系统集成技术方案设计.docx
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系统集成技术方案设计
1系统概述
延长中煤能源化工工业园区中央集成管理系统，是以通过实现工业园区，包括厂前区如行政办公楼、宿舍、酒店、辅助设施等，生产区域如水处理、空压机、甲醇、液化气、聚乙烯、罐区等各分系统之间的信息资源的共享与管理、各分系统的互操作和快速响应与联动控制，以达到自动化监视与控制的目的。
实现信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境，采用"分散控制、集中管理”的模式，本着"按需集成”的主导思想，尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性，应付突发事件的发生。
系统集成是将建筑物的若干个既相对独立又相互关联的系统组成具有一定规模的大系统的过程，这个大系统不应是各个分系统的简单堆积，而是借助于建筑物自动化系统和综合布线网络系统把现有的、分离的设备、功能及信息组合到一个相互关联的、统一的、协调的系统之中，从而能够把先进的高技术成果，巧妙灵活地运用到现有的智能建筑系统中，以充分发挥其更大的作用和潜力。
2系统设备选型
系统采用具有知识产权的中央集成管理系统--BMSDATASERVER3.0（以下简称DS3.0系统）软件平台，该系统以网络集成、数据集成、软件界面集成、功能集成等一系列系统集成技术为基础，运用标准化、模块化以及系列化的开放性设计思想，以综合布线系统、计算机网络系统及其他综合通讯系统构架信息传输网络，将楼宇自控系统、自动火灾报警系统、闭路监控系统、防盗报警系统、门禁停车场管理系统及生产区域各生产装置自动控制系统等分系统集成为智能化的BMS弱电监控与管理系统，DS3.0系统允许用户最大限度利用微软操作系统下的各种应用软件。
2.1DS3.0系统符合以下要求
1）标准化和开放性
集成系统是建立在标准的以太网的基础上的，数据从各分系统网关到集成系统，再到客户端，均是通过大厦的局域网来传送的，这些数据的传送应采用标准的TCP/IP协议。
在数据处理上应采用业界标准、通用的方式（例如：
数据库采用ODBC接口）等，各个分系统的数据格式可能有所不同，但在集成系统里采用统一格式来存放和处理。
客户应用界面以业界流行的浏览器/服务器（B/S）结构为主。
2）可扩展性
我们所提供的集成系统软件自身具备完整性，能把参与集成的各分系统有机的结合起来。
用户在系统完成后的使用过程中，如需增加新的系统，集成系统在不需要较大改动的情况下增加该系统的集成功能。
同时集成系统能预留与一体化系统集成的接口。
3）互连接性
我们的集成系统是完全基于局域网（Intranet），在物理上和逻辑上可以实现相互之间的互连，实现无缝连接。
4）安全性
在完善的网络管理和信息安全管理体系下，制定切实可行的管理措施，保证信息集成系统高效、可靠、安全运行。
5）先进性
完全采用目前国际上的主流技术和系统产品，保证前期所选型的系统与今后系统性能提升在技术先进性方面的可延续性。
6）经济性
我们的产品具有先进性、成熟的、最经济的优质产品；并在系统合理配置和兼容性方面进行充分论证，删除不必要的设备冗余，以节省投资费用。
7）可靠性
系统集成是一个可靠性和容错性极高的系统，使系统能不间断正常运行和有足够的延时来处理系统的故障，以确保在发生意外故障和突发事件时，系统都能够保持正常运行。
8）人机界面的友好性
系统是全中文界面，同时采用图形方式来显示信息点的状态。
2.2DS3.0系统具备条件
●DS3.0系统具有先进的自动化控制模式；
●DS3.0系统所有接口均基于标准的TCP/IP数据接口协议和容
●DS3.0系统具有系统和设备之间的互操作性；
●DS3.0系统能够实现系统的多级联动；
●DS3.0系统具有数据处理和集息管理等功能；
●我们提供保证系统正常运行所需的所有设备、材料、软件和的设备材料表。
●具有自己的专业软件设计及研发部门，并且使用自主品牌的集成产品。
3标准规
我们的系统方案设计遵循以下规：
●GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》；
●JGJ／T16-92《民用建筑电气设计规》；
●GBJ16-37《建筑设计防火规》；
●ISO/IEC11801-95《信息技术互联国际标准》；
●采用符合工业标准的软、硬件技术、接口标准、规，开放的系统结构易于扩展。
●建筑的施工图纸及甲方招标文件、答疑文件等。
4系统工程围
●DS3.0系统能够提供各系统间通讯联网及联动控制的硬件接口和软件接口。
●DS3.0系统能够提供所需的通信接口标准、通讯协议、接口软件、测试软件、数据转换等相关设备和其他相关的硬件和软件。
●DS3.0系统能够提供系统一侧的接线、调试、开通和检测报告。
●当被集成系统的设备接口、通讯软件与BMS集成商不兼容时，本次报价已经包括其软件的二次开发费用。
5系统方案设计
延长中煤能源化工工业园区的系统集成是在网络集成的基础上，对楼宇自控系统、自动火灾报警系统、闭路监控系统、防盗报警系统、门禁停车场管理系统、业务演示系统、酒店客房管理系统、生产装置自动控制系统等分系统进行运营管理与协调，包括采集各子系统的信息，进行复杂的数据处理，最后作出专家决策，实现对建筑物及生产装置（车间）的高层次的管理。
应具备模型的建立与学习、信息流向的合理设计、形成与各个系统的之间的接口界面、信息管理、多媒体制作、决策支持以及数据库的建立和维护等容。
能够实现各系统的机电设备、火灾及安全信息资源的采集、存贮和共享。
本项目的系统集成对象包括以下分系统：
楼宇自控系统、自动火灾报警系统、闭路监控系统、防盗报警系统、门禁停车场管理系统、业务演示系统、酒店客房管理系统、生产装置自动控制系统。
我们的DS3.0系统是采用基于各分系统平等方式的系统集成模式，即在系统集成管理网络中，将各分系统视为下层现场控制网，并都以平等方式集成。
楼宇自控、火灾自动报警、综合保安管理、门禁停车场、酒店客房管理、生产装置自动控制系统这几个分系统均是BMS网络上的一个节点。
各个分系统均有各自独立的数据库，分系统以TCP/IP方式向集成系统发送数据，在正常情况下，定时将需要的数据上报或由系统集成管理主机发出查询指令。
在非常情况下能以优先方式实时上报。
各分系统的实时数据，通过开放的工业标准接口（如OPC接口）转换成统一的格式存储在系统集成数据库中（采用支持ODBC接口的大型数据库中，例如微软的SQLSERVER）；
集成系统将设置中央数据库，将各个系统的设备信息、运行标志信息、各种计量数据，按科学合理分类、综合、裁剪存于中心数据库以供各类应用程序加工、处理、使用及查询。
集成系统应当是基于Windows2008操作系统，采用以太网结构，TCP/IP协议，客户端使用标准的浏览器（要求IE4.0或以上，建议用IE5.0）来访问，全中文操作界面；
在物理上楼宇自控、火灾自动报警、综合保安管理、一卡通及工业园区管理这几个系统均是BMS网络上的一个节点。
各个子系统均有各自独立的数据库，子系统以TCP/IP方式向集成系统发送数据，在正常情况下，定时将集成需要的数据上报或由集成平台发出查询指令。
在非常情况下能以优先方式实时上报。
从系统集成的结构上来分，集成应包含以下两个层次的容：
1、工业控制总线层（下层）
该层要实现的目标是借助建筑物中的工业总线、计算机网络等通讯线路，通过软件联接和硬件连接的方式将各子系统有机地组合起来，形成一个大的统一协调的控制系统，由于该层反映速度快，可靠性高，系统集成大部分联动、控制功能在该层实现。
我们称之为集成控制系统，包括的容有：
a、将较小的子控制系统集成在较大的分控制系统中，实现统一的系统监控；
b、各较大的分系统之间实现硬件联动或底层控制软件的联动。
最终使各分系统之间更协调工作，成为一个整体，从而更有效的发挥各分系统的功能。
2、标准以太网层（上层）：
该层要实现的目标是通过计算机网络，实现整个智能大厦控制系统运行数据的整理存储，准实时反映系统运行的状态，查询系统运行的历史数据等功能。
通过上层网软件实现下层各分系统之间的联动，对上层网得到的各分系统数据记录的逻辑推理和深入分析，提供系统控制的决策资料。
我们称之为中央集成管理系统。
包含的容有：
a、准实时显示系统的运行状况；
b、数据整理和备份，即取得各系统的信息记录，按一定的规则进行分类整理，保存于开放型数据库（ODBC）中；
c、备份数据的使用，即提供历史数据的查询、历史趋势图，提供系统运行状况的简单分析结果。
我们的BMS集成系统主要提供以下功能模块:
1．集中监视、控制和管理功能模块
●提供各种机电设备（变配电系统、空调机组、新风机组、给排水系统、照明、电梯、直燃机组等）及双鉴报警探头、紧急按钮的运行状态信息；
●提供变配电系统的各项电力参数数据、开关运行状态故障监测（包括柴油发电机）；
●提供各类故障报警的类型、发生地点、时间及确认的时间；
●提供已编制的时间进程表或事件自控程序应用软件的有关信息（包括容、功能、
编制时间、编制者、修改时间、修改容等）；
●提供各类安全防系统设备的状态及报警记录；
●具有指定权限级别的人员能提取有关区域的实时监视图像；
●能依据需要向综合保安系统发出索取图像数据等指令；
●查阅各类保安报警信息，及这些报警确认的时间；
●对于监控图像网上传送，图像质量应当可以达到VCD的效果，网络延时小于2秒；
●视频信号上传；云台、矩阵控制信号下传；
●能提供整个大厦火灾安全状况的信息；
●能提供火灾报警各种探测装置的运行状况信息；
●能提供各类火灾报警探测器的报警统计、归类和报表；
●提供火灾联动情况的信息及对火灾报警的确认时间；
●能提供停车场的收费情况及车位情况；
●提供工业园区管理系统中的主要参数；
●能提供生产区域各装置（或车间）的设备运行状态及性能参数；
●室外温度常年统计及送、回风温度趋势曲线显示；
●记录统计物业管理所需有关水、电数据；
●提供管理所需各系统的各类报表文件。
2．全局事件管理功能模块
提供对各系统事件的协调处理能力,提供对突发事件的响应能力,使管理人员能快速、正确地作出决策。
3．提供各系统之间的联动功能。
通过软件编程和功能模块设计，中央集成管理软件提供弱电系统联动的逻辑，在突发事件发生时，能自动为决策者提供指挥的操作界面，并按编制的程序联动相关分系统处理事故。
1）基于消防系统的联动
当消防系统有火灾报警信号发生时，通过相应的网关软件将信息传送到集成系统，集成系统通过处理将预定的指令下发到其他各分系统中，由其他系统作出相应的处理。
2）基于保安系统的联动
当防盗报警信号发生时，通过相应的网关软件将信息传送到集成系统，集成系统通过处理将预定的指令下发到其他各分系统中，由其他系统作出相应的处理，例如：
楼控系统将相应区域的灯光打开，便于察看和录像。
3）基于门禁系统的联动
当发生非法闯入事件时，通过相应的网关软件将信息传送到集成系统，集成系统通过处理将预定的指令下发到其他各分系统中，由其他系统作出相应的处理，例如：
相应的楼宇自控系统灯光打开，便于察看和录像等，门禁系统将有关的出入口关闭等等。
5.1BMS集成系统实施技术措施
本BMS系统集成应主要包括两大部分的容：
一是工业控制总线层（下层）的集成；二是标准以太网层（上层）的集成。
工业控制总线层（下层）的集成包括的容是相应子系统之间的硬件连动、底层控制软件的连动、将小的子控制系统集成在大的子控制系统中，使相应子系统之间更协调工作，成为一个整体，从而更有效的发挥相应子系统的功能。
例如楼宇自控系统与消防报警系统之间的联动；直燃机组、变配电系统集成到楼宇自控系统中。
标准以太网层集成主要包括的容是取得相应子系统的信息记录并保存于开放型数据库（ODBC）中、提供记录整理和实时查询的功能、数据趋势图，提供系统运行状况的简单分析结果。
楼宇自控系统、安全防系统、消防报警系统、酒店客房管理、生产装置自动控制系统在物理上均是BMS运行网络上的一个节点。
在这几个子系统的监控管理中心，均有各自独立的数据库。
子系统以TCP/IP方式向集成系统发送数据，在正常情况下，定时将BMS需要的数据上报或由BMS发出查询指令。
在非常情况下能以优先方式实时上报。
BMS设置中央数据库，将楼宇自控系统、安全防系统、消防报警系统、工业自动化系统等设备信息、运行标志信息、各种计量数据，按科学合理分类、综合、裁剪存于中心数据库以供各类应用程序加工、处理、使用及查询。
5.2系统软件实现的功能和实现的途径
5.2.1提供给用户使用的功能
整个标准以太网层的集成客户界面采用现在最流行的Web访问方式，使用标准的浏览器（要求IE4.0或以上，建议用IE5.0）来访问。
1.控制系统的数据信息通过图形的方式来显示，形象生动，易于理解和查找，（每一个测点都是用我公司开发的ActiveX控件来显示的，可以实现数据的动态刷新）
2.数据的历史记录可通过相关的网页进行查询（采用当前最流行的ASP技术），数据的曲线图采用网页里的Script程序来实现的。
3.保安监控的视频图像显示，可以用WINDOWS系统自带的媒体播放器来实现，也可以使用嵌在网页里的控件来实现。
5.2.2系统软件构架
要实现上述的功能，整个系统的软件结构和数据流向如下图所示：
图中各子系统数据经由网关软件传送到集成数据处理软件中去，集成数据处理软件一方面将数据存放在数据库中，一方面提供给正在浏览的客户端实时刷新数据，客户端的浏览是通过访问WEB服务器来实现的。
提供WEB服务的服务器可以和集成服务器合在一起。
使用微软的IIS4.0软件来实现。
在这个系统中有几个重要的环节。
1、集成软件与相应子系统的连接（即网关问题）
如采用我公司常用产品选型，则该系统的网关已开发好，并已经过实际工程的检验，不用进行重新开发。
如非我公司产品选型的话，则网关需要重新开发。
2、后台集成数据处理软件
这个软件是上层集成系统的核心软件，它是联系相应子系统状态与各浏览的客户端图形显示的纽带，把不同的子系统规划成统一的接口提供给客户端。
我公司的这个软件已经经过实际工程的检验，运行可靠。
3、实现在客户端的显示
采用ActiveX控件技术可实现网页上的数据随子系统的实时数据变化，我公司开发的该类控件已成功地运行在实际工程中，可以形象地将系统运行的状况显示出来。
对于监控图像网上传送的实现，与其他系统的集成有较大的区别，由于在网上传送的数据量很大，需要一台专门的机器来提供，将模拟的视频信号采集下来，转换为数字信号，经过压缩后传向网络。
我司在这方面是采用国际上最先进的技术，图像质量可以达到VCD的效果，网络延时小于1秒。
5.2.3用户界面的选择
浏览页面的容按照业主的要求来设计，可以按照相应分系统的结构来设计，浏览时按系统的划分选择进入，也可以按照房间的物理位置设计，每一个页面包括所有集成子系统的信息，用户访问时按物理位置进入，浏览信息。
监控图像的界面比较特殊，客户端浏览时可以采用电子地图的方式来选择摄像机，也可以采用菜单的方式来选择。
5.3系统硬件配置的选择
根据过去系统集成的实施经验，监控图像的网上传送数据量较大，需专门的一台视频服务器来完成，可以将服务器放在机房，这样便于管理，同时对监控图像的控制需要另一台在监控室的计算机来完成。
这台计算机专门作为集成系统保安监控部分的服务，包括在网络上提供视频图像，对矩阵切换主机的控制等。
集成系统其他的部分可以用一台服务器来实现，包括WEB服务、数据库服务、集成数据处理等，系统的网络结构如下图所示：
5.4功能描述
5.4.1对工业园区所有设备进行统一和全面的监测
中央集成管理DS3.0系统对延长中煤能源化工工业园区所有机电设备的运行进行整体管理和监控、对各种数据信息进行汇总和备份。
5.4.1.1提供物业管理功能
提供有关延长中煤能源化工工业园区能源消耗统计、设备运行及维护指南、设备安装位置及数量等相关机电设备的功能软件。
5.4.1.2快速信息检索功能
通过编址方式，可迅速检索某一信息点所在区域平面图，也可通过图形名称来检索该图形中若干信息点；以时间检索报警点状态；以传感器或探测器类型检索状态；以时间检索持卡人进出控制通道记录。
5.4.1.3设备管理功能
建立设备管理档案，累计设备连续运行时间，设备故障记录，设备维修记录，设备维护提示。
建立控制柜端口号与设备对应表，方便系统维护和设备维修。
5.4.1.4汇总报告功能
系统可提供各类专门报告书。
例如：
以时间划分报警点状态的报告文件；以传感器或探测器类型划分该点状态的文件；某操作员操作系统修改设定或程序的报告；以时间划分某持卡人进出控制通道的记录文件等。
依管理的不同要求，如按用电分类（照明、制冷、供热、电梯、给排水等）；按指定时间（按月、季及任意指定天数）；按分区（如楼层）以及其组合，提供电能用量信息，作为财务核算的依据。
均以报表形式汇总工业园区情况，为管理提供第一手资料。
5.4.1.5提供多媒体通信及远程通信功能
集成系统提供Internet接口，通过提供远程通信接口，建立不同地理位置建筑物之间的通信网络，可进行广域围的集成化管理资讯交换。
管理者可通过远地节点与集成系统主机的通信对延长中煤能源化工工业园区进行远程监控。
5.4.2管理功能
5.4.2.1系统操作权限
设定系统操作员的操作密码、操作级别、软件操作权限、设备控制权。
系统对进入系统或主干网的操作人员，以本人操作密码的方式鉴别和管理。
系统只赋予操作员进行同级别的数据访问及修改权和设备控制权。
5.4.2.2重要事件及故障处理
当工业园区生产设备发生故障或报警系统中双鉴探头、紧急按钮报警、门禁系统发生意外闯入等报警时，集成界面将自动弹出报警画面，显示报警地点和设备，并伴有声光报警通知相关管理人员，管理者确认报警，撤消报警，并可安排相应人员处理情况。
还可通过集成系统即时或不定期查询系统故障记录，了解故障原因。
5.4.3浏览界面的组织和实现
5.4.3.1功能
这部分是延长中煤能源化工工业园区集成系统上层网络功能的集中体现。
●控制系统提供图形界面，形象地显示现场实际运行状况。
●各系统均提供有数据库查询功能的网页（asp网页），用户作不同的选择得到相应的结果。
●提供各系统某一个或一些数据点的趋势图的网页。
●监控系统能提供实时图像浏览，摄像头切换等功能。
●整个标准以太网层的集成客户界面，采用目前最流行的访问方式，使用标准的浏览器（要求IE4.0或以上）来访问。
用户可直接使用浏览器浏览，无须再加装其他软件。
5.4.3.2组织
1.按照地理位置来规划浏览页面。
首页设置为一幅延长中煤能源化工工业园区的全貌图，在全貌图中标出楼层，点击楼层号可进入该楼层的平面图，在该楼层的平面图中可按楼层的分布分成若干个页面，包括多个子系统的容：
●空调机组的位置和运行的状况
●照明开关的位置和开关状况
●某一区域风机盘管的开关状况
●摄像机的位置，点击它，可以显示该路摄像头的图像
●双鉴探头的位置和报警状况
●紧急按钮的位置和报警状况
●各房间门的开闭情况及报警状况
●各生产装置（设备）的运行状态及故障报警信息
2.在某一设备的浏览页面里，可加入与该设备相应的数据报表的超级，得到相关的数据报表，可以加入相应数据趋势图的超级，得到相关数据趋势图。
●点击风机，显示运行的数据及数据趋势图
●点击新风温度或送风温度，显示数据及数据趋势图
●点击照明开关，显示状态及数据趋势图
●点击摄像机，可以显示该路摄像头的图像
●点击双鉴探头，显示状态及数据趋势图
●点击各房间门禁，显示门禁系统的人员进出的记录等数据及数据趋势图
●点击各生产装置（设备），显示该装置或设备的状态及数据趋势图
3.在总界面的数据和数据趋势图查询界面里，可以选择查询一个或多个数据点的从某一时刻到某一时刻的趋势图。
●以时间查询划分报警点状态的数据和数据趋势图；
●以传感器或探测器类型查询该点状态的数据和数据趋势图；
●以时间查询某操作员操作系统修改设定或程序的数据和数据趋势图；
●以时间查询持卡人进出控制通道的数据和数据趋势图。
6对各分系统要求
6.1系统集成对楼宇自控系统的要求
中央集成管理系统要求楼宇自控系统能提供开放的（TCP/IP、OPC、DDE其中任意一种接口方式）标准软件接口，实现从该系统中读取实时数据的功能。
同时在集成系统实施过程中，集成系统的所有参数都是取自个分系统，需要楼控系统的实施方能够提供系统各设备安装的分布图，以及系统的参数表。
注：
楼宇自控系统是楼宇弱电系统中最复杂的控制系统，由于业主要求将其他较小的子系统（如直燃机组、变配电、照明系统等）并入该系统，因此需要该系统能提供与第三方产品连接的软件接口，以实现通过BA系统对多个系统的监测。
6.2系统集成对消防系统的要求
在智能大厦的弱电系统中，消防系统是比较特殊的系统，根据国家的有关规定，该系统不允许其他系统的控制，但允许该系统对外输出。
消防系统一般没有进行操作控制的计算机和软件，但应该有对外的硬件接口（例如：
RS-232串行口）和相关的通讯协议。
因此要求消防系统能提供开放的硬件接口；如有进行操作控制的计算机和软件，提供软件接口也可以（TCP/IP、OPC、DDE其中任意一种），并提供完整的通讯协议，使集成系统能够方便采集消防系统的实时数据。
同时在集成系统实施过程中，集成系统的所有参数都是取自个分系统，需要消防系统的实施方能够提供系统各设备安装的分布图，以及系统的参数表。
6.3系统集成对安保系统的要求
中央集成管理系统要求综合安保系统能提供开放的（TCP/IP、OPC、DDE其中任意一种接口方式）标准软件接口，实现从本系统中读取实时数据的功能。
综合安保系统的集成主要指闭路监控及防盗系统，要求安保系统提供一路矩阵切换主机的监视器出口和一路控制接口以及各摄像头的分布图，即系统分布参数表。
6.4系统集成对门禁停车场管理系统的要求
中央集成管理系统要求门禁停车管理系统能提供开放的（TCP/IP、OPC、DDE其中任意一种接口方式）标准软件接口，实现从本系统中读取实时数据的功能。
6.5系统集成对生产装置（设备）工业自动化系统的要求
中央集成管理系统要求生产工业自动化系统能提供开放的（TCP/IP、OPC、DDE其中任意一种接口方式）标准软件接口，实现从本系统中读取实时数据的功能。
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