智慧園區(qū)工程分為新建整體建設(shè)、存量園區(qū)升級(jí)改造兩類典型場(chǎng)景。新建項(xiàng)目智能化子系統(tǒng)數(shù)量多，不同業(yè)務(wù)模塊通常由多家供應(yīng)商分標(biāo)段實(shí)施；存量園區(qū)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備新舊混雜，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與私有協(xié)議并存，原有管控平臺(tái)擴(kuò)展能力不足。兩類場(chǎng)景都會(huì)大量涉及第三方子系統(tǒng)對(duì)接適配、業(yè)務(wù)流程二次開發(fā)、多套智能控制系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度等工程工作。實(shí)際項(xiàng)目當(dāng)中，不少平臺(tái)只聚焦?jié)M足當(dāng)期業(yè)務(wù)需求，缺少中長(zhǎng)期擴(kuò)展規(guī)劃，各子系統(tǒng)之間形成數(shù)據(jù)孤島，跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)難以實(shí)現(xiàn)；后期新增業(yè)務(wù)功能時(shí)需要重新采購(gòu)部署平臺(tái)，造成軟硬件重復(fù)投入，拉高園區(qū)整體擁有成本TCO。陜西觀智科技依托多個(gè)園區(qū)項(xiàng)目落地經(jīng)驗(yàn)，圍繞異構(gòu)系統(tǒng)集成底座，論述第三方子系統(tǒng)接入、定制化二次開發(fā)、多智能控制系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度技術(shù)路線，探討平臺(tái)一次部署、支撐園區(qū)多階段業(yè)務(wù)迭代的工程實(shí)現(xiàn)方法，為同類項(xiàng)目提供實(shí)踐參考。

0 引言

當(dāng)前園區(qū)智能化建設(shè)普遍存在碎片化建設(shè)現(xiàn)象，安防、機(jī)電自控、照明、能耗、停車、環(huán)境監(jiān)測(cè)分屬不同供貨單位，各系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)維。新建項(xiàng)目容易出現(xiàn)接口交付標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；存量改造項(xiàng)目存在老舊設(shè)備無開放接口、原有平臺(tái)不支持?jǐn)U展等現(xiàn)實(shí)障礙。部分集成項(xiàng)目?jī)H僅完成可視化大屏展示，缺少實(shí)際業(yè)務(wù)閉環(huán)，平臺(tái)擴(kuò)展能力弱，無法適配園區(qū)后期業(yè)務(wù)迭代。如何兼顧新建項(xiàng)目整體規(guī)劃與存量項(xiàng)目利舊改造，兼容多類第三方子系統(tǒng)，通過二次開發(fā)適配個(gè)性化管理流程，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)長(zhǎng)期復(fù)用，已經(jīng)成為智慧園區(qū)集成工程當(dāng)中需要解決的重點(diǎn)問題。

1 新建及改造項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)典型工程痛點(diǎn)

1.1 新建智慧園區(qū)項(xiàng)目痛點(diǎn)

新建園區(qū)包含樓宇自控、智能照明、能耗監(jiān)測(cè)、視頻安防、門禁一卡通、停車場(chǎng)管理、公共廣播、環(huán)境監(jiān)測(cè)、電梯狀態(tài)采集、地下管網(wǎng)、光伏儲(chǔ)能、景觀照明等眾多子系統(tǒng)。不同廠商設(shè)備通信協(xié)議、數(shù)據(jù)點(diǎn)表、接口規(guī)范不統(tǒng)一，如果前期沒有統(tǒng)一集成底座統(tǒng)籌，各個(gè)子系統(tǒng)相互隔離。運(yùn)維人員需要登錄多套系統(tǒng)分別查看設(shè)備狀態(tài)、告警信息，故障告警分散在各個(gè)平臺(tái)，故障定位、事件溯源效率偏低。跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)策略配置難度大，設(shè)備、安防、能耗數(shù)據(jù)無法聯(lián)動(dòng)，智能化硬件投資難以轉(zhuǎn)化為運(yùn)維、節(jié)能層面實(shí)際收益。

1.2 存量改造園區(qū)項(xiàng)目痛點(diǎn)

存量改造現(xiàn)場(chǎng)工況更加復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)部署服役年限不同的硬件設(shè)備，部分第三方子系統(tǒng)不提供開放API接口，僅支持本地單機(jī)運(yùn)行。早期建設(shè)的平臺(tái)架構(gòu)固化，不支持二次開發(fā)擴(kuò)展，無法對(duì)接后期新增智能化模塊。很多園區(qū)采用分期碎片化建設(shè)，每新增一類業(yè)務(wù)就上線一套獨(dú)立平臺(tái)，賬號(hào)、權(quán)限、數(shù)據(jù)相互割裂，運(yùn)維工作量持續(xù)增加。多數(shù)項(xiàng)目?jī)H考慮當(dāng)下建設(shè)目標(biāo)，底層架構(gòu)沒有預(yù)留并發(fā)、存儲(chǔ)、接口擴(kuò)展余量，后期擴(kuò)容只能重建平臺(tái)，前期軟硬件投資不能延續(xù)復(fù)用。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)可靠性問題容易被忽略，部分方案全部聯(lián)動(dòng)邏輯依賴云端，外網(wǎng)中斷之后跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)全部失效，給園區(qū)機(jī)電運(yùn)維帶來風(fēng)險(xiǎn)。

2 一體化集成平臺(tái)分層架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)整體劃分為設(shè)備感知層、協(xié)議適配與邊緣接入層、核心集成底座層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、前端交互層五層架構(gòu)，同時(shí)適配新建項(xiàng)目全新部署和存量改造利舊優(yōu)先的建設(shè)思路。 設(shè)備感知層包含園區(qū)第三方業(yè)務(wù)硬件、各類智能控制設(shè)備、傳感器、計(jì)量?jī)x表、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，覆蓋機(jī)電、安防、能源、環(huán)境等全品類現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 協(xié)議適配與邊緣接入層以工業(yè)邊緣網(wǎng)關(guān)作為載體，完成多協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)降噪過濾、本地邏輯運(yùn)算、斷網(wǎng)數(shù)據(jù)緩存。兼容通用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與第三方私有非標(biāo)協(xié)議；關(guān)鍵聯(lián)動(dòng)、保護(hù)邏輯在邊緣本地執(zhí)行，外網(wǎng)波動(dòng)或者斷開情況下，基礎(chǔ)管控策略依舊穩(wěn)定運(yùn)行，規(guī)避單點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)。 核心集成底座層提供統(tǒng)一設(shè)備資源管理、海量時(shí)序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分級(jí)分權(quán)權(quán)限體系、接口網(wǎng)關(guān)、告警中心、日志審計(jì)、二次開發(fā)底層支撐，是上層全部業(yè)務(wù)組件運(yùn)行的公共基礎(chǔ)。 業(yè)務(wù)應(yīng)用層采用可插拔組件化設(shè)計(jì)，智能控制、運(yùn)維工單、能耗分析、安防聯(lián)動(dòng)等業(yè)務(wù)組件按需啟用，未啟用組件不占用系統(tǒng)資源。 前端交互層包含Web客戶端、移動(dòng)端H5、可視化大屏，面向運(yùn)維人員、管理人員、決策層提供差異化視圖。主體平臺(tái)部署完成后，后期新增第三方子系統(tǒng)、新增業(yè)務(wù)模塊，通過協(xié)議適配、二次開發(fā)接入現(xiàn)有底座，無需替換核心平臺(tái)程序，實(shí)現(xiàn)一次部署長(zhǎng)期復(fù)用。

3 第三方異構(gòu)子系統(tǒng)集成接入工程實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)支持標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議對(duì)接以及私有協(xié)議適配開發(fā)，可接入第三方樓宇自控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、能耗計(jì)量平臺(tái)、視頻安防監(jiān)控、門禁一卡通、智慧停車、公共廣播、環(huán)境多參數(shù)監(jiān)測(cè)、消防信號(hào)采集、電梯運(yùn)行監(jiān)控、地下管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、智慧公廁、光伏儲(chǔ)能、園區(qū)路燈景觀照明等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 針對(duì)具備開放接口的第三方系統(tǒng)，采用API、BACnet、Modbus?RTU/TCP、OPC UA等協(xié)議完成對(duì)接調(diào)試；針對(duì)私有協(xié)議設(shè)備，優(yōu)先通過邊緣網(wǎng)關(guān)完成協(xié)議解析轉(zhuǎn)換，避免服務(wù)端直接解析私有協(xié)議帶來穩(wěn)定性隱患；針對(duì)老舊平臺(tái)只支持本地文件導(dǎo)出、無實(shí)時(shí)接口的工況，開展數(shù)據(jù)同步抓取開發(fā)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)匯聚。 將分散在各個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)備狀態(tài)、故障告警、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一視圖查看、統(tǒng)一告警推送、統(tǒng)一事件歸檔。消防系統(tǒng)嚴(yán)格恪守只監(jiān)不控原則，僅采集告警信號(hào)，不干預(yù)原有主機(jī)控制邏輯，滿足工程驗(yàn)收規(guī)范。

4 面向園區(qū)個(gè)性化業(yè)務(wù)的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)

不同產(chǎn)業(yè)園區(qū)運(yùn)營(yíng)模式、管理流程、考核指標(biāo)存在差異，標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)很難完全匹配現(xiàn)場(chǎng)個(gè)性化需求，二次開發(fā)是項(xiàng)目落地重要環(huán)節(jié)。平臺(tái)底層預(yù)留完整接口與組件化能力，支持頁面布局定制、聯(lián)動(dòng)邏輯開發(fā)、報(bào)表模板定制、分級(jí)告警策略開發(fā)、運(yùn)維工單流程定制、異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步、對(duì)外數(shù)據(jù)輸出接口開發(fā)、移動(dòng)端功能定制等多維度開發(fā)工作。 新建園區(qū)可結(jié)合運(yùn)營(yíng)規(guī)劃提前定制適配自身管理模式的業(yè)務(wù)模塊；存量改造園區(qū)基于現(xiàn)有底座迭代新增功能，不必整體推翻重建。全部二次開發(fā)工作復(fù)用平臺(tái)成熟的權(quán)限、告警、存儲(chǔ)、日志底層能力，減少底層重復(fù)開發(fā)工作量，縮短實(shí)施周期，保障系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。項(xiàng)目交付同步輸出接口文檔、開發(fā)手冊(cè)，便于后期運(yùn)維迭代。

5 多類智能控制系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度與跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

平臺(tái)對(duì)園區(qū)內(nèi)多套異構(gòu)智能控制系統(tǒng)做統(tǒng)一納管協(xié)同調(diào)度，覆蓋樓宇自控系統(tǒng)、室內(nèi)外智能照明、中央空調(diào)控制系統(tǒng)、給排水泵組控制、園區(qū)路燈及景觀照明、能耗閉環(huán)管控、環(huán)境聯(lián)動(dòng)控制、通風(fēng)排風(fēng)控制系統(tǒng)。支持可視化配置時(shí)序策略、條件觸發(fā)聯(lián)動(dòng)策略，可以結(jié)合時(shí)間計(jì)劃、人員狀態(tài)、環(huán)境傳感參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行工況自動(dòng)調(diào)節(jié)照明回路、空調(diào)負(fù)荷、泵組啟停。 控制邏輯下沉至邊緣端執(zhí)行，不完全依賴云端網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)節(jié)能、設(shè)備保護(hù)策略繼續(xù)執(zhí)行。全部設(shè)備操作記錄、運(yùn)行曲線、告警事件完整歸檔，支持故障回溯、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)分析。新建項(xiàng)目可直接依托平臺(tái)搭建整套智能控制業(yè)務(wù)；存量改造項(xiàng)目兼容現(xiàn)場(chǎng)已部署智能控制器，不強(qiáng)制替換原有硬件，保護(hù)已有投資。

6 平臺(tái)一次部署長(zhǎng)期迭代的架構(gòu)保障

很多項(xiàng)目只考慮當(dāng)期建設(shè)目標(biāo)，缺少3?5年業(yè)務(wù)擴(kuò)容預(yù)判，平臺(tái)并發(fā)、存儲(chǔ)、接口沒有預(yù)留余量，后期業(yè)務(wù)拓展只能重建，造成投資浪費(fèi)。陜西觀智科技在方案規(guī)劃階段，結(jié)合園區(qū)規(guī)模、業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)期，對(duì)平臺(tái)并發(fā)承載、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)容量、接口網(wǎng)關(guān)吞吐做余量預(yù)留。主體平臺(tái)上線之后，后期新增第三方子系統(tǒng)、新增智能控制業(yè)務(wù)、新增定制流程，均可通過協(xié)議適配、二次開發(fā)、新增業(yè)務(wù)組件接入現(xiàn)有底座，不需要更換核心平臺(tái)，從架構(gòu)層面支撐園區(qū)業(yè)務(wù)長(zhǎng)期迭代，降低后期擴(kuò)建改造成本。

7 新建與改造項(xiàng)目工程實(shí)施關(guān)鍵要點(diǎn)

7.1 新建園區(qū)實(shí)施要點(diǎn)

前期設(shè)計(jì)階段梳理完整第三方子系統(tǒng)清單，明確接口、協(xié)議、點(diǎn)表交付要求，把集成對(duì)接需求寫入技術(shù)規(guī)格書，規(guī)避后期第三方設(shè)備無開放能力，造成調(diào)試驗(yàn)收受阻；平臺(tái)同步預(yù)留接口、存儲(chǔ)擴(kuò)展余量；實(shí)施階段推進(jìn)點(diǎn)表標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一點(diǎn)位命名、計(jì)量倍率、告警閾值，降低后期數(shù)據(jù)治理工作量。

7.2 存量改造園區(qū)實(shí)施要點(diǎn)

開展完整現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)摸排，梳理現(xiàn)有系統(tǒng)型號(hào)、協(xié)議、接口開放情況，劃分直接對(duì)接、網(wǎng)關(guān)適配、二次開發(fā)三類設(shè)備清單；堅(jiān)持利舊優(yōu)先，復(fù)用狀態(tài)完好硬件與業(yè)務(wù)系統(tǒng)，避免無意義整體更換；采用分階段實(shí)施，優(yōu)先上線核心集成能力，定制開發(fā)業(yè)務(wù)作為二期迭代，降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。

7.3 通用管控要求

無論新建還是改造項(xiàng)目，交付前完成接口文檔、開發(fā)文檔、運(yùn)維手冊(cè)歸檔；開展多工況仿真測(cè)試，模擬網(wǎng)絡(luò)中斷、設(shè)備離線、第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)異常，驗(yàn)證子系統(tǒng)對(duì)接、二次開發(fā)業(yè)務(wù)、邊緣本地邏輯運(yùn)行穩(wěn)定性；嚴(yán)格劃分賬號(hào)權(quán)限，規(guī)避越權(quán)操作風(fēng)險(xiǎn)。

8 結(jié)束語

智慧園區(qū)異構(gòu)系統(tǒng)集成工程，核心不局限于可視化展示，重點(diǎn)在于打通多源數(shù)據(jù)，形成完整業(yè)務(wù)閉環(huán)。通過第三方子系統(tǒng)適配接入、按需二次開發(fā)，統(tǒng)一納管調(diào)度多套智能控制系統(tǒng)，可以有效解決新建園區(qū)多廠商系統(tǒng)割裂、存量園區(qū)升級(jí)困難的行業(yè)問題。依托具備擴(kuò)展能力的集成底座，做到一次部署長(zhǎng)期迭代，減少碎片化重復(fù)建設(shè)，降低園區(qū)長(zhǎng)期運(yùn)維成本。陜西觀智科技在多類型智慧園區(qū)項(xiàng)目當(dāng)中沉淀新建、改造實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，可為產(chǎn)業(yè)園區(qū)、科創(chuàng)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)綜合體提供異構(gòu)系統(tǒng)集成與定制開發(fā)落地解決方案。