产品概述
OVERVIEW
1 系统简述
IBMS智能化集成管理平台(以下简称为IBMS平台),堪称智能化系统的核心枢纽,宛如所有智能化子系统的“智慧中枢”,身兼沟通桥梁、监护使者、管理统筹者与决策指挥者等多重角色。它借助标准化或非标准化的通信接口,将各个子系统紧密相连,共同铸就了一个涵盖全设备、全空间、全时域、全过程的有机统一体。 通过这一统一的平台,IBMS平台能够对各子系统进行全方位、集中化的检测、监视与管理。同时,它会将所有子系统的数据汇聚起来,存储于统一的开放式关系数据库之中。如此一来,原本各自为政的子系统,便能在统一的IBMS平台上实现信息交互,达成充分的数据共享。
2 IBMS的架构
2.1 智慧建筑的架构
智慧建筑是由多个弱电子系统构建而成的,这些子系统彼此相对独立,各自承担着相应的监测、控制以及管理任务。当下的智慧建筑运用的是一种分层分布式的集散监控系统架构,整体可划分为三个层级。 处于最上层的是集成平台,也被称作IBMS。它作为整个建筑的监控管理核心枢纽,承担着整个系统协调运转与综合管理的重任。 中间层为系统控制层,也就是各个智能化子系统。这些子系统具备独立运行的能力,能够分别实现各系统的监测与控制功能。 最下层则是机电设备物理层,也叫现场设备层,该层涵盖了各类传感器、探测器、仪表以及执行机构等设备。
全鸿IBMS技术架构图
3 IBMS的基本功能
全鸿IBMS是全鸿软件凭借自身研发实力打造的一款智慧建筑集成管理软件。它基于公司物联网数据中台共性平台,专为智慧建筑管理量身定制。其目标在于运用现代化技术手段,对建筑进行全面且高效的监控与管理,提升建筑的综合使用效能以及物业管理的效率水平。通过该软件,能够确保建筑内的所有设备均以高效、节能且最佳的状态运行,进而为客户营造一个安全、舒适且便捷的工作环境。
基本功能软件的如下:
3.1 可视化集中管控功能
IBMS具备对各个子系统进行全方位、集中式统一监控与管理的能力,它能够将所有集成子系统的信息,在同一平台上进行统一存储、展示以及管理。该平台能够精准、全面地呈现各子系统的实时运行状况、历史数据以及运行趋势,并且针对重要部位的运行信息开展实时动态监测,从而实现提前预警,有效提升应对突发事件的反应速度与处理能力。
全鸿IBMS兼容二维矢量电子地图以及VR、AR实景电子地图功能。在建筑智能化子系统中,各类设备能够以图标形式精准标注于电子地图上,且这些图标可随电子地图进行旋转、缩放与平移操作。当用户通过鼠标点击图标时,系统可借助物联网数据中台,实时读取并展示设备的运行数据,同时支持向设备发送控制指令。
3.2 分散控制功能
IBMS所实现的系统集成,是通过和各个智能化应用系统开展数据通信,以此达成对系统状态的监测以及信息与数据的交互。它并非要取代各子系统原本独立运行的功能,而是致力于充分挖掘各个子系统之间的协同互操作能力,进而催生出全新的功能。
3.3 可视化管理功能
IBMS集成管理平台配备了一套高度灵活的电子地图系统——“组态图”系统。借助该系统,用户能够创建具有任意关联关系的电子地图,如地图、平面图、示意图、楼层图、设备原图等。用户既可以自行绘制地图,也能充分利用现有的地图资源。在地图上,用户可随意放置各类设备的图标、文本框、图表,还能通过不同的颜色和动态效果来展示设备的当前状态。此外,用户还能通过组态图向设备发送指令,实现对设备的远程控制。
3.4 统一报警管理功能
IBMS平台会对每个设备的各类报警信息以及运行状态进行实时追踪监测,并为用户提供一个统一的报警界面,在该界面上能够实时呈现各个子系统的报警情况。系统允许针对不同子系统的报警点设定不同的报警等级,并以多样化的多媒体信息形式进行展示。一旦系统触发报警,监控界面会自动跳转至出现报警情况的设备监控画面。
3.5 跨系统联动功能
全局事件联动管理在智能控制体系中占据着关键地位。它基于一个子系统内某一事件的发生,或是依据内部逻辑判断,触发其他子系统执行相应操作,以此达成智能建筑内各专业子系统间的协同互动、快速响应以及整体管控。系统联动方案的设计,主要围绕智能建筑的管理流程,并结合安防报警、消防报警、门禁、照明、空调等各类系统设备的布防情况来制定。IBMS所具备的智能联动功能,能够显著提升建筑的综合管理效能,增强应对突发事件的能力。
3.6 智能调度管理功能
IBMS平台具备智能化的设备调度管理功能,它能够依据预先设置好的规则,对设备实施单次或者周期性的调度与控制。举例来说,它可以凭借历史经验或者预设的参数,自动调整某些设备的流量,实现设备负载的自动均衡;还能按照时间规律,自动对设备进行启动/停止或者开启/关闭的操作;同时,它也可以根据不同季节以及管理制度的具体要求,制定并应用不同的调度模式与策略。如此一来,在满足实际使用需求的基础上,既能实现综合节能,又能提升管理便利性。
4 全鸿IBMS的对子系统的集成
(1)楼宇设备自控系统
BA(楼宇设备自控系统)主要借助Bacnet、OPC通讯协议,来实现对楼宇设备的集中化控制与管理。它能够对楼宇控制设备的运行状况进行汇总和分析,并以文本、图形、表格等形式,在网络中实现信息共享。而IBMS同样可以通过Modbus等协议,与大楼内的智能机电设备,像冷水机组、专用空调机、电梯、变配电设备等展开通信交互。
IBMS系统具备对建筑设备进行远程多点实时监测、操控以及数据记录的能力,同时可实现信息资源的共享。它能够达成对建筑设备的集中化控制、管理、数据统计以及辅助决策功能。电梯和冷源系统的自动监控系统由设备自身配套提供,其控制系统需包含数字化自动监控设备及通信网关,借助第三方集成控制器接入楼宇自控系统。IBMS系统借助楼宇自控子系统的现场数字控制器,对送排风机的运行状态进行监测、执行启停控制、发出故障报警,并对运行信息进行统计记录;同时,对水池、水箱以及集水坑的水位进行监测、发出报警信号并进行数据记录。
(2)监控系统
监控系统主要借助ONVIF通讯协议实现与集成管理系统的对接。集成管理系统提供了组态电子地图功能,用户只需用鼠标点击电子地图上的相应位置,就能对电视监控系统进行便捷操作,例如快速切换摄像头的实时画面、启动画面顺序切换等功能。当其他子系统因报警等情况需要电视监控系统执行相应操作时,集成自控系统能够确保电视监控系统迅速、精准地完成指定功能,如画面切换至特定区域、调用预设监控位置等。
(3)门禁系统
门禁管理系统通过WEBAPI接口或者数据库共享的方式,与集成系统平台建立通信连接。门禁系统中产生的刷卡信息,会由IBMS系统进行整理,随后发送至楼宇的物业系统,从而实现系统间的信息共享。借助这种方式,物业系统能够实时展示刷卡进出数据,支持对历史数据进行查询,包括刷卡时间、持卡人信息、刷卡地点以及门状态等相关内容。此外,系统还支持自定义查询设置,并能够生成相应的报表数据。
(4)车场管理系统
车场管理系统运用自定义协议和集成系统平台建立通信。IBMS能够实时获取停车场的停车相关信息,例如车位的总数以及剩余车位数等,同时还能对停车场进出口的道闸进行相应管理。
(5)报警系统
报警管理系统能够与IBMS通过串口或者网络通信协议实现互联。它采用电子地图的形式来管理所有感应探头的状态,并且可以设置为与视频监控系统联动,能够预先设定报警管理系统各感应点周边摄像机的响应动作;在接收到报警管理系统的报警信号后,执行相应的联动操作;同时,会及时发出报警提示,报警信息以声光形式呈现在系统主界面上。此外,报警管理系统会将设备的故障信息、运行状态以及报警信息提供给IBMS。
(6)消防系统
在智能建筑的弱电系统里,消防系统是一个相对特殊的存在。依据国家相关法规,其他系统不得对消防系统进行控制,不过消防系统被允许向外输出信息。集成管理系统能够对消防报警系统实施集中管理,在发生火灾警报时,可协同集成系统范围内其他相关子系统完成必要的联动操作,但不会对消防报警系统本身进行操控。
对各类火灾报警探头处于正常还是报警状态、手动报警装置的工作状态进行实时监测;一旦接收到火警信息或者意外事件信号,智能化集成系统会立刻启动报警功能,在监视工作站上以声光警报、图标闪烁以及在楼层平面图上标注事故位置等形式发出警报,并给出相应的处理建议;当警报响起时,集成系统会自动操控最接近事发现场的摄像机,使其对准报警区域。
(7)广播系统
集成平台能够对数字广播系统在大楼内的各项功能实现状态监控,这些功能包括在各层功能区播放背景音乐、业务语音广播、消防紧急广播以及分区切换等。具体而言,它可以对上下班时间和休息时间内,针对不同选区播放不同背景音乐的功能进行监控。举例来说,背景音乐的播放通常以轻音乐为主,旨在营造舒适的环境。音源能够同时播放音乐,并且可以通过系统集成平台设置,实现对全区域或者指定区域选择性地播放不同的背景音乐。
(8)信息发布系统
对公共显示系统实施集中化的监控与管理,在集成平台上能够展示公共显示系统的实时数据。这就要求公共显示系统开放接口,并提供标准协议,以便与集成平台进行连接。
(9)电梯系统
集成系统与电梯系统借助电梯专用的BA板进行通信。IBMS系统能够获取电梯的运行状况、所在位置以及故障报警信息,同时还可以对电梯的运行时长、启动和停止次数进行监测,并将这些信息传输至设备维护管理系统。
(10)智能照明系统
借助智能照明管理系统所提供的接口,能够对各区域的照明系统开展监测与控制工作。依据各分区当下的占用状况来调控照明情况,并且能够对公共区域的场景照明进行远程控制。从智能照明管理系统获取的状态信息,可用于确认各区域在非正常时间段是否仍处于照明状态。照明系统可按照预设的时间计划自动进行开启和关闭操作,同时也支持通过信息模块实现远程控制。在电子地图上,可通过照明子系统获取相应的灯光控制与状态信息,借助电子地图模拟建筑现场实际的灯光开关情况,平台使用人员可根据实际需求自由组合各种控制策略。
(11)机房监控系统
智能化集成系统借助OPC或API等接口,达成对机房集中管理系统的集成,从而能够查看机房内UPS、空调、漏水检测装置、温湿度调节设备等各类设备的工作状态。一旦这些设备出现异常情况,系统可及时发出报警信息。
(12)能源管理系统
能源管理系统向智能化集成系统开放通信接口,并提供以下相关功能:将用户的用水量、用电量和用冷量等数据实时传输给智能化集成系统;同时,为智能化集成系统提供实时及历史的用水量、电度、用冷量的一览表。
产品特点
FEATURES
1、云平台和传统IBMS的不同
当下,国内的IBMS软件大多采用SOA分布式架构。在构建IBMS平台时,其架构流程通常是先运用本地运行的页面组态工具来设计动态页面,之后把设计好的动态页面发布至WEB服务器,以此向外部提供信息服务。而这类软件运行所依托的平台,多数为微软服务器平台。
全鸿云平台运用了基于先进REST架构的IBMS云服务。该IBMS云服务系统遵循云服务的SaaS(软件即服务)模式,能够在公共或私有的PaaS云服务器上运行。相较于传统IBMS,IBMS云服务平台最大的差异体现在运行环境、组态方式以及运行负载能力这三个方面。
运行环境不同:传统的IBMS通常是基于微软平台,IBMS云服务平台是运行于云虚拟服务器PaaS上的。
组态方式不同:传统的IBMS通常是采用本机组态工具组态,IBMS云服务平台采用云端在线组态,实时发布组态页面。
运行负载能力不同:云服务平台具有超大规模并发支持、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务等优点。
与国内IBMS平台相比,全鸿IBMS云平台具有以下特点:
(1)采用最适合于云服务的REST软件架构
REST(Representational State Transfer)是一种面向资源的信息集成平台架构。此集成平台将资源模型作为核心要素,针对分布于不同异构信息系统中的信息进行封装处理。它会把各类分散的异构资源映射至逻辑参照体系,并通过定义统一的资源元模型以及数据存取接口,来消除各系统之间的数据格式差异。借助基于任务分解的资源推送机制,构建一个软件系统以提供资源服务。通过这种方式,实现不同应用系统之间异构信息的转换处理等操作层面的交互,进而搭建起一个能够支持业务工作流的资源集成环境。
REST架构风格着重于组件交互的扩展性、接口的标准化、组件的独立部署能力,以及那些能够降低交互延迟、提升安全性、并对遗留系统进行封装的中间组件。REST的核心优点在于,它为服务器提供了一种更为高效的抽象方法。
(2)采用OAuth2.0规范用户认证授权云服务
全鸿IBMS云平台运用了遵循OAuth2.0规范的用户认证授权服务系统。OAuth(Open Authorization,即开放授权)制定了一套安全、开放且简便的标准,用于用户资源的授权。借助这一标准,第三方能够在无需知晓用户账号和密码的情况下,安全地获取用户的授权信息。当下,QQ、微信、微博等平台都在采用此协议进行授权操作。
KEY授权的核心思路为:在申请授权的第三方应用和服务提供商之间,增设了一个授权层(authorization layer)。第三方应用无法直接登录服务提供商,仅能登录至授权层,从而把用户与第三方应用分隔开。第三方应用登录授权层所使用的令牌(token),和用户的密码并不相同。用户在登录时,能够自行设定授权层令牌的权限范围以及有效期。当第三方应用成功登录授权层之后,服务提供商会依据该令牌的权限范围和有效期,向第三方应用开放用户存储的相关资料。
在KEY平台中,所集成的每一个子系统均被视作一个独立的站点,并以第三方应用的形式进行处理。KEY授权服务器中的用户能够设定这些第三方应用的权限范围,同时提供安全可靠的单点登录认证服务。
(3)采用消息通知云服务软件 MNS
消息通知云服务系统是全鸿云平台的核心软件组件,它部署在云端,专门负责各个系统软件之间的消息交互。MNS与阿里云的MNS完全兼容,采用了与阿里云一致的REST规范以及相同的HTTP RESTful接口。
消息通知服务(Message and Notification Service,简称MNS)是一款具备高效性、可靠性、安全性、便捷性以及可弹性扩展能力的分布式消息服务。借助MNS,应用开发者能够在其应用的分布式组件间自由地传输数据,进而构建出松耦合的系统。它具备如下优势:
易用且不失扩展性
提供遵照RESTful标准的API访问接口,您无需担心任何兼容性题; 可以和阿里云服务结合使用,从而让您的应用程序更可 靠、可扩展性更强。
丰富的队列属性配置
我们提供了丰富的队列属性配置选项,您可以进行队列属性的个性化配置来满足不同的应用场景,支持:普通队列、延迟队列、优先级队列等多种队列模式。
支持并发访问
支持多个生产者和消费者并发访问同一个消息队列,并能确保某条消息 在取出之后的特定时间段内,无法被其他消费者获得。支持每秒10万个并发读写。
消息投递保障及访问控制
在消息有效期内,确保消息至少能被成功消费一次。
(4)采用实时数据库云服务软件
全鸿云实时数据库是一款与开源Redis协议相兼容的Key-Value类型在线存储服务。它支持字符串、链表、集合、有序集合、哈希表等多种数据类型,还具备事务(Transactions)、消息订阅与发布(Pub/Sub)等高级功能。RTDB采用内存与硬盘相结合的存储方式,既能够提供高速的数据读写能力,又能满足数据持久化的需求。
RTDB在50个并发执行100000个请求,设置和获取的值是一个256字节字符串的模拟测评中。读的速度达到110000次/s,写的速度达到81000次/s。
具有以下优点:
支持丰富的数据类型
兼容开源Redis协议中定义的所有数据类型,如String,Hash,List,Set,SortedSet等,支持多种数据操作,充分满足业务需求。
持久化存储
内存+硬盘的存储方式,数据存储到物理磁盘,满足用户数据持久化需求。
支持消息通知机制
基于事件通知机制将消息发布者和消息订阅者解耦,实现消息发布及订阅(PUB/SUB)功能,满足多个客户端使用者之间的互联互通。
支持事务操作
支持Redis协议中定义的事务(Transaction)处理,实现单个客户端发送的多个命令组成的原子性操作。
(5)采用云端WEB在线组态
全鸿组态平台是一款依托云技术的监控开发平台,它使得非专业人士也能通过简单的拖拽操作,轻松创建出专业的监控界面。该平台基于纯HTML5技术以及标准的工业总线技术构建,可在平板电脑、iPhone以及安卓手机和平板等多种移动设备上流畅运行。此外,它还能与其他系统实现无缝对接,并且支持云部署方式。
支持安卓/IOS
SCADA依托纯HTML5技术与标准工业总线技术,不仅能够在传统桌面设备的现代浏览器中运行,还适用于包括平板电脑、iPhone以及安卓手机和平板在内的各类移动设备。
即编即用
和传统组态软件的开发、编译、部署不同的是, 多比平台是基于纯Web的解决方案, 任何修改保存后, 客户端只需要刷新页面,即可使用最新的软件功能。特别适合部署云的监控开发平台。
智能数据绑定
用户无需编写程序,通过定义图形属性和数据的绑定关系, 即可开发出各种动画, 实时仪表板等复杂专业的界面, 轻松实现模拟和监视复杂的动态效果
逼真的移动端动画
SCADA充分优化了前后端的数据,跨广域网的Web应用动画的刷新间隔小于一秒。在更好的网络条件下, 可以达到200~300ms。
强大的配置能力
提供强大的图形编辑器, 不写任何代码, 即可开发出非常复杂的交互人机界面。图形操作支持客户化的对象中心点、倾斜、旋转、对齐、 翻转、镜像、层次处理、正交选项、属性提取等等功能。
(6)采用视频流媒体转码服务器 MTS
在线流媒体转码服务
可以将海康、大华等视频流转为标准流。跨平台流媒体服务,支持微软、安卓、苹果客户端。支持录像、云存贮。
丰富的视频、音频参数控制
媒体转换服务器可通过设置各种视频和音频的输出参数,对视频宽高,视频采用的码率、帧率,音频编码率、采用率等进行控制。
支持视频尺寸智能调控
通过开启尺寸控制功能,媒体转换服务器自动对原视频尺寸和转码配置的尺寸进行智能分析。控制转码后的视频尺寸比例,避免因配置失误导致转码后视频的宽高尺寸被过于拉伸,引起画面变形。
支持视频多种码率生成
媒体转换服务器提供了多种目前非常流行的码率方案供选择。。
支持自动视频截图
媒体转换服务器提供截图保存目录设置,自行确定视频截图的保存目录。媒体转换服务器自动根据所配置的截图张数和截图宽度、高度为视频截取横版和竖版的缩略图,并保存到指定的目录下。
优化转码过程中的服务器性能损耗
媒体转换服务器提供CPU占用率设置,选项包括:实时、高、较高、标准、低、较低。可控制媒体转换服务器所占用的系统CPU资源。
丰富的格式支持
媒体转换服务器支持对flv、f4v、mov、m4v、3gp、f4m、mp3、rmvb、rm、avi、mpeg、mkv格式转码为MP4格式的视频。
(7)WEB 3D引擎 3D
3D是一个JavaScript 3D库,封装了底层的WebGL图形接口,提供简化、高效的三维图形程序开发。使用3D可以使你在不了解图形学知识的前提下,快速方便地开发三维图形应用。
3D是JavaScript编写的WebGL第三方库。
提供了非常多的3D显示功能。
是一款运行在浏览器中的 3D 引擎。
可以用它创建各种三维场景,包括了摄影机、光影、材质等各种对象。
支持鼠标事件和脚本交互。
(8)WEB GIS引擎 GIS
GIS引擎 是一个强大、跨平台WEB GIS地图引擎
GIS能够通过Baidu、Google, Yahoo!, Bing, OpenStreetMap, ArcGIS, Pergo, SigPac等实现寻找路径、地理编码以及地图展示功能。
支持离线地图
GIS组件可以在线缓存地图,可以将地图缓存到云端的SQLSERVER、MYSQL、ORACLE等关系数据库,也可以缓存到本地的SQLLITE数据库,客户端可离线使用缓存的数据库。
支持图层和标注
GIS具备自定义图层的功能,用户能够在图层上自行添加标注。通过添加设备图层,可将平台内的设备,如报警点、摄像机等,标注到GIS地图上。这些标注能够响应鼠标事件,例如,当用户点击摄像机图标时,可能会弹出视频窗口;若发生报警情况,对应的图标会在地图上闪烁以作提示。
2、全鸿IBMS云平台的优点
全鸿IBMS系统聚焦于建筑设备的全生命周期管理,主要服务于楼宇的管理者与使用者。它实现了对传统BAS系统数据与功能的整合,能够更高效地进行数据分析和管理,并支持更为复杂的应用场景。该系统具备跨平台、跨品牌的能力,可整合各子系统的数据,提供了一套用于采集楼宇设备实时数据的工具,同时建立了一套针对楼宇大数据处理与分析应用的方法。这是海量感知设备与云计算相结合的典型应用。借助该系统,客户能够从多个建筑管理系统中集中收集实时的能源和建筑设备信息,并通过分析这些信息来确定能源和设施的运营效率。通过将各建筑系统与IT技术相融合,全鸿IBMS系统提供了建筑分析、资产事件管理优化,以及可视化的实时警报和仪表板等功能,使建筑管理人员能够显著改善能源管理、设施运营和空间管理等方面的效率。
我们运用了主流的B/S架构,并充分考量了分布式部署与运维的需求。同时,结合前后端分离的开发方式,有效降低了因技术耦合带来的复杂性,使得技术资源的利用更为高效。在后端实现方面,我们注重“三高”特性,即高并发、高可用、高性能,同时确保系统的安全性、存储能力以及业务逻辑的完善。而在前端实现上,我们则着重于页面表现、速度流畅性、兼容性以及提供良好的用户体验。在技术架构的选择上,我们所有开源组件均选用官方最新稳定版本,以确保在出现高危安全漏洞时能够迅速进行更新。后端子系统则基于Java技术进行开发,这样的系统具备以下优势:
国产自研平台,取得全鸿智慧建筑云服务平台系统、全鸿物联网可视化开发软件、全鸿云实时数据库系统等多项软件著作权;
采用主流经过大量验证的主流技术框架,保障系统的稳定性、可用性和易维护性 :Spring Cloud/ Spring Boot + Mybatis;
采用分布式内存对象缓存技术减轻数据库负载,提升并发能力: Redis;
采用主流关系型及NoSQL数据库, 充分考虑安全性、成本与效能平衡,以及分布式部署扩容的便捷性
采用MySQL 作为业务系统数据库:免费、应用广泛、分布式扩容便捷、运维简便高效;
采用MongoDB作为引擎功能数据库:免费、应用广泛、分布式扩容便捷,灵活性高。
采用高并发高吞吐量的消息中间件,对涉及到高并发、大运算量的操作进行解耦,有效提升用户的体验度, 避免并发带来的阻塞以及数据错误问题,采用灵活轻量的前端开发框架