文|中程科技有限公司 王亦偉
智能化系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)是一個專業(yè),而且每個子系統(tǒng)又與其他專業(yè)緊密相關(guān),必須熟悉和掌握其相關(guān)專業(yè)的工藝要求(例如空調(diào)、給排水等)和管理要求(如管理模式和管理流程等),目前還沒有一個承包商能夠提供智能化系統(tǒng)中的全部是同一家廠商產(chǎn)品和設(shè)計,如何保證設(shè)計出來的系統(tǒng)能夠“匹配、流暢”,對設(shè)計者來說是一個考驗。
因此工程界面的確定就可以明確各子系統(tǒng)的功能和相應之間接口界面以及各供應商(或工程承包商)的職責,只有在充分明確各自所做的工作范圍、工作內(nèi)容和工作要求,才能確保智能化各子系統(tǒng)的功能實現(xiàn)與系統(tǒng)集成。同時工程界面的確定貫徹于設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計、施工、工程管理及系統(tǒng)維護的全部過程,是智能化系統(tǒng)的基本保證。
工程接口界面應該使其標準化、規(guī)范化、模塊化,這樣有助于智能化系統(tǒng)的集成。
智能化系統(tǒng)工程界面就是各子系統(tǒng)之間、設(shè)備之間的接口與工作界面的劃分,使不同系統(tǒng)和產(chǎn)品之間的接口、通信、信息的規(guī)范化、標準化,為保證系統(tǒng)順利施工與其他專業(yè)的施工界面的互操作性。
系統(tǒng)設(shè)計界面的確定,主要包括各子系統(tǒng)功能界面劃分、系統(tǒng)操作平臺接口與界面、系統(tǒng)應用軟件的界面和各子系統(tǒng)通信接口與協(xié)議的界面。
(1)系統(tǒng)功能界面:系統(tǒng)集成的概念分為BMS和OA、CA子系統(tǒng)的集成(IBMS),主要確定各子系統(tǒng)的功能界面,尤其是聯(lián)動和信息數(shù)據(jù)庫共享功能的劃分。例如:確定BAS是否具備對FA和SA的二次監(jiān)控功能和聯(lián)動控制功能,確定IBMS與BMS、OA、CA之間信息流和通信的功能。
(2)系統(tǒng)操作平臺接口與界面:由于各子系統(tǒng)運行的操作系統(tǒng)、傳輸速率和設(shè)備不同,故主干網(wǎng)管理系統(tǒng)應同時支持網(wǎng)絡監(jiān)視和控制、管理所有的網(wǎng)絡協(xié)議,支持不同廠家的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,容納不同的網(wǎng)絡管理系統(tǒng),其主干網(wǎng)互連協(xié)議可采用OSI協(xié)議標準和TCP/IP協(xié)議標準。在考慮系統(tǒng)接口問題時,要明確通信方式、數(shù)據(jù)格式,通過接口進行交換的數(shù)據(jù)內(nèi)容以及通過接口進行交換的數(shù)據(jù)干什么用和解決一些什么功能問題。
OSI是實現(xiàn)異種機、異種網(wǎng)絡互連的最好方法,但OSI尚需有一個完善的過程,故目前可采用TCP/IP協(xié)議。
(3)系統(tǒng)應用軟件的界面:包括各子系統(tǒng)之間應用軟件的接口界面和本子系統(tǒng)設(shè)備和子系統(tǒng)應用軟件的界面,新開發(fā)應用軟件與己運行應用軟件的界面等。
◆ 各子系統(tǒng)之間軟件的界面:例如BMS中BAS可以具備FA、SA的二次監(jiān)控功能,除了BAS、FA、SA之間具備硬件接口外,BAS具備二次監(jiān)控的功能;
◆ 系統(tǒng)設(shè)備和子系統(tǒng)的應用軟件的接口界面軟件:近些年,設(shè)備供應商,如冷凍機、鍋爐、供電設(shè)備將其設(shè)備的遙控、遙測和運行信號通過硬件和標準接口的數(shù)據(jù)通信方式向外傳輸,則子系統(tǒng)應用軟件必須有一套與此相適應的接口界面軟件;
◆ 新老應用軟件的接口界面:例如在OA系統(tǒng)包括物業(yè)管理、綜合信息管理等軟件,是逐步開發(fā)與應用的過程,因此在已建立MIS和建立IBMS過程中,應對信息流處理過程的軟件進行二次開發(fā)。
為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息共享,以體現(xiàn)系統(tǒng)集成的優(yōu)越性,應在集成系統(tǒng)總體設(shè)計中逐步向中央數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)方向發(fā)展。
(1)工程各方施工界面的協(xié)調(diào)。
(2)管路預埋與預埋件安裝及綜合管路安裝之間的配合。
(3)施工管理上的配合。
(1)施工界面的協(xié)調(diào)和施工時間的配合。智能化系統(tǒng)的許多施工環(huán)節(jié)與裝修同步進行,相互間的配合十分重要。
(2)綜合布線系統(tǒng)中的設(shè)備間、信息面板等施工與裝修要求統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
(3)智能化系統(tǒng)安裝于墻面的設(shè)備或與裝修相關(guān)的設(shè)備的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。如LED系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等。
(4)裝修材料、燈光布置及空間規(guī)劃與智能化系統(tǒng)監(jiān)控要求、聲學要求和光學要求等統(tǒng)一協(xié)調(diào)。
各子系統(tǒng)接口界面的設(shè)備有各類傳感器、閥門、風門執(zhí)行機構(gòu)、HUB(SWITCH)、通信接口板、繼電器柜等。
材料的接口界面主要是各類通信電纜及各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)等。
例如:空調(diào)系統(tǒng)各類電動閥門、風門、風機盤管的溫控設(shè)備及供電系統(tǒng)的各類電量變送器及通信接口板等,屬于哪一個子系統(tǒng)的供應商提供。
各子系統(tǒng)的接口軟件界面如上面軟件接口界面所述。尤其是接口軟件的設(shè)計及其費用屬于哪一個子系統(tǒng)供應商的范圍應予以明確。故在工程實施過程中,尤其在商務合同階段必須明確各子系統(tǒng)的供應商在這些方面的供應范圍,以避免在系統(tǒng)調(diào)試過程中,子系統(tǒng)之間和子系統(tǒng)與其他專業(yè)之間的硬、軟件方面的缺口,影響系統(tǒng)集成。
各子系統(tǒng)硬件接口、信息傳輸、通信類的確定,必須與子系統(tǒng)硬件接口相匹配。
(1)數(shù)據(jù)信息、各計算機設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸速率及其格式。
(2)視頻信號包括電視和監(jiān)視用攝像機信號。
(3)音頻信號包括電話與廣播信號。
(4)控制及監(jiān)視信號,即:AO、AI、DO、DI及脈沖、邏輯信號等的量程、接點容量方面的匹配。
(5)其他專業(yè)受IBMS控制各類設(shè)計的主要技術(shù),并與IBMS提供設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)之間的匹配。
例如空調(diào)系統(tǒng)中的各類風門所要求的力矩和傳動方式,必須與IBMS中BAS提供風門執(zhí)行器的力矩和傳動方式相匹配。
智能化集成系統(tǒng)的施工安裝總體上可以分為系統(tǒng)設(shè)備及其傳感器、執(zhí)行機構(gòu)的安裝、線槽管線敷設(shè)及穿線、接線、系統(tǒng)調(diào)試等主要工序。根據(jù)工程不同的承包方式,對上述各道工序由誰來負責施工和指導,應該事先予以明確,通常做法如下:
(1)系統(tǒng)的主要設(shè)備安裝應由各子系統(tǒng)的供應商或工程公司承擔。
(2)傳感器、通信接口板、HUB(SWITCH)原則上應是誰提供設(shè)備,誰負責安裝。
(3)執(zhí)行機構(gòu)如閥門、風門的執(zhí)行機構(gòu)一般由弱電系統(tǒng)供應商提供,由其他工程承包商在弱電系統(tǒng)供應商的指導下安裝。
(4)線槽、管線敷設(shè)一般在各子系統(tǒng)供應商的督導下,由同一施工單位安裝施工為好。
(5)接口界面的穿線接線
弱電系統(tǒng)與其他專業(yè)之間的穿線,由弱電系統(tǒng)工程承包商穿線,并在其他專業(yè)工程承包商的指導或確認下接線,弱電系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的穿線與接線由本系統(tǒng)承包商穿線,并在另一子系統(tǒng)承包商的指導下接線。
(6)子系統(tǒng)的調(diào)試由各子系統(tǒng)承包商負責。集成系統(tǒng)的調(diào)試,由系統(tǒng)集成商負責。
(1)供配電設(shè)備的接口界面
高低壓開關(guān)柜向BMS提供的接口界面信號及要求,如:各類開關(guān)的啟停狀態(tài)(斷路器的分合閘)的開關(guān)量信號;各類開關(guān)的故障狀態(tài)(繼電保護跳閘);電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率的模擬量信號。
一種方式是將上述信號通過高低壓柜的數(shù)據(jù)通信接口卡輸出,并提供通信協(xié)議,由BMS供應設(shè)計軟件接口,將其信息被BMS所接受。
另一種方式由高低壓柜留有CT、PT、輸出端子,由BMS供應商提供相應的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和頻率傳感器,將其信息0~5A電流信號、0~20V電壓信號轉(zhuǎn)換成品0~5V電壓或4~20mA電流,為BMS所能接受,并負責設(shè)備安裝和其管線敷設(shè),并在高低壓柜的廠商指導下負責接線工作。
變壓器的溫度檢測由變壓器供應商提供溫度檢測信號由BMS供應負責管線敷設(shè)和接線。
(2)空調(diào)設(shè)備的接口界面
由冷水機組提供通信接口卡及RS232C串口通信接口,確認傳輸速率及通信協(xié)議和數(shù)據(jù)通信格式、數(shù)據(jù)的內(nèi)容。IBMS供應商提供通信接口設(shè)備(HUB、SWITCH)、通信線、數(shù)據(jù)通信軟件的設(shè)計與對冷水機組啟停和進出口水溫設(shè)置等數(shù)據(jù)導入功能。如果不用通信接口連接也可以由冷水機組提供運行的各類數(shù)據(jù)(AI、DI)輸入 BMS,由 BMS 發(fā)出“AO、DO”信號等。
空氣處理機、變風量空調(diào)機、新風機設(shè)備涉及:
①空調(diào)設(shè)備供應商提供手動/自動、啟停、運行狀態(tài)、故障的控制與監(jiān)測接點、變風量的控制方式、變頻、2~3速控制、2或4管制等,在上述設(shè)備供應商的督導下,BMS供應商負責穿線和接線。
②BMS供應商提供各類溫度、壓力、流量傳感器、電動閥門、風門執(zhí)行器及盤管溫控制器等,其中電動閥門、水管、壓力、溫度、流量傳感器在 BMS督導下,由空調(diào)系統(tǒng)工程承包商安裝為宜,其他均由BMS。
③冷凍水泵、二次水泵、熱水泵、冷卻塔啟停運行狀態(tài)和故障報警信號,由上述設(shè)備的電氣控制設(shè)備商提供控制和監(jiān)測接點,由BMS負責管線穿線和上述供應商的督導下,完成接線工作及軟件設(shè)計,實現(xiàn)連鎖控制和二次監(jiān)控。
(3)柴油發(fā)電機和鍋爐
目前有兩種接口方式:硬連接和數(shù)據(jù)通信方式,其數(shù)據(jù)通信方式接口界面的劃分與冷水機組類似。
硬連接要求如下:
①柴油發(fā)電機提供啟停、故障報警和CT、PT的端子,油箱高中低狀態(tài)。
②其中有關(guān)壓力、流量傳感器安裝由設(shè)備供應商負責外,其他施工均有BMS負責。
③BMS應提供各種電量及流量、壓力傳感器,并負責管線敷設(shè),在設(shè)備供應商督導下接線。
(4)給排水系統(tǒng)
給排水設(shè)備供應商提供各類監(jiān)控設(shè)備給排水水泵、生活水泵、排污泵、各類風機的起/停、運行狀態(tài)和故障報警的電氣信號。生活水箱、消防水箱、污水池、集水池的高低液位報警或液面指示信號。BMS負責提供上述水箱、水池、液面指示傳感器或者液位開關(guān),并負責管線敷設(shè),在設(shè)備供應商的督導下完成上述線路的接線工作。消防水泵的起??刂朴蒄A完成,BMS可以作為二次監(jiān)控。
(5)電梯運行監(jiān)控界面
電梯設(shè)備供應商應提供的接口界面為樓層指示信號、通信接口。BMS供應商負責提供攝像機、設(shè)備及管線敷設(shè)和接線工作。
FA、SA提供詳細的通信協(xié)議,由BMS供應商負責軟件設(shè)計開發(fā)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備和通信接口,由BMS負責管線敷設(shè),經(jīng)雙方確認后,各端接線由各系統(tǒng)負責。
(6)FA聯(lián)動控制接口界面
消防緊急廣播的切換,由緊急廣播(PA)設(shè)備供應商提供區(qū)域或每層廣播緊急切換信號和FA發(fā)出火災確認信號。FA負責管線敷設(shè)在PA督導下完成接線工作。
消防電源切換,由動力照明設(shè)備供應商提供電源切換的信號接點,F(xiàn)A供應商的控制接點的技術(shù)參數(shù)、電壓、電流和觸點容量必須滿足設(shè)備供應商的要求,并負責管線敷設(shè)和在設(shè)備供應商督導下完成接線。送排風機風閥、排煙及正壓送風機、電梯、氣體滅火控制原則上與上述電源切換的界面分工相同。防火卷簾門應根據(jù)設(shè)計和防火卷簾門結(jié)構(gòu)分二次降還是一次降。
(7)IBMS與PDS接口界面
根據(jù)總體設(shè)計要求,IBMS各子系統(tǒng)的通信線原則上應納入PDS信息點的范圍內(nèi),也就是在各子系統(tǒng)的控制機房內(nèi)留有PDS信息點,供各子系統(tǒng)之間的連接,如果各子系統(tǒng)通信需采用屏蔽線,則在PDS中其相應部分選用STP(UTP)。
(8)OA、CA的網(wǎng)絡接口通信協(xié)議與軟件界面
根據(jù)總體設(shè)計要求和上述原則,各子系統(tǒng)供應商提供的硬件接口和通信協(xié)議軟件的操作平臺、軟件功能、數(shù)據(jù)功能、數(shù)據(jù)格式等,系統(tǒng)集成商負責集成總體設(shè)計、網(wǎng)絡設(shè)計、硬件接口、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、接口軟件的設(shè)計和系統(tǒng)管理應用軟件的開發(fā)。