【導讀】樓宇智能管理系統(tǒng)設計?？照{設備的最佳啟

　　

【正文】 協議； OPC、 DDE、 ODBC、 SOCKET、 API 等多種通信協議和通信方式， BAC、LONWork 等控制協議，這些已覆蓋了目前市場上諸多廠家產品的通信及協議接口，而且已完成了與業(yè)界眾多知名廠家的產品的集成連接測試。由于 IBMS 通用接口實現技術，使系統(tǒng)具有良好的可擴充性，對于常用簡單的接口協議，只要對其通信協議和數據格式進行配置，即可方便地集成到 IBMS 系統(tǒng)中來。 綜合管理平臺 IBMS應用服務器 一體化顯示系統(tǒng) U N I V E R S I T Y集成應用軟件系統(tǒng) 子系統(tǒng)集成 SAS FAS BA 方案書 31 靈活的集成模式 IBMS 是采用模塊化設計與實現，系統(tǒng)支持可選配置，根據不同用戶的實際環(huán)境和資金情況進行配置與組合，形成具有不同子系統(tǒng)模塊、不同功能模塊和不同規(guī)模的管理系統(tǒng)。管理者可靈活、方便地對系統(tǒng)進行配置。經授權并通過認證的 系統(tǒng)管理員，可以對現有系統(tǒng)配置進行更改、通過拖放技術對設備進行增加、刪除和修改操作?？筛鶕O計對設備進行功能和性能參數的快速配置。授權用戶可根據管理的需要定義子系統(tǒng)或設備之間的聯動功能；對設備進行的新配置是“即插即用”。 信息共享 全面利用建筑內各子系統(tǒng)運行的實時和歷史信息數據，并對其進行綜合利用、分析和處理，在系統(tǒng)優(yōu)化的基礎上，方便廠區(qū)的決策部門進行合理的組織，并進行調度、協同、指揮，使決策方案和措施付諸實施。 1． 強大的組態(tài)工具 IBMS 系統(tǒng)具有功能強大的組態(tài)工具，可方便、快捷地按照用戶的應用環(huán)境形成用戶應 用的監(jiān)控組態(tài)畫面，使用戶操作管理界面生動、形象、逼真。組態(tài)工具十分豐富，不僅提供了最基本的組態(tài)元素，以方便地對數字量和模擬量進行相關屬性的配置。同時還可支持目前流行的多種文本、圖形、圖像、報表等格式文件以及動畫、視頻、聲音等多媒體數據信息。為用戶提供包括各類子系統(tǒng)運行圖、各種樓層（或區(qū)域）平面布置圖及顯示的綜合監(jiān)控圖等多種組態(tài)形式，形成接近用戶實際應用環(huán)境的各種 界 面。 2． 完善的報警管理功能 報警事件作為系統(tǒng)中最重要的事件，必須快速、顯式地將報警信息通知管理人員。IBMS 系統(tǒng)中的報警偵聽服務會及時捕捉并主動地將 報警信息及時發(fā)送到用戶界面。報警信號包括反映報警重要程度的報警級別、報警發(fā)生的子系統(tǒng)、報警的具體位置等等，根據報警級別決定報警信息的顯示顏色和順序，不同的報警可設置不同的聲音、提示語和不同的顏色及閃爍快慢來通知管理者或者通過打印機實時打印出硬拷貝以供查詢。另外，重要的報警還可以利用內置的即時通信系統(tǒng)（ TT Messager）將這些報警信息通過手機短信、Email、即時消息等多種方式通知相關人員。 3． 簡便的操作方式 B/S 界面模式 方案書 32 IBMS 除了支持基于 Inter 的 WEB 技術，管理者可以瀏覽器方式在 Inter／ Intra環(huán)境中瀏覽 IBMS 所集成各種信息。這樣，遠程用戶可以撥號等方式通過 Inter 來對廠區(qū)內的各子系統(tǒng)進行遠程監(jiān)視、控制和管理，實現與廠區(qū)內的 GUI 面界相同的管理功能。可方便地實現對一個大的樓群或廠區(qū)進行綜合集成管理（如圖 2－ 15）。 圖 2－ 15 綜合顯示方式 IBMS 系統(tǒng)除了提供為主控 工作站提供主操作界面，實現對整個系統(tǒng)的監(jiān)控和操作外，還可以利用輔控工作站和大型高清晰拼接顯示設備同步顯示與主控界面內容、主控操作動作相關的各類輔助信息，顯示內容可以通過根據需要設定。這樣不僅最大限度的展現了監(jiān)控內容，簡化了管理人員的操作，給管理人員帶來了極大方便。 支持多用戶操作 隨著用戶對智能廠區(qū)管理水平的提高，對廠區(qū)的集成管理已不只限于在中控室或中心機房進行，已出現廠區(qū)內不同的管理者要求對不同的子系統(tǒng)或設備的運行信息進行管理的需求。 IBMS 可很好地支持多用戶操作管理界面，允許廠區(qū)內存在多個用戶操作同一管 理界面，或者是不同的用戶根據管理需要制作不同的管理界面，這些不同的用戶可以具有不同的管理權限和管理范圍。這樣，只要是在廠區(qū)局域網絡環(huán)境下的授權用戶就可操作相應的管理對象。這一特點突破了傳統(tǒng)的廠區(qū)集成管理系統(tǒng)只限于在中控室或中央機房進行管理的缺陷，極大地方便了多用戶管理的應用環(huán)境。 直觀明了的趨勢圖 繪制設備運行的實時趨勢圖或歷史趨勢圖，使用戶以圖形曲線方式顯示的給定設備的 方案書 33 模擬量變化情況，例如溫度、流量、氣壓或者能源消耗量等。趨勢圖分兩種： ? 實時曲線圖：它動態(tài)地反映設備當前的運行狀態(tài)和趨勢，它持續(xù)地刷新，讓管 理員及時了解設備運行的變化情況； ? 歷史曲線圖：根據設備運行的歷史數據繪制歷史趨勢圖，它可用來協助管理員對系統(tǒng)作決策、調整，制訂監(jiān)控、維護計劃，采取預防措施等。 人性化的人機界面 IBMS 操作界面的設計及功能組織都是從減少操作和方便使用的角度出發(fā)，考慮到在通常情況下管理人員往往不是專業(yè)的工程技術人員，因此操作界面形式直觀、明了，特別將功能及操作的組織與建筑物的日常業(yè)務管理結合起來，即使是非專業(yè)技術人員也能方便操作使用。 4． 全局化事件管理 IBMS 提供了一個控制事件定義和執(zhí)行工具，可以方便定義和實現各種控制。通 過一系列控制事件可以組成一個控制策略，系統(tǒng)提供多種觸發(fā)方式（如：人工觸發(fā)、系統(tǒng)按時間或事件自動觸發(fā)等）執(zhí)行各種具有特定應用的控制策略，這樣就 實現了智能廠區(qū)內各專業(yè)子系統(tǒng)之間的互操作、快速響應與聯動控制。 IBMS 全局事件響應功能主要體現在以下幾個方面： ? 通過聯動設置，可以完成一般情況下跨子系統(tǒng)間的聯動功能。 ? 通過聯動設置，可使系統(tǒng)在某些突發(fā)事件發(fā)生時或日常管理中自動、快捷、準確地完成一系列相關事件的處理，這樣即節(jié)省了人力，也提高了廠區(qū)對突發(fā)事件進行快速響應的能力，使廠區(qū)管理人員迅速作出決策，以減少某些事故帶來 的危害和損失。 ? 通過聯動設置，系統(tǒng)實現了對各子系統(tǒng)的一體化集中管理功能，可以有效地對廠區(qū)內的各類事件進行全局管理，可以將日常對廠區(qū)的一系列管理要求通過系統(tǒng)實現對各系統(tǒng)的統(tǒng)一操作，實現一體化服務，提高系統(tǒng)管理的效率。 5． 方便安全的系統(tǒng)管理 安全管理 由于 IBMS 系統(tǒng)涉及到多個子系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，因而系統(tǒng)數據及操作的安全性十分重要。 IBMS 系統(tǒng)主要采取以下幾種措施系統(tǒng)的安全性： ? 數據安全：通過操作系統(tǒng)、 SqlServer 數據庫、用戶操作授權三個層次的安全管理保障數據安全，同時系統(tǒng)還提供專門的數據備份和恢復工具，保 證系統(tǒng)出現異常 方案書 34 時能夠恢復系統(tǒng)數據； ? 操作安全：系統(tǒng)對系統(tǒng)操作員實行分級管理，對不同用戶授予不同的操作權限，使他們對系統(tǒng)中不同的子系統(tǒng) /設備、不同區(qū)域的設備以及系統(tǒng)中的不同功能模塊具有不同的操作（監(jiān)視、控制、管理）權限。 ? 系統(tǒng)采用容錯和冗余設計，運用容錯技術防止由于誤操作造成不當運行或系統(tǒng)崩潰造成運行數據的丟失。 系統(tǒng)運行日志管理 系統(tǒng)將記錄各子系統(tǒng)在運行過程中所產生的各類報警、聯動事件，管理員在管理過程中所作的對系統(tǒng)的寫操作信息，以及系統(tǒng)運行過程中產生的警告、錯誤等系統(tǒng)信息。根據系統(tǒng)日志，可方便地查閱系統(tǒng)運 行過程中的重大管理事件記錄的詳細信息，便于系統(tǒng)維護；同時，對所有操作員的設備控制操作都做完全記錄，可為日后查詢某些重大事件的處理提供依據。 強大的數據庫管理功能 IBMS 系統(tǒng)將所有現場設備在運行過程中所采集的信息進行分類分析、處理，并按規(guī)則進行記錄在相應的后臺數據庫。 系統(tǒng)提供了功能強大的數據查詢和報表工具，能夠對數據庫所記錄的現場設備的有關信息（包括設備運行狀態(tài)、運行數據、故障報警、聯動響應等程序執(zhí)行過程以及系統(tǒng)日志信息等等）進行方便的查詢檢索、統(tǒng)計分析和生成報表功能。 此外，系統(tǒng)還提供了專門的數據庫管理 工具實現數據庫的創(chuàng)建、記錄查詢、數據備份、數據恢復、數據庫安全管理等功能。 6． 智能設備管理功能 IBMS 系統(tǒng)的設備管理功能除了能夠實現一般設備管理系統(tǒng)的基本信息管理、備件信息管理、維護保養(yǎng)信息管理等基本功能外，它還具有其它系統(tǒng)無法比擬的功能： ? 首先，可以實現對設備的主動維護。對設備運行歷史數據進行加工、分析和預測，可以對可能出現故障的設備進行預報警，提出預測和建議，從而實現了對設備進行主動維護。 ? 其次，設備系統(tǒng)管理信息不僅為日常監(jiān)控管理提供幫助，而且還為設備的優(yōu)化運行調度提供決策依據。在滿足用戶使用要求的前提 下，按照一定的規(guī)則讓設備在一定的優(yōu)化策略下運行，可以使設備運行達到綜合節(jié)能、提高運行效率的目的， 方案書 35 保證了廠區(qū)的管理工作更自動化、合理化和科學化。 ? 另外，系統(tǒng)對設備采用了生命周期管理方法，維護管理的信息過程包括設備的安裝調試、正常運行、維護維修保養(yǎng)直到報廢這樣一個全過程，做到了對設備全過程的科學管理。 7． 協同辦公功能 系統(tǒng)提供了一個即時通信平臺，可以實現計算機用戶之間的即時消息通信、公告發(fā)布、發(fā)送電子郵件、發(fā)送手機短信等功能，方便廠區(qū)管理人員之間的辦公通信。同時還將 IBMS系統(tǒng)的報警信息與手機短信和即時消息有機集 合起來，通過報警設置，可以將報警信息以手機短信和即時消息方式發(fā)送為管理員用戶。 即時通信系統(tǒng)短信手機功能的實現主要通過 GSM 無線通信模塊實現，無需連接移動通信公司網關，用戶只需配置一個普通 SIM 卡就能實現短信發(fā)送服務。因此，建設費用和使用費用都非常低。 軟件關鍵技術 多層體系結構 IBMS 系統(tǒng)是一個開放式的、廣泛兼容的 智能 建筑 綜合 管理平臺。系統(tǒng)中的所有子系統(tǒng)主機采用分布式管理技術，通過系統(tǒng)的控制總線與中央主機聯接，構成總線型網絡拓撲結構。 IBMS 系統(tǒng)采用三層軟件體系結構， 采用分布式 Client／ Medias／ Server 與 Browser／Server 兩種程序架構 。數據層 采用大型關系數據庫作為后臺數據庫；中間層為邏輯處理層即應用服務層，主要負責實時數據的處理、轉發(fā)、存貯管理和數據庫訪問服務；表現層即客戶端， 采用專用客戶端軟件和瀏覽器的方式 （瀏覽器 或以上） 。采用這種軟件架構的好處是： 保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠：系統(tǒng)邏輯層次分明，結構穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)性能得到均衡配置，并且容易實現功能擴展，特別適合大型應用。 加強系統(tǒng)的性能：大量的邏輯處理在減少數據庫的并發(fā)用戶，減少網絡負載，提高實時數據保證實時數據的響應 速度。 提高系統(tǒng)安全性：由于用戶操作不直接對數據庫進行操作， 用戶端只能通過邏輯層來訪問數據層，減少了入口點，把很多危險的系統(tǒng)功能都屏蔽了。 因此可以提高系統(tǒng)的安全性。 方案書 36 IBMS 軟件體系結構圖如圖 2－ 16 所示： 方案書 37 圖 2－ 16 軟件實現技術 開發(fā)工具：界面及中間層應用程序采用 DELPHI+ 語言進行開發(fā)，底層接口程序采用 VC 進行開發(fā)。 由于 HTML 語言的固有局限性 —— 數據流的關閉，使得客戶端的瀏覽器頁面不能實時更新，對監(jiān)控系統(tǒng)，在實時性方面不是很理想。因此我們采用 ActiveX 控件技術，瀏覽器下載ActiveX 控件運行， ActiveX 控件直接與應用服務器連接取數據，所以在能保證監(jiān)控的實時性，同時，能提供比純 HTML 頁面更友好的用戶界面。 ActiveX 控件對網絡傳輸速度要求比較高，而基于 Intra 方式可保證高速的傳輸。 后臺數據庫：采用 SqlServer 2020 大型關系數據庫管理系統(tǒng)，我們推薦使用 SqlServer數據庫。 IIIS 服務器 客戶機 應用服務器 (App Server) Web Server 數據庫 (DIIS) 瀏覽器 ActiveX 控件 OPC 接口 FA 原有協 議 OPC 接口 SA原有協議 。 。 。 中間層程序 各子系統(tǒng) 方案書 38 通用接口實現技術 通過統(tǒng)一的管理層面集成各種通信協議，每種協議以獨立的結構模塊掛接在接口層下，而接口層上層是操作界面。各種協議接口模塊可以處理和轉 換各種協議和數據格式。這樣可以做到在項目實施過程中可靈活地根據實際情況實行動態(tài)設置，而無需