系统集成和智能建筑的应用研究

摘要：准确的理解弱电工程、系统集成与智能建筑的基本概念，尤其对于采用何种系统集成手段对做好智能建筑是十分必要的。通过对弱电工程、系统集成与智能建筑工程的应用现状和概念区别的详尽分析，针对不同的建筑建设项目，前期工作应将三种工程进行准确的定位和理性的选择才能使整体系统工程发挥其应有的作用。

关键词：智能建筑；弱电工程；系统集成；BAS；BMS；IBMS

智能化建筑在建筑建设项目中所占的比例逐年增加。但在这些建筑项目中，多数是只具有BA性能的简单的系统集成工程，从根本意义上并不是智能建筑。弱电系统、系统集成、智能建筑三者之间的区别是什么？系统集成能不能在广泛意义上认为是智能化建筑？对上述概念进行彻底的区分，根据实际效益来决定对不同功能的投资，同时还要保证工程中的弱电子系统和智能化功能都达到预期的目的，这需要投资者与使用者对三种工程的定位进行细致的分析。

1应用现状分析

在建筑工程中，部分单位工程被列为工程的重点单位工程，例如建筑结构、机电设备安装、内外装饰工程等，如今智能化工程以及弱电系统也被划归至重要单位工程中。然而，由于智能化工程作为一项最新兴起的单位工程，并不十分的完善成熟。智能化工程涉及的方面十分广泛，涵盖了信息、公安、消防、通信、广电等多个部门，在进行工程实施过程中，涉及各个部门之间的沟通与协调，但智能化工程中还未形成一套完整、规范化的标准指导工程综合实施操作。在进行智能化建筑的设计时，由于缺少对此类工程的明确规定，导致在进行项目工程取费时，没有标准和依据可循，只能将技术含量非常高的智能化工程按照建筑电气工程设计取费，造成费率也是偏低的。同样由于智能化建筑的新兴特点，多数设计单位并不具备智能建筑的系统集成专业设计人员，国内多数的建筑设计院对智能建筑工程设计缺乏参与意愿，导致在进行此类设计时，由集成商所取代进行设计。大多数的集成商为了获得工程项目，为建设单位提供免费的设计方案，但从设计深度、专业分工协调以及设计文件规范程度等各个方面，集成商都无法与正规的设计单位相提并论，导致设计文件普遍的质量较低，甚至缺乏规范依据。正是由于这种形势的掣肘，导致智能建筑工程在发展上进度缓慢。在进行工程验收时，智能化工程和弱电工程已成为整体建设项目验收中最薄弱的环节。这对今后建筑的使用是不利的，也有损建设方的利益。进行项目建设时，部分的建设项目提出设置弱电系统工程，并且直接就将其与系统集成、智能建筑相联系，然而如何将这三项工程进行联系并没有可行性的技术方案，只能由集成商充当主导；一般的大型工程建筑面积十分的广阔，甚至形成了具有综合功能的完整的建筑群，这样的工程具备智能建筑特点，但大多数考虑投资问题，仅仅做了独立的若干弱电系统，就草草了事，无法形成一体化的网络管理系统，这在今后建筑进行科学的管理以及合理利用的资源留下了难以完善的缺口；部分的建设方对有关类似的工程进行考察，但由于集成商的不断吹嘘，导致建设方对智能建筑无限向往，不惜斥巨资进行建设。但在工程交付使用之后，工程的实际效益并没有达到其预期效果，甚至成为了管理和使用者的负担。在一些大中型智能化建筑项目建设过程中，对弱电工程和智能化建设没有进行前期明确细致的定位与划分，直接造成的损失就是投资浪费，同时系统也无法发挥其应有的功能与价值，最后智能化成为一项形同虚设的“理论工程”。类似的问题，困扰着无数的投资者和使用者。之所以出现上述问题，主要是在工程的初期过程中，缺少准确的论证与规划，也没有赋予工程最科学、精准的定位。所以进行这三项工程之间的区分和概念的划分都是非常必要的。

2三种工程的概念和区别

2.1弱电工程

弱电工程相比较系统集成、智能建筑来说已经是建筑工程中相对完善的单元，随着技术的不断发展，弱电工程在建筑工程中已经无法替代。例如在住宅的建设中，弱电工程的子系统也在逐渐扩展，除了传统的有线电视、宽带网络等，增加了诸如楼宇门禁、视频监控、入侵报警、光纤入户、三表远传、物业管理等多个子系统。绿色建筑和智能建筑的概念逐渐深入人心，并且在建筑工程中逐步的推广，家用电器集成和户内信息网络交换机、服务器的结合带来了更加智能化的服务体验，所有的功能实现都需要弱电工程的支持。绝大多数工程需要弱电系统，但对系统集成和智能建筑却没有过多的需求。在进行建筑工程的弱电部分投资时，需要根据工程的实际情况进行投资考量。与此相反，如果需要进行系统集成和智能建筑工程时，弱电系统则是其重要的基础组成部分，不可或缺。总的来说，弱电工程主要是为建筑运行提供条件的一种重要的体系结构，为系统集成和智能建筑的实现提供基础条件。

2.2系统集成

系统集成是通过将建筑内的有关的系统（如安防、中央空调、给排水、消防、照明、机电等各专业子系统）设备集中进行管控的一种重要的技术手段。它能够实现各个相对独立运行系统的集中控制，包括弱电子系统以及建筑物内的重要运行项目，还能实现各个单体建筑之间的信息共享等。集中的管理系统代替传统的管理模式，从而实现管理的系统化、集成化。由于在这一过程中涉及的设备、软硬件众多且不具备统一性，为了达到统一调配管理的目的，需要运用一定的技术手段进行资源的整合、数据的处理，系统的兼容，即系统集成，相比单独的几项弱电工程要繁复的多。集成系统除了具有强大的管控功能之外，各项关键的软件技术和支撑的硬件配置、各个独立系统之间的信息传递与共享，是集成系统正常运行的重要基础（见图1）。BAS（BuildingAutomationSystem）、BMS（BuildingManagementSystem）、IBMS（IntelligentBuildingManagementSystem）是近几年在不同类型建筑物中所采用的几种主流的弱电系统集成模式，也是根据建筑物功能特点，并根据使用需求所采取的几种集成手段。（1）BAS是一种常见的楼宇自控集成方式，主要是由冷水机组、通风、变配电、电梯等设备组成，通过集成实现运行设备的自动化控制。BAS是一种独立的集成系统，与综合安防工程和消防工程是同等级别的独立系统集成，这几个独立系统通过信息网络平台集成之后，称为BAS集成，是相对独立且封闭的集成系统。系统开发多数是由其研发公司开发的专用网络线路与软件，无法实现对外开放，所以这一系统的集成能力也是有限的。并且集成系统在运行时，无论是维修检查还是系统升级都需要较高的资金投入，所以说采用BA平台的系统集成建筑不能成为真正意义上的智能建筑。基于BA平台的系统集成在很多的建筑项目中也是常用的集成系统（见图2）。（2）BMS主要以BA为核心，通过第二层次的信息网络平台并通过数据通信、协议转换和控制模块将各子系统运行数据通过楼宇内部的局域网，以浏览器的方式在中央监控管理机上实现对整个建筑物的监控和管理操作。通过在必要的数据库以及应用程序方面提供完整的操作界面，从而达到对系统集成的安防设备、机电设备、消防设备等实现统一的监测和控制（俗称3A）。这种模式实现较简单，造价较低，系统之间可较好的联动，是目前系统集成中应用较多的一种集成模式。该集成方式具备诸多的优势，特别是在安全、经济、可靠性、互联互通等各个方面都具有明显的优势，对于运行过程中物业的管理、各项子系统资料的统计，以及各个系统之间的协调管理等都具有大的帮助作用。但是如建筑运行过程中，自动控制系统发生故障，就会造成BMS系统瘫痪，对于其他各系统的运行也无法进行监控和管理，使得建筑管控无法正常运行。因此楼宇设备的日常管理维护也是必要且重要的。（3）如果说BMS是建立在3A集成基础上，那么IBMS就是建立在5A集成之上的更高层次的又一系统集成，俗称一体化建设。IBMS是在BAS的基础上进一步的与通信网络系统、信息网络系统实现更高层的建筑集成管理系统。这类集成一般由具有Web功能的集成化监视平台、监控服务器和协议转换网关三部分组成，是一个强大的开发平台，可以建立相对固定又比较复杂的应用系统，可与企业资源计划系统ERP（EnterpriseResourcePlanning）集成的完成管理控制一体化工作的应用系统。IBMS更多突出的是管理功能，全面实现优化管理和控制，达到节能降耗、高效、舒适、安全目的（见图3）。对智能建筑的判定，很重要的一个评判标准就是看其是否具备IBMS系统集成。在进行这项工程的建设时，同步建设的信息化工程也同样重要。优秀的的IBMS系统集成，能够在各个方面发挥显著的经济效益，当然设备的正常运行与维护也对操作使用者的技术水平有一定的要求，否则无法正常发挥其作用。上述三种集成系统中，BAS/BMS更适合于作为专注控制功能的子系统，其管理界面更偏重于控制，IBMS的管理界面精于系统化管理，且涵盖了BAS/BMS的管理功能，是整个智能建筑/建筑群和智慧社区管理中心的最佳选择.智能建筑智能建筑模式需要以系统集成作为基础来实现，能够综合多种有关因素、多个目标优化、多个学科于一体，实现所有信息资源的高度共享。从而大大提高了所有设备的运行效率，保证了建筑的安全运行，同时还能够降低运行成本，实现一劳永逸的综合性目的（见图4）。虽然智能建筑需要以系统集成来做为基础，但不代表着可以将智能建筑和系统集成划等号，二者还是存在区别的。由于智能建筑的应用非常广泛，涉及到了诸多方面，综合性较强，所以针对前期工作，特别是关键环节要认真处理。应针对每个建筑物的自身功能及其管理模式进行系统全面的分析，进行有针对性的调研论证；通过对有关集成软件特别物业管理方面的软件分析，进行软件的深化研发；通过综合分析将完善适用的软件应用于各个子系统中进行综合性的集成管理。智能建筑所带来的的收益是非常明显的，但由于建设方在这方面的认知欠缺，导致前期工作不到位，比照同类工程实施而忽视了自身建筑的特点，或是被集成商的建议混淆视听，无法做出正确的判断。

3结束语

技术的不断推陈出新将会为智能建筑带来新的发展机遇，无论从技术还是规定规范各个方面，逐步建设一套完善的标准体系。恰逢我国大力推崇绿色建筑和节约型社会，为智能建筑提供良好的发展机遇，智能建筑将常态化并成为建筑工程中最常见的单位工程。从而智能化建筑的投资、设计、建设等各个环节将进入新的阶段，更科学化、规范化。

参考文献：

[1]梁晨,梁华.智能建筑弱电工程设计.安装.施工图集[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]梁华,梁晨.智能建筑弱电工程设计与安装[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3]朱宇华.浅谈建筑弱电智能化系统工程应用[J].信息通信,2014,(6):112-113.

[4]高青,路昊明,高敏.刍议建筑工程弱电智能化的应用以及管理[J].通讯世界,2014,(15):129-130.

作者：陈磊晗 单位：中土集团福州勘察设计研究院有限公司

相关专题：中文自修官网 医学职称论文发表