)進行應(yīng)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(jiān)控等功能，實現(xiàn)子系統(tǒng)信息的高度共享和任務(wù)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(jiān)控瀏覽

    監(jiān)控圖形模塊采用SVG矢量圖形格式與AJAX技術(shù)結(jié)合，讓用戶實時的在瀏覽器上監(jiān)控各種狀態(tài)信息。監(jiān)控圖形的視圖結(jié)構(gòu)、顯示內(nèi)容，與集成的子系統(tǒng)有關(guān)，采用圖形、動畫的方式顯示其實時狀態(tài)。

 

    （2）BMS管理

    BMS管理功能分為聯(lián)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(shù)據(jù)圖表管理功能、原始數(shù)據(jù)表格功能。

    1）聯(lián)動管理功能。系統(tǒng)聯(lián)動是指當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的聯(lián)動出發(fā)條件滿足時，系統(tǒng)自動將控制信號按照聯(lián)動方案發(fā)送出去，控制相關(guān)設(shè)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(shè)置界面主要功能是對“歷史報警管理”視圖界面的一些參數(shù)的設(shè)置，主要包括訪問權(quán)限、樣式表、Web服務(wù)器設(shè)置等。

    3）實時報警管理功能。實時報警主要是查看當(dāng)前系統(tǒng)發(fā)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(wù)時間。實時報警設(shè)置界面主要功能是對“實時報警管理”視圖界面的一些參數(shù)的設(shè)置，主要包括訪問權(quán)限、樣式表、Web服務(wù)器設(shè)置等。

    4）日志管理。它主要是指用戶登錄系統(tǒng)以及對系統(tǒng)進行的操作和系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的異常、錯誤等形成記錄。日志管理功能設(shè)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(shù)的設(shè)置，主要包括訪問權(quán)限、樣式表、Web服務(wù)設(shè)置等。

    5）通訊管理。它主要是監(jiān)視系統(tǒng)中各主要服務(wù)的通訊情況、子系統(tǒng)之間的通訊和子系統(tǒng)中設(shè)備的通訊情況。通訊管理功能設(shè)置界面主要是對“通訊管理”視圖界面所需的一些參數(shù)的設(shè)置，主要包括訪問權(quán)限、樣式表、Web服務(wù)設(shè)置等。

 

    （3）項目管理

    項目管理主要是提供門戶網(wǎng)站基礎(chǔ)管理功能，主要包括數(shù)據(jù)源配置管理功能、監(jiān)控圖形發(fā)布管理功能、訪問面板管理功能、站點索引管理功能等。

    1）數(shù)據(jù)源配置。它功能主要指對所有應(yīng)用模塊所需的Web服務(wù)的配置。只有在配置好Web服務(wù)的前提下，才可以使用本門戶系統(tǒng)的所有應(yīng)用模塊功能。進入門戶網(wǎng)站首頁，單擊“項目管理”菜單下“數(shù)據(jù)管理”，進入“數(shù)據(jù)管理”視圖界面。然后點擊“添加數(shù)據(jù)”按鈕，添加正確數(shù)據(jù)源內(nèi)容，單擊“更新”即可完成數(shù)據(jù)的添加。

    2）監(jiān)控圖形發(fā)布管理功能。它主要是批量生成監(jiān)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(wǎng)站根目錄下的BMSproject文件夾下，此項目要在IIS中單獨發(fā)布。

 

五、小結(jié)

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

 

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)