續談自動控制的終極面向-整合

在進入主題談整合之前我們先來介紹二組專有名詞：

1.          Building Management System (BMS)/Building Automation System (BAS)

2.          Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA)

這些名詞很常見於中央監控系統整合，也分別是各自動控制系統的整合中心，通常SCADA 是工廠自動化的代表，而BMS/BAS 則較常見於大樓自動化的領域。SCADA 在工廠自動化領域幾乎被工程師奉為必備圭臬，可是她到底還是很難走入人間接觸一般平凡百姓！相對於此， BMS 則得利於智慧大樓的興起及整合功能的愈見重視而漸漸被樓宇業界看重及引用。我個人看法是 SCADA只是一個通用名詞，廣義上你可以說她含蓋所有中央監控系統(含大樓自動化)，BMS則比較侷限於大樓自動化的監控應用領域，但通常若要整合大樓自動化的所有弱電系統，大概也很少會有人去找一套SCADA系統來支援，下圖統合這二者的整合架構圖供大家參考。

其實若不要去細究一些小細節，這兩者的功能是大同小異的，都是整合應用軟體系統也都和硬體無關，SCADA可以下接各廠牌的PLC或透過通訊介面橋接各子系統，BMS則通常下接DDC及透過通訊介面橋接各子系統。SCADA因為是各工廠自動化工程師主導，均具備足夠工程背景所以都會選擇各自熟悉或延續舊系統，但大樓自動化領域則不同了，在興建公共建設或建築物時是由建築師及技師主導一切，這時是看不到業主影子或後續物管及未來運營維管中心的，所以採購發包時BMS+DDC是合併處理的(應該不會有發包單位自找麻煩分項發包)，所以在中大型案件這兩者通常會是同廠牌的，所以西門子用自己的BMS(Desigo)+DDC(PXC) 、Schneider則用它自己的StruxureWare+AS、Honeywell 也有自己獨特的規劃配套、…等等方案各自不盡相同。

今天我們談整合會把主題鎖定在大樓自動化這個領域，也會來分享一些設計案例供大家參考，談到智慧建築總共大概不外乎下列八大指標：

1.          綜合佈線

2.          資訊通信

3.          系統整合

4.          設施管理

5.          安全防災

6.          健康舒適

7.          貼心便利

8.          節能管理

這八大項目看來有點虛無飄渺，其實總歸一句話，要達到這些功能就是基礎工程要規劃設計好，施作要確實完善才能達到完全的系統整合，也才能降低整合成本並釐清系統與系統間的整合介面，我們今天就來提幾個基礎工程觀念供大家參考。

首先我們來看一棟大樓有那些主次要系統需要被整合，我們用一張圖大概就可看出大概，這些系統應該是現代大樓都需具備的項目，請見下圖： 

這裡面含蓋比較傳統領域的冷暖空調，門禁，監視，保全，燈控，對講，消防等以及比較新穎的資通訊服務類。資通訊類當然是以乙太網路為基礎通信架構，但傳統系統就比較有爭議了，由於一些相對來說比較傳統的設備因為種種原因並未考慮具備乙太網路接入口，所以這是第一個必需改變觀念的地方，為了銜接容納更多元的系統及考量簡單彈性及容易擴充的特性，大樓通信骨幹設施就勢必得進行統一整合調整。下圖是無庸置疑不得不的採行方案-『乙太網路光纖骨幹』，至於頻寛是否足夠及分配問題我們今天不討論，留待未來有機會再分享。

我們都知道一棟住宅大樓的規劃少說也需有五六十年生命週期，若是商辦大樓更需考量百年左右的生命週期，所以跨樓層的骨幹是最難設計的，因為在設計階段沒有人能預知各個樓層何時會加入何種設備需要整合至中央監控系統，也不可能預留太多預埋空管及線槽(成本太高了也不切實際)，同時為了防火區隔等消防安全議題考量，各個樓層必需施做防火隔離，所以更不可能隨意打破防火隔離層補拉管路及線路，只能一次到位，因此光纖乙太網路就成了唯一選項！

為了因應這個設計架構的改變就需要有一個主要的因應措施-『中心核及各樓層離散核的設計』，由於這需要預留空間規劃，所以必需溝通請建築師加入設計範疇並配置公共空間出來，若確定這個主架構後整棟大樓的垂直幹纜就底定了，除了光纖芯數設計量外不需也不會再因任何系統進行變更。下面我們提供一個幾年前設計的一個案例架構供各位參考，這個案子目前已經完工運行中(總建坪應該是全台目前最大案例)。

總歸說來各個子系統都必需要能提供分散式架構以利於被整合，各個樓層各子系統的末端設備last mile線路都會集中到當樓層的離散核內，若樓層平面太大也可以規劃多個離散核以減少末端線路的配置距離，所以整個末端設施佈線規劃就相對變的簡單明瞭多了！當然各系統採用的設備等級必需得升級，數量也因為分散化了就勢必得增加，這是不得不然的規劃趨勢。

所有弱電子系統包含未規劃待擴充的部分接入離散核的設計架構我們用一張圖就可以清楚表示出來。

所以說所有除了離散核連接中心核屬於主體工程需在第一時間發包外，其餘各弱電子系統都可以在第二時程(如裝修工程設計完工後)再持續發包，也就是說不需要在各樓層平面設計未完成(通常在大樓主體建置工程完工階段業主都還在變更)階段就選定設備廠牌及佈設數量(因為沒有資料，評估、設計末端設備的位置點等圖說常佔整體設計規劃量的80%)。

若業主能依此架構設計整體弱電系統再加上發包心態及方法的修正，可以預見將大幅縮短設計規劃時程、精準配置預算並大幅縮短施工時程，業主也可以選到最新穎的設備(依現狀規劃的設備從設計到業主入住採用常常是5年前的舊品了)，當然業主選定的系統整合商不論是能力、廣度面向及遠見將會是決定這整個案子的成敗關鍵要素！