网络技术论文

摘 要：随着网络技术的迅速发展，它在各个领域都有了广泛的应用20世纪90年代以

来，与网络结合的智能建筑快速发展。

关键词：网络技术 智能建筑 自动化系统 系统集成

网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把互联网上分散的资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。 当前的互联网只限于信息共享，网络则被认为是互联网发展的第三阶段。网络可以构造地区性的网络、企事业内部网络、局域网网络，甚至家庭网络和个人网络。网络的根本特征并不一定是它的规模，而是资源共享，消除资源孤岛。

网络的一大发展趋势是化，即在一套系统上提供集成的信息服务，包括来自政治、经济、等各方面资源，甚至同时还提供多媒体信息，如图象、 语音、动画等。在化发展的趋势下，许多网络应用的新形式不断涌现，如： ① 电子邮件――这应该是大家都得心应手的网络交流方式之一。发邮件时收件 人不一定要在网上，但他只要在以后任意时候打开邮箱，都能看到属于自己的来信。 ② 网上交易――就是通过网络做生意。其中有一些是要通过网络直接结算，这 就要求网络的安全性要比较高。 ③ 视频点播――这是一项新兴的乐或学习项目，在智能小区、酒店或学校应 用较多。它的形式跟电视选台有些相似，不同的是节目内容是通过网络传递的。 ④ 联机会议――也称视频会议，顾名思义就是通过网络开会。它与视频点播的 不同在于所有参与者都需主动向外发送图像，为实现数据、图像、声音实时同传，它对 网络的处理速度提出了最高的要求。

随着网络技术的迅速发展，它在各个领域都有了广泛的应用。20世纪90年代以来，与网络结合的智能建筑快速发展。智能建筑是传统建筑工程和信息技术相结合的产物，是指运用系统工程的观点，将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住户、用户需求服务）和管理（物业运行管理）4个基本要素进行优化组合

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。指将4C技术（即

Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）和集成技术综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。 智能建筑的系统一般由如下元素构成：楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS），三者通过结构化综合布线系统（SCS）和计算机网络技术进行有机集成。

一． 一般智能建筑各系统及子系统的划分及功用 （一） 楼宇自动化系统

BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而使工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。

（二） 通信自动化系统

CAS是保证建筑物内传输语音、数据、图像的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网等）相连，与世界各地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网（PABX）和有线电视网（CATV）两大网构成。

（三） 办公自动化系统

OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和处理图形、图像、声音等任务。

（四） 结构化综合布线系统

SCS又称综合布线系统（PDS），它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。

（五） 计算机网络

智能建筑采用的网络技术主要有以太网、FDDI网、异步传输模式（ATM）、综合业务数字网（ISDN）等等

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随着计算机技术的迅猛发展,建筑设计已经实现了计算机化,为进一步提高工作效率、完善质量、加强各部门之间以及同外部的信息交流与合作,需建立一个计算机网络系统,并通过该网络,形成一个以资源共享和信息交换为核心,并能访问internet的有机整体。本文中以杭州某指挥办公大楼的计算机网络系统为研究对象，分析其计算机网络系统的组成及整体设计理念。

二． 工程实例：

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杭州某办公大楼是实施整个所辖范围建设管理的中心；计算机网络系统除了满足该大楼用户日常办公的基本应用，并支持高效、便捷的事务处理、信息管理和辅助的决策应用，实现该大楼办公、电子政务、电子商务的信息化。在此基础上，还应大力推进整个系统的应用水平，使该大楼的办公自动化建设和应用推进到新的更高水平，为提高工作效率、加快整个所辖城区建设发挥更大的效益。在满足上述应用需求的同时，还应考虑到大楼与整个辖区建设单位间地联系和沟通。

三． 智能大厦

智 能 大 厦 系 统 集 成 的 概 念 在 中 国 智 能 建 筑 学 术 领 域 内 提 出， 已 有 近10 年 的 时 间 了， 特 别 是 中 国 科 学 院 徐 兴 声 研 究 员 早 在 1992 年 就 系 统 地 提 出 了 有 关 智 能 化 建 筑 核 心 技 术 — — 系 统 集 成 的 内 涵。 尽 管 对 智 能 大 厦 系 统 集 成 还 存 在 不 同 的 看 法 和 争 议， 但 是 有 一 点 是 不 争 的 事 实， 那 就 是 用 户 的 需 求 将 决 定 一 切。 目 前 国 际 上 有 一 种 流 行 的 说 法： 信 息 技 术 将 从 以 技 术 为 中 心， 转 为 以 需 求 为 导 向， 其 唯 一 的 目 标 就 是 按 照 商 业 活 动 的 需 求 来 提 供 必 要 的 信 息(IOD:Information On Demand)。 同 样, 智 能 大 厦 的 系 统 集 成 将 根 据 大 厦 的 拥 有 者、 使 用 者 的 需 求 来 决 定 其 系 统 集 成 技 术 的 应 用， 而 不 是 为 集 成 而 集 成。 同 时 智 能 化 系 统 的 智 商 与 系 统 集 成 度 存 在 着 密 切 的 相 关 性。

我 国 智 能 大 厦 系 统 集 成 走 过 了三 个 阶 段： 从 子 系 统 功 能 集 成 到 控 制 系 统 与 控 制 网 络 集 成， 到 目 前 的 信 息 系 统 与 信 息 网 络 集 成。

当 今 的 系 统 集 成 技 术 的 概 念 已 与 几 年 前 明 显 不 同， 无 论 是 大 厦 内 的 控 制 系 统， 还 是 信 息 系 统， 已 不 再 以 处 理 器 或 服 务 器 为 中 心， 而 是 网 络 化 的， 甚 至 有 人 提 出 网 络 就 是 计 算 机。 集 成 应 用 系 统 的 开 发 也 不 再 面 向 过 程， 而 是 面 向 数 据。 随 着 信 息 系 统 以 需 求 为 中 心 及IOD 概 念 的 出 现， 信 息 技 术 步 入 了 一 个 新 时 代， 一 种 面 向 用 户 的 商 业 活 动 与 高 新 科 技 服 务 的 新 型 关 系 正 在 建 立。 在 这 些 新 概 念 的 促 使 下， 系 统 集 成 专 家 指 出： 未 来 那 种 单 一 的、 封 闭 的， 难 以 使 用 的 技 术 和 系 统 将 很 难 存 活； 单 项 的 技 术 和 应 用， 独 立 的 协 作 环 境 和 单 机 环 境 已 经 不 能 满 足 应 用 的 需 求； 而 那 些 建 立 在 开 放 信 息 网 络 之 上， 密 切 结 合 应 用 需 求， 能 够 灵 活 地 嵌 入 到 全 球 信 息 网 络 框 架 下 的 技 术 和 应 用 将 具 有 旺 盛 的 生 命 力。

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（一） 智能大厦系统集成向何处去

人 们 对 于 智 能 大 厦 系 统 集 成 的 认 识， 以 及 需 求 与 应 用 功 能 的 实 现， 正 在 从 低 层 次 向 高 层 次 提 升。 从 这 个 意 义 上 来 讲， 早 期 简 单 的 集 成 和 交 互 已 经 不 能 满 足 目 前 信 息 集 成 应 用 的 需 求。

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从 集 成 上 看， 智 能 大 厦 已 经 从 集 成 功 能 发 展 到 集 成 系 统 和 网 络， 从 基 于 单 机 应 用 发 展 到 基 于 网 络 的 协 同 应 用， 特 别 是 基 于Internet/Intranet 网 络 集 成 的 应 用。

从 信 息 交 互 上来 看， 已 经 从 简 单 的 状 态 信 息 组 合 和 基 于 监 控 的 处 理， 发 展 到 基 于 内 容 的 处 理 和 融 合， 以 及 基 于 虚 拟 与 多 媒 体 技 术 的 人 机 接 口。

从 应 用 上 来 看， 信 息 综 合 服 务、 虚 拟 环 境 和 全 局 事 件 处 理， 以 及 远 程 监 控 和 维 修 管 理 将 逐 渐 流 行。

以 上 智 能 大 厦 系 统 集 成 技 术 的 发 展 方 向， 也 印 证 了 需 求、 应 用 和 技 术 发 展 趋 势 正 朝 着 一 体 化 集 成 的 方 向 发 展。

（二） 智 能 大 厦 系 统 集 成 什 么 样

智 能 大 厦 系 统 集 成 不 是 简 单 的 堆 砌， 它 不 是 把 各 种 技 术 和 系 统 拿 来 放 在 一 起 进 行 演 示 的 展 示 台。 一 个 理 想 的 系 统 集 成 应 用 模 型 应 能 够 连 接 所 有 与 之 相 关 的 对 象， 并 根 据 需 要 综 合 运 作， 以 实 现 整 体 目 标。 建 立 智 能 大 厦 系 统 集 成 的 应 用 模 型 应 以 信 息 集 成 为 核 心。

现 代 信 息 技 术 提 供 了 智 能 大 厦 信 息 集 成 全 面 解 决 方 案 的 基 础， 基 于Internet/Intranet 网 络 的Web 技 术 可 以 在 世 界 和 大 厦 范 围 内 提 供 信 息 的 采 集 和 综 合、 信 息 的 分 析 和 处 理、 信 息 的 交 互 和 共 享。 因 此， 运 用Internet/Intranet 网 络 和Web 技 术 实 现 智 能 大 厦 信 息 集 成 应 用 模 型 的 思 想 应 运 而 生。

智 能 大 厦 信 息 集 成 应 用 模 型 的 设 计 目 标 应 完 全 基 于 建 筑 物 内 部 网Intranet 之 上， 通 过Web 服 务 器 和 浏 览 器 技 术 来 实 现 整 个 网 络 上 的 信 息 交 互、 综 合 与 共 享， 实 现 统 一 的 人 机 界 面 和 跨 平 台 的 数 据 库 访 问。 因 此 可 以 真 正 做 到 局 域 和 远 程 信 息 的 实 时 监 控， 数 据 资 源 的 综 合 共 享， 以 及 全 局 事 件 快 速 的 处 理 和 一 体 化 的 科 学 管 理。

I3BMS(Intranet Integrated Intelligent Building Management System） 系 统 模 型 采 用 业 已 成 熟 且 被 广 泛 采 用 的Internet/Intranet 技 术， 以TCP/IP 协 议 为 基 础， 以Web 浏 览 和SQL 数 据 库 为 核 心 应 用， 构 成 智 能 大 厦 智 能 化 管 理 系 统 内 统 一 和 便 捷 的 信 息 交 互 平 台， 建 筑 物 内 各 个 自 动 化 和 信 息 子 系 统 的 实 时 运 行 信 息 可 通 过 网 关 上 传 到 网 络 中 心 的 智 能 化 系 统 集 成 中 央 服 务 器 上， 建 筑 物 内 各 职 能 部 门 领 导 和 管 理 人 员 均 可 以 在 授 权 下 通 过Web 工 具 方 便 地 浏 览 建 筑 物Intranet 上 丰 富 的 信 息 资 源， 监 控 和 管 理 各 子 系 统 的 实 时 工 况。 通 过 开 放 数 据 库 互 连(ODBC) 技 术 将 系 统 集 成SQL 数 据 库 与 办 公 自 动 化、 物 业 管 理 数 据 库 互 联， 提 供 综 合 全 面 的 信 息 与 数 据。

（三） 如 何 实 现 智 能 大 厦 信 息 系 统 的 集 成

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1. 采 用Intranet 技 术

由 于 采 用 了Intranet 网 络 和Web 技 术 进 行 智 能 大 厦 系 统 信 息 集 成， 使 建 筑 物 内 的 设 备 监 控 自 动 化 和 管 理 的 实 时 监 控 信 息 经 建 筑 物 内 的LAN 和 电 信 部 门 的 公 众WAN 网 络 传 输。 如 美 国 花 旗 银 行 芝 加 哥 银 行 大 厦 智 能 化 系 统 已 明 确 采 用Intranet 系 统 集 成 方 式。 若 要 充 分 体 现 智 能 大 厦 在 本 世 纪 初 投 入 使 用 时 仍 具 有 国 际 先 进 的 智 能 化 水 平， 那 么 采 用Intranet 实 现 系 统 集 成 是 极 其 重 要 的。 只 有 这 样 才 能 表 现 出 智 能 大 厦 的 现 代 化、 多 功 能 和 智 能 化 的 电 子 信 息 跨 世 纪 领 导 地 位 的 总 体 形 象。

2.. 将Web 技 术 用 于 实 时 监 控 自 动 化 系 统

采 用 了I3BMS 系 统 集 成 方 案， 就 是 选 用 了 Microsoft 的 全 套Internet 技 术 解 决 方 案。 由 于Microsoft 是 全 世 界 最 大 的 软 件 公 司， 在Internet 解 决 方 案 方 面 有 战 略 性 的 巨 额 投 资， 因 此 其 在 技 术 方 面 的 领 先 地 位 是 不 容 置 疑 的。Microsoft 的Internet 技 术 多 用 于 一 般 办 公 自 动 化(OAS) 和 管 理 信 息 处 理 系 统(MIS)， 而 将 其 应 用 于 设 备 自 动 化 的 监 视 和 控 制 系 统 集 成， 实 属 一 个 创 举。 从’ 98 上 海 智 能 建 筑 国 际 博 览 会 上 看， 前 来 参 展 的 美 国、 瑞 士、 德 国、 新 加 坡 等 国 外 著 名 楼 宇 自 动 化 系 统 集 成 商 和 国 内 各 大 系 统 集 成 公 司， 均 未 提 出 采 用Internet 技 术 实 现 智 能 建 筑 系 统 集 成 的 方 案。 而 我 们 已 为I3BMS 系 统 开 发 了 实 时 网 关 技 术 和 动 态Web 页 面 技 术， 该 项 技 术 应 用 处 于 国 际 领 先 地 位， 并 将 帅 先 应 用 于 湖 北 电 信 工 程 局 办 公 大 厦、 山 东 枣 庄 电 信 枢 纽 楼 和 烟 台 第 二 电 信 枢 纽 楼 的 智 能 建 筑 系 统 集 成 工 程 项 目 上， 已 引 起 了 国 内 外 厂 商 和 用 户 的 极 大 兴 趣。

目 前 进 入I3BMS 集 成 系 统 的 有BAS、SMS、 FAS、CCTV、CSC 和CPS 等 监 控 子 系 统 的 监 视 与 运 行 信 息， 实 现 与 办 公 自 动 化、 物 业 管 理、 酒 店 管 理 等 系 统 数 据 库 的 互 连。 互 联 网 上 的 综 合 信 息 和 数 据 都 可 以 在 同 一 个Intranet 平 台 窗 口 上 显 示 和 进 行 信 息 查 询。 再 加 上 优 化 策 略 和 历 史 记 录 功 能， 完 全 可 以 达 到 最 优 化 监 控 和 管 理 的 目 的。

目 前 国 际 上 大 部 分 控 制 或 系 统 集 成 公 司 所 采 用 的 客 户/ 服 务 器 平 台， 明 显 带 有 传 统 工 业 控 制 的 特 点， 画 面 呆 板， 这 与 建 筑 艺 术 的 美 学 特 色 不 相 称。 若 采 用I3BMS 方 案， 可 以 对Web 页 面 进 行 美 学 设 计， 利 用 彩 色 照 片 和 建 筑 美 术 效 果 图 经 网 上 压 缩 传 送， 创 造 出 最 佳 的 人 机 界 面 工 作 环 境。

3. 开 发 系 统 集 成 协 议 转 换 网 关

智 能 大 厦 的 消 防 报 警 系 统 可 以 作 为 完 全 独 立 的 系 统， 从I3BMS 的Intranet 系 统 集 成 的 立 场 来 看， 完 全 可 以 单 独 设 置。 同 时 还 允 许 其 他 子 系 统 单 独 设 置、 修 改 设 备 配 置 和 扩 充 系 统 功 能。I3BMS 的 信 息 系 统 集 成 需 要 在FAS 子 系 统 提 供 RS-485/RS-422/RS-232 工 业 串 行 数 据 接 口 及 其

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通 信 协 议。 如 果 能 提 供 以 太 网 形 式 的 接 口 和TCP/IP 协 议 则 更 好。 作 为 一 个 成 熟 的 工 业 控 制 系 统， 至 少 肯 定 可 以 提 供RS 485 通 信 接 口 和 协 议。 原 则 上 建 筑 物 内 的 各 监 控 子 系 统 只 要 能 够 提 供 与TCP/IP 网 络 互 连 的 网 络 接 口 和 相 关 的 通 信 协 议， 同 时 系 统 集 成 商 确 实 掌 握 了 通 信 协 议 转 换 网 关(PCG) 开 发 的 技 术， 通 过Intranet 企 业 互 连 网 络 平 台， 实 现 建 筑 物 内 一 体 化 的 信 息 系 统 集 成 是 没 有 困 难 的。

4.. 采 用 成 熟 的 系 列 成 组 软 件 开 发 工 具

由 于I3BMS 系 统 集 成 使 用 了Microsoft 公 司 的 软 件， 从 操 作 系 统、 服 务 器、 开 发 工 具 到 数 据 库 系 统 等， 因 此 系 统 软 件 的 成 本 较 低。 系 统 集 成 的 应 用 开 发 上， 由 于 采 用 Microsoft 公 司 所 提 供 的 系 列 成 组 软 件， 因 而 缩 短 了 系 统 开 发 的 周 期， 且 成 本 是 合 理 的 和 可 控 制 的。 大 部 分 集 成 软 件 技 术 是 易 于 掌 握 的， 因 此 降 低 了 运 行、 维 护 和 人 员 培 训 的 成 本。 采 用 I3BMS 系 统 集 成 方 案， 并 不 取 代 各 子 系 统 独 立 运 行 的 功 能， 而 是 要 最 大 限 度 地 发 挥 各 个 子 系 统 之 间 的 互 操 作， 从 而 再 生 新 功 能( 即1 ＋1>2)。 各 个 子 系 统 与 系 统 集 成 平 台 联 网 运 行 时 的 不 同 功 能 是： 子 系 统 具 有 独 立 性，功 能 不 受 集 成 的 影 响， 集 成 系 统 以 监 视 和 管 理 为 主。

子 系 统CRT 安 装 在 控 制 室 里， 集 成 系 统 可 将 页 面 送 到 任 何 地 点， 包 括 远 程 地 点 的 桌 面 系 统 上。

子 系 统 由 专 职 值 班 人 员 监 管， 集 成 系 统 供 主 管 和 上 级 领 导 查 看。 子 系 统CRT 只 要 求 最 小 配 置， 集 成 系 统 的 浏 览 器 可 接 入 任 意 多 个。 子 系 统 只 要 基 本 专 业 功 能， 可 取 消 一 些 费 力、 费 钱 的 附 加 功 能。 集 成 系 统 可 设 置 和 修 改 一 部 分 子 系 统 的 参 数， 实 现 控 制 功 能。

5. 采 用 标 准 的TCP/IP 网 络 互 联 通 信 协 议

由 于Intranet 就 建 立 在 国 际 通 用 的 标 准 网 络 传 输 协 议TCP/IP 上， 所 以I3BMS 集 成 的 信 息 可 以 在 高 速 局 域 网 LAN 上 发 布， 无 论 在 智 能 大 厦 内 安 装 千 兆 以 太 网 还 是ATM 网， 甚 至 语 音、 视 频、 数 据 合 一 的 高 速ATM 网， 均 可 以 实 现 监 控 系 统 集 成 实 时 信 息 共 享。I3BMS 集 成 各 监 控 专 业 子 系 统， 主 要 是 通 过RS 485 等 工 业 通 讯 协 议 的 转 换 网 关(PCG) 进 行， 而 与 通 信 与 网 络 系 统(CNS) 和 办 公 自 动 化 系 统(OAS) 的 集 成， 则 是 直 接 通 过TCP/IP 通 信 协 议 实 现。I3BMS 系 统 是 挂 在 整 个 建 筑 物 主 干 网 络 系 统 上 的 一 个 服 务 器 站 点， 其 他 网 络 应 用 系 统 可 以 同 时 同 媒 体 运 行， 浏 览I3BMS 页 面 时 仅 需 要 进 行 登 录 和 授 权 认 证 即 可。

6. 实 现 与 广 域 网 的 互 连

通 过 广 域 网WAN 的访 问 者， 并 通 过 登 录 和 授 权 认 证 等 安 全 措 施， 就 可 以 实 现 集 成 系 统I3BMS 的 远 程 访 问。 根 据 不 同 的 要 求， 可 以 采 用 不 同 的 方 式： 远 程 拨 号 上 网， 使 主 管 可 以 在 外 地、 在 途 中 或 在 家 里 方 便 地 查 看 系 统 运 行 情 况， 以 作 出 评 估、 决 策 和 指 导。 远 程 专 线 或 拨 号

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上 网， 用 于 物 业 管 理 的 上 级 部 门， 或 对 多 座 不 同 地 理 位 置 的 大 厦 实 现 集 中 建 筑 物 物 业 管 理 的 情 况。 远 程 专 线 或 拨 号 上 网， 用 于 将 安 全 和 消 防 等 系 统 的 报 警 和 紧 急 求 助 信 息 传 送 给 保 安 部 门 和 公 共 消 防 部 门。 远 程 专 线 或 拨 号 上 网， 用 于 远 程 或 异 地 的 系 统 开 发、 维 护 和 修 改 的 情 况。 “ 开 放 和 连 接” 是 智 能 大 厦 系 统 集 成 的 口 号。

四． 结束语

未来的网络将越来越发达，我们有理由相信我们未来的建筑将利用网络技术变的更加人工智能化。

参考文献

【1】谭荣伟 工业建筑 【J】 中国农业大学建筑设计院 编辑部邮箱 1996年 10期 【2】吴坤明 浅谈建筑智能与建筑电气技术【J】 《中国科技纵横》 2010年9期 【3】陶伟 建筑智能,与世界同步 【J】 《 电工技术》 -2008年2期

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