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接口技术在智能建筑中的应用

2010-09-26 17:12  来源于网络  【  【打印】【我要纠错】

  在计算机网络系统发达的今天,环境监控系统被广泛应用到智能建筑系统中。对通信行业建立的接口协议通过补充、改进完全可以应用到智能建筑行业中。

  建筑智能化建设的目的就是实现对大楼(园区)内的设备和环境实施集中监控管理,目的是对分散、面广的各个独立的设备、系统和环境参数进行遥测、遥信、遥控和遥调,监视系统和设备的运行状态,监视设备环境状态,记录和处理有关数据,及时侦测故障并通知相关人员处理,从而实现建筑设备及环境的自动化管理,提高设备的可靠性、工作效率和设备的安全性,从而达到节能、控制等目的。

  监控系统正在向分布式和网络化发展,分布式监控系统的关键在于其联网技术,目前各种总线技术并存,并在不同的应用环境中发挥不同的作用,比如在楼宇自控中LONWORKS和BACNET技术就发挥了诸多的优势和特点,考虑到了环境监控的安全性和特殊性,电信内采用的通信协议具有自主产权的B接口协议[1]。下面介绍一下B接口协议的基本原理和系统框架。

  1.系统结构

  1.1 现场监控单元FSU

  现场监控单元FSU[2]连接各种电源设备,空调设备等智能或非智能设备以及各种环境量的采集器。FSU对监控对象进行数据采集,并且能接收监控对象的各种参数,包括报警信息及各类事件,通过接口(各厂家的私有接口)把这些数据上行传送给区域监控中心LSC。

  FSU通过A接口接收区域监控中心LSC下行传送过来的控制命令,包括参数的设置等,FSU把这些控制命令发送至受控设备及环境量采集器,对受控设备及环境量采集器直接进行控制。

  1.2 区域监控中心

  LSC通过A接口接收现场监控单元(FSU)上行的数据,或通过A2接口(公开的智能接口)接收上行的数据,通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式,真实表现监视对象的当前状态和告警信息,并且根据要求,保存历史数据和进行统计分析。

  LSC通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式,接受管理维护人员发出(或预先设置)的设备控制命令,通过接口A下行向独立监控子系统的发送的这些控制命令(包括设置命令等),来实现对设备的控制。并且根据要求,可保存控制命令发出的历史记录。

  LSC可以通过接口B把相关数据(包括告警、事件)上行传送给集中监控中心(CSC)[4]。

  LSC可以通过接口B接收集中监控中心下行传送过来的对设备的控制命令(包括设置命令等),根据LSC系统设置或权限设置等,通过接口向独立监控子系统FSU发送这些控制命令。

  1.3 集中监控中心CSC

  集中监控中心(CSC)通过接口B接收各种不同的区域监控中心LSC上行的数据,通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式,真实表现监视对象的当前状态和告警信息,并且根据要求,保存历史数据和进行统计分析。

  集中监控中心(CSC)通过文字、图形、图像、声音等各种人机接口方式,接受管理维护人员发出或预先设置)的设备控制命令,通过接口B下行向区域监控中心LSC发送的这些控制命令(包括设置命令等),来实现对设备的控制。并且根据要求,可保存控制命令发出的历史记录。并能随时查询,按要求生成各种报表。

  集中监控中心(CSC)的建设,目的在于监控系统的集中控制,从而实现建筑群控制中心自动化控制,提高建筑物内各种设备可靠性和设备的安全性降低大楼设备的维护成本,全面提升整个建筑的自动化及集成程度。

  1.4 监控系统

  环境监控系统的监测对象主要有:

  (1)智能开关电源、市电交流屏、直流屏、蓄电池组

  (2)数字配线架(MDF)

  (3)设备环境,如:温度、湿度

  (4)空调、通风设备等。

  其中:开关电源、交流屏、直流屏、蓄电池组等信息,可以通过读智能电源通信接口的协议获得;而MDF告警状态,可以用开关量输入获得;温度湿度可以由模拟量输入获得。

  FSU采用独立的嵌入式控制系统,在现场通过网络接口直接与通信网络连接[4],简单方便地实现设备与环境量的监测。

  1.5 安保门禁系统

  安保门禁监控管理系统的监测量主要有:

  (1)烟感告警

  (2)水浸告警

  (3)红外防盗告警

  (4)电缆防盗告警

  (5)门禁状态。

  所有这些监测量,都可以用开关量输入获得。

  将这些监测量接入FSU设备的开关量D/I端子中然后在FSU内嵌的网页上配置相应的名称和告警阈值,即简单方便地完成了安保门禁系统的现场工作,就可通过TCP/IP接入智能建筑控制中心的监控系统。

  2.组网方式

  以园区或集团公司为中心建立集中监控中心在单体建筑或分公司建立LSC现场监控中心,各个楼层、机房等为单位安装独立的控制器(FSU),逐步建成CSC-LSC-FSU的三级结构。现阶段建设在上应当建立和保留向上的B接口,以利于今后网络规模完善和扩大,可实现园区(集团公司)范围的集中监控系统。

  3.总结

  通过整个建筑群监控系统的建设实施,B接口的接口技术在应用中完全适用,并体现了以下一些优点。

  3.1 采用先进的网络通信,突破了传统现场总线的诸多限制

  B接口协议将先进的网络技术引入到智能建筑环境监控系统中,使现场的每个采集点(FSU)均具有强大的通信能力和数据处理能力,不仅实现了上下位机间的双向通信,使每个现场信息节点都能自动发送报警信息和数据,同时根据预定程序对采集的信息进行处理。实现真正意义上的实时采集,摆脱了传统总线不能主动上传信息的主从方式,解决了节点过多导致查询时间过长和数据丢失的情况。

  3.2 组网灵活,系统扩展方便

  B接口协议支持各种网络拓扑形式,各个节点只要就近接入通信网络即可,结果大大方便了系统的结构设计和布线施工,也避免了传统总线中的布线浪费。节点的增加不会改变整个网络的结构。

  3.3 模块化设计

  每个FSU都具有独立的编程通信和编程能力可以独立工作,而不依赖于其他节点设备。

  4.系统可靠性高,实时性好

  系统具有较高的稳定性,可避免额外增加维护人员和系统管理人员的费用,系统实时性好,能及时监控各节点现场参数信息。

  参考文献:

  [1]吴 誉,张卫东。以太网与现场总线的互连方法[J].测控技术,2000,(1):53-56。

  [2]陈章龙,朝 光。Motorola单片机接口技术手册[M].上海:复旦大学出版社,1993,37-41。

  [3]徐昌荣。现场总线控制系统结构及功能描述[J].自动化博览,1999,16(4):3-6。

  [4]缪学勤。现场总线技术的最新进展[J].自动化仪表,2000,21(6):1-4,7。

延伸阅读:智能 建筑 技术
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