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3S MARKET

2019年7月26日 星期五

BUILDING MANAGEMENT SYSTEM ((BMS) - INTRODUCTION




來源:住宅与房地产

Intelligent Building Management Systems

IBMS (Intelligent Building Management System) 智慧建築管理系統,是指在 BAS 的基礎上,更進一步的與通信網路系統、資訊網路系統,實現更高一層的建築整合管理系統。如果說 BAS 是建立在 3A 整合基礎上,那麼 IBMS 就是建立在 5A 整合之上的,更高層次的又一系統整合。

該系統整合一般由三部分組成:具有 Web 功能的整合化監視平台、監控伺服器和協議轉換閘道器(Gateway)。同時它又是一個強大的開發平台,可以建立相對固定,又比較複雜的應用系統,可與企業的資源計劃系統 ERP 整合的應用系統,完成管理控制一體化工作。

該系統目前在高及辦公大樓的設計規劃,和營運管理階段,均得到了廣泛應用。為了更好地將具有如此強大功能的,智慧建築管理系統,應用於工作實際,有必要對該系統的設計原則和理念,以及在智慧建築的典型應用,進行深度解析,以餐同行。


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圖源:图虫创意

一、IBMS 概述
IBMS 將建築的各個智慧化子系統,有機的聚合在一起,協調各子系統間的相互關係和聯動反應,把各種紛繁蕪雜的操作介面和數據接口統一起來,讓使用者在一個平台上,進行操作和管理,簡化操作,集中精力在核心業務上,為使用者創造更大的價值。 

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二、IBMS 設計目標
IBMS 綜合運用現代電腦網路技術、通信技術,對建築內所有建築設備,採用現代化技術,進行全面有效的監控和管理,提高建築的綜合使用功能,和物業管理的效率,確保建築內所有設備處於高效、節能、最佳運行狀態,為客戶提供一個安全、舒適、快捷的工作環境。其設計目標主要體現在:
  
1、集中管理:可對各子系統,進行全局化的集中統一式監視和管理,將各整合子系統的資訊統一儲、顯示和管理,在同一平台上。重點是要準確、全面地反映各子系統運行狀態,並能提供建築關鍵場所的,各子系統綜合運行報告,提高突發事件的響應能力。
  
2、分散控制:各子系統進行分散式控制,保持各子系統的相對獨立性,以分離故障、分散風險、便於管理。
  
3、系統聯動:以各整合子系統的狀態參數為基礎,實現各子系統之間的相關聯動。
  
4、優化運行:在各整合子系統的良好運行基礎之上,提供分析和決策建議,如:設備節能控制、節假日設定、24小時值班台、自動遠端警等功能。
  

三、設計原則
IBMS系統整合的總體原則是:以電腦網路為基礎、軟體為核心,透過資訊交換和共享,將整個建築內,各自具有完整功能的獨立子系統,組合成一個有機的整體,提高系統維護水準、管理自動化水準、協調運行能力,及詳細的管理功能,徹底實現功能整合、網路整合、軟體介面整合的總體目標。
 
系統整合將達到如下目標:
1、先進性:被應用項目的系統平台,將採用雲端技術,實現跨子系統雲聯動等先進技術,且以上技術,都在其他的重點項目中得到驗證,穩定可靠。建成後將能夠代表當今,符合現代應用需求的智建築系統整合水準。
  
2、開放性:系統平台可對各智化子系統,進行分散式控制,集中統一式管理和監控。而整合後的系統,應是一個開放系統,使不同的子系統和產品間接口和協議,達到「互操作性」。它應當提供標準數據接口、網路接口,系統和應用軟體接口,系統應具有如下開放性特徵,即:可擴展性、靈活性好;相容性和應用軟體可移植性;可維護性好、生命週期長。
  
3、標準化和模組化:整合平台的總體結構,必須是標準化和模組化的,既可使不同廠商的設備產品,綜合在一個系統中,並相互的得到高度的資訊共享,又可使系統能在日後,得以方便的擴充,滿足通用性和可替換性。
  
4、安全性、可靠性和容錯性:作為建築管理的整合平台,其系統必須保證有極高的安全性、可靠性和容錯性。為了將來的系統維護,以及售後服務。
  
5、可管理性:整個系統基於網,隨著網規模擴大,網管理十分重要,要對這樣一個網進行管理,要求支持網監視和控制兩方面的能力;能監視控制到網主要設備;可能大的管理範圍和盡可能小的系統開銷;網管理應標準化;整合設備層和應用層,為建築的管理者和使用者提供高效、便利、安全的工作環境。
  
6、經濟性:經濟成本是系統整合,必須考慮的因素之一,要求系統設計,應從系統目標和生產需求出發,經過充分論證,選擇合適的產品,在滿足用戶要求的前提下,盡量降低投資成本。
  
7、前瞻性和可擴展性:系統採用 SaaS 軟體即服務的雲端技術,以 Internet 結構體系建立一個可擴展的平台,在設計和實施中,都會為將來的系統擴容預留接口,且採用的產品本身,具備數據轉儲功能,能夠使的雲端整合成為可能。這樣的設計既可以保證前期工程,和後繼先進技術的銜接,使系統具有先進性。

3S MARKET坦白說,以上七點有些很務實,有些則過於理想化。事實上,這些都落在系統整合商,本身的專業性與態度。客觀來說,市場有不同區隔定位,什麼等級的 SI 會接什麼樣的生意!
  
MICROSENS Smart Office - Distributed Building Management System

、系統分析
雲平台是智慧建築設備系統的核心,它透過雲技術將各子系統,整合到同一個電腦支撐平台上,建立起整個建築的中央監控與管理介面,透過一個可視化的統一的 HMI 圖形窗口介面,系統管理員們可以十分方便、快捷地實現建築內被整合的各功能子系統,以及相應更下層功能系統、實施、監視、控制和管理等功能。
  
下面將就某建築智慧化系統的總體、功能、結構,以及整合管理系統四個方面的要求做詳細論述。
  
1、總體要求
從建築智慧化整合系統的性質、用途出發,基於成熟、先進、實用的原則,把構成智慧建築和各智慧化子系統,由各自獨立分離的設備、功能和資訊,整合為一個相互關聯、完整和協調的綜合網路系統,使系統資訊高度的共享,和合理的分配。
  
提供成熟先進的設備整合管理系統:作為整個工程的管理核心,IBMS 系統無論是系統網路結構,及整合系統軟體,均應體現成熟可靠的性能,及先進的技術。
  
雲端服務系統設計:因建築面積大、監控設備分布範圍廣,系統設計需充分考慮這些特點,組成雲控制的系統。
  
提供高安全性和高可靠性系統:系統軟體需提供很高的安全性措施,提供冗餘系統等,高可靠性系統結構設計,及系統軟體配置。
  
提供先進的管理平台:IBMS 軟體必需提供高效、先進的管理功能、良好的使用者介面等。
  
系統的快速響應:建築對於保全系統的快速響應要求較高,本方案的系統設計,需充分考慮系統對警的快速響應,及相關統報警聯動的快速響應,為保全管理人員即時提供報報資訊,及現場圖像。
  
模組化的系統軟體及硬體:提供模組化的系統軟體及硬體,便於根據實際需求,靈活地進行系統設計,及今後擴展硬體及軟體功能。
  
科寶電子官網 www.cop-security.com

基於以上要求,在該建築 IBMS 的設計施工工程中,要求:
  
(1) 系統軟體應確保開通時操作系統,和數據庫版本為當前最新版本。
  
(2) 系統需採用統一的標準時鐘;系統設計需考慮一定餘量。
  
(3) 系統需可提供用戶自定義參數設置、自定義報表、自定義數據庫等。
  
(4) 系統具備良好的可擴展性。
  
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2、功能要求
(1)開放的通用接口
IBMS應採用高效的通用接口技術,透過特定的系統交換層面,和標準的通訊協議,能無縫相容不同子系統。可以轉換多種協議,如:OPC、BACNET、MODBUS、 LONWORKS、API、TCP/IP、RS485/232、ODBC等
  
(2)集中的監視和管理
IBMS 透過先進的消息,通知動態緩存和發佈/訂閱技術,具備允許網路上的任一工作站,透過一致的軟體介面,對各子系統設備的運行數據和運行狀態,進行高性能的即時監測、採集.同時,使用者可根據權限設置,在電子地圖上,實現對設備的操作管理。
  
(3)簡單、直觀的電子地圖
IBMS 必須採用電子地圖的形式,顯示各個子系統、設備及各樓層資訊,使用者操作介面簡單、友好。並為使用者提供了功能強大的組態工具及豐富、可維護的基本圖型庫,使用者可以採用「拖放」的方法,在開發平台完成電子地圖製作,在設置圖形,和相應設備之間的對應關聯後,使用者就可以很方便地在布防圖上,實現對建築內各設備的監控。
  
(4)跨子系統的業務處理和聯動
IBMS系統提供了一個統一的平台,去進行跨業務跨系統的即時數據處理。
  
IBMS系統可將整合的不同子系統的控制點,均加入到聯動控制策略中,實現跨子系統智慧聯動,從而充分發揮各子系統的功能。
  
無論建築的資訊點和受控點,是否在一個子系統內,都可以根據需要建立聯動關係,從而實現跨系統的控制流程,提高建築的智慧化管理和控制水準。如:樓宇自控系統,關閉相關空調電源,智慧一卡通系統打開房門的電磁鎖,安全監控系統將火警畫面,切換給主管人員和相關領導等。

IBMS系統還可以擴展,接入其他子系統並進行聯動。例如,當建築物發生火災警報時,廣播系統發出應急疏散資訊,盡快疏散人員,並透過無線對講系統,呼叫相關管理人員。
  
為了便於日後物業人員的使用與維護,系統中的聯動規劃,為全圖形化,或便捷的人機交互工具,而不是使用代碼編制的方式,物業操作人員可自行對聯動預案內容,及參數進行變更。使用整合軟體,使用者將能夠方便地組織配置,很容易地實現這種系統級的連鎖動作,而且系統聯動功能,在將來的修改也大為方便,不必增加或改動已有的硬件。
  
(5)智慧策略控制(決策輔助功能)
 IBMS在採集數據的同時,應能向使用者,提供歷史數據智慧分析功能,使用者可根據分析結果,在智慧策略控制模組中,設置聯動控制策略,系統在適當條件下,響應觸發這些策略,達到系統優化,和高效運行的目的。
  
(6)資訊管理
IBMS帶有資訊管理功能,能夠查詢、保存、維護設備檔案,能夠進行能源計量,能夠記錄設備運行的歷史數據,以便使用者查詢,同時可自動生成報表,報表格式可隨需求克制慧。
  
(7)安全管理
IBMS 平台使用 OAuth2.0 的開放式認證和授權系統,提供基於角色的訪問機制,實現全系統集中式的帳戶管理、授權管理,其強大的安全管理機制,為不同級別的人員,賦予不同的操作權限,防止系統資訊洩露和,被非授權人員所干擾。
  
、IBMS 典型應用
透過上述對某建築 IBMS 系統的設計原則,和理念的解析,可以看出 IBMS 更多突出的,是管理方面的功能,即如何全面實現建築各智慧子系統的優化控制和管理,實現節能降耗,以及高效、舒適、環境安全的目的。可以這樣說,判斷一個建築物是否具有智慧建築特點,要看它是否具有 IBMS 的系統整合,這是很重要的判定條件。
  
樓宇智慧整合包括很多,比如:樓宇自控、安控、廣播、門禁、停車管理等。IBMS 把各子系統整合為一個「有機」的統一系統,其接口介面標準化、規範化,完成各子系統的資訊交換和通訊協議轉換,實現五個方面的功能整合:所有子系統資訊的整合和綜合管理,對所有子系統的集中監視和控制,全局事件的管理,流程自動化管理,最終實現集中監視控制與綜合管理的功能。
  

IBMS最主要的管理任務體現在:
1、集中的管理:全面掌握建築內的設備的即時狀態、報警和故障;
  
2、數據的共享:由於建築內的各類系統是獨立運行的,透過IBMS 整合系統,聯通不同通訊協議的智慧化設備,實現不同系統之間的資訊共享和協同工作,例如:消防報警時,透過聯動功能,實現視訊現場的自動顯示,動力設備的斷電檢測,門禁的開啓控制等;
  
3、提供更多增值的服務
(1)能耗分析:透過採集設備的運行狀態,累計各類設備的用電情況,超過計劃用量時即時報警;統計分析各類設備的運行工況和用能情況;
  
(2)設備維護:過統計設備的累計運行工況,及時提醒對各類設備進行維護,避免設備的故障;
  

IBMS系統管理最明顯的優勢體現在:
IBMS系統過對各類建築內智慧化子系統的整合,實現資訊的綜合管理,子系統之間的資訊共享,實現設備的維護和管理、設備能耗的管理,和設備流程化管理。
  
IBMS 為建築搭建了一個智慧建築系統的核心,屬於整個智慧建築系統的最高級監控與管理層。它通過分布式網路,將各子系統整合到同一個電腦支撐平台上,建立起整個建築物的中央監控與管理介面,透過一個可視化的、統一的圖形窗口介面,系統管理員們可以十分方便、快捷地,對建築內被整合的各功能子系統,實現監視、控制和管理等功能。

總之,IBMS 是智慧建築的核心,是建築物業管理軟體和能耗分析軟體的數據源頭,是建築智慧化設計在運行維護階段的延伸,既是智慧城市的節點和分支,也是建築的管理者與各種機電設備之間溝通的橋梁。

如果把建築比喻成人,那麼 IBMS 就是人的大腦;如果把建築比喻成個人電腦,那麼 IBMS 就是建築的操作系統。隨著人工智慧、雲端運算和大數據的發展,未來的 IBMS 會更聰明、更智慧,從而使人們的生活更加便捷和舒適,使建築真正智慧。


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