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智能建筑中的楼宇自动化系统理论探讨

智能建筑中的楼宇自动化系统理论探讨

点击数:7706 次   录入时间:03-04 12:00:35   整理:http://www.55dianzi.com   电气工程

芯片附有固件,该固件实现LonTalk通信协议和所有的任务调度。LonTalk协议遵循世界标准组织ISO提出的开放式互联参考模型OSI,具有完整的7层协议,管理网络节点的通信,分配节点地址,运行内含的冲突/检测回避算法,控制物理/电气的连接等。 

Neuron芯片除了具有控制功能外,还带有媒体访问控制处理器和网络处理器,LonTalk协议固化在芯片的ROM中,使得LonWorks的微型节点无需中心结构的完全分布式控制模式,将控制功能分散到了现场级仪表。 

LonWorks网络,可以采用多种通信媒体,如双绞线、电力线、同轴电缆、光缆、无线电、红外线,并且提供与上述多种媒体相适应的收发器,这使得同一网络中的信号可以在不同的媒体之间传输,因而可以根据需要组网,不同媒体之间以路由器进行连接。 

LonMark是为了避免众多制造商以不同的含义来解释LonWorks技术,保证不同的产品能够方便地集成一起,以便构成一个真正开放的系统,而制定的一个行业标准。 

(3)分布式控制系统的进一步分散化 
传统的分布式控制系统在现场控制站这一级依然是一个集中式结构,而现在的分布式控制系统是在原有分布式控制系统的基础上,采用LonWorks现场总线的建筑设备自动化系统发展起来的新系统,标准LAN为原有的分布式控制系统,使用BACnet协议,以利于实现多种供应商的不同类型的子系统之间的通信信息交换,把具有控制功能的各个岛连成一个整体。新增的LonWorks现场总线使用LonTalk协议,把控制功能进一步分散到现场级仪表,标准LAN与现场总线之间的路由器相联。这样BACnet和LonMark两项标准互相补充,互为依托,构成一个完全分散的、真正开放的建筑设备自动化系统。 

4 楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介 

楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品: 

第一代:CCMS中央监控系统(20世纪70年代产品) 
BAS从仪表系统发展成计算机系统,采用计算机键盘和CRT构成中央站,打印机代替了记录仪表,散设于建筑物各处的信息采集站DGP(连接着传感器和执行器等设备)通过总线与中央站连接在一起组成中央监控型自动化系统。DGP分站的功能只是上传现场设备信息,下达中央站的控制命令。一台中央计算机操纵着整个系统的工作。中央站采集各分站信息,作出决策,完成全部设备的控制,中央站根据采集的信息和能量计测数据完成节能控制和调节。 

第二代:DCS集散控制系统(20世纪80年代产品) 
随着微处理机技术的发展和成本降低,DGP分站安装了CPU,发展成直接数字控制器DDC。配有微处理机芯片的DDC分站,可以独立完成所有控制工作,具有完善的控制、显示功能,进行节能管理,可以连接打印机、安装人机接口等。BAS由4级组成,分别是现场、分站、中央站、管理系统。集散系统的主要特点是只有中央站和分站两类接点,中央站完成监视,分站完成控制,分站完全自治,与中央站无关,保证了系统的可靠性。 

第三代:开放式集散系统(20世纪90年代产品) 
随着现场总线技术的发展,DDC分站连接传感器、执行器的输人输出模块,应用LON现场总线,从分内部走向设备现场,形成分布式输入输出现场网络层,从而使系统的配置更加灵活,由于LonWorks技术的开放性,也使分站具有了一定程度的开放规模。BAS控制网络就形成了3层结构,分别是管理层(中央站)、自动化层(DDC分站)和现场网络层(LON)。 

第四代:网络集成系统(21世纪产品) 
随着企业网Intranet建立,建筑设备自动化系统必然采用Web技术,并力求在企业网中占据重要位置,BAS中央站嵌入Web服务器,融合Web功能,以网页形式为工作模式,使BAS与Intranet成为一体系统。 

网络集成系统(EDI)是采用Web技术的建筑设备自动化系统,它有一组包含保安系统、机电设备系统和防火系统的管理软件。 

EBI系统从不同层次的需要出发提供各种完善的开放技术,实现各个层次的集成,从现场层、自动化层到管理层。EBI系统完成了管理系统和控制系统的一体化。网络集成系统结构图如图7所示。 

目前,规模和影响较大的楼宇设备供应公司有美国霍尼维尔公司、江森公司、KMC公司、德国西门子公司等。 

5 结束语 
楼宇自动化控制技术在我国还是一个新兴的技术领域,随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。 

参考文献 
1 胡崇岳.智能建筑自动化技术.北京:机械工业出版社,1999 
2 李林.智能大厦系统工程.北京:电子工业出版社,1999 

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