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一、 智能建筑系統(tǒng)集成的發(fā)展趨勢

    隨著建筑中各種智能化、信息化系統(tǒng)的不斷增多、功能迅速增強(qiáng)，建設(shè)智能建筑集成管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合管理的需求越來越迫切。集成管理系統(tǒng)作為建筑智能化中核心系統(tǒng)的地位和作用迅速地突出出來。深入研究智能建筑系統(tǒng)集成技術(shù)，開發(fā)新一代集成管理應(yīng)用軟件，進(jìn)一步發(fā)揮系統(tǒng)集成在智能建筑中作用，成了擺在我們面前的急待解決的問題。

    “系統(tǒng)集成”實(shí)際上是一個(gè)不斷演變和發(fā)展的概念。

    “系統(tǒng)集成”這個(gè)名詞最早源于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。大約是在八十年代初，當(dāng)時(shí)隨著微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的神秘性及只在少數(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的局限性被打破，計(jì)算機(jī)應(yīng)用呈現(xiàn)出向全社會(huì)廣泛推廣的趨勢。與此同時(shí)各類中小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也加快了從初期的專用系統(tǒng)向通用化產(chǎn)品發(fā)展的步伐。在這種情況下，為了利用通用產(chǎn)品為不同的用戶構(gòu)造其所要求的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，就產(chǎn)生了“系統(tǒng)集成”和“系統(tǒng)集成商”的概念。系統(tǒng)集成商或者叫增值代理商的作用是把各個(gè)廠家生產(chǎn)的主機(jī)、模板、輸入輸出設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及應(yīng)用軟件等產(chǎn)品拿過來組織成為系統(tǒng)，也包括開發(fā)專用應(yīng)用軟件，然后整個(gè)系統(tǒng)地銷售給用戶。這種采用技術(shù)手段把各類產(chǎn)品組織成為特定用途的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的工作被稱作“系統(tǒng)集成”。二十多年來，系統(tǒng)集成和系統(tǒng)集成商在建立各種各樣的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用，為推進(jìn)人類社會(huì)與經(jīng)濟(jì)信息化做出了巨大的貢獻(xiàn)！

    “系統(tǒng)集成”這個(gè)概念產(chǎn)生不久便被用于智能建筑。智能建筑的系統(tǒng)集成倒很少用于解決單個(gè)智能化系統(tǒng)的構(gòu)建，在多數(shù)場合是用于解決多個(gè)智能化系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通、信息共享和綜合應(yīng)用。因?yàn)橐话愕膯蝹€(gè)系統(tǒng)，不管是樓宇自控，還是安防或消防系統(tǒng)，多數(shù)是由原廠家配套好的，不需要集成商做更多的工作。正是由于在智能建筑中系統(tǒng)集成重點(diǎn)是針對不同用途的異構(gòu)系統(tǒng)間的集成，如安防、樓控、消防之間的集成等，因此智能建筑的系統(tǒng)集成是很復(fù)雜的。事實(shí)上，正是由于智能建筑的發(fā)展大大推動(dòng)了“系統(tǒng)集成”概念向廣度和深度的發(fā)展。反之由于系統(tǒng)集成超乎尋常的作用，也為智能建筑總體功能和水平的提高增添了新的希望。

    正像建筑智能化是從樓控開始的一樣，智能建筑的系統(tǒng)集成也是從樓控開始的。世界上許多樓控廠家不但研制各種型號的控制設(shè)備，同時(shí)還開發(fā)功能很強(qiáng)的監(jiān)控軟件。這些監(jiān)控軟件開始只是面向樓控設(shè)備的管理，對建筑中各種機(jī)電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一控制、管理和操作。后來，各廠家為了適應(yīng)智能建筑的發(fā)展要求，把原有軟件功能加以擴(kuò)充，能集成消防和安防的一些子系統(tǒng)，就成了面向整個(gè)智能建筑的集成管理的軟件。集成管理軟件從樓宇自動(dòng)化管理系統(tǒng)（BAS）開始，逐漸擴(kuò)充成建筑智能化管理系統(tǒng)（BMS）以及后來的智能建筑集成管理系統(tǒng)IBMS，周期大約不到20年時(shí)間。在這個(gè)過程中，集成管理軟件的開發(fā)商也從開始單一的樓控廠家擴(kuò)大到集成商。我國的集成商因?yàn)閾碛写罅块_發(fā)智能建筑整體應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在開發(fā)IBMS方面具備更加優(yōu)勢的條件。

    應(yīng)當(dāng)指出，“系統(tǒng)集成”包括不同范圍、深度和層次的集成。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)中，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)模和類型不同，系統(tǒng)集成分為單機(jī)的設(shè)備級集成、多機(jī)的網(wǎng)絡(luò)級集成和應(yīng)用級集成。結(jié)合OSI的七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，為實(shí)現(xiàn)開放式異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)，可分為物理鏈路級集成、協(xié)議級集成（所謂接口）以及頂層應(yīng)用級集成。按照應(yīng)用系統(tǒng)的最新三層軟件結(jié)構(gòu)，又可分為數(shù)據(jù)層集成、業(yè)務(wù)邏輯層集成和表現(xiàn)層集成。

    當(dāng)前智能建筑的跨系統(tǒng)集成一般是做到把樓控、安防和消防等各個(gè)子系統(tǒng)通過網(wǎng)關(guān)或協(xié)議轉(zhuǎn)換，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，統(tǒng)一采集各系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一定意義下的統(tǒng)一管理。包括統(tǒng)一報(bào)警處理、局部的聯(lián)動(dòng)等等。其主要解決的還是協(xié)議級和數(shù)據(jù)級的集成，在應(yīng)用級集成功能上所作工作不多，所形成的功能還不成系列。因此遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日常運(yùn)行管理和突發(fā)事件的應(yīng)急處理的要求。改變當(dāng)前智能建筑系統(tǒng)集成現(xiàn)狀的關(guān)鍵是要在協(xié)議級集成和數(shù)據(jù)級集成基礎(chǔ)上，大力加強(qiáng)應(yīng)用級集成功能，并使各項(xiàng)功能有良好的展現(xiàn)。應(yīng)用級集成不但要達(dá)到智能建筑各項(xiàng)管理工作的要求，還要適合管理人員使用水平，提高實(shí)用性。應(yīng)用集成功能開發(fā)的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)智能建筑實(shí)際管理要求和存在的問題，充分利用各系統(tǒng)資源，組織頂層的、綜合的應(yīng)用，達(dá)到“綜合集成”的水平①。

    按照軟件工程的規(guī)范，要加強(qiáng)應(yīng)用級集成，開發(fā)頂層的綜合應(yīng)用，應(yīng)從現(xiàn)代智能建筑整體管理出發(fā)，經(jīng)過廣泛深入的調(diào)查分析，制定綜合應(yīng)用功能需求規(guī)范說明書。要綜合分析現(xiàn)代智能建筑中各智能化、信息化系統(tǒng)資源潛力，緊密結(jié)合實(shí)際管理要求，給出綜合應(yīng)用的總體功能設(shè)計(jì)要求和各項(xiàng)具體功能設(shè)計(jì)要求，用以規(guī)范集成系統(tǒng)各項(xiàng)應(yīng)用功能的設(shè)計(jì)。通過加強(qiáng)規(guī)范需求和規(guī)范功能設(shè)計(jì)，再結(jié)合一定數(shù)量的具有代表性項(xiàng)目開展典型試點(diǎn)。在典型試點(diǎn)基礎(chǔ)上總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)智能建筑系統(tǒng)集成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的制定。只有這樣才能使集成軟件開發(fā)跨上新臺(tái)階，使系統(tǒng)集成工作走上新階段。

二、 “綜合集成”在智能建筑中的應(yīng)用

    值得驕傲的是“綜合集成”的概念是中國人首先提出的②。它是在我國科學(xué)家開展復(fù)雜性科學(xué)相關(guān)問題的研究中發(fā)明的。從1986年開始我國著名科學(xué)家錢學(xué)森指導(dǎo)的“系統(tǒng)學(xué)”討論班，對有關(guān)復(fù)雜系統(tǒng)的一些問題進(jìn)行研討。經(jīng)過5年的努力提煉出“開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)”的概念，總結(jié)概括了處理開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的方法論，即“從定性到定量的綜合集成法”（以下簡稱綜合集成法）③。并且用這種方法解決了編制國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃等復(fù)雜問題。當(dāng)前，智能建筑正在向數(shù)字建筑迅速發(fā)展，其系統(tǒng)復(fù)雜性也在逐步增加，特別是智能建筑的綜合管理所要解決的異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)、不同專業(yè)協(xié)同應(yīng)用以及各種突發(fā)事件應(yīng)急決策處理等等，都具有開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的某些特性。深圳太極正在學(xué)習(xí)我國科學(xué)家總結(jié)的“綜合集成法”，推動(dòng)“綜合集成法”在智能建筑系統(tǒng)集成中的應(yīng)用。

    去年底深圳太極推出了“智能建筑綜合集成管理與服務(wù)平臺(tái)”④以及“現(xiàn)代智能建筑綜合集成系統(tǒng)整體解決方案”⑤，已經(jīng)把“綜合集成”概念引用到智能建筑當(dāng)中。我們的目的是以此突出系統(tǒng)集成的內(nèi)涵，通過加強(qiáng)智能建筑整體設(shè)計(jì)、統(tǒng)一管理和綜合服務(wù)功能，提供一個(gè)面向使用的人機(jī)結(jié)合的綜合集成管理平臺(tái)。綜合集成不是一般層次的系統(tǒng)集成，是帶有綜合性的應(yīng)用級的集成。“綜合集成”的目標(biāo)是把建筑的各個(gè)智能化系統(tǒng)集成為一個(gè)整體的系統(tǒng)，其作用是在采用網(wǎng)絡(luò)等手段實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)、綜合采集各智能化系統(tǒng)信息、實(shí)現(xiàn)協(xié)議和數(shù)據(jù)級集成基礎(chǔ)上采取科學(xué)的方案，強(qiáng)化應(yīng)用級集成功能。智能建筑的綜合集成應(yīng)用功能涉及消防、安防和重大設(shè)備故障等突發(fā)事件的處理，這些事件的處理往往是影響因素眾多、瞬息萬變、情況復(fù)雜，因此在綜合集成管理平臺(tái)設(shè)計(jì)中有必要采用“綜合集成法”的原理。

    “綜合集成法”的精髓是在解決開放的復(fù)雜巨系統(tǒng)的問題中，把專家的智慧、計(jì)算機(jī)的高性能和各種數(shù)據(jù)和信息有機(jī)地組織起來，共同組成一個(gè)統(tǒng)一的強(qiáng)大的問題求解系統(tǒng)。在智能建筑管理中，專家的智慧表現(xiàn)在哪里呢？主要表現(xiàn)在智能建筑的綜合集成管理也應(yīng)是一個(gè)人與技術(shù)的結(jié)合的系統(tǒng)，不但要發(fā)揮技術(shù)設(shè)備和技術(shù)方法的作用，更要利用專家的智慧、知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮人的決策作用。在消防、安防和重大設(shè)備報(bào)警處理中，應(yīng)把相關(guān)專家的智慧、知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)匯集起來，組成應(yīng)急處理預(yù)案系統(tǒng)和專家系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，系統(tǒng)給出相應(yīng)預(yù)案或指明應(yīng)查詢哪部分專家系統(tǒng)，人工選定后由系統(tǒng)去執(zhí)行。這樣一來，智能建筑中可能發(fā)生的各種復(fù)雜的突發(fā)事件的處理就有辦法解決，智能建筑系統(tǒng)集成發(fā)展的方向就更加清楚。

    那么，如何構(gòu)建體現(xiàn)“綜合集成法”的智能建筑綜合集成管理平臺(tái)？

    這是一個(gè)值得深入研究的問題。因?yàn)榫C合集成法不僅僅是靠技術(shù)方法解決問題，而是要同時(shí)發(fā)揮人的智慧、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的作用，因此綜合集成管理平臺(tái)必須為充分發(fā)揮人在系統(tǒng)中的作用提供方便實(shí)用的各種功能。結(jié)合智能建筑管理的特點(diǎn)，綜合集成管理平臺(tái)至少應(yīng)包括五部分內(nèi)容：
    1、綜合集成應(yīng)用功能展現(xiàn)與操作平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上，智能建筑各項(xiàng)綜合集成功能，包括各類應(yīng)急事件的預(yù)案處理，都能通過屏幕全面、直觀、方便、快捷地顯示，使管理人員在掌握足夠信息情況下加以決策，并且提供各種預(yù)案執(zhí)行等操作功能，對決策處理全過程予以支持。
    2、消防報(bào)警事件處理預(yù)案系統(tǒng)。不僅包括消防本系統(tǒng)的處理措施、方案，還應(yīng)包括針對各個(gè)重點(diǎn)區(qū)域不同報(bào)警情況預(yù)先編制的與安防、樓控等聯(lián)動(dòng)的各種措施與方案。
    3、安防報(bào)警事件的處理預(yù)案系統(tǒng)。不僅包括綜合安防的處理預(yù)案，還應(yīng)包括針對重點(diǎn)區(qū)域不同報(bào)警情況預(yù)先編制的與樓控等其他設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)各種措施和方案。
    4、重大樓控設(shè)備報(bào)警預(yù)案系統(tǒng)。包括為妥善處理重大設(shè)備故障而預(yù)先編制的各種措施和方案。
    5、設(shè)備故障維護(hù)專家系統(tǒng)。包括對各個(gè)具有自檢能力設(shè)備預(yù)先編制的維修預(yù)案以及對各種模糊的系統(tǒng)故障情況應(yīng)用人工智能理論，用工程技術(shù)人員系統(tǒng)維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)而編制的故障檢查、診斷、定位專家知識(shí)庫⑥及維修預(yù)案。

三、 太極智能建筑綜合集成管理與服務(wù)平臺(tái)

    深圳太極在幾年智能建筑項(xiàng)目開發(fā)的實(shí)踐中，為適應(yīng)現(xiàn)代智能建筑發(fā)展要求，針對當(dāng)前系統(tǒng)集成存在的問題，初步總結(jié)了一套現(xiàn)代智能建筑綜合集成管理功能需求規(guī)范說明書。為了全面滿足智能建筑管理要求，提出了“五個(gè)面向、一個(gè)擴(kuò)展”的需求要點(diǎn)，并且采用劃分分區(qū)的方法，深化綜合集成應(yīng)用功能的設(shè)計(jì)。根據(jù)這些思想和方法開發(fā)了太極智能建筑綜合集成管理與服務(wù)平臺(tái)。在綜合集成管理與服務(wù)平臺(tái)中重點(diǎn)突出了對構(gòu)建綜合集成應(yīng)用功能的支持；在各類應(yīng)急事件處理方案中采用了“綜合集成法”解決復(fù)雜問題，初步給出了一個(gè)較完整的實(shí)現(xiàn)綜合集成管理的系統(tǒng)框架、新版的TJIBMS軟件及一套可定制的綜合集成應(yīng)用功能體系。

    在綜合集成應(yīng)用功能的展現(xiàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)中，打破以往集成管理系統(tǒng)只靠單屏顯示的局限性，采用了多屏幕組合調(diào)度顯示和操作方案（主屏四個(gè)、輔屏六個(gè)），由一臺(tái)集成系統(tǒng)主控工作站帶四個(gè)輔助工作站組成基本顯示系統(tǒng)。在主控工作站上給出系統(tǒng)的主界面及各種應(yīng)用功能和系統(tǒng)配置操作界面。四個(gè)輔助工作站上分別給出各種組合應(yīng)用功能顯示與操作內(nèi)容，可組合顯示總分區(qū)監(jiān)控圖、重點(diǎn)分區(qū)監(jiān)控圖、子系統(tǒng)運(yùn)行圖、聯(lián)動(dòng)預(yù)案和監(jiān)控圖像等等。