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BMS系统在智能建筑中的应用
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作者:宓宇峰 王明超 韩莉娜
摘要：本文以BMS项目整个过程为线索，讲述了BMS系统在智能建筑中应用的体会。并列举了项目过程之中可能会遇到的问题。
关键词：BMS系统，BA系统，SA系统，FA系统。（参考《建筑中文网》）
我国的智能建筑始建于1990年，据不完全统计，到二十世纪末，全国范围内智能大厦的数量约为2000座，上万个智能小区分布在我国经济发达地区，如上海、北京、广东、江苏、浙江等地区。
随着智能建筑技术的不断发展，其包含的系统及设备也不断增多，为了让用户能够快速方便地了解建筑设备的运行故障状态和对某些设备的控制，BMS系统随之产生。
BMS系统处于建筑智能化管理系统(IntelligentBuildingManagementSystem，IBMS)的基础设备控制层和信息管理层之间，是沟通控制系统与信息管理系统的桥梁。通过BMS系统，用户可以集中监视各种建筑设备的运行状态，统计设备的运行参数，可以让用户从本地局域网(Intranet)管理操作系统，具有可靠的联动功能，处理突发事件。
目前，国内外有很多BMS的产品。比较著名的有Honeywell的EBI，协同数码的SynchroBMS等。
一、BMS系统集成的主要模式：
(一) 以硬接点方式进行系统集成
这种方式是系统集成最初的手段，通过增加一个设备子系统的输入／输出接点或传感器，接入另一个设备子系统的输入／输出接点进行集成。
(二) 以串行通讯方式进行系统集成
常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串行通讯接口，使之可以与其它设备子系统进行通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。
(三) 以楼宇自控系统BA为平台进行系统集成
楼宇自控系统可以通过计算机网络联接其它集成子系统，楼宇自控系统可以监测、控制和管理其它集成子系统。由此产生了以楼宇自控系统为平台的系统集成方式。
(四)基于子系统平等方式进行系统集成
基于子系统平等方式进行系统集成是一种比较先进的解决方案。核心思想是：建立系统集成管理网络，将各子系统视为下层现场控制网，并都以平等方式集成；系统集成管理网络运行系统集成高性能实时数据库(系统集成数据库)，各子系统的实时数据，通过开放的工业标准接口(如OPC接口)转换成统一的格式存储在系统集成数据库中；系统集成管理网络通过BMS系统核心调度程序对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。
二、通常BMS系统集成的常见系统：
(一) 楼宇自控系统(BA)
对于以楼宇自控系统BA为平台的BMS系统，可以避免BA系统大量数据对外的传送，同时也可以减少BMS实施的工作量。
(二) 综合保安系统 (SA)
SA系统通常可以包括：闭路电视监控系统、防盗报警系统等。
(三) 消防系统(FA)
在国内建筑业中，消防系统的安装要求消防系统安装公司独立的施工，这样也就限制了消防系统与其他智能化系统的功能集成。通常BMS系统对于消防系统采用只监不控的原则，这样做的目的在于保证消防系统在工作过程之中不受到其他系统的影响。
三、由于BMS系统在智能建筑之中所处的地位，它具有以下特点：
(一) 技术含量高；
(二) 能够根据实际需要灵活的接入子系统；
(三) 对于子系统及其通讯协议的依赖性比较强：
(四) 真正成熟的产品不多：
四、BMS项目过程中各个阶段的体会
(一) 需求分析阶段
需求分析是在项目投标前的一项工作。此阶段的难点主要在于业主可能不能够准确的提出自己的需求，或是提出的需求存在不能实现或者不合理的地方。这时就需要集成商从商务和技术两方面出发，根据业主在此预计的投入和建筑物的实际规模、各个系统的实际情况等因素，及时和业主进行沟通，给该建筑中BMS系统一个更为合理的定位。
(二) 方案设计阶段
就目前BMS系统发展情况来说，许多BMS产品已经有了较为完善的二次开发工具和接口驱动程序库。此时，BMS项目成败的关键已经不是“能做什么”，而是“要做什么”。方案设计正是要解决这一问题。
BMS系统的方案设计不但需要有经验的工程师综合考虑整个建筑的整体功能和各个系统，而且还要从管理的角度对BMS系统的有用性进行分析。一个好的方案应该让业主在管理上能够感受到BMS系统为其节省了人的花费。
集成商还应该考虑要集成哪些系统。有些系统使用的产品可能不能提供集成商所需要的通讯协议，或者提供通讯协议的代价很高，那么这些系统在方案设计时，就不宜被集成到BMS系统中。
BMS系统还要考虑到向上的扩展，如BMS系统与物业管理等系统的集成。
联动是BMS的一个重要的功能。BMS系统通常能够很容易的实现联动。但是在联动设计时应该非常谨慎，不合理的联动可能会让其他的系统不能正常运转。
方案设计可以参考国家标准有2000年的《智能建筑设计标准(GB／T50314-2000)》 (第九章)，由清华同方股份有限公司主编的《智能建筑工程质量验收规范CodeforAcceptanceofQualityofIntelligentBuildingSystems(征求意见稿)》(GB50307-2002)，该标准对于BMS系统在验收时有较为明确的规定。
(三) 各个分系统接入阶段
该阶段的技术难度非常大。集成商需要通过业主向相关产品供货商索要该产品的接口通讯协议。常见的通讯形式和协议有DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等。
(四) 用户操作界面的开发阶段
用户操作界面的设计，包括监控点表的配置、相关图片的制作、监测数据及报警的显示、控制变量的下发等。用户操作界面用来显示各种设备中监测点的相关参数，并且为用户对设备的控制提供了平台。用户操作界面最好采用以地理空间为线索的方式来表现，便于用户对于整个系统的理解。当前成熟的BMS系统都有自己的组态工具(如：Honeywell的QuickBuilder、DisplayBuilder和SynchroBMS的PageBuilder，BMSConfig)。由于用户最终是要通过操作界面对整个系统进行监控，因此用户操作界面应该做的尽量人性化，尽量减少由于用户非法操作产生的问题。
（五）场调试阶段
现场调试阶段主要包括系统的安装，调试。BMS系统的调试要在各个子系统调试完毕后进行，该系统在调试过程中需要于其他系统的实施人员密切配合。在具体的工程项目中，最好由BMS系统的实施方作为弱电总包方，这样在现场调工作中会事半功倍。
现场调试还包括对子系统接口代码的修改和用户操作界面的修改。此时将决定BMS系统最终的结果。
为了保证系统的安全性，BMS系统应具有冗余、容错功能，实现冗余切换、故障检测与自诊断事故下的安全保障。
BMS系统可采用基于Cluster集群技术的双机互备的方式来解决。CJuster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。
(六) 系统验收阶段
系统验收按照《智能建筑工程质量验收规范》进行。
(七) 用户培训等售后服务阶段
BMS系统是一个复杂的系统，如何将系统完全地交给用户自行管理、运用，是系统集成项目中最重要的关键环节。用户对整个系统掌握的程度越高，他们在使用过程中对系统的利用也就越充分，给整个建筑带来的效益也越明显，对施工单位而言，后期的维护压力将相应减少。
五、BMS项目当中容易遇到的问题
(一) 业主需求不明确，系统集成的工作量难以确定。
(二) 子系统供货商不能提供或者不能准确提供的通讯协议
(三) 子系统供货商提供的接口不能满足要求。
(四) 现场实施过程中子系统实际点表不能及时获得
监控点的配置工作量很大，尤其是在大型项目中，配置监控点需要较长的时间，而且这些工作通常是在现场环境中来做的。
(五) 子系统施工过程中出现严重问题
BMS系统对其子系统有依赖性。如果子系统运行不稳定，会让BMS系统无法对其进行监控，甚至会通过联动影响到其他系统。
(六) 软、硬件之间可能会在运行环境的要求上有冲突。
有些比较老的产品可能只能运行在老的操作系统平台上，如Windows98，而另外一些系统使用的产品又必须运行在WindowsNT或其他操作系统上。
摘要：本文以BMS项目整个过程为线索，讲述了BMS系统在智能建筑中应用的体会。并列举了项目过程之中可能会遇到的问题。
关键词：BMS系统，BA系统，SA系统，FA系统。（参考《建筑中文网》）
我国的智能建筑始建于1990年，据不完全统计，到二十世纪末，全国范围内智能大厦的数量约为2000座，上万个智能小区分布在我国经济发达地区，如上海、北京、广东、江苏、浙江等地区。
随着智能建筑技术的不断发展，其包含的系统及设备也不断增多，为了让用户能够快速方便地了解建筑设备的运行故障状态和对某些设备的控制，BMS系统随之产生。
BMS系统处于建筑智能化管理系统(IntelligentBuildingManagementSystem，IBMS)的基础设备控制层和信息管理层之间，是沟通控制系统与信息管理系统的桥梁。通过BMS系统，用户可以集中监视各种建筑设备的运行状态，统计设备的运行参数，可以让用户从本地局域网(Intranet)管理操作系统，具有可靠的联动功能，处理突发事件。
目前，国内外有很多BMS的产品。比较著名的有Honeywell的EBI，协同数码的SynchroBMS等。
一、BMS系统集成的主要模式：
(一) 以硬接点方式进行系统集成
这种方式是系统集成最初的手段，通过增加一个设备子系统的输入／输出接点或传感器，接入另一个设备子系统的输入／输出接点进行集成。
(二) 以串行通讯方式进行系统集成
常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串行通讯接口，使之可以与其它设备子系统进行通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。
(三) 以楼宇自控系统BA为平台进行系统集成
楼宇自控系统可以通过计算机网络联接其它集成子系统，楼宇自控系统可以监测、控制和管理其它集成子系统。由此产生了以楼宇自控系统为平台的系统集成方式。
(四)基于子系统平等方式进行系统集成
基于子系统平等方式进行系统集成是一种比较先进的解决方案。核心思想是：建立系统集成管理网络，将各子系统视为下层现场控制网，并都以平等方式集成；系统集成管理网络运行系统集成高性能实时数据库(系统集成数据库)，各子系统的实时数据，通过开放的工业标准接口(如OPC接口)转换成统一的格式存储在系统集成数据库中；系统集成管理网络通过BMS系统核心调度程序对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。
二、通常BMS系统集成的常见系统：
(一) 楼宇自控系统(BA)
对于以楼宇自控系统BA为平台的BMS系统，可以避免BA系统大量数据对外的传送，同时也可以减少BMS实施的工作量。
(二) 综合保安系统 (SA)
SA系统通常可以包括：闭路电视监控系统、防盗报警系统等。
(三) 消防系统(FA)
在国内建筑业中，消防系统的安装要求消防系统安装公司独立的施工，这样也就限制了消防系统与其他智能化系统的功能集成。通常BMS系统对于消防系统采用只监不控的原则，这样做的目的在于保证消防系统在工作过程之中不受到其他系统的影响。
三、由于BMS系统在智能建筑之中所处的地位，它具有以下特点：
(一) 技术含量高；
(二) 能够根据实际需要灵活的接入子系统；
(三) 对于子系统及其通讯协议的依赖性比较强：
(四) 真正成熟的产品不多：
四、BMS项目过程中各个阶段的体会
(一) 需求分析阶段
需求分析是在项目投标前的一项工作。此阶段的难点主要在于业主可能不能够准确的提出自己的需求，或是提出的需求存在不能实现或者不合理的地方。这时就需要集成商从商务和技术两方面出发，根据业主在此预计的投入和建筑物的实际规模、各个系统的实际情况等因素，及时和业主进行沟通，给该建筑中BMS系统一个更为合理的定位。
(二) 方案设计阶段
就目前BMS系统发展情况来说，许多BMS产品已经有了较为完善的二次开发工具和接口驱动程序库。此时，BMS项目成败的关键已经不是“能做什么”，而是“要做什么”。方案设计正是要解决这一问题。
BMS系统的方案设计不但需要有经验的工程师综合考虑整个建筑的整体功能和各个系统，而且还要从管理的角度对BMS系统的有用性进行分析。一个好的方案应该让业主在管理上能够感受到BMS系统为其节省了人的花费。
集成商还应该考虑要集成哪些系统。有些系统使用的产品可能不能提供集成商所需要的通讯协议，或者提供通讯协议的代价很高，那么这些系统在方案设计时，就不宜被集成到BMS系统中。
BMS系统还要考虑到向上的扩展，如BMS系统与物业管理等系统的集成。
联动是BMS的一个重要的功能。BMS系统通常能够很容易的实现联动。但是在联动设计时应该非常谨慎，不合理的联动可能会让其他的系统不能正常运转。
方案设计可以参考国家标准有2000年的《智能建筑设计标准(GB／T50314-2000)》 (第九章)，由清华同方股份有限公司主编的《智能建筑工程质量验收规范CodeforAcceptanceofQualityofIntelligentBuildingSystems(征求意见稿)》(GB50307-2002)，该标准对于BMS系统在验收时有较为明确的规定。
(三) 各个分系统接入阶段
该阶段的技术难度非常大。集成商需要通过业主向相关产品供货商索要该产品的接口通讯协议。常见的通讯形式和协议有DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等。
(四) 用户操作界面的开发阶段
用户操作界面的设计，包括监控点表的配置、相关图片的制作、监测数据及报警的显示、控制变量的下发等。用户操作界面用来显示各种设备中监测点的相关参数，并且为用户对设备的控制提供了平台。用户操作界面最好采用以地理空间为线索的方式来表现，便于用户对于整个系统的理解。当前成熟的BMS系统都有自己的组态工具(如：Honeywell的QuickBuilder、DisplayBuilder和SynchroBMS的PageBuilder，BMSConfig)。由于用户最终是要通过操作界面对整个系统进行监控，因此用户操作界面应该做的尽量人性化，尽量减少由于用户非法操作产生的问题。
（五）场调试阶段
现场调试阶段主要包括系统的安装，调试。BMS系统的调试要在各个子系统调试完毕后进行，该系统在调试过程中需要于其他系统的实施人员密切配合。在具体的工程项目中，最好由BMS系统的实施方作为弱电总包方，这样在现场调工作中会事半功倍。
现场调试还包括对子系统接口代码的修改和用户操作界面的修改。此时将决定BMS系统最终的结果。
为了保证系统的安全性，BMS系统应具有冗余、容错功能，实现冗余切换、故障检测与自诊断事故下的安全保障。
BMS系统可采用基于Cluster集群技术的双机互备的方式来解决。CJuster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。
(六) 系统验收阶段
系统验收按照《智能建筑工程质量验收规范》进行。
(七) 用户培训等售后服务阶段
BMS系统是一个复杂的系统，如何将系统完全地交给用户自行管理、运用，是系统集成项目中最重要的关键环节。用户对整个系统掌握的程度越高，他们在使用过程中对系统的利用也就越充分，给整个建筑带来的效益也越明显，对施工单位而言，后期的维护压力将相应减少。
五、BMS项目当中容易遇到的问题
(一) 业主需求不明确，系统集成的工作量难以确定。
(二) 子系统供货商不能提供或者不能准确提供的通讯协议
(三) 子系统供货商提供的接口不能满足要求。
(四) 现场实施过程中子系统实际点表不能及时获得
监控点的配置工作量很大，尤其是在大型项目中，配置监控点需要较长的时间，而且这些工作通常是在现场环境中来做的。
(五) 子系统施工过程中出现严重问题
BMS系统对其子系统有依赖性。如果子系统运行不稳定，会让BMS系统无法对其进行监控，甚至会通过联动影响到其他系统。
(六) 软、硬件之间可能会在运行环境的要求上有冲突。
有些比较老的产品可能只能运行在老的操作系统平台上，如Windows98，而另外一些系统使用的产品又必须运行在WindowsNT或其他操作系统上。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200809/1286.htm
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