一、 智能建筑系统集成的发展趋势

    随着建筑中各种智能化、信息化系统的不断增多、功能迅速增强，建设智能建筑集成管理系统，实现综合管理的需求越来越迫切。集成管理系统作为建筑智能化中核心系统的地位和作用迅速地突出出来。深入研究智能建筑系统集成技术，开发新一代集成管理应用软件，进一步发挥系统集成在智能建筑中作用，成了摆在我们面前的急待解决的问题。

    “系统集成”实际上是一个不断演变和发展的概念。

    “系统集成”这个名词最早源于计算机网络应用系统。大约是在八十年代初，当时随着微型计算机的出现，计算机的神秘性及只在少数领域应用的局限性被打破，计算机应用呈现出向全社会广泛推广的趋势。与此同时各类中小型计算机系统也加快了从初期的专用系统向通用化产品发展的步伐。在这种情况下，为了利用通用产品为不同的用户构造其所要求的计算机网络应用系统，就产生了“系统集成”和“系统集成商”的概念。系统集成商或者叫增值代理商的作用是把各个厂家生产的主机、模板、输入输出设备、操作系统、数据库、网络设备及应用软件等产品拿过来组织成为系统，也包括开发专用应用软件，然后整个系统地销售给用户。这种采用技术手段把各类产品组织成为特定用途的计算机网络应用系统的工作被称作“系统集成”。二十多年来，系统集成和系统集成商在建立各种各样的计算机网络应用系统中发挥了巨大的作用，为推进人类社会与经济信息化做出了巨大的贡献！

    “系统集成”这个概念产生不久便被用于智能建筑。智能建筑的系统集成倒很少用于解决单个智能化系统的构建，在多数场合是用于解决多个智能化系统之间的互联互通、信息共享和综合应用。因为一般的单个系统，不管是楼宇自控，还是安防或消防系统，多数是由原厂家配套好的，不需要集成商做更多的工作。正是由于在智能建筑中系统集成重点是针对不同用途的异构系统间的集成，如安防、楼控、消防之间的集成等，因此智能建筑的系统集成是很复杂的。事实上，正是由于智能建筑的发展大大推动了“系统集成”概念向广度和深度的发展。反之由于系统集成超乎寻常的作用，也为智能建筑总体功能和水平的提高增添了新的希望。

    正像建筑智能化是从楼控开始的一样，智能建筑的系统集成也是从楼控开始的。世界上许多楼控厂家不但研制各种型号的控制设备，同时还开发功能很强的监控软件。这些监控软件开始只是面向楼控设备的管理，对建筑中各种机电设备能够实现统一控制、管理和操作。后来，各厂家为了适应智能建筑的发展要求，把原有软件功能加以扩充，能集成消防和安防的一些子系统，就成了面向整个智能建筑的集成管理的软件。集成管理软件从楼宇自动化管理系统（BAS）开始，逐渐扩充成建筑智能化管理系统（BMS）以及后来的智能建筑集成管理系统IBMS，周期大约不到20年时间。在这个过程中，集成管理软件的开发商也从开始单一的楼控厂家扩大到集成商。我国的集成商因为拥有大量开发智能建筑整体应用的经验，在开发IBMS方面具备更加优势的条件。

    应当指出，“系统集成”包括不同范围、深度和层次的集成。在计算机网络应用系统中，根据应用系统的规模和类型不同，系统集成分为单机的设备级集成、多机的网络级集成和应用级集成。结合OSI的七层网络协议，为实现开放式异构系统互联，可分为物理链路级集成、协议级集成（所谓接口）以及顶层应用级集成。按照应用系统的最新三层软件结构，又可分为数据层集成、业务逻辑层集成和表现层集成。

    当前智能建筑的跨系统集成一般是做到把楼控、安防和消防等各个子系统通过网关或协议转换，将异构网络互联，统一采集各系统的运行参数数据，实现一定意义下的统一管理。包括统一报警处理、局部的联动等等。其主要解决的还是协议级和数据级的集成，在应用级集成功能上所作工作不多，所形成的功能还不成系列。因此远远不能满足日常运行管理和突发事件的应急处理的要求。改变当前智能建筑系统集成现状的关键是要在协议级集成和数据级集成基础上，大力加强应用级集成功能，并使各项功能有良好的展现。应用级集成不但要达到智能建筑各项管理工作的要求，还要适合管理人员使用水平，提高实用性。应用集成功能开发的内容应根据智能建筑实际管理要求和存在的问题，充分利用各系统资源，组织顶层的、综合的应用，达到“综合集成”的水平①。

    按照软件工程的规范，要加强应用级集成，开发顶层的综合应用，应从现代智能建筑整体管理出发，经过广泛深入的调查分析，制定综合应用功能需求规范说明书。要综合分析现代智能建筑中各智能化、信息化系统资源潜力，紧密结合实际管理要求，给出综合应用的总体功能设计要求和各项具体功能设计要求，用以规范集成系统各项应用功能的设计。通过加强规范需求和规范功能设计，再结合一定数量的具有代表性项目开展典型试点。在典型试点基础上总结经验，推进智能建筑系统集成相关标准和规程的制定。只有这样才能使集成软件开发跨上新台阶，使系统集成工作走上新阶段。

二、 “综合集成”在智能建筑中的应用

    值得骄傲的是“综合集成”的概念是中国人首先提出的②。它是在我国科学家开展复杂性科学相关问题的研究中发明的。从1986年开始我国著名科学家钱学森指导的“系统学”讨论班，对有关复杂系统的一些问题进行研讨。经过5年的努力提炼出“开放的复杂巨系统”的概念，总结概括了处理开放的复杂巨系统的方法论，即“从定性到定量的综合集成法”（以下简称综合集成法）③。并且用这种方法解决了编制国民经济计划等复杂问题。当前，智能建筑正在向数字建筑迅速发展，其系统复杂性也在逐步增加，特别是智能建筑的综合管理所要解决的异构系统互联、不同专业协同应用以及各种突发事件应急决策处理等等，都具有开放的复杂巨系统的某些特性。深圳太极正在学习我国科学家总结的“综合集成法”，推动“综合集成法”在智能建筑系统集成中的应用。

    去年底深圳太极推出了“智能建筑综合集成管理与服务平台”④以及“现代智能建筑综合集成系统整体解决方案”⑤，已经把“综合集成”概念引用到智能建筑当中。我们的目的是以此突出系统集成的内涵，通过加强智能建筑整体设计、统一管理和综合服务功能，提供一个面向使用的人机结合的综合集成管理平台。综合集成不是一般层次的系统集成，是带有综合性的应用级的集成。“综合集成”的目标是把建筑的各个智能化系统集成为一个整体的系统，其作用是在采用网络等手段实现异构系统的互联、综合采集各智能化系统信息、实现协议和数据级集成基础上采取科学的方案，强化应用级集成功能。智能建筑的综合集成应用功能涉及消防、安防和重大设备故障等突发事件的处理，这些事件的处理往往是影响因素众多、瞬息万变、情况复杂，因此在综合集成管理平台设计中有必要采用“综合集成法”的原理。

    “综合集成法”的精髓是在解决开放的复杂巨系统的问题中，把专家的智慧、计算机的高性能和各种数据和信息有机地组织起来，共同组成一个统一的强大的问题求解系统。在智能建筑管理中，专家的智慧表现在哪里呢？主要表现在智能建筑的综合集成管理也应是一个人与技术的结合的系统，不但要发挥技术设备和技术方法的作用，更要利用专家的智慧、知识与经验，发挥人的决策作用。在消防、安防和重大设备报警处理中，应把相关专家的智慧、知识与经验汇集起来，组成应急处理预案系统和专家系统。当发生突发事件时，系统给出相应预案或指明应查询哪部分专家系统，人工选定后由系统去执行。这样一来，智能建筑中可能发生的各种复杂的突发事件的处理就有办法解决，智能建筑系统集成发展的方向就更加清楚。

    那么，如何构建体现“综合集成法”的智能建筑综合集成管理平台？

    这是一个值得深入研究的问题。因为综合集成法不仅仅是靠技术方法解决问题，而是要同时发挥人的智慧、知识和经验的作用，因此综合集成管理平台必须为充分发挥人在系统中的作用提供方便实用的各种功能。结合智能建筑管理的特点，综合集成管理平台至少应包括五部分内容：
    1、综合集成应用功能展现与操作平台。在这个平台上，智能建筑各项综合集成功能，包括各类应急事件的预案处理，都能通过屏幕全面、直观、方便、快捷地显示，使管理人员在掌握足够信息情况下加以决策，并且提供各种预案执行等操作功能，对决策处理全过程予以支持。
    2、消防报警事件处理预案系统。不仅包括消防本系统的处理措施、方案，还应包括针对各个重点区域不同报警情况预先编制的与安防、楼控等联动的各种措施与方案。
    3、安防报警事件的处理预案系统。不仅包括综合安防的处理预案，还应包括针对重点区域不同报警情况预先编制的与楼控等其他设备系统的联动各种措施和方案。
    4、重大楼控设备报警预案系统。包括为妥善处理重大设备故障而预先编制的各种措施和方案。
    5、设备故障维护专家系统。包括对各个具有自检能力设备预先编制的维修预案以及对各种模糊的系统故障情况应用人工智能理论，用工程技术人员系统维护的经验而编制的故障检查、诊断、定位专家知识库⑥及维修预案。

三、 太极智能建筑综合集成管理与服务平台

    深圳太极在几年智能建筑项目开发的实践中，为适应现代智能建筑发展要求，针对当前系统集成存在的问题，初步总结了一套现代智能建筑综合集成管理功能需求规范说明书。为了全面满足智能建筑管理要求，提出了“五个面向、一个扩展”的需求要点，并且采用划分分区的方法，深化综合集成应用功能的设计。根据这些思想和方法开发了太极智能建筑综合集成管理与服务平台。在综合集成管理与服务平台中重点突出了对构建综合集成应用功能的支持；在各类应急事件处理方案中采用了“综合集成法”解决复杂问题，初步给出了一个较完整的实现综合集成管理的系统框架、新版的TJIBMS软件及一套可定制的综合集成应用功能体系。

    在综合集成应用功能的展现平台设计中，打破以往集成管理系统只靠单屏显示的局限性，采用了多屏幕组合调度显示和操作方案（主屏四个、辅屏六个），由一台集成系统主控工作站带四个辅助工作站组成基本显示系统。在主控工作站上给出系统的主界面及各种应用功能和系统配置操作界面。四个辅助工作站上分别给出各种组合应用功能显示与操作内容，可组合显示总分区监控图、重点分区监控图、子系统运行图、联动预案和监控图像等等。