浅析上海国际金融中心的电池管理系统集成
1. 绪论
1.1 项目背景
由香港新鸿基集团投资开发的上海浦东小陆家嘴金融贸易区X2 地块，总建筑面积415000 平方米。该地块位于上海陆家嘴金融贸易区的核心位置，毗邻东方明珠电视塔和金茂大厦。项目拟建造成包括：甲级写字楼、酒店式服务公寓、商场和五星级大酒店的综合项目。整体建筑结构包括两座超级高层塔楼、一座低座酒店和一座裙楼及其地下室。项目的南塔楼靠近银城西路，高250 米（连装饰性屋顶），内设高级办公楼和酒店。北塔楼靠近世纪大道，高260 米（连装饰性屋顶），内设高级办公楼。低座酒店位于地块南部，高85 米（连装饰性屋顶），内设酒店。塔楼和酒店均按功能需要和防火疏散需要，设商场、大堂和机电等设施。由于项目的标的较大，所以在招标过程中，项目分成南塔楼和北塔楼两部分单独招标。南塔办公楼标段地下室为四层，地下一层设商场、酒店会议厅/多功能厅、机电房、后勤厅和停车库。地下二层设置商场、上下车区、卸载区、酒店后勤区、停车场和机电用房等。局部地下二层设有地下二层夹层，布置机电用房和停车库。地下三层和地下四层均设置停车库和机电用房。地下室和裙楼相通。地下建筑总面积约21.71 万平方米。目前南塔楼已建成并交付业主使用，更名为上海国金中心（IFC）一期――汇丰银行大楼．IFC 作为上海浦东小陆家嘴地区近年来又一座新建的地标式智能建筑（IntelligentBuilding，简称IB），选用了诸多代表先进技术方向的节能、环保系统。我司主要承建IFC 的楼宇集成管理系统（Building Management System，简称BMS）。BMS 由以下系统构成：楼宇自控系统、综合安防系统、火灾自动报警与消防联动系统、停车场管理系统等。系统留有与冷水机组、锅炉及电梯等机电设备的通讯接口。
1.2 国内外研究现状
美国首先提出了智能建筑的概念，1984 年在美国的哈特福德市（Hartford）第一栋智能建筑城市广场;（City Place）的建成宣告了智能建筑的诞生，它实际上是利用计算机技术对一幢旧楼进行的改造，廉价的为该楼的用户提供了计算机和通信服务。智能建筑的概念最初进入国内时间并不算晚，八十年代中以后，中国科学院计算技术研究所就曾进行了智能化办公大楼可行性研究;，对智能办公楼的发展进行了探讨；1990 年，我国的第一栋智能大厦北京发展大厦开始建造，在此后短短几年时间里，相继建成了深圳的地王大厦、北京西客站等一批高标准的智能大厦
2. BMS 系统的总体设计
2.1 总体设计概述
IFC 的BMS 系统是针对众多的弱电机电设备进行综合集成的管理平台，具有一体化的软件界面，能够达到系统一体化和软件一体化的要求。它具有基于BAS 的计算机操作平台，并可运行在BAS 的软件界面下，用来实现系统统一监视、统一控制、统一管理的功能。系统可以根据各个子系统收集到的不同环境信息、设备信息等进行分析、传递和处理，进过精密的系统自动运算，生成最佳控制决策方案，达到高效、节能、绿色、环保的系统运行现实。BAS 是系统的核心，是未来的BMS 最高监控层和管理层，其他的子系统通过分布式的网络，通过各种类型接口与BAS 进行连接，并进行信息共享、设备能源管理以及子系统的流程管理。举个例子，大楼内突发火情。火灾报警系统自动开始运作，放下防火卷帘，防止火势扩散，同时打开消防喷淋，对火灾区域进行灭火工作。火警信息通过通讯接口被传送到BMS，BMS 及时指挥相关系统做出配合动作。安保系统打开门禁，让员工迅速撤离；闭路电视监控可以将火警现场情况反应在监视器上，并实时录像；楼宇自控系统自动切断火警区域的照明、空调等电源，防止火势通过电力系统加剧蔓延；停车场管理系统自动打开闸机，让车辆迅速撤离。以往在这种突发情况面前，经常会出现多人指挥，大家不知该听谁的，信息来源不请，以讹传讹，人心惶惶，导致小灾祸拖成大灾难。而在配备了BMS 的楼宇中，管理人员可以预先制定各种突发情况的应对策略，一旦发生事故，可以迅速应对，进一步保障建筑物的安全性和智能化。
2.2 需求分析
2.2.1用户类型和特征分析
业主类的用户主要需要通过本系统对物业类的用户和楼宇本身进行管理，特点是在本系统的应用上主要是对系统的运行情况进行网页浏览查看，很少使用日常操作。物业类用户需要基于本系统对楼宇内的弱电系统和机电设备进行日常运行维护管理，系统操作行为频繁。业主类用户主要是业务管理人员；物业类用户可以细分为物业管理人员、本系统的操作人员和弱电系统操作人员。
3. BMS 系统详细设计..............................................................18
3.1 对子系统信息的集成.................................18
3.2 子系统接入方式.....................................................28
3.3 本章小结..............................................32
4. BMS 系统软件实现...................................................33
4.1 OPC 接口实现........................................................33
4.2 MODBUS-OPC 接口实现....................................................41
4.3 WEB SERVICE 接口实现.......................................................45
5. BMS 系统的最终实现运行..................................................49
5.1 项目实施的流程管理..................................................49
5.2 工程人员组织和安排.........................................................51
5.3 集成系统界面测试..............................................................51
5.4 小结.......................................................................................58
6. 总结与展望..........................................................................59
6.1 项目总结.........................................................................59
IFC 的BMS 系统集成了楼宇自控系统（包含系统内的机电设备）、火灾自动报警与消防联动系统、安全防范系统、停车场系统，并使用了大量基于互联网技术的通讯协议技术，使得楼内现代化的综合布线技术也得到了充分的应用。而今的IFC 已经成为一座集办公、酒店、购物、餐饮等多功能为一体的综合性大楼，在陆家嘴地区有着极高的人气，楼内的苹果专卖店、LV旗舰店等都作为租户吸引着众多的拥趸者。BMS 的投入实现了业主绿色节能的目标，根据统计显示，楼内的照明和空调作为主要耗能系统经过智能控制基本达到了业主预期的目标。但比较可惜的是楼内的计费系统因为种种原因没有纳入到BMS 系统中来，而对于IFC 这样大规模出租型的楼宇来说在管理上是一种欠缺。同时，因为工期过紧，在工程实施中也有疏漏的地方，不过按照前文所述，我们也一直在使用过程中对系统进行着完善。按照承诺的服务条款，我们对系统的使用者进行了为期两周的培训，使他们能基本达到熟练运用系统的目的。同时我们也都开通了24小时应急服务热线，如有任何突然产生的问题，我们可以随时帮助解决。