武汉体育中心中央集成管理(IBMS)系统的设计和实施
1 概述
武汉体育中心体育馆占地面积 28830平方米，建筑面积50736平方米，2007年4月建成，拥有固定座位13000座，活动座位4000座，附属设施室内包括训练馆，室外包括五片篮球场，适合开展举办体操、手球、篮球、排球、羽毛球、乒乓球、武术、摔交、举重、击剑等众多项目竞赛还可以举办文艺演出，音乐会，仪式庆典，时装表演，杂技表演及各类会展等大型群众性文化活动及企业事业单位开展各类商务活动的最佳场地。
2007年，世界瞩目的女足世界杯武汉赛区比赛将在武汉体育中心举行，这也将成为武汉历史上承办的最高规格的足球比赛。同时，将承担第六届全国城市运动会开幕式、田径项目、体操项目、水上项目等相关重要项目，并将承办第八届中国艺术节的开幕式及重要文化艺术活动。
未来的武汉体育中心将成为华中地区首屈一指的综合性大型体育赛事场所，并将形成融体育竞赛、健身娱乐、文艺演出、旅游休闲、商务、会展、购物等功能于一体的现代化大型体育主题公园。图一是武汉体育中心的外观图。
图一：武汉体育中心
2 中央集成管理系统的设计
2.1 设计的理念
体育场馆园区作为一个超大规模的工程，其智能化系统是其神经中枢和大脑，建筑智能化系统运行的好坏直接影响整个工程的运转。智能化系统包括诸多的子系统，各子系统在建造的时候又由多个系统承包商来建设。如何能够保证这些系统能够和谐的运行、信息能够互相交换、方便业主进行有效的管理? 如何实现各应用系统之间的相互协作，进行统一的系统管理和状态监控，进行信息综合共享和决策辅助支持?我们就需要对这些系统实行统一的规划，通过系统集成来实现信息的共享，将各个系统中对于体育馆全局有用和必要的信息进行整合，使系统的有效数据得到复用，在一个统一的平台之上进行统一的管理和协调。这就是“中央集成管理系统”需要实施和完成的工作。
2.2 系统集成采用的技术平台
2.2.1 清华同方ezONE(易众)是系统集成的优秀平台
ezONE是清华同方经多年努力打造出来的、拥有全部自主知识产权、基于J2EE技术的面向数字城市的系列软件产品。它的核心理念是DCM (Device, Connect, and Manage),即通过多种通讯方式把末端设备或子系统连接到ezONE业务基础平台，实现对人和机器(M2M)的管理和服务。它成功地将智能建筑、智能市政、智能交通、酒店、安防、消防等控制领域和社保、税务、公安等政务企业信息化行业应用统一到一个技术平台之上，实现了IT系统和控制系统的融合。
2.2.2 清华同方ezIBS智能建筑信息系统集成系统
ezIBS 是构建于 ezONE (易众)业务基础平台之上，是ezONE在建筑行业的成功应用。具有ezONE的所有优势和特点。它是将智能建筑应用模块通过有效的整合，开发出的智能建筑信息集成系统。
它完全基于ezONE开发始终坚持走标准化、构件化、实用化的技术路线，采用了一系列开放标准(J2EE、XML、OPC、LonWorks、Eclipse、SOA、XPDL、SVG等)，便于和所有新旧业务系统实现无缝集成。在国内首次成功地把基于J2EE的软件系统架构和技术用到了控制系统等领域,在控制和IT融合(第4代DCS、M2M) 方面领导潮流。
ezIBS 具有的优势和特点:
全面采用B/S架构，使用方便、应用广泛。充分利用Internet，实现随时随地远程监控和管理。
模块化、标准化的实施方式使二次开发简便，实施周期短。
接口标准化。全面支持OPC、JPC、LonWOrk、BACnet、NMS、JDBC、串行方式(RS232、RS485)、DDE、TCP/IP和UDP方式、视频流。
接入设备厂家众多。目前已有90多个与主流厂家的设备接口。
图形界面采用SVG技术。SVG矢量图形通过基于XML的文本格式表达和传送，数据量可比同等质量的图形减少10倍以上，大大提高了网络传输效率并减少了存储空间。
“四跨”特性。纯J2EE技术确保了ezONE(易众)业务基础平台的四跨特性：跨平台、跨系统、跨应用、跨地域。目前可在Windows和Linux系统下运行。 应用服务器支持Tomcat、Jboss、Weblogic、Websphere等;并支持Mysql、MS SQL2000、DB2、Oracle等多种数据库。
数据交换和存储采用标准化的数据形式XML。兼容被集成系统的各种异构数据库。增强的系统的灵活性。
结构灵活，扩充性强，方便用户关键需要进行配置、变动与扩充。
集成子系统众多(楼控、消防、安防、一卡通、物业管理、酒店管理、OA等)
信息集 成、综合利用，实现多种应用功能(节能分析、应急预案、报警联动、远程监控管理)
图二： ezIBS的系统框架图。
3 中央集成管理系统的实现
3.1 系统整体构架
武汉体育中心的ezIBS集成系统横跨体育中心内部的两大网络，即：
设备控制网络：运行着楼控、消防、视频、报警、门禁等智能化管理系统;
信息网络：运行着售票、检票、办公等信息化应用系统;
突破了以往智能建筑集成系统仅管理弱电控制系统的局面，真正实现了信息(IT)技术和控制(IB)技术的融合，构建了一套全局管理的智能化集成平台。图三是集成系统网络结构图。
图三： 武汉体育中心集成结构图
3.2 系统实施
3.2.1 系统实施的步骤
系统集成项目与通常意义上的智能化子系统在实施方式上有不同之处。主要是它比较依赖与被集成的子系统，需要各系统的资料和接口的协议。主要步骤如下：
1. 进行需求的规划与分析，与业主就实现功能，管理流程、方式达成一致，形成系统集成功能规划大纲和实施细则;
2. 收集子系统的竣工图纸(电子)文档和相关资料;
3. 收集子系统的接口协议;
4. 绘制集成系统ezIBS的展现图(分系统、分层次，动画展现);
5. 对于上传ezIBS的数据点与各系统的数据点进行对应配置;
6. 利用ezIBS提供的OPC协议编制工具编制子系统的协议转换，将接口协议转换为OPC协议;
7. 现场实施，配置ezIBS系统，进行安装，调试和试运行;
8. 竣工验收;
9. 进行系统的交接。
在上述的步骤中，主要的难点和关键点是：
规划与功能分析
资料收集，图形绘制和参数配置花费时间
协议编制要求资料齐全、完整
与被集成子系统承包商的协调(进度、资料来源)是关键
3.2.2 集成的接口的设计
系统集成需要解决多个复杂系统、多种控制协议之间的互联性和互操作性问题，以及用户的二次开发、配置、部署、实施等问题。在这里关键的是将双方的接口能够连上，涉及到接口的开发。
武汉体育中心项目的接口情况如下：
楼控系统-江森 BACnet接口
消防系统-西门子 串口RS232->OPC 接口
监控系统-AD 模拟视频，RS232控制端口
报警系统-Honeywell 串口RS232->OPC 接口
门禁系统-门吉利 数据库信息交换 XML格式 JDBC接口
售票系统- 数据库信息交换 XML格式 JDBC接口
检票系统-KABA 数据库信息交换 XML格式 OPC接口
3.3 系统集成最终实现功能
在武汉体育中心项目上，经过多方的努力，最终实现了对于诸多子系统的集成，实现了业主最初提出的功能要求，详细实现的功能有三大方面:
1)集中监测、控制和管理：
提供各种机电设备(变配电系统、空调机组、新风机组、给排水系统、照明、电梯、直燃机组等)及双鉴报警探头、紧急按钮的运行状态信息;
提供变配电系统的各项电力参数数据、开关运行状态故障监测;
提供各类故障报警的类型、发生地点、时间及确认时间
提供已编制的时间进程表或事件自控程序应用软件的有关信息;
提供各类安全防范系统设备的状态及报警记录;
具有指定权限的人员能提取有关区域的实时监视图像
能依据需要向综合保安系统发出索取图像数据等指令;
查阅各类保安报警信息及这些报警确认的时间;
使用MPEG-4技术进行监控图像网上传送;
视频信号上传;云台、矩阵控制信号下传;
能提供整个大厦火灾安全状况的信息;
能提供火灾报警各种探测装置的运行状况信息;
能提供各类火灾报警探测器的报警统计、归类和报表
提供火灾联动情况的信息及对火灾报警的确认时间;
提供物业管理系统中的主要参数;
室内外温度常年统计及送、回风温度趋势曲线显示;
记录统计物业管理所需有关水、电数据;
提供售检票系统设备工作状态、各场次售票、检票情况，详细到每个座位的售票、检票、进场情况
提供管理所需各系统的各类报表文件。
2)系统实现了子系统内的联动和系统间的联动
1、 系统内部自身联动功能
消防系统内部联动
安保系统内部联动
2、 系统之间的联动功能
消防系统与安保系统的联动
消防系统与楼宇自控系统联动
消防系统与通信系统的联动
保安系统与楼宇自控系统的联动
3)全局管理
通过信息的提供与综合分析，提供对各系统事件的协调处理能力,提供对突发事件的响应能力,使管理人员 能快速、正确地作出决策。
通过系统提供预案管理平台，使用户根据实际情况制定预案，在紧急情况下，启动预案方案，指导事件处理。
消防系统预案输入管理平台。系统提供可供输入的平台，用户可以根据发生火灾后，制定的逃生路线方案和图形显示，指导疏散。这些方案完全可以由用户自己输入和制定。
3.4 系统集成图形界面
这里是现场系统实际运行效果的拷屏图面。可以从这些图中看出系统的实施情况。
图四：武汉体育中心集成系统登录界面
图五：武汉体育中心集成系统监控配置界面
图六：武汉体育中心集成系统楼宇监控污水系统界面
图七：武汉体育中心集成系统画面监控界面
图八：武汉体育中心集成系统售票座位图界面
4 结束语
在武汉体育中心集成系统的实施中，我们的技术平台ezIBS 智能建筑信息集成系统经受了严格考验。解决了如多系统、多种类接口，多监控系统集成、多层次集成、大容量数据点数等众多的技术问题。同时，我们在实施的过程中克服了诸多的苦难，也积累了这类大规模项目的系统集成的实施经验。其中有许多宝贵的经验值得我们好好的总结，为我们的产品和后续工程打下了基础。
武汉体育中心项目能够完满竣工，甲方、业主和物业管理单位对集成系统十分满意，这些是和参与系统集成项目的诸多方面的密切配合分不开的。从而也说明系统集成的实施离不开建设、使用单位的配合，他们的意见才是系统集成的动力和需求。他们的很多意见最后都在项目中实现了，也有很多好的建议被我们的研发人员采纳，将融进我们的后续版本中，在此对他们表示感谢。
