浅谈智能化工程界面确定的必要性

文｜中程科技有限公司 王亦伟

1 工程界面的确定是工程成效的关键

智能化系统的各个子系统是一个专业，而且每个子系统又与其他专业紧密相关，必须熟悉和掌握其相关专业的工艺要求（例如空调、给排水等）和管理要求（如管理模式和管理流程等），目前还没有一个承包商能够提供智能化系统中的全部是同一家厂商产品和设计，如何保证设计出来的系统能够“匹配、流畅”，对设计者来说是一个考验。

因此工程界面的确定就可以明确各子系统的功能和相应之间接口界面以及各供应商（或工程承包商）的职责，只有在充分明确各自所做的工作范围、工作内容和工作要求，才能确保智能化各子系统的功能实现与系统集成。同时工程界面的确定贯彻于设备选型、系统设计、施工、工程管理及系统维护的全部过程，是智能化系统的基本保证。

工程接口界面应该使其标准化、规范化、模块化，这样有助于智能化系统的集成。

2 工程界面的涵义及其内容

智能化系统工程界面就是各子系统之间、设备之间的接口与工作界面的划分，使不同系统和产品之间的接口、通信、信息的规范化、标准化，为保证系统顺利施工与其他专业的施工界面的互操作性。

2.1 系统设计界面的确定

系统设计界面的确定，主要包括各子系统功能界面划分、系统操作平台接口与界面、系统应用软件的界面和各子系统通信接口与协议的界面。

（1）系统功能界面：系统集成的概念分为BMS和OA、CA子系统的集成（IBMS），主要确定各子系统的功能界面，尤其是联动和信息数据库共享功能的划分。例如：确定BAS是否具备对FA和SA的二次监控功能和联动控制功能，确定IBMS与BMS、OA、CA之间信息流和通信的功能。

（2）系统操作平台接口与界面：由于各子系统运行的操作系统、传输速率和设备不同，故主干网管理系统应同时支持网络监视和控制、管理所有的网络协议，支持不同厂家的联网设备，容纳不同的网络管理系统，其主干网互连协议可采用OSI协议标准和TCP/IP协议标准。在考虑系统接口问题时，要明确通信方式、数据格式，通过接口进行交换的数据内容以及通过接口进行交换的数据干什么用和解决一些什么功能问题。

OSI是实现异种机、异种网络互连的最好方法，但OSI尚需有一个完善的过程，故目前可采用TCP/IP协议。

（3）系统应用软件的界面：包括各子系统之间应用软件的接口界面和本子系统设备和子系统应用软件的界面，新开发应用软件与己运行应用软件的界面等。

◆ 各子系统之间软件的界面：例如BMS中BAS可以具备FA、SA的二次监控功能，除了BAS、FA、SA之间具备硬件接口外，BAS具备二次监控的功能；

◆ 系统设备和子系统的应用软件的接口界面软件：近些年，设备供应商，如冷冻机、锅炉、供电设备将其设备的遥控、遥测和运行信号通过硬件和标准接口的数据通信方式向外传输，则子系统应用软件必须有一套与此相适应的接口界面软件；

◆ 新老应用软件的接口界面：例如在OA系统包括物业管理、综合信息管理等软件，是逐步开发与应用的过程，因此在已建立MIS和建立IBMS过程中，应对信息流处理过程的软件进行二次开发。

为了实现数据和信息共享，以体现系统集成的优越性，应在集成系统总体设计中逐步向中央数据库管理系统方向发展。

2.2 与土建单位的施工界面

（1）工程各方施工界面的协调。

（2）管路预埋与预埋件安装及综合管路安装之间的配合。

（3）施工管理上的配合。

2.3 与装修单位的施工界面

（1）施工界面的协调和施工时间的配合。智能化系统的许多施工环节与装修同步进行，相互间的配合十分重要。

（2）综合布线系统中的设备间、信息面板等施工与装修要求统一协调。

（3）智能化系统安装于墙面的设备或与装修相关的设备的统一协调。如LED系统、多媒体系统、会议系统、公共广播系统、安防系统等。

（4）装修材料、灯光布置及空间规划与智能化系统监控要求、声学要求和光学要求等统一协调。

2.4 设备材料、软件供应界面确定

各子系统接口界面的设备有各类传感器、阀门、风门执行机构、HUB（SWITCH）、通信接口板、继电器柜等。

材料的接口界面主要是各类通信电缆及各子系统之间的数据传输介质等。

例如：空调系统各类电动阀门、风门、风机盘管的温控设备及供电系统的各类电量变送器及通信接口板等，属于哪一个子系统的供应商提供。

各子系统的接口软件界面如上面软件接口界面所述。尤其是接口软件的设计及其费用属于哪一个子系统供应商的范围应予以明确。故在工程实施过程中，尤其在商务合同阶段必须明确各子系统的供应商在这些方面的供应范围，以避免在系统调试过程中，子系统之间和子系统与其他专业之间的硬、软件方面的缺口，影响系统集成。

2.5 各子系统的技术接口界面确定

各子系统硬件接口、信息传输、通信类的确定，必须与子系统硬件接口相匹配。

（1）数据信息、各计算机设备之间数据传输速率及其格式。

（2）视频信号包括电视和监视用摄像机信号。

（3）音频信号包括电话与广播信号。

（4）控制及监视信号，即：AO、AI、DO、DI及脉冲、逻辑信号等的量程、接点容量方面的匹配。

（5）其他专业受IBMS控制各类设计的主要技术，并与IBMS提供设备的主要技术参数之间的匹配。

例如空调系统中的各类风门所要求的力矩和传动方式，必须与IBMS中BAS提供风门执行器的力矩和传动方式相匹配。

2.6 各子系统施工安装界面的确定

智能化集成系统的施工安装总体上可以分为系统设备及其传感器、执行机构的安装、线槽管线敷设及穿线、接线、系统调试等主要工序。根据工程不同的承包方式，对上述各道工序由谁来负责施工和指导，应该事先予以明确，通常做法如下：

（1）系统的主要设备安装应由各子系统的供应商或工程公司承担。

（2）传感器、通信接口板、HUB（SWITCH）原则上应是谁提供设备，谁负责安装。

（3）执行机构如阀门、风门的执行机构一般由弱电系统供应商提供，由其他工程承包商在弱电系统供应商的指导下安装。

（4）线槽、管线敷设一般在各子系统供应商的督导下，由同一施工单位安装施工为好。

（5）接口界面的穿线接线

弱电系统与其他专业之间的穿线，由弱电系统工程承包商穿线，并在其他专业工程承包商的指导或确认下接线，弱电系统各子系统之间的穿线与接线由本系统承包商穿线，并在另一子系统承包商的指导下接线。

（6）子系统的调试由各子系统承包商负责。集成系统的调试，由系统集成商负责。

2.7 系统集成工程界面的划分及要求

（1）供配电设备的接口界面

高低压开关柜向BMS提供的接口界面信号及要求，如：各类开关的启停状态（断路器的分合闸）的开关量信号；各类开关的故障状态（继电保护跳闸）；电压、电流、功率、功率因数、频率的模拟量信号。

一种方式是将上述信号通过高低压柜的数据通信接口卡输出，并提供通信协议，由BMS供应设计软件接口，将其信息被BMS所接受。

另一种方式由高低压柜留有CT、PT、输出端子，由BMS供应商提供相应的电流、电压、功率、功率因数和频率传感器，将其信息0～5A电流信号、0～20V电压信号转换成品0～5V电压或4～20mA电流，为BMS所能接受，并负责设备安装和其管线敷设，并在高低压柜的厂商指导下负责接线工作。

变压器的温度检测由变压器供应商提供温度检测信号由BMS供应负责管线敷设和接线。

（2）空调设备的接口界面

由冷水机组提供通信接口卡及RS232C串口通信接口，确认传输速率及通信协议和数据通信格式、数据的内容。IBMS供应商提供通信接口设备（HUB、SWITCH）、通信线、数据通信软件的设计与对冷水机组启停和进出口水温设置等数据导入功能。如果不用通信接口连接也可以由冷水机组提供运行的各类数据（AI、DI）输入 BMS，由 BMS 发出“AO、DO”信号等。

空气处理机、变风量空调机、新风机设备涉及：

①空调设备供应商提供手动/自动、启停、运行状态、故障的控制与监测接点、变风量的控制方式、变频、2～3速控制、2或4管制等，在上述设备供应商的督导下，BMS供应商负责穿线和接线。

②BMS供应商提供各类温度、压力、流量传感器、电动阀门、风门执行器及盘管温控制器等，其中电动阀门、水管、压力、温度、流量传感器在 BMS督导下，由空调系统工程承包商安装为宜，其他均由BMS。

③冷冻水泵、二次水泵、热水泵、冷却塔启停运行状态和故障报警信号，由上述设备的电气控制设备商提供控制和监测接点，由BMS负责管线穿线和上述供应商的督导下，完成接线工作及软件设计，实现连锁控制和二次监控。

（3）柴油发电机和锅炉

目前有两种接口方式：硬连接和数据通信方式，其数据通信方式接口界面的划分与冷水机组类似。

硬连接要求如下：

①柴油发电机提供启停、故障报警和CT、PT的端子，油箱高中低状态。

②其中有关压力、流量传感器安装由设备供应商负责外，其他施工均有BMS负责。

③BMS应提供各种电量及流量、压力传感器，并负责管线敷设，在设备供应商督导下接线。

（4）给排水系统

给排水设备供应商提供各类监控设备给排水水泵、生活水泵、排污泵、各类风机的起/停、运行状态和故障报警的电气信号。生活水箱、消防水箱、污水池、集水池的高低液位报警或液面指示信号。BMS负责提供上述水箱、水池、液面指示传感器或者液位开关，并负责管线敷设，在设备供应商的督导下完成上述线路的接线工作。消防水泵的起停控制由FA完成，BMS可以作为二次监控。

（5）电梯运行监控界面

电梯设备供应商应提供的接口界面为楼层指示信号、通信接口。BMS供应商负责提供摄像机、设备及管线敷设和接线工作。

FA、SA提供详细的通信协议，由BMS供应商负责软件设计开发、数据转换设备和通信接口，由BMS负责管线敷设，经双方确认后，各端接线由各系统负责。

（6）FA联动控制接口界面

消防紧急广播的切换，由紧急广播（PA）设备供应商提供区域或每层广播紧急切换信号和FA发出火灾确认信号。FA负责管线敷设在PA督导下完成接线工作。

消防电源切换，由动力照明设备供应商提供电源切换的信号接点，FA供应商的控制接点的技术参数、电压、电流和触点容量必须满足设备供应商的要求，并负责管线敷设和在设备供应商督导下完成接线。送排风机风阀、排烟及正压送风机、电梯、气体灭火控制原则上与上述电源切换的界面分工相同。防火卷帘门应根据设计和防火卷帘门结构分二次降还是一次降。

（7）IBMS与PDS接口界面

根据总体设计要求，IBMS各子系统的通信线原则上应纳入PDS信息点的范围内，也就是在各子系统的控制机房内留有PDS信息点，供各子系统之间的连接，如果各子系统通信需采用屏蔽线，则在PDS中其相应部分选用STP（UTP）。

（8）OA、CA的网络接口通信协议与软件界面

根据总体设计要求和上述原则，各子系统供应商提供的硬件接口和通信协议软件的操作平台、软件功能、数据功能、数据格式等，系统集成商负责集成总体设计、网络设计、硬件接口、数据转换、接口软件的设计和系统管理应用软件的开发。