1、BMS楼宇管理系统BMS楼宇管理系统总体设计方案书浙江中控2011-1-131概述 32项目总体设计 32.1设计原则 32.1.1开放性和标准化原则 32.1.2先进性原则 32.1.3可靠性原则 42.1.4可扩充性原则 42.1.5可维护性原则 42.1.6兼容性原则 42.2系统结构设计 42.2.1BMS产品套件逻辑部署 42.2.2BMS套件物理部署 53楼宇管理系统 BMS介绍 63.1 BMS的设计和开发理念 63.2设计依据 63.3设计原则 63.4系统分析 74 BMS开发使用操作说明 74.1建筑自动化系统组成 74.2系统结构 84.3系统功能 94.4子系统的接入
2、144.5子系统的接入要求 144.6设备配置清单 151概述BMS是建筑物管理系统 Buildi ng Ma nageme nt System 的缩写，BMS系统处于智能建筑物管理系 统（Intelligent Building Management System ,IBMS ）的基础设备控制层和信息管理层之间。它以开放的楼宇机电设备自动化系统为核心，广泛实现与消防报警控制系统、安保系统、一卡通系统 以及车库管理等子系统的综合集成，并具备与 CAS系统和0A系统的基本集成功能和实现更为广泛集成基础的，是建筑智能化系统的核心部分，是各弱电子系统的集成管理系统，起着统管全局、集 中监视，实现协调
3、优化运行和联锁控制功能。充分利用BMS在楼宇管理系统产品的成功经验，结合 BMS业界领先并在多家重大项目实施的建筑自动化技术、数据库技术、应用服务器技术、安全技术、用户授权管理系统以及备份技术等先进 的主流技术，为监控平台系统集成项目建设提供总体解决方案。2项目总体设计2.1设计原则2.1.1开放性和标准化原则为了使系统在现阶段能和已有的各个业务系统有效连接，在以后能够方便地扩展和连接新的业 务系统，升级时底层不出现大的改动，有效地保护前期的投资，必须保证系统的开放性和通用性。 因此在系统的设计和开发过程中，将广泛采用国际通用的标准和协议。2.1.2先进性原则为了使系统具有较强的生命力， 能够
4、保持较长的生命周期，BMS的设计和开发采用行业中先进的软件技术、标准、中间件和数据库产品。首先，系统设计将以楼宇管理为核心，通过对楼宇管理的深入分析，一方面可以进行可视化的 流程设计，另一方面通过管理系统对系统的整体业务流程进行集成，重组，从而保证了系统的设计 理念上的先进性。其次，通过楼宇管理系统系统可以对各个应用系统进行统一整合，使各个应用系统不再各自孤立，实现整体业务流程的自动化，真正提高工作效率。在各种不同的应用系统之间使用基于 XML的统一的数据交换标准，将简化数据交换方式，降低投资成本。保证了现有系统的充分利用。系统的数据传输系统使用基于 JMS标准的消息传输中间件，数据的传输采用
5、主动的 PUSH（推）模式，有效解决传统分布式系统集中访问系统中心服务器，对网络和主机产生的巨大压力。系统和现有的各种信息传播技术（包括因特网、固话、移动、 SMS短消息技术、 WAP技术等）相结合，采用统一的信息交换技术，将信息业务、寻呼业务、电子邮件业务、移动业务等异类通讯 业务有机地集成在该综合监控管理平台中，为系统操作提供个性化的简单、实用、即时的信息发布服务。2.1.3可靠性原则BMS提供双机备份的 Cluster策略，能够保证一台机器出现异常后， 另一个系统实现自动切换，保证管理系统正常运行。2.1.4可扩充性原则由于平台要能够连接现有的和将会出现的各种不同的业务系统、应用系统，平
6、台必须具有良好 的可扩充性。整个平台应用软件系统的构建采用基于组件的技术，便于系统的扩充。适应分布环境特征，整个系统涉及面广，涉及的系统技术环境、业务环境复杂，具有典型的大 型分布式应用的特征，采用基于业界分布式计算的工业标准实现。BMS提供了实现了分布式工作流模型，模型支持远程子过程调用，实现了流程的远程调用。2.1.5可维护性原则为了方便计算机系统维护和管理人员的使用， BMS采用了简单、直观的图形化界面和多种输入方式。通过图形化的操作、管理界面，维护人员可以轻松地完成对整个系统流程以及流程相关的配 置、管理。2.1.6兼容性原则为了充分利用现有的多种软硬件资源， 连接其他的应用系统，BM
7、S具备足够的兼容性，能够跨平台、跨操作系统、跨数据库。整个系统使用基于 VC的技术，保证了系统对硬件平台、操作系统的兼容性；系统使用数据访问中间件，保证了系统对各种不同数据库的兼容性；基于统一数据交换 标准保证了系统平台与其他应用系统之间能轻松地进行连接。2.2系统结构设计2.2.1 BMS产品套件逻辑部署BMS管理系统中逻辑部署，如下图:其他接入17V-K电 OW険飢W：序轉水札3? i O电悌逆#I擢督 詬i识.电子童S网络监控、系统监控和环境监控等系统监控事件由BMS平台集成控制，并进行自动或经人工.#：乡/ Wmb接入/变配电能照明一排水ft弟图1-2建筑自动化管理系统结构图BMS各层
8、之间通过以太网或现场总线进行通信， 每层内部通过通信总线或电缆进行连接， 对应的通信网络包括 BMS中心局域网和分系统控制总线。 BMS中心局域网采用遵循ISO的OSI协议标准的以太网；不同的分系统其控制总线都各不相同，很难寻求统一的标准，但分系统（特别是 BA、FA、SA等系统）应是应用较为广泛、获得较多支持的产品，在其控制总线上应有同其他设备连接 的通信接口。系统集成的主要任务是 BMS监控管理中心的硬件连接和软件设计。分系统监控计算机除了完 成本系统的监控和管理功能外，各自通过以太网后其他接口与 BMS中心相连接，交换和共享信息。系统设计以满足大厦的要求、减低安装开支及困难、提高经济效益
9、为原则，并尽量维持住户的安全。为了配合以上的原则，系统设计有以下的安排：本系统设置一台 BMS服务器，一台BMS监控管理工作站，实现整个系统的协调运行和综合管 理，并建立弱电系统数据库，同建筑物智能化系统的其它子系统进行信息交换和共享。BMS系统客户可通过标准浏览器In ternet Explorer监视观察、控制整个系统运行情 况。整个软件图形界面友好，全中文方式。4.3系统功能BMS各分系统都具有独立的硬件结构和完整的软件功能，在实现底层物理连接和标准协议之后，由软件功能实现的信息交换和共享是系统集成的关键内容。 BMS服务器是整个BMS的信息中心，系统信息流示意图如图 1-3所示。正常情
10、况下，流通的主要是综合监视信息、协调运行和优化控制信息、统计管理信息等；发生紧急或报警事件时，及时传输报警和联动信息。完成集中监视、 联动控制管理功能；信息存储、共享、查询与打印功能；对信息的多媒体显示和报警功能。BAS w 11/ i5“PAS4632B M S信息中心ICSFAS7 VSAS T图1-3建筑自动化管理系统信息流向图1.BAS （楼宇设备自控系统）与 BMS数据流（双向）机电设备运行和检测数据的汇集与积累BMS系统与BAS的主机相连，通过BAS系统提供接口汇集各种设备的运行和检测参 数，并对各类数据进行积累与总计。如空调机组、通风机组、各种泵、电梯的运行时间、 起停次数和配电
11、柜电流、电压等参数进行积累与总计，以便更好地进行管理。机电设备运行状态监视与控制监视现场机电设备如冷水机组、新风机组、空调机组、电梯的开 /关状态，运行正常，非正常状态等数据，通过接口以实时方式与 BMS系统连接，BMS系统通过监视工作站可 以进行设备运行状态的集中监视和控制。报警显示当系统设备如冷水机组、新风机组、空调机组、各种泵、电梯出现故障或意外情况时， BMS系统将利用其报警功能在监视工作站上显示相应的报警信息，提示维修人。楼宇自控系统与消防报警系统的联动当出现火警时，关断相应层面的新风机组、空调机组和通风设备，防止火情进一步扩 展。2.FAS（火灾自动监测报警系统及消防联动系统 ）与
12、BMS数据流（限于消防法规，只监测不控，为单向）运行状态监视BMS系统通过接口与 FAS的主机相连，对消防报警系统的各种检测设备的运行数据及预警数据进行实时监视，在工作站上显示运行状态信息，包括气体灭火、水喷淋、气体钢瓶系统。报警显示BMS系统检测到消防报警系统出现了火警或意外事件信息时，立即通过 BMS系统报警功能，在监视工作站上以声音、醒目颜色及图标、楼层平面图及事故位置等方式显示报警信息以及提示相应处理方法。消防报警系统与安全防范系统中门禁管理系统的联动当出现火警后，可以联动电磁锁，打开出现火情层面的所的房门的电磁锁，以确保人 员的迅速疏散。3.SAS（安保监控系统）与BMS数据流（双向
13、）BMS系统与安保监控系统通过通讯接口连接，实现控制和报警的双向通讯。安保监控系统为 BMS系统提供一路视频输出至 BMS服务器，BMS服务器上配置视频捕获卡，即时显示所选择的视频画面。数据汇集与积累BMS系统与安保监控系统主机相连，提定时汇集大厦安保监控系统各个装置的使用数 据，并进行累积。运行状态监视BMS系统通过接口按一定时间间隔扫描安保监控系统的设备开 /关状态、工作正常/非正常状态、控制台状态等数据，并通过集成的监视功能，在工作站上显示运行状态信息。BMS系统传送命令至 CCTV系统的矩阵切换器，控制视频画面的切换、摄像头聚焦、转 动等功能。矩阵切换器传送报警信号（视频丢失、防盗报警
14、等）至 BMS系统。特别是当重要领导来会议中心时，能及时得反应到监控中心，了解领导所处的位置，以便能提供及 时的服务。入侵报警显示当BMS系统检测到BMS系统设备动作异常，包括装置损坏、非法 /无效侵入等到情况时，立即在BMS系统工作站显示报警信息。BMS系统与FAS系统联动FAS系统出现火警信号时，该区域摄像机信号切换到控制室监视器上，观察是否误报和火情大小。闭路电视监控系统与门禁管理系统联动当有人非法读卡或非法闯入有门禁管理系统的区域，将联动摄像机进行查询。4.一通系统与 BMS数据流包括门禁系统与停车场管理系统运行状态的监视与控制BMS系统通过接口与门禁系统和停车场管理系统主机相连， 实
15、时监视和控制一门通系统中硬件设备，包括读卡机、门锁、门磁、出门按钮、巡更站等。报警显示当系统检测到读卡装置动作异常， 包括非法/无效卡入侵等情况， 立即在工作站上显示报警信息。5.电梯系统与BMS数据流（双向）使用数据汇集、积累BMS系统通过接口和电梯系统主机相连，定时汇集电梯系统的信息。运行状态的监视建筑自动化管理系统实时监视电梯系统中的硬件设备运行状态，在工作站上显示运行 状态信息和履历数据的查询 。报警显示当系统检测到设备异常，立即在工作站上显示报警信息。6.智能照明系统：通过软件接口监控智能照明系统的运行情况BMS中心层以 Windows NT为系统软件平台，BMS服务器以通用数据库管
16、理系统为核心，各 工作站通过OPC标准接口进行数据交换。 综合监控工作站运行监控组态软件， 在保证通信处理实时性的前提下，提供强大的通信驱动能力和丰富的图形、动画功能。利用组态配置工具可方便地实现 不同的通信协议和生成丰富的监控界面。具体功能划分如下：实时监视各子系统关键设备和关键点 用户使用web浏览器打开相关的网页，可实时地看到所关心的任何一个子系统的任一个设备或关键点的状态，这些信息在页面上以图形、文字、动画的方 式显示出来。当然，一般每个子系统自己都有其独立的监视系统，供用户监视这个子系统的设备。 而BMS是将它们集成起来，提供一个集中监视的方式。这是 BMS的基本功能。执行上层应用下
17、达的管理方面的控制指令 根据需要，用户在页面上可以直接下达命令，控制任何一个设备的运行。作为对用户的回应，会有反馈信息传回，显示在页面上。这一功能可能会受 到具体子系统的限制，因为有些子系统提供的协议不开放外部对它的控制。完善的报警和事件管理功能 系统提供全局报警和事件的综合管理功能综合各个控制系统的状态信息，提供相关报告 如果某个设备或关键点发生异常或其他重要事件，系统会以报警、事件的形式，及时在页面上用图形、文字、动画、声音等方式表现出来，同时 还可自动拨号寻呼服务。提供准实时的系统间联动功能 各子系统本身是独立工作的系统，但 BMS将它们集成起来，可让它们协同工作，一个子系统的动作可触发
18、另一个子系统的动作，这就是联动。例如，消防报警 系统确认报警后，除进行火灾报警系统内部规定的消防动作外，还将联动紧急广播系统向相关楼层 或区域广播火警通告，触发楼宇自控系统关闭相关区域的空调设备、适时切断正常供电，联动综合 安防系统系统打开相应区域出口大门、启动临近的监控摄像机拍摄并记录实时信息，同时可以通过 Modem向119拨号报警以寻求外部援助。 BMS系统软件内嵌 Script命令语言，可让用户自己设置 连动逻辑关系。记录历史数据，为信息管理系统提供第一手资料 每个设备的运行状态、系统中发生的重要事件，都会以历史数据的形式转储到商用数据库中。这有两个目的，第一，追忆过去发生的事件；第
19、二，自动为信息管理系统提供原始数据，例如为物业管理系统提供设备运行历史记录。安全管理基于In ternet的应用都需要考虑安全性问题，不能泄露信息给非授权的人员。 BMS在系统架构的多个层次上都是采用 DCOM实现的，而 DCOM的安全是于 Windows NT及Windows2000集成在一起的，所以 BMS使用的也是 Windows NT 及 Windows 2000的安全性。另外 BMS还 对用户权限分级：19999级，不同的用户授予不同级别的权限，例如：较低权限的用户只能浏览 页面而无法控制。Web页面组态 提供可视化和 Web页面组态工具，用户可根据自己的喜好和需求定制操作界 面。可
20、以直接生成历史趋势图、实时趋势图、报警画面、及其进行动画连接等。4.4子系统的接入能否方便、灵活地接入各种差异极大的子系统，是 BMS系统软件的一个重要问题，这个问题解决得好，会给系统带来极大的适应性。 BMS系统的方案是采用 OPC。OPC是自动控制领域中一个新的通讯接口规范，由微软倡导而成立的 OPC Foundation组织于1997年制定。到1999年3月，OPC Foundation成员数已经达到 240家。他们包括了世界上大多数 知名的设备制造厂家，和工业控制软件供应商。 OPC的核心思想是用 OPC Server这样一个驱动程序屏蔽掉各种物理设备的不同，让进行数据访问的用户有一个
21、一致的接口。如果欲接入的子系统直接提供了 OPC Server，那么只须在 BMS系统软件的OPC Client端配置一下新OPC Server的信息，系统就可工作了。如果子系统的厂商没有提供 OPC Server，提供的是其他通讯协议，则需要第三方在所提供协议的基础上开发一个 OPC Server。常用的通讯形式和协议，例如，DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet 等，都可以用 OPC 形式接入 BMS。由于OPC是一个相对较新的标准，国内设备厂商对其支持还不够广泛、还不够普遍，很多 设备目前还没有 OPC Server。针对这种情况BMS
22、提供了 OPC快速开发工具 OPCRDK，帮助用户快 速开发 OPC Server。OPCRDK 同时支持 OPC Data Access Server 和 Alarm and Event Server .当然， 协同数码公司可以帮用户完成这项工作。由于BMS系统以OPC Server的方式集成第三方系统， 在系统实施时需要开发与第三方系统的接口驱动程序，因此，第三方系统厂商必须提供其系统的接口协议及所采用的接口形式。同时有义 务配合BMS系统的实施。常用的通讯形式和协议， 例如，NetDDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet 等。4.5子系统
23、的接入要求1、 贵方先确定需要集成的各个子系统数，各子系统品牌、版本号，各子系统接入 BMS的物理连接方式（串口还是网络还是 485形式）。2、 各子系统和 BMS软件通信方式：如果能直接提供 OPCSERVER （般 BA都带有OPCSERVER ），该子系统就能直接接入 BMS服务器（只需该子系统工程师协调配合一下 即可），如果子系统不能提供 OPCSERVER，那需要各子系统厂商提供通信协议书，且版 本必须和现场子系统版本一致，以便浙江中控尽快开发通信接口程序。与楼宇自控接口软件BMS采用TCP/IP协议与楼宇自控系统的主机进行数据通信， 不直接与控制器进行数据通信。利用BAS主机提供的
24、服务程序定时收集大楼内各机电设备的检测参数（包括温度、湿度、压力、 流量、开关数据、工作正常 /非正常状态等），通过OPC Server接口服务程序与 BMS连接。 与消防接口软件BMS与消防报警系统通常采用 RS-232协议，通过 OPC Server接口服务程序连接。与安全防范系统接口软件BMS与安防系统采用 RS-232C协议，通过两个 OPC Server接口服务程序分别连接 CCTV系统、防盗报警。与门禁控制系统接口软件BMS系统与门禁系统采用 RS-232协议，通过 OPCServer接口服务程序和门禁控制器相连接。 与背景音乐和紧急广播系统（PAS ）接口软件BMS与背景音乐和紧急广播系统 （PAS）通常采用RS-232通讯协议，通过OPC Server接口服务程序分别背景音乐和紧急广播系统（ PAS）。3、 另外，各子系统工程师名单需提供给浙江中控，各子系统工程师有义务配合浙江中控现场实施等工作。4、 各子系统现场的点表图（电子文档形式或非电子版）提供给浙江中控，以便浙江中控现场进行页面组态等工作。5、 各子系统对外通信物理连接方式及软件如果贵方一时确认不了，可以让浙江中控直接和子系统工程师沟通。4.6设备配置清单系统硬件要求和运行环境序号名称规格型号单位数量用 途1BMS服务器（商用PC机）P4 2.6G/256M/80G台1服务器2BMS监控管理工作站
