建筑智能化管理系統的分布化、綜合化和動態化

宮波

【摘要】本文在闡述智能化建筑的基本問題的同時，對建筑智能化管理系統的分布化、綜合化、動態化的進行分析，并為智能大廈的實施提出相應的設計實現所需的前期仿真的重要性與必要性進行論述，以期為建筑智能化管理的分布化、綜合化、動態化的實現提供理論基礎。

【關鍵詞】建筑智能化管理系統 分布化 綜合化 動態化

智能建筑的實質是資源、信息、任務的綜合性共享，以及一體化的全局綜合性管理。智能化建筑實現的核心則是系統化集成，即通過系統集成實現綜合共享，是工作效率與服務質量顯著提高。隨著社會信息化進程的日益發展、人們對于經濟日益國際化趨勢的認同，均使得建筑智能化成為一種新型的發展勢態，而這需要在完成系統集成的同時，對建筑的分布性、動態性、異構性、碎片性等因素進行綜合化考慮，使系統的分布化、智能化、綜合化、動態化充分體現，這也是建筑智能化進程中重要的戰略性問題。對于建筑智能化管理系統的實現而言，同樣也需要實現前期仿真。

一、建筑智能化管理系統的分布化

建筑智能化管理系統的一體化集成的實質是在系統、功能、網絡、軟件界面集成的基礎上所形成的一門高新技術。智能一體化集成化的本質是計算機網絡管理。隨著網絡規模的日益擴大，傳統的集成式網絡化管理系統已經無法滿足日益復雜的智能化樓宇的需求，因此，需要在智能化樓宇中開展分布式管理方法。分布式管理是將管理功能合理分布于多個管理實體，通過網絡資源進行及時有效的監視、控制、約束，使管理響應效率與擴展功能進一步提升。在實際網絡系統中可根據管理的實際需要，依據地域分布、功能子系統、網絡定義等定義相對獨立的管理域選擇合適的管理者；通過各個管理者實現對各管理域的交互行為，實現全局管理的目標。管理者見交互結構有兩種，第一為分次結構是通過上、下層管理者的交互，實現對各管理域管理的協調；第二為全分布結構，是對等結構的一種，采用此方法的管理者可實現直接對等通信。實際應用系統管理的分布化過程則是管理應用功能實現集中式客戶機/服務器模式轉移至分布式計算機平臺的過程。分布式計算機平臺的最終目標為跨平臺資源的透明系統計算與相互操作。與此同時，分布式管理系統是最為容易實現大廈智能化的系統模式，不僅可使管理并行性與分布性得以實現，可通過管理者活動對多目標、多節段、多因素、多層次的協調管理，實現管理系統的整體協調以及全局優化。

二、建筑智能化管理系統的綜合化

隨著智能建筑的進一步深化，被管理者的復雜程度也隨之進一步增大，導致復雜化的主要因素包括被管理者數量、物理分布、管理對象種類、組織異構性、參與組織單元數量、服務綜合程度等因素，相比于傳統單一的網絡擴展，智能化建筑中分布化網絡綜合化管理也是現有環境發展的必然要求。環境是指系統存在、發展、變化的外部條件；系統與環境之間的相互作用與影響，是實現信息、能量與物質交換的基礎。綜合管理則是保障系統中所有資源均可根據有效目的實現有效運營的全部方式，也是系統與環境相統一所形成的產物。有關綜合管理平臺也需不斷的進行改變，從而滿足建筑智能管理系統綜合化的要求。

三、建筑智能化管理系統的動態化

事物發展是相對穩定的，在相對穩定的環境中也會隨著環境的需求而不斷發展、完善。智能建筑系統一體化集成的動態化則是基于分布式管理系統而達成的，通過分布式管理系統是動態化更好的呈現。動態化包括兩種含義，一是故障的檢測與動態重組恢復；二是系統所具備的可擴展性。分布式系統所具備的故障診斷軟件包，可通過互查技術對系統中故障部位進行檢測并開展相應處理，動態分布或者重組系統則可使系統工作處于較為可靠的狀態。分布式系統中所采用的并行處理技術，可使智能大廈分階段建筑使用要求得以滿足，實現邊組織，邊開通，使一次性開通難度減少，同時避免一次性投資方式。同時，分布式系統為模塊化軟件與硬件，具有較為方便的模塊連接嵌入方式，可與日漸擴大的系統需求相配合，使系統性能隨著不斷提升與完善，使系統的動態先進性得以保障。系統的動態化要求則使動態管理策略，可通過Java、CORBA等迅速發展，實現動態管理技術的日臻完善。

四、前期仿真

智能大廈的建立除了提供安全性、舒適性、便捷性的優質服務的預期目標以外，也需建立相應科學、先進的綜合管理機制，同時通過系統優化配置，可實現能源節約，投資成本降低。達到上述目標則需要在工程實施前對系統涉及的預期目標與功能進行綜合性考核評價，通過差缺補漏，對其中存在的錯誤進行修正。不同于研究試驗網，智能大廈的網絡集成需要具有可靠性、開放性等要求，使大廈具有智能化管理的同時，提高運行效率。因此，對智能大廈的前期仿真具有重要意義。應用先進的軟件系統可為智能大廈前期仿真提供便利，其中以Simulink為動態仿真提供良好環境的同時為系統仿真提供極大的便利，同時綜合其他軟件可使智能化建筑的CAD發揮最大功效，也可作為其他軟件的良好接口，以便于其他智能化集成系統進行軟件調用。相應基于Simulink的仿真技術可為智能建筑CAD開拓新的提升完善途徑。

結束語

綜上所述，隨著智能大廈的不斷加快深化，以及“數字化城市”、“數字地球”研究的進一步深入，智能大廈系統集成的為了發展趨勢也成為分布化、綜合化、動態化的一體集成，三者之間相輔相成，互相促進，由于智能化大廈的建設屬于投資行為的一種，對于智能大廈的前期仿真具有重要意義，可進一步推動智能大廈工作效率的提升，成本的降低。