【正文】 庫服務(wù)器提供中央監(jiān)控系統(tǒng)同現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸通道，同時(shí)，它還是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)瀏覽的唯一數(shù)據(jù)來源。中央監(jiān)控系統(tǒng)則將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通過組態(tài)好的監(jiān)控界面實(shí)時(shí)顯示出來。下面就各個(gè)部分的功能和實(shí)施方案做一簡單介紹。此部分包括監(jiān)控背景圖生成 / 插入、監(jiān)控點(diǎn)組態(tài)、報(bào)警組態(tài) / 顯示、趨勢(shì)圖組態(tài)、監(jiān)控界面存儲(chǔ)等幾個(gè)模塊，采用 VC++ 語言編程實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、歷史數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫接口的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面。 在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，主要利用了數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)傳輸通道的功能，而這一功能是通 過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)的，因此文章將就實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳盡介紹，而歷史數(shù)據(jù)庫則不作為本次研究的重點(diǎn)。它們均采用 SQL Server 作為后臺(tái)的支持?jǐn)?shù)據(jù)庫。這部分功能的實(shí)現(xiàn)主要是使用 WindowsSockets 技術(shù)來完成的?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場(chǎng)控制器傳送到智能網(wǎng)關(guān)中，智能網(wǎng)關(guān)將這些數(shù)據(jù)通過高速以太網(wǎng)傳遞到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，中央監(jiān)控系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都來源于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這是數(shù)據(jù)的上行通道；中央監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送控制命令時(shí)，并不直接將它們發(fā)送給智能網(wǎng)關(guān)，而是先將這些控制命令發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器再將它們傳遞到現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)中，這是數(shù)據(jù)的下行通道。 可視對(duì)講系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)思想 系統(tǒng)包括主機(jī)和若干分機(jī)，主機(jī)位于樓宇值班室內(nèi)，分機(jī)分布于各個(gè)用戶室內(nèi)，采用現(xiàn)場(chǎng)總線 CAN 通信， CAN 網(wǎng)絡(luò)為分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當(dāng)有來訪人員時(shí)，通過值班室的呼叫可以和需要訪問的用戶室可視通話 。用戶遇到有緊急情況需要援助時(shí)，可按室內(nèi)機(jī)的 呼叫 鍵呼叫值班室，管理主機(jī)在振鈴的同時(shí)顯示呼叫者的房間號(hào)碼，摘機(jī)后即可與之通 話 。設(shè)計(jì)方案如圖 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 計(jì)算機(jī)樓智能化 中的應(yīng) 用 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其固有的特點(diǎn)，目前在樓宇自動(dòng)控制中的應(yīng)用越來越多，采用無線替代有線可以帶來諸多好處，如減小部署難度、降低維護(hù)成本和增加靈活性，特別是在那些不能布線或很難布線的地方 (如舊大樓、博物館、工廠生產(chǎn)車間等 )。然而由于樓宇內(nèi)部環(huán)境的特殊性 ，在樓宇內(nèi)部采用無線技術(shù)比在室外會(huì)面臨更多的問題。 智能樓宇 系統(tǒng) 中 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入 智能樓宇系統(tǒng)一般包括樓宇自動(dòng)化系統(tǒng) (BMS)、辦 公自動(dòng)化系統(tǒng) (OAS) 和通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) (CNS)，智能樓宇的系統(tǒng)集成主要是對(duì)這 3 個(gè)系統(tǒng)的集成。在這個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)架上，控制網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，并且能夠通過一個(gè)統(tǒng)一的管理平臺(tái)來進(jìn)行信息管理，信息管理包括：從數(shù)據(jù)源收集數(shù)據(jù)、在各個(gè)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)間交換數(shù)據(jù)、對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息挖掘、基于數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析以及將決策信息分發(fā)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。第 1 層為現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層，包括現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器。執(zhí)行器通常為繼電器輸出裝置，這種裝置可以控制空調(diào)的開關(guān)、調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度和光強(qiáng)等。第 2 層為現(xiàn)場(chǎng)控制層，主要設(shè)備為控制器，包括專用控制器和區(qū)域控制器，控制器具有一定獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理和控制能力，控制器間采用網(wǎng)絡(luò)連接方式 (圖中 E)，按照某種通信協(xié)議進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)采用的媒體可以是以太網(wǎng)也可以是其它現(xiàn)場(chǎng)控制總線。 隨著無線技術(shù)的發(fā)展，特別是無線網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)和組網(wǎng)模式的發(fā)展，極大地?cái)U(kuò)展了無線技術(shù)的應(yīng)用范圍，基于以太網(wǎng)技術(shù)的連接和組網(wǎng)方式受到了越來越大的挑戰(zhàn)，在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層和信息管理層采用無線網(wǎng)絡(luò)接入方式的可能性最大。在 信息管理層采用無線技術(shù)主要是管理和維護(hù)方便，便于用戶通過 PDA 或移動(dòng)便攜設(shè)備隨時(shí)隨地控制和管理整個(gè)系統(tǒng)。在信息管理層采用無線技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟，現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都能夠很好地在該層得到應(yīng)用。 現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層無線組網(wǎng)模式分析 無線組網(wǎng)有兩種模 式： Ad hoc 模式和 Infrastructure 模式 [3]。Infrastructure 模式是一種以星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的組網(wǎng)方式，組織的網(wǎng)絡(luò)為無線單跳網(wǎng) ，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)借助于通信范圍內(nèi)最近的基站 (或接入點(diǎn) AP)實(shí)現(xiàn)通信，彼此之間不能直接通信，并且不具備路由功能，只有接入點(diǎn)負(fù)責(zé)路由和交換功能。 在智能樓宇系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層中，通常需要安裝大量的傳感器設(shè)備，這些設(shè)備可能分布在大樓的各個(gè)區(qū)域，某些區(qū)域可能不適合或不能布線，并且對(duì)一個(gè)商用大樓來說，隨著大樓區(qū)域功能的調(diào)整，可能需要重新部署傳感器位置。然而在智能樓宇中采用無線傳感技術(shù)會(huì)比室外遇 到更多的困難。另外，由于墻、室內(nèi)物體以及物體的移動(dòng) (如門的開關(guān)、人的移動(dòng) )都會(huì)對(duì)無線電波進(jìn)行反射，這些反射還會(huì)產(chǎn)生多徑傳輸，形成多徑干擾，從而引起接收端信號(hào)幅度的隨機(jī)變化，產(chǎn)生多路徑衰減現(xiàn)象。而基于 Ad hoc 模式的無線網(wǎng)絡(luò)則可以適應(yīng)這種環(huán)境， Adhoc 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以是樹狀的、分層的或平層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。更為重要的是，一個(gè)合適的自組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保證在某條路由失效的情況下， 快速切換到另一條可用路由，保證用戶數(shù)據(jù)不丟失。 現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層無線通信標(biāo)準(zhǔn) 目前，國際上已經(jīng)定義和正在定義的無線通信標(biāo)準(zhǔn)非常多，這些標(biāo)準(zhǔn)從不同的側(cè)面覆蓋了從家庭、辦公室、大樓到城市乃至全球的各種范圍中的無線數(shù)據(jù)、語音和多媒體通信需求。 在現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層，無線網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備主要為各種各樣的傳感器設(shè)備，這些傳感器對(duì)設(shè)備或環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后這些數(shù)據(jù)報(bào)告給控制器，由控制器對(duì)來自各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并形成相應(yīng)的決策。數(shù)據(jù)報(bào)告可以分為時(shí)間驅(qū)動(dòng)、事件驅(qū)動(dòng)、查詢驅(qū)動(dòng)和混合模式。在事件驅(qū)動(dòng)模式中，傳感器節(jié)點(diǎn)雖然周期性地感知環(huán)境、獲取信息，但只有當(dāng)傳感器所感知的數(shù)據(jù)值產(chǎn)生顯著變換或滿足預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)，才將有關(guān)信息報(bào)告給控制器?；旌夏Ｊ絼t是上面 3 種方式的任意組合，無論哪一種方式由于傳感器需要傳輸?shù)男畔⒘勘容^少，因此對(duì)無線通信的帶寬要求并不高，然而，無線傳感器作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備要得到廣泛應(yīng)用，應(yīng)具有以下特點(diǎn)： (1) 低成本 ：無線傳感器應(yīng)該是低成本的，因此其用來聯(lián)網(wǎng)的器件也必須是低成本的。 (3) 性能可靠，無須大量維護(hù)：無線傳感器需要在無人照料的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。 為了節(jié)省能量，無線傳感器一般采用短距離無線連接技術(shù)，目前有 5 種短程無線連接技術(shù)正在成為業(yè)界討論的焦點(diǎn)，它們分別是無線局域網(wǎng) (WiFi)、 (藍(lán)牙 )、 (ZigBee)、超寬頻 (Ultra WideBand)和短距通信 (NFC)。 和 均支持 Ad hoc模式，但它們?cè)谄渌矫娓饔衅涮攸c(diǎn)，表 1 給出了兩者的比較，表中的數(shù)據(jù)顯示： 更適合現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行層的無線傳感器，它對(duì)系統(tǒng)資源要求較少，只有 28Kb，可支持的設(shè)備數(shù)比 多很多，并且具有極小的功耗。OPC技術(shù)建立了一套符合工業(yè)控制要求的通信接口標(biāo)準(zhǔn)，使控制軟件和硬件設(shè)備之間可以進(jìn)行高效、可靠的數(shù)據(jù)存取操作，極大地提高了控制系統(tǒng)的互操作性。 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給智能樓宇系統(tǒng)的集成帶來更寬闊的空間，不僅克服了智能系統(tǒng)集成過程中線纜限制引起的不便性， 也使智能樓宇系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)許多新的應(yīng)用。 (1)由于條件所限，本論文僅做了部分系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，而對(duì)于工程的具體實(shí)施過程涉及的較少。 致謝 感謝我們的老師， 感謝 老師給予我們悉心的關(guān)懷與指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) [1]楊志，鄧仁明，周齊國 .建筑智能化 系統(tǒng)及工程應(yīng)用 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社，第一版， 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