一、系统概述

某大厦弱电系统的建设目标是以先进、成熟的信息技术、控制技术和管理与决策手段为依托，建成标准的智能大厦，智能大厦的核心技术是对信息的采集、取用和综合管理，即对信息的集成管理。这种信息集成的一个主要而不可缺少的方面是弱电系统集成。设置本系统的目的在于为整个智能化系统构造一个统一的信息平台，以实现各应用子系统的统一监控和管理。基于成熟、先进、实用的原则，把构成智能建筑的的弱电各子系统（BA，OA，CA），由各自独立分离的设备、功能和信息集成一个相互关联、完整和协调的综合系统，使系统信息高度的共享和合理的分配。它包括二大组成部分，一是由数据库服务器，各职能工作站、数据传输与通迅设备组成的硬件网络系统，另一个支持智能大厦多功能应用的信息集成监控与管理软件系统。

二、设计的目标和原则

某大厦集成系统BMS的设计达到上海《智能建筑设计标准》DBJ08-47-95 中第七条规定的甲级智能楼标准。工程设计将遵循以下技术目标和原则：

2.1 标准化

本工程设计及其实施将按照国家和地方的有关标准进行。我们所选用的系统、设备，产品和软件将尽可能符合工业标准或主流模式。

2.2 先进性

工程的整体方案及各子系统方案将保证具有明显的先进特征。考虑到电子、信息技术的迅速发展，本设计在技术上将适度超前，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。

2.3 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。

2.4 结构化和可扩充性

集成网络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，既可使不同厂商的设备产品综合在一个系统中，又可使系统能在日后得以方便地扩充，并扩展其他系统厂商的设备产品。

三、某大厦进行BMS集成的目标

在信息科技高速发展的今天，计算机网络的系统集成已成为发展的主流方向。从发展的趋势来看，产品功能到软件系统都以集成的形式出现，从而适应未来信息技术发展的需要，为用户提供更方便灵活、更开放经济的解决方案。

弱电系统作为计算机应用系统也无例外地走向系统集成的道路，并成为衡量大楼智能化程度的重要指标，这在已国内颁布的规范中有明确规定。指出"智能建筑不是多种产品的简单集合"。实现智能化建筑的核心技术方法就是系统集成。

下面是对某大厦BMS集成的目标进行分类描述：

3.1 对各机电子系统进行统一的监测、控制和管理

集成系统是将分散的、相互独立的弱电子系统，用相同的环境，相同的软件界面进行集中监视。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，或停车场系统的车位数量等等。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。

某大厦集成系统能够对弱电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，都可以对任何弱电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。系统监测的内容如：

3.1.1 楼宇自控系统监测内容

弱电系统集成系统BMS可以监测楼宇自控系统系统中以下数据：

室外温度

室外湿度

室外照度

水箱： 高低水位状态

新风机组： 送风湿度

送风温度

过滤器压差开关状态

加湿阀开度

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

空气机组： 回风湿度

风道温度

室内温度

过滤器压差开关状态

加湿阀开度

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

调节风口控制值

电梯： 电梯故障状态

电梯运行状态

上下行状态

停层状态

水泵： 故障状态

运行状态

热交换器： 循环水温度值

循环水压差调节

阀门开度

照明： 控制状态

冷却塔： 故障状态

运行状态

水位状态

空气幕： 运行状态

电力： 电量计量值

电压值

电流值

频率

有功功率

功率因数

3.1.2 保安防盗系统监测内容

双鉴探测器状态

红外探测器状态

玻璃破碎传感器状态

门磁开关状态

紧急按钮状态

3.1.3 保安智慧卡系统监测内容

门状态： 门开

门关

强行进入

胁迫进入

读卡机状态： 正常状态（无需密码）

安全状态（需密码）

高保安状态（两张卡两组密码）

黑名单人员读卡

电磁锁状态

进入记录： 时间

卡编号

使用人

3.1.4 消防报警系统监测内容

烟感： 正常

报警

温感： 正常

报警

联动设备状态

其他消防报警系统传来的资料

3.1.5 巡更系统监测内容

巡更点到位状态

巡更日期

巡更时间

巡更错误报警

3.2 实现跨子系统的联动，提高大厦的功能水平

弱电系统实现集成以后，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建立联动关系。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：上班时楼宇自控系统将办公室的灯光、空调自动打开，保安系统立刻对工作区撤防，门禁、考勤系统能够记录上下班人员和时间，同时CCTV系统也可由摄像机记录人员出入的情况。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，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，同时停车场系统打开栅栏机，尽快疏散车辆。这些事件的综合处理，在各自独立的弱电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。如：

3.2.1 CCTV与其它系统联动

3.2.1.1 CCTV与保安系统联动:

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，并进行录象。

在下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办公室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。

3.2.1.2 CCTV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。

3.2.1.3 CCTV与门禁系统联动

当有人进入房门读卡时，摄像机也可将这一过程切换到控制室，并进行录像。

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。

3.2.1.4 CCTV与巡更系统联动

在巡更人员到达巡更站点时，可联动摄象机保证巡更者的安全

3.2.1.5 CCTV与停车场管理系统联动

当车辆进出停车场时联动摄像机，并进行录像，以便以后对照进出车辆的情况，保证车辆安全。

当停车场系统出现故障时，联动摄像机观察故障情况，在控制室内操作栅栏机，保证车辆通行，并及时维修。

3.2.2 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，但其并不能够实现弱电系统的全面的的联动，与其它系统联网后除了能够实现与CCTV系统的联动外，还可以实现多种功能的联动。

3.2.2.1 消防报警系统与智慧卡门禁系统的联动

当出现火警后BMS可以联动智慧卡读卡机电磁锁，打开出现火情层面的所有房门的电磁锁，以确保人员的迅速疏散。

3.2.2.2 消防报警系统与配电照明系统的联动

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新风机组、风机盘管和配电照明，防止火情进一步扩展。

3.2.2.3 消防报警系统与故障监测

由于楼宇自控系统对消防报警系统的重要部件设备进行监视，当消防报警系统设备出现故障以后会立该通知相关的部门。

3.2.3 智慧卡系统与其它系统联动

智慧卡系统除了与防火系统和CCTV系统联动还可以与照明系统相联动

3.2.3.1 智慧卡系统与照明系统联动

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。

3.2.3.2 智慧卡系统与空调系统联动

智慧卡系统也可与新风机和风机盘管系统联动，通过智慧卡控制打开新风机组和风机盘管，当有人进入办公室后打开空调。

3.2.3.3 智慧卡系统与保安系统联动

当保安系统出现报警时，智慧卡系统也可以按照程序关闭指定的出入口，只能由保安人员打开。

四、系统网络结构

系统集成是一个紧随计算机和网络技术发展的综合应用系统工程。随着网络技术的越来越普及，人们已经认识到了它给我们带来的巨大好处。越来越多的系统产品增加了通讯接口，具有了和外部交换数据的能力，这种趋势和计算机，网络技术的发展密切相关。这是现代技术发展的主流。由于弱电产品的多样性，其技术不断在更新发展，众厂商的解决方案也各不相同，信息交换的方式有通过软件方式，有通过硬件接口，即使采用相同的通讯规范，其传送的数据格式也各有自己的定义。要将这些不同类型的数据模式整合起来进行集成管理，性能最灵活，功能最强大的方法是采用计算机网络集成形式。

在系统中使用通讯网关实现和各子系统的通讯连接，然后转变为统一的数据格式向网络上发布。它可以适应不同类型的接口和数据格式，也不会在传送通道产生瓶颈。另一方面，系统集成主要的目的是对各子系统综合管理，以及向信息服务系统提供资源，这种数据并不是各种无序信息的集合，而是将这些数据处理后以标准的格式提供给整个网络的应用系统，例如建立开放的网络公共数据库。

采用TCP/IP通讯协议，加上网络环境下的分布式客户机/服务器工作模式，将使系统具备极其强大的功能。以此建立的弱电集成系统会拥有当今计算机区域网所能提供的一切优越性：先进，开放，灵活，标准化，可扩充，…… 这是以往任何集成方案都无法和它相比的。这一切，只有计算机网络平台才能做到。所以真正意义上的系统集成，唯一合理的方案就是建立计算机区域网络-Intranet。

4.1 网络设计

某大厦的集成管理系统这是一个典型的计算机区域网。采用高速以太(Ethernet)网，并可以支持ATM等其它网络结构。支持100Mbps的传送速率。系统可以通过网桥或路由器和其它区域网，广域网连接。

所有工作站采用奔腾II350MHz，64M内存，4.3G硬盘或更高种配置的PC机。

4.2 操作系统

系统由通讯网关和虚拟应用服务器和管理工作站构成。操作系统为中文Windows NT4.0，所有工作站的操作系统可以是Windows NT4.0，也可以是Windows 98。

4.3 系统软件

网络系统运行EAGLEYE系统软件，EAGLEYE软件分为EagleView和Object Server两部分。EagleView是一个实时的楼宇智能系统监控平台，用于对各弱电子系统设备进行界面组态、时实监视、联动控制及分析处理，Object Server用于采集各子系统的数据，进行过滤、整理、格式转换提供。智能建筑的弱电系统运用先进的构件对象模型(COM)、软件构件重用(Active X)和智能代理(Agent)等先进技术，是一个典型的分布式客户机/服务器网络平台。

系统中以TCP/IP协议或者通讯网关实现和各子系统的通讯连接，采集各类机电设备的实时参数，然后通过实时对象服务（Object Server）程序把它们转变为一致的数据格式向网络上发布。

本软件可以安装于大楼局域网内任何计算机结点，不受地点和数量的限制，可以根据使用者的需要自行订制图形界面GUI，并提供制做工具。

五、弱电系统集成的构成

某大厦弱电系统集成应包括所有需要集成的弱电子系统和业主希望集成的任何其它子系统。所以我们提供的弱电集成系统是一个开放的，可扩展的系统。这是一个基于计算机区域网络(Intranet)的集成系统。网络操作系统是WINDOWS NT和WINDOWS 98，采用分布式客户机/服务器结构。系统主要运行我们提供的BMS软件。系统最为鲜明的特征是能充分利用微软网络操作系统下的所有软件资源，具有强大的功能和灵活性。这样的一个集成系统是过去以BAS为框架的集成系统根本不能比拟的。

5.1 弱电系统集成结构

集成系统主要有下列功能系统组成：

楼宇自动化控制系统

消防报警自动化系统

安全保卫系统

在这里功能子系统是包含二个或二个以上小系统，例如"安全保卫系统"中包含：闭路电视监控系统，防盗报警系统，安保巡更系统等。这些功能子系统首先应将自身管理的弱电子系统纳入系统集成的范围内。系统的硬件和软件具有模块式即插即用的特性，扩充系统将十分方便。

我们在设计弱电系统集成的计算机网络系统时，对该网络与弱电各子系统的通讯接口进行二次开发，实现系统对各子系统的通讯，将大厦内的所有设备监控子系统集成为一个综合的系统，集中在中央监控室的计算机或者是网络上的个人计算机上进行全面的监控管理。在此基础上，建立大厦综合管理和信息服务系统。只有建立了弱电系统集成计算机网络系统，才有可能按照大厦物业管理的需要，进行深入的软件开发，形成大厦综合管理自动化系统。这个系统不仅是要对整个大厦内所有设备资源和运行状态进行监测，记录和管理，而且要对大厦内的各种公共服务设施，通讯系统，办公自动化系统等进行综合集成管理。即构成一个集成智能大厦的自动化管理系统。

5.2 系统功能：

5.2.1 图形显示方案

弱电系统集成系统BMS将集成的弱电系统数据显示于工作站屏幕上，并可分成几种类型显示：

5.2.1.1 分系统显示：

将监测的内容分系统显示，显示形式分为三类：

• 按系统图方式显示系统结构，纵观各系统的运行状况
• 按平面图形式显示设备的位置及状态，分楼层浏览
• 按原工作理图方式显示设备或设备组（空调机、冷水机组等）工作状况

5.2.1.2 集成显示：

根据大楼的平面布局在一张平面图上显示多个系统的设备状况。

5.2.1.3 显示方法：

软件平台支持BMP、WMF、GIF和EMF图形格式，可将AUTOCAD图形直接转换到集成系统中去，也可以通过其他绘图软件制做相应的图形，或直接利用子系统的图库。

显示软件支技AVI动画，可从摄像机或VCD中剪辑动画插入监控平面。软件提供用户自行编辑十个动作的动画，以使图形更加生动。显示软件也支持如：风机转动、水泵转动、水位及温度高低等动态和模拟量显示。软件还支WAV声音文件，在操作过程中产生多媒体效果。

软件提供监视对象的趋势图。用户能观察一个给定设备沿着若干工艺参数象温度，速度或能源消耗等以图表的方式变化。实时图表持续地刷新，数值由用户规定。历史趋势图对于系统整定，运行监视，预防保养以及系统维护决策等都是很有用的。

5.2.2 报警管理

每个用户可以组织他自己的工作方式去处理不同的警报。集成软件在监控对象发生故障时以多种方式报告用户引起注意。可能的报警方法包括：用户桌面计算机屏幕上对象的闪烁、发蜂鸣声，打印一段文字，或以动画效果向您报警（如：出现一个人从屏幕中走出，发出报警提示，然后走入屏幕），甚至电话报告或者发电子邮件（e-mail）给用户。

5.2.3 时间调度

集成管理系统可以通过OUTLOOK对设备进行时间调度。按时间程序执行相应的操作，以节省费用和提供方便。

5.2.4 系统的安全保障机制

5.2.4.1 系统建立分组多级用户密码系统。

所有物理的或逻辑的对象都可以安排在预设定的不同对象组中，每个对象组都可以预规定某些授权使用的用户个人密码。只有被授权的用户才能对预设定的对象组进行操作和处理。

5.2.4.2 一般系统可建立二级密码系统：

操作管理员级密码，以此密码进入系统，只能作一般的操作、浏览和处理，进行有限的界面控制。

5.2.4.3 程序员级密码，以此密码进入系统，可作全面的操作、浏览和处理，进行操作界面的修改和控制，并且能够进行对象组的设置、修改和用户个人密码的授权。

5.2.5 网络和远程处理

网络监控软件提供网络上一个集成的应用服务观察点。这可视为系统为容错而建立的冗余系统，并且可以将其引入所在的机器结构之中。而且还提供如下能力：

• 在实时环境中通过网络处理现场目标对象。
• 通过网络来处理和操作系统。
• 通过电话或者调制解调线来处理和操作系统。

5.2.6 快速的响应能力

弱电集成系统对整个大楼的机电设备进行监控，对数据的传输和显示速度有较高要求，Eagleye集成管理系统由虚拟应用服务（VAS）在网络上发布，系统刷新用户屏幕的响应时间是以毫秒计的。在一般条件下，网络监控软件从外部系统接收若干点信息，转换这些信息在网络上发布它们，并在用户屏幕上依次刷新显示仅需若干秒时间，其中任何所需时间的变化依赖于控制网络的硬件，而不是系统软件本身。例如在使用以太网的一个用户侧，网络监控软件从应用网关处理2000点信息并传送到用户屏幕所需时间不到一秒。在典型的条件下，每个VAS能同时控制处理近100个在时间响应上没有任何停顿的用户的请求。当然同时工作的用户数量可以通过在网络上复制虚拟应用服务而容易地增加。

六、数据流程和信息分布

系统内一般的数据流程和信息分布下图所示：

(1) 从各弱电子系统采集的数据通过通讯接口和实时对象服务程序转换成统一的格式在实时监控系统中发布，另外将其中关键的数据放入功能数据库中在大厦的企业网络上共享。

(2) 系统对所得到得数据可以不受限制地处理和运用，在用户工作站上可进行实时显示、操作管理、事故报警、分析统计、例行报表、文件存档等种种应用服务。

(3) 由于各客户机和对象服务器之间的网络通讯采用对等(Peer to Peer)形式，传送速度极快(一般系统从客户机发请求至接收到回答小于1秒，其中不包括子系统接口的延迟)，这就保证了显示操作的实时性。在系统管理层具有这种高速度的时间响应，是由于采用了pCOM技术。而使用其它任何编程语言建立的BMS系统都无法提供这种实时性能。

(4) 从管理工作站上能够向任何弱电子系统传送数据(只要对应的子系统本身能接收外部数据)，也就是系统具备控制和处理现场设备的能力(当然是否使用这种能力是另外一种技术问题)。

(5) 系统的报警方式，可以是基地式的图形、声响或闪光；可以通过公共电话网呼叫；也可以组织成电子邮件发送。

数据流动和信息分布图同时也说明了本系统对信息的收集、处理是全功能的，能够以实时事件作为工作目标，而不是被动，消极的收集数据。例如它不象目前有些物业管理系统，只是接收数据，没有实时处理能力，仅仅以文件作为操作对象。

我们深信，采用当前最先进的系统集成技术，就一定能够不断得到发展，满足更多更新的功能需求。