智能建筑多系統集成管理模型的研究

智能建筑多系統集成管理模型的研究

摘要：智能建筑是隨著現代計算機技術、通信技術、自動化控制技術和圖形顯示技術(4C)的進步和互相滲透而逐步發展起來的,是現代化建筑技術和先進的智能化技術的完美結合[3.6]。智能建筑的內涵十分豐富,通常包括5Az樓宇設備自動化系統(BAS)、保安自動化系統(SAS)、火災報警自動化系統(FAS)、通信自動化系統(CAS)和辦公自動化系統(OAS)。

關鍵詞：多系統集成管理模型模型設計

　　1、引言
　　智能建筑是隨著現代計算機技術、通信技術、自動化控制技術和圖形顯示技術(4C)的進步和互相滲透而逐步發展起來的,是現代化建筑技術和先進的智能化技術的完美結合[3.6]。智能建筑的內涵十分豐富,通常包括5Az樓宇設備自動化系統(BAS)、保安自動化系統(SAS)、火災報警自動化系統(FAS)、通信自動化系統(CAS)和辦公自動化系統(OAS)。建筑物智能系統設計的核心是“集成",它包括三個層次的含義:功能集成,技術集成,信息集成。其中功能集成是指為完成某一具體的系統建設目標,而將一些相互獨立的功能子系統聚集在一起:技術集成是利用先進的技術、方法和產品進行功能集成:而信息集成是實現子系統間資源的高度共享和任務全局一體化的綜合管理[4],它可提高對建筑物的綜合管理能力。在1998年北京智能建筑技術研討會上,明確提出了智能建筑系統的主要目標是“信息集成"。國外權威機構也在預測智能建筑集成技術的發展,美國能源部關于智集成方法、系統協同工作和控制方面的趨勢。這種趨勢對智能建筑的系統集成提出了新的要求[2,3]。
　　目前智能系統集成模式的研究己引起業界的廣泛關注,國內外己有不少大的智能系統集成商研究并提出該系統集成方案時,歸納起來主要有以下幾種:
　　(1)樓宇自控系統(BAS)為核心的集成模式。通過開發與各種第三方系統的網絡通信接口,將各種系統集成到自己系統中。這種方式存在的最大問題是,接口軟件的開發完全依賴BAS提供商,可集成的第三方系統的數量極其有限。
　　(2)采用LonWorks和BACnet技術。Lodorks和BACnet是兩種非常優秀的測控網絡通信技術,適用于大區域、點數分散的控制系統,但不適用于消防和保安系統。
　　(3)網絡控制級采用以太網技術。各子系統的上位管理主機采用以太網互連,實現系統間部分數據的傳遞,但無法訪問各系統的實質性的數據并實現系統間資源共享與相互協調操作。為實現該目標還需探索其它解決途徑。
　　自從1984年提出“計算機支持的協同工作,,(CSCW)概念和1986年召開第一次CSCW國際會議以來,CSCW作為一個多學科交叉的新興研究領域,在國際上受到極大重視。本文基于智能建筑的需要和CSCW思想,提出一種新的基于CORM的組件化系統集成模型,以解決在多層次分布式協同工作環境下,異構資源集成與協同的方法,并應用于建筑物智能信息集成平臺的設計。
　　2、模型設計
　　本集成模型的設計基于組件的、標準的開放平臺,各個子系統的管理系統接口模塊以組件的形式加入,它們按照集成平臺制定的接口定義標準定義自己的接口模塊,集成平臺通過這些接口模塊與子系統進行通信和控制,并根據收集到的各個子系統的信息,協調各個子系統之間的工作。
　　2.1　模型的總體框架
　　由于目前大多智能系統產品其信息組織模式存在較大差異性,早期產品多采用結構化數據文件或文體格式文件,近年的產品才使用數據庫組織信息,但數據庫類型不一,我們稱這些智能系統的信息資源是異構的。根據建筑物智能系統的設計特點,我們采用集散型的系統集成模型,各個子系統管理各自的信息,集成系統負責子系統的接口模塊之間的信息交流與協調。
　　分布對象計算(DOC)融合了分布計算系統和面向對象程序設計兩個重要的軟件技術,它使得面向對象技術高效、靈活地在多機異構網絡環境下分布可重用得以應用。本集成模型采用C0RBA作為分布對象管理系統結構。它使各個子系統組成一個多層次分布式協同工作系統,并使其異構性對用戶透明[1]。
　　整個集成模型的總體框架如圖1所示。其中集成平臺擔任集成系統管理者的角色,負責收集整個系統的數據,處理與各子系統對象之間的通信,并能提供集中的決策和控制。這些功能都由集成平臺份名個對象來完成,其概念模型可分為三層:數據通信層使用標準的接口與子系統的對象進行交互,完成最基本的任務,即采集各子系統狀態、日志、開關信號等數據:分析控制層則對數據通信層得到的數據進行分析、整理和過濾,生成報表、日志或控制信號:輔助決策層可以在數據分析的基礎上提供輔助決策能力。
　　子系統對象是該集成模型的重要一環,它主要有三個功能:封裝、通訊和控制功能。它封裝該子系統的狀態和告警信息,使用定義好的標準信息格式和標準接口與集成平臺進行通迅。另外,它接收來自集成平臺的控制信息,通過對該子系統的文件、數據庫或應用程序接口(API〉的系統調用來完成其控制功能。這些對象和集成平臺的接口對象都是CORBA對象,它們以對等的關系地行交互,而不是以客戶端和服務器端的關系。當子系統因為升級等原因發生變化時,只需對子系統對象進行修改,而無需涉及集成平臺,因為子系統對象已經最大限度地屏蔽了子系統的異構性。
　　集成平臺的數據通信層由五個接口組成,依據目前智能建筑的主要系統組成分為:設備自動化系統接口(BAI)、保安自動化系統接口(SAI)、火災報警自動化系統接口(FAI)、辦公自動化系統接口(0AI)和通訊自動化系統接口(CAI)。它們的功能是與子系統對象進行通信。集成平臺中的對象只有這五個接口是CO阻A對象,其它的對象對外是不可見的。集成平臺本身維護與管理一個數據庫系統,綜合管理系統的集成信息。集成平臺不要求五個子系統一次全部加載,而是可以根據需要管理其中的若干個子系統。
　　分析控制層分為數據庫管理對象、日志管理對象、系統管理對象、系統狀態管理對象、系統維護對象。數據庫管理對象負責系統數據庫的增刪改查操作:日志管理對象負責系統日志的讀寫等操作:系統管理對象管理各個子系統接口,匯總來自各接口的信息,并根據需要將相應的信息傳遞給其它管理對象:系統狀態管理對象負責各子系統狀態信息的處理:而系統維護對象負責整個系統的數據備份等系統維護工作。
　　輔助決策層對下一層提供的信息進行分析,由聯動管理對象、用戶接口對象和輔助決策對象組成。聯動管理對象對子系統的信息進行分析,判斷是否需

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