GIS 在BMS系统中的应用

xingeshijie · 发表于 2013-2-24 15:30:25

GIS 在BMS系统中的应用
一、GIS介绍
1. 什么是GIS?
GIS（Geography Information System，地理信息系统）是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性数据有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性数据信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。
简单说GIS的核心技术就是矢量图与数据的结合。
从技术和应用的角度，GIS是解决空间问题的工具、方法和技术；从学科的角度，GIS是在地理学、地图学、测量学和计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科，具有独立的学科体系；从功能上，GIS具有空间数据的获取、存储、现示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能；从系统学的角度，GIS具有一定结构和功能，是一个完整的系统。
2. GIS特点
在面向对象的空间数据库中，海量地图数据的使用变得更加简单: 只需建立单一图层，不必再进行分幅处理。如果用户原来的数据源是分幅的，可将其全部存储到一个图层中，数据库将自动对其进行拼接和索引处理，即可形成一个完整的图层。在应用时，客户端只需极少量的编程（实际上只是指定数据源），就可实现对数据库里数据的动态显示。数据库会根据当前地图客户端的显示视野，自动将此范围内的图形检索出来，并送到客户端显示。因此，即使服务器端的数据是GB级的，在客户端的数据量却仅是几十到上百KB，大大减轻了客户端系统的配置需求，并减轻了网络流量。
对于包罗万象的信息，传统方法局限于枯燥无味的数据处理和表现，缺乏直观性和决策可视化，而GIS能够帮助人们将电子表格和数据库中无法看到的数据之间的模式和发展趋势以图形的形式清晰直观地表现出来，进行空间可视化分析，实现数据可视化、地理分析与主流商业应用的有机集成，从而满足企业决策多维性的需求。GIS可以将晦涩抽象的数据表格变为清晰简明的彩色地图，帮助企业进行商业选址，确定潜在市场的分布、销售和服务范围; 寻找商业地域分布规律、时空变化的趋势和轨迹；此外，还可以优化运输线路，进行资源调度和资产管理。
(1) 直观、便捷地集成各种属性数据
由于地物的空间位置具有客观性，而地物本身又具有纷繁复杂的特性，除了具有自然特性以外，还具有社会经济特性。描述这些特性的属性数据非常丰富，但都可以通过具有同一坐标参考系统的空间位置进行统一组织。GIS为各种数据的集成提供了统一的框架，在此基础上可以直观表达地物及其空间关系。
（2）高效管理信息资源
GIS是一个具有结构和功能的系统，能获取和输入空间数据，并进行空间数据的处理和分析，并将结果按一定的方式输出。通过这种方式，各个系统的信息资源都可以按各自的要求进行处理，从而提高了信息资源的管理和利用效率。
（3）提供辅助决策
采用GIS的重要目的是辅助解决空间问题，其核心功能是空间分析，通过空间分析为各类用户提供管理上的辅助决策。如突发事件的监测与预警、设施故障处理、客户分布管理等。
（4）制作地图
GIS是在计算机辅助制图基础上发展起来的一门技术，是地图制作的重要工具。采用GIS可以制作符号，对数据进行各种渲染，高效、高性能、高度自动化是GIS制图的重要特点。
（5）提供与获得空间位置相关的服务
通过GIS可提供和获得与空间位置相关的服务，如获得一定范围、精度和一定要素的空间数据或地图，进行网络地理位置查询，还可通过嵌入式设备和无线通信网络进行位置查询、监控和导航，等等。
3. GIS与传统控制系统区别
l  无限放大，缩小，不失真，所以相同的图形画面，矢量图所能表达的信息多于位图；
l  文件存储空间小，所以文件存储、查询、更新的速度大大提高；
l  在同一基础上实现数据分层管理，实现综合信息管理；
l  强大的查询功能，数据点的快速定位；
l  最佳路径选择；
l  引入时间坐标，实现四维管理；
l  便于历史资料的管理与维护。
二、BMS（楼宇管理系统）介绍
1. BMS系统构架
财务管理及分析

物业高管

BMS

子系统1

子系统2

子系统N

……

2. 两点基本认识：
l  BMS的使用者主要是物业管理的高层决策者，也可认为物业中层和基层运行管理人员提供有价值的信息。
l  在大型建筑物中，特别是高档酒店，实践表明首先各子系统的日常运行管理都会设置相应职能部门，分工严格且明确。同时，根据实践不断调整优化控制策略的工作绝大部分由相应子系统的中层及基层管理人员承担。
3. 关于BMS架构的说明：
子系统即各专业工艺及配套控制系统，例如制冷空调、变配电、电梯等，子系统的控制平台必须具备下列功能：
l  运行——指可以在保证系统运行品质的前提下，经济有序的运行控制策略。
l  维护——对运行设备的维护工作进行控制指导并统计，特别是系统故障率，设备运行维护流程。
l  计量——指针对各系统工作效果和相应能源、水、汽的消耗进行计量。
l  应急支持——各子系统的控制策略可根据特殊紧急情况或人为工作安排进行相应的调整。
子系统的控制平台是数据采集、存储、加工整理并上传下达的中心，BMS系统的架构要求平台具备两项技术指标：
l  子系统的控制界面基于web，使具有权限的中层和高层管理者拥有对细节进行检查管理的手段。
l  子系统控制平台数据库必须为OPC格式，同时该数据库可支持对数据根据中层和高层管理者的要求进行就地筛选和计算。
BMS的核心实际为一个规模有限的高效数据库，它实现下列三项功能：
l  各子系统上传数据的标准格式化。
l  根管理者对各系统的理解，以表格、图表等最简明的手段建立评价和监督体系。
l  向上一级管理者提供最有价值的数据，主要用于整个楼宇系统运行情况的评价点以及经济性分析。
4. BMS架构的特点：
a、物理特性：
海量信息的采集加工由各子系统完成，同时负责筛选最关键数据提供给BMS，以便实现中高层管理者对系统的评价、监督。系统运行的效率和速度最优。
b、适用于管理的灵活性：
事实上子系统对数据的筛选，鉴别的方案变化就体现着子系统中低层管理人员运行管理方法的调整，这种调整可以方便地由一线人员在子系统控制平台内实现，不需要将问题上传。
c、系统技术要求的特性：
BMS的架构对于系统集成工作提出的挑战是要对各子系统的数据鉴别方案以及评价体系的建立做到最简明有效，使中高层管理者能够有科学评价、监督的依据。这实际上要求BMS的制作者从管理者的角度，从各子系统工艺运行原理的高度，在深刻认识各子系统的基础上，提出最优的运行控制策略。同时，所架构的系统，即楼宇控制系统的评价、监督管理体系，允许各子系统中低层管理者根据实践运行经验，自发地进行调整，或者根据高层管理者的指令进行调整。
三、GIS在BMS系统中的应用
信息是楼宇管理系统中重要的基本元素，也是联接各个子系统的纽带。通常把系统信息划分为两类：静态信息和动态信息。静态信息是指包括设备信息、安装地点信息、产品信息、管理信息等随时间变化较小的信息，它又可以分为基础数据(如物理空间数据等)和历史数据(如更新改造历史数据等)；动态信息主要指各类实时采集到的系统信息，如空气温湿度信息、视频监控信息、能源消耗信息等。利用ＧＩＳ可对以上所有数据进行集成管理。针对上述楼宇管理系统对信息要求的特点，建立专属的地理信息数据库，通过网络互联与分布式数据库系统建立ＧＩＳ平台。ＧＩＳ作为整个系统的协调者，对数据和应用进行管理。
　　GIS共用平台的基本功能
　　各个子系统由于功能的不同，获得的数据也不同，但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起，从中提取具有更多特征的更深层次的信息，并最终在系统的管理决策核心中得到应用，是维持整个系统正常运作的关键环节。
GIS共用平台作为整个楼宇管理系统的枢纽，它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在：
　　(１)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据，完成对静态系统信息和动态系统信息的重组，并保证数据的正确性、可读性，避免大量数据的冗余。
　　(２)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系，对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联，挖掘出更深层次的信息，以用于楼宇管理决策。
　　(３)信息提供与发布功能。按各子系统的要求，以规定的格式向子系统传输所需信息；根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。