智能化系统工程设计中的若干技术问题

智能化系统工程设计中的若干技术问题
2005-6-10
赵济安
摘要：根据建筑物智能化系统工程的设计和科研实践，提出智能化系统的主要技术问题处理对把握系统工程整体性 能的重要意义，并对工程设计中的若干技术问题分别进行探讨。
关键词:结构　开放性　综合性　系统界面控制


设计是工程建设的先行官，优化设计对确保技术先进及工程质量是至关重要的，本文的作者对工程设计中的主要技术问题处理与业内人士进行探讨。
　　
1　自动化控制系统的结构
1.1　自动化控制系统的总体结构的基本框架
1.1.1　系统基本结构分析
分级分布式自动化控制系统的基本结构为二层总线型，即上层的信息网络的通信总线（采用TCP/IP协议），下层的控制网 络通信总线（采用RS485标准或LonTalk协议）。
信息网络（以太网）的通信总线承担管理信息与合成的控制信息的交换，是建筑物的信息主干网，在这级网络中，采用 TCP/IP（传输控制协议/互联网协议），易于同下层控制网络实现网络间的集成。
控制网络通信总线构建了以完成实时控制数据传递而实现对机电设备控制的自动化管理网络，该网络实时性强，网络数据信息共享，系统体系组合灵活，便于扩展及维护。其中RS485是被机电设备厂商广为采用的控制总线接口标准，采用普通非屏蔽双绞线为传输介质，具有传输距离长，传输速率高，控制点多，联结方便，易于扩充等优点；另一种为LonTalk协议，是LonTalk技术使用 的测控合一双向通信的控制总线所采用的协议，现场传感器可直接联入控制总线，简化了现场控制设备和方便了网络的联结，它已被列为美国标准ANSI135BACnet，作为控制总线的通信标准，绝大多数机电设备厂商已接受LonTalk技术，生产的产品均能互换。
上层的信息网络通信总线和下层的控制网络的通信总线，是构成自动化控制系统总体结构的基本方式。
1.1.2　自动化控制系统应至少有以下基本的配置（本文仅列出中央控制级部分）
a.硬件：计算机系统，72小时备用电池等。
b.软件：系统软件（含网络协议、网络操作系统），语言处理软件，数据通信控制与管理软件，数据库及数据库管理软件，操作员接口软件，CRT显示格式及标准报告软件，中央日程表软件，时间/事件诱发程序软件，能量管理软件，与各相关单项专业控制系统联网的软件系统，其它必要的软件系统等。
1.2　自动化控制系统技术发展
1.2.1　单项设备系统专业控制技术的发展
建筑物智能化系统工程中的设备监控系统主要包括：冷水机、空调机、锅炉、电梯、配电柜、发电机、照明、消防报警、安全等设备系统，均由不同类型的专业厂商提供，由于这些类别各异的设备专业独立性强，对监控的工艺技术要求复杂，控制信息 的通信方式很不统一。因此，各专业厂商所近年来相继对设备机组的自控系统进行开发，已先后拥有了智能化程度不同的设备自控体系（部分已形成较完整的系列化），并在网络接口和与相关系统的通信技术方面，也有较大的进展，先后推出了能以标准网络接 口与其它系统间实现双向通信的功能。采用单项设备专业化自控包，从设备优化制度、提高可靠性、完善使用功能、降低经济成本等方面考虑，有很好的发展前景，同时，在与建筑物智能化系统总体的组合上，也具有重要的实际使用意义。
1.2.2　自动化控制系统与网络技术
自动化控制系统构成的内涵已被人们越来越具体地认识并接受，而支持其发展完善的基础技术也以它不断的进步，不时地起着启蒙和先导作用，同时，商家和用户也彼此交流，供需之间互相促进，也推动了控制技术 的不断发展与完善。现代网络技术的发展及深层次介入，使基于电脑和通信技术的建筑物自动化系统，能从单一平台的运作，走向跨平台的联网，便系统的总体构成产生了新的飞跃。在积极推行“国际标准”和先进“工业标准”的条件下，自动化系统在控制网 络中实现产品的互换及互操作、在信息网络中实现互通及互联成为可能，系统具有良好的开放性，能容纳更多更新的产品。同时，网络系统实时互联（采用Internet/Intranet网络软件），为建筑物的智能化管理，提供了更为广阔的空间。
因此，建立建筑物自动化系统信息资源共享的网络化体系，是顺应时代要求的发展方向。
1.3　自动化控制系统的结构
a.控制层总线采用RS485标准，控制功能强，监控点多，传输效率高，它采取并行联网的方式，互相独立，点对点通信，系 统简洁，组网灵活，联结方便，有益于长距离传输及系统的发展扩充，该方式是集散型控制网络的基本形式。
b.现场控制层中运用LonWorks技术的测控合一的双向通信控制总线，采用该方式的现场受控装置能直接纳入控制总线的 层面，系统较简洁，组网较灵活，越来越多的国家以此为产品生产的通信标准。因此，凡有LonMark标记的产品，均能在系统中互 操互换，现代网络技术也为LonMark产品创造了无限