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谈智能大厦一体化网络集成

来源::未知 | 作者:新世纪棋牌_新世纪博彩app_新世纪棋牌官网app | 本文已影响
内容提要:实现大厦的智能化离不开大厦的信息化和自动化,而信息和自动化控制网络则属于计算机网络两个不同的应用领域。本文讨论了信息 网络和自动化控制网络的技术特点,指出一体化网络集成为智能大厦信息系统与控制系统集成创造了有利条件,提出了实现智能大厦一体化网络集成的解决方案。

  关 键 词:智能大厦、系统集成、信息网络、控制网络

  现阶段的“智能大厦”是信息时代的产物,是为了适应社会信息化与经济国际化的需要。智能大厦的实现是现代高科技的结晶,它完美地体现了建筑艺术与信息技术的结合。从这个角度上来讲智能大厦的“智能化”主要是在一座建筑物内进行信息管理和对信息综合利用的能力。这个能力涵盖了信息的采集和综合,信息的分析和处理,以及信息的交换和共享。建筑设备自动化控制也是信息处理的一个方面。因此我们也可以简单地说:“智能大厦”就是具备了综合信息应用和设备管理自动化能力的大厦,即:智能大厦=信息化+自动化。

  为了实现智能大厦的信息化和自动化,不但要敷设大厦的信息网络,建设大厦的自动化控制网络,同时更要注重信息网络与自动化控制网络的集成,使信息网络和自动化控制网络融为一体,让自动化监控信息汇入信息网络。从而进一步拓宽了自动化监控的范围与视野,丰富网络系统的信息内容与应用领域,实现智能大厦内计算机协同工作和信息共享。通过智能大厦信息网络和自动化控制网络的一体化集成,将为智能大厦综合信息集成开路。

  1.智能大厦信息网络与自动化控制网络技术特点

  信息网络是指已在办公和通讯等领域内广泛采用的计算机局域网络或广域网络。通过它可以直接获取信息。这类网络的技术特点是:数据通信量大,需要经常传送文档、报表、图形,以及信息量更大的非数值信息如:音频、视频等多媒体数据。信息网络从最初的局域网(LAN)、局域网与局域网互联而逐步发展为Internet,而当今企业看到Internet的巨大商业价值之后,将局域网与Internet结合为Intranet,使信息网络的发展和应用进入到一个崭新的阶段。Intranet即保留了Internet的开放性,又具有企业网抵抗外部信息侵袭的安全性和可靠性。目前,信息网络的通信技术已经相当成熟。Internet与Intranet的结合为智能大厦提供了一个完善的数据信息资源共享的环境,在完成智能大厦内部管理的基础上进一步加强大厦同外部的信息交流,给大厦创造更高的管理效率和更多的经济效益。

  自动化控制网络是指用于设备运行过程的状态监视和完成自动化控制任务的网络,它的网络节点除了普通计算机、工作站之外,还有具有计算与通信能力的现场控制器和测控仪表。这些自控设备分布在大厦的各个专业监控系统中,如:楼宇设备自控系统(BAS)、综合保安系统(SMS)、闭路电视监控系统(CCTV)、火灾报警系统(FAS)、广播系统(PA)、停车场管理系统(CPS)等。自动化控制网络目前以现场总线(FCS)的模式为主,采用可进行简单连接的双绞线等作为传输介质,把具有数字计算机和数字通信能力的多个测量控制仪表连接在一起,并按照规范的工业互联网络通信协议,实现现场控制器之间,现场控制器与现场智能仪表之间,现场控制器与监控管理上位计算机之间,进行数据传输与信息交换,执行监视和控制程序与指令。构成自动化控制系统,完成程序控制、自动化调节、参数修改、报警、显示、打印、记录等综合的自动化监控功能。简而言之,自动化控制网络以独立的、单体的、分散的测量与控制设备作为网络节点,以现场总线为纽带,并把它们连接成为可以相互沟通信息,共同完成自动化控制任务的控制与网络系统。

  信息网络与自动化控制网络的显著区别是:

  信息网络主要用于办公、通信,提供如文字、语音和图象等数据信息;而自动化控制网络与系统则主要用于对生活环境状态和机电设备的运行过程进行检测、监视和控制。

  信息网络需适应大量数据的传输与处理,可以采用无连接技术和分时通信的方式建立信息交换的机制;而自动化控制网络则要求具备高度的实时性、安全性和可靠性,但通常数据传输量较小。

  在智能大厦中,这两种网络将具有越来越紧密的联系。两者的不同特点决定了它们的需求互补,以及它们之间需要信息交换。自动化控制网络与信息网络的结合,沟通了大厦机电和安全防范现场监控设备之间,以及与更高一层管理信息网络之间的联系,为更好地调度和优化管理,提高工作效率和经济效益创造了条件。

  1.1 Intranet是信息网络的主流

  目前,基于Web的Intranet正成为大厦(企业)内部信息网络的主流,目前Intranet已经显示出旺盛的生命力。Internet/Intranet为人们的信息交流和生活方式开创了一个全新的信息世界。

   Intranet/Intranet极大地降低了人们和企业在外部与内部信息通信与信息发布、传播的成本。

  通过简单统一的浏览器界面,访问大厦内部网Intranet上的所有Web信息,技术最为先进。

  采用开放的网络传输协议TCP/IP和HTTP,用浏览器/服务器体系结构取代了客户机/服务器模式,节省信息系统软硬件投资和性能提升与维修成本。

  提高大厦员工的工作效率和管理人员的管理质量,提高大厦物业管理层的决策与全局事件协同和处理的能力。

  可以实现远程的监控和操作,以及综合信息数据库的访问。

  能够增强自动化控制系统(如防灾系统)与信息系统(如办公自动化系统、物业管理系统)之间的信息与数据的交换能力,与国际互联网Internet可通过防火墙实现无缝连接。

  信息与控制系统集成可直接使用大厦中的综合布线系统,网络互联与扩展十分容易实现。且维护和培训工作量小。

  1.2 控制网络是控制系统的发展方向

  目前,自动化控制网络正向体系结构的开放性与网络化方向发展。开放性控制网络与系统具有:标准化、可移植性、可扩展性和可操作性。在计算机互联网络技术的推动下,控制网络和系统要满足开放性的要求,一定会走网络化的发展道路,因而从现场控制总线走向控制网络是必然的趋势。控制网络通常是指对生产过程对象控制为特征的计算机网络,简称为Infranet(Infrastructure Networks)。

控制网络的技术要求与特点:

  具有高实时性与良好的时间确定性。

  传送信息多为短帧信息,且信息交换频繁。

  容错能力强,可靠性。安全性好。

  控制网络采用工业互联网络协议,简单实用,工作效率高。今后IP协议将是主流。

  控制网络结构具有高度的分散性。

  控制设备的智能化与控制功能的自治性。

  易于实现与信息网络的互联和集成。

  控制网络建设采用通用软硬件配置,易于维修和培训。性能价格比好。

  2.一体化网络集成为智能大厦系统集成创造了条件

  在大厦内实现信息网络和自动化控制网络的一体化集成,将为智能大厦的系统集成创造有利的条件。

  实现大厦内信息网络与自动化控制网络的集成,建立综合实时信息库,为大厦的机电与安防设备优化控制、全局调度和实时处理、物业管理与采购计划提供依据,提高工作效率,减少浪费和损失。

  建立分布式数据库管理功能,保证数据的一致性、完整性和互操作性。

  将现场监控信息(含闭路电视监控图象信息)、机电设备运行状况,以及安全与突发事件实时在Intranet上发布,有关人员在Intranet网络安全保护模式下,可在世界的任何地方通过标准化的、友好的、统一的图形界面了解大厦内所发生的情况。

  能够实时对自动化控制网络工作状态进行远程监控,优化调度,以及远程故障诊断等。

  可以进行自动化控制网络的远程软件维护和下载更新软件新版本。

  3.智能大厦一体化网络集成解决方案

  网络与系统集成功能目标和内涵各不相同,分属不同的计算机应用领域;因而信息网络 与系统集成和自动化控制网络与系统集成在网络结构、系统集成模式、集成功能上都存在着很大的区别.信息网 络与系统集成的构成强调的是:所采用系统集成的方法;网络开发环境;数据库运作,以及网络管理等。而自动化控制网络与系统集成的构成强调的是:自动化控制的模式,是集散型控制系统DCS,还是现场总线控制系统FCS;BACnet楼宇自控网络协议与现场总线标准;系统的互操作性;各子系统之间的联动控制功能;智能控制单元与传感器的特性等。为此将分别描述信息网络与系统集成和自动化控制网络与系统集成的构成模式。

  3.1 I3BMS信息网络与系统集成的构成模式

  I3BMS(Intranet Integrated Intelligent Building Management System)系统集成是智能大厦第一层次的网络平台,采用Intranet 主干网络结构. 实现一体化信息集成的功能,以提高大厦全局事件的监控和处理的能力,达到科学、综合,全面管理的功能:

  I3BMS系统集成协议转换网关:为了实现基于Intranet的I3BMS集成,每个监控子系统就必须由RS-485或RS-232工业接口传出的实时信息,如温度、液位、电功率、门禁、人员身份、车号、车位占用情况和报警,以及控制状态和相关变量参数等,通过实时网关计算机上的协议程序,转化为符合TCP/IP协议的网络数据。网关运行Windows 98或Windows NT 4.0 Workstation操作系统。可能需要多台网关计算机。

  I3BMS系统集成数据库管理:网络中心的I3BMS 数据服务器安装Windows NT 4.0操作系统,运行SQL Server 6.5 关系数据库,可以根据监控和管理的需要,建立建筑物弱电集成系统数据库表单和视图,数据记录根据网关传来的变量值进行更新。网络中心的I3BMS数据的查询、共享、报表、备份、安全、维护等功能均由数据库系统提供很好的支持。数据库系统运行在一台高档服务器上。同时该数据服务器还可作为Web服务器的互为备用服务器。

  I3BMS系统集成信息发布:在网络中心运行Internet Information Server(IIS)的信息发布Web服务器系统,为I3BMS 专门制作动态Web网页,并与数据库连接,将实时的系统集成数据信息在Web网页上发布。信息发布系统运行在另一台高档服务器上。同时,该Web服务器还作为数据服务器的互为备用服务器。建筑物弱电系统的监控和管理的数据可以用模拟图、表格、图表等方式体现,使用压缩图像、动态效果、热字连接和 ActiveX控件、Java应用件、VBScript脚本等互联网技术进行开发。估计通常智能大厦智能化系统集成,至少要汇入2000个监控点数据信息, 以及制作100幅Web页面。

  I3BMS系统集成信息浏览:无论是位于建筑物局域网LAN上的桌面计算机系统,还是位于广域网WAN通过拨号上网的远程计算机站点,只需运行 Internet Explore浏览器,在浏览器的统一资源地址URL上输入网络中心建筑物弱电集成系统I3BMS 的Web服务器首页网址,同时在网络安全保护模式下,输入被授权的用户名和密码,进行登录和授权认证,即可实现集成系统I3BMS 的信息浏览。


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