BUILDING MANAGEMENT SYSTEM ((BMS) - INTRODUCTION
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來源：住宅与房地产
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| 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存、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、自動遠端警報等功能。
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慧建築系統整合水準。
2、開放性：系統平台可對各智慧化子系統，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：整個系統基於網路，隨著網路規模擴大，網路管理十分重要，要對這樣一個網路進行管理，要求支持網路監視和控制兩方面的能力；能監視控制到網路主要設備；可能大的管理範圍和盡可能小的系統開銷；網路管理應標準化；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！
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| MICROSENS Smart Office - Distributed Building Management System |
四、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報的快速響應，及相關系統報警聯動的快速響應，為保全管理人員即時提供報警報資訊，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。
（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。
（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。
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。
五、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：透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系統透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。
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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