基于Electron的建筑智能化集成系统的设计与实现

范开勇，石 磊，程子清



基于Electron的建筑智能化集成系统的设计与实现

范开勇1，石 磊2，程子清3

（1. 深圳市赛为智能股份有限公司 大数据研究院，深圳 518052；2. 深圳市赛为智能股份有限公司 大数据研究院，深圳 518052；3. 深圳市赛为智能股份有限公司 大数据研究院，深圳 518052）

建筑智能化集成系统实现公共建筑或居住建筑的运营及管理目标，基于统一的信息平台，以多种类智能化信息集成方式，形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。通过Electron技术框架将各建筑智能化子系统集成到一个平台，集中管理与统一调度。

Electron技术；智能建筑；系统集成

0 引言

通过智能化采集设备，将建筑中的设备，通过网络通信等技术连接一起，实现远程操作及监控目的。借助Electron技术框架将物理设备在网络中展示出来，方便更直观的操作与查看。达到做在电脑前能够撑控整栋大楼的照明开关，视频监控，水电气能耗使用情况，广播系统，空调系统，消防系统等一系列智能化操作系统。

1 系统概况

智能建筑化集成系统是以计算机控制技术为核心，结合现代通信技术、网络技术、软件技术和自动控制技术，将设备控制、消防检测及保安监控等系统集成一体化。利用一个总控室，完成空调、电气、给排水、照明、电梯、消防和保安监控功能；并且通过总控室，向大厦各种监控设备发出控制指令控制其运作；同时，通过对实时和历史数据挖掘形成分析报表，为建筑设施节能降耗调度、现代化管理提供决策支持。这样既可以节省监控设备所需空间和管理人员，同时又可以提高大厦内部设备管理水平。

2 解决方案

2.1 需求分析

系统需求是要对建筑内所有建筑设备采用现代化技术进行全面有效的监控和管理。确保建筑内所有设备处于高效、节能、最佳运行状态。提供一个安全、舒适、快捷的工作环境。具体包括：

◆集中管理：可对各子系统进行集中统一式监视和管理，将各集成子系统的信息统一存储、显示和管理在同一平台上，并为其他信息系统提供数据访问接口。

◆分散控制：各子系统进行分散式控制保持各子系统的相对独立性，以分离故障、分散风险、便于管理。

◆系统联动：以各集成子系统的状态参数为基础，实现各子系统之间的相关软件联动。

◆优化运行：在各集成子系统的良好运行基础之上，提供设备节能控制、节假日设定等功能，需实现多样化定时控制、设备运行最优化调度和群控等功能。

2.2 技术要求

对于不同的用户不同的角色，需要展示方式和使用习惯的不同。所以提出面对后台管理用户要求以b/s架构实现，以浏览器的方式打开系统操作使用，面对业主方要求以c/s客户端方式打开展示使用，类似操作本地系统一样方便快捷。

◆B/S开发框架：B/S开发框架与系统管理框架一样都运行在TOMCAT WEB服务器中，主要的语言是HTML+CSS+JavaScript，通过调用统一认证接口和数据服务接口提供的HTTP Rest服务，完成对智能建筑管理系统构建。框架包括，登录界面，系统主界面，菜单导航，代码组织结构等。

◆C/S开发框架：C/S开发框架不需要Web服务器，他很多资源都在本地，所以载入速度和稳定性更好，适合单机管理的用户，开发C/S框架主要采用Electron技术。Electron是使用web技术构建跨平台桌面应用程序的框架。Electron 应用可以编译、运行在Mac, Windows和 Linux上[5]。

◆数据库技术：数据库系统是系统软件平台中最重要的组成部分。数据库系统实际上分为实时数据库和历史数据库，其中实时数据库是整个系统处理的核心，几乎任何系统功能都是从实时数据库入口的，也是围绕着实时数据库这一核心实现的。历史数据库提供的功能则较为单一，主要起保存运行记录和统计分析的作用。所以实时数据库采用内存数据库，历史数据库采用MySQL数据库。

◆性能要求：系统最大监控点数：30000；系统实时数据传送时间：≤1 s；系统控制命令传送时间：≤1 s；系统联动命令传送时间：≤1.5 s；系统信息差错率：≤10-6；系统平均无故障时间：≥8640小时输人输出要求。

◆人机界面：系统的人机界面设计在维护和提升系统易用性上起着十分关键的作用，其主要设计目标就是“提供一个符合要求和满足设备控制的高效的操作环境”。

◆运行环境：服务器或工作站CPU双核2.4 G以上；内存：4 G以上；硬盘：500 G以上；操作系统：Windows 7/10/2008/2012 64位操作系统；鼠标、键盘、显示器、光驱、打印机等外设齐全；服务器及工作站建议配置UPS电源；最低支持800*600的32位真彩色的显示系统。

2.3 功能模块

系统主要功能分三大子系统和包括六大模块：视频监控子系统（视频接口模块、HTML5视频直播模块）、系统管理与配置系统（数据配置模块、系统管理模块）、数据读取与处理系统（数据服务模块、数据适配模块）。如下图1。

◆视频监控子系统：与各视频接口对接，获取视频信息，利用html5技术，实现在各种平台下以浏览器方式查看视频实时监控。

◆数据读取与处理系统：是子系统接入的核心系统，通过读取配置数据库信息，自动连接服务接口（OPC、MODbus、BACnet）[10]，达到转换处理、数据读写、数据报警、数据存储的目的。采用Golang语言开发[2,4]。

◆系统管理与配置系统：是管理员和开发人员最为重要的后台操作管理系统，他分为系统资源管理和数据配置管理两大块，并以REST接口的方式提供统一身份认证服务。采用Java web技术，数据库采用MySQL。

3 应用实例

实现建筑智能化的目的是为用户创造一个安全、便捷、舒适、高效、合理的投资和低能耗的生活或工作环境，在建筑物内设置的任何设施与系统都要服从于这个目标，建筑智能化主要包括楼宇智能化系统，通信自动化系统和办公自动化系统。平台主要集成了能耗监测系统、机房精密空调、门禁监控系统、无线广播子系统、视频监控子系统、电梯调度系统等各种智能化应用子系统[7-8]。详见如下图2。

图1 系统功能模块

图2 主页窗口

4 分析与总结

实现智能化建筑的核心技术方法是系统集成[3,6]。智能建筑的系统集成包括功能集成、网络集成及软件界面集成，是将智能化系统从功能到应用进行开发及整合。从而实现对智能建筑进行全面及完善的综合管理。

[1] 《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2015.

[2] Electron 技术文档 https://electronjs.org/docs.

[3] 娄邵荣. 智能建筑系统集成技术的合理应用. 智能建筑与城市信息. 2003年第7期.

[4] 艾伦A.A.多诺万《Go程序设计语言》.

[5] 陈端迎. 面向建筑工程设计院所的生产项目管理平台研究与设计[J]. 软件, 2015, 36(10): 108-110.

[6] 李五俊, 胡建华. 基于Web 服务的SPSS与. NET系统集成开发[J]. 软件, 2016, 37(4): 18-21.

[7] 陈鑫. 软硬件集成过程输出的评审分析方法[J]. 软件, 2018, 39(5): 101-105.

[8] 苏荟. 一种新的面向对象软件集成测试序列生成方法[J]. 软件, 2012, 33(3): 75-76.

[9] 王云. 互联网+时代泰州智慧城市创新发展探讨[J]. 软件, 2015, 36(11): 09-11.

[10] 刘红义, 董丹丹, 王海燕, 等. 基于可配置协议的智慧管网物联接入系统[J]. 软件, 2018, 39(1): 121-125.

Design and Implementation of Building Intelligent Integrated System Based on Electron

FAN Kai-yong1, SHI Lei2, CHENG Zi-qing3

(1. Shenzhen SUNWIN intelligent Limited by Share Ltd. big data research, Shenzhen 518052, China; 2. Shenzhen SUNWIN intelligent Limited by Share Ltd. big data research, Shenzhen 518052, China; 3. Shenzhen SUNWIN intelligent Limited by Share Ltd. big data research, Shenzhen 518052, China)

Intelligent building integration system realizes the operation and management objectives of public buildings or residential buildings. Based on a unified information platform, it forms a comprehensive application system with information aggregation, resource sharing, cooperative operation, optimal management and other functions in a variety of intelligent information integration methods. Intelligent building subsystems are integrated into a platform through Electron technology framework to centralize management and unified scheduling.

Electron; Intelligent building; System integration

TP393.09

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.11.039

范开勇(1973-)，男，本科，高级工程师，深圳市赛为智能股份有限公司主要研究方向：轨道交通、综合信号监控、医疗服务机器人等；石磊(1986-)，男，高级软件工程师，深圳市赛为智能股份有限公司主要研究方向：计算机软件应用与大数据；程子清(1986-)，男，高级软件工程师，深圳市赛为智能股份有限公司，主要研究方向：计算机软件应用与大数据。

范开勇，石磊，程子清. 基于Electron的建筑智能化集成系统的设计与实现[J]. 软件，2018，39（11）：187-189