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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，建設智能建筑集成管理系統(tǒng)，實現(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，開發(fā)新一代集成管理應用軟件，進一步發(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”實際上是一個不斷演變和發(fā)展的概念。

    “系統(tǒng)集成”這個名詞最早源于計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)。大約是在八十年代初，當時隨著微型計算機的出現(xiàn)，計算機的神秘性及只在少數(shù)領域應用的局限性被打破，計算機應用呈現(xiàn)出向全社會廣泛推廣的趨勢。與此同時各類中小型計算機系統(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)品為不同的用戶構造其所要求的計算機網(wǎng)絡應用系統(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廠家生產(chǎn)的主機、模板、輸入輸出設備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡設備及應用軟件等產(chǎn)品拿過來組織成為系統(tǒng)，也包括開發(fā)專用應用軟件，然后整個系統(tǒng)地銷售給用戶。這種采用技術手段把各類產(chǎn)品組織成為特定用途的計算機網(wǎng)絡應用系統(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算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用，為推進人類社會與經(jīng)濟信息化做出了巨大的貢獻！

    “系統(tǒng)集成”這個概念產(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智能化系統(tǒng)的構建，在多數(shù)場合是用于解決多個智能化系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通、信息共享和綜合應用。因為一般的單個系統(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)集成重點是針對不同用途的異構系統(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)集成是很復雜的。事實上，正是由于智能建筑的發(fā)展大大推動了“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備，同時還開發(fā)功能很強的監(jiān)控軟件。這些監(jiān)控軟件開始只是面向樓控設備的管理，對建筑中各種機電設備能夠實現(xiàn)統(tǒng)一控制、管理和操作。后來，各廠家為了適應智能建筑的發(fā)展要求，把原有軟件功能加以擴充，能集成消防和安防的一些子系統(tǒng)，就成了面向整個智能建筑的集成管理的軟件。集成管理軟件從樓宇自動化管理系統(tǒng)（BAS）開始，逐漸擴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年時間。在這個過程中，集成管理軟件的開發(fā)商也從開始單一的樓控廠家擴大到集成商。我國的集成商因為擁有大量開發(fā)智能建筑整體應用的經(jīng)驗，在開發(fā)IBMS方面具備更加優(yōu)勢的條件。

    應當指出，“系統(tǒng)集成”包括不同范圍、深度和層次的集成。在計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)中，根據(jù)應用系統(tǒng)的規(guī)模和類型不同，系統(tǒng)集成分為單機的設備級集成、多機的網(wǎng)絡級集成和應用級集成。結合OSI的七層網(wǎng)絡協(xié)議，為實現(xiàn)開放式異構系統(tǒng)互聯(lián)，可分為物理鏈路級集成、協(xié)議級集成（所謂接口）以及頂層應用級集成。按照應用系統(tǒng)的最新三層軟件結構，又可分為數(shù)據(jù)層集成、業(yè)務邏輯層集成和表現(xiàn)層集成。

    當前智能建筑的跨系統(tǒng)集成一般是做到把樓控、安防和消防等各個子系統(tǒng)通過網(wǎng)關或協(xié)議轉換，將異構網(wǎng)絡互聯(lián)，統(tǒng)一采集各系統(tǒng)的運行參數(shù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)一定意義下的統(tǒng)一管理。包括統(tǒng)一報警處理、局部的聯(lián)動等等。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。因此遠遠不能滿足日常運行管理和突發(fā)事件的應急處理的要求。改變當前智能建筑系統(tǒng)集成現(xiàn)狀的關鍵是要在協(xié)議級集成和數(shù)據(jù)級集成基礎上，大力加強應用級集成功能，并使各項功能有良好的展現(xiàn)。應用級集成不但要達到智能建筑各項管理工作的要求，還要適合管理人員使用水平，提高實用性。應用集成功能開發(fā)的內(nèi)容應根據(jù)智能建筑實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、綜合的應用，達到“綜合集成”的水平①。

    按照軟件工程的規(guī)范，要加強應用級集成，開發(fā)頂層的綜合應用，應從現(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，緊密結合實際管理要求，給出綜合應用的總體功能設計要求和各項具體功能設計要求，用以規(guī)范集成系統(tǒng)各項應用功能的設計。通過加強規(guī)范需求和規(guī)范功能設計，再結合一定數(shù)量的具有代表性項目開展典型試點。在典型試點基礎上總結經(jīng)驗，推進智能建筑系統(tǒng)集成相關標準和規(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。它是在我國科學家開展復雜性科學相關問題的研究中發(fā)明的。從1986年開始我國著名科學家錢學森指導的“系統(tǒng)學”討論班，對有關復雜系統(tǒng)的一些問題進行研討。經(jīng)過5年的努力提煉出“開放的復雜巨系統(tǒng)”的概念，總結概括了處理開放的復雜巨系統(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)濟計劃等復雜問題。當前，智能建筑正在向數(shù)字建筑迅速發(fā)展，其系統(tǒng)復雜性也在逐步增加，特別是智能建筑的綜合管理所要解決的異構系統(tǒng)互聯(lián)、不同專業(yè)協(xié)同應用以及各種突發(fā)事件應急決策處理等等，都具有開放的復雜巨系統(tǒng)的某些特性。深圳太極正在學習我國科學家總結的“綜合集成法”，推動“綜合集成法”在智能建筑系統(tǒng)集成中的應用。

    去年底深圳太極推出了“智能建筑綜合集成管理與服務平臺”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中。我們的目的是以此突出系統(tǒng)集成的內(nèi)涵，通過加強智能建筑整體設計、統(tǒng)一管理和綜合服務功能，提供一個面向使用的人機結合的綜合集成管理平臺。綜合集成不是一般層次的系統(tǒng)集成，是帶有綜合性的應用級的集成。“綜合集成”的目標是把建筑的各個智能化系統(tǒng)集成為一個整體的系統(tǒng)，其作用是在采用網(wǎng)絡等手段實現(xiàn)異構系統(tǒng)的互聯(lián)、綜合采集各智能化系統(tǒng)信息、實現(xiàn)協(xié)議和數(shù)據(jù)級集成基礎上采取科學的方案，強化應用級集成功能。智能建筑的綜合集成應用功能涉及消防、安防和重大設備故障等突發(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、情況復雜，因此在綜合集成管理平臺設計中有必要采用“綜合集成法”的原理。

    “綜合集成法”的精髓是在解決開放的復雜巨系統(tǒng)的問題中，把專家的智慧、計算機的高性能和各種數(shù)據(jù)和信息有機地組織起來，共同組成一個統(tǒng)一的強大的問題求解系統(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是一個人與技術的結合的系統(tǒng)，不但要發(fā)揮技術設備和技術方法的作用，更要利用專家的智慧、知識與經(jīng)驗，發(fā)揮人的決策作用。在消防、安防和重大設備報警處理中，應把相關專家的智慧、知識與經(jīng)驗匯集起來，組成應急處理預案系統(tǒng)和專家系統(tǒng)。當發(fā)生突發(fā)事件時，系統(tǒng)給出相應預案或指明應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，如何構建體現(xiàn)“綜合集成法”的智能建筑綜合集成管理平臺？

    這是一個值得深入研究的問題。因為綜合集成法不僅僅是靠技術方法解決問題，而是要同時發(fā)揮人的智慧、知識和經(jīng)驗的作用，因此綜合集成管理平臺必須為充分發(fā)揮人在系統(tǒng)中的作用提供方便實用的各種功能。結合智能建筑管理的特點，綜合集成管理平臺至少應包括五部分內(nèi)容：
    1、綜合集成應用功能展現(xiàn)與操作平臺。在這個平臺上，智能建筑各項綜合集成功能，包括各類應急事件的預案處理，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、消防報警事件處理預案系統(tǒng)。不僅包括消防本系統(tǒng)的處理措施、方案，還應包括針對各個重點區(qū)域不同報警情況預先編制的與安防、樓控等聯(lián)動的各種措施與方案。
    3、安防報警事件的處理預案系統(tǒng)。不僅包括綜合安防的處理預案，還應包括針對重點區(qū)域不同報警情況預先編制的與樓控等其他設備系統(tǒng)的聯(lián)動各種措施和方案。
    4、重大樓控設備報警預案系統(tǒng)。包括為妥善處理重大設備故障而預先編制的各種措施和方案。
    5、設備故障維護專家系統(tǒng)。包括對各個具有自檢能力設備預先編制的維修預案以及對各種模糊的系統(tǒng)故障情況應用人工智能理論，用工程技術人員系統(tǒng)維護的經(jīng)驗而編制的故障檢查、診斷、定位專家知識庫⑥及維修預案。

三、 太極智能建筑綜合集成管理與服務平臺

    深圳太極在幾年智能建筑項目開發(fā)的實踐中，為適應現(xiàn)代智能建筑發(fā)展要求，針對當前系統(tǒng)集成存在的問題，初步總結了一套現(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“五個面向、一個擴展”的需求要點，并且采用劃分分區(qū)的方法，深化綜合集成應用功能的設計。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平臺。在綜合集成管理與服務平臺中重點突出了對構建綜合集成應用功能的支持；在各類應急事件處理方案中采用了“綜合集成法”解決復雜問題，初步給出了一個較完整的實現(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用功能體系。

    在綜合集成應用功能的展現(xiàn)平臺設計中，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、輔屏六個），由一臺集成系統(tǒng)主控工作站帶四個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)的主界面及各種應用功能和系統(tǒng)配置操作界面。四個輔助工作站上分別給出各種組合應用功能顯示與操作內(nèi)容，可組合顯示總分區(qū)監(jiān)控圖、重點分區(qū)監(jiān)控圖、子系統(tǒng)運行圖、聯(lián)動預案和監(jiān)控圖像等等。