智能建筑的概念和樓宇自動化系統(tǒng)簡介-文庫吧
2025-05-15 18:40 本頁面
【正文】 統(tǒng)從不同層次的需要出發(fā)提供各種完善的開放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個層次的集成，從現(xiàn)場層、自動化層到管理層。EBI系統(tǒng)完成了管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的一體化。目前，規(guī)模和影響較大的樓宇設(shè)備供應(yīng)公司有美國霍尼維爾公司、江森公司、KMC公司、德國西門子公司等?！ 怯钭詣踊刂萍夹g(shù)在我國還是一個新興的技術(shù)領(lǐng)域，隨著更多智能建筑的出現(xiàn)，將有更加先進(jìn)的技術(shù)補(bǔ)充到這一領(lǐng)域中，使這一技術(shù)更加成熟、完善。幾家影響較大的樓宇設(shè)備供應(yīng)公司系統(tǒng)及功能簡介：美國江森自控Metasys系統(tǒng)Metasys的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件說明要想建成一個智能建筑，一個高素質(zhì)的樓宇自控系統(tǒng)是不可缺少的，JOHNSON CONTROS的Metasys系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：JOHNSON CONTROS的Metasys樓宇自按系統(tǒng)是由中央操作站（OWS）、網(wǎng)絡(luò)控制器（NCU）、直接數(shù)字控制器（DDC）等組成，通過Ethernet網(wǎng)（N1網(wǎng)）將中央操作站及網(wǎng)絡(luò)控制器各節(jié)點(diǎn)連接起來，Ethernet/IP使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)硬件在網(wǎng)絡(luò)控制器與用戶操作站之間完善地傳遞信息。同時安裝在建筑物各處的直接數(shù)字控制器（DDC），將通過現(xiàn)場總線（N2網(wǎng)）連接到網(wǎng)絡(luò)控制器上，與其它網(wǎng)絡(luò)控制器上的直接數(shù)字控制器及中央操作站保持緊密聯(lián)系。現(xiàn)場需監(jiān)控設(shè)備上的傳感器及執(zhí)行器等連接至以上各直接數(shù)字控制器內(nèi)。從而實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理。以下分別對這些硬件設(shè)備做詳細(xì)說明：操作站及網(wǎng)絡(luò)控制單元之間最常用的連接方式是N1通訊網(wǎng)絡(luò)。這構(gòu)造采用以太網(wǎng)（ETHERNET）技術(shù)，通過一張ETHERNET卡（網(wǎng)絡(luò)介面卡），在N1線上通訊。網(wǎng)絡(luò)設(shè)置N1網(wǎng)可以設(shè)置成總線型、星型和混合型結(jié)構(gòu)。它使N1網(wǎng)可以方便、經(jīng)濟(jì)地安裝及擴(kuò)展。N1網(wǎng)可以使用同軸電纜、雙絞線、光纖或它們的組合。NCU和操作站可以直接支持同軸電纜，并可方便地加上適配器連接光纖回路。每段N1網(wǎng)的最長距離取決于所采用的媒質(zhì)及網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。采用有源分流器可以延伸連接線的長度。開放式的結(jié)構(gòu)和互連性ETHERNET廣泛應(yīng)用于工業(yè)和樓宇自動化領(lǐng)域。眾多的第三者供應(yīng)商都支持這個標(biāo)準(zhǔn)并提供ETHERNET設(shè)備，如分流器及應(yīng)用軟件。這意味著不用供應(yīng)商提供的產(chǎn)品可以直接互換，使用戶有更多的產(chǎn)品選擇并且不會依賴于某一個供應(yīng)商。 N1網(wǎng)上之通訊種類數(shù)據(jù)庫之上傳與下載、對現(xiàn)場設(shè)備之指令和狀態(tài)之訊息等。各節(jié)點(diǎn)均具備動態(tài)訪問（Dynamic Data Access）功能，即無論N1網(wǎng)上任何操作站或任何一個NCU上，均可以對全部的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)檢測或控制。動態(tài)數(shù)據(jù)存取很多系統(tǒng)都只容許有限度的資料分類，Metasys系統(tǒng)卻能容許在N1總線上每個組件與組件間的自由通訊。這便是METASYS系統(tǒng)的一個獨(dú)特之處——動態(tài)數(shù)據(jù)存取，加快了大量訊息傳遞之速度。雙重on Works N2總線之運(yùn)作是由在on Works N2網(wǎng)上之NCU監(jiān)控。如其中一條線發(fā)生故障（即在N2網(wǎng)上之某一點(diǎn)沒有接收訊號），NCU會發(fā)出指令以恢復(fù)正常通訊。 METASYS系統(tǒng)根據(jù)大樓的具體功能要求，我們對操作站的介面，特性，功能做了一系列的改進(jìn)，增加了許多更直觀的視覺顯示效果，并且通過OPC（OE for process Contro）軟件技術(shù)使所有的設(shè)備管理系統(tǒng)均可在簡單明了的圖形顯示下集中完成，目前我們稱改進(jìn)后的操作站系統(tǒng)為M5，現(xiàn)就其幾項(xiàng)主要的特征說明如下：多屏顯示在一個操作員面顯示監(jiān)控龐大的集中自動化系統(tǒng)的所有信息是一個大難題，而M5操作站采用屏幕管理系統(tǒng)解決了這個困難，大型建筑物、多建筑群及多種網(wǎng)絡(luò)均可采用此項(xiàng)技術(shù)以支持多屏顯示。現(xiàn)存圖形的重復(fù)利用無論是Johnson Contros工作站內(nèi)的圖形，或是其它的圖形格式，Metasys操作站都能再利用它們。繪圖軟件Core Draw，Visio及AutoCad，同數(shù)碼像機(jī)、視像抓取卡及數(shù)字掃描儀一樣均能提供豐富的圖形資源，操作站的靈活性大大減少了程序員和操作者的工作。動畫介面M5操作系統(tǒng)采用全新動畫介面，可伴有音樂和旁白，更生動地描述現(xiàn)場情況，同時可將大樓受控設(shè)備的實(shí)時圖像通過集成系統(tǒng)傳到操作站，從而更準(zhǔn)確直接地指導(dǎo)操作員應(yīng)采取的動作。采用顏色梯度的動態(tài)信號Metasys workstation圖形技術(shù)提供完整的動態(tài)圖形控制，包括顯示、消失、閃爍旋轉(zhuǎn)、動畫以及彩色梯度。全部通過易于使用和理解的圖標(biāo)控制定義對話，任一標(biāo)志的功能控制都能直接相關(guān)于另一點(diǎn)或由大樓用戶根據(jù)自己需要任意定義單獨(dú)的設(shè)備。動作趨勢Metasys workstation提供給大樓用戶有關(guān)能源管理以及設(shè)備診斷的數(shù)據(jù)分析曲線，如此詳細(xì)的各點(diǎn)情況都有助于更好地理解相關(guān)控制功能的實(shí)現(xiàn)過程。大樓的管理人員可根據(jù)這些曲線分析受控設(shè)備的保養(yǎng)狀況及其是否在最佳的工作狀態(tài)。 （NCU）網(wǎng)絡(luò)控制器是一種模塊式、智能化的控制盤，為METASYS網(wǎng)絡(luò)的心臟。通過多個網(wǎng)絡(luò)控制器，即可將大樓每一個側(cè)面的管理情況緊密的連接起來，進(jìn)行全面綜合的管理。通過相互共享整個網(wǎng)絡(luò)中的所有信息，每個NCU能用高級控制算法提供全建筑物范圍的最優(yōu)控制。網(wǎng)絡(luò)控制器具有多種統(tǒng)計控制功能。網(wǎng)絡(luò)控制器可配置手提終端檢測器，該檢測器完全可以代替操作站的功能，存取整個系統(tǒng)中所有信息和發(fā)出控制指令。（DX9100）直接數(shù)字式控制器是Metasys系統(tǒng)的最前端裝置，直接與大樓內(nèi)有關(guān)的設(shè)施連接起來，再通過N2總線與網(wǎng)絡(luò)控制器相連，網(wǎng)絡(luò)控制器與中央操作站均可對其實(shí)現(xiàn)超越控制。直接數(shù)字式控制器能夠支持以下不同性質(zhì)的監(jiān)控點(diǎn)：模擬量輸入（AI）
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