项目管理方法在楼宇一体化集成管理系统建设中的应用

【摘要】 楼宇一体化集成管理系统是一种用于智能楼宇运行环境综合集中管理的通用产品，具有动态监控、事件/报警管理，设备维护管理、物业管理等功能，可广泛的用于智能楼宇系统集成工程，实现对各种智能子系统的一体化软件集成。论文分析了市场上楼宇集成行业及楼宇一体化集成管理系统的现状，对楼宇一体化集成管理系统功能开发的目标方向进行了定位。在总结了项目管理的流程和方法的基础上，本文描述了将项目管理规范应用到实际的楼宇一体化集成管理系统建设具体项目中的过程，并对项目建设过程中的需求开发、项目计划和体系结构设计等方面进行了具体说明。

【关键词】 智能楼宇 一体化软件集成 机构支撑过程 项目管理规范

一、前言

作者工作的公司主要属楼宇建筑集成行业，多年的智能建筑工程实践中，发现智能建筑管理的最大问题是使用的系统和设备越来越复杂、对管理人员的技术要求越来越高。如果能提供一个一体化集成管理平台，将各种系统或设备集中监管起来，屏蔽或简化那些对管理人员而言不必要的技术复杂性，并提供友好简洁的用户界面，必将大大的降低对管理人员的技术要求和工作强度，这也是智能建筑系统集成工程的发展趋势，即从堆叠式集成向一体化集成发展，从简单专用的集成方案向通用的集成管理软件发展。

产品开发之道有两方面内涵，即开发正确的产品和正确的开发产品。本文的重点主要集中在“正确的开发产品”上，即项目团队在预定的时间和成本之内，开发完成合格的产品，项目团队尽最大努力把产品做得好、做得快并且减少花钱。要实现这些要求，就需要在项目质量、效率、成本等诸多要素上下功夫，对软件的开发进行项目管理过程管理、项目研发过程管理、其它机构支撑过程管理。

楼宇一体化集成管理系统的项目管理过程包括：项目规划、项目监控、风险管理和需求管理；项目研发过程包括：需求开发、技术预研、系统设计、实现与测试和系统测试；机构支撑过程包括：配置管理、质量保证。本文将基于项目管理过程和方法，探讨其在楼宇一体化集成管理系统建设中的需求开发、体系结构设计和数据库设计问题。

二、需求开发

1、用户需求分析及描述

楼宇一体化集成管理系统是一款通用的智能建筑综合管理产品，用于集中管理智能楼宇中各种运行支撑系统，主要包括指智能建筑3A系统（楼宇自动化、安防自动化、消防自动化）和其他与运行环境相关的系统，将各子系统的信息集中处理，对设备、物资、员工、流程、技术等各种要素综合管理，从而降低管理复杂度和强度、规范管理流程、降低管理成本、使智能楼宇的管理水平跃上一个新的台阶。

主要功能包括：集中监控；事件处理；全局事件管理；资源管理；运营维护管理；物业管理。保证安全性、可用性、性能、可扩展性要求。

主要用途包括：对小区楼宇的各设备进行监控，对小区楼宇的各设备的运行、维护实现集中控制管理，对运营维护、物业、资源进行统一管理。

楼宇一体化集成管理系统的目标客户是系统集成商，而最终用户则是各种智能楼宇的物业管理人员。楼宇一体化集成管理系统主要用于智能楼宇运行环境的集中监控和综合管理，可以对楼宇中的设备实施统一的监控，使用户及时方便的了解各种设备的运行情况，并按照用户的要求对设备实行智能控制；可以进行全局事件管理，并实现各子系统间的联动控制；有完善的报警处理机制，当发生报警后，迅速通知相关人员，帮助用户及时处理报警事件，并将报警信息保存在数据库中；系统安全管理机制可以为用户划分权限，并进行相应的控制；支持第三方软件通过ActiveX接口插入系统中使用；提供web功能，用户可以通过浏览器远程查看的页面[1]；可以帮助用户降低管理复杂度和强度、规范管理流程、降低管理成本、使智能楼宇的管理水平跃上一个新的台阶。

2、产品需求规格说明书的编写

项目应当包含的内容：集中监控、全局事件管理、运行维护管理、资源管理、物业管理。

本项目不包含的内容：事件管理，不包含场馆奥运有关部分，如上报奥组委等功能。物业管理，住宅小区有越来越多的和居民相关的智能系统，如智能家庭单元，它们报送的维修请求和反馈、三表抄送数据、报警信息等也有集中管理的需求。这些信息涉及和住户的交互，内容比较复杂，需求变化比较大，所以这部分功能将以功能插件的方式提供，在本项目的第一个版本中暂不实现，会在后续版本中逐步完善。

本项目“适用的领域”：本项目的目标产品主要适用于智能楼宇运行环境的集中监控和综合管理。

三、项目计划

本项目的目标产品主要用于智能楼宇运行环境的集中监控和综合管理.但是，目标产品本身是对系统集成方案中管理控制部分的一种提高或者说通用化，所以它不是系统集成方案的一种替代而是作为其组成部分。通过目标产品，系统集成方案不再是子系统的简单堆叠而是一个子系统有机联系的整体。本产品的目标客户是系统集成商，而最终用户则是各种智能楼宇的物业管理人员。

四、体系结构设计

1、设计约束

本系统遵循ISO9000标准、CMMI 3的规范。软件编制根据开发工具的不同采用了科技奥运工程研究中心的相应编码规范，其中C++ Builder采用《C++ Builder开发编程规范》，组态软件开发符合组态软件开发手册。

（1）接口/协议的约束：楼宇一体化管理系统登录服务器可以作为OPC Server，支持OPC协议；可以集成各大厂商的设备；硬件接口：rs232、rs485、M-bus、Lontalk；软件接口：DDE、COM、OPC、ODBC；（2）软件质量的约束：通过技术评审和测试检查工作成果的正确性，保证软件按照需求正确的执行任务。软件质量的正确性涵盖其“精确性”。（3）效率（性能）：询问和更新数据文件的响应时间10秒以内。在峰值负载期，与所规定的响应时间的允许偏离范围不允许超过10秒。（4）其它包括：界面友好、操作简单、使用方便。所有的工作成果易读、易理解。提供系统用户访问权限设置，不允许非法进入系统，不允许没有权限的用户使用相关功能。可适应新版本的组件的扩展。提供对各楼宇自控子系统软件的接口。

2、设计策略

本系统的体系结构设计模式采用MVC模式，由于本系统开发所采用的编程语言的特性，可能无法做到完全的将表示层、模型层和控制层分开，但系统采用的向MVC模式靠拢的原则，可以便于系统日后的扩展功能和复用相关成果。

（1）扩展策略。从总体架构上来说，由于运用MVC的应用程序的三个部件是相互对立，改变其中一个不会影响其它两个，将使得系统易于改进和扩展。（2）复用策略。使用控制器来联接不同的模型和视图去完成用户的需求，这样控制器可以为构造应用程序提供强有力的手段。给定一些可重用的模型和视图，控制器可以根据用户的需求选择模型进行处理，然后选择视图将处理结果显示给用户。同时增强了系统的可复用性[2]。（3）客户化策略。由于本系统的部分功能需要对特定的楼宇进行定制，所以系统将提供一套客户化的软件或者方案。包括建筑结构2D图形化和初始数据建立等功能，将作为系统的配置层存在。

3、系统总体结构

（1）物理结构

楼宇一体化集成管理系统的运行环境较为复杂。一方面因为楼宇自动化系统种类繁多、管理复杂；另一方面则是因为楼宇管理内容复杂，事件的处理也可能较为复杂。

根据楼宇自动化系统的种类及管理方式，可以把楼宇一体化集成管理系统的物理运行环境分为三个层次：信息网络层、控制网络层、现场设备层[3]。

在信息网络层中，管理工作站安置在监控中心，一般只有一个，提供事件处理的功能，事件处理的过程包括报警通知。监控工作站包括多个，提供实时的设备监控（弱电监控画面）。当然，监控工作站和管理工作站也都可以通过Web方式（浏览器）执行管理功能[4]。监控工作站和管理工作站的界面都可以切换或者集成到监控中心的大屏幕显示系统中，在监控中心负责人员较多时供查看。

在管理服务器上运行除实时监控以外的服务，与Web工作站和管理工作站相对应。管理服务器所连接的管理数据库负责存储除实时监控以外的数据。监控服务器为监控工作站提供相应的服务，监控服务器可以有两台或者多台。如果楼宇的规模比较小，可以用一台服务器实现监控及管理的功能，甚至也可以把这台服务器当作监控工作站来用[5]。

外部的系统可以通过互联网，经过楼宇内网防火墙的授权后，以TCP/IP的方式与楼宇一体化集成管理系统提供的软件接流信息[6]。

控制网络层是指各楼宇自动化系统内部的网络，比如视频监控系统自成一体的网络。通过把这些系统的主控机连到楼宇内网上，系统就可以通过网络与该系统的管理软件交流信息。通过这种方式，系统可以充分利用楼宇中原有已安装设备资源的效能，同时扬长避短，把具体的数据采集及设备控制工作交给各专业楼控系统完成，从而专注于上层的统一监控、全局事件管理。

现场设备层是指安放在楼宇内各处的设备，这些设备由各自的运行状态及参数，由其所属的楼宇自动化系统进行直接的监控管理。

（2）管理软件

管理软件采用基于MVC的体系结构模式。系统的体系结构总共分为四层：表示层、业务逻辑层、数据访问层、数据库层[7]。每层都提供一些特定的功能。

①表示层。表示层为客户端提供对应用程序的访问界面。访问界面包括两类：管理中心、监控中心。管理中心是基于浏览器界面的，监控中心基于Client界面。监控中心包括事件处理、弱电监控画面，是系统呈现给监控中心的统一界面，登录到这个界面后，用户可以执行事件查看及管理功能，可以切换进入到弱电监控画面，也可以切换回来。当发生事件时，事件处理界面会显示报警，并提供事件处理向导，辅以相应的预先设置的响应预案、相关设备的状态及属性信息、相关人员信息等，将这些画面有条理地组织在一起，从而提供一个综合有效的事件处理平台。②业务逻辑层。负责各种功能的实现处理。包括三大部分：管理包，公用包，运行包。管理包为表示层管理中心的日常管理功能提供实现处理，包括表示层的设备运行维护、事件管理（查询、统计分析）、系统管理、综合管理等界面对应的逻辑功能提供支持。公用包为业务逻辑层的其他模块提供公共服务，如权限验证服务和日志记录的服务。运行包负责实现系统的实时监控及事件处理功能，为监控中心画面的功能提供实现。另外，业务逻辑层负责提供对外的软件接口，该接口实现楼宇一体化集成管理系统与外部系统的数据交互，并按照要求对所传输的数据进行加解密。③数据访问层。数据访问层是各种业务的处理提供的共同的业务数据格式以及相关的数据访问服务，供B/S有关模块及C/S有关模块引用或者调用[8]。本层包括数据库访问包与业务实体包。在业务实体包中，包含用于在各层间传递信息的数据集。数据库访问包则为业务逻辑层提供数据服务，实现对数据库层的管理数据库的操作[9]。④数据库层。数据库层用于系统各种信息的存储管理。包括管理数据库、实时数据库、GIS数据库。其中，管理数据库由上层的数据库访问包管理，而实时数据库由业务逻辑层的弱电监控组件管理。

以上的体系结构设计基于面向对象的思想，并应用了分层、模块化的模式，能满足目前的业务需求，同时也对系统的扩展提供了较好的基础结构，可以方便实现。可以分布式部署的应用服务器和数据库服务器，使得在提升系统整体性能的同时有利于满足系统对可靠性的要求，任何一个单点故障不会影响其他点的正常运行。以分层方式实现的系统体系结构使功能模块独立化，不仅加快了开发进度和降低了维护成本，同时为系统未来需求的扩展提前打好了技术基础；任何新增加的楼宇自动化系统，只需要添加新的接口实现，就可以把其纳入到系统的统一监控管理范围内；任何新增加的业务只需要添加新的业务流程控制、相关业务实体和接口实现，就可以实现新的业务功能。

（3）监控软件

监控软件可以分为设备监控，报警系统，系统管理。

五、配置管理和质量保证

本部分描述了机构支撑过程和方法在楼宇一体化集成管理系统建设中的配置管理和质量保证的实施过程。

1、配置管理

楼宇一体化集成管理系统建设中的配置管理工作包括：（1）确定CCB（配置控制委员会）成员。主要包括：配置管理员：”人员C”；CCB成员：”人员A”、”人员C”、”人员B”。为了更合理的利用人力资源，项目中配置管理员的角色属于兼任，同时此成员还担任项目建设中其他角色。（2）制定配置管理计划。配置管理员确定并搭建配置管理的软硬件资源环境=配置管理工具预研，配置管理员根据《项目计划》生成《配置管理计划》。（3）审批配置管理计划。CCB审批《配置管理计划》，项目经理填写《附录：本计划审批意见》，CCB审批后，该《配置管理计划》生效。（4）配置库管理。配置管理员创建配置库，配置管理员建立《配置管理规范》，公布给各项目成员。配置管理员为每个项目成员分配操作权限。配置管理的环境在项目初期就已经搭建完毕，而《配置管理计划》也在项目开始就已经生成，配置管理员后续的工作只需要每天花一部分时间就能完成。

2、质量保证计划

楼宇一体化集成管理系统建设中的质量保障工作包括：（1）确定质量保证员和质量保证小组。（2）质量保证员根据《项目计划》制定《质量保证计划》。（3）审批质量保证计划。（4）过程与产品质量检查。（5）问题跟踪与质量改进。

为了保证项目建设的质量，项目组建立了上述的质量保证计划，并且项目建设严格按照质量保证计划执行，由于以前开发的项目，都没有建立相关的质量保证的支撑机构，在具体执行的过程中由于质量保证员的力度不够，所以在实施中由项目经理配合执行才达到效果。

六、总结

本文重点研究了项目管理规范在楼宇一体化集成管理系统建设中的应用，其中主要研究内容及成果包括：（1）对现在的楼宇集成管理进行了市场现状分析，提出了楼宇一体化集成管理系统的建设方向；（2）系统总结了项目管理的理论规范和方法，结果表明：项目管理的规范对项目的建设在效率和质量上会有很大的影响；（3）结合项目管理规范，描述了楼宇一体化集成管理系统的建设过程；（4）探讨了项目管理规范在具体的楼宇一体化集成管理系统建设过程中的具体实施过程和内容。根据实际分析要求，未来的研究内容将包括：（1）进一步分析和研究项目管理规范的实施，对项目建设的效率和质量上的影响；（2）对于楼宇一体化集成管理系统建设，提出进一步的研究方向，在模块化和具体业务功能方面进行进一步的研究和建设。

参 考 文 献

[1] 组态王公司. 组态王帮助文档，2005，12

[2] 王雨，智能化体育场馆解决方案http：//.cn/leftmenu2.asp.

[3] 胡道元，信息网络系统集成技术，清华大学出版社，1996

[4] 刘合，体育场馆智能化技术与应用文集. 智能建筑与城市信息，2003：170～186

[5] Frank Buschmann，Regine meunier，Hans Rohnert，Peter Sommerlad，Michael Stal 著，贲可荣，郭福亮 等译. 面向模式的软件体系结构 卷1：模式系统. 北京：机械工业出版社，2003. 16～128

[6] 冯冲，江贺，冯静芳. 软件体系结构理论与实践. 北京：人民邮电出版社，2004.6～15

[7] Stephen T.Albin 著，刘晓霞，郝玉洁 译. 软件体系结构的艺术. 北京：机械工业出版社，2004.157～170

[8] 吴华，设备维护管理系统. 计算机世界，2000.10.16

[9] Nielsen R H，Theory of the back propagation neural network. In：Proc. Of IJCNN， Vol.1，1989：2593-2605.