基 于 数 据 中 心 的智 能 建 筑 系 统 集成 构 架 探 析
苗朋厚 董志华 (总参工程兵第四设计研究院，北京市 10085O)
Analysis Of the Structure of Intelligent Buildjng System Integration Based 0n Data Center
Miao Pengh0u Dong Zhihua(The 4th Engineering Design&Research Academy
General Staff PTJA， Beijing l00850， China)
Abstract In the inteUigent building， system 操作的方便性、数据的共享性、资源的节约性、运行
integrati0n has become an indispensable management 的高效性。
means， but its usability is hard to be guaranteed．The
1．2 系统集成的主要方式
system integration stmcture based 0n the data center is
目前系统集成有多种方式，根据集成系统的层次
proposed by meI ing the system integration into the data
结构可分为三种：
center， which imprl0ves the usability 0f the system
a． 在现场层进行集成。现场层即设备层．它采
integrati0n．
Key wOrds System integration Data center 用总线技术把现场测控仪表连接成一个网络体系，实
Intelligent building Usability 现设备的远程监测与控制。工程中通常不同系统所采
用的通信协议是不一致的，它们之间进行通信采用协
摘 要 系统集成已成为智能建筑必不可少的管 议转换器或网关来实现。这种集成方式适用于系统较
理手段 ，但其可用性很难得到保障。本文通过将 系统 简单、数据量较少的建筑。通常表现在带有不同通信
集成融入到数据中心。提出了基于数据中心的系统集 协议的智能设备的集成。
成构架，提高了系统集成的可用性。 b． 在中间层进行集成。中间层也称为监控层。
关键词 系统集成 数据中心 智能建筑 可用性 不同协议的现场总线连接到服务器后 ，形成各 自的实
时数据库和历史数据库，采用 0PC (对象链接和嵌入
随着社会的发展、科技的进步 ，智能建筑中的 过程控制)、DDE (动态数据交换 )、ODBC (开放数
信息系统越来越多 ，这些系统既各 自独立 ，又相互 据库互联 )、ADO．NET等访问技术 ，通过格式的规
关联 。为了管理的方便 ，通常把它们集成在统一 的 范化，把这些数据库集成在一起 ，形成监控层的实时
操作平台上，不仅优化系统的运行 、实现资源的共 数据库利历史数据库，进而实现不同系统的集成。安
享，而且还为大家创造安全、舒适 、高效的工作和 防系统和建筑设备监控系统的集成就属于此类。
生活环境。但是由于 目前系统集成方式的不规范 、 c． 在管理层进行集成。目前管理层软件的开发
不统一 、不完善 ，其可用性并不能满足要求，使用后 通常采用浏览器 ／服务器 (B／S)模式。这种模式对
多出现可靠性差 、难维护、系统扩展升级不易等一系 客户端的配置要求较低 ，一般只需安装浏览器即可 ，
列问题。本文以数据中心为基础探讨智能建筑系统集 大量的信息都集中在服务器上，客户端只需向服务器
成的构成方式 ，以提高系统集成的可靠性 、可维护性 发出请求，就可得到想要的信息。系统的维护、升级
和可扩展性 都非常方便，节省大量人力、物力。其集成的基本框
图见图 1。
1 智能建筑系统集成的现状
1．3 系统集成的现状
1．1 系统集成的基本概念 在智能建筑内，由于系统功能的不同及管理部门
智能建筑 系统集 成就是利用计 算机 网络 、控 的分工，电子信息系统设备机房一般分类设置，常设
制 、通信等技术 ，把建筑内各子系统的设备 、功能 有网络设备机房、电话交换机房、有线电视与卫星电
和数据等集成在一个统一、协调的操作平台上，实现 视机房、安全防范监控机房、火灾报警机房等。为了
基于数据中心的智能建筑系统集成构架探析(苗朋犀 董志卓建 筑电乞。
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2口口9年第日期I ELECTRlClTY
直接并机技术，实现双台UPS冗余并联工作。
通信系统服务器I J安防系统服务器J 1 web服务器 }1 web浏览器
系统中每台uPS均处于同步并机且有独立支撑
TcP，IP协议
负载的能力。各 UPS之间独立调控 ，自动均匀
集成服务器 I I信息系统服务器l l火灾报警服务器l I设备监控服务器 分配负载，有效地消除了单点故障，极大地提
图 1 管理层系统集成框图 高了供电可靠性。
Fig．1 Block diagram of[he managemen￡layer system integration
配置精密空气 自动调节系统 。在 网络设
节省机房面积，常把安全防范监控机房和火灾报警机 备机房 、UPS机房、电池室设置机房专用型精密空
房等设置在一起。在配置上每个系统均设置一台服务 调．根据机房内设备的布置密度及散热量的差异，
器，如门禁服务器、入侵报警服务器等。为了节省费 可采用风冷 、水冷等冷却方式 ，精确控制机房 内的
用，常采用一般的兼容机代替，这显然是以牺牲系统 温湿度．确保设备处于最佳运行状态 ，延长了设备
可靠性为代价的。由于智能建筑内信息子系统数量较 的使用寿命。
多，增加了平时操作、维护、保养的难度。为了保证 设置火灾 自动报警及气体 自动灭火系统。由于
供电的可靠性，机房内设置小型的 UPS(不间断电 气流的影响 ，数据中心不应选择普通的感烟探测系
源)系统。在工作环境上，为了节省费用 ，常采用分 统。而应选择灵敏度高、探测能力强的早期预警探
体空调，或利用大楼的中央空调，对每个机房均单独 测系统。气体自动灭火系统包括控制盘、钢瓶、声
设置精密空调的情况很少。 光报警器、紧急按钮等设备，可手动、自动、应急
由于每个系统均设置了服务器，造成 了不必要 操作。当探测系统发生报警时，气体灭火系统将 自
的浪费；由于每个系统只设置了一台服务器 ，没有 动启动。
冗余、没有备份，系统运行的可靠性难以得到保证， 完善的防雷接地安全系统。设备机房通常设置
一 旦服务器崩溃 ，系统就会中断运行 ，重要的数据 在建筑物内部，以降低雷电的干扰。电源、弱 电进
就可能丢失；由于设置的为小型 UPS系统 ，没有备 出线设置多级浪涌保护，降低雷击电磁脉冲对强、
份 ，供电的可靠性较低 ，保 障供电的时间也较短 ； 弱电线路的影响。建筑物采用总等电位联结 ，共用
由于没有设置精密空调 ，电子设备的工作环境较差， 接地装置。工作接地 、防雷接地 、安全保护接地 、
设备的工作稳定性及运行寿命受到一定的影响。另 防静电接地等分别接到共用的接地装置上，达到均
外，机房分类设置，也降低了系统集成的运行可靠 压 、等电位，降低外界电磁干扰 、保证数据通讯的
性，任何子系统出现故障，就可能导致系统不能正 可靠性的目的。有较高保密要求的机房 ，可做成屏
常使用。 蔽机房。
设置门禁系统，控制非相关人员的进人；设置监
2 数据中心保证数据可用性的主要措施
控、防盗报警系统。保证设备和数据的安全。
2．1 数据中心的基本概念 2．2．2 采用冗余结构
数据中心 (Data Center)通常是指对数据信息的 为了保证数据中心的可用性，一个全冗余、无单
集中处理、存储、传输、交换、管理的物理空问，而 点故障的网络就成了数据中心的基础。实现交换机的
服务器设备、网络设备、通讯设备、存储设备等为数 冗余、服务器的冗余、存储的冗余、通信链路的冗余
据中心的关键设备。为了确保这些关键设备的安全 、 等，做到任何单个设备、单条链路出现故障都不影响
稳定和可靠运行 ，数据中心还配置了 UPS电源、精 网络的连通性，更不会导致整个网络的瘫痪。典型的
密空调、应急照明、防雷接地、气体消防、安全防范 冗余结构见图 2。
等，这些统称为数据中心的基础设施。 网络交换机的主控板、交换网板 、路由处理系
2．2 数据中心保证数据高可用性的主要措施 统、电源等都采用了热备份冗余设计，其本身不存在
2．2．1 设置先进全面的基础设施 单点故障。通常设置两台网络交换机，一用一备，并
供电电源采用双 uPS热备份系统。利用热同步 通过虚拟冗余路由协议 (VRRP)提供一个唯一的默维护性 。
先进的布线技术简化了网络结构。光缆的应用简
化了布线结构；冗余布线、可扩展布线技术方便了维
网络交换机 护，有利于扩展。
3 基于数据 中心的智能建筑 系统集成构架
务器交换机
分析
3．1 数据中心的优势提升系统集成的品质
存储交换机 把系统集成融人到数据中心内，将使之拥有数据
中心的所有优势 ：数据中心多重冗余热备份的网络结
构和先进的综合布线技术可提高系统集成各系统的运

内容描述： 在2009年的《建筑电气》期刊中，有一篇题为"基于数据中心的智能建筑系统集成构架探析"的文章。该研究详细探讨了随着信息技术和物联网技术的发展，数据中心作为现代智能建筑的核心组成部分，在建筑电气领域的应用与集成的重要性。文章深入剖析了智能建筑系统的构成，包括但不限于楼宇自动化(BAS)、电力监控系统(PSCADA)、环境控制系统(如HVAC)以及安全防范系统等，如何通过先进的信息通信技术和协同工作，实现对数据中心内各种设备的高效管理和控制。 文中进一步讨论了这些系统之间的接口标准、数据交互协议，以及如何通过云计算、大数据分析等先进技术，优化能源利用效率，提升建筑运营管理水平，并阐述了未来发展趋势和挑战。这篇论文旨在为建筑设计、建设和运维提供理论指导和技术支持，推动基于数据中心的智能建筑向着更加绿色、节能、舒适和智能化的方向发展。