智能建筑设备自动化系统中的主要技术模式

目前，系统集成的主要技术模式有：BMS准系统模式、采用BACnet、Lon-Works技术的模式、采用10Base-T以太网作为楼宇级通信主干网的模式和采用数据库模式四种。

1.BMS准系统模式

BMS准系统模式也称为以BAS为中心的集成模式，是一些老牌楼宇自动控制厂商通常采用的集成模式，其结构如图7-8所示。

在这种集成模式中，通常通过开发和各种第三方系统的网络通信接口（网关），将各系统数据集成到网络主干上，而该网络主干一般为其楼宇级控制网络通信主干。网关是系统间网络层以上进行协议转换的设备，在BAS中，其作用是将消防、安防等第三方系统的协议转化为BAS楼宇级通信主干协议，实现在此级网络上的信息共享。

BMS准系统模式的优点是：楼宇自控系统软件本身提供的开发平台比较强大，通过网关转换、过滤，可很容易地实现对大厦内全部弱电系统参变量的定义和记录。然而，这种方式也存在着明显的缺点：

1）BAS楼宇级通信网络的性能是集成系统能否正常运行的关键。由于目前BAS产品的网络通信传输速率还不是很高，当建筑面积很大、弱电系统监控点很多时，全部信息都要在这级总线上传输，因此网络性能就会变差。

2）BAS网关只能对应于某一系统产品的某一型号，然而网关的开发则是在国外厂商生产基地制作的，假如系统升级，原有网关则必须随之升级，甚至要送到国外厂商基地，因此用户很难承受这样的时间和费用。

图7-8 BMS准系统模式

2.采用BACnet、LonWorks技术的模式

BACnet、LonWorks是美国Alerton、Echelon等公司推出的两种非常优秀的测控网络通信技术，在双绞线传输情况下，BACnet通信传输速率可达10Mbit/s，Lon-Works可达1.25Mbit/s，从而使得楼宇级通信网络的传输速率大为改善，因此特别适用于大区域、点数分散的智能建筑控制系统。

图7-9所示为一种基于LonWorks的BMS集成方案。在这种方案中，一方面，LonWorks现场总线网上面连接具有智能控制功能的智能节点，并定义各节点之间相互的关联关系，将系统的庞大控制关系转变成节点之间的互动关系，真正实现了全分布式控制网络系统。另一方面，LonWorks现场总线网与管理层以太网之间通过专用的LNS网关实现连接。

图7-9 一种基于LonWorks的BMS集成方案(www.xing528.com)

图7-10所示为一种基于BACnet的BMS集成方案。BACnet许可的异种物理网络之间可通过BACnet路由器实现互连，因此BACnet特别适合于智能建筑中不同设备监控子系统之间的互连集成，即BMS集成。

图7-10 一种基于BACnet的BMS集成方案

值得注意的是，目前只是楼宇自控系统采用这两种协议，其他如安防、消防系统仍旧需要开发网关才能与楼宇自控系统互连。

3.采用10Base-T以太网作为楼宇级通信主干网的模式

目前，新兴楼宇自控设备生产厂商陆续推出新一代网络服务器，由其组成的楼宇级通信主干为10Base-T以太网。采用以太网的优点是：标准统一，易于集成和扩展，且传输速率较传统系统大为提高；而且通过网桥或路由器，以太网还可以方便地与其他局域网或Internet互连，从而方便地实现远程通信和远程监控。

然而，这种方式对于大厦弱电系统集成是没有任何意义的。表面上看，消防系统、安防系统等上位管理主机通过以太网都可以和楼宇自动控制系统互连起来，但假设消防系统、安防系统的数据结构不开放，楼宇自控系统通过以太网仍旧读不到消防、安防两系统的任何实质性数据。

4.采用数据库的模式

要实现真正意义上的弱电系统集成，只有两条途径：

1）各系统厂商在主控制器级全部采用同一种通信协议（楼宇自控为网络服务器，消防、安防为主控制器），在同一网络等级上进行互连，使同层级网络上的不同子系统实现互通信、互操作和信息资源共享。

2）在消防系统、安防系统和楼宇自控系统的基础上，建立更高一层的管理系统，通过网络通信技术和数据库集成技术对各子系统的数据库进行动态集成，来实现对楼宇内各子系统的数据集成管理和联动控制。

采用数据库的集成模式，其核心思想是允许大厦内各子系统任意组建自身控制网络，但必须保留上位管理主机。这里的“上位管理主机”，是指系统集成中负责子系统的监控、管理的完全开放式的数据、信息管理主机。每一个子系统的层级网络作为下层现场控制网络，再建立集成系统的上层管理网络。由于这个高层级网络的工作数据量大，可采用诸如100Mbit/s的快速以太网，再将各子系统的“上位管理主机”接入此高速以太网。各子系统的“上位管理主机”完成下层控制网络和上层集成管理网络之间的协议、数据格式的转换，同时保留自身的独立监控管理功能。

国外许多优秀的系统集成商，都采用这种数据库的集成模式。例如，新加坡的通达国际公司推出了I³BMS的集成新模式，这是一种基于Intranet的浏览器/服务器模式，在Intranet环境中进行了BAS、OAS和CAS的集成，并用Web服务器和浏览器这种开放的交互方式来实现集成运用。