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建材与装饰 2008 年 1 月下旬刊

基于

BMS 的弱电系统集成的分析

潘 养

(金鹏电子信息机器有限公司)

建筑物管理系统

(BMS)

20 世纪 90 年代初期我国的智能建筑专家提出了建筑物管

理系统(Building Management System,BMS)的概念,其 BMS 的着
眼点是为了加强对智能建筑内各相关监控子系统的综合管理

能力,提高整个建筑物内机电设备和安全报警设施监控与管理

的效率。到了 90 年代后期,随着互联网和内联网技术的迅速发
展,世界著名软件开发商都全力开发支持互联网和 WBE 技术
的应用软件和数据库结构,出现了以控制网络集成和信息共享

为基础的智能建筑管理系统,提出了 3S(BMS、OAS、CNS)系统一
体化集成的目标。由于互联网和 WEB 技术是基于开放性的标
准,如:

TCP/IP、HTML 等,因此也使得各软件开发商所开发的各

种应用软件必须支持上述开放性的标准,导致各软件开发商提
出编制应用软件和数据通讯接口的标准化。

BMS 是以系统——

—体化、功能一体化、网络一体和软件界

面一体化等多种集成技术为基础,运用标准化、模块化及系列

化的开放性设计,以中央监控管理级、部门(子系统)监控(分层)
管理级和现场信息采集与控制级的三层结构,通过分布式通讯

网络,将整个建筑物内所有子系统的信息资料汇集到一个统一

的集成平台上,在同一界面环境下,实现对分散在建筑内所有
子系统及其可控设备的集中监视、控制和管理,通过对各子系

统资源收集、分析、传送和处理,实现对整个建筑物进行最优化

的控制和决策,达到高效、经济、节能和协调运行,并最终与建

筑艺术相结合,创造一个舒适、温馨、安全的工作和生活环境。

BMS 将建筑物内各控制子系统 BAS (楼宇自动化系统)、

SMS(综合保安管理系统)、FAS(火灾报警系统)、CPS(停车场管理
系统)、SCS(综合智慧卡系统)等集成为一个“有机”的统一系统,
其系统集成示意图如图 l 所示。

从 BMS 系统集成示意图可知,基于 BMS 的智能建筑弱电

系统的集成从横向来看,它是弱电系统中各个子系统、分系统

内部及相互之间的集成;从纵向来看,它共分三级:现场级、分

站级和中央监控级。这三级又可分为二个层次,即底层的控制

网络集成和上层的信息集成,其中,现场级的控制网络集成是

整个系统集成的基础,而分站级和中央监控级的信息资源集成

是整个系统集成的关键。

底层的控制网络集成

智能建筑中底层的控制网络集成是整个 BMS 系统集成的基

础和前提,为此可从两个方面来分析这个问题:现场设备的接入

和控制网络的互联。

2.1

现场设备的接入

智能建筑中的机电设备种类繁多,由于生产厂家的不同,这

些设备所提供的接口也大都各不相同。对于这些不同的现场设

备,比如传感器(温度、湿度、压力、无源红外线等)、驱动器(开关、
整流器、断路器、变风量控制器、变频驱动器等)、以及空调机、压
缩机、

冷水机组等,

如何实现它们的接入是一件很困难的事情。

对于比较简单的现场设备如传感器、驱动器等,在工程的设

备定货阶段就要向设备供应商索要详细的说明书,以明确该设
备详细的接口参数如电压、电流、接线方式等,为日后的接入系

统打下基础。

比较大型的设备如冷水机组、电梯等,由于它们一般是自成

一个小系统,其内部详细的控制功能都是生产厂家已经设计好
并实现了的,它们一般只提供一个数据接口供接入时使用,以方

便操作站实施监控和最简单的控制(如启、停)。对于这一类型的

设备(我们一般称为单项设备系统),系统集成商所要做的就是如
何实现设备供应商提供的接口与控制网络的互联,以读取设备

数据和实施简单的控制。

纵观这些单项设备系统的接口协议,我们发现它们无非是目

前比较流行的 RS232、RS485、BACnet 以及 LonWorks、PROFIBUS
等现场总线协议。RS232、RS485 等通讯协议技术目前已经很成
熟了。要实现它们的接人是比较容易的。而 BACnet,LlnLorks、
PROFIBUS 等技术发展起来一般不超过 10 年,本身就是还在进
一步发展的技术,还有很多不成熟的地方。虽然很多国际大公司
都宣称开发出了各种开放系统,但在系统集成的实际应用中,往

往很难做到真正的兼容。系统集成商们在实现这些单项设备系

统的接入时,大多需要自己开发针对实际应用的协议转换模块

来完成集成任务。

2.2

控制网络的集成

控制网络是组成智能建筑机电设备监控系统的网络,如

LonWorks 现场总线、BACnet 标准协议、RS ̄185 总线等。

在智能建筑中,原来的控制系统是封闭的、集中式的、不灵活

的体系结构,各子系统多由不同厂家的产品组成,它们独立承担

职责,即使进行集成,由于通信协议的限制,也只能做到设备的

简单联动。现场总线技术的兴起,

改变了这种现象。在智能建筑

中的各子系统中,采用现场总线技术,用简单连接的双绞线等作

为传输介质,把具有数字计算和数字通信能力的测控仪表按照

: 本文分析了

BMS 弱电系统集成的控制网络集成和信息集成的实现技术,实施时所要达到的集中监控、互动控制和管理的

功能。

关键词

: 系统集成;网络;信息;监控

建筑物管理系统 BMS

OPC 服务器

楼宇自动化子系统

OPC 客户

OPC 服务器

消防子系统

OPC 客户

OPC 服务器

保安子系统

OPC 客户

OPC 服务器

OPC 服务器

现场设备 3

OPC 服务器

现场设备 4

OPC 服务器

现场设备 2

现场设备 1

1 BMS 集成系统示意图

电力建设

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