智能建筑的最新发展

断桥

一、关于数字化城市
　　1．数字城市
　　前美国副总统戈尔于1998年1月31日在加利福尼亚科学中心首次提出”数字地球”的概念，1998年江泽民主席提出了”数字中国”的战略构想，1999年在我国召开丁数字化地球国际会议，专家认为数字地球是信息技术，空间技术等现代技术与地球科学交融的前沿，经多次研讨，国内专家目前对数字化地球的定义．技术内涵、功能及基本框架达成共识，数字化地球的基本框架信息提取与分析．数据与信息传输．数据处理与存储．数据获取与更新。计算机与网络．应用体系．咨询服务等体系数字化地球的特点是具有空间性．数字性和整体性，三者融合统一，其服务对象面对全球方方面面。

　　1999年11月29日，刘淇市长在第一届”数字地球国际会议”上正式提出北京要启动数字北京工程，1999年12月”首都248重大创新工程”在8个项目中数字北京工程项目列为首项重大工程。

　　北京实现城市的可持续发展面临着许多可待解决的矛盾，如资源问题．环境问题．特大城市的管理问题等等，需要用现代信息技术来提出手段。2000年以来全国各地多次召开”数字化城市研讨会”，若干城市已提出若干年内实现数字化城市，信息港等建设目标。

　　很多中小城市也提出建筑数字化城市的规划例如2001年4月在天津塘沽由建设部科技司召开的”建设领域信息化项目计划及示范项目”会议上有18个城市申请数字化城市示范项目除北京重庆等大城市外，中等城市的示范项目如数字武汉，数字沈阳，数字济南，数字青岛，数字长沙——甚至数字中山，数字襄樊，数字白城等。

　　2002年3月在天津塘沽建设部科技司再一次召开“建设领域信息化项目计划及示范项目”会议有更多的城市提出数字化城市的建设规划。目前专家对数字化城市的定义．技术内涵．特点及系统基本达成了共识，数字化城市是通过信息网络将城市中的各种信息收集，整理，归纳，处理，分析和优化，进而对城市的资源．环境．生态人文和社会等方面进行数字化，为社会各层面服务。

　　2．数字化城市的基本内涵
　　城市数字化是利用现代化的信息技术．电脑技术．网络技术．通信技术和多媒体(图形、图像、视频等)技术，将城市活动中的众多信息孤岛，通过城市的现代化的通信基础设施——“信息高速公路”连接起来，以达到信息资源采集．加工．融合和共享，决策支持的信息化和科学化．公众化．规范化．法律化的目的提高城市的生活和管理素质，同时以城市信息化．数字化为基础，逐步实现地域信息化和数字化，以至全国的信息化和数字化。包括网络构架．系统运营。解方案．软件产品．技术支持，其行业包括：政府．企业．金融．电信．交通．筑．商业．科教文化．服务(生活．娱乐．体育．文艺)等等，城市信息化．数字化的基本框架如下表。

　　(1)．信息化的基础设施以光缆为基础骨干的宽带城域网，即人们常说的”城域信息高速公路”，一般可以分为三层，即：
　　●骨干层：以光缆为基础的宽带城域网，带宽可以是622M 2。5Gb等
　　●汇聚层
　　●接入层：可以是宽带接入，也可以是窄带接人

　　(2)信息化的核心
　　●服务：电子政务．电子商务．安全．公共事业．数字化社区。电子社保．智能大厦(数字化大厦)，电子商城．接入服务．其它增值服务
　　●支付平台
　　●专用服务

　　二、数字化城市的发展促进智能建筑的快速发展：
　　1． 智能建筑的类型不断扩展：
　　传统的智能建筑主要是写字楼和酒店，新兴的智能建筑包括：
　　(1)机关、企业单位办公用建筑的智能化：受数字城市发展的影响，机关企业单位老办公楼改造和新建办公楼均对智能化提出了较高的要求。

　　另一方面由于政府机构的改革，很多部委改组、拆分。有的一分为二，有的一分为多，无形中公司增加、促进对办公用建筑的要求。这些办公楼对智能化提出了更高的要求。

　　其次，由于部分行业迅速发展，比如银行、保险、金融、电信等。由于这些行业自身的特点，对智能化、信息化要求更强烈。

　　(2)图书馆数字化：由于科教兴国战略已被中国政府确定为基本国策，图书馆信息化、数字化已成为新的市场，我国目前共有图书馆近3000座，高校图书馆1400座，中学图书馆4000座，干校、党校图书馆约2000座，国家机关、科研系统图书馆近5000座，其它各类约10万座。但目前公共图书馆仍然偏少，自动化程度发展缓慢，为解决这些问题，中央政府和地方政府都设立了图书馆建设专项资金，近年来图书馆建设的财政拨款年增长20％，而且新建的图书馆对自动化水平及数字化水平要求愈来愈高。国家已初步建立了“中国图书馆信息网络”(CLINET)地市级以上图书馆基本入网，并与Intemet网互联实现信息资源共享和电子文献传输，并提出要实现数字图书馆的整体解决方案。

　　(3)医院智能化：国家在九五期间对医院改造投资很大，重点是：—
　　医疗设备更新—
　　医疗网络化的信息系统建设—
　　医疗环境改善
　　目前大型医院为适应数字化城市的需求，在新建和改造的医院大楼均提出数字化的要求。

　　(4) 学校智能化、数字化：最早学校是一般的单一的校园网建设和计算机多媒体教室的建设，后来发展到一卡通的建设，包括消费(校内餐厅、购物、上机、交学费)，证件(代替学生证、教务管理、借书证、医疗证…)，门禁等。近年来，智能化、数字化的要求愈来愈高，相当数量的高等学校启动数学化工程，例如结合数字北京的建设，北京工业大学正在实施数字工大工程，不少中小学也提出实现智能化管理。

　　例如：温州一所中学规划的校园智能化系统包括：—
　　系统网络平台—
　　教学管理信息化系统—
　　教学数字化系统—
　　校园安全智能化系统—
　　后勤管理智能化系统—
　　校园智能化系统—
　　校园安全智能化系统—
　　后勤管理智能化系统…
　　目前智能化、数字化建设已进入大中、小学校。

　　(5)博物馆、会展中心：1997年上海博物馆智能佑系统通过了建设部科技委的评审，之后又完善了网络系统，信息应用系统形成一个完整的智能化系统，在国内产生很大影响，此后各地相继建成和再建了一批博物馆和会展中心，如河南博物馆，广州博物馆、厦门国际会展中心、湖南长沙国际会展中心、广州东莞国际会展中心、北京首都博物馆等，目前即将建设的国家博物馆、北京新国际会展中心、天津开发区国际会展中心对智能化数字化提出了更高的要求。

　　(6)体育场馆智能化：近年来我国主持举办了亚运会，一批国际水平的体育场馆兴起起来，大都采用了先进的智能化管理，特别是申奥成功后仅北京就要建立32个大型体育场馆，52个训练场馆体育场馆的智能化和数字化工程提到了日程。
　　
　　(7)居民住宅智能化数字化：由于居民住宅发展迅速，居民对居住条件有了更高的要求，近年来智能大楼的概念引入了居民小区，智能化居民小区发展非常迅速，目前在大城市几乎所有的新建的居民小区都对智能化提出了需求，随着数字城市的发展已经出现了一批数字化社区，今后随着居民住宅建设的发展，对智能化、数字化的需求愈来愈高。

　　2．智能建筑由单体向建筑群智能化发展：

　　随着数字化城市的发展，城市公用信息平台的形成目前对建筑群智能化和信息化的要求越来越多。办公、居住、商用、厂房等多种建筑物群形成的数字化街区、数字化园区、数字化建筑群不断涌现，使智能建筑由单体的智能建筑走向建筑群如北京中关村软件园数字化工程、哈尔滨软件园数字化工程、烟台开发区建筑群数字化工程、武汉经济技术开发区数字化工程等。

　　以武汉经济技术开发区的数字化工程为例：
　　●首先要建设统一的应用平台，支撑园区各项信息应用的发展
　　●构建具有国际水平的信息基础网络及相关的基础设施建立园区IDC及NOCI建立空间信息系统
　　●建立园区公共智能化系统
　　●建立电子政务应用平台
　　●建立电子商务系统
　　●建立企业信息化系统
　　●建立社会公共服务信息化系统
　　●建立数字化社区的数字化系统
　　●建立建筑物信息化系统
　　●建立园区信息化管理系统
　　●建立数字化物流系统

　　因此，形成以信息服务、信息应用为核心建筑群数字化系统不仅规模上，系统配置上，功能上，技术难度上远远超过传统的智能大厦也是对智能大厦的一次挑战。

　　3．智能化建筑传统的理念概念正在不断更新

　　1984年美国康涅狄格州(Connecticut)哈特福(Hartford)市建成世界上第一座“智能大厦”——“都市大厦”(Cityplacebuilding)，美国智能型建筑学会(AIBl)等学术团体提出的智能大厦的有关理念及概念一直延用至今。随着IT技术的发展，其理念和概念应进行了发展和更新。特别数字城市的发展，智能大厦、智能化居民小区已成为数字城市的一个信息节点，对传统的智能大厦，智能化居民小区的理念、概念产生新的挑战。

　　通常认为智能大厦的智能化系统是以楼字自控系统为核心组成。很多专家认为智能大厦作为数字化城市中的信息节点，其智能化系统应以信息系统为核心，而传统的楼宇自控、消防、安防等子系统应作为一般必要的配置。智能化居民小区的智能化系统通常认为以安防为核心，很多专家认为在楼宇城市发展的今天，应成为信息系统为核心的数字化社区，安防、物业管理等设备应作为一般必要的配置，我认为这种提法很正确。

　　智能大厦3A的概念已不适用。以办公自动化0A为例，1984年美国建成世界上第一座“智能大厦”提出OA的概念。狭义的办公自动化系统OAS定义”利用先进的科学技术，不断使人们的部分办公业务活动，物化于人以外的各种现代化办公设备中，并由这些设备与办公人员构成服务于某种目的的人机信息处理系统”。

　　由于技术的发展OAS的内容愈来愈丰富，包括了：
　　●综合信息与数据库管理
　　●决策支持系统
　　●电子邮件、群件系统
　　●事物处理
　　●物业管理
　　●财务及电子商务系统
　　●行业管理系统

　　特别是数字城市的发展、其信息系统包括了电子商务、电子政务、远程电子教育、远程网上医疗、网上图书馆等。

　　以及各种专业的信息应用系统OAS的概念已远远不能概括上述内容，许多专家提出应把OAS改为”信息管理系统”将更加全面更加科学，其余的系统如BAS、CNS也应进行研究、商榷，以适应数字城市的发展。

　　4　智能建筑的市场容易迅速发展

　　数字城市的发展，西部大开发，加入WTO，申奥成功，世博会申请成功，特别是数字城市的发展，使我国智能建筑的市场容易迅速发展，以北京为例：
　　●北京市市政工程建设大规模启动包括名种智能化大楼以及大量数字化社区的建设
　　●北京市CBD朝阳商务中央区的建设进入高潮
　　●金融一条街，金融中心的建设
　　●中关村科技园区大规模建设例如软件园、生命园等数字化工程
　　●奥运体育场馆和设施的建设，北京今年国家将斥资362亿用于60项重大工程建设，设立32个体育场所，52个训练场馆，其中新建19个，利用原有场馆升级改造建13个，并有配套的宾馆，饭店，写字楼。北京商务中心区3．99平方公里，2000年8月6日北京商务中心区建设联席会，北京商务中心区管理委员会同时成立，作为21世纪经贸中心的中心，跨国企业在这崛起。世界500强中156家企业在这设立机构，大批外国商社，3000多家国际公司机构，167家国际新闻机构，集中了北京1／3的星级宾馆，饭店，1／2以上的五星宾馆。

　　国贸中心一期．二期加起来56万m2，三期工程建设面积大于一期、二期建设面积总和，约70万m2，建成后国贸中心总建设面积为120万m2，北京CBD的建设规模将达800至1000万m2，其中写字楼占50％公寓占25％商业．文化及娱乐设施占25％，中国国贸三期工程，北京财富中心，中央电视台新址、北京电视台新址，国际级银泰世贸中心、SOHO现代城大批项目正在规划中建筑面积达300万m2，有的智能化系统已经开始招标。

　　全国各大城市如上海、天津、广州、深圳——受数字城市及WTO影响已全面进入智能化建筑建设的新高潮。全国的智能建筑市场容量将有大的突破。

　　二、各种先进技术在智能建筑中的应用

　　1、无线通信技术在智能大厦和数宇化社区中的应用：

　　(1)无线系统的分类：
　　●无线接入系统
　　●移动通信系统
　　●无线本地环络系统
　　●无绳电话系统
　　●移动卫星接入系统
　　●无线局域网

　　无线局域网(WirelessLAN简称WLAN)是计算机网络与无线通信技术结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线困难，电缆接插件松动，短路带来的问题。并组网灵活，扩容方便，与多种网络标准兼容，保护用户已有的投资，应用范围广等诸多优点。WLAN既可满足各类便携机的入网要求，也可实现计算机局域联网，远端接人，图文传真，电子邮件等多项功能。数字化社区中家庭数字化系统联网如果采用有线连接将对施工带来很大困难，采用无线联网是发展方向。

　　(2)短距离无线局域网
　　短距离无线局域网的定义：无线局域网是指以无线电波，激光红外线等无线媒体取代有线局域网中的部分或全部传输介质而构成的网络。

　　IEEE802．11协议：是最初制定的一个无线局域网标准，速率最高可达2Mbps，，由于其传输速率和传输距离不能满足要求，因此IEEE又推出了802．11b，802．11a以及802．11g三种新标准，目前802．11b已成为无线局域网(WLAN)的主流标准，这种短距离无线局域网无需申请占2．4G频率段适合家庭数字化系统。

　　HomeRF工业标准：该标准由若干著名公司为核心的”家用射频工作组”提出的适合家庭区域范围内进行无线通信的标准同样不经申请可占用2．4G频率段，该标准适合家庭，目前占有频有所下降。

　　兰牙标准：兰牙(Bluetooth)是欧洲十世纪丹麦国王哈洛德(Harala)的外号，他以出色的手段统一了丹麦和挪威，1994年爱立信公司研究用于建立通用无线链路接吸其控制软件的开放性标准，实现计算机与通信的进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在不用连线的情况下进行近距离通信，爱立信把这种技术称”兰牙”技术，兰牙是为个人局域网PAN(PersendAreaNee-works)而设计的，通过PAN可使家电、安防等各种电子设备联网，互相交换信息，这种标准可以使传输速率达到10Mbps，通过兰牙遥控装置可以形成一点到多点的连接即在该装置周围形成一个”微网”。目前的1．ob标准兰牙的工作距离可达10米，最高工作速度1Mbps，日本TDK公司已推出40M范围内的产品，新的2．0标准可使工作距离达到100米最高速度可达10 Mbps，微网(piconet)也称微微网、是指节点少于8个的小型网络虽然节点有限但多个微网可以连接成一个很大的散布网(Scatternet)兰牙技术今后在电信、计
算机、家电、智能住宅及智能建筑中将有广阔前景。

　　●兰牙技术及应用：兰牙技术把各种便携式计算机设备与蜂窝移动电话用无线链路连接起来，使计算机与通信更加密切结合起来使人们能随时地进行数据信息交换与传输，在智能建筑中，兰牙技术有非常广阔的应用前景其应用范围
　　●各种电话系统
　　●无线电缆
　　●无线公文包
　　●各类数字电子设备
　　●家庭网关

　　户内无线报警系统的应用见图1：

　　2　数字化视频传输技术：

　　(1)VOD：VideoOn Deniomd"视频点播”也叫点播电视。
　　●定义：指能在用户需要时随时提供交互式视频服务业务
　　●功能：提供给单个用户对大范围的影片，视频节目，游戏，信息以及其它服务，进行几乎同时访问的能力，其交互性区别于传统的视频节目的接收方式。
网络
　　●系统组成：见图2
　　●采用的技术：数字技术，多媒体技术，网络技术，通讯技术，数字压缩技术。
　　●分类：标准VOD(TVOD—TrueVideoOnDe—mand)可以完成快进，快退，暂停及时回应用户响应，一个用户占一个频道，对网络终端要求高。准VOD(NVOD—NearVideoOn Demand)对网络终端要求低，实时性差
　　●视频服务器：VOD中最核心部件之一，大容量地存贮经压缩的视频数据，并按要求播放。见图3

　　(2)会议电视：MTV(MeetingTV)
　　●机顶盒：若用普通电视接受VOD必须加机顶盒这样模拟电视可接数字信号。
　　●传输信道：HFC，PSTN，计算机网络
　　●视频，音频信息的压缩，存储与传输音频，视频信息为什么压缩：从数据上看，音频，视频：64Kbit／s(音频)83Mbit／s(视频)

　　从存储的角度看：一个具有8．4G容量硬盘只能存放几分钟的视频信号。

　　传输大数据量的视频音频信号采用56kbit／s的MODEM卡，传送1秒钟的视频要花费25分钟根本无价值，总之必须压缩音频，视频信号能够压缩：因本身具有大量冗余信息压缩方法：分形编码，模型编码，小波编码，对静止图像一般能达到30—60的压缩比，对运动的图像可获得250倍压缩比。

　　图像压缩标准：国际上JPEG MPEG—1
　　●定义：向网络桌面系统提供点对点或网络形式的交互式多媒体传输服务
　　●系统组成：多媒体计算及MPC及I／O设备(如摄像机，录像机，扫描仪，音响系统)多点控制器(MCU)数字通信网络接口
　　●功能：各个会议点的多媒体计算机，将反映各个会场的主要视频音频信息，并进行数字化压缩，根据视频会议的控制模式，经过数字通信系统，按指定方向进行传输。
　　●转换控制模式：语音激活模式、主席控制模式、讲课模式
　　●会议系统的解决方案：(见图4，)

　　电信网上的视频会议系统(点到点，多点 间)及计算机网上的视频会议系统。

[I]转自中国智能建筑信息网[/I]

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(3)数字闭路应用电视：DCCTV(DigitalClosedCircuitTelevision)数字闭路应用电视采用网络技术及数字技术的数字式监视和数字式录像，录音系统取代了基于模拟技术的CCTV系统。

　　①系统组成：摄像，传输，显示及控制部分组成。
　　●摄像：每台摄像机配置独立的网络服务器，把视频信号和音频信号变成数据流进行图像压缩处理和声音压缩处理接人以太网，称为网络摄像机或数字摄像机
　　●传输：局域网上传输
　　●显示：局域网的客户机工作站点
　　●控制：视频交换控制设备

　　②视频监控发展三个阶段
　　第1代：模拟监控系统有几十年发展历史、设备品种多、图像效果好系统由“前端设备”、“监控中心”二个部份组成

　　前端设备包括：摄像机、球机、云台、解码器等
　　监控中心设备包括：监视器(电视墙)、视频分割器、切换矩阵、控制键盘、录像机等等。
　　施工难度大，需要铺设”视频”、”音频”、”控制”等线路。
　　监控系统不易扩展、录像资料不易保存和查找。
　　与现有计算机和网络系统无法结合

　　第2代：数字化监控系统
　　有5年以上发展历史，是"C(工控机)+视频卡+监控软件”的数字硬盘录像系统，简称DVR。
　　现有DVR监控软件均是基于Windows95／98／2000开发的，据有关资料称基于Linux操作系统的DVR已经面世，稳定性有较大提高。
　　前端设备与第1代系统相同，所不同的是通过视频卡将模拟信号数字化，在PC上实现多画面显示、切换、控制、录像、录像回放功能、简化了监控中心的设备。
　　近2年非PC的DVR(嵌入式DVR)发展势头迅猛，主要原因是安装使用简单、系统可靠性高。

　　第2代系统适合于模拟系统的数字化改造，解决录像资料的存储和查找等问题。

　　第3代：网络视频监控系统

　　近2—3年发展的新技术，基于局域网／城域网／互联网(Internet)的新一代远程网络视频监控系统。

　　系统由“前端设备”、“服务器”、“客户端”三个部份组成。

　　前端主要设备由“网络视频服务器”+摄像机组成，或是“网络摄像机(WebCam／ NetCam)”、 “网络球机(WebDome)”等。

　　安装了“服务器端软件”的服务器(或PC)及相应的存储设备(磁盘阵列)等组成”网络视频的监控中心”。

　　连接在网络中的任何一台电脑，只需安装了客户端软件，并授予合法身份和权限就可成为监控系统的终端。

　　受益于近几年宽带网的发展，网络视频监控系统已经陆续得到应用，是”宽带网”应用的极好范例。

　　③．网络视频监控系统的特点
　　●利用现有网络(局域网／城域网／Internet)轻松实现远程监控，不需为远程监控铺设专用(租用)光缆，购置各种视频光端机等，减少项目费用。
　　●从监控点、监控中心(服务器)、监控终端(客户端)实现真正全程数字化，与业务系统、管理系统实现无缝联接、共享资源。
　　●监控点可随时增加，不再需要为增加一个 ；监控点重新施工布线。
　　●只要有网络连接的地方就可实现异地监控，不受任何环境、地理等条件的限制。多个人可同时观看一个镜头的图像，一个人也可同时观看多个镜头。
　　●前端设备采用嵌入式的系统，高性能、高可靠性、低功耗、免维护。
　　●即插即用的设备，操作简单方便，易于培训，适合各种人员操作。
　　●系统可扩展性强、可与报警设备、门禁设备、视频会议设备等连接，扩展系统功能，不断满足客户新的需求。
　　●系统易于升级、软件系统可根据功能、开发周期等因素不断升级，升级时只需重新安装服务器端和客户端的软件，确保用户投资。

　　3、控制系统全数字化技术

　　20世纪80年代以来微机技术的发展开始采用计算机控制。

　　第一代控制系统DDCS(直接数字控制系统)集中式控制可靠性很差。

　　第二代控制系统DCS称为分散式控制系统或集散式控制系统这是一个半数字化系统。

　　第三代FCS(FieldbusControlSystem)称为现场总线控制系统是一种全数字化控制系统，现场总线控制系统使控制系统发生了概念上的全新变化它使传统的控制系统结构上发生了根本的变化。现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式，全数字化，多点通信的底层控制网络。

　　(1)现场总线的定义：

　　现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向，多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面。
　　●现场通信网络：现场总线把通信线一直延伸到生产现场或生产设备，是用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网
　　●现场设备互连：现场设备或现场仪表是指传感器，变送器和执行器等。这些设备通过一对传输互连，传输性可以使用双绞线，同轴电缆，光纤……，也有的采用无线技术互连。
　　●互操作性：用户希望对不同品牌的产品统一组态，现场设备互连是基本要求，只有实现互操作性才能满足
　　●分散功能模块：FCS功能模块分散到多台现场仪表中，并可统一组态供用户灵活选用各种功能模块，构成所需控制系统。 ·
　　●开放式互连网络：开放式互连网络，开放式互连网络体现在网络数据库共享，可以把不同厂商设备，网络融为一体。(见附图5)

　　(2)现场总线的优点：

　　●实现了全数字化通信：DCS系统是一个半”数字信号”系统，在FCS系统中信号一直保持着数字特性。全数字化通信使得过程控制的准确性和可靠性大大提高。
　　●实现不同厂家产品互操作：将不同厂家的产品集成于同一系统并实现互操作需要公开的规范，同一种现场总线有一个开放性的协议便于实现互操作。
　　●实现了真正的分布式控制(分散式控制)

　　DCS从结构上不是一个真正的分散式系统，而是一个”半分散”系统，FCS系统才是真正的分散式，它把控制功能下放到现场每个控制回路，完全分散在现场仪表中，大大提高可靠性。

　　●可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器
　　●提高了测试精度：现场总线的数字信号比4—20mA的模拟信号的精度高10倍，可以减少A／D转换带来的误差。
　　●增强了系统的自治性：具有CPU的现场设备可以完成许多先进的功能，包括部分控制功能下放底层，由现场完成，甚至一些高级算法下放到底层。

　　(3)几种有影响的现场总线技术

　　●基金会现场总线PF(FoundationFicldbus)在过程自动化领域得到广泛支持和具有良好发展前景的技术；
　　●Lonworks也叫LON(LocalOperatingNetwork)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISO／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；
　　●CAN(ControlAreaNetwork控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准ENS0170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。

　　4　工业以太网

　　(1)什么是工业以太网

　　普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。

　　(2)工业以太网的优点：—

　　基于TCP／IP的以太网采用国际主流标准，协议开放、完善不同厂商设备容易互连具有互操作性；

　　可实现远程访问，远程诊断和远程推广；—不同的传输介质可以灵活组合，如同轴电缆，双绞线，光纤……—

　　网络速度快，可达千兆甚至更多；—支持冗余连接配置，数据可达性强，数据有多条通路抵达目的地；—

　　系统容易几乎无限制，不会因系统增大而出现不可预料的故障，有成熟可靠的系统安全体系；可降低投资成本；

　　(3)工业以太网的应用

　　以太网作为现场传输介质已不是一个新鲜事物，应用已遍布于全世界，在军事、工业、民用领域的现场测控中得到日渐广泛应用，覆盖各种不同的工业应用，包括国内外的核加速器的最新测控方案不约而同都选择了以太网。由成千上万个部件装配成一辆完整的汽车，薄钢板生产或从大量甜菜中精炼糖等。不论需要多高的质量或完成多复杂的过程，工业以太网提供强有力的单元层网络。由此可见国内外专家们对以太网现场使用的评价，利用以太网及TCP／IP解决智能建筑更是一种最完美的系统集成方案。从测控领域的发展方向上看，基于以太网的测控系统将是未来测控领域的一个主要发展方向，也是智能建筑系统集成的一种简单有效的最可行方案。它符合IEEE802．3(ETHERNET)标准。

　　北京楼宇自动化工程中心采用ENC—200lIP工业以太网测控系统对燕化星城15栋高层住宅的变配电、换热、采暖通风、供水消防、三表查收、楼宇对讲六个子系统采用工业以太网远程控制已运行一年。

　　用于工业控制目前尚在研究及解决当中：

　　实时性问题
　　可靠性问题
　　安全性问题
　　供电问题

　　其应用网络结构如下图6所示：

　　5　系统集成的最新发展

　　我们所述系统集成是特指智能建筑的系统集成。其简单意义将智能大厦中分离的设备、功能、信息借助于计算机网络和综合布线集成到一个相互关联的统一的协调的系统之中实现信息、资源、任务共享”。系统集成的必要性：

　　在应急状态或其它涉及整体协调动作时为管理者提供统一的指挥和协调能力，保证人身及设备安全。即实现各子系统之间的联动，提高系统可靠性及安全性；

　　提供信息共享，发挥增值服务功能；

　　统一设计，整体规划，保证施工质量，实现物业管理现代化；

　　减少管理人员及操作人员，提高工作效率，节约成本。

　　1997年以前，国内的智能大厦基本上处于各子系统独立运行独立管理的状况；

　　1997年建设部科技委组织专家对上海博物馆的智能化系统进行了评审，该系统实现了初步的系统集成，业内人士提出系统集成的BMS及IBMS的理念、引起了一味追求IBMS的一体化集成，国内有几个工程都提出了IBMS的解决方案，但由于不切合实际，均未实现。

　　1999年建设部组织部分专家赴韩国三星集团考察系统集成的案例，是根据韩国人参烟草专卖局的功能需求设计的一种集成模式，他们称作”整体解决方案”包括：

　　BAS与防盗系统，消防系统，IC卡系统等等进行集成并实现联动；

　　BAS与OAS的部分功能(物业管理，信息服务)进行了集成，如租赁管理、维护管理、收支管理、访问者管理、系统管理、承租者、工作人员服务、设计管理者服务……达到很好效果。从此我国系统集成进入了一个成熟阶段，部分集成商扎扎实实作出了一些成绩，但均在子系统联动方面作出成功案例。由于数字城市的发展、为实现信息共享系统集成的需求越来越迫切有了很大的发展，表现在以下几方面：
　　(1) Internet／IntranetWeb技术的应用由于数字化城市的发展，需要在Intemet／Intranet网上集成，便于对智能化系统的远程管理及网上管理。并采用Web技术用B／S取代了C／S体系结构，安装简单兼容性好、使用方便、扩展升级方便。见图7

　　(2)OPC技术的应用：由于各子系统的通讯协议的标准不同，互联困难，为解决各子系统的集成，如果采用标准的工业接口，便可方便实现系统互联。
　　OPC就是一个工业标准接口。
　　OPC——(OLEForProcessContr01)是一种增强型OLE，应用于过程控制域，是由微软等发起开发的。

　　允许信息管理域应用软件与实时控制域层进行不断的数据传输，解决应用软件与过程控制设备之间的通信标准问题。OPC服务器不断由设备端读取和存储相关数据，并根据客户需要，以同步和异步方式向客户提供更新的数据。

　　更确切地说这是两种类型应用之间的标准接口，这两种类型称为OPC客户端和OPC服务器。

　　OPC服务器在一台设备上集中数据并径OPC接口向外提供，OPC客户端则从OPC服务器获取数据，并使用这些数据。由于OPC是一个准接口，由不同设备供应商提供的OPC客序端软件和OPC服务器软件就能够互相通讯。

　　例如：IBMS与BAS集成需安在肆久S中装入OPCServer／在IBMS IBMS服务器上安装OPC Chint，如图8

　　OPC Server可以由集成高二次开发，也可以由产品供应商提供产品化的OPC Server。

　　多个子系统集成如图：

　　(3)BAS产品集成化

　　●EBI建筑物自动化系统企业网(Enterprise Buildings Integrator System)

　　该系统是Honeywell新开发的系统，该公司基于目前建筑自动化系统建筑集成化和网络Web化的挑战的背景下，最近研制出的第四代产品。该产品使独立的控制系统BAS网络Web化，可以使实时控制系统，从控制和管理协同工作——控制管理一体化(集成化)(见图9)

　　A．系统结构：在传统的BAS中央站中嵌入Web服务器。融合Web功能以网页形式的工作模式使BAS与Intranet成为一体化系统。图10
　　B．BAS的三层结构由Web服务器层，数据访问层和数据库层组成EBI建筑物自动化系统企业网(见图8)。
　　C．其中第二层是虚拟层用于连接各种事物访问：实时数据库(放实时数据)、相关数据库(放管理数据)。图11EBI
　　D．系统把Excel 5000的XFi机电设备控制和XSM防火、保安两套系统系统集成在一起的一套新系统。
　　E．把XFi机电设备自动化系统和XSM防火保安系统两类数据库统一成为单一的实时数据库。
　　F．嵌入Web服务器，使客户端不再直接与数据库服务器相连，而是与Web服务器相连；Web服务器经过数据访问层，通过CGI与Server数据库相连，通过数据库动态链接DLL与EBI实时数据库相连后，Web服务器将处理结果转化为HTML格式，最后回传给客户端。

　　●Continuum系统：是ANDOVER公司开发的新一代产品，该产品基于因特网技术和WEB浏览器技术，计算机网络模式从客户机／服务器(C／S)模式转向更为普遍的浏览器／服务器(B／S)模式，B／S模式与C／S最大的区别在于客户端请求不再由单一服务器集中处理，而是将客户端与WEB服务器相连，WEB服务器再与各子系统数据库服务器相连。B／S模式的开发、应用和维护简单，技术成熟，正在被越来越多的弱电系统厂家所采用。ANDOVER楼宇自控系统就新近开发出了支持XML技术的Continnum主控器，不但支持只用于数据显示的HTML格式，还支持用于数据交换的XML技术。

　　ANDOVER公司新一代Continuum系统秉承了楼宇自控系统的集散型控制器特点，采用TCP／IP协议的以太网技术，其网络主控制器嵌入了WEB Server，本身就是一个以太网节点，同时支持HTML和XML协议以及OPC通信协议，满足最终客户需求的WEB浏览器界面。ANDOVER公司这种利用WEB浏览界面的集成方式与一些专项工程软件集成开发商的集成软件有着本质的区别，它已经成功完成了机电设备控制集成，这就如同一栋大厦已经具备了坚实的基础，在已完成的机电设备控制集成技术支持下，通过功能更加强大的Web．Client软件实现信息系统集成。Web．Client软件就是在B／S模式结构下搭建的中央集成管理系统平台，Web．Client一方面将机电设备控制集成系统中的楼宇自控系统、消防报警系统、保安监控系统、门禁系统等相关子系统成功集成到楼宇自控系统平台之上，另一方面使用楼宇自控系统平台做为WEB服务器，向浏览器客户机提供机电设备控制集成中所有相关的实时信息，并获取其他基于同类技术的信息系统信息，无需专门的软件公司开发专用软件，即能实现与客户机端软件系统的信息共享。图11

　　(4)集成软件产品化：系统集成的应用软件的以往需要集成商进行开发，不能保证系统的可靠，西安协同软件服务有限公司于2000年开发并建筑自动化管理系统Synchro BMS是一个针对智能建筑系统集成的应用软件。是一个开放的可二次开发的平台软件。其最大特点是基于Web技术Internet／Intranet和OPC技术。系统遵循OPC规范完整数据访问，报警与文件接口，并提供标准的OPC Server的RAD快递开发工具，可彻底解决不同控制子系统数据通讯和信息集成的问题。2001年完成了厦门国际会展中心智能化系统，如图12

　　结束语

　　随着数字城市的发展，智能建筑进入了一个新时代。由于很多传统的理念，概念以及已有的规范、规章是否已不适应时代的发展，是一个值得商榷的问题。

　　近年来，由建设部、信息产业部以及各省、市、自治区分别立项，进行了几百个智能化建筑的试点工程，今后是否再搞一般的智能建筑的试点也值得商榷，对数字化工程的试点是否能提到日程上以适应时代发展的。

转自[I]中国智能建筑信息网[/I]

xiagood

支持！！！！！！！！

ltj168

支持！！

WWMM

真及时，才准备去学习智能化小区设计建设，可以初步了解。