- 相關(guān)推薦
談智能大廈一體化網(wǎng)絡(luò )集成
內容提要：實(shí)現大廈的智能化離不開(kāi)大廈的信息化和自動(dòng)化，而信息和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )則屬于計算機網(wǎng)絡(luò )兩個(gè)不同的應用領(lǐng)域。本文討論了信息 網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)特點(diǎn)，指出一體化網(wǎng)絡(luò )集成為智能大廈信息系統與控制系統集成創(chuàng )造了有利條件，提出了實(shí)現智能大廈一體化網(wǎng)絡(luò )集成的解決方案。關(guān) 鍵 詞：智能大廈、系統集成、信息網(wǎng)絡(luò )、控制網(wǎng)絡(luò )
現階段的“智能大廈”是信息時(shí)代的產(chǎn)物，是為了適應社會(huì )信息化與經(jīng)濟國際化的需要。智能大廈的實(shí)現是現代高科技的結晶，它完美地體現了建筑藝術(shù)與信息技術(shù)的結合。從這個(gè)角度上來(lái)講智能大廈的“智能化”主要是在一座建筑物內進(jìn)行信息管理和對信息綜合利用的能力。這個(gè)能力涵蓋了信息的采集和綜合，信息的分析和處理，以及信息的交換和共享。建筑設備自動(dòng)化控制也是信息處理的一個(gè)方面。因此我們也可以簡(jiǎn)單地說(shuō)：“智能大廈”就是具備了綜合信息應用和設備管理自動(dòng)化能力的大廈，即：智能大廈＝信息化＋自動(dòng)化。
為了實(shí)現智能大廈的信息化和自動(dòng)化，不但要敷設大廈的信息網(wǎng)絡(luò )，建設大廈的自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)更要注重信息網(wǎng)絡(luò )與自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的集成，使信息網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )融為一體，讓自動(dòng)化監控信息匯入信息網(wǎng)絡(luò )。從而進(jìn)一步拓寬了自動(dòng)化監控的范圍與視野，豐富網(wǎng)絡(luò )系統的信息內容與應用領(lǐng)域，實(shí)現智能大廈內計算機協(xié)同工作和信息共享。通過(guò)智能大廈信息網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的一體化集成，將為智能大廈綜合信息集成開(kāi)路。
1.智能大廈信息網(wǎng)絡(luò )與自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)特點(diǎn)
信息網(wǎng)絡(luò )是指已在辦公和通訊等領(lǐng)域內廣泛采用的計算機局域網(wǎng)絡(luò )或廣域網(wǎng)絡(luò )。通過(guò)它可以直接獲取信息。這類(lèi)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)特點(diǎn)是：數據通信量大，需要經(jīng)常傳送文檔、報表、圖形，以及信息量更大的非數值信息如：音頻、視頻等多媒體數據。信息網(wǎng)絡(luò )從最初的局域網(wǎng)（LAN）、局域網(wǎng)與局域網(wǎng)互聯(lián)而逐步發(fā)展為Internet，而當今企業(yè)看到Internet的巨大商業(yè)價(jià)值之后，將局域網(wǎng)與Internet結合為Intranet，使信息網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展和應用進(jìn)入到一個(gè)嶄新的階段。Intranet即保留了Internet的開(kāi)放性，又具有企業(yè)網(wǎng)抵抗外部信息侵襲的安全性和可靠性。目前，信息網(wǎng)絡(luò )的通信技術(shù)已經(jīng)相當成熟。Internet與Intranet的結合為智能大廈提供了一個(gè)完善的數據信息資源共享的環(huán)境，在完成智能大廈內部管理的基礎上進(jìn)一步加強大廈同外部的信息交流，給大廈創(chuàng )造更高的管理效率和更多的經(jīng)濟效益。
自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )是指用于設備運行過(guò)程的狀態(tài)監視和完成自動(dòng)化控制任務(wù)的網(wǎng)絡(luò )，它的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)除了普通計算機、工作站之外，還有具有計算與通信能力的現場(chǎng)控制器和測控儀表。這些自控設備分布在大廈的各個(gè)專(zhuān)業(yè)監控系統中，如：樓宇設備自控系統（BAS）、綜合保安系統（SMS）、閉路電視監控系統（CCTV）、火災報警系統（FAS）、廣播系統（PA）、停車(chē)場(chǎng)管理系統（CPS）等。自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )目前以現場(chǎng)總線(xiàn)（FCS）的模式為主，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線(xiàn)等作為傳輸介質(zhì)，把具有數字計算機和數字通信能力的多個(gè)測量控制儀表連接在一起，并按照規范的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議，實(shí)現現場(chǎng)控制器之間，現場(chǎng)控制器與現場(chǎng)智能儀表之間，現場(chǎng)控制器與監控管理上位計算機之間，進(jìn)行數據傳輸與信息交換，執行監視和控制程序與指令。構成自動(dòng)化控制系統，完成程序控制、自動(dòng)化調節、參數修改、報警、顯示、打印、記錄等綜合的自動(dòng)化監控功能。簡(jiǎn)而言之，自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )以獨立的、單體的、分散的測量與控制設備作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，以現場(chǎng)總線(xiàn)為紐帶，并把它們連接成為可以相互溝通信息，共同完成自動(dòng)化控制任務(wù)的控制與網(wǎng)絡(luò )系統。
信息網(wǎng)絡(luò )與自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的顯著(zhù)區別是：
信息網(wǎng)絡(luò )主要用于辦公、通信，提供如文字、語(yǔ)音和圖象等數據信息；而自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )與系統則主要用于對生活環(huán)境狀態(tài)和機電設備的運行過(guò)程進(jìn)行檢測、監視和控制。
信息網(wǎng)絡(luò )需適應大量數據的傳輸與處理，可以采用無(wú)連接技術(shù)和分時(shí)通信的方式建立信息交換的機制；而自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )則要求具備高度的實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性，但通常數據傳輸量較小。
在智能大廈中，這兩種網(wǎng)絡(luò )將具有越來(lái)越緊密的聯(lián)系。兩者的不同特點(diǎn)決定了它們的需求互補，以及它們之間需要信息交換。自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的結合，溝通了大廈機電和安全防范現場(chǎng)監控設備之間，以及與更高一層管理信息網(wǎng)絡(luò )之間的聯(lián)系，為更好地調度和優(yōu)化管理，提高工作效率和經(jīng)濟效益創(chuàng )造了條件。
1.1 Intranet是信息網(wǎng)絡(luò )的主流
目前，基于Web的Intranet正成為大廈（企業(yè)）內部信息網(wǎng)絡(luò )的主流，目前Intranet已經(jīng)顯示出旺盛的生命力。Internet/Intranet為人們的信息交流和生活方式開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)全新的信息世界。
Intranet/Intranet極大地降低了人們和企業(yè)在外部與內部信息通信與信息發(fā)布、傳播的成本。
通過(guò)簡(jiǎn)單統一的瀏覽器界面，訪(fǎng)問(wèn)大廈內部網(wǎng)Intranet上的所有Web信息，技術(shù)最為先進(jìn)。
采用開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )傳輸協(xié)議TCP/IP和HTTP，用瀏覽器/服務(wù)器體系結構取代了客戶(hù)機/服務(wù)器模式，節省信息系統軟硬件投資和性能提升與維修成本。
提高大廈員工的工作效率和管理人員的管理質(zhì)量，提高大廈物業(yè)管理層的決策與全局事件協(xié)同和處理的能力。
可以實(shí)現遠程的監控和操作，以及綜合信息數據庫的訪(fǎng)問(wèn)。
能夠增強自動(dòng)化控制系統（如防災系統）與信息系統（如辦公自動(dòng)化系統、物業(yè)管理系統）之間的信息與數據的交換能力，與國際互聯(lián)網(wǎng)Internet可通過(guò)防火墻實(shí)現無(wú)縫連接。
信息與控制系統集成可直接使用大廈中的綜合布線(xiàn)系統，網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)與擴展十分容易實(shí)現。且維護和培訓工作量小。
1.2 控制網(wǎng)絡(luò )是控制系統的發(fā)展方向
目前，自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )正向體系結構的開(kāi)放性與網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展。開(kāi)放性控制網(wǎng)絡(luò )與系統具有：標準化、可移植性、可擴展性和可操作性。在計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的推動(dòng)下，控制網(wǎng)絡(luò )和系統要滿(mǎn)足開(kāi)放性的要求，一定會(huì )走網(wǎng)絡(luò )化的發(fā)展道路，因而從現場(chǎng)控制總線(xiàn)走向控制網(wǎng)絡(luò )是必然的趨勢�？刂凭W(wǎng)絡(luò )通常是指對生產(chǎn)過(guò)程對象控制為特征的計算機網(wǎng)絡(luò )，簡(jiǎn)稱(chēng)為Infranet（Infrastructure Networks）。
控制網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)要求與特點(diǎn)：
具有高實(shí)時(shí)性與良好的時(shí)間確定性。
傳送信息多為短幀信息，且信息交換頻繁。
容錯能力強，可靠性。安全性好。
控制網(wǎng)絡(luò )采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，簡(jiǎn)單實(shí)用，工作效率高。今后IP協(xié)議將是主流。
控制網(wǎng)絡(luò )結構具有高度的分散性。
控制設備的智能化與控制功能的自治性。
易于實(shí)現與信息網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)和集成。
控制網(wǎng)絡(luò )建設采用通用軟硬件配置，易于維修和培訓。性能價(jià)格比好。
2.一體化網(wǎng)絡(luò )集成為智能大廈系統集成創(chuàng )造了條件
在大廈內實(shí)現信息網(wǎng)絡(luò )和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的一體化集成，將為智能大廈的系統集成創(chuàng )造有利的條件。
實(shí)現大廈內信息網(wǎng)絡(luò )與自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的集成，建立綜合實(shí)時(shí)信息庫，為大廈的機電與安防設備優(yōu)化控制、全局調度和實(shí)時(shí)處理、物業(yè)管理與采購計劃提供依據，提高工作效率，減少浪費和損失。
建立分布式數據庫管理功能，保證數據的一致性、完整性和互操作性。
將現場(chǎng)監控信息（含閉路電視監控圖象信息）、機電設備運行狀況，以及安全與突發(fā)事件實(shí)時(shí)在Intranet上發(fā)布，有關(guān)人員在Intranet網(wǎng)絡(luò )安全保護模式下，可在世界的任何地方通過(guò)標準化的、友好的、統一的圖形界面了解大廈內所發(fā)生的情況。
能夠實(shí)時(shí)對自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )工作狀態(tài)進(jìn)行遠程監控，優(yōu)化調度，以及遠程故障診斷等。
可以進(jìn)行自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )的遠程軟件維護和下載更新軟件新版本。
3.智能大廈一體化網(wǎng)絡(luò )集成解決方案
網(wǎng)絡(luò )與系統集成功能目標和內涵各不相同，分屬不同的計算機應用領(lǐng)域；因而信息網(wǎng)絡(luò ) 與系統集成和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )與系統集成在網(wǎng)絡(luò )結構、系統集成模式、集成功能上都存在著(zhù)很大的區別.信息網(wǎng) 絡(luò )與系統集成的構成強調的是：所采用系統集成的方法；網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)環(huán)境；數據庫運作，以及網(wǎng)絡(luò )管理等。而自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )與系統集成的構成強調的是：自動(dòng)化控制的模式，是集散型控制系統DCS，還是現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統FCS；BACnet樓宇自控網(wǎng)絡(luò )協(xié)議與現場(chǎng)總線(xiàn)標準；系統的互操作性；各子系統之間的聯(lián)動(dòng)控制功能；智能控制單元與傳感器的特性等。為此將分別描述信息網(wǎng)絡(luò )與系統集成和自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò )與系統集成的構成模式。
3.1 I3BMS信息網(wǎng)絡(luò )與系統集成的構成模式
I3BMS（Intranet Integrated Intelligent Building Management System）系統集成是智能大廈第一層次的網(wǎng)絡(luò )平臺，采用Intranet 主干網(wǎng)絡(luò )結構. 實(shí)現一體化信息集成的功能，以提高大廈全局事件的監控和處理的能力，達到科學(xué)、綜合，全面管理的功能：
I3BMS系統集成協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)：為了實(shí)現基于Intranet的I3BMS集成，每個(gè)監控子系統就必須由RS-485或RS-232工業(yè)接口傳出的實(shí)時(shí)信息，如溫度、液位、電功率、門(mén)禁、人員身份、車(chē)號、車(chē)位占用情況和報警，以及控制狀態(tài)和相關(guān)變量參數等，通過(guò)實(shí)時(shí)網(wǎng)關(guān)計算機上的協(xié)議程序，轉化為符合TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )數據。網(wǎng)關(guān)運行Windows 98或Windows NT 4.0 Workstation操作系統�？赡苄枰嗯_網(wǎng)關(guān)計算機。
I3BMS系統集成數據庫管理：網(wǎng)絡(luò )中心的I3BMS 數據服務(wù)器安裝Windows NT 4.0操作系統，運行SQL Server 6.5 關(guān)系數據庫，可以根據監控和管理的需要，建立建筑物弱電集成系統數據庫表單和視圖，數據記錄根據網(wǎng)關(guān)傳來(lái)的變量值進(jìn)行更新。網(wǎng)絡(luò )中心的I3BMS數據的查詢(xún)、共享、報表、備份、安全、維護等功能均由數據庫系統提供很好的支持。數據庫系統運行在一臺高檔服務(wù)器上。同時(shí)該數據服務(wù)器還可作為Web服務(wù)器的互為備用服務(wù)器。
I3BMS系統集成信息發(fā)布：在網(wǎng)絡(luò )中心運行Internet Information Server（IIS）的信息發(fā)布Web服務(wù)器系統，為I3BMS 專(zhuān)門(mén)制作動(dòng)態(tài)Web網(wǎng)頁(yè)，并與數據庫連接，將實(shí)時(shí)的系統集成數據信息在Web網(wǎng)頁(yè)上發(fā)布。信息發(fā)布系統運行在另一臺高檔服務(wù)器上。同時(shí)，該Web服務(wù)器還作為數據服務(wù)器的互為備用服務(wù)器。建筑物弱電系統的監控和管理的數據可以用模擬圖、表格、圖表等方式體現，使用壓縮圖像、動(dòng)態(tài)效果、熱字連接和 ActiveX控件、Java應用件、VBScript腳本等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。估計通常智能大廈智能化系統集成，至少要匯入2000個(gè)監控點(diǎn)數據信息， 以及制作100幅Web頁(yè)面。
I3BMS系統集成信息瀏覽：無(wú)論是位于建筑物局域網(wǎng)LAN上的桌面計算機系統，還是位于廣域網(wǎng)WAN通過(guò)撥號上網(wǎng)的遠程計算機站點(diǎn)，只需運行 Internet Explore瀏覽器，在瀏覽器的統一資源地址URL上輸入網(wǎng)絡(luò )中心建筑物弱電集成系統I3BMS 的Web服務(wù)器首頁(yè)網(wǎng)址，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò )安全保護模式下，輸入被授權的用戶(hù)名和密碼，進(jìn)行登錄和授權認證，即可實(shí)現集成系統I3BMS 的信息瀏覽。
【談智能大廈一體化網(wǎng)絡(luò )集成】相關(guān)文章：
智能大廈弱電系統集成方式的考慮03-18
智能大廈的中央機房03-18
智能大廈視頻圖像數字壓縮系統設計03-18
制造產(chǎn)品智能集成報價(jià)系統研究03-07
智能網(wǎng)絡(luò )存儲方案03-18
智能建筑多系統集成管理模型的研究03-18