基于BMS的弱电系统集成技术探讨

摘要：建筑物管系统（BMS）主要是为了提升建筑中安全报警设备和机电设备的监控、管理效率，是一项以网络一体化、功能一体化、界面一体化为基础的技术，通过模块化、标准化的设计和管理，营造一个安全、舒适的生活环境。文章从上层网络集成、底层网络集成、消防系统集成、保安系统集成等方面对BMS弱点系统集成技术进行了探讨。

关键词：BMS；弱电系统；集成技术；网络集成；建筑物管系统；建筑工程 文献标识码：A

中图分类号：TP273 文章编号：1009-2374（2016）36-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.011

集成指的是通过对各种要素进行有机的融合后达到资源共享的目的。在弱电系统管理过程中，弱电系统一体化集成是管理的最高境界。在BMS弱电系统集成过程中，首先對复杂的大系统进行分解，使其成为多级最优化系统，然后利用协调手段优化整个系统。系统除了要满足当前的业主的基本要求外，还需要考虑系统的开放性。本文重点对BMS弱电系统集成技术进行探讨。

1 BMS弱电系统简介

BMS可以将建筑物里各个控制子系统的综合智慧卡系统（SCS）、停车场管理系统（CPS）、火灾报警系统（FAS）、综合保安管理系统（SMS）和楼宇自动化系统（BAS）进行有效的集成，从而形成一个有机的整体，详见图1所示。从横向上来分析基于BMS基础之上的智能建筑弱电系统集成，它将分系统、子系统进行了有效的集成；从纵向上来进行分析，它主要包括中央监控级、分站级和现场级三个等级，这三个等级又可以分为两个层次，即上层信息集成和底层控制网络集成。其中，整个系统集成的基础是现场级的控制网络集成，整个系统的核心是中央监控级和分站级的信息资源集成。

2 底层控制网络集成

2.1 接入现场设备

智能建筑里的机电设备种类比较多，生产厂家各不相同，这就使得机电设备的接口存在着不一样的情况。在不一样的施工现场，冷水机组、压缩机、空调机、驱动器和传感器的有效接入是十分麻烦的，无法实现有效对接。对于那些比较简单的驱动器、传感器等现场设备来说，在工程设备进行订货的时候，设备供应商就要将设备的详细说明书提供过来，将设备的接线方式、电流和电压等详细的接口参数弄清楚，从而使设备在接入系统的时候可以实现有效连接。对于电梯、冷水机组等大型的设备来说，它们拥有属于自己的自成子系统，生产厂家将其内部详细的控制性能进行了科学的设计和试验，在进行接入使用的时候，设备只用一个接口来进行接入，这样就会使操作站可以快速的实现控制，并有效地实施监控。这些机电设备通常会被称之为是单项设备系统，系统集成商需要完成的工作是怎样使控制网络与供应商提供的接口实现有效互联，从而实现对设备数据的有效读取和高效操控。

对单项设备系统的接口协议进行分析以后，它们全部都是现如今比较通用的现场总线协议，比如PROFIBUS、Lon Works、BACnet、RS485和RS232等，如今技术比较成熟的通讯协议技术就是RS485和RS232。在对这些协议进行接入的时候是非常方便的，PROFIBUS、Lln Lorks和BACnet通讯协议出现的时间不长，需要进行不断的升级和改进，这些协议存在着各种各样的问题。尽管国际上的大公司都宣称研发出了各种各样的开放系统，然而在实际使用的时候，都没有真正地将兼容性进行实现。系统集成商要想使这些单项设备系统可以实现有效接入，就要借助协议转换模块来实现集成任务。

2.2 集成控制网络

智能建筑机电设备监控系统的组成网络是控制网络，比如RS-185总线、BACnet标准协议和Lon Works现场总线等。现场总线技术在智能建筑的各个子系统中得到了广泛使用，传输介质为简单连接的双绞线，依据规范、公开的通信协议将具有数字通信和数字计算能力的测控仪连接成控制网络，从而实现对远程监控计算机和工作站的信息交换和数据传输，使显示、报警、参数修改、补偿计算、监控管理一体化和基本控制的综合自动化性能得以实现。智能仪表和工作站之间在进行数字化通信的时候，主要是借助控制网络得以实现的，不但实现了管理和组态，还使应用优化算法和控制策略的控制效果变得高效、优质。

控制网络通信和信息网络存在着本质的区别，信息网络主要是实现传输资源和传输信息的共享，从而实现对被控制对象的物质和能量的高效管理，促使系统运行的更加安全稳定，所以其特点应该是成本低、纠错性好、安全可靠和协议简单等。Echelon公司推出的Lonworks总线是楼宇自动化领域中的顶尖技术，Lonworks总线实现了即插即用互联，系统开发配置比较全，开发厂商比较多，实际使用的人数却比较少。设计楼宇自动化的标准协议是BACnet协议，该协议具有较强的优势。如今大多数的子系统和重要机电设备都使用了独立的专用控制系统，这些系统自成体系，在与Lonworks系统形成统一的控制系统的时候，协议转换模块起着非常重要的作用。对于非开放DCS系统来说，在原有产品不被放弃的情况下，将系统部分总线使用协议转换器融入到Lonworks网络中是经常使用的办法。

3 上层信息集成

上层集成也就是信息集成，弱电系统信息集成的特点包括创建的监控管理平台要以网络为基础，具有较强的统一性和完整性，具有整套的系统软件，弱电各个分系统中的实时数据可以实现采集和取用，同时发布在集成网络系统中，使管理服务、资源信息和系统信息实现共享，使个人操作界面变得更加方便、简易和一致，对用户的不同需求实现最大化的满足。信息流程图详见图2所示：

各个子系统间的互操作性和互联性被系统集成所关注，系统联动实现的问题也需要系统集成进行关注。各个系统之间的互操作性和互联性问题是体系结构问题，涉及多个协议和多个厂商，需要对各类子系统、设备间的集成问题进行解决，比如运行管理、建筑环境、应用软件、系统平台、协议以及接口等。BMS系统软件在设计和实现的时候，需要解决的主要问题就是各个子系统接入的灵活性和方便性，信息共享技术和软件接口信息交换技术是智能建筑弱电系统信息集成的核心，OLE技术和DDE技术是软件接口技术的主要内容。比较容易实现的技术就是DDE技术，它具有较强的实时性，使用标准的Windows技术就可以实现，所涉及的协议转换比较复杂，软件的费用很高，所以配置简单的小系统是比较合适的。

（1）要想直接访问地址透明性，就要对数据库里的数据实际储存位置有详细的了解，当编程人员和用户指出数据项的逻辑名以后，系统就可以直接将逻辑名反映在数据的物理地址上；（2）语言透明性对异种数据库的集成起着至关重要的作用，用户要想访问不一样的数据库信息可以使用某种公共的标准语言集成来实现，如今列为标准语言的是SQL语言。

4 与消防自动报警系统的联网和集成

控制系统和消防自动报警系统需要独立设置控制室，从而使报警功能、控制功能和显示功能得到独立的实现。在互联时，特殊接口协议和标准通信接口协议需要BMS进行提供，BAS平台可以对火灾报警系统的有关信息进行详细了解，对实时BAS信息也可以实现有效显示。BMS操作站需要具备以下4种性能：（1）对手动报警器、温感探头和烟感探头的状态和位置进行图形化、实时化显示；（2）对过载报警、消防水泵运转和消防喷淋运转的情况进行图形化、实时化显示，在BMS监控系统中，火灾报警系统提供的动态图像可以在显示屏上进行呈现，其与消防控制中心能够实现同步显示；（3）按照国家标准来设置火灾报警系统与BMS之间的通信协议，使集成功能和协调控制功能得到有效的实现；（4）当火灾事故发生以后，不仅消防系统可以实现联动控制，还要确保停车场、出入控制、CATV和CCTV等子系统也要实现联动控制。

5 结语

综上所述，BMS弱电系统集成涉及通信技术、计算机技术、自动化控制技术等方面，在提高建筑安全性、舒适性方面具有重要意义。当前BMS技术还处于发展初期，随着现代化科学技术的不断发展，相信BMS技术的应用会更加广泛，BMS集成也将达到新的高度。

参考文献

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[2] 江月山.智能化系统集成商的现状评析——住宅楼盘 （深圳）智能化应用调查（之四）[J].工程设计CAD 与智能建筑，2002，（11）.

[3] 宋斌.浅谈智能建筑中的系统集成[J].电脑知识与技 术，2010，（15）.

作者简介：徐成磊（1982-），男，四川绵阳人，四川九洲视讯科技有限责任公司中级工程师，研究方向：弱电项目管理。

（责任编辑：黄银芳）